ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ/ಭೌತವಿಜ್ಞಾನ

ಭೌತವಿಜ್ಞಾನ - ದ್ರವ್ಯ, ಶಕ್ತಿ, ಚಲನೆ ಮತ್ತು ಬಲ ಇವುಗಳ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಅಧ್ಯಯನ (ಫಿಸಿಕ್ಸ್), ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ತಪಾಸಣೆಗೂ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಅನ್ವೇಷಣೆಗೂ ಪಕ್ಕಾಗಬಲ್ಲ ದ್ರವ್ಯದ ರಚನೆ ಮತ್ತು ನಿಸರ್ಗದ ಮೂಲ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿಯ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಇವನ್ನು ಕುರಿತಂತೆ ಮೂಡುವ ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳ ಜೊತೆ ಇದರ ವ್ಯವಹಾರ. ವಿಭಿನ್ನ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ತಳದಲ್ಲಿರುವ ಸರ್ವಗ್ರಾಹೀ ತತ್ತ್ವಗಳನ್ನು ಇಲ್ಲವೇ ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಷ್ಟರ ಮಟ್ಟಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಡಕವಾಗಿಯೂ ನಿಷ್ಕøಷ್ಟವಾಗಿಯೂ ನಿರೂಪಿಸುವುದು ಇದರ ಉದ್ದೇಶ.

ಬಲುಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ವಿಧಿಸಲಾದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಘಟಿಸುವ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಕರಾರುವಾಕ್ಕು ಪರಿಮಾಣಗಳಲ್ಲಿ ವೀಕ್ಷಿಸಿ ದಾಖಲಿಸುವುದು ಪ್ರಯೋಗದ ವಿಧಾನ; ಏಕೀಕೃತ ಪರಿಕಲನಾತ್ಮಕ ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ಗಣಿತದ ಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸುವುದು ಸಿದ್ಧಾಂತದ ವಿಧಾನ. ಪ್ರಯೋಗ ಮತ್ತು ಸಿದ್ಧಾಂತ ಎರಡೂ ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಮುನ್ನಡೆಯಲ್ಲಿ ಸಾರಭೂತ ಮತ್ತು ಪೂರಕ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ನಿಸರ್ಗದ ವಾಸ್ತವಾಂಶಗಳನ್ನು ಪ್ರಯೋಗ ಶ್ರುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿದ್ಧಾಂತವಾದರೋ ಅವುಗಳಿಂದ ಅರ್ಥ ಹಿಂಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲ ಭೌತಾನ್ವೇಷಣೆಯನ್ನೂ ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಆಕಾಶ-ಕಾಲದಲ್ಲಿರುವ ದ್ರವ್ಯಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಘಟನೆಗಳ ಅಧ್ಯಯನವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ಅಳತೆಗೆ ಸಿಕ್ಕುವ ಭೌತ ಪರಿಮಾಣಗಳನ್ನು ಉದ್ದ, ಕಾಲ ಮತ್ತು ರಾಶಿ ಎಂಬ ಮೂಲಭೂತ ಏಕಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ನಿರೂಪಿಸಬಹುದು. ಯಾವುದೇ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ರೂಪಣೆ ಪ್ರಯೋಗಲಭ್ಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ವಿಶ್ವವರ್ತನೆಯನ್ನೇ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸಬಲ್ಲಷ್ಟು ಅತ್ಯಧಿಕ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ ಇರುವಂತೆ ಕ್ರೋಡೀಕರಿಸಿದಾಗ ಅದನ್ನು ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಒಂದು ತಾತ್ಪೂರ್ತಿಕ ನಿಯಮವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತೇವೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ರೂಪಣೆ ಮುನ್ನುಡಿದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ತುರವಾಯದ ಪ್ರಯೋಗವೇನಾದರೂ ಸ್ಥಿರೀಕರಿಸದಿದ್ದರೆ ಈ ರೂಪಣೆಯನ್ನು ತದನುಗುಣವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಬೇಕು, ತೊರೆಯಬೇಕು ಇಲ್ಲವೇ ಇದರ ಸೀಮಿತ ಅನ್ವಯವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ನಿಗದಿಸಬೇಕು.

ನಿಸರ್ಗದ ಮೂಲಘಟಕಗಳ ಗುಣಗಳನ್ನೂ ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನೂ ಒಂದು ಏಕೀಭವಿತ ನಾಯಕ ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಪರಿಗ್ರಹಿಸುವುದೂ ಈ ಯೋಜನೆಯಿಂದ ಕಣಗಳ ವಿವಿಧ ಸಮುಚ್ಚಯಗಳ ಮತ್ತು ಬೃಹದ್ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ಗುಣಗಳನ್ನು ನಿಗಮಿಸುವುದೂ ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಪರಮಾಂತಿಮ ಧ್ಯೇಯವೆನ್ನಬಹುದು. ಇಂಥ ಒಂದು ಭವ್ಯ ಸಮನ್ವಯತೆಯ ಅನ್ವೇಷಣೆ ಸಮಕಾಲೀನ ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಮುಂಚೂಣಿ ಸಮಸ್ಯೆ. ಆ ಪರಮಾಂತಿಮ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಇಲ್ಲಿಯತನಕ ಕೈಗೂಡಿರದಿದ್ದರೂ ಇಂದು ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಮೂಲಭೂತ ನಿಯಮಗಳೆಂದು ಪರಿಗಣಿತವಾಗಿರುವವುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ತೀರ ಮಿತವಾಗಿದೆ. ಪರಮಾಣುವಿನ ಗಾತ್ರದ ಜೊತೆ ಹೋಲಿಸುವಾಗ ತೀರ ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುವ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದ ಜೊತೆ ಹೋಲಿಸುವಾಗ ತೀರ ಕಡಿಮೆ ವೇಗದಿಂದ ಚಲಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ಅಭ್ಯಸಿಸುವ ಭೌತವಿe್ಞÁನ ವಿಭಾಗ-ಇದರ ಹೆಸರು ಅಭಿಜಾತ ಭೌತವಿe್ಞÁನ (ಕ್ಲ್ಯಾಸಿಕಲ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್)-ಬೃಹದ್ವಿಶ್ವದ ಸೀಮಿತ ವಲಯಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯವಾಗುವುದರಲ್ಲಿ ಸಾರತಃ ಪರಿಪೂರ್ಣವಾಗಿದೆ. ಅಭಿಜಾತ ಭೌತವಿe್ಞÁನ ನಿಮ್ನ ವೇಗ ಬೃಹತ್ಪ್ರಮಾಣದ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಅಭ್ಯಸಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ (ಶಕಲ) ಹಾಗೂ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ (ರಿಲೆಟಿವಿಟಿ) ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳಾದರೋ ಪರಮಾಣವಿಕ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮತ್ತು ಮೂಲಕಣ ಭೌತ ವೃತ್ತಾಂಶ ಅರಿಯಲು ಸಹಾಯಕವಾಗಿರುವ ವಿಭಾಗಗಳು. 20ನೆಯ ಶತಮಾನದ ಫಲಗಳಾಗಿರುವ ಇವು ಆಧುನಿಕ ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ತಳಹದಿ ಆಗಿವೆ.

ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಪ್ರಮುಖ ವಿಭಾಗಗಳು. 1.ಬಲವಿe್ಞÁನ (ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್): ವಸ್ತುಗಳ ಚಲನೆ ಮತ್ತು ಅಂತರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಮೂಲ ಭೌತತತ್ತ್ವಗಳ ಅನುಸಾರ ಅಭ್ಯಸಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಅರ್ಥದಲ್ಲಿ ಸಮಸ್ತ ಭೌತವಿe್ಞÁನವನ್ನೂ ಬಲವಿe್ಞÁನವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ಪರಮಾಣುವಿನೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದಾಗ ಬೃಹದ್ಗಾತ್ರದವಾಗಿದ್ದು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗಕ್ಕಿಂತ ಎಷ್ಟೊ ಕಡಿಮೆ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ಅಭಿಜಾತ ಅಥವಾ ನ್ಯೂಟೋನಿಯನ್ ಬಲವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿ ಅಭ್ಯಸಿಸಿದರೆ ಶಕಲ ಅಥವಾ ತರಂಗಬಲವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣವಿಕ ಮತ್ತು ಉಪಪರಮಾಣವಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಅಭ್ಯಸಿಸಲಾಗುವುದು. ಉಚ್ಚವೇಗ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು ಸಾಪೇಕ್ಷತಾತ್ಮಕ ಬಲವಿe್ಞÁನದ ಅಧ್ಯಯನವಸ್ತು.

