કણ

કણ (particle) : કોઈ દ્રવ્યનો અવગણી શકાય તેવા પરિમાણવાળો સૂક્ષ્મ ભાગ અથવા નિશ્ચિત દ્રવ્યમાન, પરંતુ નહિવત્ વિસ્તૃત પિંડ કણને દ્રવ્યમાન હોય છે પણ કદ હોતું નથી, તેથી તે જગા રોકતો નથી. કણનું સ્થાન, બિંદુ વડે દર્શાવી શકાય છે.

જો પિંડ કેન્દ્ર કે ધરીની આસપાસ ચાકગતિ (rotational motion) કરતો ન હોય અથવા જો તેની ચાકગતિની અસરો અવગણી શકાય તો પિંડનું સમગ્ર દ્રવ્ય તેના દ્રવ્યકેન્દ્ર (centre of mass) પર સંકેન્દ્રિત થયું છે તેમ માની, તેને એક કણ તરીકે વિચારી શકાય. જો પિંડની ચાકગતિની અસરો અવગણી ન શકાય તો પિંડને કણસંહતિ (system of particles) તરીકે વિચારવો જોઈએ અને તેની ગતિ માટે ર્દઢપિંડ(rigid body)નાં ગતિ-સમીકરણો (જે ન્યૂટનનાં ગતિ-સમીકરણોનું વ્યાપક રૂપ છે.) વાપરવાં જોઈએ.

પિંડને કણ ગણવો કે ર્દઢપિંડ ગણવો એ વસ્તુ અંતરોની સરખામણીએ પિંડના પરિમાણ તથા ગતિના પ્રકાર પર આધારિત હોય છે. તારા અને ગ્રહોના વ્યાસ ઠીક ઠીક મોટા – હજારો કિમી. ક્રમના – હોય છે, પરંતુ તેમના કક્ષીય માર્ગની સરખામણીમાં તે એટલા બધા સૂક્ષ્મ હોય છે કે અવકાશમાં તેમને કણ તરીકે વિચારી શકાય. આમ કોઈ પિંડ તત્સંબંધી અંતરો કે લંબાઈઓની સરખામણીમાં સૂક્ષ્મ હોય, તો એ પિંડને કણ તરીકે ગણી શકાય. સૂર્યમંડળમાં સૂર્યથી પૃથ્વીના અને એવાં બીજાં અંતરોના પ્રમાણમાં પૃથ્વીની ત્રિજ્યા નાની છે અને તેથી સૂર્યમંડળમાં પૃથ્વીને એક બિંદુ ગણી કણ લેખી શકાય.

આમ ભૌતિક પ્રશ્નોમાં શક્ય હોય તો પિંડને કણ લેખી શકાય. આ સંદર્ભમાં કણ એ પિંડની ગણિતીય પ્રતિકૃતિ (model) બને છે. આ અને આવાં બીજાં યોગ્ય આસાદન (approximation) કરવાથી વિવિધ પ્રશ્નોના ઉકેલ સરળ બની શકે. એમ કરવાથી એવી પરિસ્થિતિને ગણિતીય સિદ્ધાંતોને લાગુ પાડીને જટિલ ભૌતિક પ્રશ્નોના ઉકેલ મેળવી શકાય.

તોપમાંથી છૂટતા ગોળાને ચાકગતિ હોય છે, પણ પ્રક્ષેપક તરીકે તેની ગતિ પર આ ગતિની અસર અવગણી શકાય તેમ હોય છે અને તેથી પ્રક્ષિપ્ત ગતિમાં તેને કણ ગણી શકાય. પણ એ જ ગોળો જ્યારે જમીન પર ગબડતો હોય ત્યારે તેની ચાકગતિની અસર અવગણી શકાતી નથી અને તેથી આ ગતિમાં તેને ર્દઢપિંડ તરીકે વિચારવો પડે. આમ, આ બાબત ગતિના પ્રકાર પર પણ આધાર રાખે છે.

હિંમતલાલ ચૂનીલાલ શુક્લ