# භෞතික විද්‍යාව

විවිධ භෞතීය සංසිද්ධීන් සඳහා නිදසුන්
භෞතික විද්‍යාවේදී කතා කෙරෙනුයේ ද්‍රව්‍යය, ශක්තිය කාලය හා අවකාශය ගැනයි. ද්‍රව්‍යය වල ගුණ මෙන්ම ව්‍යුහයත්, ශක්තියේ ගුණ, ශක්තිය හා ද්‍රව්‍යය අතර අන්තර්ක්‍රියා, සහසම්බන්ධයද මෙහිදී සාකච්ඡාවට ගැනේ.

භෞතික විද්‍යාව අප අවට ලෝකස්වභාවය තේරුම් ගැනීමට ස්වාභාවධර්මය පිළිබ්ඳ හැදෑරීමක් ලෙසද හැඳින්විය හැකිය.

කාලය , අවකාශය , පදාර්ථය සහ ශක්තිය යන ඒවා පිළිබඳව සහ ඒවා අතර පවතින සම්බන්ධතා භෞතික විද්යාව තුලින් අධ්‍යයනය කරයි. එම හැදෑරීම් වර්ථමාන සහ අනාගත විද්‍යාව හා තාක්ෂණයේ දියුණුවට බෙහෙවින් උපකාරී වේ. ඉහත සඳහන් පරිදි එම අන්තර් සම්බන්ධතා පිළිබඳව හැදෑරීම් වලදී අපට භෞතික විද්‍යාව කොටස් දෙකකට බෙදිය හැක. එනම්,

1. ශාස්ත්‍රීය භෞතික විද්‍යාව
2. නූතන භෞතික විද්‍යාව වශයෙනි

ශාස්ත්‍රීය භෞතික විද්‍යාවට අයත් වන විශය පථයන් වන්නේ යාන්ත්‍ර විද්‍යාව, ආලෝකය විද්යුතය චුම්භක ශක්තිය ධ්වනිය හා තාපය යන ඒවාය. නවීන භෞතික විද්‍යාව යන වචනය සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා වන්නේ ක්වන්ටම් භෞතික විද්‍යාව, පරමාණුක හා න්‍යෂ්ටික විද්‍යාව වැනි විෂය පථයන් සඳහාය. සාපේක්ෂතාවාදය ද මෙම ගණයට වැටේ.

භෞතික විද්‍යා අධ්‍යයනයන් සැලකීමේදී ප්‍රධාන වශයෙන් කොටස් දෙකකට වැටේ. ඒවා නම්, ප්‍රායෝගික භෞතික විද්‍යාව හා න්‍යායික භෞතික විද්‍යාවයි. ප්‍රායෝගික භෞතික විද්‍යාව වැඩි අවධානයක් යොමු කරන්නේ නිරීක්ශණ ප්‍රථිඵල මත එළඹෙන නිගමන වලටය. න්‍යායික භෞතික විද්‍යාව ගණිතමය න්‍යායන්, සමීකරණ හා ගණනය කිරීම් මත වැඩි අවධානයක් යොමුකරයි.

## භෞතික විද්‍යාව හැදින්වීම

මෙහි බලය , ශක්තිය , ස්කන්ධය හා ආරෝපණය වැනි සංකල්ප සමග ගනුදෙනු කරනු ලැබේ. භෞතික විද්‍යාව යනු පරීක්ෂණාත්මක විද්‍යාවකි. එය ස්වභාව ධර්මයාගේ සාධාරණ විශ්ලේෂණයයි. එහි අරමුණ වන්නේ විශ්වය හැසිරෙන අයුරු තේරුම් ගැනීම යි.

භෞතික විද්‍යාව පැරණි නූතන ම ශික්ෂාවන්ගෙන් එකකි. එය 17 වන ශත වර්ෂයේ නූතන විද්‍යාව ලෙස මතුවී පැමිණි අතර එහි උපක්ෂේත්‍රයක් වන තාරකා විද්‍යාවේ හරහා එය සියල්ලන්ගෙන්ම පැරණි එක ම විය හැකි වේ. ක්ෂේත්‍රයේ වෘත්තීමය වශයෙන් වැඩ කරනා අය භෞතිකඥයන් නම් වේ.

