ദ്രവ്യം – അടിസ്ഥാന ആശയങ്ങൾ

ദ്രവ്യം/പദാർത്ഥം (Matter): സ്ഥിതി ചെയ്യാൻ സ്ഥലം ആവശ്യമുള്ളതും പിണ്ഡമുള്ളതുമായ ഏതൊരു വസ്തുവിനെയും പറയുന്ന പേര്.

Question: ദ്രവ്യത്തിന് എത്ര അവസ്ഥകളാണുള്ളത്? A) 3 B) 4 C) 7 D) 5 Answer: C) 7 Exam: 10th Level Prelims Stage I-2021

ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഏഴ് അവസ്ഥകൾ

1. ഖരം (Solid)

• കണികകൾ വളരെ അടുത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന പദാർത്ഥങ്ങൾ
• ചലനസ്വാതന്ത്ര്യം വളരെ കുറവ്

2. ദ്രാവകം (Liquid)

• കണികകൾ താരതമ്യേന അടുത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന പദാർത്ഥങ്ങൾ
• ഖരാവസ്ഥയെക്കാൾ കൂടുതൽ ചലനസ്വാതന്ത്ര്യം

3. വാതകം (Gas)

• കണികകൾ വളരെ അകന്ന് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന പദാർത്ഥങ്ങൾ
• വളരെ കൂടുതൽ ചലനസ്വാതന്ത്ര്യം
• ഖരത്തെയും ദ്രാവകത്തെയും അപേക്ഷിച്ച് വാതകങ്ങളിലെ കണികകൾ വളരെ അകലെയായിരിക്കും
• തമ്മിലുള്ള കൂട്ടിമുട്ടലുകളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിക്കുന്നതിന്റെ ഫലമായി കൂടുതൽ ഗതികോർജ്ജം കൈവരുന്നു

Question: ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഊർജ്ജമുള്ളദ്രവ്യത്തിന്റെ അവസ്ഥ ഏത്? A) (ഓപ്ഷൻ വ്യക്തമല്ല) B) നീരാവി C) ഐസ് D) മൂന്നിനും തുല്യ ഊർജ്ജമാണ് Answer: B) നീരാവി Exam: Khadi Board LDC Prelims Stage-II-2023

4. പ്ലാസ്മ (Plasma)

• ഉയർന്ന താപനിലയിൽ അയോണീകരിക്കപ്പെട്ട പദാർത്ഥത്തിന്റെ അവസ്ഥ
• പ്രപഞ്ചത്തിൽ ദ്രവ്യം ഏറ്റവും കൂടുതൽ കാണപ്പെടുന്ന അവസ്ഥ (99% ദ്രവ്യം)
• വൈദ്യുത ചാർജുള്ള കണങ്ങളായി ദ്രവ്യം സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന അവസ്ഥ

5. ബോസ്-ഐൻസ്റ്റീൻ കണ്ടൻസേറ്റ് (Bose-Einstein Condensate)

• വാതകാവസ്ഥയിലുള്ള ബോസോണുകളെ കേവലപൂജ്യത്തിന് (0K/-273.15°C/-459.67°F) വളരെ അടുത്ത താപനിലയിൽ തണുപ്പിക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന അവസ്ഥ
• ബാഹ്യമായ ഒരു പൊട്ടൻഷ്യലിൽ നിർത്തിക്കൊണ്ട് സൃഷ്ടിക്കുന്നു
• ദ്രവ്യത്തിന്റെ അഞ്ചാമത്തെ അവസ്ഥ

6. ഫെർമിയോണിക് കണ്ടൻസേറ്റ് (Fermionic Condensate)

• താഴ്ന്ന താപനിലയിലുള്ള ദ്രവ്യത്തിന്റെ അവസ്ഥ
• 2003-ൽ ആദ്യമായി ബോസ്-ഐൻസ്റ്റീൻ കണ്ടൻസേറ്റിനോട് സാദൃശ്യമുള്ള ഫെർമിയോണിക് കണ്ടൻസേറ്റ് നിർമിച്ചത് ഡെബോറ എസ്.ജിൻ

