સાપેક્ષ ઊર્જા

ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં આપણે જે ઊર્જાના પ્રકારો જાણીએ છીએ તેમાં આપણી પાસે છે સાપેક્ષ ઊર્જા. તે તે ઊર્જા વિશે છે જે પદાર્થની ગતિ ઊર્જાના સરવાળામાંથી જન્મે છે કે તેની ઊર્જા બાકી રહે છે. આ પ્રકારની ઊર્જા આંતરિક ઊર્જા તરીકે ઓળખાય છે. ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સાપેક્ષ ઊર્જાનું ખૂબ મહત્વ છે.

તેથી, આ લેખમાં અમે તમને સાપેક્ષ ઉર્જા વિશે વિશેષતાઓ, મહત્વ અને ઘણું બધું જણાવવા જઈ રહ્યા છીએ.

સાપેક્ષ ઊર્જા શું છે

કણની સાપેક્ષ ઊર્જાને તેની ગતિ અને બાકીની ઊર્જાના સરવાળા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, સાપેક્ષ ઉર્જા એ દરેક ભૌતિક પ્રણાલીની મિલકત છે (વિશાળ છે કે નહીં). જ્યારે કેટલીક પ્રક્રિયાઓ તેને ઊર્જા સ્થાનાંતરિત કરે છે ત્યારે તેનું મૂલ્ય વધે છે, જ્યારે સિસ્ટમ અદૃશ્ય થઈ જાય અથવા નાશ પામે ત્યારે તે શૂન્યમાં બદલાય છે. આમ, આપેલ ઇનર્શિયલ રેફરન્સ સિસ્ટમ માટે, તેનું મૂલ્ય ભૌતિક સિસ્ટમની સ્થિતિ પર આધારિત રહેશે, અને તે માત્ર ત્યારે જ સ્થિર રહેશે જો સિસ્ટમને અલગ કરવામાં આવે.

જ્યારે આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન, જેને સર્વકાલીન મહાન ભૌતિકશાસ્ત્રી માનવામાં આવે છે, તેમણે સૌપ્રથમ તેમનું વિખ્યાત સૂત્ર Energy=mc2 મેળવ્યું, ત્યારે તેમને કોઈ ખ્યાલ ન હતો કે તેઓ તેમના વિશેષ અને સામાન્ય સાપેક્ષતાના પ્રમેયનો ઉપયોગ ઈતિહાસના અભ્યાસક્રમ માટે કેટલી હદ સુધી કરશે.

ઝડપની ગણતરી કરતી વખતે, મુસાફરી કરેલ અંતરને મુસાફરી કરવા માટે જરૂરી સમય દ્વારા વિભાજિત કરવું આવશ્યક છે. આ સૂત્રમાં બે ઘટકો છે જેને બદલવાની જરૂર છે: જગ્યા અને સમય, કારણ કે પ્રકાશની ગતિ સમાન રહે છે.

યાદ રાખો કે ઉર્જા એ વસ્તુઓની મિલકત છે જે તેમને કામ કરવા દે છે. તે પ્રક્રિયામાં, આપણે ઑબ્જેક્ટમાં ઊર્જા સ્થાનાંતરિત કરી શકીએ છીએ, જેના કારણે તે ખસેડી શકે છે. માસ પણ ચળવળ સાથે ગાઢ સંબંધ ધરાવે છે. પરંતુ તે જડતા, ચળવળ સામે પ્રતિકારની સ્થિતિ, ખૂબ જ ભારે વસ્તુઓ અથવા એવી ચળવળ સાથે પણ સંકળાયેલું છે જેને આપણે ધીમું કરી શકતા નથી અથવા રોકી શકતા નથી કારણ કે તેઓ પ્રચંડ ઝડપ મેળવે છે.

દળ પછી પદાર્થ દ્વારા પ્રદર્શિત જડતાનું માપ છે.. પુષ્કળ માસ ધરાવતી વસ્તુઓને વેગ આપવો અને બ્રેક મારવી મુશ્કેલ છે. સમીકરણમાં ઊર્જા અને સમૂહ સમાન છે. કેટલાક ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ સમૂહને ઊર્જાના સ્વરૂપ તરીકે જુએ છે અને તે અતિશયોક્તિપૂર્ણ નથી. આપણે મોટા જથ્થાને ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરી શકીએ છીએ અને ઊલટું. ઉદાહરણ તરીકે, કેટલાક અણુઓના દળને પરમાણુ રિએક્ટરને શક્તિ આપવા માટે ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, અથવા અન્ય લડાયક ઉપયોગોમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, જે તેમની આસપાસની દરેક વસ્તુનો નાશ કરે છે તે જંગી માત્રામાં ઊર્જા મુક્ત કરે છે.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ

સાપેક્ષ ઉર્જા વસ્તુના સમૂહ સાથે આંતરિક રીતે જોડાયેલ છે. સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંત મુજબ, પ્રકાશની ઝડપની નજીક આવતાં જ પદાર્થનું દળ પણ વધે છે. તેથી, પદાર્થની સાપેક્ષ શક્તિ જેટલી વધારે છે, તેટલું જ તેનું દળ વધારે છે. ઊર્જા અને સમૂહ વચ્ચેનો આ સંબંધ સબએટોમિક કણોના ભૌતિકશાસ્ત્ર અને તારાઓ અને પરમાણુ રિએક્ટરની અંદર ઊર્જાના ઉત્પાદનને સમજવા માટે મૂળભૂત છે.

