পদার্থবিজ্ঞানের ইতিহাস ও শাখা

এই ধরনের প্রশ্নে কোনো নীতি বোঝার দরকার নেই — বিজ্ঞানীর নাম আর তাঁর অবদানের জোড়াটা জানা থাকলেই হয়। কয়েকটি জোড়া বারবার ফিরে আসে। গ্রিক দার্শনিক থেলস প্রায় খ্রিস্টপূর্ব ৬০০ অব্দে অ্যাম্বার ঘষে প্রথম স্থির তড়িতের প্রভাব লক্ষ করেন। স্টেভিনাস ষোড়শ শতকের শেষে বল ত্রিভুজ সূত্র প্রকাশ করেন। আর কেপলার সপ্তদশ শতকের শুরুতে দেখান গ্রহের কক্ষপথ বৃত্তাকার নয়, উপবৃত্তাকার — এই একটি সিদ্ধান্তই টলেমি ও কোপার্নিকাসের বৃত্তাকার কক্ষপথের ধারণা ভেঙে দেয়। কোপার্নিকাস সূর্যকে কেন্দ্রে বসিয়েছিলেন, কিন্তু কক্ষপথ বৃত্তাকারই ধরেছিলেন — এই পার্থক্যটাই প্রশ্নে ধরা হয়। থেলস (প্রায় ৬০০ খ্রিস্টপূর্ব): অ্যাম্বার ঘষে স্থির তড়িতের প্রথম পর্যবেক্ষণ স্টেভিনাস (১৫৮৬): বল ত্রিভুজ সূত্র প্রকাশ কোপার্নিকাস: সূর্যকেন্দ্রিক মডেল, কিন্তু কক্ষপথ বৃত্তাকার ধরেছিলেন কেপলার (১৬০৯): গ্রহের কক্ষপথ উপবৃত্তাকার — প্রথম সূত্র গ্যালিলিও: পড়ন্ত বস্তুর গতি ও দূরবীক্ষণ যন্ত্রে জ্যোতির্বিদ্যা নিউটন (১৬৮৭): গতিসূত্র ও সার্বজনীন মহাকর্ষ সূত্র প্রিন্সিপিয়া-তে

পদার্থবিজ্ঞান পদার্থ ও শক্তি এবং তাদের পারস্পরিক সম্পর্ক নিয়ে কাজ করে। এর শাখাগুলো মোটামুটি দুই ভাগে পড়ে — চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞান, যার মধ্যে বলবিদ্যা, তাপ, শব্দ, আলো ও তড়িৎ-চুম্বকত্ব; আর আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান, যার মধ্যে আপেক্ষিকতা, কোয়ান্টাম তত্ত্ব, পারমাণবিক ও নিউক্লীয় পদার্থবিজ্ঞান। প্রশ্ন সাধারণত উল্টো দিক থেকে আসে — চারটি বিষয়ের মধ্যে কোনটি পদার্থবিজ্ঞানের আওতায় পড়ে না। সেখানে জীবজগতের গঠন, রাসায়নিক বিক্রিয়ার প্রকৃতি বা সমাজবিজ্ঞানের বিষয় বিকল্প হিসেবে বসানো হয়। সীমানাটি কড়া নয় — জৈব পদার্থবিজ্ঞান ও ভৌত রসায়নের মতো মিশ্র শাখাও আছে। পদার্থবিজ্ঞানের বিষয়: পদার্থ, শক্তি ও তাদের পারস্পরিক ক্রিয়া চিরায়ত শাখা: বলবিদ্যা, তাপ ও তাপগতিবিদ্যা, শব্দ, আলো, তড়িৎ ও চুম্বকত্ব আধুনিক শাখা: আপেক্ষিকতা, কোয়ান্টাম বলবিদ্যা, পারমাণবিক ও নিউক্লীয় পদার্থবিজ্ঞান, কঠিন অবস্থার পদার্থবিজ্ঞান মিশ্র শাখা: জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞান, ভূপদার্থবিজ্ঞান, জৈব পদার্থবিজ্ঞান, চিকিৎসা পদার্থবিজ্ঞান মৌলিক বল চারটি: মহাকর্ষ, তড়িৎচুম্বকীয়, সবল নিউক্লীয়, দুর্বল নিউক্লীয় মহাকর্ষ চারটির মধ্যে দুর্বলতম, সবল নিউক্লীয় বল সবচেয়ে শক্তিশালী

মহাবিশ্বে কোন মৌল সবচেয়ে বেশি — এই প্রশ্নের উত্তর হাইড্রোজেন, এবং ব্যবধানটা বিরাট। সংখ্যার হিসাবে মহাবিশ্বের প্রায় নব্বই শতাংশ পরমাণুই হাইড্রোজেন, তারপর হিলিয়াম; বাকি সব মৌল মিলে এক শতাংশেরও কম। এখানে একটি সতর্কতা দরকার — এটি মহাবিশ্বের হিসাব, পৃথিবীর নয়। ভূত্বকে সবচেয়ে প্রাচুর মৌল অক্সিজেন, আর সেই দুটি উত্তর প্রায়ই একই প্রশ্নপত্রে বিকল্প হিসেবে আসে। নক্ষত্রের মাঝখানে ছড়িয়ে থাকা আন্তঃনাক্ষত্রিক ধুলা ও গ্যাসের মেঘেও একই অনুপাত মোটামুটি বজায় থাকে, আর সেই মেঘ থেকেই মহাকর্ষীয় সংকোচনে নতুন নক্ষত্র জন্মায়। সংখ্যার বিচারে মহাবিশ্বের সর্বাধিক প্রাচুর মৌল হাইড্রোজেন, প্রায় ৯০% পরমাণু দ্বিতীয় হিলিয়াম, প্রায় ৯%; বাকি সব মৌল মিলে ১%-এরও কম আন্তঃনাক্ষত্রিক ধুলামেঘেও হাইড্রোজেনের আধিপত্য, প্রায় ৭০% ভরের হিসাবে ভূত্বকে সর্বাধিক প্রাচুর মৌল অক্সিজেন — মহাবিশ্বের হিসাবের সঙ্গে গুলিয়ে ফেলা যাবে না নক্ষত্রের জন্ম হয় ধুলামেঘের মহাকর্ষীয় সংকোচনে নক্ষত্রের শক্তির উৎস নিউক্লীয় সংযোজন — হাইড্রোজেন থেকে হিলিয়াম