7. ക്വാർക്ക്-ഗ്ലുവോൺ പ്ലാസ്മ (Quark-Gluon Plasma)

• വളരെ ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ദ്രവ്യത്തിന്റെ അവസ്ഥ

Question: വൈദ്യുത ചാർജ്ജുള്ള കണങ്ങളായി ദ്രവ്യം സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന അവസ്ഥയാണ്: A) ഖരാവസ്ഥ B) ദ്രാവകാവസ്ഥ C) വാതകാവസ്ഥ D) പ്ലാസ്മാവസ്ഥ Answer: D) പ്ലാസ്മാവസ്ഥ Exam: 10th Level Prelims Stage III-2021

Question: പ്രപഞ്ചത്തിൽ ദ്രവ്യം ഏറ്റവും കൂടുതൽ കാണപ്പെടുന്ന അവസ്ഥ: A) ഖരം B) ദ്രാവകം C) വാതകം D) പ്ലാസ്മ Answer: D) പ്ലാസ്മ Exam: 10th Level Prelims Stage IV-2021

പ്ലാസ്മ – വിശദാംശങ്ങൾ

പ്ലാസ്മയുടെ പ്രധാന സവിശേഷതകൾ:

• പദാർത്ഥത്തിന്റെ നാലാമത്തെ അവസ്ഥ
• ഫ്ളൂറസന്റ് ട്യൂബിലും നിയോൺ സൈൻ ബൾബിലും പ്ലാസ്മ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു
• വളരെ ഉയർന്ന ഊഷ്‌മാവിൽ ദ്രവ്യം എത്തിച്ചേരുന്ന അവസ്ഥ
• സൂര്യനിലും മറ്റ് നക്ഷത്രങ്ങളിലും ദ്രവ്യം സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന അവസ്ഥ
• സ്വതന്ത്രമായ ചാർജിത കണങ്ങളുടെ കൂട്ടം
• സൂര്യന്റെയും നക്ഷത്രങ്ങളുടേയും തിളക്കത്തിന് കാരണം
• മിന്നലിൽ ദ്രവ്യം കാണപ്പെടുന്ന അവസ്ഥ
• തൻമാത്രകൾ ഏറ്റവും കൂടുതൽ ക്രമരഹിതമായി കാണപ്പെടുന്ന അവസ്ഥ

ബോസ്-ഐൻസ്റ്റീൻ കണ്ടൻസേറ്റ്

Question: ദ്രവ്യത്തിന്റെ അഞ്ചാമത്തെ അവസ്ഥ: A) പ്ലാസ്മ B) വാതകം C) ഫെർമിയോണിക് കണ്ടൻസേറ്റ് D) ബോസ് ഐൻസ്റ്റീൻ കണ്ടൻസേറ്റ് Answer: D) ബോസ്-ഐൻസ്റ്റീൻ കണ്ടൻസേറ്റ് Exam: 10th Level Prelims Stage V-2021

ചരിത്രവും കണ്ടുപിടുത്തവും:

• ബോസ്-ഐൻസ്റ്റീൻ കണ്ടൻസേറ്റിനെക്കുറിച്ച് പ്രവചിച്ച ശാസ്ത്രജ്ഞർ: സത്യേന്ദ്രനാഥ ബോസ്, ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റീൻ
• ബോസ്-ഐൻസ്റ്റീൻ കണ്ടൻസേറ്റിന്റെ പഠനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് 2001-ലെ നൊബേൽ ജേതാക്കൾ: എറിക് എ. കോർണൻ, കാൾ ഇ. വൈമാൻ, വോൾഫ്ഗാംഗ് കെറ്റെർലെ

ബോസോൺ (Boson)

ബോസോണിന്റെ പ്രധാന സവിശേഷതകൾ:

• പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ഊർജ വാഹകർ
• ‘ബോസോൺ’ എന്ന പദം ആദ്യമായി പ്രയോഗിച്ചത്: പോൾ ഡിറാക് (Paul Dirac)

ഹിഗ്സ് ബോസോൺ (Higgs Boson)

