የጉሲን መሠረታዊ ዘርፎች (The fundamental domains of physics)

መስፍን አረጋ

መንደርደርያ
ጉሲን (physics) ማለት በንግሊዘኛ ፊዚክስ የሚባለው ሲሆን፣  ቃሉ የተገኘው ግኡዝ (physical) [ማለትም ረቂቅ ያልሆነ፣ የሚያዝ፣ የሚጨበጥ] የሚለውን ቃል ሲን (logy) ከሚለው ኋልጡፍ (suffix) [ማለትም ባዕድ መድረሻ] ጋር በማጣመር ነው።  ከዚህም ጉሲነኛ (physicist) የሚለውን ቃል እናገኛለን። ጉሲነኛ ማለት የጉሲን ባለሙያ ወይም ምሁር ማለት ሲሆን፣ ለሴት ሲሆን ደግሞ ጉሲነኝት ይሆናል። 

ጉሲን ባራት መሠረታዊ ዘፎች (four fundamental domains) ይከፋፈላል። እነሱም

1. ብሉይ ጉሲን (classical physics) = የትልቅ (large) እና ቀሳን (slow) አካሎች (bodies) እና የአካሎች ስርካቶች (systems of bodies) ጉሲን
2. ኑርከን ጉሲን (quantum physics) = የትንሽ (small) አካሎች (bodies) እና የአካሎች ስርካቶች (systems of bodies) ጉሲን
3. ፀናራዊ ጉሲን (relativistic physics) = የፈጣን (fast) አካሎች (bodies) እና የአካሎች ስርካቶች (systems of bodies) ጉሲን
4. ፀናራዊ ኑርከን ጉሲን (relativistic quantum physics) = የትንሽ (small) እና ፈጣን (fast) አካሎች (bodies) እና የአካሎች ስርካቶች (systems of bodies) ጉሲን

ናቸው።  የዚህ ጦማር (article) ዓላማ ደግሞ በጉሲን እይታ ትንሽ (small)፣ ትልቅ (large) እንዲሁም ቀሳን (slow)፣ ፈጣን (fast) ስንል ምን ማለታችን እንደሆነና፣ ጉሲን በነዚህ ዐራት መሠረታዊ ዘርፎች ለምንና እንዴት እንደሚከፋፈል በሰፊው ማውሳት (discuss) ነው። 

የቃላት መግቢያ
በግእዝ ሰገል ማለት ጥበብ ወይም እውቀት ማለት ነው፣ “ሰብአ ሰገል” እንዲሉ የጥበብ ሰወች ሊሉ።  ይህም ሰገል የሚባል የግእዝ ቃል science የሚለውን የእንግሊዘኛ ቃል ይተካልናል።  ስለዚህም ሰገል (science)፣ ሰገላዊ (scientific)፣ ሰገለኛ (scientist) ይሆናሉ ማለት ነው። ጉሲን (physics) እና ጠፈርሲን (astronomy) የሰገል ዘርፎች ናቸው።   

በግእዝ በየነ ማለት ተረዳ፣አስተውሎ ፈረደ ማለት ነው ።  ይህም በየነ የሚባል የግእዝ ቃል define የሚለውን የእንግሊዘኛ ቃል ይተካልናል።  ግሱም ሲርባ በየነ (define)፣ ብይን (ብዩን) [defined]፣ በያኒ (በያኝ) [definer]፣ ብያኔ (defining, definition) እያለ ይሄዳል።  ለምሳሌ የእንግሊዘኛው Undefined Flying Objects (UFO) ባማረኛ ሲተረጎም ኢብይን በራሪ አካላት (ኢበኣ ወይም ባጭሩ ኢባ) ይሆናል።

በኦሮምኛ ሁንዳ ማለት ሁሉም ማለት ነው። ይህም ሁንዳ የሚባል የኦሮምኛ ቃል universe የሚለውን የእንግሊዘኛ ቃል ይተካልናል። ሁንዳ ማለት ሁለንተና ማለት ነው።  ሁንዳ ከሚለው ቃል ሁንዳዊ (universal)፣ ሁንዳዊ ሕግ (universal law) የመሳሰሉትን እናገኛለን።

ለምሳሌ ያህል የኒውተን ሁንዳዊ የቁስበት ሕግ (Newton’s law of universal gravitation) የሁንዳን ትላልቅ አካሎች በስበቱ (attraction) በማስተሳሰር የሁንዳን ትልቅ ስዕል (the big picture of the universe) የሚወስነው ቁስብት (gravity) መሆኑን የሚገልጽ ሕግ ነው። ቁስበት (gravity) የሚለው ቃል የተገኘው ቁስ (matter) እና ስበት (attraction) ከሚሉት ነው። ሁንዳ እና መዲና (ከተማ) ከሚሉት ቃሎች ደግሞ ሁንዲና (university) የሚለውን ቃል እናገኛለን። ሁንዲና ማለት ዩኒቨርሲቲ የምንለው ነው።

ስርዓት የሚለውን ቃል ለማርባት ይመቸን ዘንድ ስርካት (system) እንለዋለን።  ከዚህም ስርካታዊ (systematic) የሚለውን ቃል እናገኛለን።  ግሱም ሲረባ ሰረከት (systematize)፣ ስርክት (systematized)፣ ሰርካች (systematizer)፣ ስርከታ (systematization) እያለ ይሄዳል።  ሰረከ ማለት ስርካታዊ አደረገ ማለት ነው።  ለምሳሌ ያህል ሁንዳዊ ስርካት (universal system)፣ ጀንበራዊ ስርካት (solar system)፣ ስርካት ትንተና (system analysis) ይሆናሉ። 

በጉሲን ውስጥ ባጭሩ ስርካቶች (system) ስንል ጀንበራዊ ስርካትን (solar system) የመሰሉ የአካ ስርካቶች (systems of bodies) ማለታቸን ነው።

አቃረበ የሚለውን ቃል ለማርባት ይመቸን ዘንድ ቀረበዘ (approximate) እንለዋለን። ግሱም ሲረባ ቀረበዘ (approximate)፣ ቅርብዝ (ቅርቡዝ) [approximated]፣ ቀርብዚ (ቀርባዥ) [approximator]፣ ቅርበዛ (approximation) እያለ ይሄዳል።  ለምሳሌ ያህል ቅርብዝ እሴት (approximated value) ማለት የተቃረበ (ማለትም እንዲቃረብ የተደረገ) እሴት (value) ማለት ነው።  

ገነገነ (ማለትም ፈራ፣ ታዘበ፣ ጠረጠረ) የሚለው ያማረኛ ቃል theorize የሚለውን የእንግሊዘኛ ቃል ይተካልናል። ግሱም ሲረባ ግነገነ (theorized)፣ ግንግን (theorized)፣ ገንጋኝ (theorizer, theorist)፣ ግንጋኔ (theorizing) እያለ ይሄዳል። ከዚህም ግንገና (theory)፣ ግንገናዊ (theoretical)፣ ገንጋኝ (theorist) የሚሉትን ቃሎች እናገኛለን።  ግንገና ማለት ቲወሪ ማለት ሲሆን፣ ገነገነ ማለት ደግሞ ግንገና መሠረተ ወይም ፈጠረ ማለት ነው።  ለምሳሌ ያህል የሑሰት ግንገና (theory of motion) ማለት ስለ ሑስት የሚያወሳ ግንገና ማለት ነው።   

የቁጥሮቸ ስያሜወችና የቶካድ ፊልጡፎች

ቶካድ (unit) ማለት ሜትር (meter)፣ ግራም (gram) እና ደቂቃን የመሳሰለ የመጠን መግለጫ ማለት ሲሆን፣ ቃሉ የተገኘው ቶኮ (ማለትም አንድ) ከሚለው የኦሮምኛ ቃል እና አንድ ከሚለው ያማረኛ ቃል ነው። 

