Particle
இயற்பியல் அறிவியலில், ஒரு துகள் (அல்லது பழைய நூல்களில் கார்பஸ்குல்) என்பது ஒரு சிறிய உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட பொருள் ஆகும், இது அளவு, அடர்த்தி அல்லது நிறை போன்ற பல இயற்பியல் அல்லது வேதியியல் பண்புகளால் விவரிக்கப்படலாம். எலக்ட்ரான் போன்ற துணை அணுத் துகள்கள் முதல் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகள் போன்ற நுண் துகள்கள் வரை, பொடிகள் மற்றும் பிற துகள்கள் போன்ற மேக்ரோஸ்கோபிக் துகள்கள் வரை அவை அளவு அல்லது அளவில் பெரிதும் வேறுபடுகின்றன. மனிதர்கள் கூட்டமாக அல்லது வான உடல்கள் இயக்கத்தில் நகர்வது போன்ற அடர்த்தியைப் பொறுத்து இன்னும் பெரிய பொருட்களின் அறிவியல் மாதிரிகளை உருவாக்க துகள்களைப் பயன்படுத்தலாம். துகள் என்ற சொல் அர்த்தத்தில் பொதுவானது, மேலும் பல்வேறு அறிவியல் துறைகளால் தேவைக்கேற்ப சுத்திகரிக்கப்படுகிறது. துகள்களால் ஆன எதையும் துகள்கள் என்று குறிப்பிடலாம். இருப்பினும், பெயர்ச்சொல் துகள்கள் பெரும்பாலும் பூமியின் வளிமண்டலத்தில் உள்ள மாசுபடுத்திகளைக் குறிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை இணைக்கப்படாத துகள்களின் இடைநீக்கம், இணைக்கப்பட்ட துகள் திரட்டலைக் காட்டிலும். கருத்தியல் பண்புகள் இயற்கையை மாதிரியாக்கும் போது துகள்களின் கருத்து குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருக்கும், ஏனெனில் பல நிகழ்வுகளின் முழு சிகிச்சையும் சிக்கலானதாகவும் கடினமான கணக்கீட்டை உள்ளடக்கியதாகவும் இருக்கலாம். சம்பந்தப்பட்ட செயல்முறைகள் தொடர்பான அனுமானங்களை எளிமைப்படுத்த இது பயன்படுத்தப்படலாம். பிரான்சிஸ் சியர்ஸ் மற்றும் மார்க் ஜெமான்ஸ்கி, பல்கலைக்கழக இயற்பியலில், காற்றில் வீசப்பட்ட பேஸ்பாலின் தரையிறங்கும் இடம் மற்றும் வேகத்தை கணக்கிடுவதற்கான உதாரணத்தை வழங்குகிறார்கள். அவர்கள் படிப்படியாக பேஸ்பால் அதன் பெரும்பாலான பண்புகளை அகற்றுகிறார்கள், முதலில் அதை ஒரு கடினமான மென்மையான கோளமாக இலட்சியப்படுத்துவதன் மூலம், பின்னர் சுழற்சி, மிதப்பு மற்றும் உராய்வு ஆகியவற்றைப் புறக்கணிப்பதன் மூலம், இறுதியில் ஒரு கிளாசிக்கல் புள்ளி துகள்களின் பாலிஸ்டிக்ஸ் சிக்கலைக் குறைக்கிறது. அதிக எண்ணிக்கையிலான துகள்களின் சிகிச்சை என்பது புள்ளிவிவர இயற்பியலின் களமாகும். அளவு "துகள்" என்ற சொல் பொதுவாக மூன்று வகை அளவுகளுக்கு வித்தியாசமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மேக்ரோஸ்கோபிக் துகள் என்ற சொல், பொதுவாக அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளை விட மிகப் பெரிய துகள்களைக் குறிக்கிறது. தொகுதிகள், வடிவங்கள், கட்டமைப்புகள் போன்றவற்றைக் கொண்டிருந்தாலும், இவை பொதுவாக