භෞතික විද්‍යාවේ ප්‍රගමනයන් බොහෝ විට තාක්ෂණික අංශයට පරිවර්තනය වන අතර සමහර විට අනෙකුත් විද්‍යාවන්ට බලපෑම් කරන අතර ඒ වගේම ගණිතය හා දර්ශන විද්‍යාවට ද එසේ වේ. උදාහරණයක් ලෙස විද්‍යුත් චුම්භකත්වය තේරුම් ගැනීමේ ප්‍රගමනයෙන් විදුලි බලයෙන් ක්‍රියාත්මක වන පුළුල්ව විහිදුණු උපාංග(රූපවාහිනි, පරිගණක , ගෘහ උවාරණ ආදී) භාවිතයට මග පෙන්වීම, තාප ගති විද්‍යාවේ ප්‍රගමනයන් මෝටර් රථ ප්‍රවාහනය සංවර්ධනයට සහ යාන්ත්‍ර විද්‍යාවේ වැඩි දියුණුව කලනයේ සංවර්ධනයට , ක්වොන්ටම් රසායන විද්‍යාවේ දියුණුවට සහ ක්ෂුද්‍ර ජීව විද්‍යාවේ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය වැනි උපකරණ නිර්මාණයේ දී උපකාර විය.

අද , භෞතික විද්‍යාව පුළුල් හා ඉහළින් සංවර්ධිත විෂයකි. ගවේෂණ ඝන පදාර්ථ භෞතික විද්‍යාව , අණුක , පරමාණුක සහ ප්‍රකාශ භෞතික විද්‍යාව , ඉහළ ශක්ති භෞතික විද්‍යාව හා තාරකා විද්‍යාව හා තාරකා භෞතික විද්‍යාව සේ ‍බොහෝ විට උප ක්ෂේත්‍ර හතරකට වෙන් කර ඇත. බොහෝ භෞතිකඥයන් සෛද්ධාන්තික හෝ පර්යේෂණාත්මක ගවේෂණ සඳහා විශේෂ වේ. මක් නිසාද යත් සෛධාන්ත මගින් තව න්‍යාය සංවර්ධනය ආශ්‍රිතව සහ පර්යේෂණ මගින් එම න්‍යාය වල වලංගු භාවය සෙවීම සහ නව සිද්ධාන්ත සංවර්ධනය හා බැදී ඇත.

අවසන් ශතවර්ෂ 4 දී වූ වැදගත් සොයාගැනීම් නොසලකමින් විශාල වශයෙන් භෞතික විද්‍යාවේ නොවිසඳුනු ගැටළු හා බොහෝ ව්‍යවහාර ගවේෂණ ප්‍රදේශ පවතී.

හයිඩ්‍රජන් පරමාණුවේ ප්‍රථම ඉලෙක්ට්‍රෝන කවච වර්ණ ගැන්වූ සම්භාවිතා ඝනත්වහරස්කඩක් ලෙසින්
## සිද්ධාන්ත

### සිද්ධාන්ත සහ සංකල්ප

පහත වගුවෙන් භෞතික විද්‍යාවේ ප්‍රධාන න්‍යායයන් හා ඒවායේ භාවිත සංකල්ප දක්වා ඇත.

