இயக்கம் (இயற்பியல்)

இக்கட்டுரை கூகுள் மொழிபெயர்ப்புக் கருவி மூலம் உருவாக்கப்பட்டது. இதனை உரை திருத்த உதவுங்கள். இக்கருவி மூலம் கட்டுரை உருவாக்கும் திட்டம் தற்போது நிறுத்தப்பட்டுவிட்டது. இதனைப் பயன்படுத்தி இனி உருவாக்கப்படும் புதுக்கட்டுரைகளும் உள்ளடக்கங்களும் உடனடியாக நீக்கப்படும்

இயற்பியலில் இயக்கம் என்பது இடம் மாறுவது அல்லது ஒரு பொருள் காலத்தைப் பொறுத்து நிலைப்பட்டிருப்பதாகும். இயக்கத்தில் மாற்றம் என்பது பொருத்தப்பட்ட ஆற்றலால் விளைவதாகும். இயக்கம் என்பது வழக்கமாக விசை, துரிதப்படுத்துதல், இடப்பெயர்ச்சி மற்றும் காலம் ஆகியவற்றின் வரையறைகளில் விவரிக்கப்படுகிறது.^[1] ஒரு பொருளின் விசை அது ஒரு ஆற்றலால் செயற்படுத்தப்படும் வரை மாறாது, இந்த நியூட்டனின் முதல் விதி ஆற்றல் மாறாத் தன்மை என விவரிக்கப்படுகிறது. ஒரு பொருளின் இயங்கும் வேகம் நேரடியாக பொருளின் அளவு மற்றும் விசை ஆகியவற்ற்டனும் மேலும் தொடர்பற்ற அமைப்பிலுள்ள (புறச் சக்திகளால் பாதிக்கப்படாதது) காலத்தினால் மாறாத அனைத்து பொருட்களின் மொத்த இயங்கும் வேகத்துடனும் தொடர்புடையதாகும். இவ்வாறு இயங்கு வேகம் அழியாத்தன்மை விதியினால் விவரிக்கப்படுகிறது.

ஒரு நகர்தலற்ற திண்மைப் பொருள் ஓய்வில் இருப்பது, நகாராத்தன்மை, நகராதது, நிலைத்திருப்பது அல்லது நிரந்தரமான நிலை (காலநிலை-மாறுபாடற்று) எனக் கூறப்படுகிறது.

விசை எப்போதும் ஒரு அமைப்பின் சார்திக் கூறுதலோடு தொடர்புடையதாக கண்டுணரப்படுகிறது அல்லது அளகப்படுகிறது. அங்கு முழுமையான அமைப்பு சார்த்திக் கூறல் இல்லையென்றால், முழுமையான விசை தீர்மானிக்கப்படமுடியாது; இது தொடர்புடைய விசை எனும் வரையறையின் மூலம் அழுத்தம் தரப்படுகிறது.^[2] ஒரு திண்மைப் பொருள் ஒரு குறிப்பிடப்பட்ட சார்த்திக் கூறலோடுள்ள அமைப்புடன் தொடர்புடையது விசையற்று இருப்பது, காலவரையற்று இதர அமைப்புக்களின் தொடர்போடு நகர்கிறது. ஆக, பிரபஞ்சத்தில் உள்ள அனைத்தும் நகர்கின்றன.^[3]

மிகப் பொதுவாக, நகர்தல் வரையறை எந்தவொரு பரந்த இடத்துக்குரிய மற்றும்/அல்லது நிலையற்ற மாற்றத்தை ஒரு இயற்பியல் அமைப்பில் குறிப்பிடுகிறது. ஒரு உதாரணத்திற்கு, ஒருவர் அலையின் விசையைப் அல்லது குவாண்டம் துகள் (அல்லது வேறொரு புலம்) பற்றி பேசலாம் அங்கு இடம் எனும் கருத்தியல் பொருந்தாது.

