طبيعيات جون شاخون

فزڪس يا طبيعيات هڪ سائنسي نظم آهي جيڪو طبيعي ڪائنات جي نظريات کي تعمير ۽ تجرباتي طور تي جانچڻ چاهي ٿو. اها نظريا پنهنجي دائري ۾ مختلف آهن ۽ انهن کي ڪيترن ئي مختلف شاخن ۾ منظم ڪري سگهجي ٿو، جيڪي هن مضمون ۾ بيان ڪيا ويا آهن.

ڪلاسيڪل فزڪس ۾ روايتي طور تي ميڪانيات، بصريات، برقيات، مقناطيسيت، صوتيات ۽ حرارتي حرڪيات جا شعبا شامل آهن. اصطلاح ماڊرن فزڪس عام طور تي انهن شعبن لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي جيڪي گهڻو ڪري ڪوانٽم ٿيوري تي ڀاڙين ٿا، جن ۾ ڪوانٽم ميڪانڪس، ايٽمي فزڪس، نيوڪليئر فزڪس، پارٽيڪل فزڪس ۽ ڪنڊينسڊ ميٽر فزڪس شامل آهن. 

عام ۽ خاص ريليٽيويٽي جا نظريا (General and Special Theories of Relativity) کي عام طور تي جديد فزڪس جو حصو سمجهيو ويندو آهي.

## ڪلاسيڪل ميڪانيات
مکيه مضمون: ڪلاسيڪل ميڪانيات ۽ ميڪانيات
 
ڪلاسيڪل ميڪانڪس جسمن تي عمل ڪندڙ قوتن جي فزڪس جو هڪ نمونو آهي. ذيلي شعبن جنهن ۾ سولائيز، گئسن ۽ سيال جي رويي کي بيان ڪرڻ لاء تي مشتمل آهي. آئزڪ نيوٽن ۽ سندس "حرڪت جي قانونن" کان پوءِ ان کي اڪثر "نيوٽونين ميڪانڪس" چيو ويندو آهي. هن ۾ هيملٽن ۽ ليگرينج طريقن پاران ڏنل ڪلاسيڪل انداز پڻ شامل آهي. اهو ذرڙن جي حرڪت ۽ ذرڙن جي عام نظام سان واسطو رکي ٿو. ڪلاسيڪل ميڪانڪس جون ڪيتريون ئي شاخون آھن، جھڙوڪ: سڪونيات (statics)، حرڪيات (dynamics)، ڪائناميٽڪس (kinematics)، ڪنٽينم ميڪانڪس (continuum mechanics) (جنھن ۾ فلوئڊ ميڪانڪس به شامل آھي)، شمارياتي ميڪانڪس وغيره. 
 
* **ميڪانيات**: فزڪس جي هڪ شاخ جنهن ۾ اسان قوت جي عمل هيٺ هڪ حرڪت جي صورت ۾ ڪنهن شئي جي خاصيتن جو مطالعو ڪندا آهيون.

## ٿرموڊائنامڪس ۽ شمارياتي ميڪانڪس
مکيه مضمون: ٿرموڊائنامڪس ۽  شمارياتي ميڪانيات 

طبيعيات تي فينمين جي ليڪچرن جو پهريون باب ايٽم جي وجود بابت آهي، جنهن کي فينمين فزڪس جو سڀ کان جامع بيان سمجهي ٿو، جنهن مان سائنس آسانيءَ سان نتيجو ڪڍي سگهي ٿي جيتوڻيڪ ٻيا سڀ علم ضايع ٿي وڃن. مادي کي سخت گول دائرن جي مجموعن جي ماڊل ڪرڻ سان، اهو ممڪن آهي ته گئسن جي ڪائنيٽيڪ نظريي کي بيان ڪيو وڃي، جنهن تي ڪلاسيڪل ٿرموڊائنامڪس ٻڌل آهي. 