የቶካድ ፊልጡፍ (unit prefix) ማለት ደግሞ ከቶካድ ፊትጌ የሚለጠፍ ባዕድ መነሻ ማለት ነው።  ለምሳሌ ያህል ኪሎግራም (kilogram) ሲሉ፣ ኪሎ (kilo) የግራም (gram) ፊልጡፍ (prefix) ማለትም ባዕድ መነሻ ሲሆን፣ የሚያገለግለውም አንድ ሺ ግራም (kilogram = 1000 gram) ለማለት ነው። 

አስር እና መቶ ከሚሉት ያማረኛ ቃሎች አሴ (deca)፣ አሲ (deci)፣ ቶሴ (hecto)፣ ቶሲ (centi) የሚሉትን የቁጥሮች ስያሜወች እንዲሁም የቶካድ ፊልጡፎች (unit prefixes) እናገኛለን።

1. አሴ [deca = 10 = 10¹ ] ማለት አስር (ten) ማለት ሲሆን፣  አሲ [deci = 1/10  = 10^-1] ማለት ደግሞ አንድ–አስረኛ (tenth) ማለት ነው። ለምሳሌ ያህል አሴሜትር (decameter)፣ አሲሜትር (decimeter) ይሆናሉ።   
2. ቶሴ [hecto = 100 = 10²] ማለት መቶ (hundred) ማለት ሲሆን፣  ቶሲ (centi = 1/100 = 10^-2] ማለት ደግሞ አንድ-መቶኛ (hundredth) ማለት ነው። ለምሳሌ ያህል ቶሴሜትር (hectometer)፣ ቶሲሜትር (centimeter) ይሆናሉ። 

በተጨማሪ ደግሞ አሃዱ፣ ክልኤቱ፣ ሰለስቱ፣ አርባዕቱ፣ ኀምስቱ፣ ስድስቱ፣ ሰባዐቱ፣ ስምንቱ፣ ተስዐቱ፣ ዐሥርቱ ከሚሉት የግእዝ ቁጥሮችና ጃኖ (ትልቅ) ከሚለው ያማረኛ ቃል፣ እንዲሁም ጢኖ (ትንሽ) ከሚለው የኦሮምኛ ቃል የሚከተሉትን የቁጥሮች ስያሜወችና የቶካድ ፊልጡፎች (unit prefixes) እናገኛለን።

1. ሃጃኖ [kilo = 1000 = 10³ ] ማለት አንድ ሺ (thousand) ማለት ሲሆን፣  ሃጢኖ (milli = 1/1000 = 10^-3] ማለት ደግሞ አንድ-አንድ ሺኛ (thousandth) ማለት ነው። ለምሳሌ ያህል ሃጃኖሜትር (kilometer)፣ ሃጢኖሜትር (millimeter) ይሆናሉ።
2. ካልጃኖ [mega = 10⁶ = (10³)² ] ማለት አንድ ሚሊዮን (million) ማለት ሲሆን፣  ካልጢኖ [micro = 10^-6 = (10^-3)²] ማለት ደግሞ አንድ-ሚሊዮንኛ (millionth) ማለት ነው። ለምሳሌ ያህል ካልጃኖዋት (megawatt)፣ ካልጢኖሜትር (micrometer) ይሆናሉ።
3. ሳልጃኖ [giga = 10⁹ = [(10³)³ ] ማለት አንድ ቢሊዮን (billion) ማለት ሲሆን፣  ሳልጢኖ [nano = 10^-9 = (10^-3)³ ] ማለት ደግሞ አንድ-ቢሊዮንኛ (billionth) ማለት ነው። ለምሳሌ ያህል ሳልጃኖዋት (gigawatt)፣ ሳልጢኖሜትር (nanometer) ይሆናሉ።
4. ራብጃኖ [tera = 10¹² = (10³)⁴ ] ማለት አንድ ትሪሊዮን (trillion) ማለት ሲሆን፣  ራብጢኖ [pico = 10^-12 = (10^-3)⁴ ] ማለት ደግሞ አንድ-ትሪሊዮንኛ (trillionth) ማለት ነው።  ለምሳሌ ያህል ራብጃኖዋት (terawatt)፣ ራብሜትር (picometer) ይሆናሉ።
5. ሃምጃኖ [peta = 10¹⁵ = (10³)⁵ ] ማለት አንድ ኳድሪሊዮን (quadrillion) ማለት ሲሆን፣  ሃምጢኖ [femto = 10^-15 = (10^-3)⁵ ] ማለት ደግሞ አንድ-ኳድሪሊዮንኛ (quadrillionth) ማለት ነው። ለምሳሌ ያህል ሃምጃኖሄርዝ (petahertz)፣ ሃምጢኖሜትር (femtometer) ይሆናሉ።
6. ሳድጃኖ [exa = 10¹⁸ = (10³)⁶ ] ማለት አንድ ኩዊንቲሊዮን (quintillion) ማለት ሲሆን፣  ሳድጢኖ [atto = 10^-18 = (10^-3)⁶ ] ማለት ደግሞ አንድ-ኩውንቲሊዮንኛ (quintillionth) ማለት ነው። ለምሳሌ ያህል ሳድጃኖግራም (exagram)፣ ሳድጢኖሜትር (attometer) ይሆናሉ።
7. ሳብጃኖ [zeta = 10²¹ = (10³)⁷ ] ማለት አንድ ሴክቲሊዮን (sextillion) ማለት ሲሆን፣  ሳብጢኖ [zepto = 10^-21 = (10^-3)⁷] ማለት ደግሞ አንድ-ሲክቲሊዮንኛ (sextillionth) ማለት ነው። ለምሳሌ ያህል ሳብጃኖግራም (zetagram)፣ ሳብጢኖሜትር (zeptometer) ይሆናሉ።
8. ሳምጃኖ [yotta = 10²⁴ = (10³)⁸ ] ማለት አንድ ሲፕቲሊዮን (septillion) ማለት ሲሆን፣  ሳምጢኖ [yocto = 10^-14 = (10^-3)⁸ ] ማለት ደግሞ አንድ-ሲፕቲሊዮንኛ (septillionth) ማለት ነው። ለምሳሌ ያህል ሳምጃኖግራም (yottagram)፣ ሳምጢኖሜትር (yoctometer) ይሆናሉ።
9. ታስጃኖ [ronna = 10²⁷ = (10³)⁹ ] ማለት አንድ ኦክቲሊዮን (octillion) ማለት ሲሆን፣  ታስጢኖ [ronto = 10^-27 = (10^-3)⁹ ] ማለት ደግሞ አንድ-ኦክቲሊዮንኛ (octillionth) ማለት ነው።  ለምሳሌ ያህል ታስጃኖግራም (ronnagram)፣ ታስጢኖሜትር (rontometer) ይሆናሉ።
10. አስጃኖ [quetta = 10³⁰ = (10³)¹⁰ ] ማለት አንድ ኖኒሊዮን (nonillion) ማለት ሲሆን፣  አስጢኖ [quecto = 10^-30 = (10^-3)¹⁰ ] ማለት ደግሞ አንድ-ኖኒሊዮንኛ (nonillionth) ማለት ነው።  ለምሳሌ ያህል አስጃኖግራም (quettaagram)፣ አስጢኖሜትር (quectometer) ይሆናሉ።

