పదార్థము

పదార్ధం (पदार्थ) అనేది వివిధ భౌతికరాశులతొ కూడిఉంటుంది. పదార్ధం సాధారణంగా పరమాణువులు (उपपरमाण्विक कणों), అణువులు (परमाणु), బణువుల (अणु) తో నిర్మించబడి ఉంటుంది. పదార్ధం కొంత ద్రవ్యరాశి (द्रव्यमान)ని కలిగి వుండడంతో పాటు కొంత స్థలాన్ని (दिक्) కూడా ఆక్రమిస్తుంది. ద్రవ్యరాశి (द्रव्यमान, M), పొడవు (लंबाई, L), కాలము (समय, T) వంటి కొలతలతో పదార్ధమును నిర్వచించ వచ్చు. ఐన్‌స్టయిన్ సాపేక్ష సిద్దాంతం ప్రకారం పదార్ధం మరియు శక్తి పరస్పరం ఒక రూపం నుండి మరొక రూపంలోకి మారకలవు.

పదార్ధాలు ముఖ్యంగా ఘనం, ద్రవం, వాయువు అనే మూడు స్థితుల్లో ఉంటాయి. వీటిలో వాయుస్థితి అతిసరళమైనది. వాయువుకు నిర్దిష్టమైన ఆకృతి ఉండవు. వాయువుకు సంకోచ, వ్యాకోచ లక్షణాలు ఉండటం వల్ల దాన్ని ఉంచిన పాత్రను పూర్తిగా ఆక్రమిస్తుంది. వాయుస్థితిలో ఉన్న పదార్ధాల అణువులు అమిత వేగాలతో భూమ్యాకర్షణ శక్తికి అతీతంగా తేలికగా కలిసిపోతాయి. దీన్నే 'వాయు వ్యాపనం' అని అంటారు.

పదార్ధం లేదా ద్రవ్యం (matter) అంటే ఏమిటి? ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రం ప్రకారం పదార్ధానికీ, శక్తికీ మధ్య నిజంగా తేడా ఏమీ లేదనీ, పదార్ధాన్ని కేవలం శక్తి యొక్క రూపాంతరంగా భావించవచ్చనిన్నీ తెలుస్తోంది. అయినప్పటికీ పదార్ధం అనే దానికి ఒక స్వతంత్రమయిన అస్తిత్వం ఉంది. మన నిత్య అనుభవంలో మనకి అనేక వస్తువులు తారస పడతాయి. చెట్లు, పువ్వులు, కాయలు, నీరు, కారు, చంద్రుడు, సూర్యుడు, నక్షత్రాలు, ఇలా ఎన్నో. కంటికి కనబడని గాలి కూడ పదార్ధమే, కాని అది మన స్పర్శకి 'కనబడుతుంది'. ఆమ్లజని, ఉదజని, నత్రజని కూడ పదార్దాలే. సూక్ష్మ ప్రపంచంలో ఉండే బణువులు (molecules), అణువులు (atoms), పరమాణువులు (sub-atomic particles) కూడ పదార్ధాలే. ఇలా పదార్ధం అంటే ఏమిటో సోదాహరణంగా వివరించటం ఒక ఎత్తు, పదార్ధం అనే మాటకి ఒక నిర్వచనం తయారు చెయ్యటం మరొక ఎత్తు.

ప్రతి వస్తువు లోనూ పదార్ధం ఉంటుంది కనుక ప్రతి వస్తువులోనూ ఎంత పదార్ధం ఉందో తెలియజెయ్యటానికి 'పదార్ధ రాశి' లేదా 'ద్రవ్యరాశి' (mass) అనే మాటని వాడుతారు. ఈ ద్రవ్యరాశిని గ్రాములు (grams), కిలోగ్రాములు (kilograms), స్లగ్గులు (slugs), వీశలు, మణుగులు, ... ఇలా రకరకాల కొలమానాలు ఉపయోగించి కొలుస్తారు. ఏ కొలమానం ఉపయోగించి కొలిచినా ద్రవ్యరాశి అనేది ఒక వస్తువులో ఎంత పదార్ధం (matter) ఉందో చెబుతుంది. కాని ఈ దృక్పధం భౌతిక శాస్త్రంలో అందరికీ నచ్చదు. మనం ఇక్కడ ద్రవ్యరాశి అని దేనిని అంటున్నామో దానినే కొందరు 'జడత్వం' (inertia) అంటారు. పేరు మారింది, దృక్పధం మారింది. ఇంతకీ జడత్వం అంటే ఏమిటి? "కదలిక లేకుండా, విశ్రాంతిగా ఉన్న వస్తువు (an object at rest) ని కదలించాలంటే ఆ వస్తువు యొక్క జడత్వానికి అనులోమ సంబంధంలో (in direct proportion) బలం ఉపయోగించాలి" అన్నది జడత్వానికి డొంకతిరుగుడు నిర్వచనం. కదలిక లేకుండా ఒక చోట 'పడి ఉన్న' వస్తువులకే జడత్వం ఉంటుందనుకోవడం పొరపాటే అవుతుంది. నెమ్మదిగా పాకురుతూన్న పసి పాపని పట్టుకోవడం తేలికే కాని జోరుగా పరిగెడుతూన్న ఆంబోతుని ఆపటం కష్టం. కదలిక లేని వస్తువులకి జడత్వం ఉన్నట్లే సమ వేగం (uniform velocity) తో ప్రయాణం చేస్తూన్న వస్తువులకి కూడ జడత్వం ఉంటుంది. అంటే వస్తువుకి గల 'జడత్వం' అనే లక్షణం దాని సహజమైన చలన స్థితి (natural state of motion) మార్చే ప్రయత్నంలో వ్యక్త మవుతుంది.

చలన స్థితి అంటే ఏమిటి? వస్తువు కదలిక లేకుండా విశ్రాంతి స్థితిలో ఉండుట, సమ వేగంతో (uniform velocity) కదలుట అనేవి ఆ వస్తువు యొక్క చలన స్థితి అంటారు. ఒక వస్తువును తన సహజమైన చలన స్థితి నుండి మార్చటానికి ప్రయత్నించే బాహ్య ప్రభావాన్ని (external influence) బలం (force) అంటారు.