ಇತರ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣಗಳು...

೫.ಬಲ/force

ಬೈಕು, ಕಾರುಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಆಸಕ್ತಿಯುಳ್ಳವರಿಗೆ pick-up ಎನ್ನುವ ಪದದ ಪರಿಚಯವಿದ್ದೀತು. ವಾಹನದ pick-upಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಯಾವುದು? ಇದಕ್ಕೆ ಇಷ್ಟೇ ಗಾತ್ರದ ಇಂಜಿನ್ ಬೇಕು ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತಾರಲ್ಲ ಅದು ಹೇಗೆ?

ಬೃಹತ್ ಗಾತ್ರದ ಸೇತುವೆಗಳನ್ನು ನೋಡುತ್ತೇವೆ. ಅವು ಅದೆಷ್ಟು ಭಾರವನ್ನು ಹೊರಬಲ್ಲವು, ಅವುಗಳನ್ನು ಹಾಗೆ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಬೇಕಾದ ಪ್ರಾವೀಣ್ಯ ಯಾವುದು?

ರಾಕೆಟ್‍ಅನ್ನು ಉಡಾಯಿಸುವಾಗ ಭೂಗುರುತ್ವದಿಂದ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದಕ್ಕೆ ಬೇಕಾದಷ್ಟು ಇಂಧನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದಲ್ಲ, ಆ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಹೇಗೆ?

ಭಾರವನ್ನು ಎತ್ತುವುದು ಹೇಗೆ?

ಇತ್ಯಾದಿ ಎಲ್ಲ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳನ್ನು ಬಲ ಎನ್ನುವ ಪರಿಮಾಣ ವಿವರಿಸಬಲ್ಲುದು.

‘ಬಲ’ ವಸ್ತುವಿನ ಚಲನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣ ಮತ್ತು ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷಗಳನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳದೇ ಬಲವೆಂದರೇನು ಎನ್ನುವುದನ್ನು ತಿಳಿಯಲಾಗದು. ಅವುಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಏನಾದರೂ ಅನುಮಾನಗಳಿದ್ದರೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿ, ಲೇಖನವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಗೊಳಿಸಲು, ಸುಲಭಗೊಳಿಸಲು ನೆರವಾಗುತ್ತವೆ ಅವು. ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು ಹೇಗೇ ಇರಲಿ, ಅದೆಷ್ಟೆ ಸರಳವಾಗಿರಲಿ ಹಿಂಜರಿಕೆ ಬೇಡ, ನಾನೂ ಕೂಡ ಬಲವೆಂದರೇನು ಎಂದು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಂಡದ್ದು ಇತ್ತೀಚಿಗೆ. ನನ್ನ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ಕನಿಷ್ಟ ನಾಲ್ಕು ಐದು ಬಾರಿ ಬದಲಾಯಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದೇನೆ. ... ಅದೆಷ್ಟು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಪ್ರಕೃತಿಯನ್ನು ಅವಲೋಕಿಸಿದ್ದಾರೋ ಈ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು. ಅವರು ಕಂಡುಕೊಂಡ ತಥ್ಯಗಳನ್ನು, ಸಿದ್ಧಾಂತಗೊಳಿಸಿದ ಭೌತಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ತಿಣುಕಾಡುತ್ತೇವೆ, ಇನ್ನು ನಾವೇ ಶೋಧಿಸುವುದೇನನ್ನು?

ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳೋಣ ಪೂರ್ತಿಯಾಗಿ. ವಸ್ತುವೊಂದು ಚಲಿಸುತ್ತಿದೆ ಎಂದ ಮಾತ್ರಕ್ಕೆ ಅದಕ್ಕೆ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷವಿರಲೇಬೇಕೆಂದಿಲ್ಲ. ವಸ್ತುವು ಸ್ಥಿರವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಲ್ಲಿ ಅದರ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ಸೊನ್ನೆ.  ವೇಗ ಬದಲಾವಣೆಯ ಕಾಲದರವನ್ನು ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಬದಲಾವಣೆ ಎಂದರೆ ಬೇಕಾಬಿಟ್ಟಿಯಾಗಿ ಅಲ್ಲ, ವೇಗದ ಏರಿಕೆ ಅಥವ ಇಳಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸ್ಥಿರಗತಿಯಿರಬೇಕು. ಆರಂಭಿಕ ವೇಗ ಮತ್ತು ನಂತರದ ವೇಗದ ನಡುವೆ ಅದೆಷ್ಟು ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದೆಯೋ ಅಷ್ಟನ್ನು ಆ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ತಗುಲುವ ಕಾಲದಿಂದ ಭಾಗಿಸಿದರೆ ನಮಗೆ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಅದೆಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ವೇಗ ಬದಲಾಗುತ್ತಿದೆ ಎನ್ನುವುದರ ಅಳತೆಯೇ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ. ಈ ಅಳತೆಯಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯೇನು, ಅದರ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷಕ್ಕೆ ಕಾರಣ ಏನು, ಎನ್ನುವುದನ್ನೆಲ್ಲ ಮರೆತೇ ಬಿಟ್ಟಿದ್ದೇವೆ, ಉದ್ದೇಶಪೂರ್ವಕವಾಗಿ. ಮುಂದೆ ಅವನ್ನೂ ಪರಿಗಣಿಸೋಣ.

ಎರಡನೆಯದಾಗಿ ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣ. ವಸ್ತುವೊಂದು ಚಲನೆಯಲ್ಲಿದೆಯೆಂದರೆ ಅದಕ್ಕೆ ಒಂದಷ್ಟು ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣವಿದೆ ಎಂದರ್ಥ. ಏಕೆಂದರೆ ಎಲ್ಲ ವಸ್ತುಗಳಿಗೂ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿದೆ ಮತ್ತು ಚಲನೆಯೆಂದಮೇಲೆ ವಸ್ತುವಿಗೊಂದು ವೇಗವಿದೆ (ಸ್ಥಿರವಾದುದಾಗಲೀ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗುವುದಾಗಲೀ). ಆ ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣ ಎಷ್ಟಿದೆ ಎನ್ನುವುದು ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವನ್ನವಲಂಬಿಸಿದೆ; ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಹೇಗಿದ್ದರೂ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಚಲನೆಯು ಸ್ಥಿರವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣವೂ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಒಂದು ವೇಳೆ ವೇಗ ಬದಲಾಗುತ್ತಿದ್ದರೆ ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣವೂ ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುತ್ತದೆ. ಇದಿಷ್ಟನ್ನು ನೆನಪಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಿ.

ಈಗ ಎರಡೂ ಸಂಗತಿಗಳನ್ನು ಜೊತೆ ಸೇರಿಸೋಣ. ನಿಶ್ಚಿತ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿರುವ ವಸ್ತುವೊಂದು ಸ್ಥಿರಗತಿಯಲ್ಲಿ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದ್ದರೆ?... ಚಲನ-ಪರ್ಇಮಾಣವೂ ಉತ್ಕರ್ಷಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದೆಯೆಂದರ್ಥ, ಹೌದು ತಾನೆ? ಸಮಯ ಕಳೆದಂತೆ ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಬದಲಾಗದಿರಬಹುದು, ವೇಗ ಬದಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣ ಎರಡೂ ಪರಿಮಾಣಗಳ ಗುಣಲಬ್ಧವಾದ್ದರಿಂದ ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣವೂ ಬದಲಾಗಬೇಕು. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಎರಡು ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ನೋಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ – ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ಅಥವ ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣದ ಬದಲಾವಣೆಯ ಕಾಲದರ. ಎರಡೂ ಒಂದೇ, ಏನೂ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿಲ್ಲ ಎರಡರ ನಡುವೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಕಾರಣ ಏನಿದೆ, ಅದಕ್ಕೆ ‘ಬಲ’ ಎಂದು ಹೆಸರು.

ಬಲವನ್ನು ಇನ್ನೂ ವಿಸ್ತೃತ ನೆಲೆಯಿಂದ ನೋಡೋಣ. ವಸ್ತುವೊಂದನ್ನು ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಲು ಏನು ಬೇಕು ಹೇಳಿ? ಬಹುಶಃ ಹಿಂದಿನ ಲೇಖನವನ್ನು ಓದಿದ್ದರೆ ಈ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರ ನೀಡಬಲ್ಲಿರಿ – ‘ಶಕ್ತಿ’ ಎಂದು. ಈ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಸ್ತುವಿನೊಳಕ್ಕೆ ತುಂಬಿಸುವುದು ಹೇಗೆ ಗೊತ್ತೇ? ಬಲದ ಮೂಲಕ. ‘ಬಲ’ ಎನ್ನುವಂತದ್ದೇನೂ ಹಿಡಿದುಕೊಂಡು ನೋಡಬಲ್ಲ ವಸ್ತುವಲ್ಲ, ಅದೊಂದು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ, ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ, ರೀತಿ, ಆಗುವಿಕೆ. ಅದಕ್ಕೊಂದು ಹೆಸರು ನೀಡಿದ್ದೇವೆ ಅಷ್ಟೇ. ಸ್ವಲ್ಪ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಗಮನಿಸಿಸೋಣ ಇದನ್ನು.

ನಿರ್ವಾತ ಆಕಾಶದಲ್ಲಿ, ಯಾವ ಗುರುತ್ವಬಲವೂ ಇಲ್ಲದ ಕಡೆ, ಒಂದು ಕಲ್ಲನ್ನು ಎಸೆಯುತ್ತಿದ್ದೀರಿ ಎಂದು ಊಹಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. ಕೈಯನ್ನು ಹಿಂದಕ್ಕೆ  ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಕಲ್ಲು ಬೀರಲು ಶುರುಮಾಡುತ್ತೀರಿ, ಮೊದಲಿಗೆ ಕಲ್ಲಿಗೆ ಯಾವುದೇ ವೇಗ ಪ್ರಾಪ್ತವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಎಸೆಯಲು ಶುರುಮಾಡಿದಂತೆ ಕಲ್ಲು ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವೊಂದನ್ನು ಶೂನ್ಯವೇಗದಿಂದ ಒಂದು ನಿಶ್ಚಿತ ವೇಗಕ್ಕೆ ಕೊಂಡೊಯ್ಯಲು ಸಮಯ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಆ ಸಮಯ ಅದೆಷ್ಟೇ ಕಡಿಮೆಯದ್ದಾಗಿರಬಹುದು, ಹೆಚ್ಚಾಗಿರಬಹುದು. ನಿಮ್ಮ ಕೈಯಿಂದ ಕಲ್ಲು ಹೊರಬೀಳುವವರೆಗೂ ವೇಗ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಲೇ ಸಾಗುತ್ತದೆ. ಕಲ್ಲು ನಮ್ಮ ಕೈಯ ಹಿಡಿತವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಂಡ ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ ಅದೆಷ್ಟು ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತೋ ಅಷ್ಟೇ ವೇಗವನ್ನು ಮುಂದೆಯೂ ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ (ನೆನಪಿಡಿ: ಅದರ ಮೇಲೆ ಬೇರಾವ ಬಲವೂ ವರ್ತಿಸದಿದ್ದರೆ ಮತ್ತೆ ಅದರ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಯಾವ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೂ ಸಂಭವಿಸದು. ಆ ಕಲ್ಲು ಅನಂತವಾಗಿ ಅದೇ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಲೇ ಇರುವುದು. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಬಲ ಇರುವ ಕಾರಣ ವಸ್ತು ಕೆಳಗೆ ಬಿದ್ದು ನಿಶ್ಚಲ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಬರುತ್ತದೆ). ಕಲ್ಲು ಕೈಯಲ್ಲಿ ಇದ್ದಷ್ಟು ಕಾಲ ತನ್ನ ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತ ಇತ್ತಲ್ಲ, ಆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ. ವೇಗ ಉತ್ಕರ್ಷಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದೆಯೆಂದರೆ ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣವೂ ಉತ್ಕರ್ಷಗೊಳ್ಳಬೇಕು. ಈ ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣದ “ಬದಲಾವಣೆಯ/ಏರಿಕೆಯ ಕಾಲದರ” ಅಥವ ‘ಉತ್ಕರ್ಷ’ ಏನಿದೆಯೋ ಅದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ ‘ಬಲ/force’. ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗವಾಗುತ್ತಿರುವ ಬಲವನ್ನು ತಿಳಿಯಬೇಕೆಂದರೆ – “ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷವನ್ನು” / “ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣದ ಬದಲಾವಣೆಯ ಕಾಲದರವನ್ನು” ಅಳೆದರೆ ಸಾಕು.

ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವನ್ನು ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷಗೊಳಿಸಬೇಕೆಂದರೆ(ಧನ/ಋಣ) ಸಮಯ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಗೋಲಿಯಾಟವನ್ನು ನೆನಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. ಗೋಲಿಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆಯುವಾಗ ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದವು ತಕ್ಷಣವೇ ವೇಗ ಪಡೆದುಕೊಂಡುಬಿಡುತ್ತವೆ. ಯಾವುದೇ ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳದೆ ವೇಗ ಬದಲಾವಣೆಯಾದಂತೆ ತೋರುತ್ತದೆ. ಅದು ತೋರಿಕೆಯಷ್ಟೇ. ಗೋಲಿಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆದಾಗ ಅವು ಅತ್ಯಲ್ಪ ಕಾಲ ತಾಗಿಕೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಹಾಗೆ ಪರಸ್ಪರ ತಾಗಿಕೊಂಡೇ ಸ್ವಲ್ಪ ದೂರ ಸಾಗುತ್ತವೆ. ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಗೋಲಿಯಲ್ಲಿನ ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣ ಮತ್ತೊಂದಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುತ್ತಾ ಸಾಗುತ್ತದೆ. ಯಾವಾಗ ಚಲನಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವ ವಸ್ತು, ಅದನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವ ವಸ್ತುವಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದುತ್ತದೆಯೋ ಆಗ ಎರಡೂ ವಸ್ತುಗಳು ಬೇರೆಯಾಗುತ್ತವೆ (ಇಲ್ಲೊಂದು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಿದೆ, ನಿಮಗೆ ಹೊಳೆದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು comment boxನಲ್ಲಿ ದಾಖಲಿಸಿ, ಚರ್ಚಿಸೋಣ).  ಅಲ್ಲಿಗೆ ಬಲಪ್ರಯೋಗ ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ. ಅದೆಷ್ಟು ಚಲನಪರಿಮಾಣ ಅದೆಷ್ಟು ಕಾಲದರದಲ್ಲಿ(ಬೇಗ!?) ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುತ್ತದೋ ಅಷ್ಟು ಬಲದ ಪ್ರಯೋಗ ಅಲ್ಲಿ ಆಗಿದೆ ಎಂದರ್ಥ. ಕಾಲದರ ತೀವ್ರವಾಗಿದ್ದರಾಗಲೀ(ಕಡಿಮೆ ಸಮಯ), ವರ್ಗಾವಣೆಯಾದ ಚಲನಪರಿಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದ್ದರಾಗಲೀ ಪ್ರಯೋಗವಾದ ಬಲ ಹೆಚ್ಚು.