በእንግሊዘኛ ቋንቋ የቁጥሮች ስያሜወች እና የቶካድ ፊልጡፎች (unit prefixes) የተለያዩ ናቸው።  ለምሳሌ ሺ (thousand = 1000) የሚባለው ቁጥር፣ የቶካድ ፊጡፍ ሲሆን ኪሎ (kilo = 1000) ይባላል።  ሚሊዮን (million = 1, 000, 000) የሚባለው ቁጥር ደግሞ የቶካድ ፊልጡፍ ሲሆን ሜጋ (mega = 1, 000,000) ይባላል። ባማረኛ ግን የቁጥሮች ስያሜወችና የቶካድ ፊልጡፎች አንድ ዓይነት ስም እንዲኖራቸው ተደርገዋል።    

በተጨማሪ ደግሞ የእንግሊዘኛወቹ የቶካድ ፊልጦፎች ስያሜወች ስርካትን (ስርዓትን) ያልተከተሉ ስለሆኑ፣ ለማስታወስ በጣም አስቸጋሪ ናቸው።  አስተማሪ በመሆኔ ይህን የተማሪወች ችግር አውቀዋለሁ፣ እረዳዋለሁም።  ስለዚህም፣ በንግሊዘኛ ተናጋሪወች ዘንድ በሰፊው የሚታወቁት የቶካድ ፊልጡፎች በጣም ጥቂቶቹ፣ ምናልባትም ሃጅኖ (kilo) እና ካልጅኖ (mega) ብቻ ናቸው።

ያማረኛወቹ የቶካድ ፊልጡፎች ግን አሀዱ፣ ክልኤቱ፣ ሰለስቱ … የሚለውን የግእዝ ቁጥር አካሄድ እንዲከተሉ ስላደረኳቸው በቀላሉ ሊታወሱ ይችላሉ።   ለምሳሌ ያህል ሃጅኖ (kilo) የሚለው ፊልጡፍ የተገኘው፣ አሃድ እና ጃኖ የሚሉትን ቃሎች በማጣመር ሲሆን፣ ሃጢኖ (milli) የሚለው ፊልጡፍ የተገኘው ደግሞ አሃድ እና ጢኖ የሚሉትን ቃሎች በማጣመር ነው።

ወርከፍ፣ አክዘንግ፣ ገማዘንግ እና ጽሐር

ወርከፍ (size) ማለት መጠን፣ ትልቅነት፣ ግዝፈት ማለት ሲሆን፣ ቃሉ የተገኘው ወርድ፣ ርዝመት እና ከፍታ ከሚሉት ነው። 

አክባቢ ዘንግ ከሚለው ሐረግ አክዘንግ (radius) የሚለውን ቃል ስናገኝ፣ ገማሽ ዘንግ ከሚለው ሐረግ ደግሞ ገማዘንግ (diameter) የሚለውን ቃል እናገኛለን።  አክዘንግ ማለት ከክብ እምብርት ወይም ማዕከል (center) እስከ ክብ ጠርዝ የሚሰመር፣ ማለትም ከማዕከሉ ተነስቶ ክብን የሚያካብብ መስመር ማለት ነው።  ገማዘንግ ማለት ደግሞ በክብ ላይ በማለፍ ክብን ለሁለት እኩሌታ የሚገምስ መስመር ማለት ነው። የገማዘንግ ርዝመት የአክዘንግን ርዝመት ሁለት እጥፍ ነው።

ገማዘንግ = 2 × (አክዘንግ)

ጽሐር (volume) ማለት ይዘት እንደ ማለት ሲሆን፣ ቃሉ የተገኘው ጽሕርት (ማለትም ድስት) ከሚለው የግእዝ ቃል ነው።  ለምሳሌ ያህል የሉል ጽሐር (volume of a sphere) በቅርበዛ (approximately) የሉሉን አክዘንግ (radius) ሳልቶና (cube) አራት እጥፍ ነው።

የሉል ጽሐር ≈ 4 × (የሉል አክዘንግ)³

ጉሲን ምንድን ነው?
ጉሲን (physics) የሰገል (science) ዘርፍ ሲሆን በሚከተለው መንገድ ባጭሩ ሊበየን (defined) ይችላል።

ብያኔ (definition)፡ ጉሲን (physics) የሁንዳ መሠረታዊ ሕጎች (fundamental laws of the universe) ስርካታዊ ጥናት (systematic study) ነው።

ጉሲን ላራት መሠረታዊ ዘርፎች (fundamental domains) ይከፋፈላል።  እነዚህ ዐራት መሠረታዊ ዘርፎች ደግሞ እያንዳንዳቸው ላያሌ ዘርፎች ይከፋፈላሉ።  ለምሳሌ ያህል ካራቱ መሠረታዊ የጉሲን ዘርፎች ውስጥ አንዱ የሆነው ብሉይ ጉሲን (classical physics) የሚባለው ሲሆን፣ እሱም ሑሲን (dynamics)፣ ኑምሲን (statics)፣ ሐምሲን (mechanics)፣ ምድራዊ ሐምሲን (terrestrial mechanics)፣ ራማዊ ሐምሲን (celestial mechanics)፣ ግለትሑሲን (thermodynamics)፣ ብራንሲን (optics)፣ ድምሲን (acoustics) ለሚባሉትና ለመሳሰሉት አያሌ ዘርፎች ይከፋፈላል።    

ዐራቱ የጉሲን መሠረታዊ ዱሪወች

 ዱሪ (topic) ማለት የመወያያ ርዕስ እንደ ማለት ሲሆን፣ ቃሉ የተገኘው ዱሬ (ርዕስ) ከሚለው የኦሮምኛ ቃል ነው።  ዱሪ እና ድሪ (ያንገት ጌጥ) እንዳይምታቱብወት።

በጉሲን ውስጥ የሚጠኑት አራቱ መሠረታዊ ዱሪወች (the four fundamental topics of physics) ሑሰት (motion)፣ ግሳብ (force)፣ ጉልበት (energy) እና ቁስ (matter) ናቸው።

ሑሰት (motion) ማለት እንቅስቃሴ ማለት ሲሆን፣ ቃሉ የተገኘው ሐወሰ (ሮጠ፣ ፈጠነ፣ ቸኮለ፣ ተቀላጠፈ) ከሚለው የግእዝ ቃል ነው።  ለምሳሌ ያህል ራማዊ ሑሰት (celestial motion) ማለት የራማ ወይም የሰማይ አካላት እንቅስቃሴ ማለት ነው።  

ግሳብ (force) የሚለው ቃል የተገኘው ገፋ እና ሳብ ከሚሉት ቃሎች ሲሆን፣ ገሱም ሲረባ ገሰበ (to force)፣ ግስብ (ግሱብ) [forced]፣ ገሳቢ (“forcer”)፣ ግሰባ (forcing) እያለ ይሄዳል።  ለምሳሌ ያህል ግስብ ሑስት (forced motion) ማለት የተገሰበ ሑሰት (ማለትም የተገደደ እንቅስቃሴ ወይም ግዴታዊ እንቅስቃሴ) ማለት ነው።  

የጉሲን መሠረታዊ ጥያቄወች

ሑሰትን (motion) በተመለከተ ጉሲን (physics) ሊመልሳቸው የሚሞክራቸው መሠረታዊ ጥያቄወች

1. ሑሰት ምንድን ነው? 
2. ሑሰትን ከህዋ (space) እና ጊዜ (time) እንፃር እንዴት መግለጽ ይቻላል?
3. የሑስት መንስዔው ምንድን ነው? 

የሚሉትን የመሳሰሉ ናቸው።

ግሳብን (force) በተመለከተ ጉሲን (physics) ሊመልሳቸው የሚሞክራቸው መሠረታዊ ጥያቄወች

1. መሠረታዊ ግሳቦች (fundamental forces) ስንትና ምን ናቸው? 
2. ግሳብና ሑሰት የሚዛመዱት እንዴት ነው? 

