طبيعيات

300px|thumb|طبيعي مظاهر جا مختلف مثال
**طبیعیات** يا  **فزڪس** (Physics)  علم  جي اها شاخ جنھن ۾  مادي ۽ توانائي جي خاصيتن ۽انهن جي هڪ ٻئي تي اثر بابت مطالعا ۽ مشاهدا ڪيا ويندا آهن. فزڪس مادي جو سائنسي مطالعو آهي، ان جي بنيادي جزن ۾ مادي جي حرڪت، خلا ۽ وقت جي اندر ان جي رويي ۽ توانائي ۽ قوتن جي لاڳاپيل اينٽيٽيون شامل آهن. فزڪس سڀ کان بنيادي سائنسي شعبن (Disciplines) مان هڪ آهي. هڪ سائنسدان جيڪو فزڪس جي شعبي ۾ ماهر آهي، ان کي طبیعیات دان (Physicist) سڏيو ويندو آهي. طبیعیات جي هڪ نئين تعريف بہ سامهون آئي آهي جنهن مطابق طبیعیات، ڪائنات جي باري ۾ ڄاڻ جو علم آهي جنهن ۾ اسان ڪائنات ۾ موجود ننڍي کان ننڍي شيءِ کان ديوقامت تارن بابت پروڙ حاصل ڪندا آهيون. نيوٽن، گليليو کي ڪلاسيڪی طبیعیات جڏهن تہ آئنسٽائن، ارون شروڊينگر، ميڪس پلانڪ کي جديد طبیعیات جو ابو سڏيو ويندو آهي.

فزڪس قديم ترين علمي شعبن مان هڪ آهي ۽ ان ۾ فلڪيات جي شموليت ذريعي، شايد سڀ کان پراڻو آهي. گذريل ٻن هزارن سالن کان گهڻو وقت، فزڪس، علم ڪيميا، حياتيات ۽ رياضي جون ڪجهه شاخون قدرتي فلسفي جو حصو هيون، پر 17هين صديءَ ۾ سائنسي انقلاب دوران، اهي ۽ قدرتي سائنس الڳ الڳ تحقيقي ڪوششن ۾ شامل ٿي ويا. فزڪس تحقيق جي ڪيترن ئي بين الاقوامي شعبن سان ٽڪراءُ ڪري ٿو، جهڙوڪ حياتياتي فزڪس ۽ ڪوانٽم ڪيمسٽري ۽ فزڪس جون حدون سختيءَ سان بيان ٿيل نه آهن. فزڪس ۾ نوان خيال اڪثر ڪري ٻين سائنسن پاران اڀياس ڪيل بنيادي ميکانزم جي وضاحت ڪن ٿا ۽ انهن ۽ ٻين علمي شعبن جهڙوڪ رياضي ۽ فلسفو ۾ تحقيق جا نوان رستا تجويز ڪن ٿا.

فزڪس ۾ ترقيون اڪثر ڪري نئين ٽيڪنالاجي کي فعال ڪن ٿيون. مثال طور، اليڪٽرومگنيٽزم، سولڊ اسٽيٽ فزڪس ۽ ايٽمي فزڪس جي سمجھ ۾ اڳڀرائي سڌو سنئون نئين پراڊڪٽن جي ترقيءَ جو سبب بڻيون، جن جديد دور جي سماج کي ڊرامائي طور تي تبديل ڪري ڇڏيو آهن، جهڙوڪ ٽيليويزن، ڪمپيوٽر ۽ ايٽمي هٿيار؛ ٿرموڊائنامڪس ۾ ترقي، صنعتي ترقيءَ جو سبب بڻي ۽ ميڪانيات ۾ ترقيءَ علم احصاء  (Calculus) جي ترقيءَ کي متاثر ڪيو.
## نالو
لفظ فزڪس لاطيني فزڪس (فطرت جو مطالعو) مان ورتل آهي، جيڪو خود يوناني لفظ "φυσική" (فزيڪي، مطلب: فطري سائنس) جو قرض ورتو ويو آهي، جو هڪ  يوناني  اصطلاح "φύσις" (فزيس، مطلب: اصل، فطرت) مان نڪتل آهي.

## فزڪس جي تاريخ

### قدیم فلڪيات

فلڪيات (Astronomy) قديم ترين قدرتي سائنسن مان هڪ آهي. 3000 قبل مسيح کان اڳ واري تهذيب، جهڙوڪ سومیري، قديم مصري ۽ سنڌو ماٿري جي تهذيب، سج، چنڊ ۽ تارن جي حرڪت بابت اڳڪٿي ڪندڙ علم ۽ بنيادي ڄاڻ رکندڙ هئي. ستارا ۽ سيارا، جنھن جی باری م کي ديوتا جي نمائندگي ڪرڻ جو گمان ھو، اڪثر ڪري پوڄا ڪندا هئا. جڏهن ته ستارن جي مشاهدي واري پوزيشن جي وضاحت اڪثر غير سائنسي ۽ ثبوتن جي کوٽ سان هئي، انهن ابتدائي مشاهدن بعد ۾ فلڪيات جو بنياد وڌو. ڇاڪاڻ ته ستارن کي آسمان جي چوڌاري وڏن دائرن کي پار ڪندي مليو، جيڪو سيارن جي پوزيشن جي وضاحت نه ڪري سگهيو. 

اسگیر آبوئی (Asger Aaboe) جي مطابق، مغربي فلڪيات جي شروعات ميسوپوٽيميا ۾ ملي سگهي ٿي ۽ صحيح سائنس ۾ مغربي ڪوششون دير سان بابل جي فلڪيات مان نڪتل آهن. مصري فلڪيات جي ماهرن يادگار ڇڏيا جن ۾ ستارن ۽ آسماني جسمن جي حرڪتن جي ڄاڻ ڏيکاري ٿي،  جڏهن ته يوناني شاعر هومر پنهنجي ایليڊ ۽ اوڊيسي ۾ مختلف آسماني شين بابت لکيو؛ بعد ۾ يوناني فلڪيات دان، اتر اڌ گول مان نظر ايندڙ اڪثر تارن لاءِ نالا مهيا ڪيا، جيڪي اڄ به استعمال ڪيا وڃن ٿا.
### قدرتي فلاسفي

قدرتي فلسفو يونان ۾ قديم دور (650 ق.م. - 480 ق.م) ۾ شروع ٿيو، جڏهن سقراط کان اڳ جا فلسفي جهڙوڪ ٿيلس، قدرتي رجحان جي غير فطري وضاحتن کي رد ڪري ڇڏيو ۽ اعلان ڪيو ته هر واقعي جو هڪ قدرتي سبب آهي. انهن تجويز ڪيل نظريا دليل ۽ مشاهدي جي ذريعي تصديق ڪيا ۽ انهن جا ڪيترائي مفروضا تجربي ۾ ڪامياب ثابت ٿيا؛مثال طور، ائٽمزم، جن کي ليوسيپس ۽ سندس شاگرد ڊيموڪريٽس پاران تجويز ڪيو ويو، 2000 سالن کان پوءِ صحيح ثابت ٿيو.