ಅಭಿಜಾತ ಬಲವಿe್ಞÁನದ ಪರಿಧಿಯೊಳಗೆ ಕಣ ಚಲನೆಯ ವಿವರಣೆ ಮಾತ್ರ ಶುದ್ಧಗತಿವಿe್ಞÁನದ (ಕೈನ್‍ಮೆಟಿಕ್ಸ್) ವಸ್ತು. ಕಣದ ಮೇಲೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತಿರುವ ಬಲಗಳ ಕಾರಣವಾಗಿ ಅದರಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಚಲನೆಯನ್ನು ಗತಿವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿ (ಡೈನಮಿಕ್ಸ್) ಅಭ್ಯಸಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಲ್ಲದೇ ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿರುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಗತಿವಿe್ಞÁನದ ಒಂದು ವಿಶೇಷ ಸಂದರ್ಭವಾಗಿ ಸ್ಥಿತಿವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿ (ಸ್ಟ್ಯಾಟಿಕ್ಸ್) ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಣಗತಿವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಶೂನ್ಯವೆನಿಸುವಂಥ ಸೂಕ್ಷ್ಮಗಾತ್ರವೂ (ಬಿಂದುಗಾತ್ರ) ಅಲಕ್ಷಣೀಯ ಉಪರಚನೆಯೂ ಇವೆಯೆಂದು ಆದರ್ಶೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ದೃಢಗತಿವಿe್ಞÁನ ಇದಕ್ಕಿಂತ ತುಸುಬೇರೆ. ಇಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತøತ ವಸ್ತುಗಳು ವಿರೂಪಣರಹಿತವಾಗಿರುವುದೆಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗುವುದು. ಪುಟಿತತೆ ಅಥವಾ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತೆ (ಇಲ್ಯಾಸ್ಟಿಸಿಟಿ) ಎಂಬ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ ವಿರೂಪಣಶೀಲ ಘನವಸ್ತುಗಳ ಬಲವಿe್ಞÁನ. ದ್ರವಸ್ಥಿತಿವಿe್ಞÁನ (ಹೈಡ್ರೊಸ್ಟ್ಯಾಟಿಕ್ಸ್) ಮತ್ತು ದ್ರವಗತಿವಿe್ಞÁನಗಳಾದರೋ (ಹೈಡ್ರೊಡೈನಮಿಕ್ಸ್) ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ವಿರಾಮ ಮತ್ತು ಚಲನಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿರುವ ತರಲಗಳನ್ನು (ಪ್ಲೂಯಿಡ್ಸ್) ಅಭ್ಯಾಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ.

ಐಸಾಕ್ ನ್ಯೂಟನ್ (1642-1727) ಮಂಡಿಸಿದ ಚಲನೆಯ ಮೂರು ನಿಯಮಗಳು ಅಭಿಜಾತ ಬಲವಿe್ಞÁನದ ತಳಪಾಯ ರಚಿಸಿವೆ. ಸ್ವತಃ ಚಲನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಲಿ ವಿವರಣೆಯಾಗಲಿ ಅವಶ್ಯವಿಲ್ಲ. ಏಕೆಂದರೆ ಕ್ಷೋಭೆಗೆ ಒಳಗಾಗದ ವಸ್ತು ಸರಳರೇಖೆಯ ನೇರ ಏಕವೇಗದಿಂದ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಎಂದೇ ಬಲವಿe್ಞÁನದ ಪ್ರಧಾನ ಲಕ್ಷ್ಯ ಚಲನೆ ಅಲ್ಲ, ಬದಲು, ಒಂದು ವಸ್ತು ಇನ್ನೊಂದರ ಅಥವಾ ಇತರ ಅನೇಕ ವಸ್ತುಗಳ ಜೊತೆ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಒಳಗಾಗುವುದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಆ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗವಾಗುವ ಬಲ. ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗವಾಗುವ ನಿವ್ವಳ ಬಲಕ್ಕೂ ಆ ವಸ್ತುವಿನ ಸಂವೇಗದಲ್ಲಿ (ಮೊಮೆಂಟಮ್) ಉಂಟಾಗುವ ಬದಲಾವಣೆಯ ದರಕ್ಕೂ ಸಂಬಂಧ ಕಲ್ಪಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ, ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ವರ್ತಿಸುವ ಬಲಗಳನ್ನು ತಿಳಿಯುವುದರಿಂದ, ಕನಿಷ್ಠಪಕ್ಷ ತಾತ್ತ್ವಿಕವಾಗಿಯಾದರೂ ಅದರ ಭವಿಷ್ಯದ ವೃತ್ತಾಂತವನ್ನು ಸವಿವರವಾಗಿ ಮುನ್ನುಡಿಯಬಹುದು. ವಿಲೋಮವಾಗಿ, ವಸ್ತುವಿನ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅಭ್ಯಸಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಅದರ ಮೇಲೆ ವರ್ತಿಸುವ ಬಲಗಳನ್ನು ನಿಗಮಿಸಬಹುದು. ಮೂರನೆಯದರ ಪ್ರಕಾರ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳು ಅಂತರಕ್ರಿಯೆ ಎಸಗುವಾಗ ಒಂದರ ಮೇಲೆ ವರ್ತಿಸುವ ಬಲಗಳ ಪರಿಮಾಣಗಳು ಇನ್ನೊಂದರ ಮೇಲೆ ವರ್ತಿಸುವ ಬಲಗಳ ಪರಿಮಾಣಗಳಿಗೆ ಸಮವಾಗಿದ್ದು ವರ್ತನದಿಶೆಗಳು ವಿರುದ್ಧವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಬಲಗಳು ಸದಾ ಜೋಡಿಯಾಗಿಯೇ ಉಗಮಿಸುತ್ತವೆ.

ವಿಶ್ವಗುರುತ್ವಬಲದ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಸಾಧಾರಣವಾಗಿ ಅಭಿಜಾತ ಬಲವಿe್ಞÁನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯೊಳಗೆ ಪರಿಗಣಿಸುವುದು ವಾಡಿಕೆ. ಗ್ರಹ ಕಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಕುರಿತಂತೆಯೂ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅತಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪರಿಣಾಮಗಳಾದ ಉಬ್ಬರವಿಳಿತಗಳು ಮತ್ತು ಅಯನಾಂಶ (ಕ್ರಾಂತಿವೃತ್ತದ ಮೇಲೆ ವಿಷುವದ್ಬಿಂದುಗಳ ಪೂರ್ವ-ಪಶ್ಚಿಮ ದಿಶೆಯ ಮಂದ ಸರಿತ) ಕುರಿತಂತೆಯೂ ನ್ಯೂಟನ್ ಸವಿವರವಾಗಿ ಮಂಡಿಸಿದ ಗುರುತ್ವಸಿದ್ಧಾಂತ ಗುರುತ್ವವನ್ನು ನಿಸರ್ಗದ ಒಂದು ಮೂಲಭೂತ ಬಲವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸುವುದರಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಯಿತು. ಅಭಿಜಾತ ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಪ್ರಥಮ ವಿಜಯವಿದು. ಆಕಾಶಯಾನದ ಪ್ರಧಾನ ಮುಖಗಳನ್ನು ಕುರಿತಂತೆ ಈ ಮೇಲಿನದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿಗೆ, ರಾಕೆಟ್‍ವಿe್ಞÁನ ಹಾಗೂ ಸಂಪರ್ಕ ತಂತ್ರವಿದ್ಯೆಗಳ ಹೊರತಾಗಿ, ಬೇರೇನೂ ಬೇಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಸಂವೇಗ (ಮೊಮೆಂಟಮ್), ಕೋನೀಯ ಸಂವೇಗ (ಆ್ಯಂಗ್ಯುಲರ್ ಮೊಮೆಂಟಮ್) ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ (ಎನರ್ಜಿ) ಇವನ್ನು ಕುರಿತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು ಮತ್ತು ಇವುಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮಗಳು (ಕನ್ಸರ್‍ವೇಶನ್ ಲಾಸ್) ಕೂಡ ಅಭಿಜಾತ ಬಲವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಎರಡು ಅಥವಾ ಅಧಿಕವಸ್ತುಗಳ ಸಮುಚ್ಚಯಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವುದರಲ್ಲಿ ಇವು ಪರ್ಯಾಯ ಮತ್ತು ಅನೇಕ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಸುಲಭತರ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ನ್ಯೂಟನ್ನನ ಚಲನ ನಿಯಮಗಳು ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ನಿಯಮ ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಯಾವುದೇ ಗ್ರಹದ ಚಲನೆಯನ್ನು ಮುನ್ನುಡಿಯುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ, ಗ್ರಹ ದತ್ತ ಮುಹೂರ್ತದಲ್ಲಿ ಯಾವ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಇರುವುದೆಂದೂ ದತ್ತ ಸ್ಥಾನಕ್ಕೆ ಯಾವ ಮುಹೂರ್ತದಲ್ಲಿ ಬರುವುದೆಂದೂ ಗಣಿಸಿ ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯ. ವೀಕ್ಷಣೆ ಇದನ್ನು ಸ್ಥಿರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಚಲನೆಯ ಯಾವುದೇ ವಿವರಗಳ ಹೊರತಾಗಿ ಗ್ರಹ-ಸೂರ್ಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಮಗ್ರ ಸಂವೇಗ, ಕೋನೀಯ ಸಂವೇಗ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

2. ಉಷ್ಣಗತಿವಿe್ಞÁನ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ: ಉಷ್ಣಗತಿವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿ (ಥರ್ಮೊಡೈನಮಿಕ್ಸ್) ಉಷ್ಣವೆಂಬ ವಿಷಯ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿಯೂ ಉಷ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಅಧ್ಯಯನ ರೂಪ್ಯಕವಾಗಿಯೂ ಉಷ್ಣತೆಯ (ಟೆಂಪರೇಚರ್) ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಿಂದ ಲಕ್ಷಣೀಕೃತವಾಗಿವೆ. ಉಷ್ಣವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ವಿವರಪೂರ್ಣ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸದೆ ಅವುಗಳ ಅತ್ಯಂತ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಬಗೆಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬಲ್ಲ ಸಾಮಥ್ರ್ಯದಲ್ಲಿ ಅಭಿಜಾತ ಉಷ್ಣಗತಿe್ಞÁನದ ವಿಶಿಷ್ಟ ತ್ರಾಣ ನೆಲಸಿದೆ.