સાપેક્ષ ઉર્જા પણ અનન્ય ગુણધર્મ ધરાવે છે કે તેને નષ્ટ કરી શકાતી નથી અથવા બનાવી શકાતી નથી, પરંતુ માત્ર એક સ્વરૂપમાંથી બીજામાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે. આને ઊર્જાના સંરક્ષણના સિદ્ધાંત તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. કોઈપણ ભૌતિક પ્રક્રિયામાં, કુલ ઊર્જા, જે સાપેક્ષ ઊર્જા અને ઊર્જાના અન્ય સ્વરૂપો બંનેનો સમાવેશ થાય છે, સ્થિર રહે છે. પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને બ્રહ્માંડમાં ઊર્જા સંતુલન કેવી રીતે થાય છે તે સમજવા માટે આ લાક્ષણિકતા આવશ્યક છે.

વધુમાં, આ પ્રકારની ઊર્જા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન અને ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો જેવી ઘટનાઓના વર્ણનમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. આ ઘટનાઓ ઊર્જાના તરંગો છે જે અવકાશ-સમય દ્વારા પ્રસારિત થાય છે, અને તેમના વર્તન અને લાક્ષણિકતાઓને સાપેક્ષ ઊર્જાના ખ્યાલોનો ઉપયોગ કરીને વધુ સારી રીતે સમજાવી શકાય છે.

સાપેક્ષ ઊર્જા કેવી રીતે કાર્ય કરે છે

સમૂહ અને ઊર્જા નજીકથી સંબંધિત છે, જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રી આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન દ્વારા તેમના વિશેષ સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતમાં વર્ણવેલ સમાનતા સંબંધ સાથે. બીજા શબ્દો માં, દળની થોડી માત્રા મોટી ઉર્જા સમાન છે. જ્યારે પદાર્થો પ્રકાશની ઝડપની નજીકની ઝડપે આગળ વધે છે ત્યારે સાપેક્ષ ઊર્જા અનંત છે.

તેથી, તે અનંત રીતે વિશાળ બને છે, અને કોઈ બળ તેને વેગ આપી શકતું નથી, તેથી પ્રકાશની ગતિ એ એક અદમ્ય ભૌતિક મર્યાદા છે. જો આપણે યાદ રાખીએ કે દળને બળ અને પ્રવેગ વચ્ચેના સંબંધ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, તો આપણે સમજીએ છીએ કે દળ એ વસ્તુ કેટલી ઝડપથી વધી રહી છે તેનું માપ છે.

જો કે, આ તે કોઈ પણ રીતે આપણને એવું વિચારવા ન દેવું જોઈએ કે જો આપણે પ્રકાશની ગતિની નજીક જઈશું, તો આપણે સામૂહિક વધારો જોશું. એવું વિચારવું યોગ્ય નથી કે શરીરનો તમામ સમૂહ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે અથવા તેનાથી ઊલટું. એટલે કે મોટી માત્રામાં ઉર્જાનું સમૂહમાં રૂપાંતર કરી શકાય છે.

કદાચ આ કારણોસર, આજે ઘણા લેખકો નિર્દેશ કરે છે કે સાપેક્ષતાના વિશેષણોનો ઉપયોગ ન કરવો વધુ સારું છે, પરંતુ કુલ ઊર્જા અને સતત સમૂહના વિશેષણોનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે, એ વાત પર ભાર મૂકવા માટે કે m0 નું મૂલ્ય કોઈપણ સિસ્ટમમાં સમાન છે, અને તે E નું (ઊર્જા)) પસંદ કરેલ સિસ્ટમ પર નિર્ભર રહેશે.

તેવી જ રીતે, આપણે યાદ રાખવું જોઈએ કે ઝડપ અને બળ વેક્ટર મેગ્નિટ્યુડ છે. જો આપણે પ્રકાશની ગતિની નજીકની ગતિએ ગતિની સમાન દિશામાં આગળ વધતા પદાર્થ પર બળ લાગુ કરીએ, તો સમૂહ સાપેક્ષ હશે. જો કે, જો આપણે તે બળને ચળવળ પર લંબરૂપ રીતે લાગુ કરીએ, તો કહેવાતા લોરેન્ટ્ઝ પરિબળ 1 હશે, કારણ કે તે દિશામાં વેગ શૂન્ય હશે. પછી આપણે ખૂબ જ અલગ ગુણવત્તાનો અનુભવ કરીશું.

તે નિષ્કર્ષ પર આવી શકે છે કે સમૂહ બદલાઈ શકે છે, પરંતુ માત્ર ગતિ પર જ નહીં, પરંતુ બળ કઈ દિશામાં લાગુ કરવામાં આવે છે તેના આધારે પણ. તેથી, આ તર્ક સંપૂર્ણપણે નકારી કાઢે છે કે સાપેક્ષ સમૂહ એ વાસ્તવિક ભૌતિક ખ્યાલ છે.

તે કેવી રીતે સંગ્રહિત થાય છે

દરેક અણુ ઊર્જાથી ભરેલો એક નાનો ગોળો છે, અને તે પ્રકાશના કણો (જેને ફોટોન કહેવાય છે) સ્વરૂપે ઊર્જાને પદાર્થમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે. તેથી, તે કાર્યક્ષમ અને સારી રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જે માનવ ઊર્જાની જરૂરિયાતો માટે સારો ઉકેલ પૂરો પાડે છે.

સંગ્રહ સાથે, વિભાજન અને ફ્યુઝનની જટિલ પ્રક્રિયા દ્વારા અણુ ઊર્જાનું વીજળીમાં રૂપાંતર કરી શકાય છે. આ કારણોસર, આઈન્સ્ટાઈનને પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના પિતા માનવામાં આવે છે.

હું આશા રાખું છું કે આ માહિતી સાથે તમે ઊર્જા સૂચિ અને તેની લાક્ષણિકતાઓ વિશે વધુ જાણી શકશો.