ನಾನು ಹೈಸ್ಕೂಲಿನಲ್ಲಿದ್ದಾಗ, ಮನೆ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿದ್ದ ಕಾಫ಼ಿಮಿಲ್‍ಗೆ ಹೋಗುತ್ತಿದ್ದೆ. ಅದರ ಮಾಲೀಕರು ಶ್ರೀನಾಥ್ ಅಂತ. ಅವರು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್‍ ವೈಂಡಿಂಗ್ ಕೂಡ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದರು. ಅವರಲ್ಲಿಗೆ ಹಲವು ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಇಂಡಸ್ಟ್ರಿಯಲ್ ಮೋಟರ್‍ಗಳು ರಿಪೇರಿಗೆಂದು ಬರುತ್ತಿದ್ದವು. ನಾನು ಸುಮ್ಮನೆ ಅವರ ಕೆಲಸವನ್ನೆಲ್ಲ ಗಮನಿಸುತ್ತಿದ್ದೆ. ಒಮ್ಮೆ ಅವರು ನನ್ನನ್ನು ಕರೆದು. ಬಲ/force ಎಂದರೇನು ಗೊತ್ತಾ ಎಂದು ಕೇಳಿದರು. ನಾನು ನಮ್ಮ ಮೇಷ್ಟ್ರು ಹೇಳಿಕೊಟ್ಟದ್ದನ್ನು ಗಿಳಿಪಾಠದಂತೆ ಒಪ್ಪಿಸಿದೆ. ಅದಕ್ಕವರು ಮುಗುಳ್ನಕ್ಕು, ನೆಲದಲ್ಲಿ ಬಿದ್ದಿದ್ದ ಜಲ್ಲಿಕಲ್ಲೊಂದನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, ಇದನ್ನು ತುಂಡರಿಸೋಣ ಬಾ ಅಂತ ಕರೆದುಕೊಂಡು ಹೋದರು, ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಮೋಟರ್‍ನ ಹತ್ತಿರಕ್ಕೆ. ಆ ಮೋಟರಿನ ತೂಕ ಅದೆಷ್ಟಿರಬಹುದು ಎಂದು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲು ನನಗೆ ಹೇಳಿದರು. ಬಹುಶಃ ಒಂದು ಟನ್ ಇರಬಹುದು ಎಂದೆ ನಾನು. ಆ ಮೋಟರನ್ನು ಚೈನ್‍ಪುಲ್ಲಿಯ ಸಹಾಯದಿಂದ ನೆಲದಿಂದ ಸ್ವಲ್ಪ ಮೇಲೆತ್ತಿದರು, ಅದರ ಕೆಳಗೆ ಕಲ್ಲನ್ನಿಟ್ಟು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಮೋಟರನ್ನು ಅದರ ಮೇಲಿರಿಸಿದರು. ಕಲ್ಲಿಗೇನೂ ಆದಂತೆ ತೋರಲಿಲ್ಲ. ಮತ್ತೆ ಆ ಕಲ್ಲನ್ನು ಹೊರತೆಗೆದು ಒಂದು ಚಿಕ್ಕ ಸುತ್ತಿಗೆಯಿಂದ ತಾಡಿಸಿದರು, ಕಲ್ಲು ಚೂರು ಚೂರಾಯಿತು. ಒಂದು ಟನ್ ತೂಕವಿರುವ ಮೋಟರ್ ಕಲ್ಲನ್ನು ಏನೂ ಮಾಡಲಾಗಲಿಲ್ಲ ಎಂದರೆ, ಸುತ್ತಿಗೆಯು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಿನ್ನೇನನ್ನೋ ನೀಡಿರಬೇಕು ತಾನೆ, ಅದುವೇ ಬಲ/force ಎಂದರು. ಗಮನಿಸಿ, ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಅದೆಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನೀಡುತ್ತೇವೋ ಅಷ್ಟು ಬಲ ಹೆಚ್ಚು ನೀಡಿದ್ದೇವೆ ಎಂದರ್ಥ. ಅಥವ ಅತಿಹೆಚ್ಚು ಚಲನಪರಿಮಾಣವನ್ನು ನಿಶ್ಚಿತ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನೀಡಿದರೆ ಆಗಲೂ ಬಲ ಹೆಚ್ಚಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿಯಬಹುದು. ಈ ಎರಡೂ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಹಿಡಿದಿಡಬಹುದು.

ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಬಲದ ಎಡಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಬಲಕ್ಕೆ ಇರುವ ಪರಿಮಾಣಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೂ ಇಲ್ಲ. ಈ ಸಮೀಕರಣವು ನ್ಯೂಟನ್‍ನ ಎರಡನೆಯ ಚಲನೆಯ ನಿಯಮದ ಮೇಲೆ ರೂಪಿತವಾಗಿರುವಂತದ್ದು. ಆ ನಿಯಮ ಹೀಗಿದೆ – “ವಸ್ತುವೊಂದರ ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯ ಕಾಲದರವು ಅದರ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗವಾಗುತ್ತಿರುವ ಬಲದ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.”

ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ಇದಿಷ್ಟನ್ನು ನೆನಪಿಟುಕೊಳ್ಳಿ. ಬಲ ಒಂದು ಕಾರಣ, ವಸ್ತುವೊಂದರ ಚಲನೆ ಅಥವ ವಸ್ತುವಿನ ಆಕೃತಿಯ ವಿರೂಪ ಅದರ ಪರಿಣಾಮ. ಪರಿಣಾಮ ಕೇವಲ ಚಲನೆಯಾಗಿದ್ದರೆ, ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣದ ಬದಲಾವಣೆಯ ಕಾಲದರವನ್ನು ಅಳೆದರೆ ಸಾಕು, ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗವಾಗುತ್ತಿರುವ ಬಲದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು.

ನೆನಪಿಡಿ: ಅನೇಕ ವೇಳೆ ವಸ್ತುವಿನ ಚಲನಪರಿಮಾಣದ ಉತ್ಕರ್ಷವನ್ನು ಅಳೆದರೆ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗವಾಗುತ್ತಿರುವ ಪೂರ್ತಿ ಬಲದ ಸೂಚನೆ ದೊರೆಯುವುದಿಲ್ಲ. ಅಂತಹ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳೆಂದರೆ – 1. ವಸ್ತು ಬಲಪ್ರಯೋಗದ ಕಾರಣ ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುವುದು. ಈ ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಒಂದಷ್ಟು ಬಲವನ್ನು ಕಡಿಮೆಮಾಡುತ್ತದೆ; ಅಂದರೆ ಚಲನಪರಿಮಾಣದ ಬದಲಾವಣೆಯ ಗತಿ ಸ್ವಲ್ಪ ನಿಧಾನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುನಿಷ್ಠವಾಗಿ ಹೇಳಬೇಕೆಂದರೆ ಎಲ್ಲ ವಸ್ತುಗಳೂ ಬಲಪ್ರಯೋಗದಿಂದ ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಕನಿಷ್ಟಪಕ್ಷ ಬಲಪ್ರಯೋಗವಾಗುತ್ತಿರುವವರೆಗು. ಕೆಲವು ಹೆಚ್ಚು, ಕೆಲವು ಕಡಿಮೆ. ರಬ್ಬರಿನಂತಹ ವಸ್ತು ಹೆಚ್ಚು ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುವ ಕಾರಣ, ರಬ್ಬರ್ ಚೆಂಡಿನಿಂದ ಲಗೋರಿ ಆಡಿದರೆ ಹೆಚ್ಚು ಪೆಟ್ಟು ತಿನ್ನುವ ಪ್ರಮೇಯವಿಲ್ಲ (ಲೆದರ್‍ಬಾಲ್‍ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಮಾತ್ರ!).

2. ವಸ್ತುವೊಂದನ್ನು ಚಲಿಸುವಾಗ ಅದು ವಿರಮಿಸುತ್ತಿರುವ ಮೇಲ್ಮೈ ಒಂದಷ್ಟು ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಒಡ್ಡುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ಘರ್ಷಣೆ ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ಈ ಘರ್ಷಣೆಯು ಪ್ರಯೋಗವಾಗುತ್ತಿರುವ ಬಲವನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ಬಲ. ಹಾಗಾಗಿ ಪರಿಣಾಮದಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳುಂಟಾಗುತ್ತವೆ. ಇಲ್ಲಿ ನಾವಂದುಕೊಂಡಂತೆ ಒಂದೇ ಬಲವಿಲ್ಲ. ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬಲಗಳಿವೆ. ಅಂತಹ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಲ್ಲಿ effective forceಅನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು.

ವಸ್ತುವಿನ ಬಗೆಗಿನ ಲೇಖನವನ್ನು ಒಮ್ಮೆ ಓದಿ. ಅದರಲ್ಲಿ ತೂಕ/ಭಾರ/weightಅನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಏಕಮಾನ newton/N/ನ್ಯೂಟನ್ ಎಂಬುದಾಗಿ ಹೇಳಿದೆ. ಅಂತೆಯೇ ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲೂ ಬಲದ ಏಕಮಾನ ನ್ಯೂಟನ್ ಆಗಿದೆ. ಕಾರಣ ಇಷ್ಟೆ, ತೂಕವೂ ಕೂಡ ಬಲದ ಪರಿಣಾಮ. ಭೂಮಿಯು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತನ್ನೆಡೆಗೆ ಸೆಳೆಯುವುದು ಗುರುತ್ವ ಬಲದಿಂದ. ಹಾಗಾಗಿ ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು “ಗುರುತ್ವದ ಕಾರಣದ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷದಿಂದ” ಗುಣಿಸಿ ತೂಕವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ. ಈ ಗುರುತ್ವದ ದೆಸೆಯಿಂದುಂಟಾಗುವ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ಎಲ್ಲ ವಸ್ತುಗಳಿಗೂ ಸಮಾನ. ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಸಾಂದ್ರತೆ ಎಷ್ಟೇ ಇರಲಿ, ಮೇಲಿನಿಂದ ಬೀಳುವಾಗ ಅವು ಅನುಭವಿಸುವ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ಒಂದೇ (ಇಲ್ಲಿ ಗಾಳಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಅವಗಣಿಸಬೇಕು). ಆದರೆ ಗುರುತ್ವವೇ ಬದಲಾದರೆ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷವೂ ಬದಲಾಗಬೇಕು.

ಗುರುತ್ವಿಕ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ/ acceleration due to gravity = 9.81 m/s2. (ಭೂಮಧ್ಯ ರೇಖೆಯ ಸಮೀಪದಲ್ಲಿ, ಮತ್ತು ಸಮುದ್ರ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ)

ನಿಮಗೊಂದು ಪ್ರಶ್ನೆ – ಉತ್ತರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿ

ವಸ್ತುವೊಂದನ್ನು ಮೇಜಿನ ಮೇಲೆ ಇಟ್ಟಿದ್ದೇವೆ. ಒಂದು ಕೆ.ಜಿ. ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಆ ವಸ್ತು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಅದಕ್ಕೆ 9.81 m/s2 ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷವನ್ನು ಗುಣಿಸಿ, ವಸ್ತುವಿನ ತೂಕ ೯.೮೧ ನ್ಯೂಟನ್ ಎಂಬುದಾಗಿ ಹೇಳುತ್ತೇವೆ. ಅಷ್ಟು ಬಲ ಮೇಜಿನ ಮೇಲೆ ಸತತವಾಗಿ ಪ್ರಯೋಗವಾಗುತ್ತಿದೆ ಎನ್ನುವುದು ಸರಿಯೇ? ಏಕೆಂದರೆ ಇಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಚಲನೆಯಿಲ್ಲ, ವಸ್ತುವೂ ಚಲಿಸುತ್ತಿಲ್ಲ, ಮೇಜೂ ಅಲುಗಾಡುತ್ತಿಲ್ಲ. ಒಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಚಲನೆಯಿಲ್ಲ, ಅಂದಮೇಲೆ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷವೂ ಇಲ್ಲ. ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ಸೊನ್ನೆ ಎಂದಮೇಲೆ ಬಲವೂ ಶೂನ್ಯ ಆಗಬೇಕು ತಾನೆ? ಏನು ಹೇಳುವಿರಿ?

ಇತರ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣಗಳು

ಶಕ್ತಿಯ ಜೊತೆ ಅವಿನಾಭಾವ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿರುವ ಅನೇಕ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣಗಳಿವೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಒಂದೊಂದಾಗಿ ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳೋಣ.

೧.ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟ/displacement ಮತ್ತು ಕ್ರಮಿಸಿದ ದೂರ/distance traveled

ಎಲ್ಲಿಯಾದರೂ ಚಾರಣಕ್ಕೆ ಹೋದಾಗ, ಎಷ್ಟೊಂದು ತಗ್ಗು ದಿಬ್ಬ, ತಿರುವು ಮುರುವುಗಳನ್ನು ದಾಟುತ್ತೇವೆ. ಆ ಮರವಳಿ, ಆ ಹಳುವಿನಲ್ಲಿ ಅದು ಹೇಗ್ಹೇಗೋ ದಾರಿಮಾಡಿಕೊಂಡು, ಅದ್ಯಾವಗಪ್ಪಾ ಈ ದಾರಿ ಮುಗಿಯೋದು ಅಂತ ಚಡಪಡಿಸಿರುತ್ತೇವೆ...ಉಫ಼್.. ಕಣ್ಣುಕತ್ತಲೆ ಕವಿಸುವಷ್ಟು ಆಯಾಸ, ತಿದಿಯೊತ್ತುವಂತೆ ಉಸಿರೆತ್ತಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಿರುತ್ತೇವೆ. ಆದರೆ ಮುಂದೆ ಹೋಗದೇ ಪ್ರಮೇಯವೇ ಇಲ್ಲ. ಅಂತೂ ಇಂತು ಬೆಟ್ಟದ ತುದಿ ತಲುಪಿದ ಮೇಲೆ, ಸುತ್ತಮುತ್ತ ಕಣ್ಣಾಡಿಸಿ, ಎಲ್ಲಿಂದ ಹೊರೆಟಿದ್ದೆವಪ್ಪಾ ಅಂತ ನೋಡಿದರೆ, ಅರೆ ಇಷ್ಟೇ ದೂರವಾ ನಾವು ಬಂದಿದ್ದು ಅಂತ ಅಚ್ಚರಿಗೊಳ್ಳುವುದು ಖಚಿತ. ನಮಗೆ ರೆಕ್ಕೆಗಳಾದರೂ ಇದ್ದಿದ್ದರೆ ನೇರವಾಗಿ ಬೆಟ್ಟದ ತುದಿಗೇ ಬಂದುಬಿಡಬಹುದಿತ್ತು ಅಂತ ಅನಿಸಿದ್ದೀತು. ಈ ‘ನೇರವಾಗಿ’ ಬರುವುದರ ಲಾಭವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿರುವಿರಾದರೆ ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟ ಮತ್ತು ಕ್ರಮಿಸಿದ ದೂರಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಕಷ್ಟವೇನಲ್ಲ.

ಚಲಿಸಿದ/ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ವಸ್ತುವೊಂದು ತನ್ನ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಎಷ್ಟು ಬದಲಾಯಿಸಿಕೊಂಡಿಸಿದೆ ಎನ್ನುವುದರ ಮಾನವೇ ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟ. ಚಲನೆಯನ್ನು ಆರಂಭಿಸುವ ಪ್ರಾರಂಭ ಬಿಂದು ಮತ್ತು ತಲುಪಿದ ಅಂತಿಮ ಬಿಂದು, ಇವೆರಡರ ನಡುವಿನ ಸರಳರೇಖಾತ್ಮಕ ಅಂತರವನ್ನು ಅಳೆದರೆ ನಮಗೆ ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟ ಸಿಗುವುದು. ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟವು ಪ್ರಾರಂಭ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ಬಿಂದುಗಳ ನಡುವಿನ ನೇರ ಅಂತರವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತದೆಯೇ ಹೊರತು, ಅಂತಿಮ ಬಿಂದುವನ್ನು ತಲುಪುವಲ್ಲಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡ ಹಾದಿ, ಅದರಲ್ಲಿನ ತಿರುವು ಮುರುವುಗಳು, ತಗ್ಗು ದಿಬ್ಬ, ಮುಂತಾದುವನ್ನೆಲ್ಲ ಅವಗಣಿಸುತ್ತದೆ. ನಾವು ಪಯಣಿಸಿದ ನಿಜವಾದ ದೂರ ಬೇಕಾದರೆ ಹಾದಿಯ ಎಲ್ಲ ವಕ್ರತೆಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಅಳೆಯಬೇಕು, ಆಗ ನಮಗೆ “ಕ್ರಮಿಸಿದ ದೂರ/distance traveled” ಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದೊಮ್ಮೆ ವಸ್ತುವು ನೇರ ಹಾದಿಯಲ್ಲೇ ಪಯಣಿಸಿದರೆ ಕ್ರಮಿಸಿದ ದೂರ, ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗುತ್ತದೆ. ಇನ್ನೊಂದು ಸಂಗತಿಯನ್ನಿಲ್ಲಿ ನೆನಪಿಡಬೇಕು – “dispalcement is the shortest distance traveled between two points” ಎರಡು ಬಿಂದುಗಳ ನಡುವೆ ಚಲಿಸಲು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದ ಎಲ್ಲ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟವೇ (ಸರಳರೇಖಾತ್ಮಕ ಅಂತರ) ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಕ್ರಮಿಸಿದ-ದೂರ. ಕ್ರಮಿಸಿದ ದೂರ ಯಾವತ್ತೂ ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರಲಾಗದು, ಹೆಚ್ಚೆಂದರೆ ಅದಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರಬಹುದು.

ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟವು ಒಂದು ಸದಿಶ/vector ಪರಿಮಾಣ/quantity. ಅರ್ಥಾತ್ ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟಕ್ಕೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಜೊತೆ ನಿಶ್ಚಿತ ದಿಕ್ಕೂ ಇದೆ. ಕ್ರಮಿಸಿದ-ದೂರ ಒಂದು ಅದಿಶ/scalar ಪರಿಮಾಣ/quantity. ಅದಕ್ಕೆ ಪ್ರಮಾಣ ಮಾತ್ರ ಇದೆ, ಸತತವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಕಾರಣ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಹೇಳಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ನೆನಪಿಡಿ: ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣಗಳನ್ನು ಎರಡು ವಿಧಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಸದಿಶ ಪರಿಮಾಣಗಳು/vector quantities ಮತ್ತು ಅದಿಶ ಪರಿಮಾಣಗಳು/scalar quantities. (‘ದಿಶಾ’ ಎಂದರೆ ದಿಕ್ಕು, ಸದಿಶ ಅಂದರೆ ದಿಕ್ಕು ಸಹಿತವಾದಂತಹ ಎಂದರ್ಥ, ಅದಿಶ ಅಂದರೆ ದಿಕ್ಕು ರಹಿತವಾದುದು ಎಂದರ್ಥ). ಯಾವುದೇ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣಗಳನ್ನು ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬೇಕಾದಾಗ ಪ್ರಮಾಣದ ಜೊತೆಗೆ ದಿಕ್ಕನ್ನೂ ಸೂಚಿಸಬೇಕಾದ ಪ್ರಮೇಯವಿರುವಂತವುಗಳನ್ನು ಸದಿಶ ಪರಿಮಾಣಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ. ಕೇವಲ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನಷ್ಟೇ ನಮೂದಿಸಿ ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣವೊಂದನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆ ಇದ್ದರೆ ಅಂತವುಗಳನ್ನು ಅದಿಶ ಪರಿಮಾಣಗಳು ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹಾಲು ಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ, ‘ಗಾತ್ರ’ ಎನ್ನುವ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು, ಲೀಟರ್ ಎನ್ನುವ ಏಕಮಾನವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತೇವೆ.ಎಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣ (೧ಲೀ, ೨ಲೀ,...) ಎಂದು ಹೇಳಿದರೆ ಸಾಕು ಯಾವುದೇ ಸಂಶಯಕ್ಕೆ ಎಡೆಯಿಲ್ಲದೆ ಯಾರು ಬೇಕಾದರೂ ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಹಾಗಾಗಿ ಗಾತ್ರ ಒಂದು ಅದಿಶ ಪರಿಮಾಣ. ಮತ್ತೊಂದು ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಬರೋಣ, ರಾಕೆಟ್ ಉಡಾವಣೆಯಾಗುತ್ತದೆ; ಅದರ ವೇಗದ ಪ್ರಮಾಣ ಎಷ್ಟು ಮುಖ್ಯವೋ ಅದರ ದಿಕ್ಕೂ ಕೂಡ ಅಷ್ಟೇ ಮುಖ್ಯ. ದಿಕ್ಕನ್ನು ಸೂಚಿಸದೇ ಸುಮ್ಮನೆ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಹನ್ನೊಂದು ಕಿಲೊಮೀಟರ್ ವೇಗ ಅಂತ ಹೇಳಿ ಉಡಾಯಿಸಿದರೆ, ನಮ್ಮ ಅಂತರಿಕ್ಷ ವಾಹನ ಚಂದ್ರನನ್ನು ತಲುಪುವ ಬದಲು ಸೂರ್ಯನನ್ನು ತಲುಪೀತು. ಪ್ರಮಾಣದ ಜೊತೆ ದಿಕ್ಕನ್ನೂ ಸೂಚಿಸಬೇಕಾಗಿರುವುದರಿಂದ ವೇಗ ಒಂದು ಸದಿಶ ಪರಿಮಾಣ. ಹೀಗೆ ಎಲ್ಲ ಪರಿಮಾಣಗಳು ಸದಿಶ, ಅದಿಶ ಎಂದು ವಿಂಗಡಣೆಯಾಗಿವೆ. ಅದಿಶ ಪರಿಮಾಣಗಳು – ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಗಾತ್ರ, ಕ್ರಮಿಸಿದ ದೂರ, ಜವ,ಶಕ್ತಿ, ಕೆಲಸ, ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ... ಸದಿಶ ಪರಿಮಾಣಗಳು – ತೂಕ(ಭೂಕೇಂದ್ರದೆಡೆಗೆ), ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟ(ಆದಿ ಅಂತ್ಯಬಿಂದುಗಳ ನಡುವಣ ರೇಖೆ),ವೇಗ(ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕು), ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ(ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕು), ಬಲ(ಪ್ರಯೋಗಬಿಂದು, ದಿಕ್ಕು).

೨.ವೇಗ/velocity, ಜವ/speed

ಇಲ್ಲಿ ಮತ್ತೆ ಎರಡು ಪದಪ್ರಯೋಗಗಳು ಕಾಣಬರುತ್ತಿವೆ. ಸಾಹಿತ್ಯಿಕ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಜವ ಮತ್ತು ವೇಗಗಳಿಗೆ ಒಂದೇ ಅರ್ಥ ಇರಬಹುದು, ಆದರೆ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುವಾಗ ಪದಗಳ ಅರ್ಥಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಅರ್ಥಕ್ಕೆ ಪರಿಮಿತಗೊಳಿಸಿ ನಿಶ್ಚಿತಗೊಳಿಸುತ್ತೇವೆ. ನಾವು ಉಪಯೋಗಿಸುವ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಏಕರೂಪತೆ ಇಲ್ಲದೇ ಹೋದರೆ ವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ತಿಳಿಸುವಲ್ಲಿ ವಿಸಂಗತಿಗಳು ಸೃಷ್ಟಿಯಾಗುತ್ತವೆ.

ವಸ್ತುವೊಂದು ಚಲಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ ಅದಕ್ಕೊಂದು ವೇಗವಿದೆ(/ಜವ) ಎಂದರ್ಥ. ವೇಗ(/ಜವ)ವನ್ನು ಎರಡು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಬಹುದು. ಒಂದು ನಿಶ್ಚಿತ ಸಮಯಾವಕಾಶನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, ಅಷ್ಟರೊಳಗೆ ವಸ್ತುವೊಂದು ಕ್ರಮಿಸುವ ದೂರ/ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟವನ್ನು ದಾಖಲಿಸಿದರೆ ಅದರ ಜವ/ವೇಗವನ್ನು ತಿಳಿಯಬಹುದು. ಅಥವ, ನಿಶ್ಚಿತ ದೂರವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, ಆ ದೂರವನ್ನು ಕ್ರಮಿಸಲು ವಸ್ತುವೊಂದು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಮಯವನ್ನು ಅಳೆದರೆ, ಜವ/ವೇಗದ ಸೂಚನೆ ದೊರೆಯುವುದು. ಎರಡನೆಯ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯವು, ಹೆಚ್ಚು ವೇಗ/ಜವವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಗೊಂದಲ ತಪ್ಪಿಸಲು, ಅಳೆಯುವ ವಿಧಾನ ಯಾವುದೇ ಆಗಿದ್ದರೂ ಮೊದಲ ವಿಧಾನದ ಮಾದರಿಯಲ್ಲೇ ವೇಗವನ್ನು ಬಿಂಬಿಸುತ್ತೇವೆ.

ಜವ ಮತ್ತು ವೇಗದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಅರಿಯೋಣ. ಹೊಸದಾಗಿ ಬೆಂಗಳೂರಿಗೆ ಬಂದಿರುತ್ತೇವೆ, ಯಾವುದೋ ಪರೀಕ್ಷೆಗೆಂದು. ಆ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಗೊಂಡಾರಣ್ಯದಲ್ಲಿ ಯಾವ ಜಾಗ ಅದೆಲ್ಲಿದೆಯೋ ಯಾರಿಗ್ಗೊತ್ತು. ಯಾವುದೋ ರಿಕ್ಷಾದವನನ್ನು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ. ನೀವು ಹೋಗಬೇಕಾದ ಸ್ಥಳವನ್ನೂ ಕೇಳದೆ ಮೀಟರ್ ಚಾಲೂ ಮಾಡಿರುತ್ತಾನೆ, ವಿಧಿಯಿಲ್ಲದೆ ಹತ್ತಿಕೊಳ್ಳುತ್ತೀರಿ. ಆದಷ್ಟು ಬೇಗ ನಡಿಯಪ್ಪಾ, ಪರೀಕ್ಷೆಗೆ ಹೊತ್ತಾಯಿತು ಎಂದು ಅವಸರಪಡಿಸುತ್ತೇವೆ. ಅವನೋ, ಭಾರೀ ಅವಸರವಾಗೇ ಓಡಿಸುತ್ತಿರುತ್ತಾನೆ, ಅದೊಂದೇ ಸಮಾಧಾನ ನಿಮಗೆ. ಆದರೆ ಅವನು ಅದ್ಯಾವ ದಾರಿಯಲ್ಲಿ ಹೋಗುತ್ತಿದ್ದಾನೋ ದೇವರೇ ಬಲ್ಲ, ಎಲ್ಲೆಲ್ಲೋ ತಿರುವು ಮುರುವುಗಳು, ಪದೇಪದೇ ಬ್ರೇಕು, ಎಕ್ಸ್‍ಲೇಟ್ರು! ಈಗ ನಿಮ್ಮ ಗಮನದಲ್ಲಿರುವುದು ಎರಡು ಸಂಗತಿಗಳು. ನಾವು ತಲುಪಬೇಕಾದ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ನಾವು ಅದೆಷ್ಟು ವೇಗದಲ್ಲಿ ಹತ್ತಿರವಾಗುತ್ತಿದ್ದೇವೆ ಎಂಬುದೊಂದು; ಈ ಸುತ್ತುಬಳಸಿನ ದಾರಿಯಲ್ಲಿ ಅದೆಷ್ಟು ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಗುರಿಯನ್ನು ತಲುಪಲಿಕ್ಕೆ ಎನ್ನುವುದು ಮತ್ತೊಂದು. ಮೊದಲನೆಯದ್ದರಲ್ಲಿ ನಾವು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ನಾವು ಹೊರಟ ಜಾಗ ಮತ್ತು ತಲುಪಬೇಕಾದ ಸ್ಥಳಗಳ ನಡುವಿನ ನೇರ ಅಂತರ. ಇಲ್ಲಿ ನಾವು ನಮ್ಮ ಅಂತಿಮ ಗುರಿಗೆ ಯಾವ ದರ/ಗತಿಯಲ್ಲಿ ಹತ್ತಿರವಾಗುತ್ತಿದ್ದೇವೆ ಎನ್ನುವುದೇ ವೇಗ. ಇಲ್ಲಿ ದಿಕ್ಕು ನಿಶ್ಚಯವಾಗಿದೆ, ಪ್ರಾರಂಭ ಮತ್ತು ಅಂತ್ಯಬಿಂದುವಿನ ನಡುವಿನದ್ದೆಂದು. ಅದರ ಜೊತೆಗೆ ನಮ್ಮ ಚಲನೆಯ ದರ/ಪ್ರಮಾಣ/ಗತಿಯನ್ನೂ ಸೂಚಿಸಿದರೆ, ‘ವೇಗ’ದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ ಪೂರ್ಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ನೀವು ಪರೀಕ್ಷೆ ಬರೆಯುತ್ತೀರೋ ಇಲ್ಲವೋ ಎಂಬುದು ನಿರ್ಧಾರವಾಗುವುದು ನೀವು ಕ್ರಮಿಸಬೇಕಾದ ದೂರ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಕ್ರಮಿಸಲು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಒಟ್ಟು ಸಮಯದಿಂದ; ಅರ್ಥಾತ್ ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ಅದು ನಿಮ್ಮ ಜವವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸುತ್ತದೆ. ‘ಜವ’ ನಿಮ್ಮ ದಾರಿಯ ಎಲ್ಲ ಸುತ್ತುಬಳಸುಗಳ ದೂರವನ್ನೆಲ್ಲ ಪರಿಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, ಚಲನೆಯ ಗತಿಯಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನೆಲ್ಲ ಕೂಡಿ ಸರಿಸಮಗೊಳಿಸಿ ಒಂದು ನಿಶ್ಚಿತ ಮಾಪನವನ್ನು ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ.

ವೇಗವನ್ನು ‘ವೇಗ’ ಎಂದು ಹೇಳಬೇಕಿದ್ದರೆ ಚಲನೆಯ ಗತಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಬಾರದು, ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕೂ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಬಾರದು. ಇದು ಎಲ್ಲ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ನಮಗೆ ಕಾಣಬರುವುದಿಲ್ಲ. ಹಾಗಾಗಿ Instantaneous Velocityಯ concept ಬಂದಿದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗದ ದಿಕ್ಕಾಗಲಿ, ಗತಿಯಾಗಲಿ ಹೇಗೇ ಬದಲಾಗಲಿ, ಯಾವುದೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸೂಕ್ಷ್ಮಾತಿಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕಾಲಖಂಡವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವಿನ ಚಲನೆಗೊಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕೂ, ಗತಿಯೂ ಇರುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನೇ Instantaneous Velocity ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ಇದನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನದ ಅನೇಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುತ್ತೇವೆ, ಜವದ ಉಪಯೋಗ ತುಂಬ ಕಡಿಮೆ.

ನೆನಪಿಡಿ: ಸಮೀಕರಣಗಳು (ಸಮ ‘=’ ಚಿಹ್ನೆ ಹೊಂದಿರುವ ಕರಣಗಳು?! ಹೌದಾ? – ಇದರ ಸರಿಯಾದ ಪದನಿಷ್ಪತ್ತಿ ಗೊತ್ತಿದ್ದರೆ ತಿಳಿಸಿ) ವಿಜ್ಞಾನ ಅಧ್ಯಯನದ ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಅಂಗ. ನೂರು ಇನ್ನೂರು ಪದಗಳ ವಾಕ್ಯವೃಂದಗಳು ಹೇಳುವಷ್ಟನ್ನು ಒಂದೇ ಒಂದು ಸಮೀಕರಣ ಹೇಳಬಲ್ಲುದು.ಯಾವ್ಯಾವುದೋ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣಗಳನ್ನು ಕೂಡಿ, ಗುಣಿಸಿ, ಕಳೆದು, ಭಾಗಿಸಿ ಇನ್ಯಾವುದೋ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ. ಬಹುಶಃ ಸಂಸ್ಕೃತ ವಾಙ್ಮಯದಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಶ್ಲೋಕ ರೂಪದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುವ ಚಾಳಿಯಿಂದ ವಿಜ್ಞಾನದ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಕುಂಠಿತವಾಯ್ತೇನೋ. ಎಣಿಕೆಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಂಖ್ಯಾಪದ್ಧತಿಯನ್ನು ವಿಶ್ವಕ್ಕೆ ನೀಡಿದ ಮೇಧಾವಿಗಳಿಗೆ ಈ ಸಂಗತಿ ಹೊಳೆಯದಿದ್ದುದು ಆಶ್ಚರ್ಯಕರ. ಇರಲಿ, ವಿಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಕೆಲವೊಂದು ಮೂಲಭೂತ ನಂಬಿಕೆಗಳಿವೆ. ಯಾವ ವಿಜ್ಞಾನ ಪುಸ್ತಕವೂ ಅವುಗಳನ್ನು ಹೇಳದಿದ್ದರೂ ನಮ್ಮ ಸಾಮಾನ್ಯ ಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಹೊಳೆಯುವಂತವು ಅವು. ಇಡೀ ವಿಜ್ಞಾನಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಆಧಾರಭೂತವಾಗಿರುವಂತವು ಕೆಲವು ಊಹನೆಗಳು, ಹಲಕೆಲವು ಪ್ರತಿಪಾದನೆಗಳು (postulates), ಆ ಎಲ್ಲ ಊಹನೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚುಕಡಿಮೆ ಸತ್ಯ ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನ ನಂಬುತ್ತದೆ. ಆ ಊಹನೆಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಪಾದನೆಗಳನ್ನು ಆಧಾರವಾಗಿಟ್ಟುಕೊಂಡು ತರ್ಕಸರಣಿಯನ್ನು ಬೆಳಸುತ್ತೇವೆ. ತರ್ಕ, ಸತ್ಯವನ್ನು ಅರಿಯುವುದಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಏಕಮೇವ ಮಾರ್ಗ ಎನ್ನುವುದು ಮತ್ತೊಂದು ನಂಬಿಕೆ. ಕೊನೆಗೆ ಆ ತರ್ಕಸರಣಿ ಒಂದು ಫಲಿತದಲ್ಲಿ ಅಂತ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೆ ಆ ಫಲಿತಗಳು ಮತ್ಯಾವುದೋ ವಿಚಾರಗಳಿಗೆ ಆಧಾರಶಿಲೆಗಳಾಗುತ್ತವೆ. ಮತ್ತೆ ತರ್ಕ ಸರಣಿ ಮುಂದುವರೆಯುವುದು. ಮತ್ತೆ ಇನ್ನೊಂದಷ್ಟು ಫಲಿತಗಳು. ಹೀಗೆ... ಮುಂದುವರಿದುಕೊಂಡು ಬಂದಿದೆ ವಿಜ್ಞಾನ. ಇಲ್ಲಿ ತರ್ಕ ಎನ್ನುವಂತದ್ದೇನಿದೆ ಅದರ ಸಾಧನಗಳೇ ಸಮೀಕರಣಗಳು. ಸಮೀಕರಣಗಳ ಮೂಲಕ ನಾವು ತರ್ಕವನ್ನು ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತೇವೆ.