ٿرمو ڊائنامڪس مائيڪرو اسڪوپي اسڪيل تي طبيعي نظام تي گرمي پد، دٻاءُ ۽ حجم ۾ تبديلين جي اثرن ۽ توانائيءَ جي منتقلي کي گرميءَ جي طور تي پڙهائي ٿو. تاريخي طور تي،  ٿرموڊائنامڪس ترقي يافته ٻاڦ واري انجڻ جي ڪارڪردگي کي وڌائڻ جي خواهش مان نڪرندي آهي. سڀ کان وڌيڪ ٿرموڊائنامڪ غورن لاء شروعاتي نقطو ٿرموڊائنامڪس جا قانون آهن، جيڪي پيش ڪن ٿا ته توانائي طبيعي نظام جي وچ ۾ گرمي يا ڪم جي طور تي مٽائي سگهجي ٿي. اهي اينٽراپي نالي هڪ مقدار جي وجود کي پڻ پيش ڪن ٿا، جيڪو ڪنهن به سسٽم لاء وضاحت ڪري سگهجي ٿو. ٿرمو ڊائنامڪس ۾، شيئن جي وڏين ensembles جي وچ ۾ رابطي جو اڀياس ڪيو ويو آهي ۽ درجه بندي ڪئي وئي آهي. ان جو مرڪز نظام ۽ ماحول جا تصور آهن. هڪ نظام ذرڙن تي مشتمل هوندو آهي، جن جي اوسط حرڪتون ان جي خاصيتن کي بيان ڪن ٿيون، جيڪي بدلي ۾ رياست جي مساوات ذريعي هڪ ٻئي سان لاڳاپيل آهن. ملڪيتن کي اندروني توانائي ۽ ٿرموڊائنامڪ امڪانن کي ظاهر ڪرڻ لاء گڏ ڪري سگهجي ٿو، جيڪي توازن ۽ خود بخود عمل جي حالتن کي طئي ڪرڻ لاء ڪارائتو آهن.

## برق مقناطيسيت ۽ فوٽونڪس

اليڪٽران، برقي ميڊيا، مقناطيس، مقناطيسي ميدان ۽ روشني جي عام رويي جو مطالعو

## نسبتي ميڪانيات
مکيه مضمون: خاص نسبت ۽ عام نسبت جو نظريو
 
نسبت جو خاص نظريو (Special Theory of Relativity) برقناطيست ۽ ميڪانيات سان تعلق رکي ٿو. يعني نسبت جو اصول ۽ ميڪانيات ۾ ساڪت عمل جو اصول ميڪسويل جي مساواتن کي حاصل ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگھجي ٿو ۽ ان جي برعڪس. 

خاص نسبت جو نظريو 1905ع ۾ البرٽ آئن اسٽائن پنهنجي مضمون ”آن دي اليڪٽروڊائنامڪس آف موونگ باڊيز“ ۾ پيش ڪيو. مضمون جو عنوان ان حقيقت ڏانهن اشارو ڪري ٿو ته خاص نسبت جي ميڪسويل جي مساواتن ۽ ڪلاسيڪل ميڪانڪس جي وچ ۾ هڪ تضاد کي حل ڪري ٿي. هي نظريو ٻن اصولن تي ٻڌل آهي: 
# ته فزڪس جي قانونن جون رياضياتي شڪلون سڀني جامد (inertial) نظامن ۾ غير متغير آهن؛ ۽ 
# ته خلا ۾ روشني جي رفتار مسلسل ۽ ماخذ يا مبصر کان آزاد آهي. 

ٻن اصولن کي ٺهڪائڻ لاءِ خلائي وقت جي فريم-انحصار تصور ۾ خلا ۽ وقت جي هڪجهڙائي جي ضرورت آهي. 

عام نسبت ثقل جو جاميٽري نظريو آهي، جيڪو البرٽ آئن اسٽائن 1915/16 ۾ شايع ڪيو. اهو خاص نسبت کي متحد ڪري ٿو، نيوٽن جي آفاقي ڪشش ثقل جي قانون ۽ اها بصيرت جيڪا ڪشش ثقل کي خلا ۽ وقت جي وکر جي ذريعي بيان ڪري سگهجي ٿي. عام نسبت ۾، خلائي وقت جو وکر مادي ۽ تابڪاري جي توانائي سان پيدا ٿئي ٿو.