### ارسطو ۽ قديم يوناني فزڪس

يونان ۾ ڪلاسيڪل دور ۾ (ڇهين، پنجين ۽ چوٿين صدي قبل مسيح) ۽ هيلينسٽڪ زماني ۾، قدرتي فلسفو تحقيق جي ڪيترن ئي خطن سان ترقي ڪئي. ارسطو (يوناني ٻولي: Ἀριστοτέλης؛ 384 - 322 ق.م) افلاطون جو شاگرد، ڪيترن ئي مضمونن تي لکيو، جنهن ۾، چوٿين صدي قبل مسيح ۾ ”فزڪس“ تي هڪ اهم مقالو به شامل آهي. ارسطوءَ جي فزڪس جو اثر ٻن هزارن سالن تائين رهيو. هن جي نقطه نظر ڪجهه محدود مشاهدي کي منطقي ڪٽائي واري دليلن سان ملايو، پر ڪٽيل بيانن جي تجرباتي تصديق تي ڀروسو نه ڪيو. فزڪس ۾ ارسطو جو بنيادي ڪم، جيتوڻيڪ بلڪل ناقص هو، هن جو طريقو اڄ مڪمل طور تي ختم ٿي چڪو آهي، پر هن هڪ فريم ورڪ ٺاهيو جنهن جي مدد سان بعد ۾ مفڪرن ان شعبي کي وڌيڪ ترقي ڏني. 

هن چار عنصرن جي نظريي سان حرڪت (۽ ڪشش ثقل) جهڙن خيالن جي وضاحت ڪئي. ارسطو جو خيال هو ته چئن ڪلاسيڪي عنصرن (هوا، باهه، پاڻي، زمين) مان هر هڪ کي پنهنجي فطري جاءِ آهي. انهن جي مختلف ڪثافتن جي ڪري، هر عنصر فضا ۾ پنهنجي مخصوص جڳهه ڏانهن موٽندو آهي.  تنهن ڪري، باهه، انهن جي وزن جي ڪري، چوٽي تي هوندي آهي، باهه هيٺ هوا، پوء پاڻي ۽ پوء آخر ۾ زمين (مٽي) هوندي آهي. هن اهو به چيو ته جڏهن هڪ عنصر جو هڪ ننڍڙو مقدار ٻئي جي قدرتي جاء تي داخل ٿئي ٿو، گهٽ گهڻائي عنصر خود بخود پنهنجي قدرتي جڳهه ڏانهن ويندا آهن. مثال طور، جيڪڏهن زمين تي باهه لڳندي آهي، ته شعلا هوا ۾ اڀري ويندا آهن ته جيئن واپس پنهنجي قدرتي جاءِ تي وڃڻ جي ڪوشش ڪري، جتي اهو تعلق رکي ٿو.

ارسطو حرڪت جي مثال کي هڪ وجود جي طور تي بيان ڪيو آهي جيڪو هڪ ئي جسم ۾ مختلف علائقن کي شامل ڪري ٿو. اهڙيء طرح، هڪ شخص جيڪو هڪ جڳهه (الف) تي آهي هڪ نئين جڳهه (ب) ڏانهن منتقل ڪري سگهي ٿو ۽ اڃا تائين ساڳئي مقدار ۾ جاء وٺي سگھي ٿو. اهو ارسطو جي نظریي سان شامل آهي ته حرڪت هڪ تسلسل آهي. معاملي جي لحاظ کان، ارسطو جو خيال هو ته ڪنهن شئي جي درجي (مثال طور جڳهه) ۽ ڪيفيت (مثال طور رنگ) ۾ تبديلي کي ”تبدل“ چئبو آهي. پر، مادي ۾ تبديلي مادي ۾ تبديلي آهي. اهو به اڄ جي معاملي جي خيال سان ملندڙ جلندڙ آهي.

هن حرڪت جا پنهنجا قانون پڻ ٺاهيا جن ۾ شامل آهن؛
# ڳري شيون زمين تي تيز رفتار سان هيٺ ڪري وينديون. رفتار وزن جي متناسب آهي.  
# شيءِ جي گرڻ جي رفتار جو دارومدار وچولي جي ڪثافت تي منحصر آهي (مثال طور هوا جي ڪثافت).

هن اهو به چيو ته، جڏهن اها پرتشدد حرڪت (هڪ شئي جي حرڪت جي صورت ۾ اچي ٿي جڏهن هڪ ٻي شئي طرفان ان تي قوت لاڳو ڪئي ويندي آهي) ته اها رفتار جنهن کان شئي حرڪت ڪري ٿي، صرف ايتري تيز يا مضبوط هوندي جيترو ان تي لاڳو قوت جي مقدار هوندي. حرڪت جي مسئلي ۽ ان جي سببن جو احتياط سان اڀياس ڪيو، جنهن جي نتيجي ۾ فلسفي جي تصور کي "پرائمر موور" دنيا ۾ سڀني تحرڪ جو حتمي ذريعو قرار ڏنو ويو (ڪتاب 8 سندس ڪتاب فزڪس جو ڪتاب).

### يورپ جو وچين دور ۽ اسلامي دور

پنجين صدي عيسويءَ ۾ مغربي رومن سلطنت جو زوال ٿيو ۽ ان جي نتيجي ۾ يورپ جي الهندي حصي ۾ دانشورانه جستجو ۾ گهٽتائي آئي. ان جي ابتڙ، اڀرندي رومن سلطنت (عام طور تي بازنطيني سلطنت جي نالي سان مشهور آهي) هنن جي حملن جي مزاحمت ڪئي ۽ علم جي مختلف شعبن، بشمول فزڪس کي اڳتي وڌايو.

