अणूचा आकार, त्याचे वजन, त्याची गती, अणूंमधील पारस्परिक क्रिया, अणूची संरचना व त्याच्याहून लहान अशा सूक्ष्मकणांचे म्हणजे इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन वगैरेंसारख्या मूलकणांचे गुणधर्म इत्यादींची गुणात्मक तशीच राश्यात्मक माहिती अभ्यासणारे शास्त्र . अणूसंबंधी व त्याच्याहून लहान असलेल्या विविध प्रकारच्या कणांसंबंधी एकोणिसाव्या व विसाव्या शतकांत झालेल्या संशोधनाची सांगोपांग माहिती या विषयात मोडते.
एकोणिसाव्या शतकाच्या मध्याच्या सुमारास अणूचे अस्तित्व व त्याला सदोदित गती असते या गोष्टी गृहीत धरून द्रव्याचा गत्यात्मक सिद्धांत प्रस्थापित झाला. त्याच सुमारास विद्युत् चुंबकीय तरंगांचा मॅक्सवेल यांनी शोध लावला व दृश्य प्रकाश म्हणजे विद्युत् चुंबकीय तरंगच होत, हे सिद्ध केले. एकोणिसाव्या शतकाच्या अखेरीस किरणोत्सर्ग (किरण वा कण बाहेर टाकण्याचा गुण) व क्ष-किरण या दोन नवीनच शोधण्यात आलेल्या शास्त्रीय आविष्कारांचा अभ्यास सुरू झाला. नंतर थोड्याच वर्षांत विद्युत् ही मूलत: कणरूपातच असते, हे जे. जे टॉमसन यांनी इलेक्ट्रॉन या ऋण विद्युत् भारित कणाचा शोध लावून प्रस्थापित केले. किरणोत्सर्गाच्या अभ्यासातून आल्फा, बीटा व गॅमा किरणांचे शोध लागले. तसेच किरणोत्सर्गामुळे एका मूलद्रव्यातून दुसऱ्या मूलद्रव्यात होणारी रूपांतरणे यासंबंधीचे नियम प्रस्थापित झाले. क्ष-किरणांमुळे स्फटिकांची रचना कशी असते यासंबंधीच्या संशोधनाला चालना मिळाली व क्ष-किरणांचे मूलस्वरूप विद्युत् चुंबकीय तरंगमयच असते हेही कळून आले.
उष्णतेचे स्वरूप व उष्णता प्रारण (तरंगरूपी ऊर्जा) यांसंबंधी एकोणिसाव्या शतकात पुष्कळच संशोधन झाले होते. भिन्नभिन्न तापमानांत प्रारणाचे होणारे ऊर्जा वितरण (वाटणी) याविषयी अनेक गणितसूत्रे पुढे मांडण्यात आली, पण प्रारणाची जटिल समस्या सोडविण्यास ही सूत्रे अपुरी पडू लागली. कारण ऊर्जा ही नेहमी अखंडित स्वरूपातच दिली वा घेतली जाते, असा तोपर्यंत सर्व शास्त्रज्ञांचा ठाम विश्वास होता. पण विसाव्या शतकाच्या प्रारंभी प्लांक यांनी, ऊर्जा ही तुटक तुटक म्हणजे कणासारख्या स्वरूपातच दिली वा घेतली जाते हे गृहीत धरून प्रारणां संबंधीचे सर्व प्रश्न समाधानकारकपणे सोडवून दाखविले व पुंज सिद्धांताची उभारणी केली [पहा पुंज क्षेत्र सिद्धांत]. ऊर्जेचे हे कण-स्वरूप किंवा पुंजस्वरूप बोर यांनी मान्य करून व आणखी इतर गृहीतांची भर घालून बामर यांनी कित्येक वर्षापूर्वीच शोधलेल्या हायड्रोजन वायूत दिसणाऱ्या वर्णपट रेषांच्या कंप्रता केले (एका सेकंदात होणाऱ्या कंपनांची संख्या) त्यांच्या गृहीतांनुसार कशाबरोबर येतात हे दाखवून दिले.
विसाव्या शतकाच्या पहिल्या दोन दशकांत आइन्स्टाइन यांनी सापेक्षता सिद्धांत प्रस्थापित केला व गुरुत्वाकर्षणासंबंधी एक अभिनव उपपत्ती पुढे मांडली.
आइन्स्टाइन यांनी प्रकाशविद्युत् परिणामासंबंधी (निरोधित संवाहकावर प्रकाश टाकला असता त्याचा ऋणभार नाहीसा होणे वा त्याला धन भार प्राप्त होणे यासंबंधी) असलेले कोडे प्लांक यांचा पुंज सिद्धांत मान्य करून सोडवून दाखवले. १९२५ च्या आसपास पुंज सिद्धांतामध्ये क्रांतिकारक वाद होऊन सूक्ष्मकण तरंगांसारखे वर्तन करतात व तरंग किंवा क्षेत्र कण-स्वरूप धारण करू शकते, हे सिद्ध झाले. श्रोडिंजर यांची तरंगयामिकी [तरंगांवरील प्रेरणांचे कार्य (परिणाम) व त्यामुळे निर्माण होणाऱ्या गती यांविषयीचे शास्त्र], हायझेनबेर्क यांची पुंजयामिकी, डिरॅक यांची सापेक्षीय विद्युत् गतिकी (लावलेल्या प्रेरणांच्या संदर्भात गतींचा अभ्यास करणारे शास्त्र) वगैरे उपपत्या प्रस्थापित झाल्या.
कळीचे शब्द : #अणु #अल्फा #पुंज #सिद्धांत #पुंजसिद्धांत #प्रकाशविद्युतपरिणाम #प्रकाश #विद्युत #परिणाम #बीटा
समीक्षक : माधव राजवाडे
