توانائي جي بقا

توانائيءَ جي تحفظ جو قانون (Law of Conservation of Energy) فزڪس جو هڪ بنيادي اصول آهي، جنهن موجب ڪنهن به الڳ ٿيل نظام (Isolated system) جي ڪل توانائي هميشه هڪ جيتري رهي ٿي. توانائي نه ته پيدا ڪري سگهجي ٿي ۽ نه ئي ختم ڪري سگهجي ٿي، پر ان کي هڪ شڪل مان ٻي شڪل ۾ تبديل ڪري سگهجي ٿو.

 توانائيءَ جي تبديلي (Energy Transformation) 
توانائيءَ کي مختلف طريقن سان منتقل يا تبديل ڪري سگهجي ٿو.
 مثال: جڏهن بارود جو ڌماڪو ٿئي ٿو، ته ان ۾ موجود ڪيميائي توانائي (Chemical energy)، حرڪتي توانائي (Kinetic energy)، گرمي ۽ آواز ۾ تبديل ٿي ويندي آهي. جيڪڏهن انهن سڀني شڪلن جي توانائيءَ کي گڏ ڪيو وڃي، ته اها اوتري ئي هوندي جيتري ڌماڪي کان اڳ ڪيميائي توانائي هئي.
 بند نظام (Closed System): هڪ بند نظام ۾ توانائي صرف تڏهن تبديل ٿيندي جڏهن ٻاهران توانائي داخل ٿئي يا اتان خارج ٿئي.

 مادي ۽ توانائيءَ جي برابري (Mass-Energy Equivalence) 
ڪلاسيڪي فزڪس ۾ مادي (Mass) ۽ توانائيءَ کي الڳ سمجھيو ويندو هو، پر آئن اسٽائن جي "خاص اضافيت جي نظريي" (Special Relativity) ثابت ڪيو ته مادو ۽ توانائي هڪ ئي شيءِ جا ٻه روپ آهن.
 مشهور فارمولو: E = mc^2 (جتي E توانائي، m مادو ۽ c روشنيءَ جي رفتار آهي).
 اهميت: ايٽمي نيوڪليس جي فيوزن ۽ فشن وارن عملن ۾ مادي جو ڪجهه حصو توانائيءَ ۾ تبديل ٿي ويندو آهي. هي اصول بگ بينگ (Big Bang) ۽ بليڪ هولز (Black holes) جي مطالعي ۾ به اهم آهي.

 نويٿر جو ٿيوريم ۽ وقت جي برابري 
فزڪس ۾ هن قانون کي "نويٿر جي ٿيوريم" (Noether's theorem) ذريعي ثابت ڪيو ويو آهي. هي ٿيوريم ٻڌائي ٿو ته توانائي ان ڪري محفوظ رهي ٿي ڇاڪاڻ ته فزڪس جا قانون وقت سان گڏ تبديل نه ٿيندا آهن (Time translation symmetry).

 اهم نتيجا 
 پهرين قسم جي دائمي حرڪت واري مشين: اهڙي ڪا به مشين ٺاهڻ ناممڪن آهي جيڪا ٻاهران توانائي وٺڻ کان سواءِ لامتناهي توانائي پيدا ڪري سگهي.
 ڪوانٽم ميڪانڪس: هن سطح تي به توانائيءَ جي قانون جي خلاف ورزي ثابت نه ٿي سگهي آهي.
 جنرل ريليٽيٽيٽي: ڪجهه حالتن ۾، ڪائنات جي وڏي پيماني تي (Cosmological scale)، توانائيءَ جي تحفظ جي باري ۾ بحث موجود آهن.

 حوالا 

زمرو:فزڪس
زمرو:توانائي
زمرو:طبيعي قانون