ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স- নিউটনের আইন এবং গ্যালিলিওর আপেক্ষিকতার নীতির উপর ভিত্তি করে এক ধরণের মেকানিক্স (পদার্থবিজ্ঞানের একটি শাখা যা সময়ের সাথে সাথে মহাকাশে দেহের অবস্থানের পরিবর্তনের নিয়ম এবং কারণগুলি অধ্যয়ন করে)। অতএব, এটি প্রায়ই বলা হয় " নিউটনিয়ান মেকানিক্স».
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স বিভক্ত:
আনুষ্ঠানিক গাণিতিক বর্ণনার বেশ কয়েকটি সমতুল্য উপায় রয়েছে ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স:
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স খুব সঠিক ফলাফল দেয় যদি এর প্রয়োগ এমন দেহের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে যার গতি আলোর গতির চেয়ে অনেক কম এবং যার আকার উল্লেখযোগ্যভাবে পরমাণু এবং অণুর আকারকে অতিক্রম করে। ধ্রুপদী মেকানিক্সের সাধারণীকরণ হল একটি নির্বিচারে গতিতে চলমান দেহগুলির আপেক্ষিক বলবিদ্যা, এবং যে সমস্ত দেহের মাত্রাগুলি পারমাণবিকগুলির সাথে তুলনীয় তা হল কোয়ান্টাম মেকানিক্স। কোয়ান্টাম ক্ষেত্র তত্ত্ব কোয়ান্টাম আপেক্ষিক প্রভাব পরীক্ষা করে।
যাইহোক, ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স তার তাৎপর্য বজায় রাখে কারণ:
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স ব্যবহার করা যেতে পারে বস্তুর গতি বর্ণনা করতে যেমন টপস এবং বেসবল, অনেক জ্যোতির্বিজ্ঞানের বস্তু (যেমন গ্রহ এবং ছায়াপথ), এবং কখনও কখনও এমনকি অনেক আণুবীক্ষণিক বস্তু যেমন অণু।
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স হল একটি স্ব-সংগত তত্ত্ব, অর্থাৎ এর কাঠামোর মধ্যে এমন কোন বিবৃতি নেই যা একে অপরের সাথে বিরোধিতা করে। যাইহোক, অন্যান্য ধ্রুপদী তত্ত্বের সাথে এর সংমিশ্রণ, উদাহরণস্বরূপ ধ্রুপদী তড়িৎগতিবিদ্যা এবং তাপগতিবিদ্যা, অদ্রবণীয় দ্বন্দ্বের উত্থানের দিকে পরিচালিত করে। বিশেষ করে, ক্লাসিক্যাল ইলেক্ট্রোডাইনামিকস ভবিষ্যদ্বাণী করে যে আলোর গতি সমস্ত পর্যবেক্ষকের জন্য ধ্রুবক, যা ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের সাথে বেমানান। বিংশ শতাব্দীর শুরুতে, এর ফলে আপেক্ষিকতার একটি বিশেষ তত্ত্ব তৈরির প্রয়োজন দেখা দেয়। যখন তাপগতিবিদ্যার সাথে একত্রে বিবেচনা করা হয়, ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স গিবস প্যারাডক্সের দিকে নিয়ে যায়, যেখানে এনট্রপির মান সঠিকভাবে নির্ধারণ করা অসম্ভব এবং অতিবেগুনী বিপর্যয়ের দিকে, যেখানে একটি কালো বস্তুকে অসীম পরিমাণ শক্তি বিকিরণ করতে হবে। এই সমস্যাগুলি সমাধানের প্রচেষ্টা উত্থান এবং বিকাশের দিকে পরিচালিত করে কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞান.
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স বিভিন্ন মৌলিক ধারণা এবং মডেলের উপর কাজ করে। তাদের মধ্যে হল:
ধ্রুপদী মেকানিক্সের মূল নীতি হল আপেক্ষিকতার নীতি, যা জি. গ্যালিলিওর অভিজ্ঞতামূলক পর্যবেক্ষণের ভিত্তিতে প্রণীত। এই নীতি অনুসারে, অসীমভাবে অনেকগুলি রেফারেন্স সিস্টেম রয়েছে যেখানে একটি মুক্ত শরীর বিশ্রামে থাকে বা তীব্রতা এবং দিকের গতিতে ধ্রুবক গতিতে চলে। এই রেফারেন্স সিস্টেমগুলিকে জড়তা বলা হয় এবং একে অপরের সাপেক্ষে সমানভাবে এবং রেকটিলাইনারীভাবে চলে। সবগুলিতেই ইনর্শিয়াল সিস্টেমরেফারেন্স, স্থান এবং সময়ের বৈশিষ্ট্য একই, এবং যান্ত্রিক সিস্টেমের সমস্ত প্রক্রিয়া একই আইন মেনে চলে। এই নীতিটি অনুপস্থিতি হিসাবেও প্রণয়ন করা যেতে পারে পরম সিস্টেমরেফারেন্স, অর্থাৎ, রেফারেন্স সিস্টেম যা অন্যদের তুলনায় একরকম আলাদা।
ধ্রুপদী বলবিদ্যার ভিত্তি হল নিউটনের তিনটি সূত্র।
নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র একটি কণার গতি বর্ণনা করার জন্য যথেষ্ট নয়। অতিরিক্তভাবে, শক্তির একটি বিবরণ প্রয়োজন, সত্তার বিবেচনা থেকে উদ্ভূত শারীরিক মিথস্ক্রিয়া, যাতে শরীর অংশগ্রহণ করে।
শক্তির সংরক্ষণের নিয়ম হল বদ্ধ রক্ষণশীল ব্যবস্থার জন্য নিউটনের আইনের ফল, অর্থাৎ, এমন সিস্টেম যেখানে শুধুমাত্র রক্ষণশীল শক্তি কাজ করে। আরও মৌলিক দৃষ্টিকোণ থেকে, নোথারের উপপাদ্য দ্বারা প্রকাশ করা শক্তির সংরক্ষণের আইন এবং সময়ের একজাততার মধ্যে একটি সম্পর্ক রয়েছে।
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সে বর্ধিত অ-বিন্দু বস্তুর জটিল গতির বর্ণনাও অন্তর্ভুক্ত থাকে। অয়লারের আইন এই অঞ্চলে নিউটনের আইনের সম্প্রসারণ প্রদান করে। কৌণিক ভরবেগের ধারণাটি এক-মাত্রিক গতি বর্ণনা করতে ব্যবহৃত একই গাণিতিক পদ্ধতির উপর নির্ভর করে।
রকেট গতির সমীকরণগুলি গতির ধারণাকে প্রসারিত করে, যেখানে একটি বস্তুর ভরবেগ সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়, যা ভর ক্ষতির মতো প্রভাবগুলির জন্য দায়ী। ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের দুটি গুরুত্বপূর্ণ বিকল্প ফর্মুলেশন রয়েছে: ল্যাগ্রঞ্জ মেকানিক্স এবং হ্যামিলটোনিয়ান মেকানিক্স। এই এবং অন্যান্য আধুনিক ফর্মুলেশনগুলি "শক্তি" ধারণাকে বাইপাস করে এবং অন্যের উপর জোর দেয় শারীরিক পরিমাণ, যেমন শক্তি বা কর্ম, যান্ত্রিক সিস্টেম বর্ণনা করতে.
ভরবেগ এবং গতিশক্তির জন্য উপরের অভিব্যক্তিগুলি শুধুমাত্র তখনই বৈধ যদি কোন উল্লেখযোগ্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক অবদান না থাকে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজমে, একটি কারেন্ট-বহনকারী তারের জন্য নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রটি ভেঙে যায় যদি না এটি একটি অবদান অন্তর্ভুক্ত করে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডদ্বারা বিভক্ত Poynting ভেক্টরের মাধ্যমে প্রকাশ করা সিস্টেমের ভরবেগে গ 2 যেখানে গমুক্ত স্থানে আলোর গতি।
ধ্রুপদী মেকানিক্সের উৎপত্তি প্রাচীনকালে প্রধানত নির্মাণের সময় উদ্ভূত সমস্যার সাথে সম্পর্কিত। মেকানিক্সের বিকাশের প্রথম শাখাটি ছিল স্ট্যাটিক্স, যার ভিত্তি খ্রিস্টপূর্ব তৃতীয় শতাব্দীতে আর্কিমিডিসের কাজগুলিতে স্থাপিত হয়েছিল। e তিনি লিভার নিয়ম প্রণয়ন করেন, সমান্তরাল শক্তি যোগ করার উপপাদ্য, মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্রের ধারণা প্রবর্তন করেন এবং হাইড্রোস্ট্যাটিক্স (আর্কিমিডিসের বল) ভিত্তি স্থাপন করেন।
19 শতকে, বিশ্লেষণাত্মক বলবিদ্যার বিকাশ অস্ট্রোগ্রাডস্কি, হ্যামিল্টন, জ্যাকোবি, হার্টজ এবং অন্যান্যদের কাজে সংঘটিত হয়েছিল। দোলনের তত্ত্বে, রুথ, ঝুকভস্কি এবং লিয়াপুনভ যান্ত্রিক সিস্টেমের স্থিতিশীলতার একটি তত্ত্ব তৈরি করেছিলেন। কোরিওলিস আপেক্ষিক গতির তত্ত্ব তৈরি করেছিলেন, উপাদানগুলিতে ত্বরণের পচন সম্পর্কিত উপপাদ্য প্রমাণ করে। 19 শতকের দ্বিতীয়ার্ধে, গতিবিদ্যাকে বলবিদ্যার একটি পৃথক বিভাগে বিভক্ত করা হয়েছিল।
19 শতকে কন্টিনিউম মেকানিক্সের ক্ষেত্রে অগ্রগতি বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য ছিল। নাভিয়ার এবং কাউচি একটি সাধারণ আকারে স্থিতিস্থাপকতা তত্ত্বের সমীকরণ তৈরি করেছিলেন। নেভিয়ার এবং স্টোকসের কাজগুলিতে, তরলটির সান্দ্রতা বিবেচনায় নিয়ে হাইড্রোডাইনামিকসের ডিফারেনশিয়াল সমীকরণগুলি প্রাপ্ত হয়েছিল। এর সাথে, একটি আদর্শ তরলের হাইড্রোডাইনামিক্সের ক্ষেত্রে জ্ঞান আরও গভীর হচ্ছে: ঘূর্ণি নিয়ে হেলমহোল্টজ, অশান্তিতে কির্চফ, ঝুকভস্কি এবং রেনল্ডস এবং সীমানা প্রভাবের উপর প্রান্ডল্টের কাজগুলি উপস্থিত হয়। সেন্ট-ভেনান্ট ধাতুর প্লাস্টিকের বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করে একটি গাণিতিক মডেল তৈরি করেছিলেন।
20 শতকে, গবেষকদের আগ্রহ ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের ক্ষেত্রে অরৈখিক প্রভাবের দিকে চলে যায়। লিয়াপুনভ এবং হেনরি পয়েনকারে অরৈখিক দোলনের তত্ত্বের ভিত্তি স্থাপন করেছিলেন। Meshchersky এবং Tsiolkovsky পরিবর্তনশীল ভরের দেহের গতিবিদ্যা বিশ্লেষণ করেছেন। অ্যারোডাইনামিক্স কন্টিনিউম মেকানিক্স থেকে আলাদা, যার ভিত্তি ঝুকভস্কি তৈরি করেছিলেন। 20 শতকের মাঝামাঝি সময়ে, ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের একটি নতুন দিক সক্রিয়ভাবে বিকাশ করছিল - বিশৃঙ্খলা তত্ত্ব। জটিল গতিশীল সিস্টেমের স্থিতিশীলতার বিষয়গুলিও গুরুত্বপূর্ণ।
