பருப்பொருள்

பொருள்

பொருளானது பொதுவாக திண்மம், திரவம், வாயு என மூன்று நிலைகளில் காணப்பட்டாலும் நான்காவது நிலையாக பிளாஸ்மா அறிவியல் விடயங்களுக்காக சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. இடமிருந்து வலமாக: சுத்திகரிக்கப்பட்ட சீனி (ஒரு திண்மம்), நீர் (ஒரு திரவம்),வாயு நிலைத் துணிக்கைகளின் படம், பிளாஸ்மா.

பருப்பொருள் 3 வகைப்படும். பருப்பொருள் நம்மைச் சுற்றி உள்ள பொருள்கள் அனைத்தையும், இப்பொருள்களில் உண்டாகிற யாந்திரிக, பௌதிக, இரசாயன, உடலியல் வகைப்பட்ட நிகழ்ச்சிகள் அனைத்தையும் பொருள்வகைப் புலப்பாடு (Material phenomena) என்றும், அல்லது வெறுமே பருப்பொருள் (Matter) என்றும் சொல்வது வழக்கம்.

இந்த அண்டமும் அதில் அடங்கியுள்ள அனைத்தும் பொருட்களால் ஆனவை. பொருள் அல்லது பொருள்கள் என்ற சொல்லுக்குப் பதிலாகப் பருப்பொருள், சடப்பொருள் ஆகிய சொற்களும் பயன்படுத்தப்படுவதுண்டு. இவ்வண்டத்தில் உள்ள பொருள்கள் அனைத்தும் தனிமங்களாலும்ம் அவற்றின் சேர்வைகளாலும் ஆனவை. ஒவ்வொரு தனிமமும் வேறுபட்ட அணுக் கட்டமைப்புகளைக் கொண்ட அணுக்களால் ஆனது. அணுக்கள் இலத்திரன், புரோத்தன், நியூத்திரன் ஆகிய கூறுகளால் ஆனவை. அக்கூறுகள் குவார்க் எனப்படும் அடிப்படைக் கூறுகளால் ஆனவை. இக்கூறுகளை மேலும் கீழ்மட்டமாக நோக்குகையில் அங்கு விசை அரங்கு செயற்படுகின்றது.

வரையறை

பொருள் என்பது நிறை மற்றும் அளவை(இடங்களையும் நிரப்பும்) உடையவையாகும்.

விஞ்ஞான விளக்கம்

எதற்குத் திணிவும் கனவளவும் இருக்கின்றதோ அது பொருள். பொருளை அணுக்களாகவும், அணுவை அணுக் கூறுகளாகவும், அணுக் கூறுகளை விசையாகவும் பகுத்தாயலாம். பொருளும் வலுவும் ஒன்றையே வெவ்வேறு நிலைகளிற் சுட்டி நிற்கின்றன. நிறை கொண்டவையே பொருட்களாகும். இயற்பியலில் பலவற்றைப் பொருள்கள் என்று அழைக்கிறோம்.நாம் வெறுங்கண்ணால் பார்க்கக்கூடிய அனைத்துமே பொருட்களாகும். இயற்பியல் கூற்றுப்படி நிலையான நிறையும், அளவு உடையதுமே பொருட்களாகும். இவ்வணுக்கள் எப்போதும் நகர்ந்து கொண்டும், அதிர்ந்து கொண்டும் இருக்கின்றன.

அனைத்துப் பொருட்களையும் ஆற்றலாக மாற்றமுடியும் என்று ஐன்ஸ்டின் கண்டுபிடித்தார்.

ஐன்சுரைனின் சமன்பாடு அவற்றின் ஒற்றுமைப் பண்பைப் பின்வருமாறு விளக்குகின்றது.

$E=mC^{2}$

E = வலு

m = பொருளின் திணிவு

c = ஒளியின் கதி

விஞ்ஞான நிலைப்பாட்டிற் பொருள் அல்லாத ஒன்று இல்லை. அது தான் இருப்பதை வெளிப்படுத்திக் கொண்டே இருக்கும் அப்படி இருந்தால் மட்டுமே பொருள் அடிப்படையிலேயே அதை நாம் அறிய முடியும்.

