ام اویس
محفلین
سائنسی علوم کے قدیم ترین شعبوں میں سے ایک علم ۔طبیعیات یعنی فزکس ہے اور اس کا آغاز علم فلسفہ سے ہوا ۔ لفظ فزکس یونانی لفظ 'Fusis' سے آیا ہے جس کا مطلب ہے 'فطرت'۔
یعنی فطرت کا مطالعہ ۔۔۔ مکمل گہرائی اور ہر جہت سے
پچھلے دو ہزار سالوں میں فزکس، کیمسٹری، بیالوجی اور ریاضی کی کچھ شاخیں فطری فلسفے کا حصہ تھیں۔
19ویں صدی میں سائنسی انقلاب کے دوران، تمام فطری علوم منفرد تحقیقی کوششوں کے نتیجے میں الگ الگ ناموں سے شناخت ہونے لگے۔
فزکس دوسرے کئی شعبوں جیسے بایو فزکس اور کوانٹم، کیمسٹری کے ساتھ ملتی ہے یہی وجہ ہے کہ فزکس کی حدود کو سختی سے متعین نہیں کیا جا سکتا۔ فزکس میں نئے آئیڈیاز اکثر دوسری سائنسز میں زیر مطالعہ بنیادی میکانزم کی وضاحت کرتے ہیں۔
فزکس کو انسانیت کے لیے سب سے اہم اور سب سے زیادہ فائدہ مند علوم میں سے ایک کہا جاتا ہے۔ جدید طرز زندگی کی آسائشیں فزکس میں ترقی کی وجہ سے ممکن ہوئی ہیں۔یہ علم ہمارے ارد گرد کے ماحول میں موجود اشیاء سے لے کر پوری کائنات اور اس میں موجود تمام اجسام تک پھیلا ہوا ہے۔
یعنی آپ کے اردگرد موجود ہوا، آپ کے پاؤں کے نیچے کی زمین، ستاروں سے نکلنے والی سورج اور چاند کی کرنیں، آپ کے کانوں سے ٹکرانے والی آوازیں اور آپ کو غصہ دلانے والی تمام اشیاء اور مظاہر کو طبیعات یعنی فزکس کہتے ہیں۔
فزکس میں پیشرفت اکثر ٹیکنالوجی میں ترقی ممکن بناتی ہے۔ مثال کے طور پر، برقی مقناطیسیت، سالڈ سٹیٹ فزکس، اور نیوکلیئر فزکس کی تفہیم میں پیشرفت، براہ راست نئی مصنوعات کی تیاری کا باعث بنی، جنہوں نے معاشرے کو ڈرامائی طور پر تبدیل کر دیا۔
جیسے ٹیلی ویژن، کمپیوٹر، گھریلو آلات وغیرہ۔ حر حرکیات یعنی تھرمو ڈائنامکس ، میں ترقی صنعتی ترقی کا باعث بنی۔ اور میکانکس میں ترقی نے کیلکولس کی ترقی کو راہ دی۔
اب سوال یہ پیدا ہوتا ہے کہ کیا اتنے وسیع علم کو ایک جملے میں بیان کرنا ممکن ہے؟ تو جواب ہے : نہیں!