የሚሉትን የመሳሰሉ ናቸው።  

ጉሲን ለሚጠይቃቸው የሑሰትና የግሳብ መሠረታዊ ጥያቄወች መልሶች ናቸው ተብለው የሚቀርቡ ግንገናወች (theories) የሑሰት ግንገናወች (theories of motion) ይባላሉ። 

ለምሳሌ ያህል እንግሊዛዊው ጉሲነኛ (physicist) አለቃ ይሳቅ ኒውተን (Sir Isaac Newton) ከሞላ ጎደል ለሁሉም ሠርካዊ አካሎችና የአካሎች ስርካቶች (everyday objects and systems of objects) ያሚያገለግል የሑሰት ግንገና (theory of motion) ገንገኗል። ይህም የኒውተን የሑስት ግንገና አንደኛው የሑሰት ሕግ (first law of motion)፣ ሁለተኛው የሑሰት ሕግ (second law of motion) እና ሦስተኛው የሑሰት ሕግ (third law of motion) በሚባሉ ሦስት የሑሰት ሕጎች (three laws of motion) ላይ የተመሠረተ ግንገና ነው።      

ጉልበትን (energy) በተመለከተ ጉሲን (physics) ሊመልሳቸው የሚሞክራቸው መሠረታዊ ጥያቄወች

1. ጉልበት ምንድን ነው?
2. ጉልበት በስንት መልኮች (forms) ይከሰታል? 
3. ጉልበት ካንድ መልክ ወደ ሌላ መልክ የሚመይጠው (transform) ማለትም የሚለወጠው እንዴትና በምን ሕጎች መሠረት ነው?

የሚሉትን የመሳሰሉት ናቸው።  መየጠ (transform) ማለት ለወጠ፣ ቀየረ፣ መለሰ፣ ቀለሰ ማለት ሲሆን፣ ቃሉም የግእዝ ነው። ግሱም ሲረባ መየጠ (transform)፣ ምይጥ (transformed)፣ መያጢ (መያጭ) [transformer]፣ ምየጣ (transformation) እያለ ይሄዳል።  ለምሳሌ ያህል የጉልበት ምየጣ (energy transformation) ማለት የጉልበት ካንድ መልክ (form) ወደ ሌላ መልክ መለወጥ ማለት ነው።        

 ቁስን (matter) በተመለከተ ጉሲን (physics) ሊመልሳቸው የሚሞክራቸው መሠረታዊ ጥያቄወች

1. ቁስ (matter) በቀኒጥ (atom)፣ በፀምሪቅ (molecule) እና በመሳሰሉት የሚዋቀረው (structured) እንዴት ነው?
2.  በቁስ (matter) እና በጉልበት (energy) መካክል ያለው ዝምድና ምንድን ነው?

የሚሉትን የመሳሰሉ ናቸው። ቀኒጥ (atom) የሚለው ቃል የተገኘው ቅንጣት ከሚለው ቃል ሲሆን፣ ፀምሪቅ (molecular) የሚለው ቃል የተገኘው ደግሞ ፅምር ቀኒጥ ከሚለው ሐረግ ነው።  ለምሳሌ ያህል ቀኒጣዊ ዘመን (atomic age)፣ ቀኒጣዊ ጉልበት (atomic energy)፣ ፀምሪቃዊ ቀመር (molecular formula) ይሆናሉ።  

አራቱ መሠረታዊ የጉሲን ዘርፎች
የጉሲንን መሠረታዊ ጥያቄወች በከፋፍለህ ግዛው (divide and conquer) መሠረት በቀላሉ ለመመለስ፣ ጉሲን በአራት መሠረታዊ ዘርፎች (four fundamental domains)  ይከፈላል።  እነዚህ፣ አራት መሠረታዊ የጉሲን ዘርፎች

1. ብሉይ ጉሲን (classical physics)
2. ኑርከን ጉሲን (quantum physics)
3. ፀናራዊ ጉሲን (relativistic physics)
4. ፀናራዊ ኑርከን ጉሲን (relativistic quantum physics)

ይባላሉ።

የመጀመርያው የጉሲን መስክ ብሉይ ጉሲን (classical physics) ነበር።  የጉሲን መስክ እየሰፋ ሲሄድ ግን ኑርከን ጉሲንን (quantum physics) ቀጥሎ ደግሞ ፀናራዊ ጉሲንን (relativistic physics)፣ በመጨረሻ ደግሞ ፀናራዊ ኑርከን ጉሲንን (relativistic quantum physics) የሚያካትት ሆነ። በዚህም ምክኒያት ከብሉይ ጉሲን በኋላ የተከፈቱት ሦስቱ ዳህራዊ (ማለትም ኋለኛ) የጉሲን መስኮች (ማለትም ኑርከን ጉሲን፣ ፀናራዊ ጉሲን፣ እና ፀናራዊ ኑርከን ጉሲን) ባጠቃላይ አጠራር ዘመናዊ ጉሲን (modern physics) ይባላሉ። 

የጉሲን መስክ ለነዚህ አራት መሠረታዊ ዘርፎች የሚከፋፈለው በሚቀጥሉት ክፍሎች ላይ በሰፊው እንደምናብራራው የብርሃንን ፍጥነት (speed of light) እና የቀኒጥን ወርከፍ (size of atom) መሠረት በማድረግ ነው።

የብርሃን ፍጥነት

ፈጣሪ የበኸር ልጁን፣ አድርጎ ከሁሉም ፈጣን
በግእዝ በራሱ ልሳን፣ ሰየመው ብሎ ብርሃን።
መስፍን

ንዑስ ደቂቃ ከሚለው ሐረግ ኑሲቃ (second) የሚለውን ቃል እናገኛለን።  ስለዚህም ኑሲቃ ማለት ሴኮንድ እንለው የነበረው ነው ማለት ነው።  አንድ ደቂቃ (minute) ስልሳ ኑሲቃ ነው። 

1 ደቂቃ = 60 ኑሲቃ

ወና (ባዶ፣ ጠፍ፣ ምንም የሌለበት) የሚለው ያማረኛ ቃል vacuum የሚለውን የእንግሊዘኛ ቃል ይተካልናል።  የወና ሌላው ስሙ ነፃ ሕዋ (free space) ነው።

እንፋሎት ከሚለው ቃል ኔፋል (air) የሚለውን ቃል እናገኛለን።  ስለዚህም ኔፋል ማለት አየር የምንለው ነው ማለት ነው።  ግሱም ሲረባ ነፈለ (aerate)፣ ንፍል (ንፉል) [aerated]፣ ነፋሊ (ነፋይ)[aerator]፣ ንፈላ (aeration) እያለ ይሄዳለ። ነፈለ ማለት ኔፋል አስገባ፣ አናፈሰ እንደ ማለት ነው። ኔፋልወደብ (airport) ማለት ደግሞ ሳይቸግረን ጤፍ በመበደር ኤርፖርት የምንለው ነው።      

ብርሃን ወና (vacuum) ውስጥ የሚጓዝበት ፍጥነት ሦስት መቶ ሺ ሃጅኖሜትር በኑሲቃ (300,000 kilometer per second) ወይም 30 ካልጃኖሜትር በኑሲቃ (30 megameter per second) ነው።  ብርሃን ኔፋል (air) ውስጥ የሚጓዝበትም ፍጥነት፣ ወና ውስጥ ከሚጓዝበት ፍጥነት ጋር በቅርበዛ (approximately) እኩል ነው። 