புள்ளி போன்ற துகள்களாக சுருக்கப்படுகின்றன. மேக்ரோஸ்கோபிக் துகள்களின் எடுத்துக்காட்டுகளில் தூள், தூசி, மணல், கார் விபத்தின் போது குப்பைகளின் துண்டுகள் அல்லது விண்மீன் மண்டலத்தின் நட்சத்திரங்களைப் போன்ற பெரிய பொருள்கள் கூட அடங்கும். மற்றொரு வகை, நுண்ணோக்கி துகள்கள் பொதுவாக கார்பன் டை ஆக்சைடு, நானோ துகள்கள் மற்றும் கூழ்மத் துகள்கள் போன்ற அணுக்கள் முதல் மூலக்கூறுகள் வரையிலான அளவிலான துகள்களைக் குறிக்கின்றன. இந்த துகள்கள் வேதியியல், அணு மற்றும் மூலக்கூறு இயற்பியல் ஆகியவற்றில் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன. துகள்களில் மிகச்சிறியவை துணை அணுத் துகள்கள், அவை அணுக்களை விட சிறிய துகள்களைக் குறிக்கின்றன. அணுக்களின் கூறுகளான புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் போன்ற துகள்களும், துகள் முடுக்கிகள் அல்லது அண்ட கதிர்களில் மட்டுமே உற்பத்தி செய்யக்கூடிய பிற வகையான துகள்களும் இதில் அடங்கும். இந்த துகள்கள் துகள் இயற்பியலில் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன. அவற்றின் மிகவும் சிறிய அளவு காரணமாக, நுண்ணோக்கி மற்றும் துணை அணு துகள்கள் பற்றிய ஆய்வு குவாண்டம் இயக்கவியல் மண்டலத்திற்குள் வருகிறது. அலை-துகள் இரட்டைத்தன்மை உட்பட ஒரு பெட்டி மாதிரியில் உள்ள துகள்களில் நிரூபிக்கப்பட்ட நிகழ்வுகளை அவை வெளிப்படுத்தும், மேலும் துகள்களை தனித்துவமானதாகவோ அல்லது ஒரே மாதிரியாகவோ கருத முடியுமா என்பது பல சூழ்நிலைகளில் ஒரு முக்கியமான கேள்வியாகும். கலவைக்கு ஏற்ப கலவை துகள்களையும் வகைப்படுத்தலாம். கலப்பு துகள்கள் என்பது கலவையைக் கொண்ட துகள்களைக் குறிக்கிறது-அதாவது மற்ற துகள்களால் ஆன துகள்கள். உதாரணமாக, ஒரு கார்பன்-14 அணு ஆறு புரோட்டான்கள், எட்டு நியூட்ரான்கள் மற்றும் ஆறு எலக்ட்ரான்களால் ஆனது. இதற்கு மாறாக, அடிப்படை துகள்கள் (அடிப்படை துகள்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன) மற்ற துகள்களால் செய்யப்படாத துகள்களைக் குறிக்கின்றன. உலகத்தைப் பற்றிய நமது தற்போதைய புரிதலின் படி, லெப்டான்கள், குவார்க்குகள் மற்றும் குளூவான்கள் போன்ற மிகக் குறைந்த எண்ணிக்கையிலானவை மட்டுமே உள்ளன. இருப்பினும், இவற்றில் சில கலப்பு துகள்களாக மாறக்கூடும், மேலும் அவை இப்போதைக்கு அடிப்படை என்று தோன்றலாம். கலப்பு துகள்கள் பெரும்பாலும் புள்ளி போன்றதாகக் கருதப்பட்டாலும், அடிப்படை துகள்கள் உண்மையிலேயே நேரமின்மை கொண்டவை. நிலைத்தன்மை அடிப்படை (மியூவான்கள் போன்றவை) மற்றும் கலப்பு துகள்கள் (யுரேனியம் கருக்கள் போன்றவை) இரண்டும் துகள் சிதைவுக்கு ஆளாகின்றன. எலக்ட்ரான் அல்லது ஹீலியம்-4 நியூக்ளியஸ் போன்ற நிலையான துகள்கள் என்று