لیکن آئیے کوشش کرتے ہیں کہ سائنس کی اس شاخ میں موجود کچھ بنیادی معلومات کو اس مضمون کے ذریعے سمجھ سکیں۔
طبیعیات کے مطالعہ میں سب سے زیادہ اہم مادہ ہے اور مادہ کیا ہے؟
وہ تمام اشیاء جو کسی جگہ کو گھیرے ہوئے ہیں مادہ کہلاتی ہیں۔ یہ تعریف سائنس کی ابتدائی کلاس سے بچوں کو پڑھائی جاتی ہے۔ ہم مادے کو اس کی ساخت کی بنیاد پر ٹھوس، مائع اور گیس میں تقسیم کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، برف ٹھوس ہے اور اپنی شکل اور حجم کو تبدیل نہیں کرتی ۔
پانی مائع حالت میں ہوتا ہے اور تمام مائعات میں بہنے کی صلاحیت ہوتی ہے، اس لیے ان کا حجم ایک جیسا رہتا ہے لیکن برتن کے مطابق شکل بدل جاتی ہے۔
گیس مادے کی تیسری شکل ہے جس کا کوئی خاص حجم نہیں ہوتا۔ لہذا، گیسوں کے حجم کو دباؤ سے تبدیل کیا جا سکتا ہے. بھاپ اور ہمارے اردگرد کی ہوا گیسی شکل میں ہے۔
ان کے علاوہ مادے کی ایک چوتھی حالت بھی ہے جس میں ایٹمی ذرات مرکب کی صورت میں موجود ہیں۔اسے پلازما کہتے ہیں ، جو زمین میں کہیں کہیں اور کم کم جگہوں پر ملتا ہےلیکن کائنات میں موجود کھربوں ستاروں میں موجود گیسیں پلازمہ حالت ہی میں موجود ہیں۔ یوں زمین پر ماد ے کی انتہائی کم یاب شکل، کائنات میں سب سے زیادہ پائی جاتی ہے۔
مادے کے بعد، دوسری اہم چیز توانائی ہے۔ یہاں شاید آپ کے ذہن میں حرکت کا نام آیا ہو
درحقیقت حرکت توانائی کی ایک قسم ہے۔ جسے ہم مکینیکل انرجی (Kinetic Energy) کہتے ہیں۔
کسی مادی چیز کو ایک جگہ سے دوسری جگہ پہنچانے یا حرکت میں مدد دینے کی صلاحیت کو توانائی کہتے ہیں۔
مادے کی طرح توانائی بھی ہمارے ارد گرد بہت سی مختلف شکلوں میں موجود ہے۔ ہر حرکت پذیر جسم میں میکانکی توانائی ہوتی ہے۔
اس کے علاوہ، مخفی توانائی، روشنی، آواز، بجلی اور حرارت وغیرہ توانائی کی ہی شکلیں ہیں۔
مادہ اور توانائی: ہماری کائنات میں بظاہر مختلف نظر آنے والی یہ دو چیزیں ایک دوسرے کے ساتھ گہرا تعلق رکھتی ہیں۔ مادے اور توانائی کے اس تعلق کو سمجھنے کے لیے ہمیں ایک تیسری طبعی مقدار کو سمجھنا ہوگا۔
قوتِ میدان یعنی force field پیدا کرنا۔ مثال کے طور پر، مادے کی بنیادی خصوصیات میں سے ایک کشش ثقل ہے، جس کی وجہ سے مادہ دوسرے مادے کو اپنی طرف کھینچتا ہے۔ مادے کی مقدار اور اشیاء کے درمیان فاصلہ جتنا کم ہوگا، یہ کشش اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ یہی وہ کشش ہے جس کی وجہ سے مشہور سیب نیوٹن کے "سر" پر گرا اور اس نے کشش ثقل کا قانون دریافت کیا۔