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স আমরা যে সিস্টেমের মুখোমুখি হই তার জন্য সঠিক ফলাফল দেয় প্রাত্যহিক জীবন. কিন্তু এর ভবিষ্যদ্বাণীগুলি এমন সিস্টেমগুলির জন্য ভুল হয়ে যায় যেগুলির গতি আলোর গতির কাছে যায়, যেখানে এটি আপেক্ষিক বলবিদ্যা দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, বা খুব ছোট সিস্টেমগুলির জন্য যেখানে কোয়ান্টাম মেকানিক্সের আইন প্রযোজ্য হয়। এই দুটি বৈশিষ্ট্যকে একত্রিত করে এমন সিস্টেমের জন্য, ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের পরিবর্তে আপেক্ষিক কোয়ান্টাম ফিল্ড তত্ত্ব ব্যবহার করা হয়। খুব সঙ্গে সিস্টেমের জন্য বড় পরিমাণউপাদান, বা স্বাধীনতার ডিগ্রি, ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সও পর্যাপ্ত হতে পারে না, তবে পরিসংখ্যানগত মেকানিক্সের পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ, প্রথমত, এটি উপরে তালিকাভুক্ত তত্ত্বের তুলনায় অনেক সহজ এবং ব্যবহার করা সহজ, এবং দ্বিতীয়ত, এটি পরিচিত থেকে শুরু করে অনেক বিস্তৃত ভৌত বস্তুর জন্য আনুমানিক এবং প্রয়োগের প্রচুর সম্ভাবনা রয়েছে, যেমন একটি শীর্ষ বা একটি বল, বড় জ্যোতির্বিদ্যাগত বস্তু (গ্রহ, ছায়াপথ) এবং খুব মাইক্রোস্কোপিক বেশী (জৈব অণু)।
যদিও ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স সাধারণত অন্যান্য "ক্লাসিক্যাল" তত্ত্বের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ যেমন ক্লাসিক্যাল ইলেক্ট্রোডাইনামিকস এবং থার্মোডাইনামিক্স, এই তত্ত্বগুলির মধ্যে কিছু অসঙ্গতি রয়েছে যা 19 শতকের শেষের দিকে আবিষ্কৃত হয়েছিল। এগুলি আরও আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের পদ্ধতি দ্বারা সমাধান করা যেতে পারে। বিশেষ করে, ক্লাসিক্যাল ইলেক্ট্রোডাইনামিকসের সমীকরণগুলি গ্যালিলিয়ান রূপান্তরের অধীনে অপরিবর্তনীয়। আলোর গতি একটি ধ্রুবক হিসাবে তাদের মধ্যে প্রবেশ করে, যার অর্থ হল ক্লাসিক্যাল ইলেক্ট্রোডাইনামিকস এবং ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স শুধুমাত্র ইথারের সাথে যুক্ত রেফারেন্সের একটি নির্বাচিত ফ্রেমে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে। যাইহোক, পরীক্ষামূলক পরীক্ষা ইথারের অস্তিত্ব প্রকাশ করেনি, যার ফলে আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্ব তৈরি হয়েছিল, যার মধ্যে মেকানিক্সের সমীকরণগুলি পরিবর্তন করা হয়েছিল। ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের নীতিগুলি ক্লাসিক্যাল থার্মোডাইনামিক্সের কিছু বিবৃতির সাথেও বেমানান, যা গিবস প্যারাডক্সের দিকে পরিচালিত করে, যা বলে যে এনট্রপি সুনির্দিষ্টভাবে নির্ধারণ করা যায় না এবং অতিবেগুনী বিপর্যয়ের দিকে, যেখানে একটি কালো বস্তুকে অসীম পরিমাণ শক্তি বিকিরণ করতে হবে। এই অসঙ্গতিগুলি কাটিয়ে উঠতে কোয়ান্টাম মেকানিক্স তৈরি করা হয়েছিল।
সংজ্ঞা 1
মেকানিক্স হল পদার্থবিদ্যার একটি বিস্তৃত শাখা যা অবস্থানের পরিবর্তনের আইন অধ্যয়ন করে শারীরিক শরীরস্থান এবং সময়ে, সেইসাথে নিউটনের সূত্রের উপর ভিত্তি করে অনুমান।
চিত্র 1. গতিবিদ্যার মৌলিক সূত্র। Author24 - শিক্ষার্থীদের কাজের অনলাইন বিনিময়
প্রায়ই এই বৈজ্ঞানিক দিকনির্দেশনাপদার্থবিদরা একে "নিউটনিয়ান মেকানিক্স" বলে থাকেন। ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স আজ নিম্নলিখিত বিভাগে বিভক্ত:
যান্ত্রিক আন্দোলন হল সবচেয়ে সহজ এবং একই সাথে জীবন্ত বস্তুর অস্তিত্বের সবচেয়ে সাধারণ রূপ। অতএব, ধ্রুপদী মেকানিক্স প্রাকৃতিক বিজ্ঞানে একটি অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ স্থান দখল করে এবং পদার্থবিদ্যার প্রধান উপধারা হিসেবে বিবেচিত হয়।
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স এর অনুকরণে কর্মরত সংস্থার গতিবিধি অধ্যয়ন করে, যার গতি অনেক বেশি কম গতিস্বেতা। আপেক্ষিকতার বিশেষ অনুমান অনুসারে, প্রচণ্ড গতিতে চলমান উপাদানগুলির জন্য পরম স্থান এবং সময়ের অস্তিত্ব নেই। ফলস্বরূপ, পদার্থের মিথস্ক্রিয়া প্রকৃতি আরও জটিল হয়ে ওঠে, বিশেষত, তাদের ভর আন্দোলনের গতির উপর নির্ভর করতে শুরু করে। এই সমস্ত আপেক্ষিক মেকানিক্সের সূত্রগুলির বিবেচনার বিষয় হয়ে উঠেছে, যার জন্য আলোর গতি ধ্রুবক একটি মৌলিক ভূমিকা পালন করে।
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স নিম্নলিখিত মৌলিক আইনের উপর ভিত্তি করে।
তিনজনের মধ্যে মৌলিক তত্ত্বনিউটনের শরীরের গতিবিধি কিছু ফলাফল অনুসরণ করে, যার মধ্যে একটি হল সমান্তরাল বৃত্তের নিয়ম অনুসারে মৌলের মোট সংখ্যা যোগ করা। এই ধারণা অনুযায়ী, যে কোনো ত্বরণ শারীরিক পদার্থপরিমাণের উপর নির্ভর করে যা প্রধানত অন্যান্য সংস্থার ক্রিয়াকে চিহ্নিত করে যা প্রক্রিয়াটির বৈশিষ্ট্যগুলি নিজেই নির্ধারণ করে। পাশ থেকে অধ্যয়ন অধীন বস্তুর উপর যান্ত্রিক কর্ম বহিরাগত পরিবেশ, যা একযোগে বেশ কয়েকটি উপাদানের চলাচলের গতিকে আমূল পরিবর্তন করে, তাকে বল বলা হয়। এটি প্রকৃতিতে বহুমুখী হতে পারে।
ধ্রুপদী মেকানিক্সে, যা আলোর গতির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম বেগ নিয়ে কাজ করে, ভরকে শরীরের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হিসাবে বিবেচনা করা হয়, তা চলমান বা বিশ্রামে থাকুক না কেন। একটি ভৌত শরীরের ভর সিস্টেমের অন্যান্য অংশের সাথে পদার্থের মিথস্ক্রিয়া থেকে স্বাধীন।
নোট 1
এইভাবে, ভর ধীরে ধীরে জীবিত পদার্থের পরিমাণ হিসাবে বোঝা যায়।
ভর এবং শক্তির ধারণাগুলি প্রতিষ্ঠা করে, সেইসাথে তাদের পরিমাপের পদ্ধতি, নিউটনকে ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের দ্বিতীয় সূত্র বর্ণনা ও প্রণয়ন করার অনুমতি দেয়। সুতরাং, ভর একটি মূল বৈশিষ্ট্যপদার্থ, এর মহাকর্ষীয় এবং জড় বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে।
মেকানিক্সের প্রথম এবং দ্বিতীয় সূত্রগুলি যথাক্রমে একটি শরীরের বা পদ্ধতিগত গতির সাথে সম্পর্কিত উপাদান বিন্দু. এই ক্ষেত্রে, শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট ধারণার অন্যান্য উপাদানের প্রভাব বিবেচনায় নেওয়া হয়। যাইহোক, কোন শারীরিক ক্রিয়া একটি মিথস্ক্রিয়া।
মেকানিক্সের তৃতীয় সূত্র ইতিমধ্যেই এই বিবৃতিটি ঠিক করে এবং বলে: একটি ক্রিয়া সর্বদা বিপরীত নির্দেশিত এবং সমান প্রতিক্রিয়ার সাথে মিলে যায়। নিউটনের সূত্রে, বলবিদ্যার এই অনুমান শুধুমাত্র বলগুলির সরাসরি সম্পর্কের ক্ষেত্রে বা যখন একটি বস্তুগত দেহের ক্রিয়া হঠাৎ অন্যটিতে স্থানান্তরিত হয় তখনই বৈধ। দীর্ঘ সময় ধরে আন্দোলনের ক্ষেত্রে, তৃতীয় আইন প্রযোজ্য হয় যখন কর্ম স্থানান্তরের সময় অবহেলা করা যেতে পারে।
সাধারণভাবে, শাস্ত্রীয় মেকানিক্সের সমস্ত আইন জড়ীয় রেফারেন্স সিস্টেমের কাজের জন্য বৈধ। অ-জড়তা ধারণার ক্ষেত্রে পরিস্থিতি সম্পূর্ণ ভিন্ন। ইনর্শিয়াল সিস্টেমের সাথে আপেক্ষিক স্থানাঙ্কগুলির ত্বরিত গতির সাথে, নিউটনের প্রথম সূত্রটি ব্যবহার করা যায় না - এতে মুক্ত দেহগুলি সময়ের সাথে সাথে তাদের চলাচলের গতি পরিবর্তন করবে এবং অন্যান্য পদার্থের গতি এবং শক্তির উপর নির্ভর করবে।
চিত্র 3. ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের আইনের প্রযোজ্যতার সীমা। Author24 - শিক্ষার্থীদের কাজের অনলাইন বিনিময়
বিংশ শতাব্দীর শুরুতে পদার্থবিদ্যার দ্রুত বিকাশের ফলস্বরূপ, শাস্ত্রীয় বলবিদ্যার প্রয়োগের একটি নির্দিষ্ট সুযোগ তৈরি হয়েছিল: এর আইন এবং অনুমানগুলি ভৌত দেহগুলির গতিবিধির জন্য পরিপূর্ণ হয় যার গতি গতির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম। আলো. এটি নির্ধারণ করা হয়েছিল যে ক্রমবর্ধমান গতির সাথে, যে কোনও পদার্থের ভর স্বয়ংক্রিয়ভাবে বৃদ্ধি পাবে।
ধ্রুপদী মেকানিক্সে নীতিগুলির অসঙ্গতি মূলত এই সত্যের উপর ভিত্তি করে ছিল যে ভবিষ্যত, একটি নির্দিষ্ট অর্থে, সম্পূর্ণরূপে বর্তমানের মধ্যে রয়েছে - এটি যে কোনও সময়ে একটি সিস্টেমের আচরণের সঠিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করার সম্ভাবনা নির্ধারণ করে।
নোট 2
নিউটনিয়ান পদ্ধতি অবিলম্বে প্রকৃতির সারাংশ এবং গ্রহের সমস্ত জীবন বোঝার প্রধান হাতিয়ার হয়ে ওঠে। মেকানিক্স এবং পদ্ধতির আইন গাণিতিক বিশ্লেষণশীঘ্রই তাদের কার্যকারিতা এবং তাত্পর্য দেখিয়েছে। একটি শারীরিক পরীক্ষা যে উপর ভিত্তি করে ছিল পরিমাপ প্রযুক্তি, অভূতপূর্ব নির্ভুলতা সঙ্গে বিজ্ঞানীদের প্রদান.
