भौतिक विज्ञान : एक सामान्य परिचय (Physics : A General Introduction)

↪ किसी भी पदार्थ का क्रमबद्ध, सुव्यवस्थित एवं व्यवस्थित अध्ययन विज्ञान कहलाता है अर्थात् हमारे भौतिक संसार में जो कुछ भी घटित हो रहा है उसका क्रमबद्ध या व्यवस्थित ज्ञान ही 'विज्ञान' कहलाता है।

↪ संसार की वे सभी वस्तुएँ जो स्थान घेरती हैं, वजन रखती हैं और जिन्हें हम अपनी ज्ञानेन्द्रियों (आँख, नाक, कान, त्वचा, जीभ) से माप सकते हैं, पदार्थ कहलाती हैं।

↪ विज्ञान शब्द लैटिन शब्द साइंटिया से आया है जिसका अर्थ है ज्ञान। विज्ञान एक विषय के रूप में भौतिक दुनिया का व्यवस्थित, सुसंगत और उत्कृष्ट अध्ययन है, जिसमें प्रकृति में मनुष्य और समाज द्वारा देखी या पहचानी जा सकने वाली हर चीज और ऐसे अध्ययन से विकसित होने वाला ज्ञान शामिल है। आमतौर पर विज्ञान प्रायोगिक अवलोकनों और गणितीय निष्कर्षों पर आधारित परिकल्पनाओं, अभिधारणाओं, मान्यताओं, सिद्धांतों और कानूनों की पद्धतियों और दृष्टिकोणों की विशेषता है।

↪ विज्ञान को मोटे तौर पर दो समूहों में वर्गीकृत किया जाता है - प्राकृतिक विज्ञान और सामाजिक विज्ञान।

↪ प्राकृतिक विज्ञान प्रकृति या भौतिक दुनिया से संबंधित है, जबकि सामाजिक विज्ञान समाजशास्त्र, अर्थशास्त्र, राजनीति विज्ञान, मानव भूगोल आदि विषयों से संबंधित है। 

↪ प्राकृतिक विज्ञान को मोटे तौर पर निम्न में विभाजित किया गया है -
1. भौतिकीय विज्ञान (निर्जीव पदार्थ से संबंधित अध्ययन)
2. जीवन विज्ञान या जैविक विज्ञान (जीवित पदार्थ से संबंधित अध्ययन)

↪ वृहद स्तर पर भौतिकीय विज्ञान में भौतिकी और रसायन विज्ञान शामिल हैं, जबकि जीवन विज्ञान (जीव विज्ञान) में वनस्पति विज्ञान और प्राणी विज्ञान शामिल हैं।

↪ भौतिकी (Physics) भौतिकीय विज्ञान की वह शाखा हैं जिसके अंतर्गत पदार्थ और ऊर्जा तथा उनकी परस्पर क्रियाओं का अध्ययन किया जाता है।

↪ भौतिकी शब्द ग्रीक भाषा से लिया गया है, जिसका अर्थ है - प्रकृति।

↪ फेनमैन के अनुसार, भौतिकी पदार्थ और ऊर्जा के अध्ययन तथा दोनों के व्यवहार को प्रभावित करने वाले नियमों की खोज से संबंधित है। भौतिकी का सम्बन्ध रासायनिक परिवर्तनों से नहीं बल्कि वस्तुओं के बीच विद्यमान बलों और पदार्थ तथा ऊर्जा के बीच के अन्तर्सम्बन्धों से है। भौतिकी वह विज्ञान है जिसमें ऊष्मा, ध्वनि, विद्युत आदि निर्जीव वस्तुओं का वैज्ञानिक रूप से अध्ययन किया जाता है।