مادے میں برقی اور مقناطیسی خصوصیات بھی ہیں، جس کی وجہ سے چارج شدہ یا مقناطیسی میدان، دیگر چارج شدہ اجسام پر قوتیں لگا سکتے ہیں۔ جب بھی کوئی قوت، کسی جسم پر عمل کرتی ہے تو حرکت پیدا ہوتی ہے۔ثابت ہوا کہ حرکت توانائی کی ایک قسم ہے اور توانائی مادے کی وجہ سے پیدا ہوتی ہے اورتوانائی کو مادے میں بھی تبدیل کیا جا سکتا ہے۔
اگر آپ ان بنیادی معلومات کو سمجھ گئے ہیں، تو اب ہم فزکس کو آسانی سے سمجھے جانے والے ایک جملے میں بیان کر سکتے ہیں جو کچھ اس طرح ہے:
فزکس ایک کائناتی سائنس ہے جس میں ہم مادے اور توانائی کے ساتھ ساتھ ان کے باہمی تعلقات کا مطالعہ کرتے ہیں۔
یعنی فطرت کا مطالعہ ۔۔۔ مکمل گہرائی اور ہر جہت سے
پچھلے دو ہزار سالوں میں فزکس، کیمسٹری، بیالوجی اور ریاضی کی کچھ شاخیں فطری فلسفے کا حصہ تھیں۔
19ویں صدی میں سائنسی انقلاب کے دوران، تمام فطری علوم منفرد تحقیقی کوششوں کے نتیجے میں الگ الگ ناموں سے شناخت ہونے لگے۔
فزکس دوسرے کئی شعبوں جیسے بایو فزکس اور کوانٹم، کیمسٹری کے ساتھ ملتی ہے یہی وجہ ہے کہ فزکس کی حدود کو سختی سے متعین نہیں کیا جا سکتا۔ فزکس میں نئے آئیڈیاز اکثر دوسری سائنسز میں زیر مطالعہ بنیادی میکانزم کی وضاحت کرتے ہیں۔
فزکس کو انسانیت کے لیے سب سے اہم اور سب سے زیادہ فائدہ مند علوم میں سے ایک کہا جاتا ہے۔ جدید طرز زندگی کی آسائشیں فزکس میں ترقی کی وجہ سے ممکن ہوئی ہیں۔یہ علم ہمارے ارد گرد کے ماحول میں موجود اشیاء سے لے کر پوری کائنات اور اس میں موجود تمام اجسام تک پھیلا ہوا ہے۔
یعنی آپ کے اردگرد موجود ہوا، آپ کے پاؤں کے نیچے کی زمین، ستاروں سے نکلنے والی سورج اور چاند کی کرنیں، آپ کے کانوں سے ٹکرانے والی آوازیں اور آپ کو غصہ دلانے والی تمام اشیاء اور مظاہر کو طبیعات یعنی فزکس کہتے ہیں۔
فزکس میں پیشرفت اکثر ٹیکنالوجی میں ترقی ممکن بناتی ہے۔ مثال کے طور پر، برقی مقناطیسیت، سالڈ سٹیٹ فزکس، اور نیوکلیئر فزکس کی تفہیم میں پیشرفت، براہ راست نئی مصنوعات کی تیاری کا باعث بنی، جنہوں نے معاشرے کو ڈرامائی طور پر تبدیل کر دیا۔
جیسے ٹیلی ویژن، کمپیوٹر، گھریلو آلات وغیرہ۔ حر حرکیات یعنی تھرمو ڈائنامکس ، میں ترقی صنعتی ترقی کا باعث بنی۔ اور میکانکس میں ترقی نے کیلکولس کی ترقی کو راہ دی۔
اب سوال یہ پیدا ہوتا ہے کہ کیا اتنے وسیع علم کو ایک جملے میں بیان کرنا ممکن ہے؟ تو جواب ہے : نہیں!