শারীরিক জ্ঞান ক্রমশ কেন্দ্রীয় হয়ে উঠেছে শিল্প প্রযুক্তি, যা উদ্দীপিত সাধারণ উন্নয়নঅন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ প্রাকৃতিক বিজ্ঞান।
পদার্থবিজ্ঞানে, পূর্বে বিচ্ছিন্ন সমস্ত বিদ্যুৎ, আলো, চুম্বকত্ব এবং তাপ সম্পূর্ণ হয়ে ওঠে এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হাইপোথিসিসে একত্রিত হয়। এবং যদিও মাধ্যাকর্ষণ প্রকৃতি নিজেই অনিশ্চিত ছিল, তার ক্রিয়াকলাপ গণনা করা যেতে পারে। ল্যাপ্লেসের মেকানিস্টিক ডিটারমিনিজমের ধারণাটি প্রতিষ্ঠিত এবং বাস্তবায়িত হয়েছিল, যা প্রাথমিক শর্তগুলি প্রাথমিকভাবে নির্ধারিত হলে যে কোনও সময় দেহের আচরণ সঠিকভাবে নির্ধারণ করার ক্ষমতার উপর ভিত্তি করে।
বিজ্ঞান হিসাবে যান্ত্রিকতার কাঠামো বেশ নির্ভরযোগ্য এবং কঠিন এবং প্রায় সম্পূর্ণ বলে মনে হয়েছিল। ফলস্বরূপ, ধারণা ছিল যে পদার্থবিদ্যার জ্ঞান এবং এর সূত্রগুলি তার শেষের কাছাকাছি - ধ্রুপদী পদার্থবিদ্যার ভিত্তি এমন একটি শক্তিশালী শক্তি দেখিয়েছিল।
মেকানিক্স হল পদার্থবিদ্যার একটি শাখা যা প্রকৃতিতে গতির সবচেয়ে সহজ এবং সবচেয়ে সাধারণ রূপগুলির একটি অধ্যয়ন করে, যাকে যান্ত্রিক গতি বলা হয়।
যান্ত্রিক আন্দোলনসময়ের সাথে একে অপরের সাপেক্ষে মৃতদেহ বা তাদের অংশগুলির অবস্থান পরিবর্তন করে। এইভাবে, সূর্যের চারপাশে বদ্ধ কক্ষপথে ঘূর্ণায়মান গ্রহগুলি দ্বারা যান্ত্রিক গতি সঞ্চালিত হয়; পৃথিবীর পৃষ্ঠে চলমান বিভিন্ন সংস্থা; ইলেকট্রন একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের প্রভাবে চলমান, ইত্যাদি যান্ত্রিক গতি একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ হিসাবে পদার্থের অন্যান্য জটিল আকারে উপস্থিত, কিন্তু সম্পূর্ণ অংশ নয়।
অধ্যয়ন করা বস্তুর প্রকৃতির উপর নির্ভর করে, যান্ত্রিকতা একটি বস্তুগত বিন্দুর বলবিদ্যায় বিভক্ত, যান্ত্রিক কঠিনএবং কন্টিনিউম মেকানিক্স।
শূন্যস্থানে আলোর গতির তুলনায় (3·10 8 m/s) ছোট বেগ সহ ম্যাক্রোবডিগুলির গতির পরীক্ষামূলক গবেষণার ভিত্তিতে বলবিদ্যার নীতিগুলি প্রথম I. নিউটন (1687) দ্বারা প্রণয়ন করা হয়েছিল।
ম্যাক্রোবডিআমাদেরকে ঘিরে থাকা সাধারণ দেহগুলিকে বলা হয়, অর্থাৎ, বিপুল সংখ্যক অণু এবং পরমাণু সমন্বিত দেহ।
মেকানিক্স, যা একটি ভ্যাকুয়ামে আলোর গতির চেয়ে অনেক কম গতিতে ম্যাক্রোবডিগুলির গতিবিধি অধ্যয়ন করে, তাকে ক্লাসিক্যাল বলা হয়।
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স স্থান এবং সময়ের বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে নিউটনের নিম্নলিখিত ধারণাগুলির উপর ভিত্তি করে।
যে কোন শারীরিক প্রক্রিয়াস্থান এবং সময় প্রবাহিত. এটি এই সত্য থেকে প্রতীয়মান হয় যে, ভৌত ঘটনার সমস্ত ক্ষেত্রে, প্রতিটি আইন স্পষ্টভাবে বা অন্তর্নিহিতভাবে স্থান-কালের পরিমাণ - দূরত্ব এবং সময়ের ব্যবধান ধারণ করে।
মহাকাশ, যার তিনটি মাত্রা রয়েছে, ইউক্লিডীয় জ্যামিতি মেনে চলে, অর্থাৎ এটি সমতল।
দূরত্বগুলি স্কেল দ্বারা পরিমাপ করা হয়, যার প্রধান বৈশিষ্ট্য হল যে দুটি স্কেল যা একবার দৈর্ঘ্যের সাথে মিলে যায় সবসময় একে অপরের সমান থাকে, অর্থাৎ, তারা প্রতিটি পরবর্তী ওভারল্যাপের সাথে মিলে যায়।
সময়ের ব্যবধান ঘন্টার মধ্যে পরিমাপ করা হয়, এবং পরেরটির ভূমিকাটি যে কোনও সিস্টেম দ্বারা সঞ্চালিত হতে পারে যা পুনরাবৃত্তি প্রক্রিয়া সম্পাদন করে।
দেহের আকার এবং সময়ের ব্যবধান সম্পর্কে ধ্রুপদী মেকানিক্সের ধারণাগুলির প্রধান বৈশিষ্ট্য হল তাদের পরমতা: স্কেলের সর্বদা একই দৈর্ঘ্য থাকে, এটি পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে যেভাবেই চলুক না কেন; দুটি ঘড়ি যেগুলির গতি একই এবং একে অপরের সাথে লাইনে আনা হলে তারা যেভাবে চলুক না কেন একই সময় দেখায়।
স্থান এবং সময় আছে উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য প্রতিসাম্য, তাদের মধ্যে নির্দিষ্ট প্রক্রিয়ার সংঘটনের উপর বিধিনিষেধ আরোপ করা। এই বৈশিষ্ট্যগুলি পরীক্ষামূলকভাবে প্রতিষ্ঠিত হয়েছে এবং প্রথম নজরে এত সুস্পষ্ট বলে মনে হচ্ছে যে সেগুলিকে বিচ্ছিন্ন করার এবং তাদের সাথে মোকাবিলা করার কোন প্রয়োজন নেই বলে মনে হয়। এদিকে, স্থানিক এবং অস্থায়ী প্রতিসাম্য ছাড়া, কোন ভৌত বিজ্ঞানের উদ্ভব বা বিকাশ সম্ভব ছিল না।
এটা যে স্থান সক্রিয় আউট একজাতীয়ভাবেএবং isotropically, এবং সময় - একজাতীয়ভাবে.
স্থানের একজাতীয়তা এই বাস্তবতায় গঠিত যে একই পরিস্থিতিতে একই শারীরিক ঘটনা একইভাবে ঘটে বিভিন্ন অংশস্থান মহাকাশের সমস্ত বিন্দু এইভাবে সম্পূর্ণরূপে আলাদা করা যায় না, অধিকার সমান, এবং তাদের যে কোনও একটিকে স্থানাঙ্ক ব্যবস্থার উত্স হিসাবে নেওয়া যেতে পারে। গতির সংরক্ষণের নিয়মে স্থানের একজাতীয়তা প্রকাশ পায়.
মহাকাশেরও আইসোট্রপি রয়েছে: সমস্ত দিক একই বৈশিষ্ট্য। কৌণিক ভরবেগ সংরক্ষণের নিয়মে স্থানের আইসোট্রপি প্রকাশ পায়.
সময়ের একত্ব এই সত্যের মধ্যে রয়েছে যে সময়ের সমস্ত মুহূর্তগুলিও সমান, সমতুল্য, অর্থাৎ, একই পরিস্থিতিতে অভিন্ন ঘটনাগুলির সংঘটন একই, তাদের বাস্তবায়ন এবং পর্যবেক্ষণের সময় নির্বিশেষে।
সময়ের অভিন্নতা শক্তি সংরক্ষণের নিয়মে প্রকাশ পায়.
একজাতীয়তার এই বৈশিষ্ট্যগুলি ছাড়া, মিনস্কে প্রতিষ্ঠিত একটি ভৌত আইন মস্কোতে অন্যায্য হবে, এবং আজ একই জায়গায় আবিষ্কৃত একটি আগামীকাল অন্যায্য হতে পারে।
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স জড়তার গ্যালিলিও-নিউটন আইনের বৈধতাকে স্বীকৃতি দেয়, যা অনুসারে একটি দেহ, অন্যান্য সংস্থার প্রভাবের সাপেক্ষে নয়, সমানভাবে এবং সমানভাবে চলে। এই আইনটি রেফারেন্সের জড়তামূলক ফ্রেমের অস্তিত্ব নিশ্চিত করে যেখানে নিউটনের আইন (পাশাপাশি গ্যালিলিওর আপেক্ষিকতার নীতি) সন্তুষ্ট। গ্যালিলিওর আপেক্ষিকতার নীতি বলে যে রেফারেন্সের সমস্ত জড় ফ্রেম যান্ত্রিকভাবে একে অপরের সমতুল্য, এই রেফারেন্স ফ্রেমে মেকানিক্সের সকল নিয়ম একই, বা অন্য কথায়, গ্যালিলিয়ান ট্রান্সফরমেশনের অধীনে অপরিবর্তনীয় যা বিভিন্ন জড়ীয় রেফারেন্স ফ্রেমে যেকোন ইভেন্টের স্প্যাটিও-টেম্পোরাল সম্পর্ককে প্রকাশ করে। গ্যালিলিওর রূপান্তরগুলি দেখায় যে কোনও ঘটনার স্থানাঙ্কগুলি আপেক্ষিক, অর্থাৎ তাদের রয়েছে বিভিন্ন অর্থভি বিভিন্ন সিস্টেমগণনা যে মুহূর্তগুলি ঘটনাটি ঘটেছে তা বিভিন্ন সিস্টেমে একই রকম। পরেরটির অর্থ হল সময় একইভাবে বিভিন্ন রেফারেন্স সিস্টেমে প্রবাহিত হয়। এই পরিস্থিতি এতটাই সুস্পষ্ট বলে মনে হয়েছিল যে এটি একটি বিশেষ অনুমান হিসাবেও বলা হয়নি।
শাস্ত্রীয় মেকানিক্সে, দীর্ঘ-পরিসরের কর্মের নীতিটি পরিলক্ষিত হয়: দেহের মিথস্ক্রিয়া তাত্ক্ষণিকভাবে প্রচারিত হয়, অর্থাৎ অসীম উচ্চ গতির সাথে।
দেহগুলি যে গতিতে নড়াচড়া করে এবং দেহের নিজস্ব মাত্রার উপর নির্ভর করে, মেকানিক্সকে ক্লাসিক্যাল, আপেক্ষিক এবং কোয়ান্টামে ভাগ করা হয়।
ইতিমধ্যে নির্দেশিত হিসাবে, আইন ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সশুধুমাত্র ম্যাক্রোবডিগুলির গতিবিধির জন্য প্রযোজ্য, যার ভর একটি পরমাণুর ভরের চেয়ে অনেক বেশি, একটি ভ্যাকুয়ামে আলোর গতির তুলনায় কম গতিতে।
আপেক্ষিক মেকানিক্সএকটি ভ্যাকুয়ামে আলোর গতির কাছাকাছি গতিতে ম্যাক্রোবডিগুলির গতিবিধি বিবেচনা করে।
কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞান- একটি ভ্যাকুয়ামে আলোর গতির চেয়ে অনেক কম গতিতে চলমান মাইক্রো পার্টিকেলগুলির মেকানিক্স।
আপেক্ষিক কোয়ান্টামমেকানিক্স - একটি ভ্যাকুয়ামে আলোর গতির কাছাকাছি গতিতে চলমান মাইক্রো পার্টিকেলগুলির মেকানিক্স।
একটি কণা ম্যাক্রোস্কোপিকগুলির অন্তর্গত কিনা এবং শাস্ত্রীয় সূত্রগুলি এটির জন্য প্রযোজ্য কিনা তা নির্ধারণ করতে, আপনাকে ব্যবহার করতে হবে হাইজেনবার্গের অনিশ্চয়তার নীতি. কোয়ান্টাম মেকানিক্স অনুসারে, বাস্তব কণাগুলিকে শুধুমাত্র কিছু নির্ভুলতার সাথে অবস্থান এবং ভরবেগের ক্ষেত্রে চিহ্নিত করা যেতে পারে। এই নির্ভুলতার সীমা নিম্নরূপ নির্ধারিত হয়
কোথায়
ΔX - সমন্বয় অনিশ্চয়তা;
ΔP x - ভরবেগ অক্ষের উপর অভিক্ষেপের অনিশ্চয়তা;
h হল প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক সমান 1.05·10 -34 J·s;
"≥" - মাত্রার চেয়ে বড়, অর্ডার...
ভর এবং বেগের গুণফল দিয়ে ভরবেগ প্রতিস্থাপন করে আমরা লিখতে পারি
সূত্র থেকে এটা স্পষ্ট যে কণার ভর যত কম হবে, তার স্থানাঙ্ক এবং গতি তত কম হবে। ম্যাক্রোস্কোপিক সংস্থার জন্য ব্যবহারিক প্রযোজ্যতা ক্লাসিক উপায়আন্দোলনের বর্ণনা সন্দেহাতীত। ধরা যাক, উদাহরণস্বরূপ, যে আমরা সম্পর্কে কথা বলছি 1 গ্রাম ভরের একটি বলের গতিবিধি সম্পর্কে। সাধারণত একটি মিলিমিটারের দশম বা একশতাংশের নির্ভুলতার সাথে বলের অবস্থান কার্যত নির্ণয় করা যেতে পারে। যাই হোক না কেন, একটি পরমাণুর আকারের চেয়ে ছোট বলের অবস্থান নির্ধারণে একটি ত্রুটি সম্পর্কে কথা বলা খুব কমই বোঝা যায়। তাই আসুন ΔX=10 -10 মি রাখি। তারপর অনিশ্চয়তা সম্পর্ক থেকে আমরা খুঁজে পাই
ΔX এবং ΔV x এর মানগুলির একযোগে ক্ষুদ্রতা ম্যাক্রোবডিগুলির গতি বর্ণনা করার শাস্ত্রীয় পদ্ধতির ব্যবহারিক প্রযোজ্যতার প্রমাণ।
আসুন হাইড্রোজেন পরমাণুতে একটি ইলেকট্রনের গতিবিধি বিবেচনা করি। ইলেকট্রন ভর 9.1·10 -31 কেজি। ইলেক্ট্রন ΔX-এর অবস্থানের ত্রুটি যে কোনও ক্ষেত্রেই পরমাণুর আকারের বেশি হওয়া উচিত নয়, অর্থাৎ ΔX<10 -10 м. Но тогда из соотношения неопределенностей получаем
এই মানটি একটি পরমাণুর একটি ইলেকট্রনের গতির চেয়েও বেশি, যা 10 6 m/s এর সমান মাত্রার একটি ক্রম। এই পরিস্থিতিতে, আন্দোলনের ধ্রুপদী ছবি সমস্ত অর্থ হারিয়ে ফেলে।
মেকানিক্স বিভক্ত করা হয় গতিবিদ্যা, স্ট্যাটিক্স এবং গতিবিদ্যা. কাইনেমেটিক্স এই নড়াচড়া নির্ধারণের কারণগুলির প্রতি আগ্রহী না হয়ে দেহের গতিবিধি বর্ণনা করে; স্ট্যাটিক্স দেহের ভারসাম্যের শর্ত বিবেচনা করে; গতিবিদ্যা সেই কারণগুলির (দেহগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া) যেগুলি এই বা সেই আন্দোলনের প্রকৃতি নির্ধারণ করে তার সাথে সম্পর্কিত দেহের গতিবিধি অধ্যয়ন করে।
দেহের প্রকৃত গতিবিধি এত জটিল যে সেগুলি অধ্যয়ন করার সময়, বিবেচ্য আন্দোলনের জন্য গুরুত্বহীন বিশদগুলি থেকে বিমূর্ত হওয়া প্রয়োজন (অন্যথায় সমস্যাটি এত জটিল হয়ে উঠবে যে এটির সমাধান করা কার্যত অসম্ভব হবে)। এই উদ্দেশ্যে, ধারণাগুলি (বিমূর্ততা, আদর্শকরণ) ব্যবহার করা হয়, যার প্রয়োগযোগ্যতা নির্ভর করে সমস্যার নির্দিষ্ট প্রকৃতির উপর যা আমরা আগ্রহী, সেইসাথে আমরা ফলাফলটি যে নির্ভুলতার সাথে পেতে চাই তার উপর। এই ধারণাগুলির মধ্যে, ধারণাগুলি একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে উপাদান বিন্দু, উপাদান বিন্দু সিস্টেম, একেবারে অনমনীয় শরীর.
