د انرژۍ پایښت

د ويکيپېډيا، وړیا پوهنغونډ له خوا
و اصلی برخی ته ورشی د پلټنې ځای ته ورټوپ کړی

په فزیک او کیمیا کې د انرژۍ د پایښت قانون څرګندوي چې د یوه منزوي سیستم (isolated system) ټوله انرژي ثابته پاتې کېږي. دغه قانون چې د لومړي ځل لپاره د «امیلي ډو شاټله» له‌خوا وړاندیز او وازمویل شو، په دې معنا دی چې انرژي نه‌شي رامنځته کېدای او نه هم له منځه تلای شي، بلکې یوازې کولای شي له یوې بڼې څخه بلې بڼې ته بدله یا ولېږدول شي. د بېلګې په توګه، کیمیايي انرژي د یوه ډینامیټ لرګي په چاودېدلو سره پر خوځېدونکې یا حرکي انرژۍ بدلېږي. که په چاودنه کې د ټولو ازادو شویو انرژيو ډولونه لکه حرکي انرژي، د ټوټو د پتانشیل انرژي، حرارت او غږ ټول سره جمع کړو، په ډینامیټ احتراق کې د کیمایي انرژۍ دقیق کمښت لاسته راوړلی شو.[۱][۲][۳]

له کلاسیک پلوه د انرژۍ پایښت د حجم له پایښت سره توپیر درلود. خو ځانګړي نسبیت وښوده چې حجم له انرژۍ سره او برعکس له E = mc2 سره تړاو لري او علم اوس دا لیدلوری لري چې حجم-انرژي د یوه کل په توګه ساتل شوي دي. له تیوریک نظره یې معنا دا ده چې هر جسم له خپل حجم سره پر خالصه انرژۍ بدلېدلی شي او برعکس.

د انرژۍ د پایښت د قانون پایله دا ده چې د دایمي حرکت ماشین نه‌شته، یعنې هېڅ یو سیستم نه‌شي کولای چې له بېرونۍ انرژۍ یا د انرژۍ له بېرونۍ سرچینې پرته دې خپل شاوخوا چاپېریال ته نامحدوده اندازه انرژي ورسوي. د هغو سیستمونو لپاره چې د وخت ورته‌والی لري، ښايي د انرژۍ د پایښت د تعریف امکان موجود وي. د بېلګې په توګه په عام نسبیت کې منحني فضا وختونو یا د متراکمې مادې په فزیک کې د وخت کریسټالونو ته اشاره کولی شو. [۴][۵][۶][۷][۸][۹]

تاریخچه[سمول]

د تالس په څېر لرغونو فیلسوفانو تر ۵۵۰ مخزېږد کال پورې د هغې مادې د پايښت په اړه نظرونه لرل چې هر څه ترې جوړ شوي دي. داسې کوم ځانګړی دلیل نه‌شته چې وښيي له هغې مادې څخه به د دوی موخه انرژي یا حجم-انرژي وي (مثلاً تالس فکر کاوه چې دا ماده اوبه دي). امپډوکلس (۴۹۰-۴۳۰ مخزېږد) لیکلي چې د ده په نړیوال سیستم کې چې له څلورو عناصرو (خاورې، هوا، اوبو او اور) څخه جوړ دی، "هېڅ شی هم نه رامنځته کېږي او نه هم له منځه ځي. له بل پلوه «اپیکور» (شاوخوا ۳۵۰ مخزېږد) په دې باور و چې په نړۍ کې هر څه له نه وېشل کېدونکو واحدونو څخه جوړ شوي دي، ده تر یوه حده د پایښت د اړتیا په اړه هم نظر درلود او ویې ویل چې "هر څه تل همداسې وو چې دا اوس دي او تل به همداسې پاتې شي".[۱۰][۱۱]

په ۱۶۳۹ کال کې ګالیله خپل څو اړخیز تحلیل خپور کړ چې پر حرکي یا خوځنده انرژۍ د پتانشیل انرژۍ د بدلېدو په اړه و. ده وویل یو متحرک یا خوځند جسم چې په څومره ارتفاع پورته ځي، له هغې ارتفاع سره برابره ده چې له هغې څخه سقوط کوي یا را لوېږي او په دې توګه یې له دغې مشاهدې څخه د سکون نظریې د را ایستلو لپاره کار واخیست. د دې مشاهدې مهم اړخ دا دی چې هغه ارتفاع چې یو خوځند جسم په کې پر داسې سطحه پورته ځي چې اصطحکاک نه‌لري، د سطحې په ډول پورې تړلې ده.