പ്രധാന വസ്തുതകൾ:

• ‘ദൈവകണം’ (God’s Particle) എന്നറിയപ്പെടുന്നത്: ഹിഗ്സ് ബോസോൺ / ഹിഗ്സ് കണം
• ‘ദൈവകണം’ എന്ന പദം ആദ്യമായി പ്രയോഗിച്ച ശാസ്ത്രജ്ഞൻ: ലിയോൺ ലിഡെർമാൻ
• ദ്രവ്യത്തിന് പിണ്ഡം എന്ന ഗുണം നൽകുന്ന കണം
• കണികൾക്ക് മാസ് ലഭിക്കുന്നത് എപ്രകാരമാണെന്ന് വിശദീകരിക്കുന്നതിനായി മുന്നോട്ട് വയ്ക്കപ്പെട്ട അടിസ്ഥാന കണം
• ഹിഗ്സ് ബോസോൺ എന്നത് ഹിഗ്സ് ഫീൽഡിലെ ഒരു തരംഗമാണ്

ഹിഗ്സ് ഫീൽഡ്:

• 1964-ൽ പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ പ്രാഥമിക കണങ്ങൾക്കും പിണ്ഡം നൽകുന്ന ഒരു പുതിയതരം ഫീൽഡ് എന്ന നിലയിൽ നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടു
• ഫോട്ടോണുകൾ ഹിഗ്സ് ഫീൽഡുമായി സംവദിക്കാൻ കഴിയാത്തതിനാൽ അവയ്ക്ക് പിണ്ഡം അനുഭവപ്പെടുന്നില്ല

കണ്ടുപിടിത്തം:

• 2012 ജൂലൈ 4 – ഹിഗ്സ് ബോസോൺ ജനീവയിലെ CERN ലബോറട്ടറിയിൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തി

വിവിധ ബോസോണുകളും അവയുടെ പ്രവർത്തനങ്ങളും

വൈദ്യുത കാന്തിക ബലം വഹിക്കുന്ന ബോസോണുകൾ: ഫോട്ടോൺസ്

ദുർബല ന്യൂക്ലിയാർ ബലം വഹിക്കുന്ന ബോസോണുകൾ: W & Z ബോസോൺ

ശക്തിയുള്ള ന്യൂക്ലിയാർ ബലം വഹിക്കുന്ന ബോസോണുകൾ: ഗ്ലുവോൺസ് (Gluons)

ദ്രവ്യത്തിന്റെ പുതിയ രൂപങ്ങൾ

ജാൻ-ടെല്ലർ മെറ്റൽ (Jahn-Teller Metal)

Question: ഒരേ സമയം വൈദ്യുത ചാലകമായും വൈദ്യുതരോധിയായും അവതരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ദ്രവ്യരൂപം: A) ബോസ്-ഐൻസ്റ്റീൻ കണ്ടൻസേറ്റ് B) ക്വാർക്ക്-ഗ്ലുവോൺ പ്ലാസ്മ C) ഫെർമിയോണിക് കണ്ടൻസേറ്റ് D) ജാൻ-ടെല്ലർ മെറ്റൽ Answer: D) ജാൻ-ടെല്ലർ മെറ്റൽ Exam: Office Attendant-2021

Question: ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഒമ്പതാമത്തെ അവസ്ഥ ഏത്? A) ക്വാർക്ക്-ഗ്ലുവോൺ പ്ലാസ്മ B) റൈഡ്ബെർഗ് C) ജാൻ-ടെല്ലർ മെറ്റൽ D) ബോസ്-ഐൻസ്റ്റീൻ കണ്ടൻസേറ്റ് Answer: C) ജാൻ-ടെല്ലർ മെറ്റൽ Exam: LDC (Ex-Servicemen only)-2021

ജാൻ-ടെല്ലർ മെറ്റലിന്റെ പ്രധാന സവിശേഷതകൾ:

• മറ്റു പദാർത്ഥങ്ങളെപ്പോലെ അതിചാലകതയിലെത്താൻ കേവലപൂജ്യത്തിനടുത്ത താപനിലയിൽ എത്തേണ്ട ആവശ്യമില്ലാത്ത ദ്രവ്യരൂപം
• ലോഹത്തിന്റെയും കാന്തത്തിന്റെയും സവിശേഷത പ്രകടമാക്കുന്നു
• ഒരേ സമയം വൈദ്യുതചാലകമായും വൈദ്യുതരോധിയായും അവതരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ദ്രവ്യരൂപം
• ലോഹവും, കാന്തവും, വൈദ്യുതരോധനവും (ഇൻസുലേറ്റർ), അതിചാലകതയും ഒത്തു ചേർന്ന അവസ്ഥ

ചരിത്രം:

• 1937-ൽ ജാൻ-ടെല്ലർ മെറ്റലിനെ കുറിച്ച് പ്രസ്താവിച്ച ശാസ്ത്രജ്ഞർ: ആർതാർ ജാൻ, എഡ്വേർഡ് ടെല്ലർ
• കേവലപൂജ്യത്തിനടുത്ത താപനിലയിൽ റുബീഡിയം ആറ്റങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചു നടത്തിയ പരീക്ഷണത്തിലാണ് സാന്നിധ്യം തിരിച്ചറിഞ്ഞത്
• കാർബൺ 60 ആറ്റങ്ങൾ ചേർന്ന് നിർമ്മിക്കുന്ന ബക്മിൻസ്റ്റർ ഫുള്ളറിൻ എന്ന തന്മാത്രയിലുള്ള ആറ്റങ്ങളുടെ സവിശേഷമായ രാസബന്ധത്തിൽ നിന്ന് രൂപപ്പെട്ട ദ്രവ്യരൂപം

ഏറ്റവും വലിയ പ്രത്യേകത: ഏറ്റവും ഉയർന്ന താപനിലയിലും അതിചാലകത പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു

റിഡ്ബെർഗ് പോളറോൺസ് (Rydberg Polarons)

• ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെട്ട ആറ്റങ്ങൾ കൂടിച്ചേർന്നാണ് റിഡ്ബെർഗ് പോളറോൺസ് എന്ന ദ്രവ്യരൂപം നിർമ്മിക്കുന്നത്
• നിശ്ചിത താപനിലയിൽ ഈ ആറ്റങ്ങൾ അയോണുകളായും ഇലക്ട്രോണുകളായും വിഭജിക്കപ്പെടുന്നു

ശാസ്ത്രജ്ഞർ

ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റീൻ (Albert Einstein)

Question: ദ്രവ്യവും ഊർജ്ജവും ഒരേ അസ്തിത്വത്തിന്റെ രണ്ട് ഭിന്ന രൂപങ്ങൾ മാത്രമാണെന്നു സമർത്ഥിച്ച ശാസ്ത്രജ്ഞൻ: A) ന്യൂട്ടൺ B) ഐൻസ്റ്റീൻ C) ഫാരഡെ D) റൂഥർഫോർഡ് Answer: B) ഐൻസ്റ്റീൻ Exam: 10th Level Prelims Stage III-2021

പ്രധാന സംഭാവനകൾ:

• ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക്ക് പ്രഭാവത്തിന് തൃപ്തികരമായ വിശദീകരണം നൽകിയ ശാസ്ത്രജ്ഞൻ
• ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് ഇഫക്ട് സംബന്ധിച്ച വിശദീകരണം നൽകിയതിന് 1921-ലെ ഭൗതികശാസ്ത്ര നൊബേൽ അർഹത
• $E=mc^2$ എന്ന സമവാക്യത്തിന്റെ ഉപജ്ഞാതാവ്
• ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ഉപജ്ഞാതാവ്
• 1905-ൽ സ്പെഷ്യൽ തിയറി ഓഫ് റിലേറ്റിവിറ്റി ആവിഷ്കരിച്ചു
• 1915-ൽ ജനറൽ തിയറി ഓഫ് റിലേറ്റിവിറ്റി ആവിഷ്കരിച്ചു

സർ ഐസക് ന്യൂട്ടൺ (Sir Isaac Newton)

പ്രധാന സംഭാവനകൾ:

• ഗുരുത്വാകർഷണ നിയമത്തിന്റെ ഉപജ്ഞാതാവ്
• മുകളിലേയ്ക്ക് എറിയുന്ന വസ്തു താഴോട്ട് വീഴുന്നതിന്റെ കാരണം കണ്ടെത്തി
• കാൽക്കുലസ് എന്ന ഗണിതശാസ്ത്രശാഖ രൂപകല്പന ചെയ്തു
• പ്രതിഫലന ദൂരദർശിനി ആദ്യമായി നിർമ്മിച്ചു
• സൂര്യപ്രകാശത്തിന് ഏഴ് നിറങ്ങൾ ഉണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തി
• ഘടകവർണങ്ങൾ കൂടി ചേർന്നാൽ സമന്വിത പ്രകാശം ലഭിക്കുമെന്ന് കണ്ടെത്തി
• ബ്രിട്ടീഷ് രാജ്ഞിയിൽ നിന്നും ‘സർ’ പദവി ലഭിച്ച ആദ്യ ശാസ്ത്രജ്ഞൻ

ഗുരുത്വാകർഷണ നിയമവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട വസ്തുതകൾ:

• ഗുരുത്വാകർഷണ നിയമത്തിലെത്തിച്ചേരാൻ അവലംബിച്ച നിരീക്ഷണഫലങ്ങൾ: ടൈക്കോ ബ്രാഹെ, കെപ്ളർ, ഗലീലിയോ
• ജോഹന്നാസ് കെപ്ളറുടെ ഗ്രഹചലനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ചലനനിയമങ്ങൾ അടിസ്ഥാനമാക്കി വൽക്രമവർഗനിയമം വിശദീകരിച്ചു
• ബലത്തിന്റെ യൂണിറ്റിന് ‘ന്യൂട്ടൺ’ എന്ന പേര് നൽകിയത് ഐസക് ന്യൂട്ടനോടുള്ള ആദരസൂചകമായി

പ്രധാന ഗ്രന്ഥങ്ങൾ:

• ഫിലോസഫിയ നാച്വറാലിസ് പ്രിൻസിപ്പിയ മാത്തമാറ്റിക്ക (പ്രിൻസിപ്പിയ മാത്തമാറ്റിക്ക)
• ഒപ്റ്റിക്സ്
• ബലത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ഗ്രന്ഥമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നത്: പ്രിൻസിപ്പിയ മാത്തമാറ്റിക്ക

മൈക്കിൾ ഫാരഡെ (Michael Faraday)

പ്രധാന സംഭാവനകൾ:

• കാന്തികമണ്ഡലത്തിൽ ഒരു കമ്പി വച്ച് അതിലൂടെ വൈദ്യുതി പ്രവഹിപ്പിച്ചാൽ കമ്പി ചലിക്കുമെന്ന് തെളിയിച്ചു
• 1831-ൽ നടത്തിയ പരീക്ഷണ പരമ്പരകളിലൂടെ കാന്ത ശക്തി ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാമെന്ന് കണ്ടെത്തി
• വൈദ്യുതിയുടെ പിതാവ് എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു
• 1821-ൽ ആദ്യത്തെ കണ്ടുപിടിത്തം നടത്തി

നിലവിലെ വസ്തുതകൾ (Current Facts):

• 2023-ൽ ഫാരഡെ മെഡൽ ലഭിച്ച ഇന്ത്യൻ-അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞൻ: ആരോഗ്യ സ്വാമി പോൾ രാജ്
• 100-ാമത് ഫാരഡെ മെഡലാണ് അദ്ദേഹത്തിന് ലഭിച്ചത്
• MIMO-വയർലെസിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിനാണ് പുരസ്കാരം ലഭിച്ചത്

---

പ്രധാന കുറിപ്പ്: ഈ ഉള്ളടക്കം Kerala PSC പരീക്ഷാ തയ്യാറെടുപ്പിനായി സമഗ്രമായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. എല്ലാ വസ്തുതകളും ചോദ്യോത്തരങ്ങളും ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.