ಉಷ್ಣಗತಿವಿe್ಞÁನದ ಮೊದಲನೆಯ ನಿಯಮ ವಸ್ತುತಃ ಉಷ್ಣವನ್ನೂ ಒಳಗೊಳ್ಳುವಂತೆ ಸಾರ್ವತ್ರೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಶಕ್ತಿ ಸಂರಕ್ಷಣ ತತ್ತ್ವ (ಎನರ್ಜಿ ಕನ್ಸರ್ವೇಶನ್ ಪ್ರಿನ್ಸಿಪಲ್): ಪ್ರತ್ಯೇಕೀಕೃತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಂದರಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಸಮಸ್ತ ಬದಲಾವಣೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಶಕ್ತಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಎಂಬ ತತ್ತ್ವ. ಉಷ್ಣವೆಂಬುದು ಉಷ್ಣತಾವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ವರ್ಗಾಯಿಸಲ್ಪಡುವ ಶಕ್ತಿ. ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ, ಪ್ರತ್ಯೇಕೀಕೃತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಂದರ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಕಾಲದೊಂದಿಗೆ ಜಾಸ್ತಿ ಆಗುವುದೆಂದು ತಿಳಿಯುತ್ತದೆ. ಎಂಟ್ರೊಪಿಯನ್ನು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿಯ ಕಣಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಕ್ರಮರಾಹಿತ್ಯದ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಮಾಪನವೆಂದು ವರ್ಣಿಸಬಹುದು.

ಸಂಖ್ಯಾಕಲನಾತ್ಮಕ ಬಲವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿ (ಸ್ಟ್ಯಾಟಿಸ್ಟಿಕಲ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್) ನಮ್ಮ ಲಕ್ಷ್ಯ ಬಿಡಿ ಕಣಗಳ ಚಲನೆಗಳಿಗಿಂತಲೂ ಕಣಗಳ ಸಾಮೂಹಿಕ ವರ್ತನೆಯ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎಂದೇ ಈ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸಂಭಾವ್ಯತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ನಿಯಮಗಳು ಉಪಯುಕ್ತ. ಉಷ್ಣ ಅಥವಾ ಶಾಖಶಕ್ತಿ ಎಂಬುದು ಕ್ರಮರಹಿತ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿರುವ ಉಪಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕೀಯ (ಸಬ್‍ಮೈಕ್ರೊಸ್ಕೋಪಿಕ್) ಕಣಗಳ ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿ ಮಾತ್ರ ಎಂದು ಸಂಖ್ಯಾಕಲನಾತ್ಮಕ ಬಲವಿe್ಞÁನ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಈ ಕ್ರಮರಾಹಿತ್ಯ ಬರಿಗಣ್ಣುಗಳಿಗೆ ಎಂದೂ ಗೋಚರವಾಗದು. ಕಣಗಳ ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣೆ ಹೇಗಾಗಿದೆ ಎಂಬುದರ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಮಾಪನವೇ ಉಷ್ಣತೆ.

ಯಾವುದೇ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿರುವ ಶಕ್ತಿಯ ಸಮಗ್ರ ಮೊತ್ತ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದಾದರೂ ಆ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ವಿಸರ್ಗನಿಯಮಾನುಸಾರ ಕ್ರಮರಾಹಿತ್ಯದ ಉನ್ನತ ದರ್ಜೆಗಳಿಗೆ ಕಡ್ಡಾಯವಾಗಿ ಸರಿದಂತೆ, ಈ ಶಕ್ತಿಯ ಗುಣ ಕ್ರಮೇಣ ಕುಸಿಯುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಅಧಃಪತನಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಗರಿಷ್ಠ ಕ್ರಮರಾಹಿತ್ಯ ಸ್ಥಿತಿ ಐದಿದಾಗ ಅದರ ಎಲ್ಲ ಭಾಗಗಳೂ ಒಂದೇ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಐದಿರುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ವರ್ಗಾವಣೆ ನಿಂತು ಹೋಗುವುದರಿಂದ ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಯಾವುದೇ ಉಪಯುಕ್ತ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ನಿಯೋಜಿಸುವಂತಿಲ್ಲ. ಕ್ರಮರಾಹಿತ್ಯದ ಅಥವಾ ಗೊಂದಲದ ಈ ಕೊನೆಯ ಹಂತವನ್ನು ಉಷ್ಣ ಮರಣವೆಂದು (ಹೀಟ್ ಡೆತ್) ಕರೆಯುವುದುಂಟು.

3. ವಿದ್ಯುತ್ತು ಮತ್ತು ಕಾಂತತ್ವ: ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಇವನ್ನು ಎರಡು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳೆಂದೇ ಅಭ್ಯಸಿಸಲಾಯಿತು. ಆದರೆ ವಿe್ಞÁನ ಅಭಿವರ್ಧಿಸಿದಂತೆ ಇವೆರಡನ್ನೂ ಒಳಗೊಳ್ಳುವ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತತ್ವ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರೊಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಸಮ್) ಎಂಬ ವಿe್ಞÁನ ಪ್ರಕಾರ ರೂಪುಗೊಂಡಿತು. ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವೆಂಬ ಭೌತಗುಣಯುಕ್ತವಾಗಿರುವ ಕಣಗಳ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಅಧ್ಯಯನ ಇಲ್ಲಿಯ ವಸ್ತು. ವಿರಾಮದಲ್ಲಿರುವ ಆವಿಷ್ಟ ಕಣಗಳು ವಿದ್ಯುದ್ಬಲಸಹಿತ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆ ಎಸಗುತ್ತವೆ. ಚಲನೆಯಲ್ಲಿರುವಾಗ ಹೆಚ್ಚಿಗೆ ಒಂದು ಕಾಂತೀಯ ಬಲ ಕೂಡ ವರ್ತಿಸತೊಡಗುತ್ತದೆ. ನಿಜಕ್ಕೂ ಎಲ್ಲ ಕಾಂತೀಯ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನೂ ವಸ್ತುತಃ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ ವಿದ್ಯುದಾವಿಷ್ಟ ಕಣಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಬಹುದು.

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತತ್ವದ ಅಭಿಜಾತ ರೂಪಣೆಯೊಂದರಲ್ಲೇ ಅಲ್ಲ ಅಭಿಜಾತ ಹಾಗೂ ಸಮಕಾಲೀನ ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಎಲ್ಲ ವಲಯಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ (ಫೀಲ್ಡ್ ಕಾನ್ಸೆಪ್ಟ್) ಕೇಂದ್ರೀಯ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುದಾವಿಷ್ಟ ಕಣವೊಂದು ಅದನ್ನು ಆವರಿಸಿರುವ ಆಕಾಶದ ಎಲ್ಲ ವಲಯಗಳಲ್ಲಿಯೂ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದೆಂದು ಭಾವಿಸಬಹುದು. ಒಂದು ಜೊತೆ ಆವಿಷ್ಟ ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ವಿದ್ಯುದ್ಬಲವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್‍ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮಧ್ಯವರ್ತಿಯ ಮೂಲಕ ಈ ಮುಂದಿನಂತೆ ವಿವರಿಸಬಹುದು: ಕಣ ಂ ಕಣ ಃಯ ನೆರೆಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್‍ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ; ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡಿರುವುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿದ ಕಣ ಃ ತದನುಗುಣವಾದ ವಿದ್ಯುದ್ಬಲದಿಂದ ಅನುಕ್ರಿಯೆ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.

ಜೇಮ್ಸ್ ಕ್ಲರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಕ್‍ಸ್ವೆಲ್ 19ನೆಯ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ ರೂಪಿಸಿದ ನಾಲ್ಕು ಸಮೀಕರಣಗಳು ಅಭಿಜಾತ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತತ್ವವನ್ನು ಪೂರ್ತಿಯಾಗಿ ಸಾರೀಕರಿಸುವುದು ಗಮನಾರ್ಹ ಸಂಗತಿ. ಆವಿಷ್ಟ ಕಣಗಳ ಹಾಗೂ ಇವಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಈ ಸಂಬಂಧಗಳು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವ ಅಧ್ಯಾಹಾರವಾಗಿದೆ-ಅಂದರೆ ತಮ್ಮನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ಆವೇಶಗಳಿಂದ ವಿಮುಕ್ತವಾಗಿ ಆಕಾಶದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಿಂದ ಚಲಿಸುವ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ, ಸಂವೇಗ ಹಾಗೂ ಕೋನೀಯ ಸಂವೇಗ ಇವುಗಳ ತೆರದಲ್ಲಿಯೇ, ಯಾಂತ್ರಿಕ, ಗುಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವ, ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳಂಥ ದೀರ್ಘ ಅಲೆಯುದ್ಧಗಳಿಂದ ತೊಡಗಿ ಗ್ಯಾಮ ಕಿರಣಗಳಂಥ ಹ್ರಸ್ವ ಅಲೆಯುದ್ಧಗಳವರೆಗೆ ವ್ಯಾಪಿಸಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ರೋಹಿತದಲ್ಲಿ ದೃಗ್ಗೋಚರ ವಿಕಿರಣ ಅಥವಾ ಬೆಳಕು ತೀರ ಇಕ್ಕಟ್ಟಾದ ಒಂದು ಭಾಗ ಮಾತ್ರ.