একটি বস্তুগত বিন্দু হল একটি ভৌত ধারণা যার সাহায্যে একটি দেহের অনুবাদমূলক গতি বর্ণনা করা হয়, যদি শুধুমাত্র শরীরের স্থানাঙ্ক নির্ধারণের প্রদত্ত নির্ভুলতার মধ্যে অন্যান্য সংস্থার রৈখিক মাত্রার তুলনায় এর রৈখিক মাত্রা ছোট হয়, এবং শরীরের ভর এটা দায়ী করা হয়.
প্রকৃতিতে, বস্তুগত বিন্দু বিদ্যমান নেই। এক এবং একই শরীর, অবস্থার উপর নির্ভর করে, হয় একটি বস্তুগত বিন্দু হিসাবে বা সসীম মাত্রার একটি শরীর হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। সুতরাং, পৃথিবী সূর্যের চারপাশে ঘোরাফেরাকে একটি বস্তুগত বিন্দু হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। কিন্তু তার অক্ষের চারপাশে পৃথিবীর ঘূর্ণন অধ্যয়ন করার সময়, এটি আর একটি বস্তুগত বিন্দু হিসাবে বিবেচিত হতে পারে না, কারণ এই আন্দোলনের প্রকৃতি পৃথিবীর আকৃতি এবং আকার দ্বারা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত হয় এবং পৃথিবীর যে কোনও বিন্দু দ্বারা অতিক্রম করা পথ। পৃথিবীর রৈখিক মাত্রার সাথে তার অক্ষের চারপাশে তার বিপ্লবের সময়ের সমান সময়ে পৃষ্ঠটি তুলনীয়। একটি বিমানকে একটি বস্তুগত বিন্দু হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে যদি আমরা এর ভর কেন্দ্রের গতিবিধি অধ্যয়ন করি। তবে যদি পরিবেশের প্রভাব বিবেচনায় নেওয়া বা বিমানের পৃথক অংশে বাহিনী নির্ধারণ করা প্রয়োজন, তবে আমাদের অবশ্যই বিমানটিকে একেবারে অনমনীয় দেহ হিসাবে বিবেচনা করতে হবে।
একটি একেবারে অনমনীয় শরীর হল এমন একটি শরীর যার বিকৃতিগুলি প্রদত্ত সমস্যার শর্তে উপেক্ষিত হতে পারে।
বস্তুগত পয়েন্টগুলির একটি সিস্টেম হল বিবেচনাধীন সংস্থাগুলির একটি সংগ্রহ যা বস্তুগত পয়েন্টগুলিকে উপস্থাপন করে।
দেহের একটি স্বেচ্ছাচারী ব্যবস্থার গতির অধ্যয়ন বস্তুগত বিন্দুগুলিকে মিথস্ক্রিয়া করার একটি সিস্টেমের অধ্যয়নে নেমে আসে। তাই, একটি বস্তুগত বিন্দুর যান্ত্রিকতা দিয়ে ধ্রুপদী বলবিদ্যার অধ্যয়ন শুরু করা এবং তারপর বস্তুগত বিন্দুগুলির একটি সিস্টেমের অধ্যয়নের দিকে এগিয়ে যাওয়া স্বাভাবিক।
ধ্রুপদী মেকানিক্সের উত্থান ছিল পদার্থবিদ্যাকে একটি কঠোর বিজ্ঞানে রূপান্তরের সূচনা, অর্থাৎ এমন একটি জ্ঞান ব্যবস্থা যা এর প্রাথমিক নীতি এবং এর চূড়ান্ত সিদ্ধান্ত উভয়ের সত্যতা, বস্তুনিষ্ঠতা, বৈধতা এবং যাচাইযোগ্যতাকে নিশ্চিত করে। এই উত্থানটি 16-17 শতকে ঘটেছিল এবং গ্যালিলিও গ্যালিলি, রেনে দেকার্ত এবং আইজ্যাক নিউটনের নামের সাথে যুক্ত। তারাই প্রকৃতির "গণিতকরণ" চালিয়েছিল এবং প্রকৃতির পরীক্ষামূলক-গাণিতিক দৃষ্টিভঙ্গির ভিত্তি স্থাপন করেছিল। তারা প্রকৃতিকে "উপাদান" বিন্দুগুলির একটি সেট হিসাবে উপস্থাপন করেছে যেগুলির স্থানিক-জ্যামিতিক (আকৃতি), পরিমাণগত-গাণিতিক (সংখ্যা, মাত্রা) এবং যান্ত্রিক (গতি) বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং কারণ-ও-প্রভাব সম্পর্ক দ্বারা সংযুক্ত যা গাণিতিক সমীকরণে প্রকাশ করা যেতে পারে। .
পদার্থবিদ্যাকে কঠোর বিজ্ঞানে রূপান্তরের সূচনা করেছিলেন জি গ্যালিলিও। গ্যালিলিও মেকানিক্সের অনেকগুলি মৌলিক নীতি এবং আইন প্রণয়ন করেছিলেন। যথা:
- জড়তার নীতি, যা অনুসারে যখন একটি দেহ একটি অনুভূমিক সমতলে চলাচলের কোন প্রতিরোধের সম্মুখীন না হয়েই চলে, তখন এর গতিবিধি অভিন্ন এবং ক্রমাগত চলতে থাকবে যদি প্লেনটি শেষ না করে মহাকাশে প্রসারিত হয়;
- আপেক্ষিকতার নীতি, যা অনুসারে জড়ীয় সিস্টেমে মেকানিক্সের সমস্ত নিয়ম একই এবং ভিতরে থাকার কোন উপায় নেই, এটি সঠিকভাবে এবং সমানভাবে চলে কিনা বা বিশ্রামে আছে কিনা তা নির্ধারণ করার জন্য;
- গতি সংরক্ষণের নীতিএবং স্থানিক এবং সময়ের ব্যবধান সংরক্ষণ একটি জড়তা সিস্টেম থেকে অন্য স্থানান্তরের সময়। এই বিখ্যাত গ্যালিলিয়ান রূপান্তর.
মেকানিক্স আইজ্যাক নিউটনের কাজগুলিতে মৌলিক ধারণা, নীতি এবং আইনগুলির একটি যৌক্তিক এবং গাণিতিকভাবে সংগঠিত সিস্টেমের একটি সামগ্রিক দৃষ্টিভঙ্গি পেয়েছিল। প্রথমত, "প্রাকৃতিক দর্শনের গাণিতিক নীতি" এই কাজে, নিউটন ধারণাগুলি উপস্থাপন করেছেন: ওজন, বা পদার্থের পরিমাণ, জড়তা, বা একটি শরীরের সম্পত্তি তার বিশ্রাম বা নড়াচড়ার অবস্থার পরিবর্তনগুলিকে প্রতিরোধ করার জন্য, ওজনভরের পরিমাপ হিসাবে, বল, অথবা একটি শরীরের উপর সঞ্চালিত একটি কর্ম তার অবস্থা পরিবর্তন.
নিউটন পরম (সত্য, গাণিতিক) স্থান এবং সময়ের মধ্যে পার্থক্য করেছেন, যা তাদের মধ্যে থাকা দেহের উপর নির্ভর করে না এবং সর্বদা নিজেদের সমান, এবং আপেক্ষিক স্থান এবং সময় - স্থানের চলমান অংশ এবং সময়ের পরিমাপযোগ্য সময়কাল।
নিউটনের ধারণার একটি বিশেষ স্থান দখল করে আছে এর মতবাদ মাধ্যাকর্ষণবা মাধ্যাকর্ষণ, যেখানে তিনি "আকাশীয়" এবং পার্থিব বস্তুর গতিবিধি একত্রিত করেন। এই শিক্ষার বিবৃতি অন্তর্ভুক্ত:
একটি দেহের মাধ্যাকর্ষণ এটিতে থাকা পদার্থ বা ভরের সমানুপাতিক;
মাধ্যাকর্ষণ ভরের সমানুপাতিক;
মাধ্যাকর্ষণ বা মাধ্যাকর্ষণএবং সেই শক্তি যা পৃথিবী এবং চাঁদের মধ্যে তাদের মধ্যকার দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীত অনুপাতে কাজ করে;
এই মাধ্যাকর্ষণ শক্তি দূরত্বে সমস্ত বস্তুর মধ্যে কাজ করে।
মাধ্যাকর্ষণ প্রকৃতি সম্পর্কে, নিউটন বলেছিলেন: "আমি কোন অনুমান আবিষ্কার করিনি।"
গ্যালিলিও-নিউটন মেকানিক্স, ডি. অ্যালেমবার্ট, ল্যাগ্রেঞ্জ, ল্যাপ্লেস, হ্যামিল্টনের রচনায় বিকশিত হয়েছিল... অবশেষে একটি সুরেলা রূপ পেয়েছে যা সেই সময়ের বিশ্বের ভৌত চিত্র নির্ধারণ করেছিল। এই ছবি ভৌত শরীরের স্ব-পরিচয় নীতির উপর ভিত্তি করে ছিল; স্থান এবং সময় থেকে তার স্বাধীনতা; দৃঢ়তা, অর্থাৎ, দৈহিক দেহের নির্দিষ্ট অবস্থার মধ্যে একটি কঠোর দ্ব্যর্থহীন কারণ ও প্রভাব সম্পর্ক; সমস্ত শারীরিক প্রক্রিয়ার বিপরীততা।
তাপগতিবিদ্যা।
19 শতকে S. Kalno, R. Mayer, D. Joule, G. Hemholtz, R. Clausius, W. Thomson (লর্ড কেলভিন) দ্বারা সম্পাদিত তাপকে কাজে এবং পিঠে রূপান্তরিত করার প্রক্রিয়ার অধ্যয়ন উপসংহার যা সম্পর্কে আর. মায়ার লিখেছেন: "গতি, তাপ..., বিদ্যুৎ এমন ঘটনা যা একে অপরের দ্বারা পরিমাপ করা হয় এবং নির্দিষ্ট আইন অনুসারে একে অপরে রূপান্তরিত হয়।" হেমহোল্টজ এই উপসংহারে মায়ারের এই বক্তব্যকে সাধারণীকরণ করেছেন: "প্রকৃতিতে বিদ্যমান কাল এবং জীবন্ত শক্তির যোগফল ধ্রুবক।" উইলিয়াম থমসন "তীব্র এবং জীবন্ত শক্তির" ধারণাগুলিকে সম্ভাব্য এবং গতিশক্তির ধারণাগুলিকে স্পষ্ট করেছেন, শক্তিকে কাজ করার ক্ষমতা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করেছেন। আর. ক্লসিয়াস এই ধারণাগুলিকে সূত্রে সংক্ষিপ্ত করেছেন: "বিশ্বের শক্তি ধ্রুবক।" এইভাবে, পদার্থবিজ্ঞান সম্প্রদায়ের যৌথ প্রচেষ্টার মাধ্যমে, সমস্ত শারীরিক জন্য একটি মৌলিক নীতি শক্তির সংরক্ষণ এবং রূপান্তরের আইন সম্পর্কে জ্ঞান.