ڇهين صدي عيسويءَ ۾، ميلٽس جو آئسڊور، آرشيميدس جي ڪمن جو هڪ اهم تالیف ٺاهيو جيڪو آرشيميدس پاليمپسٽ ۾ نقل ٿيل آهي.

ڇهين صدي عيسويءَ ۾ يورپ جي جان فلپونس، هڪ بازنطيني عالم، ارسطو جي فزڪس جي علم تي سوال ڪيو ۽ ان جي خامين کي نوٽ ڪرايو. هن تحقیق جو نظريو متعارف ڪرايو. ارسطو جي فزڪس جي ڇنڊڇاڻ نه ڪئي وئي جيستائين فلپونس ظاهر نه ٿيو. ارسطو جي برعڪس، جنهن پنهنجي فزڪس جو بنياد لفظي دليلن تي رکيو، فلپونس مشاهدي تي ڀروسو ڪيو. ارسطو جي فزڪس تي فلپونس لکيو آهي ته: 

"پر اهو مڪمل طور تي غلط آهي ۽ اسان جي نظريي جي تصديق ٿي سگهي ٿي حقيقي مشاهدي سان ڪنهن به قسم جي لفظي دليلن جي ڀيٽ ۾. ڇاڪاڻ ته جيڪڏهن توهان هڪ ئي اونچائي کان ٻه وزن گرڻ ڏيو جن مان هڪ وزن ٻئي کان ڪيترائي ڀيرا وزني آهي، توهان ڏسندا ته حرڪت لاءِ گهربل وقتن جو تناسب وزن جي تناسب تي نه آهي پر اهو فرق، وقت ۾ تمام ننڍو آهي ۽ ائين، جيڪڏهن وزن ۾ فرق قابل غور نه آهي، يعني هڪ، اسان کي چئون ته ٻئي کي ٻيڻو ڪريو، ڪو به فرق نه ٿيندو، يا نه ته هڪ ناقابل تصور فرق، وقت ۾، جيتوڻيڪ وزن ۾ فرق آهي. نه معنيٰ گهٽجي، هڪ جسم جو وزن ٻئي کان ٻه ڀيرا"

وڌيڪ فزڪس جي ارسطو جي اصولن تي فلپونس جي تنقيد گيليلو گليلي لاءِ ڏهه صديون پوءِ سائنسي انقلاب دوران هڪ الهام جو ڪم ڪيو. گليلو پنهنجي ڪمن ۾ فلپونس جو ڪافي حوالو ڏنو جڏهن بحث ڪيو ته ارسطو جي فزڪس غلط هئي.  1300ع واري ڏهاڪي ۾ پيرس يونيورسٽي ۾ آرٽس جي فيڪلٽي ۾ استاد جين بريڊن سال 1300ع واري ڏهاڪي ۾ تحرڪ (impetus) جو تصور پيش ڪيو. اهو جديد نظرين جي جڙت ۽ رفتار ڏانهن هڪ قدم هو.

اسلامي اسڪالر کي ارسطوءَ جي فزڪس، يونانين کان ورثي ۾ ملي ۽ اسلامي سونهري دور ۾ ان کي وڌيڪ ترقي ڏني، خاص ڪري مشاهدي ۽ ترجيحي استدلال تي زور ڏيندي، سائنسي طريقي جي شروعاتي شڪلن کي ترقي ڪندي. 

جيتوڻيڪ ارسطو جي فزڪس جي اصولن کي تنقيد جو نشانو بڻايو ويو، اهو ضروري آهي ته انهن ثبوتن جي نشاندهي ڪئي وڃي جن تي هن پنهنجي نظريات جو بنياد رکيو. سائنس ۽ رياضي جي تاريخ جو محتاط مطالعو پراڻن سائنسدانن پاران ڪيل تعاون کي ظاهر ڪري ٿو. ارسطو جي سائنس اڄ جي اسڪولن ۾ سيکاريندڙ سائنس جي پسمنظر ۾ هئي. ارسطو ڪيترائي حياتياتي ڪم شايع ڪيا جن ۾ جانورن جا حصا شامل آهن، جن ۾ هن حياتياتي سائنس ۽ فطري سائنس ٻنهي تي بحث ڪيو آهي. ارسطو فزڪس ۽ مابعد الطبعيات جي ترقيءَ ۾ اهم ڪردار ادا ڪيو ۽ سندس نظریا ۽ نتيجا اڄ به سائنس جي ڪلاسن ۾ پڙهايا وڃن ٿا. ارسطو جيڪي وضاحتون ڏئي ٿو، سو به سادو آهي. 

جڏهن عناصرن جي باري ۾ سوچيو، ارسطو اهو مڃيو ته چئن ڪلاسيڪل عناصر (ڌرتي، باهه، پاڻي، هوا) مان هر هڪ پنهنجي قدرتي جڳهه آهي. انهن جي مختلف کثافت جي ڪري، هر عنصر فضا ۾ پنهنجي مخصوص جڳهه ڏانهن موٽندو. تنهن ڪري  "باهه" انهن جي وزن جي ڪري، چوٽي تي هوندي، باهه هيٺ هوا، پوء پاڻي، پوء آخر ۾ زمين. هن اهو به چيو ته جڏهن هڪ عنصر جو هڪ ننڍڙو مقدار ٻئي جي قدرتي جاء تي داخل ٿئي ٿو، گهٽ گهڻائي عنصر خود بخود پنهنجي قدرتي جڳهه ڏانهن ويندا آهن. مثال طور، جيڪڏهن زمين تي باهه لڳندي آهي، ته شعلا پنهنجي فطري جاءِ تي واپس وڃڻ جي ڪوشش طور هوا ۾ اڀري ويندا آهن جتي اهو تعلق رکي ٿو. ارسطو پنهنجي مابعد الطبعيات کي ”پهريون فلسفو“ سڏيو ۽ ان کي ”هجڻ جي حيثيت ۾“ جي مطالعي جي حيثيت ڏني. ارسطو حرڪت جي مثال کي هڪ وجود جي طور تي بيان ڪيو آهي جيڪو هڪ ئي جسم ۾ مختلف علائقن کي شامل ڪري ٿو. اهڙيء طرح، هڪ شخص جيڪو هڪ جڳهه (الف) تي آهي هڪ نئين جڳهه (ب) ڏانهن منتقل ڪري سگهي ٿو ۽ اڃا تائين ساڳئي مقدار ۾ جاء وٺي سگھي ٿو. اهو ارسطو جي نظریي سان شامل آهي ته حرڪت هڪ تسلسل آهي. معاملي جي لحاظ کان، ارسطو جو خيال هو ته ڪنهن شئي جي درجي (مثال طور جڳهه) ۽ ڪيفيت (مثال طور رنگ) ۾ تبديلي کي ”تبدل“ چئبو آهي. پر، مادي ۾ تبديلي مادي ۾ تبديلي آهي. اهو به اڄ جي معاملي جي خيال سان ملندڙ جلندڙ آهي. 