| සිද්ධාන්තය | ප්‍රධාන උප මාතෘකා | සංකල්ප |
| --- | --- | --- |
| ශාස්ත්‍රීය යාන්ත්‍ර විද්‍යාව | චලිතය පිළිබඳ නිව්ටන් නියම , ලග්‍රාන්ජියානු යාන්ත්‍ර විද්‍යාව, හැමිල්ටෝනියානු යාන්ත්‍ර විද්‍යාව, Kinematics, ස්ථිති විද්‍යාව, ගති විද්‍යාව, Chaos theory, Acoustics, තරල ගති විද්‍යාව, Continuum mechanics | ඝනත්වය, මානය, ගුරුත්වාකර්ෂණය, අවකාශය, කාලය, චලිතය, දිග, විස්ථාපනය, ප්‍රවේගය, ත්වරණය, ගැලීලියානු අවිචලතාව, ස්කන්ධය, ගම්‍යතාව, බලය, ශක්තිය, කෝණික ගම්‍යතාව, ව්‍යාවර්තය, සංස්ථිතිය නියමය, අනුවර්තී දෝලකය, තරංගය, කාර්යය, ජවය, ලග්‍රාන්ජියානුව, හැමිල්ටෝනියානුව, ඔයිලර් කෝණ |
| විද්‍යුත් චුම්බකත්වය | විද්‍යුත් ස්ථීතිකය, විද්‍යුත් ගති විද්‍යාව, විද්‍යුතය, චුම්බකත්වය, චුම්බක ස්ථිතිකය, Maxwell's equations, ප්‍රකාශ විද්‍යාව | ධාරිතාව, විද්‍යුත් ආරෝපණය, ධාරාව, විද්‍යුත් සන්නායකතාව, විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය, විද්‍යුත් පාරවේද්‍යතාව, විද්‍යුත් විභවය, විද්‍යුත් ප්‍රතිරෝධය, විද්‍යුත් චුම්බක ක්ෂේත්‍රය, විද්‍යුත් චුම්බක ප්‍රේරණය, විද්‍යුත්චුම්බක විකිරණය, ගවුසියානු පෘෂ්ඨය, චුම්බක ක්ෂේත්‍රය, චුම්බක ස්‍රාවය, චුම්බක ඒකධ්‍රැවය, චුම්බක පාරගම්‍යතාව |
| තාපගති විද්‍යාව සහ සංඛ්‍යාන යාන්ත්‍ර විද්‍යාව | Heat engine, Kinetic theory | Boltzmann's constant, Conjugate variables, එන්තැල්පිය, එන්ට්‍රෝපිය, Equation of state, Equipartition theorem, Free energy, තාපය, Ideal gas law, අභ්‍යන්තර ශක්තිය, Laws of thermodynamics, Maxwell relations, Irreversible process, Ising model, Mechanical action, Partition function, පීඩනය, Reversible process, Spontaneous process, State function, Statistical ensemble, උෂ්ණත්වය, තාපගතික සමතුලිතතාව, තාපගතික විභවය, තාපගතික කාර්යාවලිය, Thermodynamic state, තාපගතික පද්ධති, දුස්ස්‍රාවිතාවය, පරිමාව, කාර්යය, Granular material |
| ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාව | Path integral formulation, Scattering theory, Schrödinger equation, Quantum field theory, Quantum statistical mechanics | Adiabatic approximation, Blackbody radiation, Correspondence principle, Free particle, Hamiltonian, Hilbert space, Identical particles, Matrix Mechanics, ප්ලාන්ක් නියතය
, Observer effect, Operators, Quanta, Quantization, Quantum entanglement, Quantum harmonic oscillator, Quantum number, Quantum tunneling, Schrödinger's cat, Dirac equation, Spin, Wavefunction, Wave mechanics, Wave-particle duality, Zero-point energy, Pauli Exclusion Principle, Heisenberg Uncertainty Principle |
| සාපේක්ෂතාවාදය | විශේෂ සාපේක්ෂතාවාදය, සාධාරණ සාපේක්ෂතාවාදය, Einstein field equations | Covariance, Einstein manifold, Equivalence principle, Four-momentum, Four-vector, General principle of relativity, Geodesic motion, Gravity, Gravitoelectromagnetism, Inertial frame of reference, Invariance, Length contraction, Lorentzian manifold, Lorentz transformation, Mass-energy equivalence, Metric, Minkowski diagram, Minkowski space, Principle of Relativity, Proper length, Proper time, Reference frame, Rest energy, Rest mass, Relativity of simultaneity, Spacetime, Special principle of relativity, Speed of light, Stress-energy tensor, Time dilation, Twin paradox, World line |

'

## පර්යේෂණ

### සිද්දාන්ත සහ පර්යේෂණ, ශුද්ධ සහ ව්‍යවහාරික

### උප ක්ෂේත්‍රය

The table below lists many of the fields and subfields of physics along with the theories and concepts they employ.