೩.ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ/acceleration

ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷವೊಂದು ‘ಸದಿಶ’ ಪರಿಮಾಣ. ವೇಗ+ಉತ್ಕರ್ಷ=ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ – ವೃದ್ಧಿ ಸಂಧಿ! ನೆನಪಿದೆಯಾ? ‘ಉತ್ಕರ್ಷ’ ಎಂದರೆ ಏರಿಕೆ, ಹೆಚ್ಚಳ! ಅಂದರೆ ವೇಗದ ಏರಿಕೆ, ಹೆಚ್ಚಳ!... ಭಾಷೆಯ, ವ್ಯಾಕರಣದ ಪರಿಮಿತಿಯಲ್ಲಿಯೇ ಕರಾರುವಕ್ಕಾದ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಪರಿಭಾಷೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಬಲ್ಲಂತಹ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವುದು ಬಹುಶಃ ಸಂಸ್ಕೃತಕ್ಕೆ ಮಾತ್ರವೇನೋ. ಬಿಡಿ, ಈಗ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷವೆಂದರೇನೆಂಬುದನ್ನು ನೋಡೋಣ.

ಬ್ರೇಕು, ಎಕ್ಸ್‍ಲೇಟರ್ ಇತ್ಯಾದಿ ಶಬ್ದಗಳನ್ನು ಕೇಳಿದ್ದೀರಲ್ಲವಾ? (ಅದು ಎಕ್ಸ್‍ಲೇಟರ್ ಅಲ್ಲ ‘accelerator’) ಈ ‘Brake’ ಮತ್ತು ‘Accelerator’ಗಳ ಸಂಬಂಧವಿರುವುದು ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ/acceleration ಎನ್ನುವ ಕ್ರಿಯೆಯ ಜೊತೆ, ಅದೊಂದು ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣವೂ ಕೂಡ. ಚಲನೆಯ ಗತಿಯಲ್ಲಿ ಅಥವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ, ನಿರಂತರವಾಗಿ ಸ್ಥಿರಗತಿಯ (constant rate) ಬದಲಾವಣೆಯಾಗುತ್ತಿದ್ದರೆ ಅದನ್ನು ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ವೇಗ ಏರಿಕೆಯಾಗಬಹುದು, ಅಥವ ಇಳಿಕೆಯಾಗಬಹುದು ಎರಡೂ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷಗಳೇ, ಒಂದು ಧನಾತ್ಮಕವಾದುದು(ರಿಚ,+ve) ಇನ್ನೊಂದು ಋಣಾತ್ಮಕವಾದುದು(ಅನ್‍ರಿಚ,-ve). ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷವನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುವುದು ಹೀಗೆ – Time rate of change of velocity; ವೇಗ ಬದಲಾವಣೆಯ ಕಾಲದರ.

ಅಂತಿಮ ವೇಗ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದು ಪ್ರಾರಂಭ ವೇಗ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ ಸಮೀಕರಣದ ಪ್ರಕಾರ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುವುದು. ಅರ್ಥಾತ್ ಕಾಲ ಕಳೆದಂತೆಲ್ಲ ವೇಗದ ಏರಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ವೇಳೆ ಪ್ರಾರಂಭ ವೇಗವೇ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ ಸಮೀಕರಣವೂ ಕೂಡ ಋಣಾತ್ಮಕ ಉತ್ತರವನ್ನೀಯುತ್ತದೆ. ಋಣ ಚಿಹ್ನೆಯ ಅರ್ಥ – ಕಾಲದ ಜೊತೆ ವೇಗದ ಇಳಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ ನಾವು ಬ್ರೇಕ್ ಹಾಕಿದಾಗಲೆಲ್ಲ ಋಣ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷವನ್ನು ನೋಡಬಹುದು, ಆಕ್ಸಲರೇಟರ್ ಪೆಡಲ್‍ಅನ್ನು ಒತ್ತಿದಾಗ ಧನ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ಉಂಟಾಗುವುದು. ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದ ವಾಹನವನ್ನು ಚಲಾಯಿಸುವಾಗ ಕೂಡ ನಾವು ವಾಹನಕ್ಕೆ ಧನ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷವನ್ನು ನೀಡುತ್ತೇವೆ.

೪.ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣ/momentum

ವಸ್ತುವೊಂದರಲ್ಲಿನ ಚಲನೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣ ಹೇಳುವುದು. ಚಲನೆ ಎಂದರೇನು ಅದರ ಘಟಕಗಳ್ಯಾವುವು ಎಂದು ನೋಡೋಣ.

ನಿಧಾನಗತಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಗುತ್ತಿರುವ ರೋಡ್‍ರೋಲರ್ (ಬುಲ್ಡೋಜರ್!) ತಡೆಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿ. ಮತ್ತು ಅಷ್ಟೇ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ಸೈಕಲ್ ಒಂದನ್ನು ತಡೆಯಿರಿ. ಯಾವುದು ಕಷ್ಟ? ನಿಮಗೇ ಗೊತ್ತು. ಎರಡೂ ವಾಹನಗಳು ಒಂದೇ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿದ್ದರೂ ಅವುಗಳನ್ನು ತಡೆಯಲು ಬೇಕಾದ ಪ್ರಯತ್ನದಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಉಂಟುಮಾಡಿದ್ದು ಯಾವುದು? ... ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ! ಮತ್ತೊಂದು ಉದಾಹರಣೆ ನೋಡೋಣ. ಒಂದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಇರುವ, ಆದರೆ ಭಿನ್ನ ವೇಗವಿರುವ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಡೆಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿ. ಮಗುವೊಂದು ಎಸೆಯುವ ಚೆಂಡು, ಕ್ರಿಕೆಟ್ ಬೌಲರ್‍ನ ಬೌಲಿಂಗ್. ಯಾವುದು ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೋ ಆ ವಸ್ತುವನ್ನು ತಡೆಯಲು ಹೆಚ್ಚು ಶ್ರಮ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ವೇಗ ಇವೆರಡರಲ್ಲಿ ಯಾವೊಂದನ್ನೂ ಬಿಡಲಾಗದು. ಈ ಎರಡೂ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದು ಹೆಚ್ಚು ಮಹತ್ವ ಹೊಂದಿದೆ ಎನ್ನುವುದನ್ನು ನೋಡಿದಾಗ ಎರಡಕ್ಕೂ ಒಂದೇ ಸಮನಾದ ಮಹತ್ವ ನೀಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿಯೂ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಬಹುದು. 1 m/s ವೇಗವಿರುವ, ಮತ್ತು 2 kg ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿರುವಂತದ್ದೊಂದು ವಸ್ತು ಮತ್ತು 2 m/s ವೇಗ, 1 kg ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿರುವ ಮತ್ತೊಂದು ವಸ್ತು, ಇವೆರಡನ್ನೂ ತಡೆಯಲು ಬೇಕಾದ ಶ್ರಮ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಕೆಜಿ ಇರುವ ವಸ್ತುವೊಂದನ್ನು ಎರಡು m/s (meter per second) ವೇಗದಲ್ಲಿ ಮತ್ತೊಂದು ವಸ್ತುವಿಗೆ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆಸಿ. ಆ ವಸ್ತು ಎರಡು ಕೆಜಿ ಇದ್ದುದಾದರೆ ಅದು ಒಂದು m/s ವೇಗವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಸಮಾನ ಮಹತ್ವ ಹೊಂದಿರುವ ಎರಡು ಘಟಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಾರಣ ಚಲನೆಯನ್ನು ಆ ಎರಡೂ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣಗಳ ಗುಣಲಬ್ಧವನ್ನಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುತ್ತೇವೆ.

ಅರೆ ಗುಣಿಸೋದೇ ಯಾಕೆ, ಅದರ ಬದಲು ಕೂಡಬಹುದಲ್ಲ ಈ ಎರಡೂ ಪರಿಮಾಣಗಳನ್ನು, ಆಗ ಯಾವುದೊಂದು ಹೆಚ್ಚುಕಡಿಮೆಯಾದರೂ ನಿವ್ವಳವಾಗಿ ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣವೂ ಕೂಡ ಅದೇರೀತಿ ಹೆಚ್ಚುಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದಲ್ಲವಾ? ನಮಗೆ ಬೇಕಾಗಿರೋದೂ ಅದೇ ತಾನೆ? ಹ್ಮ್ಮ್ಮ್ಮ್?... ಈ ಪ್ರಶ್ನೆ ನಿಮ್ಮಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟಿದ್ದರೆ ನಾನು ಧನ್ಯ! ನೀವೇ ಯೋಚಿಸಿ ಕಂಡುಕೊಳ್ಳಿ ಇದಕ್ಕೆ ಉತ್ತರವನ್ನ, ಯಾಕೆ ಗುಣಾಕಾರವನ್ನೇ ಆಯ್ದುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು, ಯಾಕೆ ಸಂಕಲನ ಉಪಯೋಗಿಸಬಾರದು ಇಲ್ಲಿ.

ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣ ಒಂದು ನಿತ್ಯ ಪರಿಮಾಣ*. ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿನ ‘ಚಲನ ಪರಿಮಾಣ’ ಸ್ಥಿರವಾದುದು, ಅದಕ್ಕೆ ಬದಲಾವಣೆ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಶಕ್ತಿ ನಿತ್ಯತೆಯ ನಿಯಮದಂತೆಯೇ ಇದೂ ಕೂಡ.

ನೆನಪಿಡಿ: *ಇಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟನ್‍ನ ಮೊದಲ ಚಲನೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು ನಾವು, ಆ ನಿಯಮ ಹೀಗಿದೆ – “A body continues to be in the state of rest or of constant motion unless untill acted upon by an external force.” ಯಾವುದೇ ವಸ್ತು ಬಲಪ್ರಯೋಗಕ್ಕೆ ಒಳಪಡದ ಹೊರತು ತನ್ನ ನಿಶ್ಚಲ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನಾಗಲೀ, ಚಲನೆಯನ್ನಾಗಲೀ ಬದಲಾಯಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ. ಬಲಪ್ರಯೋಗವಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ನಿಶ್ಚಲ ವಸ್ತು ಎಂದೆಂದಿಗೂ ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿರುವುದು, ಚಲಿಸುತ್ತಿದ್ದ ವಸ್ತು ಎಂದೆಂದಿಗೂ ಅದೇ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಲಿರುವುದು. ತನ್ನ ಚಲನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ವಸ್ತು ಯಾವಾಗಲೂ ವಿರೋಧ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಗುಣವನ್ನು ಜಡತ್ವ(inertia) ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ಎಲ್ಲ ವಸ್ತುಗಳಿಗೂ ಈ ಗುಣ ಇದೆ, ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣವೇ ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ. ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಒಂದಷ್ಟು ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣ ಇದೆ. ಚಲಿಸದಿರುವ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯ ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣ ಇದೆ. ವಸ್ತುವಿಗೆ ಚಲನ-ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ನೀಡಿ, ಒಮ್ಮೆಗೇ ವಸ್ತು ಚಲಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ಬಲಪ್ರಯೋಗವಾಗದ ಹೊರತು ಆ ಚಲನೆ ಮತ್ತೆಂದೂ ನಿಲ್ಲದು.

೫.ಬಲ

೬.ಕೆಲಸ

೭.ಸಾಮರ್ಥ್ಯ

ಬಲ, ಕೆಲಸ ಮತ್ತು ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಇವುಗಳನ್ನು ನಂತರ ಕೈಗೆತ್ತಿಕೊಳ್ಳೋಣ.. ಸಧ್ಯಕ್ಕೆ ಇಷ್ಟು ಸಾಕು. ಇದೇ ಪೋಸ್ಟ್ ನಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸುತ್ತೇನೆ ಅವುಗಳನ್ನು.

-
Shashanka G.P.

ಶಕ್ತಿ (Energy)

ನಮ್ಮ ಬಹ್ವಂಶ ಜ್ಞಾನದ ಮೂಲಾಧಾರ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ. ಶಕ್ತಿಯ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಮೊದಲಾಗುತ್ತಲೇ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಜ್ಞಾನಭಂಡಾರ ಬೃಹದಾಕಾರವಾಗಿ ತೆರೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಈಗಿರುವ ವಿಸ್ತಾರ, ವ್ಯಾಪಕತೆ, ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಉಪಶಾಖೆಗಳು ಪ್ರಾಪ್ತಿಯಾಗಿರುವುದು ಶಕ್ತಿಯಿಂದ.

ಶಕ್ತಿಯಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ...
ಸಿನಿಮಾಗಳಲ್ಲಿ ನಾಯಕನಿಗೋ, ನಾಯಕಿಗೋ, ಅಥವಾ ಅವರ ಅಪ್ಪ ಅಮ್ಮಂದಿರಿಗೋ ಯಾವುದೋ ದುಃಖವಾರ್ತೆ ಬರಸಿಡಿಲಿನಂತೆರಗುತ್ತದೆ. ಆ ಸನ್ನಿವೇಶದ ಗುರುತ್ವವನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಗೊಳಿಸುವುದಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶಕರು ಅನೇಕ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುವುದುಂಟು. ಅಂಥ ತಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಜಗತ್ತೇ ಸ್ತಬ್ಧವಾಗುವಂತೆ, ನಿಶ್ಚಲವಾದಂತೆ ತೋರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಧುಮ್ಮಿಕ್ಕುವ ಜಲಧಾರೆ ಹಾಗೇ ನಿಂತುಬಿಡುತ್ತದೆ, ಹಾರುವ ಹಕ್ಕಿಗಳು ಆಗಸದಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿಮೆಗಳಾಗುತ್ತವೆ, ಬೀಸುಗಾಳಿಗೆ ತೊನೆಯುತ್ತಿದ್ದ ಮರಗಳು ಮರಗಟ್ಟಿ ನಿಂತುಬಿಡುತ್ತವೆ... ಬಹುಶಃ 'ಶಕ್ತಿ' ಎನ್ನುವಂತದ್ದು ಜಗತ್ತಿನಿಂದ ಈಗಿಂದೀಗಲೇ ಮಾಯವಾಗಿಬಿಟ್ಟರೆ ಸಿನಿಮಾದಲ್ಲಿ ಅದೇನು ತೋರಿಸಿದ್ದಾರೋ ಅದೇ ಸ್ಥಿತಿ ಜಗತ್ತಿಗೆ ಬಂದೊದಗಬಹುದು.

ಜಗತ್ತಿನ ಎಲ್ಲ ಸ್ಥೂಲ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಚಲನೆಗಳಿಗೆ 'ಶಕ್ತಿ' ಕಾರಣ. ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಮೂರು ಲಕ್ಷ ಕಿಲೋಮೀಟರ್ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಿಮ್ಮುವ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳಿರಬಹುದು, ಗಂಟೆಗೆ ಒಂದು ಮೀಟರ್ ನಷ್ಟೆ ತೆವಳುವ ಬಸವನಹುಳುವಿರಬಹುದು, ನಮ್ಮ ದೇಹದಲ್ಲಿ ನಿರತ ಹರಿಯುವ ರಕ್ತಪ್ರವಾಹವಿರಬಹುದು, ಎಲ್ಲಕ್ಕೂ ಶಕ್ತಿಯೇ ಮೂಲವಾದುದು. ಎಲ್ಲಿ ಚಲನೆಯಿದೆಯೋ ಅಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಇದೆ, ಎಲ್ಲಿ ಚಟುವಟಿಕೆ ಇದೆಯೋ ಅಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಇದೆ, ಎಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ ಇದೆಯೋ ಅಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಇದೆ, ಎಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯ/ಚಲನೆಯ ಸಾಧ್ಯತೆ ಇದೆಯೋ ಅಲ್ಲಿಯೂ ಶಕ್ತಿಯ ಇರವನ್ನು ನೋಡಬಹುದು.

