મુખ્ય વિષયવસ્તુ
ધોરણ 11 ભૌતિક વિજ્ઞાન (ભારત)
Course: ધોરણ 11 ભૌતિક વિજ્ઞાન (ભારત) > Unit 1
Lesson 1: ભૌતિકશાસ્ત્ર અને તેના નિયમભૌતિકશાસ્ત્ર શું છે?
ભૌતિકશાસ્ત્ર શું છે અને ભૌતિકશાસ્ત્રના પરિચયના અભ્યાસક્રમમાં કયા વિષયોનો સમાવેશ થાય છે તેના વિશે વિચારીએ.
ભૌતિકશાસ્ત્ર શું છે?
સાચું કહું તો, ભૌતિક વિજ્ઞાન શું છે તેને વ્યાખ્યાયિત કરવું ઘણું જ અઘરું છે. એક માટે, આપણે નવી શોધ કરીએ અને પ્રગતિ કરીએ તેમ ભૌતિક વુંગયં બદલાતું રહે છે. નવા નિયમ નવા જવાબ લાવતા નથી. તે નવા પ્રશ્નો બનાવે છે જે કોઈ વાર યોગ્ય પણ નથી હોતા જયારે ભૌતિક વિજ્ઞાનના અગાઉના નિયમથી તેને જોઈએ. આ ભૌતિક વિજ્ઞાનને રસપ્રદ અને ઉત્તેજિત બનાવે છે, પરંતુ ભૌતિક વિજ્ઞાન શું છે તેની જગ્યાએ તે ભવિષ્યમાં શું બની શકે છે તેના વિશેના સામાન્યીકરણમાં ભૌતિક વિજ્ઞાનને વ્યાખ્યાયિત કરવાના પ્રયાસો પણ કરે છે.
કહ્યું છે કે, વ્યાખ્યાઓ ઉપયોગી છે. તેથી, જો તમને વ્યાખ્યા જોઈતી હોય, તો તમને વ્યાખ્યા આપશે। મોટા ભાગ માટે, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ નીચે મુજબ કરવાનો પ્રયત્ન કરે છે:
- બ્રહ્માંડની મોટા ભાગની માપી શકાય તેવી મૂળભૂત રાશિઓને ચોક્કસ રીતે વ્યાખ્યાયિત કરવી (જેમ કે, વેગ, વિદ્યુત ક્ષેત્ર, ગતિઊર્જા). બ્રહ્માંડના મોટા ભાગના મૂળભૂત વર્ણન શોધવાના પ્રયત્નો એક ખોજ છે જે હંમેશા ભૌતિક વિજ્ઞાનનો ઐતિહાસિક ભાગ છે, જેને નીચેના ચિત્રમાં જોઈ શકાય છે.
- માપી શકાય તેવી મૂળભૂત રાશિઓ વચ્ચેનો સંબંધ શોધવો (જેમ કે, ન્યૂટનના નિયમો, ઊર્જાનું સંરક્ષણ, વિશિષ્ટ સાપેક્ષતા). આ ભાત અને સંબંધોને શબ્દ, સમીકરણ, આલેખ, ચાર્ટ, આકૃતિઓ, નમૂના, અને બીજી બાબતો વડે દર્શાવવામાં આવે છે જે આ સંબંધને સારી રીતે દર્શાવવાની અનુમતિ આપે જેથી માનવી સારી રીતે તેને સમજી શકે અને તેનો ઉપયોગ કરી શકે.
Image credit: Adventures Inside the Atom, 1948 General Electric, George Roussos (public domain)
ભૌતિક શાસ્ત્રમાં એકંદરે સરળતા ખાતર ફક્ત બે જ બાબત સ્વીકાર્ય છે ભૌતિક શાસ્ત્રીઓ શું કરે છે અને કઈ રીતે કરે છે. પણ સરળ અને ઉપયોગી નિયમ સાથે જટિલ બ્રહ્માંડને દર્શાવવાનો પ્રયત્ન કરવો ભૌતિક વિજ્ઞાન એના વિશે જ છે. માટે ભૌતિક શાસ્ત્રીઓ જ કરી રહ્યા છે તે જટિલ ક્રિયાને સરળ અને સ્પષ્ટ વ્યાખ્યા સાથે દર્શાવવાનો પ્રયત્ન કરવો એ ખોટો વિચાર નથી.
ખાન ઍકેડેમી પર ભૌતિક શાસ્ત્રનો અભ્યાસ કરીને હું શું શીખીશ?
ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં, આપણે સમજાવવા માંગીએ છીએ કે પદાર્થો જે રીતે ગતિ કરે છે તે શા માટે છે. તેમ છતાં, જો આપણે ગતિને કઈ રીતે દર્શાવી શકાય એ ન જાણતા હોઈએ, તો ગતિને સમજાવવી અઘરી છે. તેથી સૌપ્રથમ, એક-પરિમાણીય ગતિ અને દ્વિ-પરિમાણીય ગતિ વિષયમાં, પદાર્થની ગતિને ચોક્કસ રીતે વ્યાખ્યાયિત કઈ રીતે થાય અને ચોક્કસ પરિસ્થિતિમાં તેમની ગતિનું અનુમાન કઈ રીતે થાય તે શીખીશું.
ગતિને ચોક્કસ દર્શાવવાની સક્ષમતા સાથે, આપણે બળ અને ન્યૂટનના નિયમો માં બળનો ખ્યાલ કઈ રીતે આપણને પદાર્થ શા માટે તેમની ગતિ બદલે છે તે સમજાવે એ શીખીશું.
પદાર્થની ગતિને સમજાવવાની બીજી રીતે સંરક્ષણના નિયમો છે તે બતાવીને ગતિ સાથે કામ કરવાની આપણી ક્ષમતાનું વિસ્તરણ કરવાનું અને તેમાં કૌશલ્ય મેળવવાનું ચાલુ રાખીશું. આ સંરક્ષણના નિયમોં તંત્રની ગતિ કઈ રીતે બદલાઈ શકે તેમાં મર્યાદા આપે છે. ઊર્જાનું સંરક્ષણ કાર્ય અને ઊર્જા, માં શીખીશું, અને વેગમાનનું સંરક્ષણ બળનો આઘાત અને રેખીય વેગમાન માં શીખીશું.
અત્યાર સુધી આપણે એવું જ ધ્યાનમાં લીધું છે કે પદાર્થ તેની ચાકગતિ બદલતો નથી, તેથી ચાકમાત્રા, ટૉર્ક, અને કોણીય વેગમાન માં આપણે શીખીશું કે ચાકગતિને કઈ રીતે દર્શાવી શકાય અને સમજાવી શકાય અને બીજો એક સંરક્ષણનો નિયમ લઈશું—કોણીય વેગમાનનું સંરક્ષણ.
ત્યારબાદ, વિવિધ બળ અને ખ્યાલ સાથે કઈ રીતે કામ કરી શકાય તેનું નિરીક્ષણ કરવા આપણે ગતિ વિશે જે શીખ્યા તે, બળ, અને ઊર્જા સંરક્ષણનો ઉપયોગ કરીશું. આપણે તરલ અને તાપીય ભૌતિકવિજ્ઞાન માં પ્રવાહી અને વાયુ સાથે કઈ રીતે કામ કરી શકાય તે શીખીશું. પછી વિદ્યુત અને ચુંબકત્વ માં આપણે બે નવા બળ- વિદ્યુત બળ અને ચુંબકીય બળ વિશે શીખીશું. વિદ્યુત પરિપથ માં આપણે શીખીશું કે વિદ્યુત બળ કઈ રીતે વિદ્યુત પ્રવાહનું વહન કરે છે. પ્રકાશશાસ્ત્ર માં વિદ્યુત ચુંબકીય તરંગો (જેમ કે પ્રકાશ) ની વળવાની અને પરાવર્તનની રીત શીખીશું. એક વાર આપણે પ્રકાશ વિશે શીખી લઈએ, પછી વિશિષ્ટ સાપેક્ષતા નો આઇનસ્ટાઇનનો પ્રમેય શીખીશું. અને તે ફક્ત થોડા જ નામ છે.
અંતે તમારી પાસે ભૌતિકશાસ્ત્રના પરિચય અને ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ બ્રહ્માંડને સમજાવવા અને દર્શાવવા જે ગાણિતિક સાધનોનો ઉપયોગ કરે છે તેની સારી સમજ હોવી જોઈએ। પરંતુ કોઈ પણ સારાંશ ભૌતિકશાસ્ત્રના બધા જ રસપ્રદ અને સક્ષમ પાસાને દર્શાવી શકે નહિ. તેને શોધવાની સૌથી સારી રીત તમે તેમાં જાતિએ જ કૂદો અને જાતે જ કરો.
વાર્તાલાપમાં જોડાવા માંગો છો?
No posts yet.