இயற்பியலில், பிரபஞ்சத்தின் இயக்கம் தெளிவான முரண்பட்ட இரு ஜோடி இயக்கவியல் விதிகள் மூலம் விவரிக்கப்படுகிறது. பிரபஞ்சத்தின் பேரளவில் உள்ள மற்றும் (உந்து விசைகள், கிரகங்கள், அணுக்கள் மற்றும் மனிதர்கள் போன்றவை) அறியப்பட்ட பொருட்களின் இயக்கங்கள் அனைத்தும் மரபு ரீதியான இயக்கவியலாளர்களால் விவரிக்கப்படுகின்றன. அப்படியிருக்க மிகச் சிறிய அணு மற்றும் இணை அணு அளவிலான பொருட்கள் குவாண்டம் இயக்கவியலாளர்களால் விவரிக்கப்படுகிறது.

மரபு ரீதியிலான இயக்கவியலம் வெற்றுக் கண்களுக்கே புலனாகிற பொருட்களின் இயக்கத்தினை, இது உந்து விசைகள் முதல் இயந்திரங்களின் பாகங்கள் வரை, அதே போல விண்வெளியியல் பொருட்கள் விண்வெளிக் கலம், கிரகங்கள், விண்மீன்கள் மற்றும் பால்வெளிகள் ஆகியவற்றை விவரிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது துல்லியமான விளைவுகளை இத்தகைய அறிவுத்துறைகளில் உருவாக்குகிறது, மேலும் அறிவியல், பொறியியல் மற்றும் தொழினுட்பம் ஆகிய பழமையான மற்றும் பெரிய பாடப்பிரிவுகளில் ஒன்றாகும்.

மரபு ரீதியிலான இயக்கவியல் அடிப்படையாக நியூடனின் இயக்க விதிகளை ஆதாரமாகக் கொண்டது. இத்தகைய விதிகள் ஒரு திண்மைப் பொருள் மீது செயற்படும் மற்றும் அத் திண்மைப் பொருளின் இயக்கத்திற்கும் இடையிலான தொடர்பை விவரிக்கிறது. அவை முதலில் சர் ஐசாக் நியூடனின் அவரது படைப்பான பிலோசோபியே நாட்சுரலிஸ் பிரின்ஸ்சிபியா மேத்தமேட்டிகா வில் தொகுகப்பட்டது. அது முதலில் 1687 ஆம் ஆண்டு ஜூலை 5ம் தேதி பதிப்பிக்கப்பட்டது. அவரது மூன்று விதிகளாவன:

1. நிகர வெளிச் சக்தியின் இல்லாமையில், ஒரு திண்மைப் பொருள் ஒன்று ஓய்விலுள்ளது அல்லது நிலையான விசையில் நகர்கிறது.
2. ஒரு திண்மைப் பொருளின் மீதான சக்தி அந்தத் திண்மைப் பொருளின் அளவின் விரைவுபடுத்துதலின் மடங்கிற்கு சமமாகும்;F = m a . மாற்றாக, வேகம் இயங்கு விசையின் காலத்தின் மூலத்திலிருந்து தோன்றியதற்கு விகிதாச்சாரமுடையது.
3. எப்போதெல்லாம் ஒரு முதல் திண்மைப் பொருள் ஒரு F சக்தியை இரண்டாம் திண்மைப் பொருள் மீது செலுத்தும் போது, இரண்டாம் திண்மைப் பொருள் ஒரு −F சக்தியை முதல் திண்மைப் பொருள் மீது செலுத்துகிறது. F மற்றும் −F பருமனில் சமமானவை மற்றும் எதிரெதிர் திசையிலுள்ளவை.^[4]

நியூடனின் மூன்று இயக்க விதிகள், அவரது பிரபஞ்ச ஈர்ப்பு விசையுடன், கெப்ளரின் கிரக இயக்க விதிகளை விளக்குகின்றன, அவை முதலாவதாக துல்லியமாக ஒரு கணக்கீட்டு மாதிரியை அல்லது புற விண்வெளியில் சுற்றும் கிரகங்களை புரிந்துகொள்ள வழங்குகின்றன. இந்த விளக்கம் விண்ணுலகம் சார்ந்த கிரகங்களின் இயக்கத்தையும் நிலத்தின் பொருட்களின் இயக்கத்தையும் இணைத்தது.