ಶಕ್ತಿಯು ಜಗತ್ತಿನ ನಿರ್ಮಿತಿಯಲ್ಲಿ ಅತಿ ಅತಿ ಮುಖ್ಯ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸಿರುವಂತದ್ದು. ಶಕ್ತಿಗೆ ಅನೇಕ ರೂಪಗಳಿವೆ, ಆದರೆ ಅವು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಒಂದೇ ಸಂಗತಿಯ ವಿಭಿನ್ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗಳು. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒಂದು ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣವನ್ನಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒಂದು extensive property ಎಂಬುದಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತೇವೆ, ಏನಿದು? ಈ ಶಕ್ತಿ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಇನ್ನಿತರ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಸ್ವಭಾವವಿದೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಮೊತ್ತವಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ನೂರು ಗ್ರಾಂ ಬಿಸ್ಕೆಟ್‍ನಲ್ಲಿ ನಾಲ್ಕುನೂರು ಕ್ಯಾಲೊರಿ/calori ಶಕ್ತಿ ಇದೆಯೆಂದರೆ ಇನ್ನೂರು ಗ್ರಾಂನಲ್ಲಿ ಎಂಟುನೂರು ಕ್ಯಾಲೊರಿಯಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯಿದೆ ಎಂದರ್ಥ. ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅನೇಕ ಏಕಮಾನಗಳನ್ನು/unit ಉಪಯೋಗಿಸಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುತ್ತೇವೆ - ಜೌಲ್/joule/J, ಕ್ಯಾಲೊರಿ/calori, kWh/kilo watt hour ಇತ್ಯಾದಿ. ಅಂತಾರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಮಾನಕ ಸಂಸ್ಥೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಜೌಲ್/Jಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯ ಏಕಮಾನವನ್ನಾಗಿ ಬಳಸಬೇಕು.
ಪಠ್ಯಗಳು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು define ಮಾಡುವುದು ಹೀಗೆ – capacity to do work/ಕೆಲಸ. ಈ ಶಕ್ತಿ ಎನ್ನುವುದು ಹೇಗಿದೆ, ಅದಕ್ಕೆ ವಿವಿಧ ರೂಪಗಳೇನಾದರೂ ಇವೆಯಾ ನೋಡೋಣ.

೧. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ
ವಸ್ತುಗಳ ಚಲನೆಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಕಾರಣವಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯ ರೂಪಕ್ಕೆ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಎಂದು ಹೆಸರು. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ವಿಧ – ಚಲನಶಕ್ತಿ/kinetic energy, ಪ್ರಚ್ಛನ್ನಶಕ್ತಿ/potential energy.
ನಾವು ದಿನನಿತ್ಯ ನೋಡುವ ಸ್ಥೂಲ ಭೌತಿಕ ಚಲನೆಗಳು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ನಮ್ಮ ನಡಿಗೆ, ವಾಹನಗಳ ಚಲನೆ, ಮೇಲಿನಿಂದ ಬೀಳುತ್ತಿರುವ ವಸ್ತು, ನಿರ್ವಾತ ಆಕಾಶದಲ್ಲಿನ ಗ್ರಹಗಳ ಪರಿಭ್ರಮಣೆ, ತಿರುಗುವ ಬುಗುರಿ, ಇವೆಲ್ಲವೂ ಶಕ್ತಿಯ ಸಹಾಯದಿಂದ ನಡೆಯುವ ಭೌತಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳು. ಹಾಗೆ ವಸ್ತುವೊಂದರ ಚಲನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯ ರೂಪಕ್ಕೆ 'ಚಲನಶಕ್ತಿ' ಎಂದು ಹೆಸರು.




ಪ್ರಚ್ಛನ್ನಶಕ್ತಿ ಎಂದರೆ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಸುಪ್ತವಾಗಿರುವ, ಅಂದರೆ ಶಕ್ತಿಯು ತನ್ನ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಕ್ಷಣಕ್ಕೆ ತೋರಿಸದೆ, ಆದರೆ ಸೂಕ್ತ ಅವಕಾಶ ಒದಗಿದಾಗ ಚಲನಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಗೊಳ್ಳುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಶಕ್ತಿ ಎಂದರ್ಥ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಕಲ್ಲೊಂದನ್ನು ದಾರಕ್ಕೆ ಕಟ್ಟಿ ಮೊಳೆಗೆ ನೇತುಹಾಕಿದ್ದೀರಿ ಎಂದರೆ, ಈ ತಕ್ಷಣಕ್ಕೆ ಆ ವಸ್ತು ಯಾವ ಚಲನೆಯನ್ನೂ ತೋರಿಸದಿರಬಹುದು. ಆದರೆ ದಾರವನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಿ ಒಮ್ಮೆ, ಕಲ್ಲು ತನಗೆ ತಾನೇ, ಯಾವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನೂ ಹೊಸದಾಗಿ ಪಡೆಯದೇ ಕೆಳಗೆ ಬೀಳುತ್ತದೆ. ತನ್ಮೂಲಕ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಮೊದಲೇ ಅಡಗಿದ್ದ ಶಕ್ತಿ (ಪ್ರಚ್ಛನ್ನಶಕ್ತಿ) ಚಲನಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಲ್ಲು ಮೊದಲಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆದಿದ್ದು ಎಲ್ಲಿಂದ ಎಂದು ಯೋಚಿಸುತ್ತಿದ್ದೀರಾ? ನೆಲದಲ್ಲಿ ಬಿದ್ದಿದ್ದ ಕಲ್ಲನ್ನು ಮೊಳೆಯಿರುವಷ್ಟು ಎತ್ತರಕ್ಕೆ ಕೊಂಡೊಯ್ಯಲು ನೀವು ಒಂದಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವ್ಯಯಿಸಿರುತ್ತೀರಿ, ಅರ್ಥಾತ್ ಕೆಲಸ/work ಮಾಡಿರುತ್ತೀರಿ. ಆ ಶಕ್ತಿಯೇ ಕಲ್ಲಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಚ್ಛನ್ನಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಸೇರಿಕೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ವಸ್ತುವೊಂದು ತನ್ನ ಸ್ಥಾನದ ಕಾರಣದಿಂದ ಪಡೆದಿರುವ ಶಕ್ತಿಗೆ gravitational potential energy ಎಂದು ಹೆಸರು.




ಇನ್ನೂ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಪ್ರಚ್ಛನ್ನಶಕ್ತಿಯಿದೆ, ಅದನ್ನು elastic potential energy ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ. ಒಂದು ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಕೊಕ್ಕೆಯೊಂದಕ್ಕೆ ಸಿಕ್ಕಿಸಿ, ಅದರ ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಯನ್ನು ಸೆಳೆದು ಹಿಡಿದುಕೊಳ್ಳಿ, ನಂತರ ಕೈಬಿಡಿ. ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ತನ್ನ ಮೊದಲಿನ ಆಕೃತಿಯನ್ನೇ ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಎಳೆಯುವಲ್ಲಿ ವ್ಯಯವಾದ ಶಕ್ತಿಯು ಅದರಲ್ಲಿ elastic potential energyಯಾಗಿ ಸೇರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕೈಬಿಟ್ಟಾಗ ಚಲನಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.




೨.ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿ (ಶಾಖ)
ಶಾಖ ಎನ್ನುವುದು ವರ್ಗಾವಣೆಯಲ್ಲಿರುವ ಶಕ್ತಿ. ಒಂದು ಲೀಟರ್ ನೀರಿನಲ್ಲಿ 500 ಜೌಲ್ ಶಕ್ತಿ (ಶಾಖ) ಎಂದುಕೊಂಡರೆ, ಎರಡು ಲೀಟರ್ ನೀರಿನಲ್ಲಿ 1000 ಜೌಲ್ ಶಕ್ತಿ (ಶಾಖ) ಇದೆ ಎಂದರ್ಥ. ಅಂದರೆ ವಸ್ತುವೊಂದರಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಣು ಹೊಂದಿರುವ ಶಾಖವನ್ನು ಕೂಡಿಸಿದರೆ ಇಡೀ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿರುವ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣ ಸಿಗುವುದು. ಹಾಗೆಂದು ಪ್ರತಿ ಅಣುವನ್ನು ಹಿಡಿದುಕೊಂಡು ಅದರ ಶಾಖವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುತ್ತೇವೆ ಎಂದಲ್ಲ, ಬೇರೆ ದಾರಿಗಳಿವೆ ಅದಕ್ಕೆ. ಇನ್ನು, ಸೂಕ್ಷ್ಮರೂಪದಲ್ಲಿ ನೋಡಿದಾಗ ಶಾಖವೂ ಕೂಡ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಚಲನಶಕ್ತಿಯೇ ಎನ್ನುವುದು ವೇದ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಣು/ಪರಮಾಣುವೂ ಸರಳರೇಖಾತ್ಮಕ, ಕಂಪನ, ಪರಿಭ್ರಮಾತ್ಮಕ ಚಲನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವೊಂದರಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲ ಅಣು/ಪರಮಾಣುಗಳ ಚಲನಶಕ್ತಿಗಳ ಮೊತ್ತವೇ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿನ ಶಾಖದ ಮೊತ್ತ.

ಶಾಖದ ಜೊತೆಗೇ ಮತ್ತೊಂದು ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣವೊಂದು ತಗುಲುಹಾಕಿಕೊಂಡಿದೆ – ತಾಪಮಾನ (temperature). ತಾಪಮಾನ ಎಂದರೆ ಶಾಖದ ತೀವ್ರತೆ, ಪ್ರಖರತೆ. ತಾಪಮಾನವೆನ್ನುವುದು ಒಂದು ಮೊತ್ತವಲ್ಲ. ಒಂದು ಕೆಜಿ ವಸ್ತುವಿನದಾಗಲೀ ಎರಡು ಕೆಜಿಯದ್ದಾಗಲೀ ತಾಪಮಾನ ಒಂದೇ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಶಾಖ ಮಾತ್ರ ಎರಡುಪಟ್ಟು ಇರುತ್ತದೆ. ಉರಿಯುತ್ತಿರುವ ಮೇಣದ ಬತ್ತಿಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿ, ಅದರ ಜ್ವಾಲೆಯ ತಾಪಮಾನ ತುಂಬ ಹೆಚ್ಚಿಗೆ ಇರುತ್ತದಾದರೂ ಒಂದು ಹಂಡೆ ತಣ್ಣೀರಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅದರಲ್ಲಿನ ಶಾಖ ಕಡಿಮೆಯೇ.

ಬಿಸಿನೀರನ್ನು ಮುಟ್ಟಿದರೆ ಬಿಸಿಯ ಅನುಭವವಾಗುವುದು ಹೇಗೆ ಗೊತ್ತೇ. ಬಿಸಿನೀರಿನ ತಾಪಮಾನ (temperature) ನಮ್ಮ ದೇಹಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಶಾಖವು ನೀರಿನಿಂದ ನಮ್ಮ ಕೈಗೆ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಹಾಗಾಗಿ ಬಿಸಿಯ ಅನುಭವವಾಗುತ್ತದೆ. ತಣ್ಣೀರನ್ನು ಮುಟ್ಟುವಾಗ ಶಾಖ ನಮ್ಮ ದೇಹದಿಂದ ಹೊರಹರಿಯುವುದರಿಂದ ತಂಪಿನ ಅನುಭವವಾಗುವುದು ಅಷ್ಟೇ ಹೊರತು, ತಂಪು ಅನ್ನುವಂತದ್ದೇನೂ ಈ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲ, ಇರುವುದು ಶಾಖ ಮಾತ್ರ.

ಶಾಖವನ್ನೇ ಹೊಂದಿಲ್ಲದೇ ಇರುವ ವಸ್ತು ಇದೆಯೇ ಈ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ? ಹಾಗಂದ ಕೂಡಲೇ ನಮಗೆ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆ ನೆನೆಪಾಗಬಹುದು. ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ತಾಪಮಾನ ಸೊನ್ನೆ ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಎಂದು ಕೂಡ ಗೊತ್ತಿರಬಹುದು. ಹಾಗಾಗಿ ಅದರಲ್ಲಿನ ಶಾಖವೂ ಶೂನ್ಯ ಎನ್ನುವ ಅಂದಾಜಿಗೆ ಬರಬೇಡಿ. ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಸೊನ್ನೆ ಡಿಗ್ರಿ ತಾಪಮಾನ ಎಂದರೆ ಸೊನ್ನೆ ತಾಪಮಾನ ಎಂದರ್ಥವಲ್ಲ. ಅದಕ್ಕಿಂತಲೂ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನ ಇದೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಶಾಖವೂ ಕೂಡ ಸೊನ್ನೆ ಅಲ್ಲ. ಕೇವಲ(absolute) ಶೂನ್ಯ ತಾಪಮಾನ ಎಂದರೆ -273.160C ಅಥವಾ 0 K (ಕೆಲ್ವಿನ್). ಆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಶಾಖ ಇರುವುದಿಲ್ಲ, ಹಾಗಾಗಿ ತಾಪಮಾನವೂ ಕೂಡ. ಆದರೆ ಈ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಯಾರೂ ಕಂಡಿಲ್ಲ. ಎಲ್ಲ ವಸ್ತುಗಳು ಸ್ವಲ್ಪವಾದರೂ ಶಾಖವನ್ನು ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಒಂದಷ್ಟು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಕೇವಲ ಶೂನ್ಯ ತಾಪಮಾನ ಅರ್ಥಾತ್ ಶೂನ್ಯ ಶಾಖದ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ವಸ್ತುವೊಂದು ತಲುಪಿದರೆ, ಆ ವಸ್ತು ಇಲ್ಲವಾಗುವುದು ಎನ್ನುವ ಸಿದ್ಧಾಂತವೊಂದಿದೆ ಕೂಡ.

೩.ವಿಕಿರಣ/ಬೆಳಕು
ಬೆಳಕು ಶಕ್ತಿಯ ಅತಿ ಮುಖ್ಯ ರೂಪ, ಬೇಕಾದರೆ ಶುದ್ಧ ರೂಪ ಎನ್ನಬಹುದು. ಬೇರೆಲ್ಲ ಶಕ್ತಿಯ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯು ವಸ್ತುವಿನ ಜೊತೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಸ್ವತಂತ್ರ ರೂಪದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ಅರಿವಿನ ಪ್ರಕಾರ ಅದೂ ಕೂಡ ಅಶುದ್ಧವೇ ಎಂದು ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ, ಅಥವ ಇದನ್ನು ಇನ್ನೊಂದು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳಬಹುದು – ವಸ್ತುವೂ ಕೂಡ ಶಕ್ತಿಯದ್ದೇ ಇನ್ನೊಂದು ರೂಪ. ಐನ್ಸ್ಟೈನ್‍ರ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಇದನ್ನೇ ಹೇಳುವುದು. ಅಣುಶಕ್ತಿ ಎಂದರೆ ವಸ್ತುವನ್ನು ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಕ್ರಿಯೆಯೇ. ಸಧ್ಯಕ್ಕೆ ಅಷ್ಟು ಆಳವಾಗಿ ಹೋಗುವುದು ಬೇಡ, ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಬೇರೆ ಬೇರೆಯಾಗಿಯೇ ನೋಡೋಣ.

ಬೆಳಕು ಫ಼ೋಟಾನ್ ಎನ್ನುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಶಕ್ತಿಕಣಗಳಿಂದ ನಿರ್ಮಿತವಾಗಿದೆ. ಇವುಗಳು ಅತಿವೇಗದಿಂದ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಮೂರು ಲಕ್ಷ ಕಿಲೋಮೀಟರ್ ವೇಗ! ಊಹಿಸಲಿಕ್ಕೂ ಕಷ್ಟಸಾಧ್ಯ. ಈ ಫ಼ೋಟಾನುಗಳ ತರಂಗಾಂತರ ಅಥವ ಕಂಪನಾಂಕದ ಮೇಲೆ ಫೋಟಾನುಗಳ ಬಣ್ಣ ನಿರ್ಧಾರಿತವಾಗುತ್ತದೆ. ತರಂಗಾಂತರ ಮತ್ತು ಕಂಪನಾಂಕಗಳು ವ್ಯತಿರಿಕ್ತ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿವೆ, ಒಂದು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆಲ್ಲ ಮತ್ತೊಂದು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತ ಸಾಗುತ್ತದೆ.



ನಾವು ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣಿನಿಂದ ಗುರುತಿಸುವ ಕಾಮನಬಿಲ್ಲಿನ ಸಪ್ತವರ್ಣಗಳು, ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳು, ಕ್ಷಕಿರಣ, ನೇರಳಾತೀತ ಕಿರಣ, ಅವಕೆಂಪು ಕಿರಣಗಳು, ಲೇಸರ್, ಮೈಕ್ರೋವೇವ್, ರೇಡಿಯೋ ಅಲೆಗಳು ಇವೆಲ್ಲ ಬೆಳಕಿನ ವಿಧಗಳು. ಇವುಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವುದು ತರಂಗಾಂತರ ಮತ್ತು ಕಂಪನಾಂಕಗಳು.
ಕಡಿಮೆ ಕಂಪನಾಂಕ ಹೊಂದಿರುವ ಅವಕೆಂಪು ಕಿರಣಗಳು, ಲೇಸರ್, ಮೈಕ್ರೋವೇವ್, ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳು… ಇವುಗಳನ್ನು ವಸ್ತುವೊಂದು ಹೀರಿಕೊಂಡರೆ ಅವು ಶಾಖದ ರೂಪ ತಳೆಯುತ್ತವೆ. ಬಿಸಿಲಿಗೆ ಮೈಯೊಡ್ಡಿದಾಗ ಅವಕೆಂಪು ಕಿರಣಗಳು ಬಿಸಿಯ ಅನುಭವವುಂಟುಮಾಡುವುವು. ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಒಲೆಗಳನ್ನು ನಾವು ನೋಡಿಯೇ ಇದ್ದೇವೆ, ಇನ್ನು ಮೊಬೈಲ್‍ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೊತ್ತು ಮಾತನಾಡುವಾಗ ರೇಡಿಯೋ ಅಲೆಗಳು ಕಿವಿಯ ಸಮೀಪ ಶಾಖದ ಅನುಭವವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ.
ಮಧ್ಯಮ ತರಂಗಾಂತರದ ಸಪ್ತವರ್ಣಗಳು ನೋಡುವಿಕೆಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಕಣ್ಣಿನ ರೆಟಿನಾದ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕು ಬಿದ್ದಾಗ ಅದು ವಿದ್ಯುತ್‍ಸ್ಪಂದನಗಳಾಗಿ ಬದಲಾಗಿ, ಮೆದುಳನ್ನು ತಲುಪಿ, ದೃಶ್ಯದ ಅನುಭವ ನೀಡುತ್ತವೆ.
ಇನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಕಂಪನಾಂಕ ಹೊಂದಿರುವ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳು, ಕ್ಷಕಿರಣ, ನೇರಳಾತೀತ ಕಿರಣಗಳು ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣದಿದ್ದರೂ ತಲೆಯನ್ನೇ ತೂರಿಕೊಂಡು ಹೊರಬರುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವುಳ್ಳಂತವು.

