વીજભારસંરક્ષણ : કોઈ પણ પ્રક્રિયા (રાસાયણિક કે ન્યૂક્લિયર) દરમિયાન કુલ વીજભારનું અચળ રહેવું. પદાર્થના મૂળભૂત કણોને વીજભાર (electric charge) તરીકે ઓળખાતું એક પરિમાણ હોય છે અને પરમાણુની રચનામાં જરૂરી એવા કુલંબ(coulomb)-બળ માટે તે કારણભૂત હોય છે. કોઈ પણ ભૌતિકીય પ્રક્રિયા દરમિયાન આ પરિમાણના કુલ મૂલ્યમાં ફેરફાર થતો નથી. આને વીજભાર-સંરક્ષણ(conservation of electric charge)નો સિદ્ધાંત કહેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પરમાણુના નાભિના ઘટક કણોમાંનો ન્યૂટ્રૉન કણ વીજભારરહિત છે. આ કણ અસ્થાયી (નાભિની બહાર હોય ત્યારે) હોવાથી 12 મિનિટ જેવા અર્ધજીવનકાળની રેડિયો-ઍક્ટિવ પ્રક્રિયા દ્વારા તેનું પ્રોટૉન અને ઇલેક્ટ્રૉન કણોમાં રૂપાંતર થાય છે. (આ પ્રક્રિયામાં ભાગ લેતો પ્રતિ ન્યૂટ્રિનો (antineutrino) નામનો કણ વીજભારરહિત હોય છે અને સરળતા ખાતર એનો અહીં ઉલ્લેખ નથી કર્યો.) ન્યૂટ્રૉનનો વીજભાર શૂન્ય છે, જ્યારે ઇલેક્ટ્રૉન અને પ્રોટૉનના વીજભાર અનુક્રમે – 1 (e) અને + 1 (e) હોવાથી પ્રક્રિયા દરમિયાન સર્જાતા કણોના વીજભારનો સરવાળો પણ શૂન્ય થશે.

ભૌતિકશાસ્ત્રમાં મૂળભૂત સ્તરે ચુસ્ત રીતે પળાતા આ નિયમને કારણે, અનુભવની ઘટનાઓમાં પણ આ નિયમ પળાશે. જ્યારે કાચના સળિયાને રેશમી કાપડ સાથે ઘસવામાં આવે છે ત્યારે કાચનો સળિયો એક પ્રકારનો (ધન) વીજભાર ધરાવતો થાય છે. આ દરમિયાન રેશમી કાપડ પણ તેટલી જ માત્રાનો ઋણ વીજભાર ધરાવતું બને છે. વીજભારરહિત અણુમાંથી જ્યારે એક ઇલેક્ટ્રૉન દૂર કરાય છે ત્યારે તે + 1 વીજભાર ધરાવતો વીજાણુ બને છે. (ઘર્ષણ જેવી ક્રિયા દરમિયાન પદાર્થ વીજભારિત બનવા પાછળ આ જ કારણ હોય છે.)

વીજભાર-સંરક્ષણનો નિયમ કુદરતનો એક અતૂટ નિયમ મનાય છે. ભૌતિકવિજ્ઞાનમાં બે પ્રકારના સંરક્ષણ નિયમો પ્રવર્તતા જણાય છે : (1) વીજભાર-સંરક્ષણ જેવા કેટલાક ચુસ્ત રીતે પળાતા નિયમ અને (2) કેટલાક નાભિકીય પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન સામાન્ય રીતે પળાતા સમતા (parity) અને વીજભાર-સંયુગ્મન (charge-conjugation) જેવા સંરક્ષણ-નિયમો. તેમનું કેટલીક પ્રક્રિયાઓમાં (અલ્પ માત્રામાં) ઉલ્લંઘન થતું જણાય છે. ‘અતૂટ’ નિયમોમાં વેગમાન-સંરક્ષણ (ભ્રમણ તેમજ રેખીય ગતિના વેગમાન) તેમજ ઊર્જાસંરક્ષણ(સાપેક્ષવાદના સિદ્ધાંત અનુસાર પદાર્થનું દળ પણ ઊર્જાનું જ સ્વરૂપ હોવાથી તેનો પણ સમાવેશ કરવાનો)ના નિયમો આવી જાય, પરંતુ આ નિયમો તાત્ત્વિક રીતે વીજભાર-સંરક્ષણના નિયમથી જુદા પડે છે. ભ્રમણગતિના તેમજ રેખીય ગતિના વેગમાનનું સંરક્ષણ, અવકાશ(space)ની સમમિતિ (symmetry) સાથે સંકળાયેલ છે. ભ્રમણગતિના વેગમાનનું સંરક્ષણ, અવકાશમાં કોઈ દિશા વિશિષ્ટ દિશા નથી એ સમમિતિ આધારિત છે; તો રેખીય ગતિના વેગમાનનું સંરક્ષણ અવકાશમાં કોઈ પણ સ્થાન વિશિષ્ટ સ્થાન નથી એ સમમિતિ અનુસાર છે. આ જ પ્રમાણે ઊર્જાસંરક્ષણ સમયની સમમિતિ દર્શાવે છે, જે અનુસાર ઘટના માટે કોઈ પણ સમય વિશિષ્ટ સમય નથી. વીજભાર-સંરક્ષણનો નિયમ આવી કોઈ સમમિતિ સાથે સંકળાયેલ જણાતો નથી.

ભૌતિકવિજ્ઞાનમાં બૅરિયૉન સંરક્ષણ (Baryon conservation) અને લેપ્ટૉન સંરક્ષણ (Lepton conservation) તરીકે ઓળખાતા બે અન્ય સંરક્ષણ નિયમો અતૂટ છે કે નહીં એ હજી ચોક્કસ કહી શકાય તેમ નથી. પ્રોટૉન ન્યૂટ્રૉન પ્રકારના દળદાર મૂળભૂત કણો બૅરિયૉન કણો કહેવાય છે અને ઇલેક્ટ્રૉન, ન્યૂટ્રિનો પ્રકારના હલકા કણો લેપ્ટૉન કહેવાય છે. નાભિકીય પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન પ્રક્રિયામાં ભાગ લેતા બૅરિયૉન પ્રકારના કણો તથા લેપ્ટૉન પ્રકારના કણોની સંખ્યામાં પણ ફેરફાર નથી થતો. બ્રહ્માંડના સર્જનસમયે આ નિયમોનું ચુસ્ત પાલન થયું ન હોય અને અલ્પમાત્રામાં તેનો ભંગ થયો હોય તેમ મનાય છે, જે કારણે જ બ્રહ્માંડમાં ફક્ત દ્રવ્ય જ જણાય છે, પ્રતિદ્રવ્ય (antimatter) નથી જણાતું.

જ્યોતીન્દ્ર ન. દેસાઈ