د حرارت میخانیکي معادل[سمول]

د پایښت د اوسني اصل په پراختیا کې یو مهم پړاو د حرارت د میخانیکي معادل ښودنه وه. د کالورۍ تیوري په دې باور وه چې حرارت نه‌شي رامنځته کېدلی او نه هم له منځه تللی شي، په داسې حال کې چې د انرژۍ په پایښت کې هغه مخالف اصل اړین دی چې حرارت او میخانیکي کار له یو بل سره د تبادلې وړ دي.

د اتلسمې پېړۍ په منځنیو کلونو کې روسي عالم «میخایل لومونوسوف» د جسمي-حرکي حرارت تیوري مطرح کړه او د کالورۍ تیوري یې رد کړه. لومونوسوف د تجربوي څېړنو له لارې دې پایلې ته ورسېد چې حرارت د کالورۍ د مایعو ذراتو له لارې نه لېږدي یا نه انتقالېږي.

د میخانیکي معادل اصل په مدرن ډول د لومړي ځل لپاره په ۱۸۴۲ کال کې جرمني جراح «جولیوس رابرټ وون مایر» څرګند کړ. مایر د هالنډ ختیځ هند ته د سفر پر مهال خپلې پایلې ترلاسه کړې، ځکه هلته یې ولیدل چې د ناروغانو وینه یې ډېره سره ده او دلیل یې دا و چې هغوی کم اکسیجن تنفس کاوه، له دې امله یې په ګرم اقلیم کې د بدن د حرارت ساتلو لپاره کمه انرژي لرله. ده ومونده چې حرارت او میخانیکي کار دواړه د انرژۍ ډولونه دي او په ۱۸۴۵ کال کې یې په فزیک کې د خپلې پوهې تر لوړولو وروسته د دې موضوع په اړه یوه رساله خپره کړه او د دوی تر منځ یې کمي اړیکه تشرېح کړه.[۱۲][۱۳]

په ۱۸۴۳ کال کې «جېمز پرسکاټ ژول» په خپلواک ډول په یو لړ ازمېښتونو کې میخانیکي معادل کشف کړ. په تر ټولو مشهور یوه کې چې دا مهال «د ژول دستګاه» بلل کېږي، یو لوېدونکی وزن چې له یوې رسۍ سره تړل کېږي، د دې لامل کېږي چې په اوبو کې لمبېدونکی جسم وڅرخېږي. ده وښوده چې د ښکته کېدو یا نزول پر مهال د وزن له لارې د جاذبوي پتانشیل له لاسه تللې انرژي له هغې داخلي انرژۍ سره برابره ده چې اوبه یې د اصطحکاک له لارې ترلاسه کوي.

د ۱۸۴۰-۱۸۴۳ کلونو په اوږدو کې دې ته ورته څېړنه «لوډویک کولډینګ» هم وکړه، که څه هم چې تر خپل ټاټوبي یعنې ډېنمارک بهر کم پېژندل شوی و.

په ۱۸۴۴ کال کې «ویلیم رابرټ ګروو» د میخانیک، حرارت، نور، برېښنا او مقناطیس تر منځ اړیکه په داسې ډول فرض کړه چې دوی یې ټول د یوه واحد ځواک (چې په اوسنۍ اصطلاح انرژي بلل کېږي) مظاهر وبلل. ښاغلي ګروو په ۱۸۴۶ کال کې خپلې تیوري‌ګانې «د فزیکي ځواکونو پیوستون» په نامه کتاب کې راټولې او خپرې کړې. په ۱۸۴۷ کال کې «هرمن وون هلمهولټز» د «جول»، «ساډي کارنو» او «امیل کلاپیرون» د مخکېنیو څېړنو په تکیه ګروو ته ورته پایلې ترلاسه کړې او خپلې تیوري‌ګانې یې په هغه کتاب کې را ټولې کړې چې د ځواک د پايښت په اړه و او خپرې یې کړې. دا مهال چې دا اصل په عمومي کچه څومره منل شوی، سرچینه یې دغه اثر و.[۱۴]