የብርሃን ፍጥነት (c) = 300,000 km/s

የብርሃን ፍጥነት ወመል (symbol) የላቲኑ ፊደል c ሲሆን፣ ወመሉ የተገኘው ደግሞ celeritas (ፍጥነት፣ ፈጣንነት) ከሚለው የላቲን ቃል ነው።   ወመል (symbol) የሚለው ቃል የተገኘው ወካይ ምልክት ከሚለው ሐረግ ሲሆን፣ ግሱም ሲረባ ወመለ (symbolize)፣ ውምል (symbolized)፣ ወማሊ (ወማይ) [symbolizer ]፣ ውመላ (symbolization) እያለ ይሄዳል።  የብርሃን ፍጥነት በወመል c ይወመላል። 

ብርሃን በዚህ እጅግ ከፍተኛ በሆነ ፍጥነቱ እየተጓዝ

1. ምድርን ወገቧ (equator) ላይ በኑሲቃ (second) ከሰባት ጊዜ በላይ ይዞራታል።
2. ከምድር ጨረቃ ደርሶ መልስ የሚፈጅበት ጊዜ 2.5 ኑሲቃ (second) ብቻ ነው።
3. ከፀሐይ ተነስቶ ምድር ለመድረስ የሚፈጅበት ጊዜ 8 ደቂቃ (minute) ብቻ ነው።

የብርሃን ፍጥነትና ጠፈርሲናዊ ቶካድ

በምድርና በፀሐይ መካክል ያለው አማካይ ርርቀት (distance) በቅርበዛ (approximately) 150 ካልጅኖ ኪሎሜትር (150 million kilometers) ነው። ይህም የምድርና የፀሐይ አማካይ ርርቀት ጠፈርሲናዊ ቶካድ (astronomical unit) ወይም ባጭሩ ጠቶ (AU) ይባላል።  በሌላ አባባል በምድርና በፀሐይ መካክል ያለው አማካይ ርቀት 1ጠቶ (1 AU) ነው ማለት ነው።

ጠፈርሲናዊ ቶካድ (AU) ≈ 150 × 10⁶ km

በጀንበራዊ ስርካት (solar system) ውስጥ ርቀቶችና ርርቀቶች የሚጠቀሱት ከጠፈርሲናዊ ቶካድ አንጻር ነው።  ለምሳሌ ያህል ከፀሐይ ባራተኛ ርቀት ላይ ከምድር ጀርባ የምትገኘው የራቤተል (Mars) እና የፀሐይ አማካይ ርርቀት 1.5 AU ነው። ይህም ማለት ሃሜተል ከፀሐይ ያላት ርቀት ምድር ከፀሐይ ያላትን ርቀት አንድ ከግማሽ ነው ማለት ነው።   

ርርቀትና ርቀት አጠቃቀማቸው እየቅል ነው፣ ዱባና ቅል እየቅል እንዲሉ።  ርርቀት ማለት በሁለት ነገሮች መካከል ያለ ርቀት ማለት ነው።  ፀሐይ ሩቅ ናት ስንል፣ በፀሐይና በምድር መካከል ያለው ርርቀት እንላለን። 

የብርሃን ፍጥነትና ሌሎች ፍጥነቶች

የብርሃን ፍጥነት እጅግ ከፍተኛ ፍጥነት ከመሆኑ የተነሳ፣ ከፍተኛ ፍጥነቶች የሚባሉ የተለያዩ ነገሮች ፍጥነቶች ከብርሃን ፍጥነት ጋር ሲነጻጸሩ ኢምንት ይሆናሉ። 

1. የድምፅ ፍጥነት (speed of sound) 0.3 km/s ሲሆን፣ የብርሃንን ፍጥነት 0.0001% ነው። 
2. የጥይት ፍጥነት (speed of bullet) ቢበዛ 1.5 km/s ሲሆን፣ የብርሃንን ፍጥነት 0.0005% ነው። 
3. የተዋጊ ሰታይ ፍጥነት (speed of fighter plane) ቢበዛ 2 km/s ሲሆን፣ የብርሃንን ፍጥነት 0.0007% ነው። ሰታይ (plane) የሚለው ቃል የተገኘው ሰቲት (ማለትም ለጥ ያለ፣ ቀጥ ያለ፣ የተዘረጋ ከሚለው) የግእዝ ቃል ነው።  ኔፋል (air) እና ሰታይ (plane) የሚሉትን ቃሎች በማጣመረ ደግሞ ኔፋልሰታይ (airplane) የሚለውን ቃል እናገኛለን።  ኔፋልሰታይ ባጭሩ ሰታይ (plane) ይባላል። 
4. የቤናጉራዊ ፈናሪ ደርባጊ (intercontinental ballistic missile, ICBM) ፍጥነት ቢበዛ 8 km/s ሲሆን፣ የብርሃንን ፍጥነት 0.003% ነው።   ፈናሪ (ballistic) የሚለው ቃል የተገኘው ፈነረ (ጣለ፣ ወረወረ፣ አሽቀነጠረ) ከሚለው ያማረኛ ቃል ሲሆን፣ ደርባጊ (missile) የሚለው ቃል የተገኘው ደረበየ (ደጋግሞ፣ መላልሶ ወረወረ፣ መታ፣ ወገረ፣ ወጋ) ከሚለው የግእዝ ቃል ነው። ቤናጉራዊ (intercontinental) የሚለው ቃል የተገኘው ደግሞ ቤን (inter) እና አህጉር (continent) ከሚሉት ቃሎች ሲሆን፣ ቤን (inter) የተገኘው ደግሞ በይነ (መካከል) ከሚለው የግእዝ ቃል ነው። ቤናጉራዊ ማለት አህጉር አቋራጭ ወይም አህጉሮችን አካታች ማለት ነው።     
5. የምድር ምዋራዊ ፍጥነት (orbital speed of the Earth) ማለትም ምድር በፀሐይ ዙርያ ስትሖር (ስትዞር) የምትጓዝበት ፍጥነት ማለት ነው። ይህም ፍጥነት በቅርበዛ (approximately) 30 km/s ሲሆን፣ የብርሃንን ፍጥነት 0.01 % ነው።  

ቀኒጥና ሃንደር

ቅንጣት (ማለትም አንድ ፍሬ) ከሚለው ቃል ቀኒጥ (atom) የሚለውን ቃል እናገኛለን። ከዚህም ቀኒጣዊ (atomic)፣ ቀኒጣዊ ጉልበት (atomic energy)፣ ቀኒጣዊ ፍርክሰት (atomic fission)፣ ቀኒጣዊ ወጀፍ (atomic bomb) የመሳሰሉትን እናገኛለን። ወጀፍ (bomb) የሚለው ቃል የተገኘው ተወርዋሪ ፈንጅ ከሚለው ሐረግ ነው።

ሀንዱራ (ማለትም ማዕከል) ከሚለው የኦሮምኛ ቃል ሃንደር (nucleus) የሚለውን ቃል እናገኛለን። ከዚህም ሃንደራዊ (nuclear)፣ ሃንደራዊ ጉልበት (nuclear energy)፣ ሃንደራዊ ልንቆጣ (nuclear fusion)፣ ሃንደራዊ ወጀፍ (nuclear bomb) የመሳሰሉትን እናገኛለን።  ቤንሃንደራዊ ርርቀት (internuclear distance) ማለት ደግሞ በሃንደሮች ማካከል ያለ መራራቅ ማለት ነው። 

ቀኒጥ በቅርበዛ (approximately) በሉል (sphere) ሊመሰል ይቸላል፣ ማለትም የቀኒጥ ቅርጽ ሉል ነው ተብሎ በቅርበዛ ሊወሰድ ይችላል። 

የቀኒጥ ወርከፍ

የቀኒጥ ወርከፍ (size of atom) ማለት የቀኒጥ መጠን ወይም ግዝፈት ማለት ነው። ያይነተኛ ቀኒጥ (atom) አክዘንግ (radius) በቅርበዛ (approximately) 50 ራብጢኖሜትር (50 picometer) ነው። 