لیکن آئیے کوشش کرتے ہیں کہ سائنس کی اس شاخ میں موجود کچھ بنیادی معلومات کو اس مضمون کے ذریعے سمجھ سکیں۔
طبیعیات کے مطالعہ میں سب سے زیادہ اہم مادہ ہے اور مادہ کیا ہے؟
وہ تمام اشیاء جو کسی جگہ کو گھیرے ہوئے ہیں مادہ کہلاتی ہیں۔ یہ تعریف سائنس کی ابتدائی کلاس سے بچوں کو پڑھائی جاتی ہے۔ ہم مادے کو اس کی ساخت کی بنیاد پر ٹھوس، مائع اور گیس میں تقسیم کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، برف ٹھوس ہے اور اپنی شکل اور حجم کو تبدیل نہیں کرتی ۔
پانی مائع حالت میں ہوتا ہے اور تمام مائعات میں بہنے کی صلاحیت ہوتی ہے، اس لیے ان کا حجم ایک جیسا رہتا ہے لیکن برتن کے مطابق شکل بدل جاتی ہے۔
گیس مادے کی تیسری شکل ہے جس کا کوئی خاص حجم نہیں ہوتا۔ لہذا، گیسوں کے حجم کو دباؤ سے تبدیل کیا جا سکتا ہے. بھاپ اور ہمارے اردگرد کی ہوا گیسی شکل میں ہے۔
ان کے علاوہ مادے کی ایک چوتھی حالت بھی ہے جس میں ایٹمی ذرات مرکب کی صورت میں موجود ہیں۔اسے پلازما کہتے ہیں ، جو زمین میں کہیں کہیں اور کم کم جگہوں پر ملتا ہےلیکن کائنات میں موجود کھربوں ستاروں میں موجود گیسیں پلازمہ حالت ہی میں موجود ہیں۔ یوں زمین پر ماد ے کی انتہائی کم یاب شکل، کائنات میں سب سے زیادہ پائی جاتی ہے۔
مادے کے بعد، دوسری اہم چیز توانائی ہے۔ یہاں شاید آپ کے ذہن میں حرکت کا نام آیا ہو
درحقیقت حرکت توانائی کی ایک قسم ہے۔ جسے ہم مکینیکل انرجی (Kinetic Energy) کہتے ہیں۔
کسی مادی چیز کو ایک جگہ سے دوسری جگہ پہنچانے یا حرکت میں مدد دینے کی صلاحیت کو توانائی کہتے ہیں۔
مادے کی طرح توانائی بھی ہمارے ارد گرد بہت سی مختلف شکلوں میں موجود ہے۔ ہر حرکت پذیر جسم میں میکانکی توانائی ہوتی ہے۔
اس کے علاوہ، مخفی توانائی، روشنی، آواز، بجلی اور حرارت وغیرہ توانائی کی ہی شکلیں ہیں۔
مادہ اور توانائی: ہماری کائنات میں بظاہر مختلف نظر آنے والی یہ دو چیزیں ایک دوسرے کے ساتھ گہرا تعلق رکھتی ہیں۔ مادے اور توانائی کے اس تعلق کو سمجھنے کے لیے ہمیں ایک تیسری طبعی مقدار کو سمجھنا ہوگا۔
قوتِ میدان یعنی force field پیدا کرنا۔ مثال کے طور پر، مادے کی بنیادی خصوصیات میں سے ایک کشش ثقل ہے، جس کی وجہ سے مادہ دوسرے مادے کو اپنی طرف کھینچتا ہے۔ مادے کی مقدار اور اشیاء کے درمیان فاصلہ جتنا کم ہوگا، یہ کشش اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ یہی وہ کشش ہے جس کی وجہ سے مشہور سیب نیوٹن کے "سر" پر گرا اور اس نے کشش ثقل کا قانون دریافت کیا۔
مادے میں برقی اور مقناطیسی خصوصیات بھی ہیں، جس کی وجہ سے چارج شدہ یا مقناطیسی میدان، دیگر چارج شدہ اجسام پر قوتیں لگا سکتے ہیں۔ جب بھی کوئی قوت، کسی جسم پر عمل کرتی ہے تو حرکت پیدا ہوتی ہے۔ثابت ہوا کہ حرکت توانائی کی ایک قسم ہے اور توانائی مادے کی وجہ سے پیدا ہوتی ہے اورتوانائی کو مادے میں بھی تبدیل کیا جا سکتا ہے۔
اگر آپ ان بنیادی معلومات کو سمجھ گئے ہیں، تو اب ہم فزکس کو آسانی سے سمجھے جانے والے ایک جملے میں بیان کر سکتے ہیں جو کچھ اس طرح ہے:
فزکس ایک کائناتی سائنس ہے جس میں ہم مادے اور توانائی کے ساتھ ساتھ ان کے باہمی تعلقات کا مطالعہ کرتے ہیں۔