هن حرڪت جا پنهنجا قانون پڻ ٺاهيا جن ۾ شامل آهن؛ 

# ڳري شيون تيزيءَ سان ڪِرنديون آھن ء ڪِرن جي رفتار وزن جي متناسب هوندي آھي. ۽  
# گرڻ واري شئي جي رفتار جو دارومدار اُن کثافت واري شئي تي منحصر هوندو آهي جنهن ذريعي اُهو گري رهيو آهي (مثال طور هوا جی ڪثافت).

هن اهو پڻ چيو ته، جڏهن اها پرتشدد حرڪت (هڪ شئي جي حرڪت جي صورت ۾ اچي ٿي جڏهن هڪ ٻي شئي طرفان ان تي قوت لاڳو ٿئي ٿي) ته اها رفتار جيڪا شئي حرڪت ڪري ٿي، اها تيز يا مضبوط هوندي، جيترو ان تي لاڳو ڪيل قوت جي ماپ جيتري تيز يا مضبوط ھوندی آھي. اها رفتار ۽ قوت جي ضابطن ۾ پڻ ڏٺو وڃي ٿو جيڪي اڄڪلهه فزڪس جي ڪلاسن ۾ سيکاريا وڃن ٿا. اهي ضابطا ضروري نه آهن جيڪي اڄڪلهه فزڪس ۾ بيان ڪيا ويا آهن پر، اهي گهڻو ڪري هڪجهڙا آهن. ظاهر آهي ته اهي قاعدا ٻين سائنسدانن لاءِ هن جي نظرين جي نظرثاني ۽ تدوين لاءِ ريڙهه هئا.

اسلامي اسڪالر شپ تحت سڀ کان وڌيڪ قابل ذڪر جدت بصريات جي ميدان ۾ هئي،  جيڪي ڪيترن ئي سائنسدانن جهڙوڪ ابن سهل، الڪندي، ابن الهيثم، الفارسي ۽ ابن سينا جي ڪمن مان حاصل ڪيون ويون آهن. سڀ کان وڌيڪ قابل ذڪر ڪم "ڪتاب المناظر" (The Book of Optics) ابن الهيثم جو لکيل هو، جنهن ۾ هن بصريات بابت قديم يوناني نظريي جو متبادل پيش ڪيو. روشنيءَ تي پنهنجي ڪتاب، "ڪتاب المناظر" ۾، هن ڪيمرا اوبسڪورا جي مظهر (پن هول ڪيمرا جو سندس هزار سال پراڻو نسخو) ۽ ان طريقي سان اڳتي وڌي، اکيون پاڻ ڪم ڪرڻ ٿيون، جو مطالعو پيش ڪيو. اڳين عالمن جي ڄاڻ کي استعمال ڪندي، هن وضاحت ڪيو ته روشني ڪيئن اکين ۾ داخل ٿئي ٿي. هن ٻڌايو ته روشنيءَ جي شعاعيون اکين جي پردي تي مرڪوز ٿين ٿيون، پر روشنيءَ جي اکين جي پٺيءَ ڏانهن ڪيئن پيش ڪجي ٿو، ان لاءِ سال 1604ع تائين انتظار ڪرڻو پيو. هن جي روشنيءَ تي لکيل ڪتاب، فوٽوگرافي جي جديد ترقيءَ کان سوين سال اڳ، ڪيمرا اوبسڪيورا جي وضاحت ڪئي.

ست جلدن تي مشتمل ڪتاب، (ڪتاب المناظر) 600 سالن کان وڌيڪ عرصي تائين، وچئين دور جي فن ۾ نظريي جي نوعيت کان وٺي بصري تصور جي نظريي تائين، ٻنهي شعبن ۾ سوچ کي متاثر ڪيو.  ان ۾ بعد ۾ يورپي عالمن ۽ پوليميٿ، رابرٽ گراسٽسٽي ۽ ليونارڊو ڊي ونسي کان وٺي جوهانس ڪيپلر تائين، شامل هئا. 

ڪتاب المناظر جي ترجمي جو يورپ تي اثر پيو. ان مان، بعد ۾ يورپي عالم بصري آلا ٺاهڻ جي قابل ٿي ويا، جيڪي ابن الهيثم ٺاهيا هئا انهن کي نقل ڪيو ۽ سمجھڻ جي طريقي سان نظر ڪيو.

### ڪلاسيڪل فزڪس جو دور

فزڪس هڪ الڳ سائنس بڻجي وئي جڏهن ابتدائي جديد يورپين تجرباتي ۽ مقداري طريقا استعمال ڪيا ته اهي دريافت ڪيا وڃن جيڪي هاڻي فزڪس جا قانون سمجهيا وڃن ٿا.

هن دور جي اهم ترقين ۾ شمسي نظام جي جيو سينٽرڪ ماڊل کي هيليو سينٽرڪ ڪوپرنيڪن ماڊل سان تبديل ڪرڻ، فلڪياتي سيارن جي حرڪت تي ضابطو ڪندڙ قانون (1609 ۽ 1619ع جي وچ ۾ ڪيپلر پاران طئي ٿيل)، 16هين ۽ 17هين صدي ۾  گليلو جو دوربين تي اڳڀرائي ۽ فلڪيات ۾ مشاهدي وارو ڪم ۽ آئزڪ نيوٽن جي حرڪت ۽ ڪشش ثقل جي عالمگير قانون جي دريافت ۽ قانون (جيڪو هن جو نالو کڻندو) شامل آهن. نيوٽن پڻ ڳڻپيوڪر (Calculus)، مسلسل تبديلين جو رياضياتي مطالعو، کي ترقي ڏني، جنهن طبيعي مسئلن کي حل ڪرڻ لاء نوان رياضياتي طريقا مهيا ڪيا.