የቀኒጥ አክዘንግ ≈ 50 × 10^-12 m = 50 ራብጢኖሜትር

የቀኒጥ አክዘንግ እሴት (value) የሚያሳየው ቀኒጥ ሲባል እጅግ ሲበዛ ቲኑፍ (tiny) መሆኑን ነው።  ቲኑፍ (tiny) ማለት እጅግ በጣም ትንሽ ማለት ሲሆን፣ ቃሉ የተገኘው ትንሽ እና ግዙፍ (huge) ከሚሉት ቃሎች ነው። ቲኑፍ የግዙፍ ተቃራኒ ነው።

የቀኒጥን እጅግ ሲበዛ ቲኑፍነት (tinyness) ማለትም ሙጭቅላነት በሚከተለው ምሳሌ መረዳት ይቻላል። የቅንጣት ሰናፍጭ (mustard) አክዘንግ (radius) በቅርበዛ (approximately) 0.5 ሃጢኖሜትር (0.5 millimeter) ነው። 

የሰናፍጭ አክዘንግ ≈ 0.5×10^-3 m = 0.5 ሃጢኖሜትር

ስለዚህም የሰናፍጭና የቀኒጥ ቅርጽ ሉል (sphere) ነው ብለን ብንወስድ፣ ጽሐሮቻቸውን (volume) ስናነጻጽር የምናገኘው እሴት (value)

የሰናፍጭ አክዘንግ = (የቀኒጥ አክዘንግ) × 10⁷
የሰናፍጭ ጽሐር = (የቀኒጥ ጽሐር) × 10²¹  

ይሆናል።  ይህ ማለት የሰናፍጭ ወርከፍ (size) የቀኒጥን ወርከፍ 10²¹ ጊዜ ማለትም ሳብጃኖ ጊዜ (sextillion times)  [sextillion = zeta = 10²¹ = (10³)⁷] ይበልጣል ማለት ነው። በሌላ አባባል በቅንጣት ሰናፍጭ ውስጥ በቅርበዛ ሳብጃኖ ቀኒጦች (sextillion atoms)፣ ማለትም 10²¹ ቀኒጦች  ይገኛሉ ማለት ነው። የቀኒጥ ቱኒፍነት እስከዚህ ድረስ ነው።    

የጉሲን አከፋፈል መስፈርቶች
ጉሲን ላራት መሠረታዊ ዘፎች (four fundamental domains) የሚከፋፈለው በሚከተሉት ሁለት መስፈርቶች (criteria) መሠረት ነው።

ትንሽና ትልቅ በጉሲን

በጉሲን ውስጥ ወርከፋቸው (sizes) ከቀኒጥ ወርክፍ (size of atom) ብዙ እጠፍ የሚበልጥ አካሎች (bodies) ወይም የአካሎች ስርካቶች (systems of bodies) ትልቅ አካሎች (large objects) ወይም ትልቅ የአካሎች ስርካቶች (large systems of bodies) ሲባሉ፣ ወርከፋቸው ከቀኒጥ ወርከፍ የሚያንስ ወይም በቀኒጥ ወርከፍ ደረጃ የሆነ አካሎች ወይም የአካሎች ስርካቶች  ደግሞ ትንሽ አካሎች (small objects) ወይም ትንሽ የአካሎች ስርካቶች (small systems of bodies) ይባላሉ።

ብያኔ (definition)፡ በጉሲን (physics) ውስጥ ወርከፉ (size) ከቀኒጥ ወርከፍ (size of atom) የሚያንስ ወይም በቀኒጥ ወርከፍ ደረጃ የሆነ አካል (body) ወይም የአካል ስርካት (system of bodies) ትንሽ (small) ሲባል፣ ወርከፉ ከቀኒጥ ወርከፍ ብዙ እጥፍ የሚበልጥ አካል ወይም የአካል ስርካት ደግሞ ትልቅ (large) ይባላል። 

ስለዚህም በጉሲን ውስጥ ትንሽ (small) የሚባሉት ተልኑስን (electron)፣ ቀዳምኑስን (proton)፣ ገልኑስን (neutron) የመሳሰሉ ታሕትቀኒጥ እኑሶች (subatomic particles)፣ ራሳቸው ቀኒጦች (atoms) እና ጥቂት ቀኒጦችን ያቀፉ ትናንሽ ፀምሪቆች (small molecules) ብቻ ናቸው ማለት ነው።  በሌላ በኩል ደግሞ በሠርካዊ (everyday) አመለካከት ኢምንት ናቸው የሚባሉት አካሎች ሁሉ በጉሲን እይታ ሲታዩ ግን ትልቅ ብቻ ሳይሆኑ ግዙፎች ናቸው ማለት ነው። 

ለምሳሌ ያህል ሴሎች (cells)፣ ሪማወች (bacteria) እና ኑሪማወች (virus) ባዘቦት እይታ ሲታዩ እጅግ በጣም አናሳ ቢሆኑም፣ በጉሲን እይታ ሲታዩ ግን ወርከፋቸው ከቀኒጥ ወርክፍ ከካልጃኖ (million) ጊዜ በላይ የሚበልጥ እጅግ በጣም ግዙፍ አካሎች ናቸው።  ሌላው ቀርቶ አያሌ ቀኒጦችን ያቀፉ ትላልቅ ፀምሪቆች (large molecules) እንኳን በጉሲን እይታ ሲታዩ ግዙፍ አካሎች ናቸው። 

ቀሳን እና ፈጣን በጉሲን

ቀስ አለ (በቀስታ ሄደ) የሚለውን ፈጣን ከሚለው ጋር በማመሳሰል ቀሳን (slow) የሚለውን ቃል እናገኛለን።  ቀሳን ማለት ቀስተኛ፣ በቀስታ የሚሄድ ማለት ነው።  በሌላ አባባል ቀሳን የፈጣን ተቃራኒ ነው።  ግሱም ሲረባ ቀሰነ ፣ ቅስን (ቅሱን)፣ ቀሳኒ (ቀሳኝ)፣ ቅሰና፣ ቅስነት እያለ ይሄዳለ።  ቀሰነ የፈጠነ ተቃራኒ ሲሆን፣ ቅሰና የፈጠና፣ ቅስነት ደግሞ የፍጥነት ተቃራኒወች ናቸው። 

በጉሲን ውስጥ ፍጥነታቸው (sizes) የብርሃንን ፍጥነት (300,000 km/s) 10% በላይ የሆነ (ማለትም ፍጥነታቸው ከ 30,000 km/s በላይ የሆነ) አካሎች (bodies) ወይም የአካሎች ስርካቶች (systems of bodies) ፈጣን አካሎች (fast objects) ወይም ፈጣን የአካሎች ስርካቶች (fast systems of bodies) ሲባሉ፣ ፍጥነታቸው የብርሃንን ፍጥነት 10% በታች የሆነ (ማለትም ፍጥነታቸው ከ 30,000 km/s በታች የሆነ) አካሎች ወይም የአካሎች ስርካቶች  ደግሞ ቀሳን አካሎች (slow objects) ወይም ቀሳን የአካሎች ስርካቶች (slow systems of bodies) ይባላሉ።

ብያኔ (definition)፡ በጉሲን (physics) ውስጥ ፍጥነቱ የብርሃንን ፍጥነት (300,000 km/s) 10% በላይ የሆነ (ማለትም ፍጥነቱ ከ 30,000 km/s በላይ የሆነ) አካል ወይም የአካል ስርካት ፈጣን  (fast) ሲባል፣ ፍጥነቱ የብርሃንን ፍጥነት 10% በታች የሆነ (ማለትም ፍጥነቱ ከ 30,000 km/s በታች የሆነ ) አካል ወይም የአካል ስርካት ደግሞ ቀሳን (slow) ይባላል። 

