कण



भौतिक विज्ञान में, एक कण (या पुराने ग्रंथों में कणिका ) एक छोटी स्थानीयकृत वस्तु है, जिसके लिए कई भौतिक या रासायनिक गुणों, जैसे कि मात्रा, घनत्व या द्रव्यमान को जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। वे आकार या मात्रा में बहुत भिन्न होते हैं, इलेक्ट्रॉन जैसे उप- परमाणु कणों से, परमाणुओं और अणुओं जैसे सूक्ष्म कणों से लेकर पाउडर और अन्य दानेदार सामग्री जैसे मैक्रोस्कोपिक कणों तक। कणों का उपयोग उनके घनत्व के आधार पर और भी बड़ी वस्तुओं के वैज्ञानिक मॉडल बनाने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि भीड़ में चलने वाले मनुष्य या गति में आकाशीय पिंड ।

कण शब्द अर्थ में सामान्य है, और विभिन्न वैज्ञानिक क्षेत्रों द्वारा आवश्यकतानुसार परिष्कृत किया जाता है। जो कुछ भी कणों से बना है उसे कण कहा जा सकता है। हालाँकि, संज्ञा कण का उपयोग पृथ्वी के वायुमंडल में प्रदूषकों को संदर्भित करने के लिए सबसे अधिक बार किया जाता है, जो एक जुड़े कण एकत्रीकरण के बजाय असंबद्ध कणों का निलंबन है।

वैचारिक गुण
प्रकृति की मॉडलिंग करते समय कणों की अवधारणा विशेष रूप से उपयोगी होती है, क्योंकि कई घटनाओं का पूर्ण उपचार जटिल हो सकता है और इसमें कठिन गणना भी शामिल होती है। इसका उपयोग शामिल प्रक्रियाओं के संबंध में सरल धारणा बनाने के लिए किया जा सकता है। यूनिवर्सिटी फिजिक्स में फ्रांसिस सीयर्स और मार्क ज़ेमांस्की, हवा में फेंके गए बेसबॉल के लैंडिंग स्थान और गति की गणना का उदाहरण देते हैं। वे धीरे-धीरे इसके अधिकांश गुणों के बेसबॉल को छीन लेते हैं, पहले इसे एक कठोर चिकने गोले के रूप में आदर्श बनाकर, फिर रोटेशन, उछाल और घर्षण की उपेक्षा करके, अंततः समस्या को एक शास्त्रीय बिंदु कण के बैलिस्टिक तक कम कर देते हैं। बड़ी संख्या में कणों का उपचार सांख्यिकीय भौतिकी का क्षेत्र है।

आकार
शब्द "कण" आमतौर पर आकार के तीन वर्गों के लिए अलग-अलग तरीके से लागू होता है। मैक्रोस्कोपिक कण शब्द, आमतौर पर परमाणुओं और अणुओं की तुलना में बहुत बड़े कणों को संदर्भित करता है। इन्हें आमतौर पर बिंदु जैसे कणों के रूप में सारगर्भित किया जाता है, भले ही इनमें आयतन, आकार, संरचना आदि हों। मैक्रोस्कोपिक कणों के उदाहरणों में पाउडर, धूल, रेत, कार दुर्घटना के दौरान मलबे के टुकड़े, या यहां तक कि आकाशगंगा के सितारों जितनी बड़ी वस्तुएं शामिल हैं।

एक अन्य प्रकार, सूक्ष्म कण आमतौर पर परमाणुओं से लेकर अणुओं तक के आकार के कणों को संदर्भित करते हैं, जैसे कार्बन डाइऑक्साइड, नैनोकणों और कोलाइडल कण । इन कणों का अध्ययन रसायन विज्ञान, साथ ही परमाणु और आणविक भौतिकी में किया जाता है। सबसे छोटे कण उप- परमाणु कण होते हैं, जो परमाणुओं से छोटे कणों को संदर्भित करते हैं। इनमें परमाणु के घटक - प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों जैसे कणों के साथ-साथ अन्य प्रकार के कण शामिल होंगे जो केवल कण त्वरक या ब्रह्मांडीय किरणों में उत्पन्न हो सकते हैं। इन कणों का अध्ययन कण भौतिकी में किया जाता है।

उनके अत्यंत छोटे आकार के कारण, सूक्ष्म और उप-परमाणु कणों का अध्ययन क्वांटम यांत्रिकी के दायरे में आता है। वे एक बॉक्स मॉडल में कण में प्रदर्शित घटनाओं का प्रदर्शन करेंगे, तरंग-कण द्वैत सहित,  और क्या कणों को अलग या समान माना जा सकता है  एक महत्वपूर्ण प्रश्न है कई स्थितियों में।