குவாண்டம் இயற்பியல்

நிறை கொண்டவையே பொருள்கள் எனும் நிலையைக் குவாண்டம் இயற்பியலின் வளர்ச்சி தடை செய்தது. குவாண்டம் இயற்பியலின்படி எலக்தரான், புரோட்டான் ஆகியவும் பொருள்கள் பட்டியலில் இணைந்தன.இதன்படி ஐன்ஸ்டின், அனைத்துப் பொருட்களையும் ஆற்றலாக மாற்றமுடியும், சிறிய பொருளையும் மிகப் பெரிய ஆற்றலாக மாற்ற முடியும், எலக்தரான், புரோட்டான் ஆகியவற்றை ஒளித் துகளாக மாற்ற முடியும் போன்ற சில முடிவுகளையும் வெளியிட்டார். குவாண்டம் இயற்பியலின்படி பொருள்கள் அனைத்திற்கும் நிறை இருக்க வேண்டிய கட்டாயம் இல்லாமல் போனது.இதன் அடிப்படையில் பொருள் என்பது ஒரு மூடப்பட்ட பகுதியில் இருக்கும் பொழுது நேரத்தைப் பொருத்து மாறாத்தே ஆகும்.

வரலாறு

ஆரம்ப கால வரலாறு

தாலஸ் (பொ.ஊ.மு. 624–546) என்பவர் முதன் முதலாக நீரே உலகத்திற்கு அடிப்படை பொருள் என்ற முடிவை வெளியிட்டார். அனெக்சிமென் (பொ.ஊ.மு. 585, பொ.ஊ.மு. 528) என்பவர் காற்றே அடிப்படை பொருள் என்று கூறினார்.ஹெராக்லிடஸ் (பொ.ஊ.மு. 535–475) நெருப்பே அடிப்படை பொருள் என்று கூறினார். ஏனெனில் நெருப்பே அனைத்தையும் மாற்றும் திறன் உடையது என நம்பினார். எம்பிடோகில்ஸ் (பொ.ஊ.மு. 490–430) நீர், நிலம்,காற்று, நெருப்பு ஆகிய நான்கே அடிப்படை பொருள் என்று கூறினார். இதே வேலையில் டெமாக்ரிட்டஸ் என்பவர் இவ்வுலகில் உள்ள அனைத்தும் அணு என்னும் கண்ணுக்குத் தெரியாத பொருட்களால் உருவானவை என்றார். மேலும் அவர் ஆட்டமிஸம் எனும் தத்துவத்தையும் வெளியிட்டார்.

பிந்தைய வரலாறு

ரெனெ டெஸ்கார்ட்ஸ் (1596–1650) என்பரே நவீன பொருள்கள் பற்றிய தத்துவங்களை வெளியிட்டவர் ஆவார். பின் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டின் அவற்றை விரிவுபடுத்தினார். பத்தொண்பதாம் நூற்றாண்டிலேயே இவற்றைப் பற்றிய ஆய்வுகள் விரிவாகின. தனிம அட்டவணை ஆகியவை கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. அணுக்களே பொருள்களின் அடிப்படை என்று கண்டறிந்தனர். மூலக்கூறுகள் பற்றியும் அவற்றின் பிணைப்பு பற்றியும் ஆராய்ச்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன. இருபதாம் நூற்றண்டுகளில் குவாண்டம் அளவில் பொருள்கள் பற்றிய ஆராய்ச்சிகள் விரிவடையத் தொடங்கின. இவற்றின் விளைவாகப் பொருள்கள் பற்றிய வகைகள் அதிகமாகின. அடர் பொருள், பருப்பொருள், அடிப்படை பொருள் என்று பல வகைகளில் பிரிக்கப்பட்டுவிட்டன.

பொருட்களின் பண்புகள்

பொருள்கள் கீழ்காணும் பண்புகளைக் கொண்டிருக்கும்:

• நிறை (Mass),
• அளவு (Volume),
• அடர்த்தி (Density)

பொருள்கள் நிறம்,சுவை,மணம் போன்ற பண்புகளையும் கொண்டிருக்கும்.

பொருட்களுக்கு உதாரணங்கள்

பிரபஞ்சத்தில் உள்ள மண்டலங்கள், நட்சத்திரங்கள் ,கிரகங்கள், பாறைகள், தண்ணீர் மற்றும் காற்று ஆகிய உயிரற்ற பொருட்களும் தாவரங்கள், விலங்குகள் மனிதர்கள் போல வாழும் உயிரினங்கள் அனைத்துமே பொருட்களால் ஆனவையே ஆகும்.

இயற்பியலின்படி பிரபஞ்சத்தில் உள்ள அனைத்தும் பொருட்களில் அடங்காது.நிலையான நிறையற்றவை பொருட்களில் சேரா. இதற்கு ஒளித்துகளே (Photon) ஓர் உதாரணம் ஆகும்.ஏனெனில் ஒளித்துகளில் நிலையான நிறை, அளவு ஆகிய இரண்டுமே இடம்பெறவில்லை.