শক্তির সংরক্ষণ ও রূপান্তরের প্রক্রিয়া নিয়ে গবেষণা অন্য একটি আইন আবিষ্কারের দিকে পরিচালিত করে - এনট্রপি বৃদ্ধির আইন. ক্লসিয়াস লিখেছিলেন, "একটি ঠান্ডা শরীর থেকে উষ্ণতর শরীরে তাপের রূপান্তর ক্ষতিপূরণ ছাড়া ঘটতে পারে না।" ক্লসিয়াস তাপের রূপান্তর ক্ষমতার পরিমাপকে বলেছেন এনট্রপিএনট্রপির সারমর্মটি এই সত্যে প্রকাশ করা হয় যে যে কোনও বিচ্ছিন্ন সিস্টেমে প্রক্রিয়াগুলিকে অবশ্যই সমস্ত ধরণের শক্তিকে তাপে রূপান্তরিত করার দিকে এগিয়ে যেতে হবে এবং একই সাথে সিস্টেমে বিদ্যমান তাপমাত্রার পার্থক্যগুলিকে সমান করতে হবে। এর মানে হল যে প্রকৃত শারীরিক প্রক্রিয়াগুলি অপরিবর্তনীয়ভাবে এগিয়ে যায়। যে নীতিটি এনট্রপির প্রবণতাকে সর্বোচ্চে জোর দেয় তাকে তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র বলা হয়। প্রথম নীতি হল শক্তির সংরক্ষণ এবং রূপান্তরের আইন।
এনট্রপি বাড়ানোর নীতিটি শারীরিক চিন্তার জন্য বেশ কয়েকটি সমস্যা তৈরি করেছে: শারীরিক প্রক্রিয়াগুলির বিপরীততা এবং অপরিবর্তনীয়তার মধ্যে সম্পর্ক, শক্তি সংরক্ষণের আনুষ্ঠানিকতা, যা শরীরের তাপমাত্রা সমজাতীয় হলে কাজ করতে সক্ষম হয় না। এই সমস্ত কিছুর জন্য তাপগতিবিদ্যার নীতিগুলির একটি গভীর ন্যায্যতা প্রয়োজন ছিল। প্রথমত, তাপের প্রকৃতি।
লুডভিগ বোল্টজম্যান এই ধরনের প্রমাণের একটি প্রচেষ্টা করেছিলেন, যিনি তাপের প্রকৃতির আণবিক-পারমাণবিক ধারণার উপর ভিত্তি করে এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছিলেন যে পরিসংখ্যানগততাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রের প্রকৃতি, যেহেতু ম্যাক্রোস্কোপিক দেহ তৈরি করে এমন বিপুল সংখ্যক অণু এবং তাদের চলাচলের চরম গতি এবং এলোমেলোতার কারণে আমরা কেবল পর্যবেক্ষণ করি গড় মান. গড় মান নির্ণয় করা সম্ভাব্যতা তত্ত্বের একটি কাজ। সর্বোচ্চ তাপমাত্রার ভারসাম্যে, আণবিক গতির বিশৃঙ্খলাও সর্বাধিক, যেখানে সমস্ত ক্রম অদৃশ্য হয়ে যায়। প্রশ্ন উঠছে: কি এবং, যদি তাই হয়, তাহলে কিভাবে বিশৃঙ্খলা থেকে আবারো উত্থান ঘটতে পারে? পদার্থবিজ্ঞান কেবলমাত্র একশ বছরের মধ্যে এর উত্তর দিতে সক্ষম হবে, প্রতিসাম্যের নীতি এবং সমন্বয়ের নীতি প্রবর্তন করে।
ইলেক্ট্রোডাইনামিকস।
19 শতকের মাঝামাঝি নাগাদ, বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ঘটনার পদার্থবিদ্যা একটি নির্দিষ্ট সমাপ্তিতে পৌঁছেছিল। কুলম্বের বেশ কিছু গুরুত্বপূর্ণ সূত্র, অ্যাম্পিয়ারের সূত্র, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের সূত্র, প্রত্যক্ষ প্রবাহের সূত্র ইত্যাদি আবিষ্কৃত হয়েছে। এই সব আইনের উপর ভিত্তি করে ছিল দীর্ঘ পরিসীমা নীতি. ব্যতিক্রম ছিল ফ্যারাডে এর মতামত, যিনি বিশ্বাস করতেন যে বৈদ্যুতিক ক্রিয়া একটি অবিচ্ছিন্ন মাধ্যমে সঞ্চারিত হয়, অর্থাৎ এর উপর ভিত্তি করে স্বল্প পরিসরের নীতি. ফ্যারাডে এর ধারণার উপর ভিত্তি করে, ইংরেজ পদার্থবিদ জে. ম্যাক্সওয়েল ধারণাটি প্রবর্তন করেন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডএবং তার সমীকরণে তার দ্বারা "আবিষ্কৃত" পদার্থের অবস্থা বর্ণনা করে। "... ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড," ম্যাক্সওয়েল লিখেছেন, "মহাকাশের সেই অংশ যা বৈদ্যুতিক বা চৌম্বকীয় অবস্থায় থাকা দেহগুলিকে ধারণ করে এবং ঘিরে রাখে।" ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড সমীকরণগুলিকে একত্রিত করে, ম্যাক্সওয়েল তরঙ্গ সমীকরণ পান, যেখান থেকে এর অস্তিত্ব ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ, বাতাসে প্রচারের গতি আলোর গতির সমান। এই ধরনের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের অস্তিত্ব পরীক্ষামূলকভাবে 1888 সালে জার্মান পদার্থবিদ হেনরিখ হার্টজ দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছিল।
পদার্থের সাথে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের মিথস্ক্রিয়া ব্যাখ্যা করার জন্য, জার্মান পদার্থবিদ হেন্ড্রিক আন্তন লরেঞ্জ অস্তিত্বের অনুমান করেছিলেন ইলেকট্রন, অর্থাৎ, একটি ছোট বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত কণা, যা সমস্ত ওজনযুক্ত দেহে বিপুল পরিমাণে উপস্থিত থাকে। এই অনুমানটি একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের বর্ণালী রেখার বিভাজনের ঘটনাটি ব্যাখ্যা করে, যা 1896 সালে জার্মান পদার্থবিদ জিম্যান আবিষ্কার করেছিলেন। 1897 সালে, থমসন পরীক্ষামূলকভাবে ক্ষুদ্রতম ঋণাত্মক চার্জযুক্ত কণা বা ইলেকট্রনের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেন।
এইভাবে, ধ্রুপদী পদার্থবিদ্যার কাঠামোর মধ্যে, বিশ্বের একটি মোটামুটি সুরেলা এবং সম্পূর্ণ চিত্র উদ্ভূত হয়েছিল, যা গতি, মাধ্যাকর্ষণ, তাপ, বিদ্যুৎ এবং চুম্বকত্ব এবং আলোকে বর্ণনা এবং ব্যাখ্যা করে। এটি লর্ড কেলভিন (থমসন) কে এই বলে জন্ম দেয় যে পদার্থবিজ্ঞানের ভবন প্রায় সম্পূর্ণ, শুধুমাত্র কয়েকটি বিবরণ অনুপস্থিত ছিল...
প্রথমত, এটি প্রমাণিত হয়েছে যে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি গ্যালিলিয়ান রূপান্তরের অধীনে অ-পরিবর্তনীয়। দ্বিতীয়ত, একটি পরম সমন্বয় ব্যবস্থা হিসাবে ইথারের তত্ত্ব যার সাথে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি "আবদ্ধ" আছে তা পরীক্ষামূলক নিশ্চিতকরণ খুঁজে পায়নি। মাইকেলসন-মর্লি পরীক্ষায় দেখা গেছে যে গতিশীল স্থানাঙ্ক ব্যবস্থায় দিকনির্দেশের উপর আলোর গতির কোন নির্ভরতা নেই না. ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ সংরক্ষণের একজন সমর্থক, হেনড্রিক লরেন্টজ, এই সমীকরণগুলিকে ইথারের সাথে একটি পরম রেফারেন্স হিসাবে "আবদ্ধ" করেছিলেন, গ্যালিলিওর আপেক্ষিকতার নীতি, এর রূপান্তরগুলিকে উৎসর্গ করেছিলেন এবং নিজের রূপান্তরগুলি প্রণয়ন করেছিলেন। G. Lorentz-এর রূপান্তর থেকে এটি অনুসরণ করা হয়েছে যে স্থানিক এবং সময়ের ব্যবধানগুলি একটি জড়ীয় রেফারেন্স সিস্টেম থেকে অন্যটিতে যাওয়ার সময় অপরিবর্তনীয়। সবকিছু ঠিকঠাক হবে, কিন্তু পরম মাধ্যম - ইথার - এর অস্তিত্ব নিশ্চিত করা হয়নি, যেমন উল্লেখ করা হয়েছে, পরীক্ষামূলকভাবে। এটা একটা সংকট।
অ-শাস্ত্রীয় পদার্থবিদ্যা। আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্ব.
আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্ব তৈরির যুক্তি বর্ণনা করে, এল. ইনফেল্ডের সাথে একটি যৌথ বইতে আলবার্ট আইনস্টাইন লিখেছেন: "আসুন এখন আমরা সেই সমস্ত তথ্যগুলিকে একত্রিত করি যা অভিজ্ঞতার দ্বারা পর্যাপ্তভাবে যাচাই করা হয়েছে, সমস্যা নিয়ে আর চিন্তা না করে। ইথার:
1. শূন্যস্থানে আলোর গতি সর্বদা স্থির থাকে, আলোর উৎস বা রিসিভারের গতিবিধি নির্বিশেষে।
2. দুটি স্থানাঙ্ক সিস্টেমে পরস্পরের সাপেক্ষে সমানভাবে এবং সমানভাবে চলমান, প্রকৃতির সমস্ত নিয়ম কঠোরভাবে একই, এবং পরম রেকটিলিনিয়ার এবং অভিন্ন গতি সনাক্ত করার কোন উপায় নেই...
প্রথম অবস্থানটি আলোর গতির স্থায়িত্ব প্রকাশ করে, দ্বিতীয়টি গ্যালিলিওর আপেক্ষিকতার নীতিকে সাধারণীকরণ করে, যা যান্ত্রিক ঘটনার জন্য প্রণীত, প্রকৃতিতে ঘটে যাওয়া সবকিছুর জন্য।" আইনস্টাইন উল্লেখ করেছেন যে এই দুটি নীতির গ্রহণযোগ্যতা এবং নীতির প্রত্যাখ্যান। গ্যালিলিয়ান রূপান্তর, যেহেতু এটি আলোর গতির স্থায়িত্বের বিরোধিতা করে, তাই আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্বের সূচনার ভিত্তি স্থাপন করেছিল। স্বীকৃত দুটি নীতির জন্য: আলোর গতির স্থায়িত্ব এবং রেফারেন্সের সমস্ত জড়ীয় ফ্রেমের সমতুল্য, আইনস্টাইন G. Lorentz-এর রূপান্তরের ক্ষেত্রে প্রকৃতির সকল নিয়মের পরিবর্তনের নীতি যোগ করে। অতএব, একই আইন সকল জড় ফ্রেমে বৈধ, এবং একটি সিস্টেম থেকে অন্য সিস্টেমে রূপান্তর লরেন্টজ রূপান্তর দ্বারা দেওয়া হয়। এর মানে হল একটি চলমান ঘড়ির ছন্দ এবং চলন্ত রডগুলির দৈর্ঘ্য গতির উপর নির্ভর করে: রডটি শূন্যে সঙ্কুচিত হবে যদি এর গতি আলোর গতিতে পৌঁছায়, এবং চলমান ঘড়ির ছন্দ কমে যাবে, ঘড়িটি সম্পূর্ণরূপে বন্ধ হয়ে যাবে যদি এটি আলোর গতিতে চলতে পারে।
এইভাবে, নিউটনীয় পরম সময়, স্থান, গতি, যা ছিল, চলমান দেহ এবং তাদের অবস্থা থেকে স্বাধীন, পদার্থবিদ্যা থেকে বাদ দেওয়া হয়েছিল।
আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব।
ইতিমধ্যে উদ্ধৃত বইটিতে, আইনস্টাইন জিজ্ঞাসা করেছেন: "আমরা কি এমনভাবে ভৌত আইন প্রণয়ন করতে পারি যে সেগুলি সমস্ত সমন্বয় ব্যবস্থার জন্যই বৈধ, কেবলমাত্র রেকটিলাইনরি এবং সমানভাবে চলমান সিস্টেমগুলির জন্য নয়, বরং একে অপরের সাথে সম্পূর্ণভাবে স্বেচ্ছাচারিতভাবে চলমান সিস্টেমগুলির জন্যও বৈধ? " এবং তিনি উত্তর দেন: "এটি সম্ভব হতে দেখা যাচ্ছে।"
আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্বে চলমান দেহ থেকে এবং একে অপরের থেকে তাদের "স্বাধীনতা" হারিয়ে ফেলার পরে, স্থান এবং সময় একে অপরকে একটি একক স্থান-কাল চার-মাত্রিক ধারাবাহিকতায় "খুঁজে" বলে মনে হয়েছিল। ধারাবাহিকতার লেখক, গণিতবিদ হারমান মিনকোস্কি, 1908 সালে "ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্রসেসের তত্ত্বের ভিত্তি" রচনাটি প্রকাশ করেছিলেন, যেখানে তিনি যুক্তি দিয়েছিলেন যে এখন থেকে, স্থান এবং সময় নিজেই ছায়ার ভূমিকায় নিবদ্ধ হওয়া উচিত, এবং শুধুমাত্র উভয়ের কোনো না কোনো সংযোগ অব্যাহত রাখতে হবে স্বাধীনতা রক্ষা করা। উঃ আইনস্টাইনের ধারণা ছিল বৈশিষ্ট্য হিসাবে সমস্ত ভৌত আইন উপস্থাপন করেএই ধারাবাহিকতা, এটি হিসাবে মেট্রিক. এই নতুন অবস্থান থেকে, আইনস্টাইন নিউটনের মহাকর্ষ সূত্র বিবেচনা করেছিলেন। পরিবর্তে মাধ্যাকর্ষণতিনি কাজ করতে শুরু করেন মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র. মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রগুলি স্থান-কালের ধারাবাহিকতায় এর "বক্রতা" হিসাবে অন্তর্ভুক্ত ছিল। কন্টিনিউম মেট্রিক একটি অ-ইউক্লিডীয়, "রিম্যানিয়ান" মেট্রিক হয়ে উঠেছে। ধারাবাহিকতার "বক্রতা" এটিতে চলমান ভরের বন্টনের ফলে বিবেচিত হতে শুরু করে। নতুন তত্ত্বটি সূর্যের চারপাশে বুধের ঘূর্ণনের গতিপথ ব্যাখ্যা করেছে, যা নিউটনের মাধ্যাকর্ষণ সূত্রের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ নয়, সেইসাথে সূর্যের কাছাকাছি যাওয়া তারার আলোর রশ্মির বিচ্যুতি।
এইভাবে, একটি "জড়তা স্থানাঙ্ক সিস্টেম" ধারণাটি পদার্থবিদ্যা থেকে বাদ দেওয়া হয়েছিল এবং একটি সাধারণীকরণের বিবৃতি। আপেক্ষিকতার নীতি: প্রাকৃতিক ঘটনা বর্ণনা করার জন্য যেকোনো সমন্বয় ব্যবস্থা সমানভাবে উপযুক্ত.
কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞান.
দ্বিতীয়টি, লর্ড কেলভিন (থমসনের) মতে, 19 এবং 20 শতকের শুরুতে পদার্থবিজ্ঞানের ভবনটি সম্পূর্ণ করার জন্য অনুপস্থিত উপাদানটি ছিল একেবারে কালো রঙের তাপীয় বিকিরণের নিয়ম অধ্যয়নের ক্ষেত্রে তত্ত্ব এবং পরীক্ষার মধ্যে একটি গুরুতর অসঙ্গতি। শরীর প্রচলিত তত্ত্ব অনুসারে, এটি অবিচ্ছিন্ন হওয়া উচিত, ক্রমাগত. যাইহোক, এটি বিরোধিতামূলক সিদ্ধান্তের দিকে পরিচালিত করে, যেমন একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় একটি কালো বস্তু দ্বারা নির্গত মোট শক্তি অসীমের সমান (Rayleigh-Jean সূত্র)। সমস্যা সমাধানের জন্য, জার্মান পদার্থবিদ ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক 1900 সালে অনুমানটি উপস্থাপন করেছিলেন যে পদার্থ নির্গত (বা শোষিত) ফ্রিকোয়েন্সির সমানুপাতিক সসীম অংশ (কোয়ান্টা) ছাড়া শক্তি নির্গত বা শোষণ করতে পারে না। একটি অংশের শক্তি (কোয়ান্টাম) E=hn, যেখানে n হল বিকিরণের ফ্রিকোয়েন্সি, এবং h হল একটি সর্বজনীন ধ্রুবক। প্লাঙ্কের হাইপোথিসিসটি আইনস্টাইন ফটোইলেক্ট্রিক প্রভাব ব্যাখ্যা করতে ব্যবহার করেছিলেন। আইনস্টাইন আলো বা ফোটনের কোয়ান্টাম ধারণার প্রবর্তন করেন। সেই পরামর্শও দেন তিনি আলোপ্ল্যাঙ্কের সূত্র অনুসারে, তরঙ্গ এবং কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্য উভয়ই রয়েছে। পদার্থবিজ্ঞান সম্প্রদায় তরঙ্গ-কণা দ্বৈততা সম্পর্কে কথা বলতে শুরু করে, বিশেষ করে 1923 সালে ফোটনের অস্তিত্ব নিশ্চিত করে আরেকটি ঘটনা আবিষ্কৃত হয়েছিল - কম্পটন প্রভাব।
1924 সালে, লুই ডি ব্রোগলি আলোর দ্বৈত কর্পাসকুলার-তরঙ্গ প্রকৃতির ধারণাটি পদার্থের সমস্ত কণাতে প্রসারিত করেছিলেন, এর ধারণাটি প্রবর্তন করেছিলেন পদার্থের তরঙ্গ. এখান থেকে আমরা ইলেক্ট্রনের তরঙ্গ বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে কথা বলতে পারি, উদাহরণস্বরূপ, ইলেক্ট্রন বিবর্তন সম্পর্কে, যা পরীক্ষামূলকভাবে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। যাইহোক, আর. ফাইনম্যানের দুটি ছিদ্রযুক্ত ঢালের উপর "শেলিং" ইলেকট্রন নিয়ে পরীক্ষাগুলি দেখায় যে একদিকে, ইলেকট্রনটি কোন ছিদ্র দিয়ে উড়ছে তা বলা অসম্ভব, অর্থাৎ সঠিকভাবে এর স্থানাঙ্ক নির্ণয় করা, এবং অন্যদিকে অন্য দিকে, হস্তক্ষেপের প্রকৃতিকে বিরক্ত না করে সনাক্ত করা ইলেকট্রনগুলির বিতরণ প্যাটার্নকে বিকৃত না করা। এর মানে হল যে আমরা ইলেক্ট্রনের স্থানাঙ্ক বা এর ভরবেগ জানতে পারি, কিন্তু উভয়ই নয়।
এই পরীক্ষাটি স্থান এবং সময়ের মধ্যে সুনির্দিষ্ট স্থানীয়করণের শাস্ত্রীয় অর্থে একটি কণার ধারণাটিকে প্রশ্নবিদ্ধ করেছে।
মাইক্রোপার্টিকেলের "অ-শাস্ত্রীয়" আচরণের ব্যাখ্যা প্রথম জার্মান পদার্থবিদ ওয়ার্নার হাইজেনবার্গ দিয়েছিলেন। পরবর্তীটি একটি মাইক্রো পার্টিকেলের গতির নিয়ম প্রণয়ন করেছিল, যার অনুসারে একটি কণার সঠিক স্থানাঙ্কের জ্ঞান তার ভরবেগের সম্পূর্ণ অনিশ্চয়তার দিকে নিয়ে যায় এবং এর বিপরীতে, একটি কণার ভরবেগের সঠিক জ্ঞান তার স্থানাঙ্কগুলির সম্পূর্ণ অনিশ্চয়তার দিকে নিয়ে যায়। ডব্লিউ হাইজেনবার্গ একটি মাইক্রো পার্টিকেলের স্থানাঙ্ক এবং ভরবেগের অনিশ্চয়তার মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করেছেন:
Dx * DP x ³ h, যেখানে Dx হল স্থানাঙ্ক মানের অনিশ্চয়তা; DP x - আবেগের মান অনিশ্চয়তা; h হল প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক। এই আইন এবং অনিশ্চয়তা সম্পর্ক বলা হয় অনিশ্চয়তা নীতিহাইজেনবার্গ।
অনিশ্চয়তার নীতি বিশ্লেষণ করে, ডেনিশ পদার্থবিজ্ঞানী নিলস বোর দেখিয়েছেন যে, পরীক্ষার সেটআপের উপর নির্ভর করে, একটি মাইক্রো পার্টিকেল তার কর্ণপাসকুলার প্রকৃতি বা তার তরঙ্গ প্রকৃতি প্রকাশ করে, কিন্তু একবারে উভয় নয়. ফলস্বরূপ, মাইক্রো পার্টিকেলগুলির এই দুটি প্রকৃতি পারস্পরিকভাবে একচেটিয়া, এবং একই সময়ে একে অপরের পরিপূরক হিসাবে বিবেচনা করা উচিত, এবং পরীক্ষামূলক অবস্থার দুটি শ্রেণির (কর্পাসকুলার এবং তরঙ্গ) উপর ভিত্তি করে তাদের বর্ণনাটি মাইক্রো পার্টিকেলের একটি সামগ্রিক বিবরণ হওয়া উচিত। "নিজেই" একটি কণা নেই, কিন্তু একটি সিস্টেম "কণা - ডিভাইস"। এন বোহরের এই উপসংহারগুলি বলা হয় পরিপূরকতার নীতি.
এই পদ্ধতির কাঠামোর মধ্যে, অনিশ্চয়তা এবং অতিরিক্ততা আমাদের অজ্ঞতার পরিমাপ নয়, তবে মাইক্রোপার্টিকেলের উদ্দেশ্যমূলক বৈশিষ্ট্য, মাইক্রোওয়ার্ল্ড সামগ্রিকভাবে। এটি থেকে এটি অনুসরণ করে যে পরিসংখ্যানগত, সম্ভাব্য আইনগুলি ভৌত বাস্তবতার গভীরে রয়েছে এবং দ্ব্যর্থহীন কারণ-এবং-প্রভাব নির্ভরতার গতিশীল আইনগুলি পরিসংখ্যানগত আইন প্রকাশের কিছু বিশেষ এবং আদর্শিক ক্ষেত্রে মাত্র।
আপেক্ষিক কোয়ান্টাম মেকানিক্স।
1927 সালে, ইংরেজ পদার্থবিদ পল ডিরাক এই বিষয়টির প্রতি দৃষ্টি আকর্ষণ করেছিলেন যে সেই সময়ের মধ্যে আবিষ্কৃত মাইক্রো পার্টিকেলগুলির গতিবিধি বর্ণনা করার জন্য: ইলেকট্রন, প্রোটন এবং ফোটন, যেহেতু তারা আলোর গতির কাছাকাছি গতিতে চলে, বিশেষ তত্ত্বের প্রয়োগ। আপেক্ষিকতা প্রয়োজন। ডিরাক একটি সমীকরণ রচনা করেছিলেন যা কোয়ান্টাম মেকানিক্স এবং আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতা তত্ত্ব উভয়ের আইনকে বিবেচনায় নিয়ে একটি ইলেকট্রনের গতি বর্ণনা করেছিল। এই সমীকরণের দুটি সমাধান ছিল: একটি সমাধান ইতিবাচক শক্তি সহ একটি পরিচিত ইলেকট্রন দিয়েছে, অন্যটি একটি অজানা যমজ ইলেকট্রন দিয়েছে তবে নেতিবাচক শক্তি সহ। এভাবেই তাদের প্রতি কণা এবং প্রতিসাম্য কণার ধারণা জন্মেছিল। এই প্রশ্ন উত্থাপিত: একটি ভ্যাকুয়াম খালি? আইনস্টাইনের ইথারের "বহিষ্কার" এর পরে, এটি নিঃসন্দেহে শূন্য মনে হয়েছিল।
আধুনিক, সু-প্রমাণিত ধারণাগুলি বলে যে ভ্যাকুয়াম শুধুমাত্র গড়ে "খালি"। এতে বিপুল সংখ্যক ভার্চুয়াল কণা এবং প্রতিকণা ক্রমাগত জন্ম নিচ্ছে এবং অদৃশ্য হয়ে যাচ্ছে। এটি অনিশ্চয়তার নীতির বিরোধিতা করে না, যার DE * Dt ³ h অভিব্যক্তিও রয়েছে। কোয়ান্টাম ক্ষেত্র তত্ত্বে ভ্যাকুয়ামকে কোয়ান্টাম ক্ষেত্রের সর্বনিম্ন শক্তির অবস্থা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, যার শক্তি গড়ে শূন্য মাত্র। তাই ভ্যাকুয়াম হল "কিছু" যাকে "কিছুই না" বলা হয়।
একীভূত ক্ষেত্র তত্ত্ব নির্মাণের পথে।
1918 সালে, এমি নোথার প্রমাণ করেছিলেন যে যদি একটি নির্দিষ্ট সিস্টেম কিছু বৈশ্বিক রূপান্তরের অধীনে অপরিবর্তনীয় হয় তবে এর জন্য একটি নির্দিষ্ট সংরক্ষণ মূল্য রয়েছে। এটি থেকে এটি অনুসরণ করে যে সংরক্ষণের আইন (শক্তির) একটি পরিণতি প্রতিসাম্য, বাস্তব স্থান-সময় বিদ্যমান.