மரபு ரீதியான இயக்கவியல் பின்னர் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனின் சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாடு மற்றும் பொதுச் சார்பியல் கோட்பாடு மூலம் மேலும் மேம்படுத்தப்பட்டது. சிறப்புச் சார்பியல் கோட்பாடு அதிக வேகமுடைய திண்மைப் பொருட்களின் ஒளியின் வேகத்தை ஒத்திருக்கும் இயக்கத்தை விளக்குகிறது, பொது சார்பியல் ஆழமான நிலைகளில் புவியீர்ப்பு இயக்கத்தை திறம்படக் கையாள இருக்கிறது.

குவாண்டம் இயக்கியல் என்பதொரு அணுநிலை மட்டத்திலான பொருளின் இயற்பியல் உண்மை நிலையை (மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்கள்) மற்றும் இணை அணுக்கருவை (எலக்டிரான்ஸ், பிரோட்டான்ஸ், மேலும் சிறிய துகள்களையும்) விவரிக்கும் கோட்பாடுகளின் தொகுப்பாகும். இத்தகைய விவரிப்புக்கள் ஒரே சமயத்தில் அலைப் போன்ற மற்றும் துகள் போன்ற இரு பருப்பொருளின் நடத்தையையும் கதிரியக்க ஆற்றலையும் உள்ளடக்கியவை, இது அலைத்-துகள் இருநிலைத்தன்மையில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது.

மரபு இயக்கவிலுக்கு முரணாக, ஒரு துணை அணுக்கருத் துகளின் குவாண்டம் இயக்கவியலில்இடம் மற்றும் வேகத்தினை பற்றிய துல்லியமான அளவீடுகளையும் மற்றும் கணிப்புக்களையும் கணக்கிட முடியும். ஒருவர் எப்போதும் அதன் நிலையை முழுமையான நிச்சயத்துடன், அதன் ஒரே சமயத்திலான இடம் மற்றும் வேகம் போன்றவையை குறிப்பிட இயலாது. (இதுவே ஹீசென்பர்க் நிச்சயமற்ற கோட்பாடு என அழைக்கப்படுகிறது).

குவாண்டம் இயக்கவியல் அணுநிலை விஷயத்தின் இயக்கம் பற்றி விவரித்ததோடு, சூப்பர்ப்ளுய்டிட்டி மற்றும் சூப்பர்கண்டக்டிவிட்டி மற்றும் சிறு ரெசெப்டார்களின் செயல்பாடு மற்றும் ப்ரொடீன்களின் அமைப்பு உள்ளிட்ட உயிரியல் அமைப்புகள் போன்ற சில பேரளவிலான விஷயங்களைப் புரிந்து கொள்வதில் பயன்பட்டது.

மனிதர்கள், பிரபஞ்சத்திலுள்ள இதர விஷயங்களைப் போல தொடர்ச்சியான இயக்கத்தில்லுள்ளனர்,^[5] இருப்பினும், பல்வேறு வெளிப்புற பருப்பொருள் பகுதிகளிலும் இடம் பெயரும் ஆற்றலின் வெளிப்படையான நகர்தல்களில் விலகி, மனிதர்கள் வகைவகையான வழிகளில் இயக்கத்தில் உள்ளனர், அவற்றை புலன்களின் மூலம் அறிந்து கொள்ளப்பட அதிகக் கடினமாகும். இத்தகையப் பல "புலன்களால் உணர இயலாத இயக்கங்கள்" சிறப்புக் கருவிகளின் உதவியாலும் கவனமான உற்று நோக்குதல்களாலும் மட்டுமே உணர முடியும். "புலன்களால் உணர இயலாத" பெரிய அளவிலானவற்றை மனிதர்கள்களால் உணர இரு காரணங்களால் கடினம்: 1) நியூடனின் இயக்க விதிகள் (குறிப்பாக ஆற்றல் மாறாத் தன்மை) அவர்கள் இணைக்கப்பட்டுள்ள அளவின் இயக்கங்களிலிருந்து மனிதர்கள் உணர்வதைத் தடுக்கிறது, மேலும் 2)தெளிவான அமைப்பின் தொடர்பு இல்லாமை தனி நபர்களை எளிதாக அவர்கள் நகர்கின்றனர் என்பதைக் காண அனுமதிக்கும்.^[6] இத்தகைய நகர்தல்களின் சிறிய அளவுகள் மனிதர்கள் உணர்வதற்கு மிகச் சிறியதாகும்.