## ڪوانٽم مڪينڪس، ايٽمي فزڪس ۽ ماليڪيولر فزڪس

ڪوانٽم ميڪانيات (Quantum mechanics) فزڪس جي هڪ شاخ آهي جيڪا ايٽمي ۽ ذيلي ائٽمي نظامن جو مطالعو ڪندي آهي ۽ انهن جي رابطي جي بنياد تي مشاهدو ڪيو ويو آهي ته توانائي جا سڀئي روپ الڳ الڳ يونٽن يا بنڊلن ۾ ڇڏيا وڃن ٿا جن کي "ڪوانٽا" سڏيو ويندو آهي. قابل ذڪر طور تي، ڪوانٽم نظريو عام طور تي ذيلي ائٽمي ذرڙن جي صرف امڪاني يا شمارياتي ڳڻپ جي سمجھي وئي موج جي ڪمن جي لحاظ کان، مشاهدي جي خاصيتن جي مطالعي جي اجازت ڏئي ٿو. شروڊنگر مساوات ڪوانٽم مڪينڪس ۾ اهم ڪردار ادا ڪري ٿي جيڪا ڪلاسيڪل ميڪنڪس ۾ نيوٽن جا قانون ۽ توانائي جي تحفظ جا قانون ڪم ڪن ٿا. يعني، اهو هڪ متحرڪ نظام جي مستقبل جي رويي جي اڳڪٿي ڪري ٿو ۽ هڪ موج مساوات آهي جيڪو موجي عملن (wavefunctions) لاء حل ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويندو آهي. مثال طور، روشني، يا برقي مقناطيسي تابڪاري جيڪا هڪ ايٽم ذريعي خارج ٿي يا جذب ٿئي ٿي، صرف ڪجهه تعدد (يا موج جي ڊيگهه) آهي، جيئن ته ائٽم جي نمائندگي ڪندڙ ڪيميائي عنصر سان لاڳاپيل ليڪ اسپيڪٽرم مان ڏسي سگهجي ٿو. ڪوانٽم ٿيوري ڏيکاري ٿو ته اهي تعدد روشنيءَ جي ڪوانٽا يا فوٽون جي مخصوص توانائين سان ملن ٿا ۽ ان حقيقت جو نتيجو آهي ته ايٽم جي اليڪٽرانن ۾ صرف ڪجهه مخصوص توانائيءَ جا قدر يا ليول هوندا آهن؛ جڏهن ڪو اليڪٽران هڪ اجازت ڏنل سطح کان ٻئي ۾ ويندو آهي، توانائي جو مقدار خارج ٿئي ٿو يا جذب ٿئي ٿو، جنهن جي تعدد سڌي طرح ٻنهي سطحن جي وچ ۾ توانائي جي فرق جو تناسب آهي. فوٽو اليڪٽرڪ اثر وڌيڪ روشني جي مقدار جي تصديق ڪئي.