அழைக்கப்படுவதில்லை. நிலையான துகள்களின் ஆயுட்காலம் எல்லையற்றதாகவோ அல்லது அத்தகைய சிதைவுகளைக் கவனிப்பதற்கான முயற்சிகளைத் தடுக்கும் அளவுக்கு பெரியதாகவோ இருக்கலாம். பிந்தைய வழக்கில், அந்த துகள்கள் "அவதானிப்பு நிலையானவை" என்று அழைக்கப்படுகின்றன. பொதுவாக, ஃபோட்டான்களின் உமிழ்வு போன்ற சில வகையான கதிர்வீச்சுகளை வெளியிடுவதன் மூலம் ஒரு துகள் உயர் ஆற்றல் நிலையில் இருந்து குறைந்த ஆற்றல் நிலைக்கு சிதைகிறது. கணக்கீட்டு இயற்பியலில், என்-பாடி உருவகப்படுத்துதல்கள் (என்-துகள் உருவகப்படுத்துதல்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன) என்பது ஈர்ப்பு விசைக்கு உட்பட்டது போன்ற சில நிபந்தனைகளின் செல்வாக்கின் கீழ் உள்ள துகள்களின் இயக்கவியல் அமைப்புகளின் உருவகப்படுத்துதல்கள் ஆகும். இந்த உருவகப்படுத்துதல்கள் அண்டவியல் மற்றும் கணக்கீட்டு திரவ இயக்கவியலில் மிகவும் பொதுவானவை. N என்பது கணக்கிடப்பட்ட துகள்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது. அதிக N கொண்ட உருவகப்படுத்துதல்கள் மிகவும் கணக்கீட்டு ரீதியாக தீவிரமானவை என்பதால், அதிக எண்ணிக்கையிலான உண்மையான துகள்களைக் கொண்ட அமைப்புகள் பெரும்பாலும் குறைந்த எண்ணிக்கையிலான துகள்களுக்கு தோராயமாக மதிப்பிடப்படும், மேலும் உருவகப்படுத்துதல் வழிமுறைகள் பல்வேறு முறைகள் மூலம் உகந்ததாக இருக்க வேண்டும். கொலாய்டல் துகள்களின் விநியோகம் ஒரு கொலாய்டின் கூறுகளாகும். கொலாய்டு என்பது நுண்ணோக்கி மூலம் மற்றொரு பொருள் முழுவதும் சமமாக சிதறடிக்கப்படும் ஒரு பொருள் ஆகும். இத்தகைய கூழ்ம அமைப்பு திடமான, திரவ அல்லது வாயுவாக இருக்கலாம்; அதே போல் தொடர்ச்சியான அல்லது சிதறலாக இருக்கலாம். சிதறடிக்கப்பட்ட-கட்டத் துகள்கள் சுமார் 5 முதல் 200 நானோமீட்டர்கள் வரை விட்டம் கொண்டவை. இதை விட சிறிய கரையக்கூடிய துகள்கள் ஒரு கொலாய்டுக்கு மாறாக ஒரு கரைசலை உருவாக்கும். கொலாய்டல் அமைப்புகள் (கொலாய்டல் தீர்வுகள் அல்லது கொலாய்டல் சஸ்பென்ஷன்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன) இடைமுகம் மற்றும் கொலாய்டு அறிவியலின் பொருள். இடைநீக்கம் செய்யப்பட்ட திடப்பொருட்கள் ஒரு திரவத்தில் வைக்கப்படலாம், அதே நேரத்தில் ஒரு வாயுவில் இடைநீக்கம் செய்யப்பட்ட திட அல்லது திரவ துகள்கள் ஒன்றாக ஒரு ஏரோசோலை உருவாக்குகின்றன. காற்று மாசுபாட்டை ஏற்படுத்தும் வளிமண்டல துகள்கள் வடிவிலும் துகள்கள் தொங்கவிடப்படலாம். பெரிய துகள்கள் இதேபோல் கடல் குப்பைகள் அல்லது விண்வெளி குப்பைகளை உருவாக்கலாம். தனித்துவமான திடமான, மேக்ரோஸ்கோபிக் துகள்களின் கலவையை ஒரு தடிமனான பொருள் என்று விவரிக்கலாம். மேலும் காண்க குறிப்புகள் மேலும் வாசிப்பு பரந்த கருத்துக் கட்டுரைகள்