೪.ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿ
ವಿದ್ಯುತ್ ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಶಕ್ತಿಯ ರೂಪವಲ್ಲ, ಅದೊಂದು ಶಕ್ತಿಯ ವಾಹಕ(carrier) ಅಷ್ಟೇ. ವಿದ್ಯುತ್‍ನ ಸಹಾಯದಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒಂದು ಸ್ಥಳದಿಂದ ಮತ್ತೊಂದು ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಬಹುದು. ವಿದ್ಯುತ್‍ಕೇಂದ್ರಗಳಲ್ಲಿ ನೀರಿನದ್ದೋ, ಉಗಿಯದ್ದೋ ಯಾಂತ್ರಿಕಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕದ ಸಹಾಯದಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತಾರೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಎನ್ನುವುದು ವಾಹಕವೊಂದರಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಚಲನೆ, ಪ್ರವಾಹ. ಕೊಳವೆಯೊಂದರಲ್ಲಿ ನೀರು ಹರಿಯುವಂತೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕೂಡ ವಿದ್ಯುತ್ವಾಹಕವೊಂದರಲ್ಲಿ ಪ್ರವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಉತ್ಪಾದನೆಯಾದ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ತಂತಿಗಳ ಮೂಲಕ ನಮ್ಮ ಮನೆಗಳವರೆಗೂ ತಲುಪಿಸುತ್ತಾರೆ. ನಮ್ಮ ಮನೆಗೆ ಬಂದ ವಿದ್ಯುತ್, ಬಲ್ಬುಗಳ ಮೂಲಕ ಬೆಳಕಾಗಿ, ಫ಼್ಯಾನಿನ ಮೂಲಕ ಗಾಳಿಯ ಚಲನಶಕ್ತಿಯಾಗಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಒಲೆಯಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯಾಗಿ… ಹೀಗೆ ಅನೇಕ ರೀತಿಯ ಕೆಲಸದ, ಶಕ್ತಿಯ ರೂಪಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ.




೫.ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿ
ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಯು ಒಂದು ರೀತಿಯ ಪ್ರಚ್ಛನ್ನಶಕ್ತಿ ಇದ್ದಂತೆ. ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯು ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆ ಶಕ್ತಿಯು ಕೆಲವು ನಿಶ್ಚಿತ ರೀತಿಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ನಡೆಯುವಾಗ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯೂ ಇದೆ. ಹಾಗೆ ಹೀರಿಕೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಯು ಮತ್ಯಾವುದಾದರೂ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಳೆಯಲ್ಲಿ ಹೊರಬರುತ್ತದೆ.
ಮೇಣದ ಬತ್ತಿಯನ್ನು ಹೊತ್ತಿಸಿದಾಗ, ಮೇಣವು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿನ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಜೊತೆ ಸೇರಿ ಜ್ವಾಲೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಆ ಮೂಲಕ ಮೇಣ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದಲ್ಲಿ ಅಡಗಿದ್ದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಯು ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯಾಗಿ (ಶಾಖ) ಪರಿವರ್ತನೆ ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಸ್ವಲ್ಪ ಹುರಿಗಡಲೆಯನ್ನು ಬಾಯಿಗೆ ಹಾಕಿಕೊಂಡು ಅಗಿಯಿರಿ, ಬಾಯೆಲ್ಲ ಸ್ವಲ್ಪ ಬಿಸಿಯಾದ ಅನುಭವವಾಗುತ್ತದೆ. ಹುರಿಗಡಲೆಯು ಎಂಜಲಿನ ಜೊತೆ ವರ್ತಿಸಿ ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪೆಟ್ರೋಲ್, ಡೀಸೆಲ್ ಇತ್ಯಾದಿ ಇಂಧನಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ವಾಹನಗಳನ್ನು ಚಲಾಯಿಸುತ್ತೇವಲ್ಲ, ಅಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಚಲನಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತೇವೆ. ಮತ್ತೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಸೆಲ್‍ಗಳಲ್ಲಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಲ್ಬ್‍ಗಳ ಮೂಲಕ ವಿಕಿರಣಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪಡೆಯುವುದು ನಮಗೆ ಗೊತ್ತೇ ಇದೆ. ಇಂಥ ಅನೇಕ ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ನಮ್ಮ ಸುತ್ತಮುತ್ತ ನೋಡಬಹುದು. ಈ ಎಲ್ಲ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಯು ಮತ್ತೊಂದು ರೂಪಕ್ಕೆ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗುವಾಗ ಮಾತ್ರ ನಮಗೆ ಗೋಚರವಾಗುತ್ತದೆ, ಹಾಗಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರಚ್ಛನ್ನ ಶಕ್ತಿಯ ವಿಧಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಬಹುದು.

೬.ಶಬ್ದ
ಶಬ್ದವೂ ಕೂಡ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಸರಣೆಯ ಒಂದು ವಿಧ, ಹೊರತು ಅದೊಂದು ಶಕ್ತಿಯ ರೂಪವಲ್ಲ. ಘನ, ದ್ರವ, ಅನಿಲ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಮೂಲಕ ತರಂಗಗಳಾಗಿ ಶಬ್ದವು ಪಸರಿಸುತ್ತದೆ. ನಿಂತಿರುವ ನೀರಿಗೆ ಕಲ್ಲೊಂದನ್ನು ಎಸೆದಾಗ ತರಂಗಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ನೋಡಿರುವೆವು, ಅದೇ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಾವು ಶಬ್ದ ಮಾಡಿದಾಗ ಶಬ್ದವು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಅಲೆಗಳಾಗಿ ಪ್ರಸಾರವಾಗುತ್ತದೆ. ಅಲೆಗಳನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಸರಳವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬೇಕೆಂದರೆ ಬಿಲಿಯರ್ಡ್ಸ್ ಅಥವ ಕೇರಮ್ ಆಟವನ್ನು ಗಮನಿಸಿ. ಸ್ಟ್ರೈಕರ್‍ನಿಂದ ಯಾವುದೋ ಪಾನ್‍ಅನ್ನು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ತಾಡಿಸುತ್ತೇವೆ, ಅದು ಮತ್ತೊಂದಕ್ಕೆ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆದು, ಹೊಡೆಸಿಕೊಂಡದ್ದು ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಡಿಕ್ಕಿಸಿ .. ಹೀಗೆ ಮುಂದುವರೆಯುವುದು. ಇಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯು ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಮತ್ತೊಂದಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುತ್ತಿದೆ. ಹೀಗೆಯೇ ಎಲ್ಲ ಘನ, ದ್ರವ, ಅನಿಲ ವಸ್ತುಗಳೂ ತಮ್ಮಲ್ಲಿ ಅಸಂಖ್ಯ ಅಣು/ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಒಂದು ಕಡೆ ನಾವು ಆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು disturb ಮಾಡಿದರೆ ಆ ಉದ್ವಿಗ್ನತೆ/disturbance ಉಳಿದೆಲ್ಲ ಜಾಗಗಳಿಗೆ ಪಸರಿಸುವುದು. ಆ ಉದ್ವಿಗ್ನತೆ ನಮ್ಮ ಕಿವಿಗೆ ತಲುಪಿದಾಗ ಅದನ್ನು ನಾವು ಶಬ್ದವೆಂಬುದಾಗಿ ಗುರುತಿಸುತ್ತೇವೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶಬ್ದವು ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿನ ಅಣು/ಪರಮಾಣುಗಳ ಚಲನೆ/ಕಂಪನ, ಹಾಗಾಗಿ ಶಬ್ದವು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಚಲನಶಕ್ತಿಯೇ.

೭.ಅಣುಶಕ್ತಿ
ಇದುವರೆಗೆ ನಾವು ಹೊಂದಿದ್ದ ಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ತುಂಡರಿಸಿದ ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಶೋಧನೆಯಿದು. ಐನ್ಸ್ಟೀನ್‍ರ ಶಕ್ತಿ-ವಸ್ತುವಿನ ಸಾರೂಪ್ಯದ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ – ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಎರಡೂ ಬೇರೆಯಲ್ಲ, ವಸ್ತುವನ್ನು ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು, ಹಾಗೆಯೇ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಸ್ತುವನ್ನಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ಅಣುಬಾಂಬುಗಳು, ಅಣುರಿಯಾಕ್ಟರುಗಳು ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನೆ ಅವಲಂಬಿಸಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಅಣುಬಾಂಬುಗಳಲ್ಲಿ ಯುರೇನಿಯಂಅನ್ನು ಬೋರಾನ್ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಪ್ಟಾನ್‍ಗಳಾಗಿ ತುಂಡರಿಸುವಾಗ ಸ್ವಲ್ಪ ವಸ್ತುವು ಕರಗಿ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರ ಪರಿಣಾಮವೇ ಭೀಕರ ವಿಸ್ಪೋಟ. ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವನ್ನು ಜೋಡಿಸುವ ಐನ್ಸ್ಟೀನರ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಸಮೀಕರಣ ಹೀಗಿದೆ, ಅದನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಎಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದ ವಸ್ತು, ಅದೆಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಗೆ ಸಮ ಎಂಬುದನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು.




ಇದುವರೆಗೂ ನ್ಯೂಟನ್ ಪ್ರಣೀತ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಭಿನ್ನವೆಂದು ತಿಳಿದುಕೊಂಡು ಬಂದಿದ್ದೆವು. ಈಗ ಅದು ನಿಜವಲ್ಲ ಎಂದು ಸಾಬೀತಾಗಿದೆಯಾದರೂ ಅನೇಕ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಿಗೆ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಭಿನ್ನವಾಗಿಯೇ ಎಣಿಸುತ್ತೇವೆ. ಇದು ಅನೇಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು, ಪ್ರಶ್ನೆಗಳನ್ನು ಸರಳಗೊಳಿಸುತ್ತದೆಯಾದ್ದರಿಂದ, ಬಹ್ವಂಶ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ, ತಾಂತ್ರಿಕತೆಯಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟನ್ ಪ್ರಣೀತ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಈಗಲೂ ಪ್ರಸ್ತುತ.

ಶಕ್ತಿಯ ನಿತ್ಯತೆಯ ನಿಯಮ (Law of conservation of energy)
ಈ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಅದೆಷ್ಟೋ ಒಂದಷ್ಟು ಶಕ್ತಿ ಇದೆ, ಅದೆಷ್ಟಿದೆಯೋ ಗೊತ್ತಿಲ್ಲ, ಗೊತ್ತಾಗುವುದೂ ಇಲ್ಲ ಎಂದು ಕೆಲವರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ, ಕೆಲವರು ಅಸಂಖ್ಯೇಯ, ಅನಂತ ಎಂದೂ ಹೇಳುವರು. ವಿಜ್ಞಾನ ಹೇಳುವುದು – ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಇರುವ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಹೊರತಾದುದು, ಹೊಸದಾಗಿ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಷ್ಟನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಇರುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಾಶ ಮಾಡುವುದೂ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. Energy can neither be created nor be destroyed.

ಮೇಲೆ ಶಕ್ತಿಯ ರೂಪಗಳನ್ನು ಓದುವಾಗ, ಒಂದು ಶಕ್ತಿಯ ರೂಪವನ್ನು ಮತ್ತೊಂದು ರೂಪಕ್ಕೆ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಅನೇಕ ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ನೋಡಿದ್ದೇವೆ. ಶಕ್ತಿಯು ಒಂದು ರೂಪದಲ್ಲಿ ಮಾಯವಾದರೆ ಮತ್ತೊಂದು ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯಕ್ಷವಾಗುವುದು. ಇದು ಹೊರತು, ಶಕ್ತಿಯ ಸೃಷ್ಟಿ, ಶಕ್ತಿಯ ನಾಶ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಇದುವೇ ಶಕ್ತಿಯ ನಿತ್ಯತೆಯ ನಿಯಮ.

ವಸ್ತು (matter)

ಪುಟ್ಟ ಮೂರನೇ ಇಯತ್ತೆಯಲ್ಲಿ ಓದುವವ. ಭಾರೀ ಚುರುಕು. ಲೆಕ್ಕ ಅಂದರೆ ಅವನಿಗೆ ನೀರು ಕುಡಿದಂತೆ. ಮೇಷ್ಟ್ರು ಒಮ್ಮೆ ಹೇಳಿಕೊಟ್ಟರೆ ಸಾಕು, ಅರಗಿಸಿ ಕುಡಿದುಬಿಡುವ. ಮನೆಯಲ್ಲೂ ಶಾಲೆಯಲ್ಲೂ ಜನಪ್ರಿಯ, ಅವನ ಅಸಾಧಾರಣ ಬುದ್ಧಿಗೆ. ಒಮ್ಮೆ ಯಾರೋ ನೆಂಟರು ಬಂದರು ಮನೆಗೆ. ಅವರಿಗೋ ಇವನ ಬುದ್ಧಿ ಪರೀಕ್ಷೆ ಮಾಡುವ ತವಕ, ಒಂದು ಸವಾಲೆಸದರು. ತುಂಬ ಸರಳವಾದದ್ದೆ, ಆ ವಯಸ್ಸಿಗೆ ಅದಿನ್ನೆಷ್ಟು ತಾನೆ ಅಪೇಕ್ಷಿಸಲು ಸಾಧ್ಯ?

ನೆ: ಪುಟ್ಟು, ನಿನಗೆ ನಾನು ಎಂಟು ಚಾಕ್ಲೇಟು ಕೊಟ್ಟೆ ಅಂದುಕೋ, ಅದನ್ನ ನಿನ್ನ ತಮ್ಮನ ಜೊತೆ ಸಮನಾಗಿ ಹಂಚಿಕೋಬೇಕು. ಆಗ ನಿನ್ನ ತಮ್ಮನಿಗೆಷ್ಟು ಚಾಕಲೇಟು ಕೊಡ್ತೀಯಾ?

ಪು: ಮೂರು!

ನೆ: ಹುಂ, ಲೆಕ್ಕನೇ ಬರಲ್ವಲ್ಲಪ್ಪಾ ನಿಂಗೆ, ಎಂಟರ ಅರ್ಧ ನಾಲ್ಕು ತಾನೆ? ನೋಡಿದ್ರೆ ಎಲ್ರೂ ನಿನ್ನನ್ನ ಹೋಗಳೋವ್ರೆ. ಇದ್ಯಾವ ಸೀಮೆ ಚುರುಕು?

ಪು: ನನಗೇನು ಲೆಕ್ಕ ಬರಲ್ವಾ, ಎಂಟರ ಅರ್ಧ ನಾಲ್ಕು ಅಂತ ನನಗೂ ಗೊತ್ತು.

ನೆ: ಮತ್ತೆ ನಿನ್ನ ತಮ್ಮನಿಗೆ ಮೂರು ಕೊಡ್ತೀನಿ ಅಂದೆ ಮತ್ತೆ.

ಪು: ನನ್ನ ತಮ್ಮನಿಗೇನು ಲೆಕ್ಕ ಬರುತ್ತಾ? ಅವನಿಗಿನ್ನೂ ಮೂರು ವರ್ಷ ತಾನೇ?