ٿرموڊائنامڪس، ڪيمسٽري ۽ برقياتي مقناطيسي ۾ قانونن جي دريافت صنعتي انقلاب دوران تحقيق جي ڪوششن جي نتيجي ۾ توانائي جي ضرورتن ۾ اضافو ٿيو.  ڪلاسيڪل فزڪس تي مشتمل قانون غير لاڳاپي واري رفتار تي سفر ڪرڻ واري روزمره جي ماپن تي شين لاءِ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندا رهن ٿا، ڇاڪاڻ ته اهي اهڙين حالتن ۾ ويجهڙائي فراهم ڪن ٿا ۽ نظريا جهڙوڪ ڪوانٽم ميڪانڪس ۽ نسبتن جي نظرين کي انهن ماپن تي انهن جي ڪلاسيڪل قانونن سان برابري ڪئي، آسان بڻايو ويو. تمام ننڍڙن شين ۽ تمام تيز رفتارن لاءِ ڪلاسيڪل ميڪنڪس ۾ غلطيون 20 صديءَ ۾ جديد فزڪس جي ترقيءَ جو سبب بڻيون.

### جدید طبيعيات

جديد طبیعیات (Modern physics) جي شروعات 20 صدي جي شروعات ۾ ميڪس پلانڪ جي ڪوانٽم ٿيوري ۽ البرٽ آئن اسٽائن جي نسبتن جي نظريي (Theory of Relativity) سان ٿي. اهي ٻئي نظريا ڪجهه خاص حالتن ۾ ڪلاسيڪل ميڪانيات ۾ غلطيءَ سبب سامهون آيا. ڪلاسيڪل ميڪانيات اڳڪٿي ڪئي ته روشنيءَ جي رفتار جو دارومدار ڏسڻ واري جي حرڪت تي آهي، جنهن کي ميڪسويل جي برقناطيسيت جي مساواتن پاران پيش ڪيل مسلسل رفتار سان حل نه ٿي ڪري سگهجي. ھن اختلاف کي آئن اسٽائن جي "خاص نسبتن جي نظريي" سان درست ڪيو ويو، جنھن تيز ھلندڙ جسمن لاءِ ڪلاسيڪل ميڪنڪس کي تبديل ڪيو ۽ روشني جي مسلسل رفتار تي اطلاق جي اجازت ڏني.  ڪاري جسم جي اشعاع (Black Body Radiation) ڪلاسيڪل فزڪس لاءِ هڪ ٻيو مسئلو پيش ڪيو، جنهن کي درست ڪيو ويو جڏهن پلانڪ اهو تجويز ڪيو ته مادي اوسيليٽرز جو اتساهه صرف انهن جي تعدد جي تناسب سان الڳ (Discrete) قدمن ۾ ممڪن آهي. ان سان گڏ، فوٽو اليڪٽرڪ اثر ۽ هڪ مڪمل نظريو جيڪو اليڪٽران آربيٽلز جي ڌار توانائي جي سطحن جي اڳڪٿي ڪري ٿو، ان جي ڪري ڪوانٽم ميڪنڪس جي نظريي کي تمام ننڍي پيماني تي ڪلاسيڪل فزڪس تي بهتر بڻائي ٿو. 

ڪوانٽم ميڪنڪس کي ورنر هيزنبرگ، ارون شروڊنگر ۽ پال ڊيراڪ پاران پيش ڪيو ويو. هن شروعاتي ۽ لاڳاپيل شعبن ۾ ڪم، سان "ذري جي فزڪس (Particle Physics) جو معياري ماڊل" نڪتو. سال 2012ع ۾ CERN ۾ هگز-بوسن سان مطابقت رکندڙ خاصيتن سان گڏ هڪ ذري جي دريافت کان پوء، معياري ماڊل پاران پيش ڪيل سڀ بنيادي ذرڙا دريافت ٿيڻ لگا؛ بهرحال، فزڪس معياري ماڊل کان ٻاهر، ٻين نظرين سان گڏ، جهڙوڪ سپر سميٽري، تحقيق جو هڪ سرگرم علائقو آهي. عام طور تي رياضي جا علائقا، فيلڊ جهڙوڪ امڪان (Probability) ۽ گروهن (Groups) جو مطالعي ۾ اهم آهن.

## فزڪس جو فلسفو
ڪيترن ئي طريقن سان، فزڪس قديم يوناني فلسفي مان نڪتل آهي. ٿيلس جي پهرين ڪوشش کان وٺي، ڊيموڪريٽس جي ڊيڊڪشن تائين، اهو معاملو هڪ غير متضاد حالت ۾ گهٽجڻ گهرجي، بطليموس جي فلڪيات جي هڪ ڪرسٽلائن جي فلڪيات تائين، ۽ ارسطو جو ڪتاب فزڪس (فزڪس تي هڪ ابتدائي ڪتاب، هڪ فلسفيانه نقطه نظر)، جنهن ۾ تجزیو ڪرڻ جي ڪوشش ڪئي وئي آهي ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ جي ڪوشش ڪئي وئي آهي. مختلف يوناني فيلسوفن پنهنجي فطرت جي نظرين کي ترقي ڏني. فزڪس 18ھین صدي جي آخر تائين قدرتي فلسفي طور سڃاتو ويندو هو. 19ھین صدي عيسويء تائين، فزڪس کي فلسفي ۽ ٻين سائنسن کان الڳ هڪ نظم جي طور تي محسوس ڪيو ويو. 