ሠርካዊ አካሎችና የአካሎች ስርካቶች በጉሲን

ሠርክ (everyday) ማለት በየጊዜው፣ በየቀኑ፣ በየዕለቱ፣ ዘወትር ማለት ነው፣ ሠርካለም እንዲሉ ሁሌ ዓለም፣ ሁሌ ደስታ ሊሉ።  እንዲሁም የሠርክ ልብስ፣ የሠርክ ፀሎት እንዲሉ። ስለዚህም ሠርካዊ አካሎችና የአካሎች ስርካቶች (everyday objects and systems of objects) ማለት ሠርክ የምናያቸው (ማለትም ዘወትር የሚያጋጥሙን) አካሎችና (bodies) ጀንበራዊ ስርካትን (solar system) የመሰሉ የአካሎች ስርካቶች (systems of bodies) ናቸው ማለት ነው። 

ሠርካዊ አካሎችና የአካሎች ስርካቶች ከሞላ ጉደል ሁሉም ቀሳን (slow) ናቸው። በሌላ አባባል ሠርካዊ አካሎችና ስርካቶች ከሞላ ጎደል ሁሉም በሚባል ደረጃ ፍጥነታቸው ከብርሃን ፍጥነት አንጻር ኢምንት፣ ወርከፋቸው ደግሞ ከቀኒጥ ወርከፍ አንጻር ጃምንት ነው። ጃምንት የኢምንት ተቃራኒ ሲሆን፣ ቃሉ የተገኘው ጃን (ትልቅ) እና ኢምንት ከሚሉት ነው።  

ለምሳሌ ያህል ፍጥነታቸው 8 km/s ገደማ የሆነው ቤናጉራዊ ፈናሪ ደርባጊወች (Intercontinental Ballistic Missiles) እጅግ ፈጣን ከሚባሉት ሰውሠራሽ (man made) ነገሮች መካከል ቢሆኑም፣ በጉሲን እይታ ሲታዩ ግን ፍጠነታቸው ከ 30,000 km/s እጅግ በጣም ያነሰ ስለሆነ፣ እንደሚሄዱ የማይቆጠሩ እጅግ ሲበዛ ቀሳኖች (extremely slow) ናቸው።

በጉሲን ውስጥ ፈጣን (fast) የሚባሉት ሙርኪታ (laboratory) ውስጥ በተለያዩ ዓይነት እኑስ ጠዳፊወች (particle accelerators) ተጠድፈው (accelerated) እጅግ ከፍተኛ ፍጥነት እንዲያገኙ የሚደረጉ ታሕትቀኒጥ እኑሶች (subatomic particles) እና ከህዋ ወደ ምድር በከፍተኛ ፍጥነት የሚገቡ ካይጋዊ እኑሶች (cosmic particles) ብቻ ናቸው። 

ሙርኪታ (laboratory) ማለት ቤተሙከራ ማለት ሲሆን፣ ቃሉ የተገኘው ሙከራ ከሚለውና ኪታ (ቤት) ከሚለው የወላይትኛ ቃል ነው።  ከዚህም ሙርኪተኛ (laboratorist)፣ ሙርኪታ ኪነኛ (laboratory technician) የመሳሰሉትን ቃሎች እናገኛለን። 

ጠደፈ (accelerate) ማለት ፍጥነት ጨመረ ማለት ሲሆን፣ ግሱም ሲረባ ጠደፈ (accelerate)፣ ጥድፍ (ጥዱፍ) [accelerated]፣ ጠዳፊ (accelerator)፣ ጠደፋ (acceleration) እያለ ይሄዳል።  ከዚህም ጥድፍ ሑሰት (accelerated motion)፣ ጥድፍ እኑሶች (accelerated particles)፣ ጥድፍ ዋቢ መቃን (accelerated reference frame)፣ እኑስ ጠዳፊ (particle accelerator) የመሳሰሉትን ቃሎች እናገኛለን። 

ካይጋ (cosmos) ማለት ሁለንተና ማለት ሲሆን፣ ቃሉ የተገኘው ማኪዮጋ (ማስማማት፣ ማስታረቅ) ከሚለው የወላይትኛ ቃል ነው።  ከዚህም ካይጋዊ እኑስ (cosmic particle)፣ ካይጋዊ ጨርር (cosmic ray)፣ ካይጋዊ አቧራ (cosmic dust) ካይጋሲን (cosmology)፣ ካይጋሲናዊ (cosmologic, cosmological)፣ ካይጋሲነኛ (cosmologist) የመሳሰሉትን ቃሎች እናገኛለን። 

ሑሲን፣ ኑምሲን፣ ሐምሲን
ሑሰት (motion) እና ሲን (logy) ከሚሉት ሑሲን (dynamics) የሚለውን ቃል እናገኛለን።  ሑሲን ማለት ተንቀሳቃሽ ነገሮች የሚጠኑበት የጉሲን ዘርፍ (branch of physics) ነው።  ሑሲን እና ሑሴን የሚለው ዐረባዊ ስም እንዳይምታቱብወት።  

ኖመ (ተኛ፣ አንቀላፋ) ከሚለው የግእዝ ቃል ኗሚ (static) የሚለውን ቃል እናገኛለን።  ኗሚ ማለት የቆመ፣ የማይንቀሳቀስ፣ የማይለወጥ ማለት ነው።  ኗሚ (static) እና ሲን (logy) ከሚሉት ደግሞ ኑምሲን (statics) የሚለውን ቃል እናገኛለን።  ኑምሲን (statics)  ማለት አልተንቀሳቃሽ (የማይንቀሳቀሱ) ነገሮች የሚጠኑበት የጉሲን ዘርፍ (branch of physics) ነው።     

 ሑሲን (dynamics) እና ኑምሲን (statics) ከሚሉት ሐምሲን (mechanics) የሚለውን ቃል እናገኛለን።  ሐምሲን (mechanics) ሑሲንን እና ኑምሲንን የሚያጠቃልል የጉሲን ዘርፍ (branch of physics) ነው።  በሌላ አባባል ሐምሲን ማለት የሚንቀሳቀሱም፣ የማይንቀሳቀሱም ነገሮች የሚጠኑበት የጉሲን ዘርፍ ነው።   

ብያኔ (definition)፡ ኑምሲን (statics) አልተንቀሳቃሽ ነገሮች የሚጠኑበት የጉሲን ዘርፍ (branch of physics) ሲሆን፣ ሑሲን (dynamics) ደግሞ ተንቀሳቃሽ ነገሮች የሚጠኑበት የጉሲን ዘርፍ ነው።  ሐምሲን (mechanics) ደግሞ ሑሲንን እና ኑምሲንን የሚያጠቃልል (ተንቀሳቃሽም፣ አልተንቀሳቃሽ ነገሮች የሚጠኑበት) የጉሲን ዘርፍ ነው።   

ዐራቱ የጉሲን መሠረታዊ ዘርፎች

ወርከፋቸው (size) ትንሽ (small) የሆነ (ማለትም ወርከፋቸው ከቀኒጥ ወርከፍ የሚያንስ ወይም በቀኒጥ ወርከፍ ደረጃ የሆነ) አካሎች (objects) ወይም የአካሎች ስርካቶች (systems of bodies) የሚጠኑበት የጉሲን ዘርፍ (domain of physics) ኑርከን ዘርፍ (quantum domain) ወይም ኑርከን ጉሲን (quantum physics) ወይም ኑርከን ሐምሲን (quantum mechanics) ይባላል።