ಬುದ್ಧಿ ಬಲಿತಂತೆ ನಾವು ಎಣಿಸಲು, ಅಳೆಯಲು ಕಲಿಯುತ್ತೇವೆ. ಎಣಿಸುವುದು, ಅಳೆಯುವುದು ಇವೆಲ್ಲ ಹೋಲಿಕೆಯ ಸಂಗತಿಗಳು. ನೆನಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ, ಚಿಕ್ಕಂದಿನಲ್ಲಿ ಅಂಕೆ, ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಕಲಿಯಲಿಕ್ಕೆ ಮಗ್ಗಿ ಪುಸ್ತಕದ ಹಿಂಭಾಗದಲ್ಲಿ ಅಂಕೆಗಳ ಮುಂದೆ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಕೊಟ್ಟಿರುತ್ತಿದ್ದರು, ಗಿಳಿಗಳು, ಎಲೆಗಳು.. ಚಿತ್ರಗಳು ಎಷ್ಟಿರುತ್ತಿದ್ದವೋ ಅಷ್ಟನ್ನು ಆಯಾ ಅಂಕೆಯ ಸಂಕೇತಗಳಿಗೆ ಆರೋಪಿಸಿಕೊಂಡು ಕಲಿಯುತ್ತಿದ್ದೆವು. ಬೆಳೆದಂತೆಲ್ಲ ದಿನನಿತ್ಯದ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಬಹುದಾದ, ಎಣಿಸಬಹುದಾದ ಅನೇಕ ಸಂಗತಿಗಳನ್ನು ನೋಡುತ್ತೇವೆ. ಮನೆಯಿಂದ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯವರೆಗಿನ ದೂರ, ಕುದಿಯುತ್ತಿರುವ ನೀರಿನ ಉಷ್ಣತೆ, ಧಾನ್ಯದ ತೂಕ, ಎಣ್ಣೆಯ ಪ್ರಮಾಣ, ಜೇಬಿನಲ್ಲಿರುವ ಹಣ ಇತ್ಯಾದಿ. ಈ ಎಲ್ಲ ಸಂಗತಿಗಳನ್ನು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಪರಿಮಾಣಗಳು (quantities) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಅಂತಹ ಸಂಗತಿಗಳನ್ನು ನಾವು ಅಳೆಯಬಹುದಾದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣಗಳು (physical quantities) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ದೂರ, ಉಷ್ಣತೆ, ಗಾತ್ರ, ಸಮಯ.. ಇವೆಲ್ಲ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣಗಳು.

ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ನಾವು ಯಾವ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ?

ಈ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಎರಡು ಉತ್ತರಗಳನ್ನು ಕೊಡಬಹುದು. ಒಂದು ಗಾತ್ರ (volume) ಮತ್ತೊಂದು ತೂಕ (weight). ಮಂಡಕ್ಕಿಯನ್ನೋ, ಹಾಲನ್ನೋ, ಎಣ್ಣೆಯನ್ನೋ ಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಲೀಟರ್(liter)ಗಳಲ್ಲಿ ಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ. ಅಲ್ಲಿ ನಾವು ಉಪಯೋಗಿಸುವ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣ "ಗಾತ್ರ", ಮತ್ತು ಆ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣದ ಏಕಮಾನ (unit) ಲೀಟರ್ (liter). ಇನ್ನು ಅಕ್ಕಿ, ಬೇಳೆ ಕೊಳ್ಳುವಾಗ ವಸ್ತುವಿನ ತೂಕದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ. ಆದರೆ ಇವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಾವು ದಿನನಿತ್ಯದ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಿಸುವ ಅಳತೆಗಳು/ಮಾನಗಳು. ಆದರೆ ವಿಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಕಾರ ಈ ಎರಡೂ ಸಂಗತಿಗಳು ವಸ್ತುವೊಂದರಲ್ಲಿನ "ವಸ್ತು"ವಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೇಳಲಾರವು. ತೂಕ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರಗಳು ಕೂಡ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣಗಳೇ, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಉಪಯೋಗ ಬೇರೆಯೇ ಇದೆ. ಹಾಗಾದರೆ ದ್ರವ್ಯದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೇಳುವ ಆ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣ ಯಾವುದು?

ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (mass)!

ವಸ್ತುವೊಂದರಲ್ಲಿನ "ದ್ರವ್ಯ/ವಸ್ತುವಿನ" ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (mass) ಎನ್ನುವ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಮಾತ್ರವೇ ಉಪಯೋಗಿಸಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬೇಕು. ಏನಿದು, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ? ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸೋಣ. ನಾವೆಲ್ಲ ಬೊಂಬಾಯಿ ಮಿಠಾಯಿ ತಿಂದಿದ್ದೇವಲ್ಲ, ಹೇಗಿರುತ್ತೆ ಅದು? ಒಂದು ಬೊಗಸೆಯಷ್ಟು ಮಿಠಾಯಿ ಮುಕ್ಕಿದರೂ ಬಾಯಿಗೆ ಹೋದಾಗ ಸಾಸಿವೆ ಕಾಳಿನಷ್ಟಾಗುತ್ತದೆ. ಎಂಥ ನಿರಾಸೆ! ಗಾತ್ರ ನೋಡಿ ಅದರಲ್ಲಿನ ದ್ರವ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಹೀಗೆಯೇ ಎಲ್ಲ ವಸ್ತುಗಳೂ ಕೂಡ. ಸರಿ, ಗಾತ್ರ ಅಳೆಯುವುದನ್ನು ಬಿಟ್ಟು ತೂಕ ಮಾಡಿದರೆ? ಆಗ ವಸ್ತುವೊಂದರಲ್ಲಿನ ದ್ರವ್ಯದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ತಿಳಿಯಬಹುದು, ಹೌದಲ್ಲವೇ? ಆದರೆ ವಿಜ್ಞಾನ ಇದನ್ನು ಒಪ್ಪುವುದಿಲ್ಲ. ಏಕೆ ಗೊತ್ತೇ, ವಸ್ತುವೊಂದರ ತೂಕ ನಿರ್ಧಾರವಾಗುವುದು ಆಯಾ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಗುರುತ್ವಬಲದಿಂದ. ಹೆಚ್ಚು ಗುರುತ್ವಬಲವಿರುವ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ವಸ್ತು ಹೆಚ್ಚು ತೂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಅದು ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ ತೂಕವೂ ಕಡಿಮೆ. ನಿಮ್ಮ ಮಾಹಿತಿಗಾಗಿ - ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲೆಡೆ ಒಂದೇ ಸಮನಾದ ಗುರುತ್ವಬಲ ಕಾಣಸಿಗದು. ಎತ್ತರಕ್ಕೆ ಹೋದಂತೆಲ್ಲ ಗುರುತ್ವ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಬೆಟ್ಟದ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವ ಕಡಿಮೆ, ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವ ಹೆಚ್ಚು. ಧೃವಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಬಲ ಹೆಚ್ಚು. ಧೃವಗಳಿಂದ ಭೂಮಧ್ಯ ರೇಖೆಯ ಕಡೆ ಸಾಗಿದಂತೆಲ್ಲ ಗುರುತ್ವಬಲ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತ ಸಾಗುವುದು. ಅಂಟಾರ್ಟಿಕದಲ್ಲೋ, ಆರ್ಕ್ಟಿಕ್ ನಲ್ಲೋ 1 ಕೆಜಿ (1000 ಗ್ರಾಂ) ತೂಗುವ ವಸ್ತು ಬೆಂಗಳೂರಿನಲ್ಲಿ 980 ಗ್ರಾಂ ಮಾತ್ರವೇ ತೂಗುತ್ತದೆ. ಇನ್ನು ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಬಿಟ್ಟು ಮೇಲಕ್ಕೇರಿದರೆ, ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ 1 ಕೆಜಿ ತೂಗುವ ವಸ್ತುವು ಚಂದ್ರನಲ್ಲಿ 166 ಗ್ರಾಂ ನಷ್ಟು ಮಾತ್ರವೇ ತೂಗುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾಗಿ ತೂಕವನ್ನು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ಬದಲಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗದು.

(ಸೂಚನೆ: ಸರಿಯಾಗಿ ಹೇಳಬೇಕೆಂದರೆ ತೂಕವನ್ನು ಸೂಚಿಸುವುದಕ್ಕೆ "ಕೆಜಿ ಬಲ/kgf" ಅಥವಾ "ನ್ಯೂಟನ್/newton" ಎನ್ನುವ ಏಕಮಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಬೇಕು).

ಇನ್ನು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಏಕಮಾನ (unit) ಯಾವುದು?

ಕೆಜಿ (kg), ಗ್ರಾಂ (g), ಮೆಟ್ರಿಕ್ ಟನ್ (ton) ಇತ್ಯಾದಿ. Systeme d Internationale ಎನ್ನುವ ಅಂತಾರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಮಾನಕ ಸಂಸ್ಥೆಯ ಸೂಚನೆಯಂತೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ "ಕೆಜಿ"ಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯ ಏಕಮಾನವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತೇವೆ. ಇನ್ನು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು ಹೇಗೆ, ಅದಕ್ಕೆ ಉಪಯೋಗಿಸುವ ಉಪಕರಣ ಯಾವುದು? ಇದಕ್ಕೆ ವೈಜ್ಞಾನಿಕವಾದ ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳಿವೆ. ಒಂದು inertial massಅನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು ಮತ್ತೊಂದು gravitational massಅನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು. 1889 ಇಸವಿಗಿಂತ ಮುಂಚೆ, ಈ ಎರಡೂ ಪರಸ್ಪರ ಭಿನ್ನ ಸಂಗತಿಗಳು ಎಂದು ತಿಳಿದಿದ್ದರು. 1889ರಲ್ಲಿ ಹಂಗೆರಿಯ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ Roland Eotvos ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಎರಡೂ ರೀತಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು ಒಂದೇ, ಅವುಗಳು ಬೇರೆಯಲ್ಲ, ಅವುಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುವ ವಿಧಾನಗಳು ಮಾತ್ರ ಬೇರೆಯಷ್ಟೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿದರು. ಈ ಎರಡರ ಬಗ್ಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ವಿಸ್ತಾರವಾಗಿ ತಿಳಿಯೋಣ.

Gravitational mass

ಅನ್ನು ಅಳೆಯಲು ತಕ್ಕಡಿಯನ್ನು (simple balance) ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಬೇಕಾದ್ದು ತಕ್ಕಡಿಯು ತೂಕವನ್ನೆಂದೂ ಸೂಚಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಅದು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೇಳುತ್ತದೆ. ತಕ್ಕಡಿಯು ಕೆಲಸ ಮಾಡುವುದಕ್ಕೆ ಗುರುತ್ವಬಲವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದರೂ, ಅದರ ಅಳೆಯುವಿಕೆ ಗುರುತ್ವಬಲದ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಹೇಗೆ? ತಕ್ಕಡಿಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನೊಮ್ಮೆ ನೋಡಿ. ಒಂದು ತಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಬೇಕಾದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಇರಿಸಿ ಮತ್ತೊಂದರಲ್ಲಿ ಆ ವಸ್ತುವಿಗೆ ಸಮನಾದಷ್ಟು ತೂಕದ ಬಟ್ಟುಗಳನ್ನು ಇರಿಸುತ್ತೇವೆ. ಆಗ ತಕ್ಕಡಿಯ ಸೂಚಿಯು ಎರಡೂ ಕಡೆ ಸಮಭಾರ ಇರುವುದನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಈಗ ಗುರುತ್ವಬಲದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸೋಣ. ಆ ತಕ್ಕಡಿಯನ್ನು ಧೃವಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಕೊಂಡೊಯ್ದೆವೆಂದುಕೊಳ್ಳೋಣ. ಧೃವದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಬಲ ಹೆಚ್ಚಿಗೆ ಇರುವ ಕಾರಣ ಅಳೆಯಲ್ಪಡುತ್ತಿರುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಭೂಮಿಯು ಇನ್ನೂ ಬಲವಾಗಿ ತನ್ನೆಡೆ ಸೆಳೆಯಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂತೆಯೇ ವಸ್ತುವಿನ ತೂಕವೂ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ವಸ್ತುವಿನೊಳಗಿನ ದ್ರವ್ಯದ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಯಾವ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೂ ಸಂಭವಿಸಿಲ್ಲ ಎಂಬುದನ್ನು ನೆನಪಿಡಬೇಕು. ಸರಿ, ಈಗ ತೂಕದ ಬಟ್ಟುಗಳೂ ಅಳೆಯಲ್ಪಡುತ್ತಿರುವ ವಸ್ತುವಿನಷ್ಟೇ ವಸ್ತುರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಾರಣ ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಬಲ ಅವುಗಳಿಗೂ ಅದೇ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಏರಿಕೆಯಾಗುವುದರಿಂದ, ತೂಕದ ಬಟ್ಟುಗಳೂ ಅಳೆಯಲ್ಪಡುವ ವಸ್ತುವಿನ ಅನುಪಾತದಲ್ಲೇ ತೂಕ ಹೆಚ್ಚಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ತಕ್ಕಡಿಯ ಎರಡೂ ತಟ್ಟೆಗಳೂ ಒಂದೇ ಬಲವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವುದರಿಂದ ತಕ್ಕಡಿಯು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಸಮತ್ವವನ್ನೇ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ತಕ್ಕಡಿಯು ಯಾವಾಗಲೂ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನೇ ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ.

ಸರಿ ಹಾಗಾದರೆ ತೂಕವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಯಾವ ಮಾಪಕವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಬೇಕು ಎನ್ನುವಿರಾ? ಇದಕ್ಕೆ ಉತ್ತರ spring balance, electronic weighing machine...ಇಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತೂಗುವುದಕ್ಕೆ ತೂಕದ ಬಟ್ಟುಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

Inertial mass

ನ್ಯೂಟನ್ ನ ಮೊದಲ ಚಲನೆಯ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ - ವಸ್ತುವೊಂದು ಬಲಪ್ರಯೋಗಕ್ಕೆ ಒಳಪಡದ ಹೊರತು ತನ್ನ ನಿಶ್ಚಲ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನಾಗಲೀ, ಸ್ಥಿರ ಚಲನ ವೇಗವನ್ನಾಗಲೀ ಎಂದಿಗೂ ಬದಲಾಯಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಗುಣವನ್ನು ಜಡತ್ವ (inertia) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ವಸ್ತುವು ತನ್ನ ನಿಶ್ಚಲ ಅಥವಾ ಚಲನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧ ಒಡ್ಡುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ನಾವು ಬಸ್ಸಿನಲ್ಲಿ ಕುಳಿತಾಗ, ಬಸ್ಸು ತನ್ನ ನಿಶ್ಚಲ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಚಲನೆ ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಯಾವುದೋ ಬಲ ನಮ್ಮನ್ನು ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಎಳೆದಂತೆ ಭಾಸವಾಗುತ್ತದೆ; ಅದೇ ಬಸ್ಸು ಒಂದು ಸ್ಥಿರ ವೇಗವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಾಗ ಯಾವ ಎಳೆತ ಸೆಳೆತಗಳ ಅನುಭವವೂ ಆಗುವುದಿಲ್ಲ; ವೇಗ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗೊಳ್ಳುವಾಗ, ಚಲನೆಯಿಂದ ನಿಶ್ಚಲತೆಗೆ ಮರಳುವಾಗ ಆ ಅನುಭವಗಳುಂಟಾಗುತ್ತವೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ ಜಡತ್ವ (inertia). ವೇಗ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು, ಅರ್ಥಾತ್ ನಿಶ್ಚಲ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಚಲನೆ ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ, ಚಲನೆಯಿಂದ ನಿಶ್ಚಲ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಮರಳುವ, ವೇಗ ಹೆಚ್ಚುಕಡಿಮೆಗೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ (acceleration) ಎಂದು ಹೆಸರು. ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷಕ್ಕೆ ವಿಧಿಸಲ್ಪಡುವ ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕೆ ಕಾರಣ ವಸ್ತುವಿನ ಜಡತ್ವ (inertia). ವಸ್ತುವೊಂದನ್ನು ಒಂದು ನಿಶ್ಚಿತ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ (1 m/s2) ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷಗೊಳಿಸಲು ಎಷ್ಟು ನ್ಯೂಟನ್ (N) ಬಲ ಬೇಕಾಗುವುದು ಎಂದು ಅಳೆದರೆ ಆ ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ತಿಳಿಯಬಹುದು. ಇನ್ನೂ ಸರಳವಾಗಿ ತಿಳಿಯಬೇಕೆಂದರೆ, ಒಂದು ಕಲ್ಲನ್ನು ಭೂಮಿಗೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಎಸೆಯಲು ಬಲಪ್ರಯೋಗ ಮಾಡಬೇಕಾಗುವುದು. ಆ ಬಲ ಎಷ್ಟು ಎಂದು ಅಳೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಾದರೆ ಕಲ್ಲಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಬಗ್ಗೆ ಸೂಚನೆ ದೊರೆಯುವುದು. ಇದನ್ನೇ inertial mass ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.