سال 1924ع ۾، لوئس ڊي بروگلي پيش ڪيو ته نه رڳو هلڪي لهرون ڪڏهن ڪڏهن ذرات جهڙيون خاصيتون ڏيکارينديون آهن، پر ذرڙا پڻ موج جهڙي خاصيتن کي ظاهر ڪري سگھن ٿا. ڊي بروگلي جي تجويز جي پٺيان ڪوانٽم ميڪنڪس جا ٻه مختلف فارموليشن پيش ڪيا ويا. ارون شورو ڊنگر (1926) جي موجي ميڪانڪس ۾ هڪ رياضياتي شي جو استعمال شامل آهي، موج فنڪشن، جيڪو خلا ۾ ڏنل نقطي تي ذرو ڳولڻ جي امڪان سان لاڳاپيل آهي. ورنر هائيزنبرگ (1925)  جي ميٽرڪس ميڪانڪس ۾ موج جي ڪمن يا ساڳين تصورن جو ڪو به ذڪر نه آهي پر ڏيکاريو ويو آهي ته رياضياتي طور تي شروڊنگر جي نظريي جي برابر آهي. ڪوانٽم ٿيوري جي هڪ خاص اهم دريافت "غير يقيني اصول" (Uncertainty Principle) آهي، جنهن کي 1927ع ۾ هائزنبرگ پاران بيان ڪيو ويو آهي، جيڪو ڪجهه ماپن جي درستگي تي هڪ مطلق نظرياتي حد رکي ٿو؛ نتيجي طور، اڳئين سائنسدانن جو مفروضو ته ڪنهن نظام جي جسماني حالت کي درست ماپي سگهجي ٿو ۽ مستقبل جي حالتن جي اڳڪٿي ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو وڃي سگهي ٿو،  کي ترڪ ڪيو ويو. ڪوانٽم ميڪانيات ۾ نسبت جي نظريي کي پال ڊيراڪ جي فارموليشن سان گڏ ڪيو ويو. ٻين ترقيات ۾؛ ڪوانٽم شماريات، ڪوانٽم اليڪٽروڊائينامڪس، چارج ٿيل ذرات ۽ برقناطيسيت شعبن جي وچ ۾ رابطي سان لاڳاپيل ۽ ان جي عام ڪرڻ، ڪوانٽم فيلڊ ٿيوري شامل آهن.**اسٽرنگ ٿيوري**

هر شيءِ لاءِ هڪ ممڪن نظريي جو اميدوار، هي نظريو عام نسبت جي نظريي ۽ ڪوانٽم ميڪانڪس کي گڏ ڪري هڪ واحد نظريو ٺاهي ٿو. هي نظريو ٻنهي ننڍن ۽ وڏن شين جي خاصيتن بابت اڳڪٿي ڪري سگهي ٿو. هي نظريو هن وقت ترقي جي مرحلي ۾ آهي.

## بصريات ۽ صوتيات
مکيه مضمون: بصرياتي فزڪس ۽ بصريات

بصريات (Optics) روشنيءَ جي حرڪتن جو مطالعو آهي، جنهن ۾ عڪس، روشني جو اضطراب، تفاوت ۽ مداخلت شامل آهن. 

**صوتيات** فزڪس جي هڪ شاخ آهي جنهن ۾ مختلف ميڊيم ۾ ميڪانياتي لهرن جو مطالعو شامل آهي. 

پڻ ڏسو: بصري اوزار
## ڪنڊينسڊ مادي جي فزڪس
اصل مضمون: ڪنڊينسڊ مادي جي فزڪس 

ڪندينس شڪل ۾ مادي جي طبيعي خاصيتن جو مطالعو. 

پڻ ڏسو: موادي سائنس ۽ سولڊ اسٽيٽ فزڪس
## هاءِ انرجي پارٽيڪل فزڪس ۽ نيوڪليئر فزڪس
مکيه مضمون: ذرات جي فزڪس ۽ نيوڪليئر فزڪس 

ذرات جي فزڪس ذرڙن جي نوعيت جو مطالعو ڪري ٿي، جڏهن ته نيوڪليئر فزڪس ايٽمي مرڪزن (Nuclei) جو مطالعو ڪري ٿو. 

پڻ ڏسو: اسٽرنگ ٿيوري
## ڪائنات جو علم
اصل مضمون: Cosmology

**ڪاسمولوجي** ڪائنات جي اڀياس ڪري ٿي ته ڪائنات ڪيئن وجود ۾ آئي ۽ ان جي آخري منزل ڇا آهي. ان جو مطالعو طبيعيات دان ۽ فلڪياتي طبيعيات دان پاران ڪيو ويندو آهي. اهو پڻ افسانوي ڪائنات جي باري ۾ مطالعو ڪري ٿي، جيڪي ماڻهو ٺاهيا آهن، ڪائنات ڪيئن وجود ۾ آئي ۽ انهن جي آخر ۾ قسمت ۽ تباهي جي باري ۾ مطالعو ڪري ٿي.