4. ದ್ಯುತಿವಿe್ಞÁನ: ಬೆಳಕಿನ ಸಂಚರಣವನ್ನು (ಪ್ರಾಪಗೇಶನ್) ದ್ಯುತಿವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿ (ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್) ಅಭ್ಯಸಿಸುತ್ತೇವೆ. ಬೆಳಕು ಎನ್ನುವ ಶಕ್ತಿರೂಪ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳಿಂದಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ದ್ಯುತಿವಿe್ಞÁನವನ್ನು ಅನ್ವಿತ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತತ್ವವೆಂದೇ (ಅಪ್ಲೈಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೊಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಸಮ್) ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ತರಂಗ ವಿದ್ಯಮಾನದಲ್ಲಿ ಮೂಲಭೂತವಾದದ್ದು ವ್ಯತಿಕರಣ (ಇಂಟರ್‍ಫಿರನ್ಸ್). ಆಕಾಶದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಸಂಧಿಸುವ ಎರಡು ತರಂಗಗಳು ಸಂಯೋಗಗೊಂಡು ಪ್ರವರ್ಧಿತ ಫಲಿತತರಂಗ ಮೈದಳೆಯಬಹುದು ಅಥವಾ ಅವು ರದ್ದುಗೊಳ್ಳಬಹುದು. ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕ, ವಿವರ್ತನ (ಡಿಫ್ರ್ಯಾಕ್ಷನ್) ಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ಮುಂತಾದ ಉಪಕರಣಗಳು ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗ ಗುಣಗಳನ್ನು ಅಭ್ಯಸಿಸುವಲ್ಲಿ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿವೆ.

5. ಪರಮಾಣವಿಕ ಭೌತವಿe್ಞÁನ: ಪರಮಾಣವಿಕ ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಅಭಿಜಾತ ಬಲವಿe್ಞÁನ ಮತ್ತು ಅಭಿಜಾತ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿಯೇ ದೋಷಯುಕ್ತವಾಗಿರುವಂತೆ ಕಂಡುಬಂದವು. ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿ ಹಗುರಾಗಿರುವ ಪರಮಾಣವಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಆ ಪರಮಾಣುವಿನ ಕಿರಿದಾದ ಆದರೆ ಭಾರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸಿನಿಂದ ಆಕರ್ಷಿಸಲ್ಪಡುವುದಾದರೂ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಉಪಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕೀಯ ಸೌರವ್ಯೂಹವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸುವಂತಿಲ್ಲ-ಸೌರವ್ಯೂಹದಲ್ಲಿಯ ಗುರುತ್ವ ಬಲದ ಬದಲು ಇಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದಾವಿಷ್ಟ ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಣೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತಿದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸುವಂತಿಲ್ಲ. ಪರಮಾಣವಿಕ ರಚನೆ ಅರಿಯಲು ಶಕಲಬಲವಿe್ಞÁನವನ್ನು ಆಧರಿಸುವುದು ಅನಿವಾರ್ಯ. ಇನ್ನೂ ಸೂಕ್ಷ್ಮತರ ವಿವರ ತಿಳಿಯಲು ಸಾಪೇಕ್ಷತಾತ್ಮಕ ಬಲವಿe್ಞÁನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಬೇಕು.

ಪರಮಾಣುವಿನ ಅತಿಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ಕಾರಣವಾಗಿ ಅದರ ಗುಣಗಳನ್ನು ಪರೋಕ್ಷ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ತಂತ್ರಗಳಿಂದ ನಿಗಮಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಈ ತಂತ್ರಗಳ ಪೈಕಿ ಮುಖ್ಯವಾದದ್ದು ರೋಹಿತದರ್ಶನ (ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೊಸ್ಕೊಪಿ). ಇದು ವಸ್ತುಗಳು ಉತ್ಸಜಿಸುವ ಅಥವಾ ಅವಶೋಷಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣದ ಮಾಪನೆ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ರಾಸಾಯನಿಕ ಧಾತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳೂ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಲೆಯುದ್ಧಗಳಿರುವ ಒಂದು ರೋಹಿತವನ್ನು ವಿಕಿರಣಗೈಯುತ್ತವೆ (ರೇಡಿಯೇಟ್). ಪರಮಾಣುವಿನ ಬೆರಳಚ್ಚು ಎಂದು ಇದನ್ನು ಅನ್ವರ್ಥಕವಾಗಿ ವಿವರಿಸುವುದುಂಟು.

6. ಘನಸ್ಥಿತಿಭೌತವಿe್ಞÁನ (ಸಾಲಿಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್): ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣವಿಕ ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಒಂದು ವಿಭಾಗವೆಂದು ಮಾತ್ರ ಪರಿಗಣಿತವಾಗಿದ್ದ ಈ ಶಾಖೆ ಈಚೆಗೆ ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಒಂದು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ವಿಭಾಗವಾಗಿಯೇ ಅಭಿವರ್ಧನೆಗೊಂಡಿದೆ. ಘನವಸ್ತುಗಳ ವೈದ್ಯುತ, ಕಾಂತೀಯ, ದ್ಯುತೀಯ ಮತ್ತು ಪುಟಿತ ಗುಣಗಳನ್ನು ಇದರಲ್ಲಿ ಅಭ್ಯಸಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಘನಿತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ವಸ್ತುಗಳು ಕೂಡ ಇದರ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಬರುತ್ತವೆ. ಸ್ಫಟಿಕಾತ್ಮಕ ಘನವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಇಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷ ಲಕ್ಷ್ಯ ಕೊಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

7. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸಿನ ಭೌತವಿe್ಞÁನ: ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸಿನ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಅಸ್ಥಿರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸುಗಳಿಂದ ಉತ್ಸರ್ಜಿತವಾಗುವ ವಿಕಿರಣ ಈ ಭಾಗದ ಅಧ್ಯಯನ ವಸ್ತು. ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಪರಮಾಣುವಿಗಿಂತ 10,000 ಮಡಿ ಚಿಕ್ಕದು. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸಿನ ಘಟಕ ಕಣಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಅತಿ ಪ್ರಬಲವಾಗಿ ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಈ ಶಕ್ತಿ (ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಶಕ್ತಿ) ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಗಿಂತ (ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ತನ್ನ ಕಕ್ಷಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದಿರುವ ಶಕ್ತಿ) 1,000,000 ಮಡಿ ದೊಡ್ಡದು. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸಿನ ರಚನೆಯ ವಿವರಣೆಗೆ ಶಕಲಸಿದ್ಧಾಂತವೇ ಪ್ರಧಾನ ಹತ್ಯಾರು.

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಸರ್ಜಿಸುವ ಅಸ್ಥಿರ ಪರಮಾಣುಗಳಂತಲ್ಲವೆ ಅಸ್ಥಿರ ವಿಕಿರಣಪಟು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸುಗಳು ಕೂಡ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ರಾಶಿರಹಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಕಣಗಳನ್ನೂ ಹೀಲಿಯಮ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸುಗಳನ್ನೂ ಉತ್ಸರ್ಜಿಸಬಹುದು. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಗುಣಗಳ ಅನ್ವೇಷಣೆಗೆ ಇರುವ ಒಂದು ಪ್ರಧಾನ ಸಂಶೋಧನ ಹತ್ಯಾರು ಎಂದರೆ ಚದರಿಕೆ ಪ್ರಯೋಗ. ಇಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯುತ ಕಣಗಳನ್ನು ವಿಕ್ಷೇಪಕಗಳಾಗಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಲಕ್ಷ್ಯಗಳತ್ತ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುವುದು. ಈ ತಾಡನಾನಂತರ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಗೊಳ್ಳುವ ಕಣಗಳ ಶಕ್ತಿ, ದಿಶೆ ಮತ್ತು ಗುರುತುಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗುವುದು. ಇಂಥ ಸಂಘಟ್ಟಣೆಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಲಕ್ಷ್ಯಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುರುತು ಪೂರ್ತಿ ಬದಲಾಗಿಬಿಡಬಹುದು-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿಯಂತೆ (ಲಕ್ಷ್ಯಧಾತುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸಿನಲ್ಲಿಯ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಅದು ಬೇರೆ ಒಂದು ಧಾತುವಾಗಿ ದ್ರವ್ಯಾಂತರಗೊಳ್ಳಬಹುದು). ಅಸ್ಥಿರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸುಗಳು ಇನ್ನೂ ಕಿರಿಯ ಹಾಗೂ ಸ್ಥಿರರೂಪಗಳಿಗೆ ಒಡೆಯಲ್ಪಡುವ ವಿದಳನ (ಫಿಶ್ಯನ್) ಅಥವಾ ಹಿರಿಯ ಹಾಗೂ ಅಸ್ಥಿರ ರೂಪಗಳಿಗೆ ಕೂಡಿಸಲ್ಪಡುವ ಸಂಲಯನ (ಫ್ಯೂಶನ್) ಎಂಬ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಅಗಾಧ ಮೊತ್ತದ ಶಕ್ತಿ ಬಿಡುಗಡೆ ಆಗುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣುಗಳು ಬಂಧಗೊಂಡು ಅಣುಗಳಾಗುವ ಅಥವಾ ಅಣುಗಳು ಆಣವಿಕ ಬಂಧನಗಳನ್ನು ಭೇದಿಸಿ ಪರಮಾಣುಗಳಾಗುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆ ಆಗುವ ಶಕ್ತಿಯ ಮೊತ್ತಕ್ಕಿಂತ-ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆ- ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆ ಬೃಹತ್ಪ್ರಮಾಣದ್ದಾಗಿದೆ.

ಭೂಮ್ಯತೀತ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಬರುವ ವಿಶ್ವಕಿರಣಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುಚ್ಛ ಶಕ್ತಿಗಳಿರುವ ಕಣಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಈ ಕಣಗಳ-ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಪ್ರೊಟಾನುಗಳು-ಸತತ ವರ್ಷವೇ ಸುರಿಯುತ್ತಿದೆ.