Gravitational mass ಮತ್ತು Inertial massಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಎಂದು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಲು ಪ್ರಯೋಗಗಳು ನಡೆದಿವೆ. ಎರಡೂ ಹೆಸರುಗಳು ಒಂದೇ ಭೌತಿಕ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ತಿಳಿಸುವುದರಿಂದ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ "ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ" ಎನ್ನುವ ಪದವನ್ನೇ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತೇವೆ, ಯಾವ ವಿಶೇಷಣಗಳಿಲ್ಲದೇ.

ವಸ್ತುವಿನ ನಿತ್ಯತ್ವ (conservation of mass)

ಜಾದೂ ಮಾಡುವವರನ್ನು ನೋಡಿದ್ದೇವಲ್ಲ? ಕೈಚಳಕದಿಂದ ಏನನ್ನು ಬೇಕಾದರೂ ಸೃಷ್ಟಿಸಬಲ್ಲವರೆನ್ನುವಂತೆ ತೋರುತ್ತಾರೆ, ಜಾಮೂನು, ಜಿಲೇಬಿ, ಪಾರಿವಾಳ... ಇನ್ನೇನು ಬೇಕು ಹೇಳಿ? ಅನೇಕ ವೇಳೆ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಮಾಯ ಮಾಡುವ ಜಾದೂ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತಾರೆ. ಒಮ್ಮೆ ದೂರದರ್ಶನದಲ್ಲಿ ಓರ್ವ ಜಾದೂಗಾರರೊಬ್ಬರು ಆನೆಯೊಂದನ್ನು ಮಾಯ ಮಾಡಿದ್ದನ್ನು ನೋಡಿದ್ದೆ. ಸಣ್ಣವರಿದ್ದಾಗ ನಿಜವಾಗಿಯೂ ವಸ್ತು ಮಾಯವಾಯಿತೆಂದೇ ತಿಳಿಯುತ್ತಿದ್ದೆವು. ಆದರೆ ಈಗ ನಾವು ಬಲ್ಲೆವು, ಅದೆಲ್ಲ ಕೈಚಳಕ, ಅದನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ ಅಷ್ಟೆ. ಅದೆಂಥಾ ಜಾದೂಗಾರನೇ ಆದರೂ ವಸ್ತುವನ್ನು ಇಲ್ಲವಾಗುವಂತೆ ಮಾಡಲಾರ ಅಥವಾ ವಸ್ತುವೊಂದನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲಾರ. ವಿಜ್ಞಾನ ನಂಬುವುದು, ಶೂನ್ಯದಿಂದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲಾಗದು, ಹಾಗೆಯೇ, ಇರುವ ವಸ್ತುವೊಂದನ್ನು ಇಲ್ಲವಾಗುವಂತೆಯೂ ಮಾಡಲಾಗದು. Mass can neither be created nor be destroyed. ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ನಿತ್ಯತ್ವದ ನಿಯಮ (Conservation of mass).

ಇಂದ್ರಜಾಲವನ್ನೊಮ್ಮೆ ಪಕ್ಕಕ್ಕಿರಿಸಿ, ನಮ್ಮ ಸುತ್ತಮುತ್ತ ನಡೆಯುವ ಅನೇಕ ಸಾಮಾನ್ಯ ಭೌತಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರೂ ಸಾಕು, ವಸ್ತುವೊಂದನ್ನು ನಾಶಗೊಳಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತೋರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮೇಣದ ಬತ್ತಿ ಉರಿದಂತೆಲ್ಲ ಮೇಣ ಕರಗುತ್ತ ಸಾಗುತ್ತದೆ. ಕೊನೆಗೆ ಏನೂ ಉಳಿಯುವುದಿಲ್ಲ. ಸಕ್ಕರೆಯನ್ನು ಒಂದು ಲೋಟ ನೀರಿಗೆ ಸೇರಿಸಿ ಕಲಕುತ್ತ ಹೋದರೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೊತ್ತಿನಲ್ಲೆ ಸಕ್ಕರೆ ಕಾಣದಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಭೌತಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಪೂರ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ನೋಡದಿದ್ದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವು ನಾಶಗೊಂಡಿತು, ಈ ಅಸ್ತಿತ್ವದಿಂದಲೇ ಇಲ್ಲವಾಯಿತು ಎನ್ನುವ ನಿರ್ಧಾರಕ್ಕೆ ಬಂದು ತಲುಪುತ್ತೇವೆ. ಸಕ್ಕರೆ-ನೀರಿನ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರೆ, ಸಕ್ಕರೆಯು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗಿರುತ್ತದೆ, ಬೇಕಾದರೆ ಆ ಸಕ್ಕರೆಯ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ನೀರೆಲ್ಲ ಆವಿಯಾಗುವವರೆಗೆ ಕುದಿಸಿದರೆ ಸಕ್ಕರೆ ಮರಳಿ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಆಗ ವಸ್ತುವು ನಿತ್ಯವಾದುದು ಎನ್ನುವ ವಿಚಾರಕ್ಕೆ ಪುಷ್ಟಿ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಮೇಣದ ಉದಾಹರಣೆ ನೋಡಿದರೆ, ಉರಿದು ಹೋದ ಮೇಣವನ್ನು ಮರಳಿ ತರಲಾಗದು. ಹಾಗಾಗಿ ವಸ್ತುವಿನ ನಿತ್ಯತ್ವದ ಬಗ್ಗೆ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳೇಳುತ್ತವೆ. ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಬಗೆಹರಿಸುವುದು ಹೇಗೆ?

ವಸ್ತುವೊಂದು ಉರಿಯಲು ಏನೇನು ಬೇಕು? ದಹ್ಯ ವಸ್ತು (ಉರಿಯುವ ವಸ್ತು/ ಇಂಧನ), ದಹನಾನುಕೂಲಿ, ಮತ್ತು ಉಷ್ಣತೆ. ದಹನಾನುಕೂಲಿ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿರುವ ಆಮ್ಲಜನಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ದಹ್ಯ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ದಹನಾನುಕೂಲಿಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಸೇರುವಾಗ, ಎರಡೂ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಭಿನ್ನವಾದ ವಸ್ತುಗಳು ನಿರ್ಮಿತವಾಗುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳು ಅನಿಲ ರೂಪದಲ್ಲಿರಬಹುದು, ಘನ ರೂಪದಲ್ಲಿರಬಹುದು, ಅಥವಾ ಎರಡೂ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿರಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕಟ್ಟಿಗೆ ಉರಿಯುವಾಗ ಹೊಗೆಯುಗುಳುತ್ತದೆ, ಬೂದಿಯನ್ನೂ ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ವಲ್ಪ ಗಮನ ಹರಿಸೋಣ, ಉರಿಯುವ ಮುನ್ನ ದಹ್ಯವಸ್ತು (ಕಟ್ಟಿಗೆ) ಮತ್ತು ದಹನಾನುಕೂಲಿ (ಗಾಳಿ) ಇವೆರಡರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಸೇರಿಸಿ ಅಳೆದು, ನಂತರ ಅವೆರಡೂ ಜೊತೆಯಾಗಿ ಉರಿದ ಮೇಲೆ ಸಿಗುವ ಅವಶೇಷಗಳ (ಹೊಗೆ, ಬೂದಿ) ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಅಳೆದರೆ, ಎರಡೂ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಮಾಪನ ಸಿಗಬೇಕು. ಹಾಗಾದಾಗ, ವಸ್ತುವಿನ ನಿತ್ಯತ್ವ ಸಾಬೀತಾಗುವುದು. ಕಟ್ಟಿಗೆಯ ಚೂರೊಂದನ್ನು ಗಾಜಿನ ಜಾಡಿಯಲ್ಲಿರಿಸಿ. ಹೊರಗಿನಿಂದ ದ್ರವ ಪದಾರ್ಥಗಳಾಗಲೀ ಗಾಳಿಯಾಗಲೀ ಜಾಡಿಯೊಳಕ್ಕೆ ಪ್ರವೇಶಿಸದಂತೆ ಮತ್ತು ಜಾಡಿಯೊಳಗಿನಿಂದ ಹೊರಕ್ಕೆ ವಸ್ತು ನಿರ್ಗಮನ ಆಗದಂತೆ ಅದನ್ನು ಭದ್ರವಾಗಿ ಮುಚ್ಚಬೇಕು. ಈಗ ಜಾಡಿಯೊಳಗೆ ನಿಶ್ಚಿತ ಪ್ರಮಾಣದ ದಹ್ಯವಸ್ತುವಿದೆ, ನಿಶ್ಚಿತ ಪ್ರಮಾಣದ ಗಾಳಿಯಿದೆ. ಕಟ್ಟಿಗೆಯನ್ನು ದಹಿಸುವ ಮುನ್ನ ಇಡೀ ಜಾಡಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬೇಕು. ಇದು ಕಟ್ಟಿಗೆ, ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ಜಾಡಿಯ ಸಂಯುಕ್ತ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಕೊಡುತ್ತದೆ. ನಂತರ ದಹ್ಯವಸ್ತುವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಕಿಡಿಯ ಸಹಾಯದಿಂದ ಉರಿಸಬೇಕು. ಕಟ್ಟಿಗೆಯು ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅಥವ ಭಾಗಶಃ ಉರಿದ ಮೇಲೆ ಜಾಡಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಅಳೆಯಬೇಕು. ಈ ಪ್ರಯೋಗದ ಮೂಲಕ ಎರಡೂ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಒಂದೇ ಇರುವುದನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಇಂತಹ ಅನೇಕ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ವಸ್ತುವಿನ ಅವಿನಾಶತ್ವವನ್ನು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ಪ್ರಸ್ತಾವನೆ

ಈ ಸರಣಿ ಲೇಖನದ ಹಿನ್ನೆಲೆಯನ್ನ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೇಳ್ತೇನೆ. ನಾವೆಲ್ಲ ವಿಜ್ಞಾನದ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು, ಎಲ್ಲರೂ ಕಾಲೇಜಿನಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿಕೊಂಡಿರದಿದ್ದರೂ ಸಹ ಕನಿಷ್ಟ ಹತ್ತನೇ ತರಗತಿಯವರೆವಿಗಾದರೂ ನಾವು ವಿಜ್ಞಾನದ ಓನಾಮವನ್ನು ಕಲಿಯುತ್ತಾ ಬಂದಿದ್ದೇವೆ. ಬದುಕಿನ ಪುಟ್ಟ-ಪುಟ್ಟ, ದೊಡ್ಡ-ದೊಡ್ಡ ಅಚ್ಚರಿಗಳನ್ನೆಲ್ಲ ಬೆರಗುಗಣ್ಣಿನಿ೦ದ ನೋಡುವ ಯಾರೇ ಆಗಲಿ ವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪ್ರೀತಿಸಬಲ್ಲರು. ವಿಜ್ಞಾನ ಅ೦ದ್ರೆ ಮತ್ತೇನಿಲ್ಲ, ಅಸ್ತಿತ್ವದ ಎಲ್ಲ ಗುಟ್ಟುಗಳನ್ನು ಬಿಡಿಸಬೇಕೆ೦ಬ ನಮ್ಮದೇ ವಾಂಛೆಯ ಮೂರ್ತರೂಪ. ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವೆವೆಂದು ಹೊರಡುವಾಗ ನಮಗೆ ಕೆಲವೊಂದು ಪ್ರಾರಂಭ ಬಿಂದುಗಳು ಬೇಕು, ಕೆಲವೊಂದು ಊಹನೆಗಳು(assumptions), ಹಲಕೆಲವು ಪ್ರತಿಪಾದನೆಗಳು (postulates).. ಹೀಗೆ. ಆ ಪ್ರಾರಂಭ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಅರ್ಥೈಸಿ ಹಿಡಿದುಕೊಳ್ಳುವೆವಾದರೆ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ನಮಗೆ ಆಸಕ್ತಿಯೂ ಉಳಿದೀತು ಜೊತೆಗೆ ಮುಂದುವರೆದ ವಿಚಾರಗಳನ್ನು ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದಕ್ಕೂ ಸುಲಭ. ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿಯ ಎಲ್ಲ ವಿಚಾರಗಳು, ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು ಈ ಪ್ರಾರಂಭ ಬಿಂದುಗಳಿಂದ ಶುರುವಾಗಿ ಹಲಕೆಲವು ತರ್ಕಸರಣಿಗಳ ಜಾಡು ಹಿಡಿದು ಒಂದು ಫಲಿತದಲ್ಲಿ (result) ಅಂತ್ಯವಾಗುತ್ತವೆ.  ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನದ ಕಲಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ಬಾಲ್ಯದಲ್ಲೇ ಭದ್ರವಾದ ಅಡಿಪಾಯ ಹಾಕದಿದ್ದರೆ ಮುಂದಿನ ಕಲಿಕೆ ನೈಜ ಕಲಿಕೆಯಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಕೇವಲ ಗಿಳಿಪಾಠದಂತಿರುತ್ತದೆ. ಅದರಿಂದ ಯಾವ ಮಹತ್ತರ ಉಪಯೋಗವೂ ಇಲ್ಲ. ಈಗಲೂ ಕಾಲ ಮಿಂಚಿಲ್ಲ, ಕಲಿಕೆಗೆ ವಯಸ್ಸೇನು ಮಿತಿಯೇ? ವಿಜ್ಞಾನದ ಮೂಲಭೂತ ವಿಚಾರಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ, ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಂಡದ್ದನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಯತ್ನ ಮಾಡೋಣ.

ಈ ಅಸ್ತಿತ್ತ್ವವನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಗಮನಿಸಿದವರಿಗೆ ಕಂಡುಬರುವ ಮೂಲಭೂತ ಘಟಕಗಳು ಕೆಲವು. ಇಡೀ ವಿಶ್ವ ಆಗಿರುವುದು ಇವುಗಳಿಂದಲೇ

1. ಆಕಾಶ/ಅವಕಾಶ (space), ಅಂದರೆ - ತ್ರಯಾಮ ಸ್ಥಳ (3D space)/ ಜಾಗ. ಆಕಾಶ ಎಂದರೆ ತಲೆ ಎತ್ತಿ ನೋಡಿದಾಗ ಕಾಣುವ ನೀಲಧಿಯಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ

2. ಕಾಲ (Time), ಯಾವುದೇ ಎರಡು ಭಿನ್ನ ಸ್ಥಿತಿಗಳ/ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ ಸಮಯದಿಂದುಂಟಾದುದು. ಸತತವಾಗಿ ಸಮಯ ಆಗುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಸಮಯ ಎಂದರೆ ನಿರಪೇಕ್ಷ ಅರ್ಥದಲ್ಲಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ನಾವು ಕಾಣುವ ಹಗಲು, ರಾತ್ರಿ, ಋತುಗಳು, ಕೇವಲ ಇವಷ್ಟೇ ಸಮಯ ಅಲ್ಲ.

3. ವಸ್ತು (Mass/matter), ನಾವು ಕಣ್ಣಿನಿಂದ ಕಾಣುವ, ಸ್ಪರ್ಶಿಸುವ ಅಸ್ತಿತ್ವವೆಲ್ಲ ನಿರ್ಮಿತವಾಗಿರುವುದು ವಸ್ತುವಿನಿಂದ; ಅದು ಘನ/ದ್ರವ/ಅನಿಲ ಯಾವುದೇ ಆಗಿರಲಿ ಎಲ್ಲವೂ ವಸ್ತುವೇ

4. ಶಕ್ತಿ (Energy), ನಾವು ಕಾಣುತ್ತಿರುವ ವಸ್ತುನಿರ್ಮಿತವಾದ ಜಗತ್ತೇನಿದೆ ಅದರ ಎಲ್ಲ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿ ಅವಶ್ಯವಾಗಿ ಬೇಕು.

ಜೊತೆಗೆ ಮೇಲಿನವುಗಳೆಲ್ಲದರ interactionಗಳನ್ನು ನಿಯಮಿಸುವ "ವೈಶ್ವಿಕ ನಿಯಮಗಳು (universal laws)". ಅಂದರೆ, ಮೇಲಿನ ನಾಲ್ಕು ಮೂಲಭೂತ ಘಟಕಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೇನು, ಅವು ಪರಸ್ಪರ ಹೇಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸುತ್ತವೆ, ಇತ್ಯಾದಿ... ಈ ವೈಶ್ವಿಕ ನಿಯಮಗಳ ಕುರಿತಾದ ಅರಿವು ಮೂಡಿಸುವಂತದ್ದೇ ವಿಜ್ಞಾನ. ಈ ಎಲ್ಲ ಮೂಲಭೂತ ಸಂಗತಿಗಳನ್ನು ಒಂದೊಂದಾಗಿ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಯತ್ನ ಮಾಡೋಣ.

-- 

ರಮೇಶ ಬಿ. ವಿ.

ಶಶಾ೦ಕ ಜಿ. ಪಿ.