فزڪس، باقي سائنس وانگر، طبیعي دنيا جي علم کي اڳتي وڌائڻ لاء سائنس جي فلسفي ۽ ان جي "سائنسي طريقي" تي ڀاڙي ٿو. سائنسي طريقو هڪ ترجيحي استدلال سان گڏو گڏ پوسٽريري استدلال ۽ ڏنل نظريي جي صحيحيت کي ماپڻ لاءِ بيزين انفرنس جو استعمال ڪري ٿو. فزڪس جي ترقيءَ شروعاتي فلسفين جي ڪيترن ئي سوالن جا جواب ڏنا آهن ۽ نوان سوال اٿاريا آهن. فزڪس جي چوڌاري فلسفياتي مسئلن جو مطالعو، فزڪس جو فلسفو، مسئلن جهڙوڪ خلاء ۽ وقت جي فطرت، ۽ مابعدالطبيعي نقطه نظر جهڙوڪ تجربو، فطرت ۽ حقيقت پسندي شامل آهن.  ڪيترن ئي طبیعیاتدانن پنهنجي ڪم جي فلسفياڻي اثرن بابت لکيو آهي، مثال طور، لاپلاس، جنهن ڪيزال ڊيٽرمنزم کي چيمپيئن ڪيو ۽ ارون شروڊنگر، جنهن ڪوانٽم ميڪانڪس تي لکيو. رياضياتي فزڪس دان راجر پينروز کي اسٽيفن هاڪنگ افلاطون پسند سڏيو آهي، هڪ نظريو پينروز پنهنجي ڪتاب ”The Road to Reality“ ۾ بحث ڪيو آهي. هاڪنگ پاڻ کي "بیباڪ گهٽتائي پسند" طور حوالو ڏنو ۽ پينروز جي خيالن سان معاملو ڪيو. 
## بنيادي نظريا

طبيعيات (Physics)  مختلف قسم جي نظامن سان واسطو رکي ٿي، جيتوڻيڪ ڪجهه نظريا سڀني طبيعياتدان استعمال ڪندا آهن. انهن مان هر هڪ نظريي کي تجرباتي طور تي ڪيترائي ڀيرا آزمايو ويو ۽ اها فطرت جي مناسب اندازي مطابق مليا آهن. مثال طور، ڪلاسيڪل ميڪانڪس جو نظريو شين جي حرڪت کي صحيح نموني بيان ڪري ٿو، بشرطيڪ اهي ائٽم کان تمام وڏا هجن ۽ روشنيءَ جي رفتار کان تمام گهٽ رفتار تي هلن. اهي نظريا اڄ تائين سرگرم تحقيق جا علائقا آهن. افراتفري جو نظريو (Chaos Theory)، ڪلاسيڪل ميڪنڪس جو هڪ پاسو، 20هين صدي عيسويء ۾، نيوٽن (1642-1727) پاران ڪلاسيڪل ميڪنڪس جي اصل ٺهڻ کان ٽي صديون پوء، دريافت ڪيو ويو.

اهي مرڪزي نظريا وڌيڪ خاص موضوعن تي تحقيق لاءِ اهم اوزار آهن ۽ ڪنهن به طبعيات دان، ان جي مهارت جي باوجود، انهن ۾  ڄاڻ رکندڙ هجڻ ضروري آهي. انهن ۾ ڪلاسيڪل ميڪنڪس، ڪوانٽم ميڪانڪس، ٿرموڊائنامڪس، شمارياتي ميڪانڪس، برق مقناطيسيت ۽ خاص نسبت جو نظريو شامل آهن. 

### ڪلاسيڪل

ڪلاسيڪل فزڪس ۾ اهي روايتي شاخون ۽ موضوع شامل آهن جيڪي 20هين صدي جي شروعات کان اڳ سڃاتل ۽ چڱي طرح ترقي يافته هئا، جDymهڙوڪ ڪلاسيڪل ميڪنڪس، صوتيات، بصريات، ٿرموڊائنامڪس ۽ برقي مقناطيسيت.

ڪلاسيڪل ميڪانڪس جو تعلق ان جسمن سان آهي جن تي قوتن ۽ جسمن جي حرڪت ۾ ڪم ڪيو ويندو آهي ۽ ان کي سڪونيات (statics) (جسم تي قوتن جو مطالعو يا جسم تي جيڪو تيز رفتاري سان مشروط نه هوندو آهي)، ڪائنميٽڪس (Kinematics) (ان جي سببن جي پرواهه ڪرڻ کان سواءِ حرڪت جو مطالعو) ۽ حرڪيات (Dynamics) (حرڪت ۽ قوتون جيڪي ان تي اثرانداز ٿين ٿيون جو مطالعو)، ۾ ورهايو ويندو آهي؛ ميڪانيات کي به سولڊ ميڪانيات ۽ مايع جي ميڪانيات (جنهن کي ڪنٽينيوم ميڪنڪس جي نالي سان گڏ سڃاتو وڃي ٿو)، ورهائي سگهجي ٿو. مائع جي ميڪانيات ۾ هائڊرو اسٽيٽڪس، هائيڊروڊائينامڪس ۽ نيوميٽيڪس جي شاخون شامل آهن. 

صوتيات (Acoustics) مطالعو آهي ته آواز ڪيئن پيدا، قابو، منتقل ۽ وصول ڪي وڃي ٿي. صوتيات جي اهم جديد شاخن ۾، الٽراسونڪس، انساني ٻڌڻ جي حد کان ٻاهر تمام گهڻي تعدد جي آواز جي لهرن؛ بايوڪوسٽڪس، جانورن جي آوازن ۽ ٻڌڻ جي فزڪس ۽ اليڪٽروڪوسٽڪس، اليڪٽرانڪس استعمال ڪندي ٻڌڻ واري آواز جي لهرن جي استعمال جو مطالعو شامل آهن.

بصريات (Optics)، روشني جو مطالعو آهي، نه رڳو ڏسڻ واري روشني، پر انفراريڊ ۽ الٽرا وائلٽ شعاعن سان پڻ تعلق رکي ٿي، جيڪي بصري روشني جي سڀني واقعن کي ظاهر ڪن ٿيون، مثال طور، روشني جي موجن جي موٽڻ، اضطراب، مداخلت، تفاوت، ڦهلائڻ ۽ روشني جي پولرائزيشن کي ظاهر ڪئي ٿي. 

گرمي (Heat) توانائي جو هڪ روپ آهي، اندروني توانائي جيڪا ذرڙن، جنهن سان هڪ مادو ٺهيل آهي، جي هيٺ آهي؛ ٿرموڊائنامڪس (thermodynamics) گرمي ۽ توانائي جي ٻين شڪلن جي وچ ۾ لاڳاپن سان تعلق رکي ٿي. بجلي ۽ مقناطيس جو اڀياس فزڪس جي هڪ واحد شاخ، برقناطيسيت (Electromagnetism)، طور ڪيو ويو آهي جڏهن کان انهن جي وچ ۾ گهرو تعلق 19هين صدي جي شروعات ۾ دريافت ڪيو ويو؛ ته هڪ برقي ڪرنٽ هڪ مقناطيسي ميدان کي جنم ڏئي ٿو ۽ هڪ تبديل ٿيندڙ مقناطيسي ميدان هڪ برقي ڪرنٽ کي جنم ڏئي ٿو. برق سڪونيات (Electrostatics)، سڪون جي حالت ۾ برقي چارج، اليڪٽروڊائينامڪس حرڪت واري چارجن سان  ۽ ميگنيٽواسٽيٽڪ، سڪون واري حالت م  مقناطيسي قطبن سان تعلق رکي ٿي. 