| ක්ෂේත්‍රය | උප ක්ෂේත්‍ර | ප්‍රධාන සිද්ධාන්ත | සංකල්ප |
| --- | --- | --- | --- |
| තාරකා භෞතික විද්‍යාව | අජටාකාශවිද්‍යාව, ගුරුත්වාකර්ෂණ භෞතික විද්‍යාව, High-energy astrophysics, Planetary astrophysics, Plasma physics, Space physics, Stellar astrophysics | Big Bang, Lambda-CDM model, Cosmic inflation, General relativity, Newton's law of universal gravitation | කළු කුහර, Cosmic background radiation, Cosmic string, Cosmos, Dark energy, Dark matter, මන්දාකිනිය, ගුරුත්වය, Gravitational radiation, Gravitational singularity, Planet, Solar system, තාරකා, Supernova, විශ්වය |
| Atomic, molecular, and optical physics | Atomic physics, Molecular physics, Atomic and Molecular astrophysics, Chemical physics, ප්‍රකාශ විද්‍යාව, Photonics | Quantum optics, Quantum chemistry, Quantum information science | පෝටෝනය, පරමාණුව, අණුව, විවර්තනය, විද්‍යුත් චුම්බක විකිරණය, Laser, Polarization, Spectral line, Casimir effect |
| Particle physics | න්‍යෂ්ටික භෞතික විද්‍යාව, න්‍යෂ්ටික තාරකා භෞතික විද්‍යාව, Particle astrophysics, Particle physics phenomenology | Standard Model, Quantum field theory, Quantum electrodynamics, Quantum chromodynamics, Electroweak theory, Effective field theory, Lattice field theory, Lattice gauge theory, Gauge theory, Supersymmetry, Grand unification theory, Superstring theory, M-theory | Fundamental force (gravitational, electromagnetic, weak, strong), Elementary particle, Spin, ප්‍රතිපදාර්ථය, Spontaneous symmetry breaking, Neutrino oscillation, Seesaw mechanism, Brane, String, Quantum gravity, Theory of everything, Vacuum energy |
| Condensed matter physics | Solid state physics, High pressure physics, Low-temperature physics, Surface Physics,Nanoscale and Mesoscopic physics, Polymer physics | BCS theory, Bloch wave, Fermi gas, Fermi liquid, Many-body theory | Phases (වායු, ද්‍රව, ඝන, Bose-Einstein condensate, අධිසන්නායකය, superfluid), විද්‍යුත් සන්නයනය, චුම්බකත්වය, Self-organization, Spin, Spontaneous symmetry breaking |

|  |  |
| --- | --- |
| ව්‍යවහාරික භෞතික විද්‍යාව | ත්වරක භෞතික විද්‍යාව, ධ්වනි විද්‍යාව, Agrophysics, ජෛවභෞතික විද්‍යාව, රසායනික භෞතික විද්‍යාව, Communication Physics, Econophysics, ඉංනේරු භෞතික විද්‍යාව , තරල ගතිවිද්‍යාව, භූ භෞතික විද්‍යාව, Materials physics, Medical physics, Nanotechnology, ප්‍රකාශ විද්‍යාව, Optoelectronics, Photovoltaics, Physical chemistry, Physics of computation, ප්ලාස්මා භෞතික විද්‍යාව, Solid-state devices, Quantum chemistry, ක්වොන්ටම් ඉලෙක්ට්‍රෝනික විද්‍යාව, Quantum information science, Vehicle dynamics |

## ඉතිහාසය

### විද්‍යාත්මක විප්ලවය

### නූතන භෞතික විද්‍යාව

වසර 1895 දී, රොන්ජන් විසින් අධි සංඛ්‍යාත විද්‍යුත් චුම්බක විකිරණ සම්බන්ධයෙන් කළ පරීක්ෂණයක ප්‍රතිඵලයක් ලෙස x-කිරණ සොයා ගන්නා ලදී.
ඒ සමගම , 1896 දී හෙන්ඩ්රි බෙකරල් විසින් විකිරණශීලතාව සොයා ගන්නා ලදී . එසේම මාරි කියුරි සහ පියරි කියුරි ද වැඩි දුර මේ පිළිබඳ අධ්‍යනයක නිරත වූහ. මෙය න්‍යයෂ්ටික භෞතික විද්‍යාවේ ආරම්භය විය .
1897 දී ජෝසප් ජේ. තොම්සන් විසින් ඉලෙක්ට්‍රෝනය සොයා ගන්නා ලදී. එය විද්‍යුත් පරිපථ වල විද්‍යුත් ධාරාව ගෙන යන ප්‍රාථමික අංශුව වේ. ඔහු 1904 දී පරමාණුව පිළිබඳ පළමු ආකෘතිය ඉදිරිපත් කළේය . එය හැඳින් වූයේ “ප්ලම් පුඩිම ආකෘතිය(plum pudding model)” ලෙසය. එය 1808 දී ජෝන් ඩෝල්ටන් ඉදිරිපත් කළ සංකල්ප තුල ද තිබීය.

### අනාගතයේ දිශාව

### සංවිධානය

* AIP.org is the website of the American Institute of Physics
* IOP.org is the website of the Institute of Physics
* APS.org is the website of the American Physical Society
* SPS National is the website of the American Society of Physics Students
* CAP.ca is the website of the Canadian Association of Physicists
* EPS.org is the website of the European Physical Society

## ස‍ටහන්

* Alpher, Herman, and Gamow. *Nature* **162**,774 (1948). Wilson's 1978 Nobel lecture

* C.S. Wu's contribution to the overthrow of the conservation of parity

* Yang, Mills 1954 *Physical Review* **95**, 631; Yang, Mills 1954 *Physical Review* **96**, 191.