↪ अध्ययन की सुविधा के लिए भौतिकी को आठ भागों में बांटा जाता है -.
1. यांत्रिकी (Mechanics) - यांत्रिकी भौतिकी का वह शाखा है जो भौतिक वस्तुओं के बीच बल, पदार्थ और गति के बीच संबंधों से संबंधित है। इसमें मापन, गति, बल, कार्य, शक्ति, ऊर्जा, गुरुत्वाकर्षण आदि का अध्ययन किया जाता है।
2. ध्वनि (Sound) - ध्वनि ऊर्जा है जो एक माध्यम के रूप में पदार्थ के कणों के माध्यम से तरंगों के रूप में यात्रा करती है। ध्वनि के अध्ययन को ध्वनिकी के रूप में जाना जाता है। ध्वनिकी अंतःविषय विज्ञान है जो गैस, तरल पदार्थ और ठोस पदार्थों में यांत्रिक तरंगों के अध्ययन से संबंधित है जिसमें कंपन, ध्वनि, अल्ट्रासाउंड और इन्फ्रासाउंड शामिल हैं। इसमें ध्वनि तरंगों के कई पहलुओं का अध्ययन किया जाता है, जैसे कि उनकी आवृत्ति, तरंग दैर्ध्य, आयाम और गुणवत्ता।
3. ऊष्मा (Heat) - भौतिक विज्ञानी यह समझने के लिए ऊष्मा का अध्ययन करते हैं कि चीजें अलग -अलग तापमानों पर कैसे कार्य करती हैं। ऊष्मा ऊर्जा का एक रूप है और तापमान मापता है कि किसी वस्तु के पास कितनी ऊर्जा होती है। ऊष्मा का अध्ययन वास्तव में परमाणुओं और अणुओं का अध्ययन है जो एक वस्तु बनाते हैं। ऊष्मप्रवैगिकी ऊष्मा और यांत्रिक ऊर्जा में इसके परिवर्तन का अध्ययन है।
4. प्रकाश (Light) - प्रकाशिकी भौतिकी की शाखा है जो प्रकाश के व्यवहार और गुणों का अध्ययन करती है, जिसमें पदार्थ के साथ इसकी परस्पर क्रिया और इसका उपयोग करने या पता लगाने वाले उपकरणों का निर्माण शामिल है। प्रकाशिकी आमतौर पर दृश्यमान, पराबैंगनी और अवरक्त प्रकाश के व्यवहार का वर्णन करता है।
5. विद्युत (Electricity) - विद्युत एक प्रकार की ऊर्जा है जिसमें दो बिंदुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की गति होती है जब उनके बीच एक संभावित अंतर होता है, जिससे विद्युत प्रवाह के रूप में जाना जाता है। विद्युत के अध्ययन को इलेक्ट्रॉनिक्स कहा जाता है।
6. चुम्बकत्व (Magnetism) - चुंबकत्व वह बल है जो चुंबकों द्वारा तब लगाया जाता है जब वे एक दूसरे को आकर्षित या प्रतिकर्षित करते हैं। चुंबकत्व विद्युत आवेशों की गति के कारण होता है। प्रत्येक पदार्थ परमाणुओं नामक छोटी इकाइयों से बना होता है। प्रत्येक परमाणु में इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो विद्युत आवेश ले जाते हैं।
7. आधुनिक एवं परमाणु भौतिकी (Modern and Atomic Physics) - परमाणु भौतिकी, परमाणु की संरचना, इसकी ऊर्जा अवस्थाओं और अन्य कणों और विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के साथ इसकी अंतःक्रियाओं का वैज्ञानिक अध्ययन है। परमाणु भौतिकी क्वांटम यांत्रिकी का एक शानदार सफल अनुप्रयोग साबित हुई है, जो आधुनिक भौतिकी की आधारशिलाओं में से एक है। आधुनिक भौतिकी परमाणु संरचना का परिणाम है, दूसरे शब्दों में हम कह सकते हैं कि परमाणु संरचना आधुनिक भौतिकी का आधार है। जॉन डाल्टन को 'आधुनिक परमाणु सिद्धांत का जनक' माना जाता है।
8. इलेक्ट्रॉनिकी (Electronics) - इलेक्ट्रॉनिक्स को भौतिकी और इंजीनियरिंग की एक शाखा के रूप में परिभाषित किया जाता है जो विभिन्न स्थितियों में इलेक्ट्रॉन व्यवहार, प्रवाह और नियंत्रण के अध्ययन से संबंधित है।