अदिश (भौतिकी)

भौतिकी में, अदिश (या अदिश राशियाँ) भौतिक मात्रा एँ हैं जो एक आधार (रैखिक बीजगणित) (अर्थात, एक समन्वय प्रणाली परिवर्तन) में परिवर्तन से अप्रभावित हैं। स्केलर अक्सर माप की इकाइयों के साथ होते हैं, जैसा कि 10 में होता है सेंटीमीटर । अदिश राशियों के उदाहरण हैं द्रव्यमान , दूरी , आवेश (भौतिकी), आयतन , भौतिकी में समय , गति और सामान्य रूप से भौतिक सदिशों का परिमाण (जैसे वेग )।

सदिश स्थान के आधार में परिवर्तन उपयोग किए गए आधार के संदर्भ में सदिश के विवरण को बदल देता है, लेकिन स्वयं सदिश को नहीं बदलता है, जबकि एक अदिश का इस परिवर्तन से कोई लेना-देना नहीं है। शास्त्रीय भौतिकी में, न्यूटनियन यांत्रिकी की तरह, घूर्णन और प्रतिबिंब स्केलर को संरक्षित करते हैं, जबकि सापेक्षता में, लोरेंत्ज़ परिवर्तन या स्पेस-टाइम अनुवाद स्केलर को संरक्षित करते हैं। स्केलर शब्द की उत्पत्ति स्केलर गुणन में हुई है, जो एक स्केलिंग (ज्यामिति) ज्यामितीय परिवर्तन है।

गणितीय अवधारणा के साथ संबंध

भौतिक विज्ञान में एक स्केलर भी एक स्केलर (गणित) है, एक सदिश स्थल को परिभाषित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले फ़ील्ड (गणित) के एक तत्व के रूप में। उदाहरण के लिए, एक विद्युत सदिश क्षेत्र के परिमाण (या लंबाई) की गणना उसके पूर्ण वर्ग (स्वयं के साथ विद्युत क्षेत्र के आंतरिक उत्पाद स्थान ) के वर्गमूल के रूप में की जाती है; इसलिए, आंतरिक उत्पाद का परिणाम सदिश स्थान के लिए गणितीय क्षेत्र का एक तत्व है जिसमें विद्युत क्षेत्र का वर्णन किया गया है। जैसा कि इस उदाहरण में सदिश स्थान और भौतिकी में सामान्य मामलों को वास्तविक संख्या ओं या जटिल संख्या ओं के गणितीय क्षेत्र में परिभाषित किया गया है, परिमाण भी क्षेत्र का एक तत्व है, इसलिए यह गणितीय रूप से एक अदिश है। चूंकि आंतरिक उत्पाद किसी भी सदिश स्थान के आधार पर स्वतंत्र है, विद्युत क्षेत्र का परिमाण भी भौतिक रूप से एक अदिश है।

किसी वस्तु का द्रव्यमान सदिश स्थान के आधार पर परिवर्तन से अप्रभावित रहता है, इसलिए यह एक भौतिक अदिश भी है, जिसे वास्तविक संख्या द्वारा वास्तविक संख्या क्षेत्र के एक तत्व के रूप में वर्णित किया जाता है। चूँकि एक क्षेत्र एक सदिश स्थान है, जो सदिश जोड़ और गुणन के आधार पर अदिश गुणन के आधार पर परिभाषित है, द्रव्यमान भी एक गणितीय अदिश है।

अदिश क्षेत्र

Main article: Scalar field

Further information: Scalar field theory

चूँकि अदिशों को अधिकतर बहु-आयामी मात्राओं जैसे कि पंक्ति और स्तंभ सदिश और टेन्सर के विशेष मामलों के रूप में माना जा सकता है, भौतिक अदिश क्षेत्रों को अधिक सामान्य क्षेत्रों के विशेष मामले के रूप में माना जा सकता है, जैसे सदिश क्षेत्र, स्पिनर फ़ील्ड और टेंसर क्षेत्र

इकाइयां

अन्य भौतिक मात्रा ओं की तरह, स्केलर की एक भौतिक मात्रा भी आमतौर पर एक संख्या और एक भौतिक इकाई द्वारा व्यक्त की जाती है, न कि केवल एक संख्या, इसका भौतिक अर्थ प्रदान करने के लिए। इसे संख्या और इकाई के उत्पाद (गणित) के रूप में माना जा सकता है (उदाहरण के लिए, भौतिक दूरी के रूप में 1 किमी 1,000 मीटर के समान है)। एक भौतिक दूरी समन्वय प्रणाली के प्रत्येक आधार वेक्टर की लंबाई पर निर्भर नहीं करती है जहां आधार वेक्टर लंबाई उपयोग में भौतिक दूरी इकाई से मेल खाती है। (उदाहरण के लिए, 1 मीटर आधार सदिश लंबाई का अर्थ है कि मीटर का उपयोग किया गया है।) एक भौतिक दूरी एक मीट्रिक (गणित) से इस अर्थ में भिन्न होती है कि यह केवल एक वास्तविक संख्या नहीं है, जबकि मीट्रिक की वास्तविक संख्या के लिए गणना की जाती है, लेकिन मीट्रिक कर सकते हैं प्रत्येक आधार सदिश लंबाई को संबंधित भौतिक इकाई में परिवर्तित करके भौतिक दूरी में परिवर्तित किया जा सकता है।

