ઊર્જા-સંરક્ષણ (energy, conservation of) : ભૌતિકશાસ્ત્રનો પ્રચલિત નિયમ. તે અનુસાર સંવૃત સમૂહપ્રણાલી(closed system)માં પરસ્પર ક્રિયા કરતા પદાર્થો કે કણોની ઊર્જા અચળ રહે છે. આમ ઊર્જાને ન તો ઉત્પન્ન કરી શકાય, કે ન તો તેનો વિનાશ કરી શકાય. પરંતુ ફક્ત એક સ્વરૂપમાંથી બીજા સ્વરૂપમાં તેનું રૂપાંતર કરી શકાય છે.
ઊર્જાનું પ્રથમ સ્વરૂપ જે સ્વીકારાયું હતું તે ગતિ-ઊર્જા (kinetic energy) હતું. કણોના સ્થિતિસ્થાપક (elastic) સંઘાત(collisions)માં, સંઘાત પહેલાં કણોની ગતિ-ઊર્જાનો સરવાળો અને સંઘાત પછીની તેમની ગતિ-ઊર્જાનો સરવાળો એકસરખો રહે છે. ત્યારપછી ઊર્જાનાં બીજાં સ્વરૂપો પણ સ્વીકારાયાં. જેમ પદાર્થ ગુરુત્વાકર્ષણ વિરુદ્ધ ઊંચે જાય તેમ તે ધીમો પડે છે અને તેની ગતિ-ઊર્જામાં ઘટાડો થાય છે. ઊર્જાનો આ ઘટાડો સ્થિતિ-ઊર્જા અથવા સંચિત ઊર્જામાં રૂપાંતર પામે છે. તેથી સૅટેલાઇટ કે મુક્ત રીતે આંદોલન કરતા લોલકની ગતિ-ઊર્જા અને સ્થિતિ-ઊર્જાનો સરવાળો અચળ કે લગભગ અચળ રહે છે, કારણ કે કાળજીપૂર્વક બનાવેલી યંત્રચનાઓમાં પણ ઘર્ષણનું અસ્તિત્વ તો હોય જ છે, જે ગતિને ધીમી કરે છે અને એ રીતે ઊર્જાનો ક્રમશ: વ્યય થાય છે. ઊર્જામાં ઘર્ષણ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ઉષ્માનો પણ સમાવેશ થાય છે એવું 1940માં ચોક્કસપણે દર્શાવવામાં આવ્યું. સંરક્ષિત થતી ઊર્જા, ખરેખર ગતિ-ઊર્જા, સ્થિતિ-ઊર્જા અને ઉષ્મા-ઊર્જાનો સરવાળો છે. ઊર્જા-સંરક્ષણ નિયમનું આ પાઠાંતર તેના વ્યાપક અર્થમાં તો ઉષ્માગતિવાદનો પ્રથમ નિયમ જ છે. સમય જતાં ઊર્જાનો વિચાર વિસ્તૃત થતો ગયો અને તેમાં વીજપ્રવાહની ઊર્જા, વીજ કે ચુંબકીય ક્ષેત્રની સંચિત ઊર્જા, બળતણ અને રસાયણોમાંની ઊર્જાનો પણ સમાવેશ થયો.
ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સાપેક્ષવાદ(1905)નું આગમન થતાં દ્રવ્ય (mass) એ ઊર્જાને સમતુલ્ય (equivalent) છે એવું પ્રથમ વાર સ્વીકારાયું (E = mc2). ઉચ્ચ ગતિ ધરાવતા કણોની સંહતિની કુલ ઊર્જામાં તેમની સ્થિર અવસ્થાના દ્રવ્યની ગણતરી કરવી પડે છે; એટલું જ નહિ, પણ તેમની ઉચ્ચ ઝડપના કારણે તેમના દ્રવ્યમાં ઉદભવતા સ્પષ્ટ વધારાનો પણ વિચાર કરવો પડે છે. આમ, દ્રવ્યને પણ ઊર્જાનું એક સ્વરૂપ વિચારી શકાય; જેમ કે, સૂર્ય જ્યારે ઉષ્મા તેમજ પ્રકાશ-ઊર્જાનું ઉત્સર્જન કરે છે ત્યારે વિકિરણની આ ઊર્જા આપતાં તેના દ્રવ્યમાં ઘટાડો થાય છે. આ વિચાર સ્વીકારતાં, ઊર્જા-સંરક્ષણ નિયમને દ્રવ્ય-ઊર્જા-સંરક્ષણનો નિયમ અથવા કુલ ઊર્જા-સંરક્ષણનો નિયમ કહેવામાં આવેલો છે.
રેડિયો-ઍક્ટિવ વિકિરણની ‘બીટા ક્ષય’ (beta decay) તરીકે જાણીતી પ્રક્રિયામાં પરમાણુના ન્યૂક્લિયસમાંથી ઇલેક્ટ્રૉનનું સ્વયંસ્ફુર્ત નિર્ગમન થાય છે. આ પ્રકારમાં ઊર્જાસંરક્ષણનો નિયમ અનુસરાતો નથી. ત્યારે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ પરમાણુ કરતાં પણ નાના કણ, ન્યૂટ્રિનો(Neutrino)ના અસ્તિત્વનો સ્વીકાર કર્યો અને આવા ન્યૂટ્રિનો લોપ થતી ઊર્જા લઈ લે છે એમ ધારવામાં આવ્યું. આવું ધારી લઈને પણ સંરક્ષણના નિયમને ખોટો ઠરાવવામાં આવ્યો નહિ. આગળ જતાં પ્રયોગ દ્વારા ન્યૂટ્રિનોની શોધ થઈ.
સામાન્ય નિયમ જે હંમેશાં સાચો રહેતો હોય છે તેના કરતાં સંરક્ષણનો નિયમ કાંઈક વિશિષ્ટ છે. સમયની એકરૂપતા (uniformity) સ્વીકારી લઈએ તો જ ગણિતીય રીતે તે સાચો રહે છે એમ કહી શકાય. પણ જો સમયની કોઈ એક ક્ષણ, બીજી કોઈ ક્ષણ કરતાં સંદર્ભની ર્દષ્ટિએ વિશિષ્ટ રીતે જુદી પડતી હોય તો આવી જુદી જુદી ક્ષણોએ ઉદભવતી સમાન ભૌતિક ઘટનાઓ, ઊર્જાનાં જુદાં જુદાં મૂલ્યો ધારણ કરે છે, જેથી આવા પ્રકારમાં ઊર્જાનું સંરક્ષણ થતું નથી.
હિંમતલાલ ચૂનીલાલ શુક્લ