ኑርከን (quantum) የሚለው ቃል የተገኘው ኑስ (ማለትም እኑስ) እና እርከን ከሚሉት ቃሎች ነው።  ገሱም ሲረባ ነረከነ (quantize)፣ ንርክን (ንርኩን) [quantized]፣ ነርካኒ (ነርካኝ) [quantizer]፣ ንርከና (quantization) እያለ ይሄዳል።  ከዚህም የጉልበት ንርከና (energy quantization)፣ የጨረር ንርከና (quantization of radiation)፣ ንርክን የጉልበት ሰቲሞች (quantized energy levels) የመሳሰሉትን ቃሎች እናገኛለን።

ብያኔ (definition)፡ ወርከፋቸው (sizes) ከቀኒጥ ወርከፍ (size of atom) የሚያንስ ወይም በቀኒጥ ወርከፍ ደረጃ የሆን ትንሽ (small) አካሎች (bodies) እና የአካሎች ስርካቶች (systems of bodies) የሚጠኑበት የጉሲን ዘርፍ (domain of physics)፣ ኑርከን (quantum domain) ወይም ኑርከን ጉሲን (quantum physics)፣ ወይም ኑርከን ሐምሲን (quantum mechanics) ይባላል።   

ፍጥነታቸው ከፍተኛ የሆነ ፈጣን (fast) አካሎች (bodies) ወይም የአካሎች ስርካቶች (systems of bodies) [ማለትም ፍጥነታቸው ከብርሃን ፍጥነት 10% በላይ የሆነ አካሎች ወይም የአካሎች ስርካቶች] የሚጠኑበት የጉሲን ዘርፍ (domain of physics) ፀናራዊ (relativistic domain) ወይም ፀናራዊ ጉሲን (relativistic physics) ወይም ፀናራዊ ሐምሲን (relativistic mechanics) ይባላል።

ፀናር (relative) የሚለው ቃል የተገኘው ለማርባት ይመች ዘንድ አንጻር ከሚለው ነው።  ግሱም ሲረባ ፀነረ፣ ፅንር (ፅኑር)፣ ፀናሪ፣ ፀነራ እያለ ይሂዳል።  ፀነረ ማለት አነፃፀረ ማለት ሲሆን፣ ፀናራዊ (relativistic) ማለት ደግሞ ንጽጽራዊ ማለት ነው።

ብያኔ (definition)፡ ፍጥነታቸው (speed) ከብርሃን ፍጥነት 10% በላይ የሆነ ፈጣን (fast) አካሎች (bodies) እና የአካሎች ስርካቶች (systems of bodies) የሚጠኑበት የጉሲን ዘርፍ (domain of physics)፣ ፀናራዊ (relativistic domain) ወይም ፀናራዊ ጉሲን (relativistic physics)፣ ወይም ፀናራዊ ሐምሲን (relativistic mechanics) ይባላል።  

ሠርካዊ አካሎችና የአካሎች ስርካቶች (everday objects and systems of objects)  ከሞላ ጎደል ሁሉም

1. ወርከፋቸው (size) ከቀኒጥ ወርከፍ አንፃር ጃምንት (enormous, humongous) የሆነ ትልቅ (large) አካሎችና የአካሎች ስርካቶች ናቸው። ጃምንት የኢምንት ተቃራኒ ሲሆን፣ ቃሉ የተገኘው ጃን (ትልቅ) እና ኢምንት ከሚሉት ነው።  
2. ፍጥነታቸው ከብርሃን ፍጥነት አንጻር ኢምንት የሆነ ቀሳን (slow) አካሎችና የአካሎች ስርካቶች ናቸው። 

እነዚህ ጃምንት (huge) እና ቀሳን (slow) የሆኑት ሠርካዊ አካሎችና የአካሎች ስርካቶች የሚጠኑበት የጉሲን ዘርፍ (domain of physics) ብሉይ (classical domain) ወይም ብሉይ ጉሲን (classical physics) ወይም ብሉይ ሐምሲን (classical mechanics) ይባላል።

ብሉይ (classic, classical) ማለት በግእዝ ያረጀ፣ ያፈጀ፣ አንቲካ ማለት ነው።  ብሉይ ጉሲን (classical physics) ብሉይ (classical) የተባለበት ምክኒያት በመጀመርያ የተጠናው እሱ በመሆኑ ነው።  በዚህም ምክኒያት ኑርከን ጉሲን (quantum physics) እና ፀናራዊ ጉሲን (relativistic physics) ባንድነት ዘመናዊ ጉሲን (modern physics) ይባላሉ።  

ብያኔ (definition)፡ ወርከፋቸው (size) ከቀኒጥ ወርከፍ አንጻር ጃምንት የሆነ፣ ፍጥነታቸው (speed) ከብርሃን ፍጥነት አንጻር ኢምንት የሆነ አካሎች (bodies) እና የአካሎች ስርካቶች (systems of objects) የሚጠኑበት የጉሲን ዘርፍ (domain of physics)፣ ብሉይ (classical domain) ወይም ብሉይ ጉሲን (classical physics)፣ ወይም ብሉይ ሐምሲን (classical mechanics) ይባላል።  

ወርከፋቸው ከቀኒጥ ወርከፍ የሚያንስ ወይም በቀኒጥ ወርከፍ ደረጃ የሆነ ኑርከናዊ እኑሶች (quantum particles)፣ እንዲሁም ፍጥነታቸው ከብርሃን ፍጥነት 10% በላይ የሆነ ፀናራዊ እኑሶች (relativistic particles) በጉሲን ውስጥ የሚጠኑት ኑርከን ጉሲንን (quantum physics) እና ፀናራዊ ጉሲንን (relativistic physics) በማጣመር ነው።  ይህም ኑርከን ጉሲንን እና ፀናራዊ ጉሲንን የሚያጣምር የጉሲን ዘርፍ ፀናራዊ ኑርከን ጉሲን (relativistic quantum physics) ይባላል። 

ብያኔ (definition)፡ ወርከፋቸው ከቀኒጥ ወርከፍ የሚያንስ ወይም በቀኒጥ ወርከፍ ደረጃ የሆነ ኑርከናዊ እኑሶች (quantum particles)፣ እንዲሁም ፍጥነታቸው ከብርሃን ፍጥነት 10% በላይ የሆነ ፀናራዊ እኑሶች (relativistic particles) የሚጠኑበት የጉሲን ዘርፍ ፀናራዊ ኑርከን ጉሲን (relativistic quantum physics) ይባላል። 

ዐብይ ጉሲነኞች

1. በብሉይ ጉሲን (classical physics) ውስጥ ዐብዩ ጉሲነኛ (physicist) እንግሊዛዊው ይስሃቅ ኒውተን (Isaac Newton) ነው። 
2. በኑርክን ጉሲን (quantum physics) ውስጥ በርካታ ዐብይ ጉሲንኞች (physicists) ሲኖሩ፣ ከነሱም ውስጥ አንዱ ጀርመናዊው ማክስ ጣውላ (Max Plank) ነው።
3. በፀናራዊ ጉሲን (relativistic) ውስጥ ዐብዩ ጉሲነኛ (physicist) ጀርመናዊው አልበርት አንዲንጋ (Albert Einstein) ነው። አንዲንጋ (Einstein) የሚለው ቃል የተገኘው አንድ ዲንጋ ከሚለው ነው፣ Einstein ማለት በጀርመንኛ አንድ ዲንጋ ማለት ነውና።     
4. በፀናራዊ ኑርከን ጉሲን (relativistic quantum physics) ውስጥ ዐብዩ ጉሲነኛ (physicist) እንግሊዛዊው ጳውሎስ ዲራክ (Paul Dirac) ነው። 

መስፍን አረጋ
mesfinamharic.com
mesfinarega.com
mesfin.arega@gmail.com