• விண்வெளிக் காலம் (பிரபஞ்சத்தின் கட்டமைப்பு) உண்மையில் விரிவடைந்து வருகிறது. முக்கியமாக, பிரபஞ்சத்தின் ஒவ்வொன்றும் ஒரு ரப்பர் இழை போன்று அகன்று வருகிறதாகும். இந்த இயக்கம், அது பௌதீகமான இயக்கமாக இல்லாததால் மிகத் தெளிவில்லாதது, ஆனால் மேலதிகமாக பிரபஞ்சத்தின் இயற்கையில் ஓர் மாற்றமாக இருக்கும். இந்த விரிவாக்கத்தின் முதல் ஆதார மெய்மைத் தேர்வாய்வு எட்வின் ஹப்பிளால் வழங்கப்பட்டது. அவர் அனைத்து பால்வெளிகளும் மற்றும் தூரத்து விண்வெளிப் பொருட்களும் ஒரு பிரபஞ்ச விரிவாக்கத்தின் மூலம் கணிக்கப்பட்டது போன்று நம்மிடமிருந்து நகர்ந்து செல்கின்றன ("ஹப்பிள்ஸ் லா ") என்று நிரூபித்துக் காட்டினர்.^[7]

• மில்கி வே விண்மீன் திரள் நம்ப இயலாத வேகத்தில் வின்வெளியில் முன்னேறி வருகிறது. அது பெரு வெடிப்பிலிருந்து விடப்பட்ட சக்தியிலிருந்து ஆற்றலளிக்கப்படுகிறது. பல வானியில் நிபுணர்கள் மில்கி வே கவனிக்கப்பட்ட இதர அருகிலுள்ள விண்மீன் திரள்களை ஒப்பிடுகையில் ஏறக்குறைய 600 கிமி/வி எனும் வேகத்தில் நகர்கிறது. மற்றொரு அமைப்புத் தொடர்பு காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ் பின்னணியில் வழங்கப்படுகிறது. இந்த அமைப்பு தொடர்பு மில்கி வே சுமார் 552 கி.மீ./வி வேகத்தில் நகர்கிறது என்பதைக் குறிப்பிடுகிறது.

• மில்கி வே அதன் அடர்த்தியன விண்மீன் திரளின் மையதைச் சுற்றி சுழன்று வருகிறது, ஆகையால், சூரிய மண்டலமும் விண்மீன் திரளின் ஈர்ப்பு விசையின் உள்ளே ஒர் வட்ட வடிவத்தில் நகர்கிறது. மையத்திலிருந்து வேளியே நீட்டிக் கொண்டிருப்பதிலிருந்தோ அல்லது வெளி ஆரத்திலிருந்தோ , வழக்கமான விண்மீன் வேகம் 210 கி.மீ./வி மற்றும் 240 கி.மீ./வி இடையே (அல்லது சுமார் அரை-மில்லியன் மை/மணிக்கு) ஆகும்.^[8]

• புவி அதன் அச்சில் சுழலுகிறது அல்லது சுற்றுகிறது, இது இரவு மற்றும் பகல் மூலம் தெளிவாகிறது, புவிமையக் கோட்டில் புவி கிழக்கு நோக்கி 0.4651 கி.மீ./வி வேகத்தைக் கொண்டுள்ளது. (அல்லது 1040 மைல்/மணி).^[9]
• புவியானது சூரியனை நீள் வட்டப்பாதையில் சுற்றி வருகிறது. சூரியனை ஒரு முழுமையான சுற்றுதலுக்கு ஒரு வருடம் அல்லது 356 நாட்கள் எடுக்கிறது, அதன் சராசரியாக சுமார் 30 கி.மீ./வி (அல்லது 67,000 மைல்கள்/மணி) ஆகும்.^[10]