একটি দার্শনিক ধারণা হিসাবে প্রতিসাম্য মানে বিশ্বের ঘটনাগুলির বিভিন্ন এবং বিপরীত অবস্থার মধ্যে অভিন্ন মুহূর্তগুলির অস্তিত্ব এবং গঠনের প্রক্রিয়া। এর অর্থ হ'ল যে কোনও সিস্টেমের প্রতিসাম্য অধ্যয়ন করার সময়, বিভিন্ন রূপান্তরের অধীনে তাদের আচরণ বিবেচনা করা প্রয়োজন এবং রূপান্তরগুলির সম্পূর্ণ সেটে যেগুলি ছেড়ে যায় তাদের চিহ্নিত করা প্রয়োজন। অপরিবর্তনীয়, অপরিবর্তনীয়বিবেচনাধীন সিস্টেমের সাথে সম্পর্কিত কিছু ফাংশন।
আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানে ধারণাটি ব্যবহৃত হয় গেজ প্রতিসাম্য. ক্রমাঙ্কন দ্বারা, রেলওয়ে কর্মীরা একটি সংকীর্ণ থেকে একটি প্রশস্ত গেজে রূপান্তরকে বোঝায়। পদার্থবিজ্ঞানে, ক্রমাঙ্কনকে মূলত স্তর বা স্কেলের পরিবর্তন হিসাবেও বোঝানো হয়েছিল। বিশেষ আপেক্ষিকতায়, পদার্থবিদ্যার নিয়মগুলি অনুবাদের ক্ষেত্রে পরিবর্তিত হয় না বা দূরত্ব নির্ণয় করার সময় পরিবর্তন হয় না। গেজ প্রতিসাম্যে, ইনভেরিয়েন্সের প্রয়োজনীয়তা একটি নির্দিষ্ট নির্দিষ্ট ধরণের মিথস্ক্রিয়াকে জন্ম দেয়। ফলস্বরূপ, গেজ পরিবর্তন আমাদের এই প্রশ্নের উত্তর দিতে দেয়: "কেন এবং কেন এই ধরনের মিথস্ক্রিয়া প্রকৃতিতে বিদ্যমান?" বর্তমানে, পদার্থবিদ্যা চার ধরনের শারীরিক মিথস্ক্রিয়াগুলির অস্তিত্বকে সংজ্ঞায়িত করে: মহাকর্ষীয়, শক্তিশালী, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এবং দুর্বল। তাদের সকলেরই একটি গেজ প্রকৃতি রয়েছে এবং গেজ প্রতিসাম্য দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছে, যা লাই গ্রুপের বিভিন্ন উপস্থাপনা। এটি একটি প্রাথমিক অস্তিত্বের পরামর্শ দেয় সুপারসিমেট্রিক ক্ষেত্র, যেখানে মিথস্ক্রিয়াগুলির প্রকারের মধ্যে এখনও কোনও পার্থক্য নেই। পার্থক্য এবং মিথস্ক্রিয়া প্রকারগুলি মূল ভ্যাকুয়ামের প্রতিসাম্যের স্বতঃস্ফূর্ত, স্বতঃস্ফূর্ত লঙ্ঘনের ফলাফল। মহাবিশ্বের বিবর্তন তখন দেখা যাচ্ছে সিনার্জেটিক স্ব-সংগঠিত প্রক্রিয়া: ভ্যাকুয়াম সুপারসিমেট্রিক অবস্থা থেকে সম্প্রসারণের প্রক্রিয়া চলাকালীন, মহাবিশ্ব "বিগ ব্যাং" পর্যন্ত উত্তপ্ত হয়। এর ইতিহাসের পরবর্তী কোর্সটি সমালোচনামূলক পয়েন্টগুলির মধ্য দিয়ে চলেছিল - বিভাজন পয়েন্ট, যেখানে মূল ভ্যাকুয়ামের প্রতিসাম্যের স্বতঃস্ফূর্ত লঙ্ঘন ঘটেছিল। বিবৃতি সিস্টেমের স্ব-সংগঠনমাধ্যম বিভাজন পয়েন্টে মূল ধরণের প্রতিসাম্যের স্বতঃস্ফূর্ত লঙ্ঘনএবং আছে সমন্বয় নীতি.
বিভাজন পয়েন্টগুলিতে স্ব-সংগঠনের দিকনির্দেশের পছন্দ, অর্থাৎ, মূল প্রতিসাম্যের স্বতঃস্ফূর্ত লঙ্ঘনের পয়েন্টগুলিতে, দুর্ঘটনাজনিত নয়। এটি এমনভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে যেন এটি ইতিমধ্যেই একজন ব্যক্তির "প্রকল্প" দ্বারা ভ্যাকুয়াম সুপারসিমেট্রির স্তরে উপস্থিত ছিল, অর্থাৎ, একটি সত্তার "প্রকল্প" জিজ্ঞাসা করে যে কেন পৃথিবী এমন। এই নৃতাত্ত্বিক নীতি, যা 1962 সালে ডি. ডিক দ্বারা পদার্থবিজ্ঞানে প্রণয়ন করা হয়েছিল।
আপেক্ষিকতার নীতি, অনিশ্চয়তা, পরিপূরকতা, প্রতিসাম্য, সমন্বয়, নৃতাত্ত্বিক নীতি, সেইসাথে গতিশীল, দ্ব্যর্থহীন কারণ-ও-প্রভাব নির্ভরতার ক্ষেত্রে সম্ভাব্য কারণ-ও-প্রভাব নির্ভরতার গভীর-মৌলিক প্রকৃতির নিশ্চিতকরণ গঠন করে। আধুনিক gestalt এর শ্রেণীবদ্ধ-ধারণাগত কাঠামো, শারীরিক বাস্তবতার চিত্র।
সাহিত্য
1. আখিজার A.I., Rekalo M.P. বিশ্বের আধুনিক শারীরিক ছবি। এম।, 1980।
2. বোহর এন. পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা এবং মানুষের জ্ঞান। এম।, 1961।
3. বোহর এন. কার্যকারণ এবং পরিপূরকতা // বোহর এন. 2 খণ্ডে নির্বাচিত বৈজ্ঞানিক কাজগুলি। T.2। এম., 1971।
4. জন্ম M. পদার্থবিদ্যা আমার প্রজন্মের জীবনে, M., 1061.
5. ব্রগলি এল. ডি. পদার্থবিদ্যায় বিপ্লব। এম।, 1963
6. হাইজেনবার্গ ভি. পদার্থবিদ্যা এবং দর্শন। অংশ এবং সমগ্র. এম. 1989।
8. আইনস্টাইন এ., ইনফেল্ড এল. পদার্থবিজ্ঞানের বিবর্তন। এম।, 1965।
এটি পদার্থবিজ্ঞানের একটি শাখা যা নিউটনের সূত্রের উপর ভিত্তি করে গতি অধ্যয়ন করে। ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স বিভক্ত:
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের মৌলিক ধারণাগুলো হলো বল, ভর এবং গতির ধারণা। ধ্রুপদী মেকানিক্সে ভরকে জড়তার একটি পরিমাপ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, বা শরীরের একটি বিশ্রামের অবস্থা বা অভিন্ন রৈখিক গতি বজায় রাখার ক্ষমতা তার উপর কাজ করে এমন শক্তির অনুপস্থিতিতে। অন্যদিকে, একটি শরীরের উপর ক্রিয়াশীল শক্তিগুলি তার গতির অবস্থার পরিবর্তন করে, যার ফলে ত্বরণ ঘটে। এই দুটি প্রভাবের মিথস্ক্রিয়াই নিউটনিয়ান মেকানিক্সের মূল বিষয়বস্তু।
পদার্থবিজ্ঞানের এই শাখার অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ ধারণাগুলি হল শক্তি, ভরবেগ এবং কৌণিক ভরবেগ, যা মিথস্ক্রিয়া চলাকালীন বস্তুর মধ্যে স্থানান্তরিত হতে পারে। একটি যান্ত্রিক ব্যবস্থার শক্তি তার গতিশক্তি (গতির শক্তি) এবং সম্ভাব্য (অন্যান্য সংস্থার তুলনায় শরীরের অবস্থানের উপর নির্ভর করে) শক্তি নিয়ে গঠিত। মৌলিক সংরক্ষণ আইন এই ভৌত পরিমাণে প্রযোজ্য।
ধ্রুপদী বলবিদ্যার ভিত্তি গ্যালিলিও, সেইসাথে কোপার্নিকাস এবং কেপলার দ্বারা স্থাপিত হয়েছিল, মহাকাশীয় বস্তুর গতির নিয়ম অধ্যয়নের ক্ষেত্রে, এবং দীর্ঘকাল ধরে যান্ত্রিকবিদ্যা এবং পদার্থবিদ্যাকে জ্যোতির্বিদ্যা সংক্রান্ত ঘটনার প্রেক্ষাপটে বিবেচনা করা হয়েছিল।
তার কাজগুলিতে, কোপার্নিকাস উল্লেখ করেছেন যে মহাকাশীয় বস্তুর গতিবিধির গণনা উল্লেখযোগ্যভাবে সরল করা যেতে পারে যদি আমরা অ্যারিস্টটলের দ্বারা নির্ধারিত নীতিগুলি থেকে সরে যাই এবং সূর্যকে বিবেচনা করি, পৃথিবী নয়, এই ধরনের গণনার সূচনা বিন্দু হিসাবে, অর্থাৎ জিওকেন্দ্রিক থেকে সূর্যকেন্দ্রিক সিস্টেমে রূপান্তর করুন।
কেপলার তার মহাকাশীয় বস্তুর গতির তিনটি সূত্রে সূর্যকেন্দ্রিক সিস্টেমের ধারণাগুলিকে আরও আনুষ্ঠানিক রূপ দিয়েছেন। বিশেষ করে, এটি দ্বিতীয় আইন থেকে অনুসরণ করে যে সৌরজগতের সমস্ত গ্রহ উপবৃত্তাকার কক্ষপথে চলে, সূর্য তাদের কেন্দ্রবিন্দুগুলির মধ্যে একটি।
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের ভিত্তি তৈরিতে পরবর্তী গুরুত্বপূর্ণ অবদান গ্যালিলিও করেছিলেন, যিনি দেহের যান্ত্রিক গতির মৌলিক নিয়মগুলি অন্বেষণ করেছিলেন, বিশেষ করে মহাকর্ষের প্রভাবে, গতির পাঁচটি সর্বজনীন নিয়ম প্রণয়ন করেছিলেন।
কিন্তু তবুও, ধ্রুপদী মেকানিক্সের প্রধান প্রতিষ্ঠাতার খ্যাতি আইজ্যাক নিউটনের অন্তর্গত, যিনি তার রচনা "প্রাকৃতিক দর্শনের গাণিতিক নীতি" তে যান্ত্রিক গতির পদার্থবিজ্ঞানে সেই ধারণাগুলির একটি সংশ্লেষণ করেছিলেন যা তার পূর্বসূরিদের দ্বারা প্রণয়ন করা হয়েছিল। নিউটন গতির তিনটি মৌলিক সূত্র প্রণয়ন করেছিলেন, যেগুলি তাঁর নামে নামকরণ করা হয়েছিল, সেইসাথে সার্বজনীন মহাকর্ষের আইন, যা গ্যালিলিওর মুক্ত পতনের ঘটনা সম্পর্কে গবেষণার অধীনে একটি রেখা তৈরি করেছিল। এইভাবে, পুরানো অ্যারিস্টোটেলিয়ানকে প্রতিস্থাপন করার জন্য এর মৌলিক আইনগুলির বিশ্বের একটি নতুন চিত্র তৈরি করা হয়েছিল।
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স আমাদের দৈনন্দিন জীবনে যে সিস্টেমগুলির সম্মুখীন হয় তার জন্য সঠিক ফলাফল প্রদান করে। কিন্তু সেগুলি এমন সিস্টেমের জন্য ভুল হয়ে যায় যার গতি আলোর গতির কাছাকাছি চলে যায়, যেখানে এটি আপেক্ষিক মেকানিক্স দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, অথবা খুব ছোট সিস্টেমের জন্য যেখানে কোয়ান্টাম মেকানিক্সের আইন প্রযোজ্য হয়। যে সিস্টেমগুলি এই উভয় বৈশিষ্ট্যকে একত্রিত করে, ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের পরিবর্তে, উভয় বৈশিষ্ট্যই কোয়ান্টাম ক্ষেত্র তত্ত্ব দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। অনেক বড় সংখ্যক উপাদান, বা স্বাধীনতার ডিগ্রি সহ সিস্টেমের জন্য, ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সও পর্যাপ্ত হতে পারে, তবে পরিসংখ্যানগত মেকানিক্সের পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করা হয়
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স সংরক্ষণ করা হয়েছে কারণ, প্রথমত, অন্যান্য তত্ত্বের তুলনায় এটি ব্যবহার করা অনেক সহজ, এবং দ্বিতীয়ত, এতে সাধারণ জিনিস থেকে শুরু করে একটি খুব বিস্তৃত ভৌত বস্তুর জন্য অনুমান এবং প্রয়োগের দুর্দান্ত সম্ভাবনা রয়েছে, যেমন একটি শীর্ষ বা একটি বল , অনেক জ্যোতির্বিদ্যাগত বস্তু (গ্রহ, ছায়াপথ) এবং খুব মাইক্রোস্কোপিক)।