இயக்க ஆற்றல் உள்ளவையும் பொருட்களுள் சேரா.இதற்கு வெப்பம், ஒலி, ஒளி ஆகியன உதாரணங்களாகும்.

உயிருள்ள பொருட்களின் கலவை

பொருட்களின் கலவையை அறிய அவற்றைச் சிறு சிறு பகுப்புகளாக மாற்ற வேண்டும். உயிருள்ள பொருள்கள் உயிரணுக்களால் ஆனவையாகும். அவற்றைச் சிறிதாகப் பகுத்தால் மூலக்கூறுகள் தோன்றும். மூலக்கூறுகள் அணுக்களால் ஆனவை ஆகும்.

பொருட்களின் நிலை

பொருட்களின் பண்புகளில் நிலைகளும் முக்கிய பண்பாகும்.நான்கு வகையான நிலைகள் பொருட்களுக்கு உண்டு. அவை,

• திடநிலை
• வாயு நிலை
• திரவ நிலை
• பிளாசுமா நிலை.

’’திடநிலை’’ என்பது பொருட்களின் மூலக்கூறுகள் ஒன்றாக பிண்ந்திருப்பது ஆகும். இப்பொருள்கள் கடுமையான அழுத்தத்திற்கு உட்படுத்தும் போதும் தன் நிலையிலிருந்து மாறாதது ஆகும்.பாறை போன்றவை இந்திலையில் உள்ள பொருட்களே ஆகும்.

‘’திரவ நிலை’’ என்பது அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகள் ஆகியவை பலவீனமாக பிணையப்பட்டிருக்கும் பொருட்களாகும். இவற்றிற்கு சரியான வடிவங்கள் இருப்பதில்லை, இவை இருக்கும் திடப் பொருட்களின் வடிவத்தினை இவை பெரும்.திரவ நிலை பொருட்களில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன.

‘’நீர்மநிலை’’ என்பது திரவ நிலை பொருட்களின் ஒரு வகையாகும். இவை அருகிலிருக்கும் மூலக்கூறுகளுடன் பலவீனமாக பிணைந்துக்கொள்ளும். இவற்றை பெற்றுக்கொள்ளும் திடப்பொருள்களின் வடிவத்தினை இப்பொருள்கள் பெரும். இப்பொருள்கள் ஆவற்றின் அளவினுக்கேற்ப இடத்தை பிடித்துக்கொள்ளும். உதாரணங்கள்:நீர், எண்ணெய், எரிமலை குழம்பு, குளிர்பானங்கள்.

‘’வாயு நிலை’’, இவ்வகை பொருள்கள் தன்னை பெற்றுக்கொள்ளும் திடப்பொருட்களின் முழு அளவிலும் பரந்து விரிந்துக் கொள்ளும்’’. நீர்ம நிலையினை விட இவை மிகவும் பலவீனமாக மூலக்கூறுகளுடன் பிணைந்து இருக்கும். உதாரணம்: வாயு, நீராவி, ஹீலியம்.

‘’பிளாசுமா நிலை’’ என்பது அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட பொருட்களின் தொகுப்பு ஆகும். பூமியின் அயனி மண்டிலம், சூரியனின் ஒளிவளைவு ஆகியன பிளாசுமா நிலக்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும். இந்நிலையில் உள்ள பொருள்கள் நீர்ம நிலைக்கும்,வாயு நிலைக்கும் இடப்பட்ட பதத்தில் இருக்கும். இவற்றிற்கு அணுக்களை ஈர்க்கும் சக்தி குறைவாக இருக்கும்.

பொருட்களின் தன்மை ஒவ்வொரு நிலைக்கும் மாறுபடும். இவை அப்பொருள்கள் இருக்கும் இடத்தில் உள்ள தட்ப வெட்ப நிலையையும், அழுத்தத்தினையும் பொருத்து மாறுபடும். உதாரணமாக நீர் இப்புவியின் வெவ்வேறு இடங்களில், திட நிலை (பனிக்கட்டி), திரவ நிலை (நீர்), வாயு நிலை(நீராவி) ஆகிய வெவ்வேறு நிலையில் ஒரே நேரத்தில் காணப்படுகிறது. தற்போது அடிப்படை துகள்களைப் பற்றிய ஆய்வுகள் நடைபெற்றுக் கொண்டிருப்பதால் குவார்க்குகள், குலுவான்களும் பொருட்களின் ஒரு நிலையாக இருக்கலாம் என ஆராயப்படுகிறது.