## بين النظمياتي شعبا
انهن بين الاقوامي شعبن سان تعلق رکي ٿو، جيڪي جزوي طور پنهنجي سائنس جي وضاحت ڪن ٿا. مثال طور 
* زرعي طبيعيات سائنس جي هڪ شاخ آهي جيڪا زراعت ۽ طبيعيات جي سرحدن تي آهي. 
* فلڪياتي طبيعيات، ڪائنات ۾ طبيعيات، بشمول فلڪيات ۾ آسماني جسمن جي خاصيتون ۽ تعامل. 
* فضائي طبيعيات فضا جي مطالعي لاءِ طبيعيات جو استعمال آهي. 
* خلائي طبيعيات پلازما جو مطالعو آهي جيئن اهي قدرتي طور تي ڌرتيءَ جي مٿئين ماحول (ايرونومي) ۽ شمسي نظام جي اندر ٿين ٿا. 
* حياتياتي طبيعيات، حياتياتي عملن جي طبيعي رابطي جو مطالعو. 
* ڪيميائي طبيعيات، علم ڪيميا ۾ طبيعي لاڳاپن جي سائنس. 
* ڪمپيوٽيشنل فزڪس، ڪمپيوٽرن جي ايپليڪيشن ۽ فزيڪل سسٽم ۾ عددي طريقا. 
* اقتصادي طبيعيات، طبيعي عملن سان معاملو ڪرڻ ۽ معيشت جي سائنس ۾ انهن جا لاڳاپا. 
* ماحولياتي طبيعيات، طبيعيات جي شاخ جيڪا جاندارن ۽ انهن جي ماحول جي وچ ۾ رابطي جي ماپ ۽ تجزيو سان لاڳاپيل آهي. 
* انجنيئرنگ فزڪس، فزڪس ۽ انجنيئرنگ جو گڏيل نظم. 
* جيو فزڪس، اسان جي ڌرتيءَ تي طبيعي لاڳاپن جي سائنس. 
* رياضياتي طبيعيات، رياضي طبيعي مسئلن سان لاڳاپيل. 
* طبي فزڪس، طب ۾ روڪٿام، تشخيص ۽ علاج لاءِ، طبيعيات جو استعمال   
* طبيعي ڪيميا، طبيعي ڪيميا جي سائنس ۾ طبيعي عملن ۽ انهن جي لاڳاپن سان معاملو ڪرڻ.
* فزيڪل اوشيانوگرافي، سمنڊ اندر جسماني حالتن ۽ جسماني عملن جو مطالعو آهي، خاص ڪري سامونڊي پاڻيءَ جي حرڪتن ۽ جسماني ملڪيتن جو. 
* نفسياتي طبيعيات (psychophysics)، نفسيات ۾ طبيعي لاڳاپن جي سائنس. 
* ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ، ڪوانٽم ڪمپيوٽيشن ميڪانياتي نظام جو مطالعو. 
* سماجي طبيعيات يا طبيعي سماجيات، سائنس جو هڪ شعبو آهي جيڪو طبيعيات کان متاثر ٿي انساني هجوم جي رويي کي سمجهڻ لاءِ، رياضياتي اوزار استعمال ڪري ٿو.

## خلاصو
هيٺ ڏنل جدول بنيادي نظريات سان گڏ ڪيترن ئي تصورن جي فهرست ڏئي ٿو جيڪي اهي استعمال ڪن ٿا. 

## پڻ ڏسو
* ميڪانيات
* البرٽ آئنسٽائن
* نيوڪليئر فزڪس
* خاص نسبت ۽ عام نسبت جو نظريو

## حوالا

زمرو:طبيعيات
زمرو:طبيعيات جون ذيلي شاخون