د نوتر قضیه[سمول]

د انرژۍ پایښت په ډېرو فزیکي تیوریو کې ګډه ځانګړنه ده. د ریاضي له نظره پرې د نوتر د قضیې په پایله کې پوهېږو چې دا قضیه په ۱۹۱۵ کال کې «امي نوتر» مطرح کړه او د لومړي ځل لپاره په ۱۹۱۸ کال کې خپره شوه. دغه قضیه څرګندوي چې د یوې فزیکي تیورۍ هر پیوسته ورته‌والی یو اړوند پایښتي کمیت لري. که د تیورۍ ورته‌والی د وخت له نظره نه بدلېدونکی وي، ساتل شوی یا پايښتي کمیت «انرژي» نومول کېږي. د انرژۍ د پایښت قانون د وخت د بدلېدو د ورته‌والي پایله ده. د انرژۍ پایښت پر دې تجربوي واقعیت ولاړ دی چې د فزیک قوانین له وخت سره بدلون نه‌کوي.

سرچينې[سمول]

  1. Richard Feynman (1970). The Feynman Lectures on Physics Vol I. Addison Wesley. د کتاب نړيواله کره شمېره 978-0-201-02115-8. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  2. Hagengruber, Ruth, editor (2011) Émilie du Chatelet between Leibniz and Newton. Springer. کينډۍ:ISBN.
  3. Arianrhod, Robyn (2012). Seduced by logic : Émilie du Châtelet, Mary Somerville, and the Newtonian revolution (الطبعة US). New York: Oxford University Press. د کتاب نړيواله کره شمېره 978-0-19-993161-3. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  4. Planck, M. (1923/1927). Treatise on Thermodynamics, third English edition translated by A. Ogg from the seventh German edition, Longmans, Green & Co., London, page 40.
  5. Witten, Edward (1981). "A new proof of the positive energy theorem". Communications in Mathematical Physics 80 (3): 381–402. doi:10.1007/BF01208277. ISSN 0010-3616. Bibcode1981CMaPh..80..381W. https://www.sns.ias.edu/ckfinder/userfiles/files/%5B32%5DCMP_80_1981.pdf. Retrieved 12 December 2017. 
  6. Grossman, Lisa (18 January 2012). "Death-defying time crystal could outlast the universe". newscientist.com. New Scientist. د اصلي آرشيف څخه پر ۰۲ فبروري ۲۰۱۷ باندې. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  7. Cowen, Ron (27 February 2012). ""Time Crystals" Could Be a Legitimate Form of Perpetual Motion". scientificamerican.com. Scientific American. د اصلي آرشيف څخه پر ۰۲ فبروري ۲۰۱۷ باندې. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  8. Powell, Devin (2013). "Can matter cycle through shapes eternally?". Nature. doi:10.1038/nature.2013.13657. ISSN 1476-4687. http://www.nature.com/news/can-matter-cycle-through-shapes-eternally-1.13657. 
  9. Gibney, Elizabeth (2017). "The quest to crystallize time". Nature 543 (7644): 164–166. doi:10.1038/543164a. ISSN 0028-0836. PMID 28277535. Bibcode2017Natur.543..164G. http://www.nature.com/news/the-quest-to-crystallize-time-1.21595. 
  10. Janko, Richard (2004). "Empedocles, "On Nature"". Zeitschrift für Papyrologie und Epigraphik 150: 1–26. http://ancphil.lsa.umich.edu/-/downloads/faculty/janko/empedocles-nature.pdf. 
  11. Laertius, Diogenes. Lives of Eminent Philosophers: Epicurus. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)[مړه لينکونه]. This passage comes from a letter quoted in full by Diogenes, and purportedly written by Epicurus himself in which he lays out the tenets of his philosophy.
  12. Mayer, J.R. (1845). Die organische Bewegung in ihrem Zusammenhange mit dem Stoffwechsel. Ein Beitrag zur Naturkunde, Dechsler, Heilbronn.
  13. von Mayer, J.R. (1842) "Remarks on the forces of inorganic nature" in Annalen der Chemie und Pharmacie, 43, 233
  14. Grove, W. R. (1874). The Correlation of Physical Forces (الطبعة 6th). London: Longmans, Green. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)