• டெக்டோனிக் தட்டுக்கள் தேற்றம் நமக்குச் சொல்வது கண்டங்கள் இயற்கையான வேகத்தில் புவியின் மேற்பரப்பில் முழுதும் மெதுவான வேகத்தில் ஏறக்குறைய 1 இஞ்ச் (2.54 செமீ) வருடத்திற்கு நகரக் காரணமாகிறது.^[11][12] இருப்பினும், தட்டுக்களின் வேகங்கள் விரிவாக அகன்றிருக்கும். மிக வேகமாக நகரும் தட்டுக்கள் சமுத்திர தட்டுக்கள், கோகோஸ் தட்டானது 75 மிமி/வருடத்திற்கு^[13] (3.0 இஞ்ச்/வருடத்திற்கு) விகிதத்தில் முன்னேறுகிறது மற்றும் பசிபிக் தட்டு 52-69 மிமி/வருடத்திற்கு (2.1-2.7 இஞ்ச்/வருடத்திற்கு) நகருகிறது. மற்றொரு உச்சத்தில் மிக மெதுவாக நகரும் தட்டு யூரேஷியன் தட்டாகும், அதன் வழக்கமான விகிதத்தில் 21 மிமி/வருடத்திற்கு (0.8 இஞ்ச்/வருடத்திற்கு) என்று முன்னேறி வருகிறது.

• மனித இருதயமானது தொடர்ச்சியாக இரத்தத்தை உடல் முழுதும் செலுத்த சுருங்கி விரிகிறது. பெரிய நரம்புகள் மற்றும் மாற்று இரத்தப்பாதை வழியாகவும் உடலுலுள்ள இரத்தமானது ஏறக்குறைய 0.33 மைல்/வி என்ற வேகத்தில் பயணம் செய்வது காணப்படுகிறது.^[14] கணிசமான வேறுபாடுகள் இருந்தாலும் கூட, அதிகபட்ட ஓட்டம் இதயத்தின் வலுது புறத்தின் பகுதிக்கு 0.1 மைல்/வி யிலிருந்து 0.45 மைல்/வி என்ற விரிவிற்கு இடையிலிருப்பது அறியப்பட்டுள்ளது.^[15]
• வெற்றிடமுள்ள உள் உறுப்புக்களின் மென்மையான சதைப்பிடிப்புள்ள பகுதிகளும் நகருகின்றன. மிக அதிகமாக நன்கறியப்பட்டது பெருங்குடலாகும் அங்கு செறிக்கப்பட்ட உணவு சீரண தடம் வழியாக வெளியேற்றப்படுகிறது. பல்வேறு உணவுகள் விகிதங்களில் பயணிக்கின்றன என்பது இருந்தாலும், ஒரு சராசரி வேகமாக மனிதனின் சிறுநீரகம் மூலம் 2.16 மைல்/மணிக்கு அல்லது 0.036 மைல்/வி என்ற வேகத்தில் நகர்கிறது.^[16]
• வழக்கமாக சில சப்தங்கள் குறிப்பிட்ட நேரத்தில், சப்த அலைகளின் அதிர்வு செவிப்பறையை அதன் விளைவாக அடைகையிலும் மேலும் உணரும் தன்மையை அனுமதிக்கும் போதும் கேட்கக்கூடியதாகும்.
• மனித ஊனீர் சுரப்பிகளின் அமைப்பு நிலையாக அதிகப்படியான நீர்மைப் பொருட்கள், கரையாத கொழுப்புகள் மற்றும் நோய் தடுப்பு தொடர்புடைய உடலை சுற்றியுள்ள பொருட்களில் நகருகிறது. ஊனீர் சுரப்பிகள் தோலிலுள்ள ஒரு ஊனீர் துந்துகி மூலம் ஏறக்குறைய 0.0000097 மைல்/வி நகருவது காணப்பட்டுள்ளது.^[17]

மனித உடலின் செல்கள் பல கட்டமைப்புக்களை கொண்டுள்ளன அவை உடல் முழுவதும் நகர்கின்றன:

• சைட்டோபிளாஸ்மிக் செல் தடம் எனும் வழியில் சைட்டோபிளாசம் முழுதும் மூலக்கூறுப் பொருட்களை செல்கள் நகர்த்துகின்றன.^[18]
• பல்வேறு ஊட்டச்சத்து இயக்கிகள் மூலக்கூறு இயக்கிகளாக செல்லுக்குள் பணியாற்றுகின்றன மேலும் பல்வேறு மைக்ரோட்யூபில்ஸ் போன்ற செல்லுலர் தளங்களுடன் நகர்கின்றன. இயக்கி ஊட்டச்சத்துக்கள் வழமையாக அடெனொசைன் டிரைபாஸ்பேட், (ATP) நீரிடைச் சேர்மப் பிரிவின் மூலம் சக்தியளிக்கப்படுகின்றன, மேலும் இரசாயன சக்தியை இயந்திர ரீதியான வேலைகளுக்கு மாற்றுகிறது.^[19] சிறுசவ்வுப்பைகள் இயக்கி ஊட்டச்சத்துக்களால் முன்னோக்கி செலுத்தப்படுபவை ஏறக்குறைய 0.00000152 மைல்கள்/வி வேகத்தை வைத்திருப்பதை கண்டுள்ளனர்.^[20]

• வெப்ப-இயந்திர சக்தி தொடர்பு ஆய்வியல் விதிகளின்படி கருப்பொருளின் அனைத்துத் துகள்களும் வெப்ப நிலை முழுமையாக பூஜ்யத்திற்கு மேலே உள்ள வரை நிலையான தொடர்பற்ற இயக்கத்தில்இருக்கும். ஆகையால், மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்கள் மனித உடலை செய்வன துடிப்பன, இணைவன மற்றும் நகர்வன ஆகும். இந்த இயக்கம் வெப்ப நிலையாக கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, உயர் வெப்ப நிலைகள் (துகள்களில் அதிக இயக்கம் சார்ந்தவற்றை பிரதிநிதித்துவப்படுத்துவது) மனிதர்களுக்கு மிதவெப்பமாக உணரப்படுகிறது, அதே போல குறை வெப்பநிலை குளிர்ச்சியாக உணரப்படுகிறது.^[21]

• ஒவ்வொரு அணுவினுள்ளும் எலக்டிரான்கள் மையக்கருவை மிக வேகமாகச் சுற்றுகின்றன, உண்மையில் அவை ஒரு இடத்தில் இருப்பதில்லை, ஆனால் அதைவிட எலக்டிரான் கூட்டத்தின் பகுதியில் முழுமையாக கறையிட்டுள்ளது. எலக்டிரான்கள் ஒரு உயர் வேகத்தை வைத்துள்ளன, மேலும் மையக்கரு பெரிதாக உள்ளவற்றை அவை சுற்றுகையில் வேகமாக நகருகின்றன. ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவில், எலக்டிரான்கள் ஏறக்குறைய 2,420,000 மைல்கள்/வி வேகத்தில் சுற்றுவதாக கணக்கிடப்பட்டுள்ளது.^[22]
• அணு மையக்கருவின் உட்பகுதியில் ப்ரோடான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் ஆகியவையும் சாத்தியமாக ப்ரோட்டான்களின் மின்சார புற ஓட்டத்தின் காரணமாகவும் இரு துகள்களின் ஒத்திசைவற்ற இயங்கு விசையின் இருப்பினாலும் சுற்றி வருகின்றன.^[23]

ஒளி பரவிடப்படும் வேகம் 299,792,458 மீ/வி (சுமார் 186,282.397 மைல்கள்/வி).

• எளிமையான இணக்கமானையக்கம் – (எ.கா பெண்டுலம்).
• ஒற்றைக் கோணமுள்ள இயக்கம் - ஒரு நேரிடையான ஒற்றைக் கோண்முள்ள இயக்கத்தின் பாதையைத் தொடர்வதும், மேலும் அதன் வெளிப்பெயர்ச்சி அதன் பயணப் பாதையைப் போன்றதேயாகும்.
• எதிர்வினை (அதாவது துடிப்பு)
• பௌரவ்னியன் இயக்கம் (அதாவது துகள்களின் தொடர்பற்ற இயக்கம்)
• சுழலியக்கம் (எ.கா கோள்களின் சுற்றுப்பாதைகள்)
• மறுசுழற்சி இயக்கம் – ஒரு நிலைத்த இடத்தில் பற்றியதொரு இயக்கம் எகா. மிதிவண்டியின் சக்கரம்.

• உலகிலேயே அழகான கோட்பாடும் 100 ஆண்டுகளும்