যদিও ধ্রুপদী মেকানিক্স অন্যান্য ধ্রুপদী তত্ত্ব যেমন ধ্রুপদী তড়িৎগতিবিদ্যা এবং তাপগতিবিদ্যার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, তবে এই তত্ত্বগুলির মধ্যে কিছু অসঙ্গতি রয়েছে যা 19 শতকের শেষের দিকে আবিষ্কৃত হয়েছিল। এগুলি আরও আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের পদ্ধতি দ্বারা সমাধান করা যেতে পারে। বিশেষ করে, ক্লাসিক্যাল ইলেক্ট্রোডাইনামিকস ভবিষ্যদ্বাণী করে যে আলোর গতি ধ্রুবক, যা ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের সাথে বেমানান এবং বিশেষ আপেক্ষিকতা সৃষ্টির দিকে পরিচালিত করে। ক্লাসিকাল মেকানিক্সের নীতিগুলি ক্লাসিক্যাল থার্মোডাইনামিক্সের বিবৃতিগুলির সাথে একত্রে বিবেচনা করা হয়, যা গিবস প্যারাডক্সের দিকে পরিচালিত করে, যা অনুসারে এনট্রপির মান সঠিকভাবে নির্ধারণ করা অসম্ভব এবং অতিবেগুনী বিপর্যয়ের দিকে, যেখানে একটি সম্পূর্ণ কালো দেহকে বিকিরণ করতে হবে। একটি অসীম পরিমাণ শক্তি। এই অসঙ্গতিগুলি কাটিয়ে উঠতে কোয়ান্টাম মেকানিক্স তৈরি করা হয়েছিল।
মেকানিক্স দ্বারা অধ্যয়ন করা বস্তুগুলিকে যান্ত্রিক সিস্টেম বলা হয়। মেকানিক্সের কাজ হল যান্ত্রিক সিস্টেমের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করা, বিশেষ করে সময়ের সাথে তাদের বিবর্তন।
ধ্রুপদী মেকানিক্সের মৌলিক গাণিতিক যন্ত্রপাতি হল ডিফারেনশিয়াল এবং ইন্টিগ্রাল ক্যালকুলাস, বিশেষ করে নিউটন এবং লাইবনিজ এই জন্য তৈরি করেছেন। এর শাস্ত্রীয় সূত্রে, মেকানিক্স নিউটনের তিনটি সূত্রের উপর ভিত্তি করে।
নিম্নে ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের মৌলিক ধারণাগুলির একটি উপস্থাপনা। সরলতার জন্য, আমরা শুধুমাত্র বস্তুর বস্তুগত বিন্দু বিবেচনা করব, যার মাত্রাগুলিকে উপেক্ষা করা যেতে পারে। একটি বস্তুগত বিন্দুর গতিবিধি বিভিন্ন পরামিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়: এর অবস্থান, ভর এবং এতে প্রয়োগ করা বাহিনী।
বাস্তবে, ধ্রুপদী মেকানিক্স যে সকল বস্তুর সাথে লেনদেন করে তার মাত্রা শূন্য নয়। বস্তুগত বিন্দু, যেমন একটি ইলেকট্রন, কোয়ান্টাম মেকানিক্সের আইন মেনে চলে। অ-শূন্য আকারের বস্তুগুলি আরও জটিল গতিবিধি অনুভব করতে পারে, যেহেতু তাদের অভ্যন্তরীণ অবস্থা পরিবর্তিত হতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, একটি বলও ঘুরতে পারে। যাইহোক, এই ধরনের সংস্থাগুলির জন্য ফলাফলগুলি বস্তুগত পয়েন্টগুলির জন্য প্রাপ্ত হয়, সেগুলিকে প্রচুর সংখ্যক ইন্টারঅ্যাক্টিং উপাদান পয়েন্টের সমষ্টি হিসাবে বিবেচনা করে। এই ধরনের জটিল সংস্থাগুলি বস্তুগত বিন্দুর মতো আচরণ করে যদি তারা বিবেচনাধীন সমস্যার স্কেলে ছোট হয়।
ব্যাসার্ধ ভেক্টর এবং এর ডেরিভেটিভস
একটি বস্তুগত বিন্দু বস্তুর অবস্থান মহাকাশের একটি নির্দিষ্ট বিন্দুর সাপেক্ষে নির্ধারিত হয়, যাকে বলা হয় উৎপত্তি। এটি এই বিন্দুর স্থানাঙ্ক (উদাহরণস্বরূপ, একটি আয়তক্ষেত্রাকার স্থানাঙ্ক সিস্টেমে) বা একটি ব্যাসার্ধ ভেক্টর দ্বারা নির্দিষ্ট করা যেতে পারে আর,উৎপত্তি থেকে এই বিন্দু পর্যন্ত টানা। বাস্তবে, একটি বস্তুগত বিন্দু সময়ের সাথে সাথে চলতে পারে, তাই ব্যাসার্ধ ভেক্টর সাধারণত সময়ের একটি ফাংশন। ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সে, আপেক্ষিক মেকানিক্সের বিপরীতে, এটা বিশ্বাস করা হয় যে সমস্ত রেফারেন্স সিস্টেমে সময়ের প্রবাহ একই।
গতিপথ
একটি ট্র্যাজেক্টোরি হল সাধারণ ক্ষেত্রে চলমান বস্তুগত বিন্দুর সমস্ত অবস্থানের সামগ্রিকতা; এটি একটি বাঁকা রেখা, যার আকৃতি বিন্দুর গতিবিধি এবং নির্বাচিত রেফারেন্স সিস্টেমের উপর নির্ভর করে।
চলন্ত
স্থানচ্যুতি হল একটি ভেক্টর যা একটি উপাদান বিন্দুর প্রাথমিক এবং চূড়ান্ত অবস্থানগুলিকে সংযুক্ত করে।
গতি
গতি, বা সময়ের সাথে আন্দোলনের অনুপাত যে সময়ে এটি ঘটে, তাকে সময়ের আন্দোলনের প্রথম ডেরিভেটিভ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়:
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সে, গতি যোগ এবং বিয়োগ করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি গাড়ি 60 কিমি/ঘন্টা বেগে পশ্চিমে যাত্রা করে এবং অন্য একটি গাড়ির সাথে ধরা পড়ে, যেটি 50 কিমি/ঘন্টা বেগে একই দিকে যাচ্ছে, তাহলে দ্বিতীয় গাড়ির তুলনায়, প্রথমটি 60-50 = 10 কিমি/ঘণ্টা গতিতে পশ্চিমে চলে যাচ্ছে কিন্তু ভবিষ্যতে, দ্রুতগামী গাড়িগুলি পূর্ব দিকে 10 কিমি/ঘন্টা গতিতে ধীর গতিতে চলে।
আপেক্ষিক গতি নির্ণয় করার জন্য, যে কোনও ক্ষেত্রে, ভেক্টর বীজগণিতের নিয়মগুলি গতি ভেক্টর নির্মাণের জন্য প্রয়োগ করা হয়।
ত্বরণ
ত্বরণ, বা গতির পরিবর্তনের হার, সময় থেকে গতির ডেরিভেটিভ বা সময়ের স্থানচ্যুতির দ্বিতীয় ডেরিভেটিভ:
ত্বরণ ভেক্টর মাত্রা এবং দিক পরিবর্তন করতে পারে। বিশেষ করে, গতি কমে গেলে, কখনও কখনও ত্বরণ এবং হ্রাস, তবে সাধারণভাবে গতির কোনও পরিবর্তন।
শক্তি। নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র
নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রে বলা হয়েছে যে একটি বস্তুগত বিন্দুর ত্বরণ তার উপর ক্রিয়াশীল বলের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং ত্বরণ ভেক্টর এই বলের ক্রিয়া রেখা বরাবর নির্দেশিত। অন্য কথায়, এই আইনটি সেই শক্তিকে সম্পর্কিত করে যা একটি শরীরের উপর তার ভর এবং ত্বরণের সাথে কাজ করে। তারপর নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রটি এরকম দেখায়:
মাত্রা মি v impulse বলা হয়। সাধারণত, ভর মিসময়ের সাথে পরিবর্তন হয় না, এবং নিউটনের সূত্র একটি সরলীকৃত আকারে লেখা যেতে পারে
কোথায় কত্বরণ, যা উপরে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছিল। শরীরের ভর মিসময়ের সাথে সাথে সবসময় নয়। উদাহরণস্বরূপ, জ্বালানী ব্যবহার করা হলে রকেটের ভর কমে যায়। এই ধরনের পরিস্থিতিতে, শেষ অভিব্যক্তি প্রযোজ্য নয়, এবং নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রের পূর্ণ রূপটি ব্যবহার করতে হবে।
নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র একটি কণার গতি বর্ণনা করার জন্য যথেষ্ট নয়। এটির উপর কাজ করে এমন শক্তি নির্ধারণ করা প্রয়োজন। উদাহরণস্বরূপ, যখন একটি শরীর গ্যাস বা তরলে চলে যায় তখন ঘর্ষণ বলের একটি সাধারণ অভিব্যক্তিকে নিম্নরূপ সংজ্ঞায়িত করা হয়:
কোথায়? কিছু ধ্রুবককে ঘর্ষণ সহগ বলা হয়।
নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রের উপর ভিত্তি করে সমস্ত শক্তি নির্ধারণ করার পরে, আমরা গতির সমীকরণ নামে একটি ডিফারেনশিয়াল সমীকরণ পাই। আমাদের উদাহরণে শুধুমাত্র একটি বল কণার উপর কাজ করে, আমরা পাই:
.
একীভূত করা, আমরা পাই:
প্রাথমিক গতি কোথায়। এর মানে হল যে আমাদের বস্তুর গতি দ্রুত শূন্যে কমে যায়। সময়ের একটি ফাংশন হিসাবে শরীরের ব্যাসার্ধ ভেক্টর r এর জন্য একটি অভিব্যক্তি পেতে এই অভিব্যক্তিটি আবার একত্রিত করা যেতে পারে।
যদি একটি কণার উপর বেশ কয়েকটি বল কাজ করে, তবে সেগুলি ভেক্টর যোগের নিয়ম অনুসারে যোগ করা হয়।
শক্তি
যদি শক্তি চএকটি কণার উপর কাজ করে, যার ফলস্বরূপ চলে যায়? আর,তারপর সম্পাদিত কাজ সমান:
যদি কণার ভর হয়ে যায়, তবে নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র থেকে সমস্ত শক্তির সাথে করা আকুল কাজ
,
কোথায় টিগতিসম্পর্কিত শক্তি. একটি উপাদান বিন্দু জন্য এটি হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়
অনেকগুলি কণা নিয়ে গঠিত জটিল বস্তুর জন্য, শরীরের গতিশক্তি সমস্ত কণার গতিশক্তির সমষ্টির সমান।
রক্ষণশীল শক্তির একটি বিশেষ শ্রেণিকে সম্ভাব্য শক্তি হিসাবে পরিচিত একটি স্কেলার ফাংশনের গ্রেডিয়েন্ট দ্বারা প্রকাশ করা যেতে পারে ভি:
যদি একটি কণার উপর কাজ করা সমস্ত শক্তি রক্ষণশীল হয়, এবং ভিতারপরে সমস্ত শক্তির সম্ভাব্য শক্তি যোগ করে প্রাপ্ত মোট সম্ভাব্য শক্তি
সেগুলো. মোট শক্তি E = T + Vসময়ের সাথে অব্যাহত থাকে। এটি সংরক্ষণের মৌলিক শারীরিক আইনগুলির একটি প্রকাশ। শাস্ত্রীয় মেকানিক্সে এটি ব্যবহারিকভাবে কার্যকর হতে পারে, কারণ প্রকৃতিতে অনেক ধরণের শক্তি রক্ষণশীল।
নিউটনের সূত্রের অনমনীয় দেহের জন্য বেশ কিছু গুরুত্বপূর্ণ পরিণতি রয়েছে (কৌণিক ভরবেগ দেখুন)
ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের দুটি গুরুত্বপূর্ণ বিকল্প ফর্মুলেশনও রয়েছে: ল্যাগ্রঞ্জ মেকানিক্স এবং হ্যামিলটোনিয়ান মেকানিক্স। এগুলি নিউটনিয়ান মেকানিক্সের সমতুল্য, তবে কিছু সমস্যা বিশ্লেষণের জন্য কখনও কখনও দরকারী। তারা, অন্যান্য আধুনিক ফর্মুলেশনের মত, শক্তির মত অন্যান্য ভৌত পরিমাণ উল্লেখ করে শক্তির ধারণা ব্যবহার করে না।