8. ಕಣಭೌತವಿe್ಞÁನ: ಎಲ್ಲ ದ್ರವ್ಯದ ಮೂಲಭೂತ ಘಟಕಗಳಾದ ಮೂಲ ಕಣಗಳ ಅಧ್ಯಯನ ಸಮಕಾಲೀನ ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಮುಂಚೂಣಿಯಲ್ಲಿದೆ. ಈ ಶಾಖೆಗೆ ಕಣಭೌತವಿe್ಞÁನ ಅಥವಾ ಉಚ್ಚಶಕ್ತಿಭೌತವಿe್ಞÁನ ಎಂದು ಹೆಸರು. ಇಂದು ತಿಳಿದಿರುವ ಅಧಿಕಸಂಖ್ಯೆಯ ಮೂಲ ಕಣಗಳ-ಇವು ಇನ್ನೂ ಕಿರಿದಾದ ಮೂಲಭೂತಕಣಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಗಳಿಂದ ಆದವಲ್ಲ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ-ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಬದ್ಧತೆಯ ಪ್ರರೂಪಗಳನ್ನು (ಪ್ಯಾಟನ್ರ್ಸ್ ಆಫ್ ಕೊಹಿರೆನ್ಸ್) ಹುಡುಕುವುದು ಇದರ ಗುರಿ. ಸುಪರಿಚಿತವಾದ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆ ಸ್ಥಿರವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರೊಟಾನ್ ಜೊತೆಗೆ 10-23 ಸೆಕೆಂಡ್ ಅವಧಿಯನ್ನು ಹೊತ್ತು ಮಾತ್ರ ಅಸ್ತಿತ್ವವಿರುವ ಅಸ್ಥಿರಕರಣಗಳು ಕೂಡ ಮೂಲ ಕಣಗಳ ಬಳಗಕ್ಕೆ ಸೇರುತ್ತವೆ; ಅಸ್ಥಿರ ಮೂಲ ಕಣಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಉಚ್ಚಶಕ್ತಿ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷಣಗಳು ಅವಶ್ಯ. ಈ ಕಣಗಳ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಬದ್ಬುದಕೋಷ್ಠಗಳಂಥ (ಬಬ್ಬಲ್ ಚೇಂಬರ್ಸ್) ಸಲಕರಣೆಗಳಿಂದ ಅಭ್ಯಸಿಸಲಾಗುವುದು. ಮೂಲಕಣಗಳ ನಡುವೆ ಕೆಲವೊಂದು ವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಸಂಘಟನ ಯೋಜನೆಗಳೂ ಕುಟುಂಬ ಸಂಬಂಧಗಳೂ ಪತ್ತೆ ಆಗಿವೆ. ಆದರೆ ಕಣ ಭೌತವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿಯ ವರ್ತಮಾನ ಸಂಶೋಧನೆ ಒಂದು ನಿಶ್ಚಿತ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯತ್ತ ಅಭಿಸರಿಸುತ್ತಿದೆಯೇ ಎಂಬುದರ ಬಗ್ಗೆ ಈಗ ಏನೂ ಹೇಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದು.

9. ಶಕಲಬಲವಿe್ಞÁನ: ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಹಲವಾರು ಶಾಖೆಗಳು ತಮ್ಮ ವಸ್ತುವಿಷಯಗಳಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದ್ದರೂ ಕೆಲವೊಂದು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ತತ್ತ್ವಗಳು ಎಲ್ಲವಕ್ಕೂ ಸಮವಾಗಿಯೇ ಅನ್ವಯವಾಗುತ್ತವೆ. ಇಂದು ಭೌತವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿ ಮುನ್ನಡೆಗಳೇನಿದ್ದರೂ ಅವು ಉಪಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕೀಯ (ಸಬ್‍ಮೈಕ್ರೊಸ್ಕೋಪಿಕ್) ವಲಯದಲ್ಲಿವೆ. ಸಂಶೋಧನೆ ಅತಿ ತೀವ್ರವಾಗಿ ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳೆಂದರೆ ಪರಮಾಣವಿಕ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್, ಘನಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಮೂಲಕಣಭೌತವಿe್ಞÁನ. ಇವೆಲ್ಲವುಗಳ ಬೆನ್ನೆಲುಬು ಶಕಲ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಹಾಗೂ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತ. ಆಧುನಿಕ ಭೌತವಿe್ಞÁನಕ್ಕೆ ಇವು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ತಳಹದಿ ಒದಗಿಸಿವೆ.

ಅಭಿಜಾತಬಲವಿe್ಞÁನವನ್ನು ಲಕ್ಷಣೀಕರಿಸುವ ಭೌತರಾಶಿಗಳು ಸಾಧ್ಯ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಒಂದು ವ್ಯಾಪ್ತಿ ನೇರ ಅವಿಚ್ಛಿನ್ನವಾಗಿ ಬದಲಾಗಬಹುದಾದಂಥವು ಮತ್ತು ಕಾರಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಅಂತರಸಂಬಂಧ ಇರುವಂಥವು. ಶಕಲ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣಗಳಾದರೋ ವಿಚ್ಛಿನ್ನತೆ ಮತ್ತು ನೈಜ ಅನಿಶ್ಚಿತತೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣ ಸದಾ ಅವಿಚ್ಛಿನ್ನ ತರಂಗಗಳಿಂದಲೇ ಆಗಿರುವುದೆಂಬ ಪ್ರಚಲಿತ ಭಾವನೆಯನ್ನು ಶಕಲಸಿದ್ಧಾಂತ ಪುರಸ್ಕರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಅದು ಕಣಸದೃಶ ಫ್ರೋಟಾನುಗಳಿಂದ ಆಗಿದೆ ಎಂದೂ ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಫ್ರೋಟಾನಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸಂವೇಗ ಅದರ ಆವರ್ತಾಂಕಕ್ಕೆ (ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ) ಅನುಲೋಮಾನುಪಾತದಲ್ಲಿರುವುದು. ಇದೇ ಪ್ರಕಾರ ಶಕಲಸಿದ್ಧಾಂತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನಂಥ ಒಂದು ಕಣ ತರಂಗಗುಣಪೂರಿತವಾಗಿದೆಯೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತದೆ. ಕಣದ ಅಲೆಯುದ್ದ ಅದರ ಸಂವೇಗಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಲೋಮಾನುಪಾತದಲ್ಲಿರುವುದು. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿಯೂ ಅನುಪಾತದ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಲಾಕ್ಷಣಿಕ ಶಕಲ ಅಥವಾ ಪ್ಲ್ಯಾಂಕನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ h. ಶಕಲ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಆವಿಷ್ಕರ್ತೃವಾದ ಜರ್ಮನ್ ಭೌತವಿe್ಞÁನಿ ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ ಪ್ಲ್ಯಾಂಕನ ಗೌರವಾರ್ಥ ಈ ಹೆಸರು ಬಂದಿದೆ. ಇದರ ಬೆಲೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮಾತಿಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಲಾಕ್ಷಣಿಕ ಶಕಲ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಇವು ವಿರೋಧಾಭಾಸಗಳಂತೆ ತೋರುವುದು ಸಾಧ್ಯ-ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಿಯ ಅಥವಾ ಪರಮಾಣವಿಕ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಪ್ರಕಟವಾಗುತ್ತವೆ. ಗೋಚರ ಪ್ರಪಂಚದಲ್ಲಿ ಅಂದರೆ ಬೃಹದ್ದರ್ಶಕೀಯ ಪ್ರಾಂತ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಶಕಲ ಭೌತವಿe್ಞÁನ ಅಭಿಜಾತ ಭೌತವಿe್ಞÁನವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡುವುದು.

ವಿದ್ಯುದಾವಿಷ್ಟ ಪರಮಾಣವಿಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಶಕಲಸಿದ್ಧಾಂತದ ನಿಯಮಗಳ ಮತ್ತು ಆಕಾಶದ ಸಮಾಂಗೀಯ ಗುಣಗಳ ಜೊತೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ, ಕನಿಷ್ಠ ಪಕ್ಷ ತಾತ್ತ್ವಿಕವಾಗಿಯಾದರೂ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಧಾತುಗಳ ಆವರ್ತಕೋಷ್ಟಕದ ಸಹಿತ ಪರಮಾಣವಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯ. ಸ್ಥೂಲವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ ಅಲೆಯೊಂದು ಭಾವಿಸಲಾದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪರಮಾಣವಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನನ್ನೂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಸಿನ ಸುತ್ತ ಪೊರ್ದಿಸಬೇಕು. ತತ್ಕಾರಣವಾಗಿ ಪರಮಾಣವಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಕೆಲವು ವಿವಿಕ್ತ ಶಕಲೀಕೃತ ಶಕ್ತಿಗಳಿಗೆ ನಿರ್ಬಂಧಿತವಾಗಿವೆ. ಒಂದು ಪರಮಾಣು ವಿಚ್ಛಿನ್ನ ಶಕಲ ಸಂಕ್ರಮಣಕ್ಕೆ (ಡಿಸ್ಕಂಟಿನ್ಯೂವಸ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್‍ಟ್ರಾನ್ಸಿಶನ್) ಅಥವಾ ಶಕಲ ನೆಗೆತಕ್ಕೆ ಒಳಗಾದಾಗ ಅದರ ಶಕ್ತಿ ನಿಖರವಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಿಸಿರುವ ಒಂದು ಮೊತ್ತದಷ್ಟು ಹಠಾತ್ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಕಾರಣದಿಂದ ಸಂವಾದಿ ಶಕ್ತಿಯ ಒಂದು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಸೃಷ್ಟಿಗೊಂಡು ಉತ್ಸರ್ಜನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ನಾಶವಾಗಿ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣವಿಕ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಿಸಲಾಗಿದ್ದರೂ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ನೆಲೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೀಗೆ ಮಾಡಲಾಗಿಲ್ಲ. ಕಣ ಒಂದು ದತ್ತ ನೆಲೆಯಲ್ಲಿರಬಹುದಾದ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಶಕಲಸಿದ್ಧಾಂತ ಕೊಡಬಲ್ಲದು.