### جديد

ڪلاسيڪل فزڪس عام طور تي مادي ۽ توانائي سان واسطو رکي ٿي مشاهدي جي عام پيماني تي، جڏهن ته جديد طبعيات جو گهڻو تعلق مادو ۽ توانائي جي انتهائي حالتن هيٺ يا تمام وڏي يا تمام ننڍي پيماني تي آهي. مثال طور، ايٽمي ۽ ايٽمي فزڪس جي مطالعي جو معاملو ننڍي پيماني تي، جنهن تي ڪيميائي عناصر کي سڃاڻي سگهجي ٿو. ابتدائي ذرات جي فزڪس اڃا به ننڍي پيماني تي آهي ڇو ته ان جو تعلق مادي جي بنيادي يونٽن سان آهي. فزڪس جي هن شاخ کي اعليٰ توانائي واري فزڪس جي نالي سان پڻ سڃاتو وڃي ٿو ڇاڪاڻ ته ذرڙن جي تيز رفتاري ۾ ڪيترن ئي قسمن جا ذرڙا پيدا ڪرڻ لاءِ انتهائي اعليٰ توانائيون ضروري هونديون آهن. هن پيماني تي، خلا، وقت، مادو ۽ توانائي جا عام، عام حساس تصور هاڻي صحيح نه آهن.فزڪس جي هن شاخ کي اعليٰ توانائي واري فزڪس جي نالي سان پڻ سڃاتو وڃي ٿو ڇاڪاڻ ته ذرڙن جي تيز رفتاري ۾ ڪيترن ئي قسمن جا ذرڙا پيدا ڪرڻ لاءِ انتهائي اعليٰ توانائيون ضروري هونديون آهن. هن پيماني تي، خلا، وقت، مادو ۽ توانائي جا عام، عام حساس تصور هاڻي صحيح نه آهن. 

جديد فزڪس جا ٻه مکيه نظريا خلاء، وقت ۽ مادو جي تصورن جي مختلف تصوير پيش ڪن ٿا، جيڪي ڪلاسيڪل فزڪس پاران پيش ڪيا ويا آهن. ڪلاسيڪل ميڪانڪس فطرت کي لڳاتار لڳندو آهي، جڏهن ته ڪوانٽم ٿيوري جو تعلق ائٽمي ۽ ذيلي ائٽمي سطح تي ڪيترن ئي واقعن جي جدا جدا نوعيت سان آهي ۽ اهڙن واقعن جي وضاحت ۾ ذرڙن ۽ لهرن جي مڪمل ڪندڙ پهلوئن سان. رشتي جي نظريي جو تعلق ان واقعن جي وضاحت سان آهي جيڪو هڪ فريم آف ريفرنس ۾ ٿئي ٿو جيڪو مبصر جي حوالي سان حرڪت ۾ آهي. ڪشش ثقل جي شعبن جي غير موجودگيءَ ۾ ڪشش ثقل جي خاص نظريي جو تعلق حرڪت سان آهي ۽ ڪشش ثقل سان ان جو لاڳاپو ۽ تحرڪ سان تعلق جو عام نظريو. ٻئي ڪوانٽم ٿيوري ۽ ٿيوري آف ريٽليٽيٽي جديد فزڪس جي ڪيترن ئي شعبن ۾ ايپليڪيشنون ڳولين ٿا.

#### جديد فزڪس ۾ بنيادي تصورات
* ڪارڻ Causality
* همٿ Covariance
* عمل Action
* جسماني ميدان Physical field
* سميٽري  Symmetry
* جسماني رابطي  Physical interaction
* شمارياتي مجموعو  Statistical ensemble
* مقدار  Quantum
* موج  Wave
* ذرو Particle

### فرق

جڏهن ته فزڪس جو مقصد خود عالمگير قانونن کي ڳولڻ آهي، ان جا نظريا قابل اطلاق جي واضح ڊومينز ۾ آهن.

سولائيءَ سان ڳالھائيندي، ڪلاسيڪل فزڪس جا قانون درست طور تي انھن سسٽمن کي بيان ڪن ٿا جن جا اھم ڊگھائي اسڪيل ايٽمي اسڪيل کان وڌيڪ آھن ۽ جن جون حرڪتون روشنيءَ جي رفتار کان تمام گھٽ آھن. هن ڊومين جي ٻاهران، مشاهدو ڪلاسيڪل ميڪيڪل پاران مهيا ڪيل اڳڪٿين سان نه ملندو آهي. آئن اسٽائن اسپيشل ريٽليٽيٽي جي فريم ورڪ ۾ حصو ورتو، جنهن مطلق وقت ۽ خلا جي تصورن کي اسپيس ٽائيم سان تبديل ڪيو ۽ انهن سسٽم جي صحيح وضاحت جي اجازت ڏني جن جا جزا روشنيءَ جي رفتار تائين پهچن ٿا. ميڪس پلانڪ, شروڊنگر ۽ ٻين ڪوانٽم ميڪانڪس متعارف ڪرايا، ذرڙن ۽ ڳالهين جو هڪ امڪاني تصور جيڪو ايٽمي ۽ ذيلي ائٽمي اسڪيلن جي صحيح وضاحت جي اجازت ڏئي ٿو. بعد ۾، ڪوانٽم فيلڊ ٿيوري گڏيل ڪوانٽم ميڪانڪس ۽ اسپيشل ريٽليٽيٽي. عام رشتي جي اجازت ڏني وئي هڪ متحرڪ، وکر ٿيل اسپيس ٽائيم، جنهن سان تمام وڏا نظام ۽ ڪائنات جي وڏي پيماني تي ڍانچي کي چڱي طرح بيان ڪري سگهجي ٿو. عام لاڳاپو اڃا تائين ٻين بنيادي وضاحتن سان متحد نه ڪيو ويو آهي. ڪوانٽم ڪشش ثقل جا ڪيترائي اميدوار نظريا ٺاهيا پيا وڃن.