रचना
कणों को संरचना के अनुसार भी वर्गीकृत किया जा सकता है। मिश्रित कण उन कणों को संदर्भित करते हैं जिनकी संरचना होती है - वे कण होते हैं जो अन्य कणों से बने होते हैं। उदाहरण के लिए, एक कार्बन-14 परमाणु छह प्रोटॉन, आठ न्यूट्रॉन और छह इलेक्ट्रॉनों से बना होता है। इसके विपरीत, प्राथमिक कण (जिसे मौलिक कण भी कहा जाता है) उन कणों को संदर्भित करता है जो अन्य कणों से नहीं बने होते हैं। दुनिया की हमारी वर्तमान समझ के अनुसार, इनमें से बहुत कम संख्या में मौजूद हैं, जैसे कि लेप्टान, क्वार्क और ग्लून्स । हालाँकि यह संभव है कि इनमें से कुछ अंततः मिश्रित कण बन सकते हैं, और इस समय केवल प्राथमिक प्रतीत होते हैं। जबकि मिश्रित कणों को अक्सर बिंदु-समान माना जा सकता है, प्राथमिक कण वास्तव में समय के पाबंद होते हैं।

इसकी स्थिति
दोनों प्राथमिक (जैसे म्यूऑन ) और मिश्रित कण (जैसे यूरेनियम नाभिक ), कण क्षय से गुजरने के लिए जाने जाते हैं। जिन्हें स्थिर कण नहीं कहा जाता है, जैसे इलेक्ट्रॉन या हीलियम-4 नाभिक । स्थिर कणों का जीवनकाल या तो अनंत हो सकता है या इतना बड़ा हो सकता है कि इस तरह के क्षय को देखने के प्रयासों में बाधा उत्पन्न हो। बाद के मामले में, उन कणों को " अवलोकन की दृष्टि से स्थिर " कहा जाता है। सामान्य तौर पर, एक कण उच्च-ऊर्जा अवस्था से निम्न-ऊर्जा अवस्था में विकिरण के किसी रूप का उत्सर्जन करता है, जैसे कि फोटॉन का उत्सर्जन।

एन-बॉडी सिमुलेशन
कम्प्यूटेशनल भौतिकी में, एन -बॉडी सिमुलेशन (जिसे एन -पार्टिकल सिमुलेशन भी कहा जाता है) कुछ शर्तों के प्रभाव में कणों की गतिशील प्रणालियों के सिमुलेशन हैं, जैसे कि गुरुत्वाकर्षण के अधीन होना। ये सिमुलेशन ब्रह्मांड विज्ञान और कम्प्यूटेशनल तरल गतिकी में बहुत आम हैं।

एन माना कणों की संख्या को संदर्भित करता है। चूंकि उच्च एन के साथ सिमुलेशन अधिक कम्प्यूटेशनल रूप से गहन होते हैं, बड़ी संख्या में वास्तविक कणों वाले सिस्टम अक्सर कणों की एक छोटी संख्या में अनुमानित होते हैं, और सिमुलेशन एल्गोरिदम को विभिन्न तरीकों से अनुकूलित करने की आवश्यकता होती है।

कणों का वितरण
कोलाइडल कण एक कोलाइड के घटक हैं। एक कोलाइड एक पदार्थ है जो सूक्ष्म रूप से दूसरे पदार्थ में समान रूप से फैला हुआ है। ऐसी कोलाइडल प्रणाली ठोस, तरल या गैसीय हो सकती है; साथ ही निरंतर या फैला हुआ। बिखरे हुए चरण के कणों का व्यास लगभग 5 और 200 नैनोमीटर के बीच होता है। इससे छोटे घुलनशील कण एक कोलाइड के विपरीत एक घोल बनाएंगे। कोलाइडल सिस्टम (जिसे कोलाइडल सॉल्यूशन या कोलाइडल सस्पेंशन भी कहा जाता है) इंटरफेस और कोलाइड साइंस का विषय है। निलंबित ठोस को तरल में रखा जा सकता है, जबकि गैस में निलंबित ठोस या तरल कण मिलकर एक एरोसोल बनाते हैं। कणों को वायुमंडलीय कण पदार्थ के रूप में भी निलंबित किया जा सकता है, जिससे वायु प्रदूषण हो सकता है। बड़े कण इसी तरह समुद्री मलबे या अंतरिक्ष मलबे का निर्माण कर सकते हैं। असतत ठोस, मैक्रोस्कोपिक कणों के समूह को दानेदार सामग्री के रूप में वर्णित किया जा सकता है।