ಇತರ ಎಲ್ಲ ಭೌತವಿe್ಞÁನಗಳಿಂದ ಶಕಲ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ಅನಿಶ್ಚಿತತಾ ತತ್ತ್ವ ಅಥವಾ ಅನಿರ್ಧರಣೀಯತಾತತ್ತ್ವ. ಜರ್ಮನ್ ಭೌತ ವಿe್ಞÁನಿ ವರ್ನರ್ ಹೈಸನ್‍ಬರ್ಗ್ ಇದರ ಆವಿಷ್ಕರ್ತೃ. ಈ ತತ್ತ್ವದ ಪ್ರಕಾರ ಕಣದ ನೆಲೆಯನ್ನು ಅಧಿಕಾಧಿಕ ನಿಷ್ಕøಷ್ಟತೆಯಿಂದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟಗೊಳಿಸುವ ಕ್ರಿಯೆ ಅದರ ಸಂವೇಗದಲ್ಲಿಯ ಅನಿಶ್ಚಿತತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಲೋಮವಾಗಿ ನೈಜ ಅನಿಶ್ಚಿತತೆಯ ಡಿಗ್ರಿಯನ್ನು ಪ್ಲ್ಯಾಂಕನ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಪರಿಮಾಣ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. e್ಞÁತಬಲಗಳ ಪ್ರಭಾವದಲ್ಲಿರುವ ಒಂದು ಕಣದ ಭವಿಷ್ಯ ವೃತ್ತಾಂತವನ್ನು ಮುನ್ನುಡಿಯಲು ಆ ಕಣದ ನೆಲೆ ಮತ್ತು ಸಂವೇಗ ಎರಡೂ ವಿವರವಾಗಿ ಗೊತ್ತಿರಲೇಬೇಕಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪ್ರಪಂಚದಲ್ಲಿ ಇಂಥ ಒಂದು ಕಾರ್ಯಕ್ರಮ ಅಪ್ರಾಯೋಗಿಕವೆಂದು ಶಕಲ ಸಿದ್ಧಾಂತದಿಂದ ವೇದ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣದ ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯಕಣಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಪೂರಕ ಅಲೆ ಮತ್ತು ಕಣಮುಖಗಳು-ಅಂದರೆ ಅಲೆಕಣದ್ವೈತತ್ತ್ವ-ಅನಿಶ್ಚಿತತಾ ಸಂಬಂಧದ ಇನ್ನೊಂದು ಪ್ರಕಟಿತರೂಪ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಿವರ್ತನ (ಡಿಫ್ರ್ಯಾಕ್ಷನ್) ವಿದ್ಯಮಾನದಲ್ಲಿಯಂತೆ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅಲೆ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವುದಾದರೆ ಆ ವೀಕ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಅದು ಕಣ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾರದು ಕೂಡ. ಇದೇ ಪ್ರಕಾರ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣ ದ್ಯುತಿವೈದ್ಯುತ ಪರಿಣಾಮದಲ್ಲಿಯಂತೆ ದ್ರವ್ಯದ ಜೊತೆ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆ ಎಸಗಿದಾಗ ಆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ವಸ್ತುತಃ ಕಣಸದೃಶ ಪ್ರೋಟಾನುಗಳ ಸಂಘಟ್ಟಣೆಯೇ ಆಗಿರುವುದು. ಹೀಗಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣದ ಅಲೆ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಅವಶ್ಯವಾಗಿ ಅಲಕ್ಷಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಅರ್ಥದಲ್ಲೇ ಡೇನಿಶ್ ಭೌತವಿe್ಞÁನಿ ನೀಲ್ಸ್ ಬೋರ್ ಅವರು ಇದನ್ನು ಪೂರಕತಾ ತತ್ತ್ವದಲ್ಲಿ (ಪ್ರಿನ್ಸಿಪಲ್ ಆಫ್ ಕಾಂಪ್ಲಿಮೆಂಟಾರಿಟಿ) ಹೀಗೆಂದು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಿರುವುದಾಗಿದೆ: ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ನಿರ್ಬಂಧಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಆದರೆ ಸಮವಾಗಿಯೇ ಅರ್ಥವಾಗುವ ವಿವರಣೆಗಳನ್ನು ಅಲೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಾಗಲಿ ಕಣಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಾಗಲಿ ಬೇಡುತ್ತವೆ.

ಶಕಲ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ವ್ಯವಹಾರ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಗಳ ಮತ್ತು ಅನಿಶ್ಚಿತತೆಗಳ ಜೊತೆ ಇರುವುದಾದರೂ ಅನ್ಯತ್ರ ವಿವರಣೆಗೆ ನಿಲುಕದ ಪರಮಾಣವಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುವುದರಲ್ಲಿ ಇದು ಗಮನಾರ್ಹ ಯಶಸ್ಸು ಸಾಧಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಇಲ್ಲಿಯ ತನಕ ಇದು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪರೀಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿಯೂ ಉತ್ತೀರ್ಣವಾಗಿದೆ.

10 ಸಾಪೇಕ್ಷತಾತ್ಮಕ ಬಲವಿe್ಞÁನ (ರಿಲೆಟಿವಿಸ್ಟಿಕ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್): ಅಭಿಜಾತ ಬಲವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿ ಆಕಾಶಕ್ಕೆ ನಿರಪೇಕ್ಷ ಲಕ್ಷಣವನ್ನು ನಿಗದಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಕಾಲ ಪ್ರವಹಿಸಿದಂತೆ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಲ್ಲಿರುವ ಖಾಲಿ ಆಕಾಶದಲ್ಲಿ ಘಟನೆಗಳು ಅನಾವರಣಗೊಳ್ಳುವುವು. ಒಬ್ಬ ವೀಕ್ಷಕನಿಗೆ ಏಕಕಾಲಿಕವಾಗಿಯೇ ಸಂಭವಿಸುವ ಘಟನೆಗಳು ಇನ್ನೊಬ್ಬ ವೀಕ್ಷಕನಿಗೂ ಏಕಕಾಲಿಕವಾಗಿಯೇ ಸಂಭವಿಸುವುವೆಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಅದರ ಪ್ರಕಾರ ರಾಶಿಯನ್ನು (ಮಾಸ್) ನಾಶಗೊಳಿಸುವುದು ಅಸಾಧ್ಯವೆಂದಿತ್ತು. ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿ ಊಡಿದುದಾದರೆ ಕಣಗಳು ಯಾವುದೇ ಊಹಾತೀತ ವೇಗವನ್ನೂ ಐದಬಲ್ಲವು. ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್‍ಸ್ಟೈನರಿಂದ 1905ರಲ್ಲಿ ಸೃಷ್ಟಿಸಲ್ಪಟ್ಟು, ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತೆ ಮತ್ತೆ ಸ್ಥಿರೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟು ಈಗ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತವೆಂದು ಪ್ರಸಿದ್ಧವಾಗಿರುವ ಬಲವಿe್ಞÁನದ ಈ ವಿಭಾಗ, ಪೂರ್ವೋಕ್ತ ಮತ್ತು ಇತರ ತತ್ಸದೃಶ ಸುಪ್ರಷ್ಟ ಅಭಿಗೃಹೀತಗಳು ಪೂರ್ತಿ ಹುಸಿಯೆಂದು ಸಾಧಿಸಿದೆ.

ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಅಭಿಗೃಹೀತಗಳು: ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾದ ಮತ್ತು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ವಿಚಿತ್ರವಾದ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾತ್ಮಕ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಈ ಮುಂದಿನ ಎರಡು ಮೂಲಾಧಾರ ಅಭಿಗೃಹೀತಗಳಿಂದ ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತವೆ: 1. ಬೆಳಕಿನ ಆಕರವೊಂದನ್ನು ಕುರಿತಂತೆ ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿ ವೀಕ್ಷಕರ ಚಲನಸ್ಥಿತಿ ಏನೇ ಇದ್ದರೂ ಅವರು ಅಳೆಯುವ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗ ಮಾತ್ರ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.

2. ಎಲ್ಲ ಜಡಾತ್ಮಕ ನಿರ್ದೇಶಕ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ನಿಯಮಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಮೊದಲನೆಯ ಅಭಗೃಹೀತ-ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದ ಅಚರತ್ವ-ಒಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ತಥ್ಯ. ಆಕಾಶ ಸಂಕೋಚನ, ಕಾಲವಿಸ್ತಾರ (ಟೈಮ್ ಡೈಲೇಶನ್) ಮತ್ತು ಏಕಕಾಲಿಕತೆಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆ ಎಂಬ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು ಇದರಿಂದ ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ. ಚಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಒಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು ವಿಶ್ರಾಂತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಒಬ್ಬ ವೀಕ್ಷಕ ಅಳೆದಾಗ ಆ ವಸ್ತು ಅದರ ಚಲನ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಕೋಚಿಸಿರುತ್ತದೆ; ಚಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಗಡಿಯಾರಗಳ ಗತಿ ನಿಧಾನವಾಗುತ್ತದೆ; ಆಕಾಶದಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿದ್ದು ಸ್ಥಿರ ವೀಕ್ಷಕನಿಗೆ ಏಕಕಾಲಿಕವಾಗಿರುವ ಎರಡು ಘಟನೆಗಳು ಚಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ ವೀಕ್ಷಕರಿಗೆ ಒಂದರಹಿಂದೆ ಇನ್ನೊಂದು ಸಂಭವಿಸುವ ಎರಡು ಘಟನೆಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಮೂರು ಆಯಾಮಗಳ ಆಕಾಶ ಅಂತರಗಳೂ ಒಂದು ಆಯಾಮದ ಕಾಲ ಅವಧಿಯೂ ನಾಲ್ಕು ಆಯಾಮಗಳವೆಂದು ಹೇಳಬಹುದಾದ ಆಕಾಶ-ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಸನ್ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿತವಾಗಿವೆ.

ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಎರಡನೆಯ ಅಭಿಗೃಹೀತ ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ನಿಯಮಗಳ ಸಹಚರತ್ವಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಇದು ಕೂಡ ಅಭಿಜಾತ ಬಲವಿe್ಞÁನಕ್ಕೆ ಮೂಲಭೂತವಾದದ್ದೇ. ಇದರ ಅರ್ಥ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ (ಆದರೆ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷಶೂನ್ಯವಾದ) ರೈಲಿನೊಳಗೆ ಆಡುವ ಪಿಂಗ್‍ಪಾಂಗ್ ಆಟ ನಿಂತಿರುವ ರೈಲಿನೊಳಗೆ ಆಡುವ ಅದೇ ಆಟದಂತೆಯೇ ಇರುವುದು. ಏಕೆಂದರೆ ಚಲನೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಎಂಬ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ನಡುವೆ ವಿಭೇದೀಕರಣ ಸಾಧ್ಯವಾಗದು. ಈಗ ಸಂವೇಗ, ಶಕ್ತಿ ಮುಂತಾದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಪರಿಮಾಣಗಳು ಕಣವೇಗಾವಲಂಬಿಗಳಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಇವುಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾತ್ಮಕ ರೂಪಗಳು ಅಭಿಜಾತ ತದ್ರೂಪಗಳಿಂದ ಬೇರೆ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ m ರಾಶಿಯ ಯಾವುದೇ ಕಣದ ಸಮಗ್ರಶಕ್ತಿ ಇಯ ಬೆಲೆ ರಾಶಿ (m) ಹಾಗೂ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದ (ಛಿ) ವರ್ಗ ಇವರೆಡರ ಗುಣಲಬ್ಧಕ್ಕೆ ಸಮ: ಇ=mಛಿ2. ಅಂದ ಮೇಲೆ ರಾಶಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಸಮಾನವಾದವು ಹಾಗೂ ಪರಿವರ್ತನೀಯವಾದವು ಎಂಬುದಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಲ್ಪಡಬೇಕು. ಅಲ್ಲದೇ ಕಣದ ಪರಮಾಂತಿಮ ವೇಗಮಿತಿ ಛಿ ; ಆ ಘಟ್ಟದಲ್ಲಿ, ಅಂದರೆ ಕಣದ ವೇಗ ಛಿ ಯನ್ನು ಐದುವ ಸವ್ನಿವೇಶದಲ್ಲಿ ರಾಶಿ, ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸಂವೇಗ ಎಲ್ಲವೂ ಅನಂತಗಾಮಿಯಾಗಿರುವುವು.

ವಿಶೇಷ ಮತ್ತು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತ: ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತ ವಿಶ್ರಾಂತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಇಲ್ಲವೇ ಸ್ಥಿರನಕ್ಷತ್ರಗಳಿಗೆ (ಜಡಾತ್ಮಕ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳು) ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವೇಗದಿಂದ ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ನಿರ್ದೇಶಕ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳಿಗೆ ನಿರ್ಬಂಧಿತವಾಗಿದೆ. ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷಿತ ನಿರ್ದೇಶಕ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳಿಗೆ ಮಾಡಿದ ಇದರ ವಿಸ್ತರಣೆಯೇ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತ. ಸಮಾನತಾ ತತ್ತ್ವದ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುವ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಆಕಾಶ-ಕಾಲ ವಸ್ತ್ರವಾಗಿ ನೇಯುವುದರ ಮೂಲಕ ಜ್ಯಾಮಿತೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸಂವೃತಕೋಶದೊಳಗೆ ಇರುವಾತ ಅದರ ಒಂದು ಗೋಡೆಗೆ ಅಮುಕಲ್ಪಟ್ಟಾಗ ತನ್ನ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗವಾಗುವ ಬಲ ಆ ಸಂಪುಟದ ಹೊರಗಿರುವ ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಫಲವೇ ಅಥವಾ ಕೋಶದ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷದ ಫಲವೇ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿಭೇದಿಕರಿಸಲಾರ. ಇಂಥ ಒಂದು ಪರಿಣಾಮವನ್ನು-ವಸ್ತುಗಳ ಜೊತೆ ಬೆಳಕು ಗುರುತ್ವಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆ ಎಸಗುವುದನ್ನು-ವಿಶ್ವಪ್ರಯೋಗ ಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಕಾಣಲಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸೂರ್ಯನಂಥ ಪ್ರಬಲ ಗುರುತ್ವಕ್ಷೇತ್ರದ ಸನಿಹಕ್ಕಾಗಿ ಹಾಯುವಾಗ ನಾಕ್ಷತ್ರಿಕ ಕಿರಣದಂಡ ಪಥವಿಚಲಿತವಾಗುತ್ತದೆ; ನಕ್ಷತ್ರದಿಂದ ಬರುವ ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಯುದ್ಧ ಜಾಸ್ತಿ ಆಗುತ್ತದೆ (ಗುರುತ್ವಾತ್ಮಕ ರಕ್ತಪಲ್ಲಟ). ಮೂಲಭೂತ ಬಲವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತತ್ವವನ್ನು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಏಕೀಕೃತ ಕ್ಷೇತ್ರಸಿದ್ಧಾಂತವಾಗಿ ಜ್ಯಾಮಿತೀಕರಿಸಲು ಇಲ್ಲಿಯತನಕ ಮಾಡಿದ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ವಿಫಲವಾಗಿವೆ.

ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದಾಗಿ ಅಗ್ಗದ ಜನಪ್ರಿಯ ಲೇಖನಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾಗಿರುವ ವಿವರಣೆಗೂ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆಗೂ ಯಾವ ಸಂಬಂಧವೂ ಇಲ್ಲ. ತದ್ವಿರುದ್ಧವೇ ನಿಜ ಪರಿಸ್ಥಿತಿ. ವೀಕ್ಷಕನಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಕಾಲಾವಧಿ, ಆಕಾಶಾಂತರ ಮತ್ತು ಇತರ ಭೌತಪರಿಮಾಣಗಳು ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿದ್ದರೂ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗ ಮತ್ತು ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ನಿಯಮಗಳು ಮಾತ್ರ ನಿರಪೇಕ್ಷವಾದವು.

11. ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮಗಳು: ಅಭಿಜಾತ ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಅಭಿವರ್ಧನೆಯ ಪ್ರಾರಂಭಿಕ ಘಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಲಾದ ಈ ನಿಯಮಗಳು ಸಮಕಾಲೀನ ಭೌತವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿ ಅಧಿಕಾಧಿಕ ಗಮನಾರ್ಹ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತಿವೆ. ನಿಜಕ್ಕೂ ಇಂದು ಮೂಲಕಣ ಭೌತವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮಗಳ ಅನ್ವೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಮೂಲಭೂತಬಲಗಳ ಹಾಗೂ ಕಣಗಳ ಜೊತೆ ಅವುಗಳ ಸಂಬಂಧ ಎಂಬುದಾಗಿ ವಿವರಿಸಬಹುದು.

ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮವೂ ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವ ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಚಯನ ಕುರಿತು ಇದೆ. ಈ ಸಂಚಯನದ ಅಥವಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಒಳಗೆ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆ ಎಸಗುವ ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ಏನು ಕ್ರಿಯೆ ಸಂಭವಿಸಿದರೂ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಯಾವುದೋ ಭೌತಪರಿಮಾಣ ಮಾತ್ರ ಕಾಲ ಕುರಿತಂತೆ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಅಥವಾ ಸಂರಕ್ಷಿತವಾಗಿರುವುದು. ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮಗಳು ಅವೆಷ್ಟು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಹಾಗೂ ಸರಳವಾಗಿವೆ ಎಂದರೆ ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಂತರಿಕ ಕ್ರಿಯಾವಿನ್ಯಾಸದ ಬಗ್ಗೆ ನಮಗೆ ಏನೂ ತಿಳಿಯದಿರುವಾಗಲೂ ಈ ನಿಯಮಗಳು ಅದಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯವಾಗುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಆ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಇವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿ ಲಾಭ ಪಡೆಯಬಹುದು.