## فزڪس جو شاخون
فزڪس جو ڪجهہ اهم شاخون هيٺ ڏنل آهن.

* ميڪانيات
* برق سڪونيات
* برقناطيسيت
* ٿرموڊائنامڪس
* ڪوانٽم مڪينڪس
* سالڊ اسٽيٽ فزڪس
* نيوڪليائي فزڪس
* فلوئڊ مڪينڪس
* پلازما فزڪس
* آسٽرو فزڪس
* ائٽمي فزڪس
* پارٽيڪل فزڪس

## ٻين شعبن سان تعلق
## تحقيق
## تعليم
فزڪس جي تعليم يا فزڪس جي تدريس مان مراد اهي تعليمي طريقا آهن جيڪي هن وقت فزڪس سيکارڻ لاءِ استعمال ڪيا وڃن ٿا. پيشي کي فزڪس جي تعليم ڏيندڙ يا فزڪس ٽيچر سڏيو ويندو آهي. فزڪس جي تعليم جي تحقيق مان مراد آهي تدريسي تحقيق جو هڪ علائقو جيڪو انهن طريقن کي بهتر بڻائڻ چاهي ٿو. تاريخي طور تي، فزڪس کي هاءِ اسڪول ۽ ڪاليج جي سطح تي، بنيادي طور تي ليڪچر جي طريقي ۽ ليبارٽري مشقن، جنهن جو مقصد ليڪچرن ۾ سيکاريل تصورن جي تصديق ڪرڻ آهي، سان سيکاريو ويندو آهي. اهي تصور بهتر سمجهيا ويندا آهن جڏهن ليڪچرز سان گڏ مظاهرن، هٿ سان استعمال ٿيندڙ تجربن ۽ سوالن سان گڏ هجن جيڪي شاگردن کي غور ڪرڻ گهرجن ته ڪنهن تجربي ۾ ڇا ٿيندو ۽ ڇو ٿيندو آهي؟ شاگرد جيڪي فعال سکيا ۾ حصو وٺندا آهن مثال طور هٿ سان تجربن سان پاڻ کي دريافت ڪرڻ ذريعي، آزمائش ۽ غلطي جي ذريعي اهي فزڪس ۾ واقعن بابت پنهنجن اڳڪٿين کي تبديل ڪرڻ ۽ بنيادي تصورن کي دريافت ڪرڻ سکندا آهن. فزڪس جي تعليم سائنس جي تعليم جي وسيع علائقي جو حصو آهي.

## ڪيريئر
هڪ طبيعيات دان (Physicist) هڪ سائنسدان آهي جيڪو فزڪس جي شعبي ۾ ماهر هوندو آهي، جيڪو هر وقت ۽ وقت جي ماپ ۾ طبيعي ڪائنات ۾، مادي ۽ توانائي جي رابطي کي شامل ڪري ٿو. طبیعیات دان عام طور تي مظهرن جي بنيادي يا حتمي سببن ۾ دلچسپي وٺندا آهن ۽ عام طور تي انهن جي سمجھ کي رياضياتي اصطلاحن ۾ ترتيب ڏيندا آهن. اهي تحقيقي شعبن جي وسيع رينج ۾ ڪم ڪن ٿا، جيڪا تمام ڊگھي اسڪيلن تي پکڙيل آهن: ذيلي ايٽمي ۽ ذرڙي فزڪس کان وٺي، حياتياتي فزڪس ذريعي، ڪائناتي ڊگھائي اسڪيلن تائين جيڪي سڄي ڪائنات کي شامل ڪن ٿا. فيلڊ ۾ عام طور تي ٻن قسمن جا طبيعيات دان شامل آهن:
# تجرباتي طبيعيات دان، جيڪي قدرتي مظهر جي مشاهدي ۽ تجربن جي ترقي ۽ تجزيي ۾ ماهر آهن ۽
# نظرياتي طبيعيات دان، جيڪا قدرتي رجحان کي منطقي، وضاحت ۽ اڳڪٿي ڪرڻ لاء، طبيعي نظامن جي رياضياتي ماڊلنگ ۾ ماهر آهن. 

طبيعيات دان پنهنجي علم کي عملي مسئلن کي حل ڪرڻ يا نئين ٽيڪنالاجيز (جنهن کي اپلائيڊ فزڪس يا انجنيئرنگ فزڪس جي نالي سان پڻ سڃاتو وڃي ٿو) جي ترقيءَ لاءِ لاڳو ڪري سگهن ٿا.

## پڻ ڏسو
* ڌرتي سائنس: ڌرتي سان لاڳاپيل قدرتي سائنس جا شعبا. 
* نيوروفزڪس: بائيو فزڪس جي شاخ جيڪا نروس سسٽم بابت معلومات حاصل ڪرڻ لاءِ جسماني طريقن جي ترقي ۽ استعمال سان واسطو رکي ٿي. 
* سائيڪوفزڪس: علم جي شاخ جيڪا جسماني محرڪ ۽ نفسياتي تصور سان لاڳاپيل آهي. 
* رياضي ۽ فزڪس جي وچ ۾ تعلق 
* سائنس سياحت: قابل ذڪر سائنس جي جڳهن ڏانهن سفر 
* فزڪس ۾ اهم اشاعتن جي فهرست 
* مشھور طبيعيات دانن جي فهرست
* فزڪس ۾ نوبل انعام ماڻيندڙن جي فهرست
* فزڪس جي مساواتن جي فهرست

## خارجي لنڪس

* Physics at Quanta Magazine
* Usenet Physics FAQ – FAQ compiled by sci.physics and other physics newsgroups
* Website of the Nobel Prize in physics – Award for outstanding contributions to the subject
* World of Physics – Online encyclopedic dictionary of physics
* ''Nature Physics'' – Academic journal
* Physics – Online magazine by the American Physical Society
*  – Directory of physics related media
* The Vega Science Trust – Science videos, including physics
* HyperPhysics website – Physics and astronomy mind-map from Georgia State University
* Physics at MIT OpenCourseWare – Online course material from Massachusetts Institute of Technology
* The Feynman Lectures on Physics

زمرو:طبيعيات
زمرو:درسي علم
زمرو:سائنس جا شعبا
زمرو:علم طبعي سائنس

## حوالا