निर्देशांक प्रणाली में कोई भी परिवर्तन स्केलर की गणना के सूत्र को प्रभावित कर सकता है (उदाहरण के लिए, निर्देशांक के संदर्भ में यूक्लिडियन दूरी ऑर्थोनॉर्मल होने के आधार पर निर्भर करती है), लेकिन स्वयं स्केलर नहीं। सदिश स्वयं भी एक समन्वय प्रणाली के परिवर्तन से नहीं बदलते हैं, लेकिन उनके विवरण बदलते हैं (उदाहरण के लिए, उपयोग में एक समन्वय प्रणाली को घुमाकर स्थिति (ज्यामिति) का प्रतिनिधित्व करने वाली संख्याओं में परिवर्तन)।

शास्त्रीय स्केलर्स

अदिश राशि का एक उदाहरण तापमान है: किसी दिए गए बिंदु पर तापमान एक एकल संख्या है। दूसरी ओर, वेग एक सदिश राशि है।

भौतिकी में अदिश राशियों के अन्य उदाहरण हैं द्रव्यमान, आवेश (भौतिकी), आयतन, भौतिकी में समय, गति, एक माध्यम के अंदर एक बिंदु पर दबाव और विद्युत क्षमता। त्रि-आयामी अंतरिक्ष में दो बिंदुओं के बीच की दूरी एक अदिश राशि है, लेकिन उन बिंदुओं में से एक से दूसरे तक की दिशा (ज्यामिति, भूगोल) नहीं है, क्योंकि एक दिशा का वर्णन करने के लिए दो भौतिक मात्राओं की आवश्यकता होती है जैसे कि क्षैतिज तल पर कोण और उस विमान से दूर कोण। बल को एक अदिश का उपयोग करके वर्णित नहीं किया जा सकता है, क्योंकि बल की दिशा और परिमाण (गणित) दोनों होते हैं; हालाँकि, अकेले एक बल के परिमाण को एक अदिश के साथ वर्णित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए एक कण पर कार्यरत गुरुत्वाकर्षण बल एक अदिश राशि नहीं है, बल्कि इसका परिमाण है। किसी वस्तु की गति एक अदिश राशि है (उदाहरण के लिए, 180 किमी/घंटा), जबकि इसकी गति नहीं है (उदाहरण के लिए 108 किमी/घंटा उत्तर की ओर और 144 किमी/घंटा पश्चिम की ओर)। न्यूटोनियन यांत्रिकी में अदिश राशियों के कुछ अन्य उदाहरण विद्युत आवेश और आवेश घनत्व हैं।

सापेक्षतावादी अदिश

Main article: Lorentz scalar

सापेक्षता के सिद्धांत में, समन्वय प्रणालियों के परिवर्तनों पर विचार किया जाता है जो समय के लिए स्थान का व्यापार करते हैं। परिणामस्वरूप, कई भौतिक राशियाँ जो शास्त्रीय भौतिकी में अदिश हैं | शास्त्रीय (गैर-सापेक्षवादी) भौतिकी को अन्य मात्राओं के साथ जोड़ा जाना चाहिए और चार-वैक्टर या टेन्सर के रूप में माना जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, एक माध्यम में एक बिंदु पर चार्ज घनत्व, जो शास्त्रीय भौतिकी में एक स्केलर है, को स्थानीय वर्तमान घनत्व (एक चार-वेक्टर ) के साथ जोड़ा जाना चाहिए ताकि सापेक्षतावादी 4-वेक्टर शामिल हो सके। इसी तरह, तनाव-ऊर्जा टेन्सर में ऊर्जा घनत्व को गति घनत्व और दबाव के साथ जोड़ा जाना चाहिए।

सापेक्षता में अदिश राशियों के उदाहरणों में विद्युत आवेश, स्पेसटाइम # स्पेसटाइम अंतराल (जैसे, उचित समय और उचित लंबाई ), और अपरिवर्तनीय द्रव्यमान शामिल हैं।

यह भी देखें

• अपरिवर्तनीय (भौतिकी)
• सापेक्ष अदिश
• अदिश (गणित)

संदर्भ

• Feynman, Leighton & Sands 1963.
• Arfken, George (1985). Mathematical Methods for Physicists (third ed.). Academic press. ISBN 0-12-059820-5.
• Feynman, Richard P.; Leighton, Robert B.; Sands, Matthew (2006). The Feynman Lectures on Physics. Vol. 1. ISBN 0-8053-9045-6.