ವಿಶ್ವಾದ್ಯಾಂತ ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮಗಳು ಈ ಮುಂದಿನ ಭೌತ ಪರಿಮಾಣಗಳಿಗೆ ಸಾಧುವೆಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ: 1. ರೇಖೀಯ ಸಂವೇಗ, 2. ರಾಶಿ-ಶಕ್ತಿ, 3.ಕೋನೀಯ ಸಂವೇಗ, 4.ವಿದ್ಯುದಾದೇಶ, 5. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆ, 6.ಮ್ಯೂಅನ್ ಸಂಖ್ಯೆ, 7.ಬೇರ್ಯಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆ. ಮೊದಲ ನಾಲ್ಕು ನಿಯಮಗಳ ಆಭೀಜಾತ ರೂಪಗಳು ಆ ಭೌತವಿe್ಞÁನದಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲರಿಗೂ ಸುಪರಿಚಿತವಾಗಿವೆ. ಕೊನೆಯ ಮೂರು, ಮೂಲಕಣಗಳ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ತಲೆದೋರುತ್ತವೆ. ಆಸ್ಫೋಟನೆ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ ಒಂದು ಕಣ ಯಾವುದೆ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ ಸಿಡಿಯಬೇಕಾದರೆ ಇನ್ನೊಂದು ಕಣ ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧ ದಿಶೆಯಲ್ಲಿ ಸಿಡಿಯಲೇಬೇಕು ಎಂಬುದಾಗಿ ರೇಖೀಯ ಸಂವೇಗ ರಾಶಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾತ್ಮಕ ಸಮಾನತೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತ ರಾಶಿ ಶಕ್ತಿ ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮ ರಾಶಿಯ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ವೈದ್ಯುತವಾಗಿ ತಟಸ್ಥವಾಗಿರುವ ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಧನ ಮತ್ತು ಋಣ ಆವೇಶಗಳ ಸಮ ಮೊತ್ತಗಳಿಂದ ಆಗಿರಬಹುದೆಂಬುದು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮದ ಅರ್ಥ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರತಿಕಣವಾದ ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಇವೆರೆಡರ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಹಾರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಇವುಗಳ ರಾಶಿ ನಿಶ್ಯೇಷವಾಗುತ್ತದೆ. ಅಷ್ಟೇ ಸಮಗ್ರಶಕ್ತಿ ಇರುವ ಎರಡು ಅನಾವಿಷ್ಟ ಪ್ರೋಟಾನುಗಳು ಸೃಷ್ಟಿಸಲ್ಪಟ್ಟು ವಿರುದ್ಧ ದಿಶೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಡಿಯುತ್ತವೆ. ಈ ತೆರನಾಗಿ ರಾಶಿ-ಶಕ್ತಿ, ರೇಖೀಯ ಸಂವೇಗ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ನಿಯಮವೂ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಕೆಲವು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಆವಶ್ಯಕತೆಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಆಕಾಶ ಮತ್ತು ಕಾಲದ ಸಮಾಂಗೀಯತಾ ಗುಣಕ್ಕೆ ಕೂಡ ಸಂಬಂಧಿತವಾಗಿದೆ ಅಥವಾ ಇದರಿಂದ ನಿಗಮಿಸಲ್ಪಡಬಹುದಾಗಿದೆ ಎಂಬ ವಾಸ್ತವಾಂಶದಿಂದ ಈ ನಾಲ್ಕು ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮಗಳ ಮೂಲಭೂತ ಗುಣ ಸುಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮವೊಂದು ನಿಷೇಧಿಸಿದ ವಿನಾ ಮೂಲಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಮೂಲಭೂತ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಕುರಿತಂತೆ ನಾವು ಊಹಿಸಬಹುದಾದ ಯಾವುದೇ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೂ ಅಸಂಭವವಲ್ಲ ಎಂಬುದು ಆಧುನಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಎಂದೇ ಯಾವುದೋ ಒಂದು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ನಮ್ಮ ವೀಕ್ಷಣೆಗೆ ದೊರೆಯಲಿಲ್ಲವೆಂದರೆ ಅಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಒಂದು ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮ ಇದ್ದು ತತ್ಸಂಬಂಧಿತವಾದ ಮೂಲಭೂತ ಸಮಾಂಗೀಯ ತತ್ತ್ವ ಇರುವುದು ಶಕ್ಯ ಎಂಬುದನ್ನು ಅದು ಸೂಚಿಸುವುದಾಗಿರಬಹುದು.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆ; ಮ್ಯೂಅನ್ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಬೇರ್ಯಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆ ಇವುಗಳ ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್, ಮ್ಯೂಆನ್ ಮತ್ತು ಬೇರ್ಯಾನ್ ಕುಟುಂಬಗಳಿಗೆ ಸೇರಿದವೆಂದು ಗುರುತಿಸಲಾದ ಕಣಸಮೂಹಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯವಾಗುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ. ಇದೆಂದೂ ಕಡಿಮೆ ಭಾರದ ಕಣಗಳಾಗಿ ಕ್ಷಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಗುಣ ಮತ್ತು ತತ್ಸದೃಶ ವೀಕ್ಷಣೆಗಳು, ಪ್ರೋಟಾನನ್ನು ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿ ಭಾರವಾದ ಮೂಲಕಣಗಳ ಬೇರ್ಯಾನ್ ಕುಟುಂಬದ ಲಘುತಮ ಸದಸ್ಯವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಿವೆ. ಇನ್ನೂ ಹಲವಾರು ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲಾಗಿದೆ. ಇವು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕವಾಗಿ ಸಾಧುವಲ್ಲವಾದರೂ ವಿಶೇಷ ದರ್ಜೆಯ ಕಣಗಳ ಜೊತೆ ಸಂಬಂಧಿತವಾಗಿವೆ.

12 ಮೂಲಭೂತ ಬಲಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು: ನಿಸರ್ಗದಲ್ಲಿ ಈಗ ಗೊತ್ತಿರುವ ಎಲ್ಲ ಬಲಗಳನ್ನೂ ನಾಲ್ಕು ಮೂಲಭೂತ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಹ್ರಸ್ವೀಕರಿಸಬಹುದು: ರಾಶಿಯುತವಾದ ಯಾವುವೇ ಎರಡು ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ವರ್ತಿಸುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಬಲ; ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಯುತವಾದ ಯಾವುವೇ ಎರಡು ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ವರ್ತಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಬಲ; ಪರಮಾಣವಿಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಸಿನ ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಭಾರಯುತ ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ವರ್ತಿಸುವ ಪ್ರಬಲ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆ ಅಥವಾ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಬಲ; ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕ್ಷಯಿಸಿ ಫ್ರೋಟಾನ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಮೈದಳೆಯುವಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತವಾಗುವ ದುರ್ಬಲ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆ. ಇವನ್ನು ಏಕೀಕರಿಸಿ ಸಂಯುಕ್ತ ಬಲವನ್ನು-ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನೂ ಕಾಂತತ್ವವನ್ನೂ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಬಲವನ್ನು ಪಡೆದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ-ಸ್ಥಾಪಿಸಬೇಕೆಂದು ಭೌತವಿe್ಞÁನದ ಮಹದಾಶಯ. 1980ರಿಂದೀಚೆಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತತ್ವ ಮತ್ತು ದುರ್ಬಲ ಅಂತರಕ್ರಿಯೆ ಇವೆರಡನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೊವೀಕ್ (ವಿದ್ಯುದ್ದುರ್ಬಲ) ಎಂಬ ಒಂದು ಬಲವಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸುವುದು ಸಫಲವಾಗಿದೆ.

ನಾಲ್ಕು ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪೈಕಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯೂ ಆಯಾ ಬಲದ ಜೊತೆ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿರುವ ಕಣಗಳ ವಿನಿಮಯದಿಂದ ಜರಗುವುದೆಂದು ಶಕಲಕ್ಷೇತ್ರ ಸಿದ್ಧಾಂತ ವಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಅಭಿಜಾತ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತತ್ವದಲ್ಲಾದರೋ ಒಂದು ಆವಿಷ್ಟಕಣ ಇನ್ನೊಂದು ಆವಿಷ್ಟಕಣದ ಮೇಲೆ ವರ್ತಿಸಿ ಬಲವನ್ನು ಪ್ರೇಷಿಸುವ ಅವಿಚ್ಛಿನ್ನ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವುದೆಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ. ಶಕಲ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಆವಿಷ್ಟ ಕಣವೂ ಕಾಲ್ಪನಕ ಮತ್ತು ಅವೀಕ್ಷಣೀಯ ಫ್ರೋಟಾನುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿರುವ ಕ್ಷೇತ್ರ ಕಣಗಳನ್ನು ಅವಿಚ್ಛಿನ್ನವಾಗಿ ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪುನರವಶೋಷಿಸುತ್ತದೆ. ಆವಿಷ್ಟ ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ನಡೆಯುವ ಈ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಪ್ರೋಟಾನುಗಳ ವ್ಯಾಪಾರವಿನಿಯಮವೇ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಬಲದ ಉಗಮ. ಹೀಗೆ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಬಲಕ್ಕೂ ಕ್ಷೇತ್ರ ಎನ್ನುವುದು ಸಂವಾದೀ ಕ್ಷೇತ್ರಕಣಗಳಿಂದ ಕೂಡಿರುವುದೆಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಲದೇ ಮೂಲಕಣಗಳ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಜರಗುವ ಎಲ್ಲ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನೂ ಕಣಗಳ ಸೃಷ್ಟಿ ನಾಶ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ವಿನಿಮಯ ಎಂದು ಭಾವಿಸಬಹುದು. ಇದು ವಿಚಿತ್ರವೆನ್ನಿಸಬಹುದಾದರೂ ಮೂಲಸೂಕ್ಷ್ಮ ಭೌತವಿe್ಞÁನ ಕುರಿತ ಈ ದೃಷ್ಟಿ ಹಲವು ಬಗೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿರುವುದರಿಂದಲೂ ಇಲ್ಲಿಯ ತನಕ ವೀಕ್ಷಿಸಿರದಿದ್ದ ಕಣಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ಮುನ್ನುಡಿಯುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿರುವುದರಿಂದಲೂ ಈ ದೃಷ್ಟಿ ಸಾಧುವೆನ್ನಿಸಿದೆ.