निम्नलिखित में से कौन-सा/कौन-से बल, प्रकृति में मूल बल है/हैं ? 1. गुरुत्वीय बल; 2. विद्युत-चुंबकीय बल; 3. प्रबल और दुर्बल नाभिकीय बल; नीचे दिए गए कूट का प्रयोग कर सही उत्तर चुनिए :
- (a)केवल 1
- (b)केवल 1 और 2
- (c)केवल 2 और 3
- (d)1, 2 और 3
सही — D, 1, 2 और 3. आधुनिक भौतिकी ठीक चार मूल अन्योन्यक्रियाओं को मानती है: गुरुत्वीय, विद्युत-चुंबकीय, प्रबल नाभिकीय और दुर्बल नाभिकीय बल । कथन 1 गुरुत्वीय बल का नाम लेता है, कथन 2 विद्युत-चुंबकीय बल का, और कथन 3 प्रबल तथा दुर्बल नाभिकीय बलों को — अर्थात् बचे हुए दोनों को — एक साथ रखता है । इस प्रकार तीनों कथन मिलकर चारों मूल बलों को समेट लेते हैं, अतः प्रत्येक मूल है और सही कूट 1, 2 और 3 है ।
- (a)केवल 1 — केवल गुरुत्व चुनने पर विद्युत-चुंबकीय बल और दोनों नाभिकीय बल गलत ढंग से छूट जाते हैं, जबकि वे उतने ही मूल हैं । गुरुत्व चार मूल अन्योन्यक्रियाओं में से केवल एक है ।
- (b)केवल 1 और 2 — इसमें प्रबल और दुर्बल नाभिकीय बल छूट जाते हैं, जो वस्तुतः मूल हैं — वे परमाणु के नाभिक के भीतर कार्य करते हैं और गुरुत्व तथा विद्युत-चुंबकत्व से व्युत्पन्न नहीं किए जा सकते ।
- (c)केवल 2 और 3 — इसमें गुरुत्व छूट जाता है । यद्यपि गुरुत्व चारों में कहीं अधिक दुर्बल है, फिर भी वह प्रकृति के चार मूल बलों में से एक है, इसलिए उसे सम्मिलित करना ही होगा ।
प्रकृति के सभी ज्ञात बल चार मूल अन्योन्यक्रियाओं तक सिमट जाते हैं: प्रबल नाभिकीय बल, विद्युत-चुंबकीय बल, दुर्बल नाभिकीय बल और गुरुत्वीय बल । घर्षण, तनाव और अभिलंब प्रतिक्रिया जैसे रोज़मर्रा के बल कोई नए मूल बल नहीं हैं — वे परमाणुओं के बीच विद्युत-चुंबकीय अन्योन्यक्रिया के ही बड़े पैमाने पर दिखने वाले परिणाम हैं ।
प्रश्न बस यह पूछता है कि सूचीबद्ध बलों में कौन मूल हैं, और तीनों कथन मूल बलों का ही नाम लेते हैं, इसलिए सबसे व्यापक विकल्प सही है । जाल यह है कि गुरुत्व को 'साधारण' लगने के कारण छोड़ दिया जाए, या नाभिकीय बलों को अपरिचित होने के कारण — दोनों भूलें चार की वास्तविक संख्या को घटा देती हैं ।
- मूल बल चार हैं — प्रबल नाभिकीय, विद्युत-चुंबकीय, दुर्बल नाभिकीय और गुरुत्वीय ।
- प्रबलता के क्रम में ये प्रबल > विद्युत-चुंबकीय > दुर्बल > गुरुत्वीय चलते हैं, जिनमें गुरुत्व कहीं अधिक दुर्बल है ।
- प्रबल और दुर्बल नाभिकीय बल केवल नाभिकीय दूरियों (लगभग 10^-15 m) तक कार्य करते हैं; गुरुत्व और विद्युत-चुंबकत्व की परास असीमित है ।
- इनके वाहक कण हैं ग्लूऑन (प्रबल), फोटॉन (विद्युत-चुंबकीय) तथा W और Z बोसॉन (दुर्बल); गुरुत्व का वाहक ग्रैविटॉन अभी काल्पनिक ही है ।
- दुर्बल बल बीटा क्षय और रेडियोऐक्टिवता चलाता है, जबकि प्रबल बल नाभिक के भीतर प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों को बाँधे रखता है ।
गुरुत्वीय, विद्युत-चुंबकीय, प्रबल और दुर्बल नाभिकीय बल — यही चार मूल अन्योन्यक्रियाएँ हैं ।
- गुरुत्व को इसलिए छोड़ देना कि वह 'मूल' कहलाने के लिए बहुत रोज़मर्रा लगता है ।
- नाभिकीय बलों को इसलिए छोड़ देना कि वे अपरिचित हैं ।
- व्युत्पन्न संपर्क बलों (घर्षण, तनाव) को नए मूल बल समझ बैठना ।
NDA/UPSC पूछते हैं कि कौन-से बल मूल हैं, या उन्हें प्रबलता/परास के क्रम में रखने को कहते हैं — चारों (प्रबल, विद्युत-चुंबकीय, दुर्बल, गुरुत्वीय) याद रखिए और यह भी कि गुरुत्व सबसे दुर्बल है ।
प्रकृति के ज्ञात बलों को चार वर्गों में बाँटा जा सकता है, यथा — गुरुत्व, विद्युत-चुंबकत्व, दुर्बल नाभिकीय बल और प्रबल नाभिकीय बल । इनके संदर्भ में निम्नलिखित में से कौन-सा कथन सही नहीं है ?
- (a) गुरुत्व चारों में सबसे प्रबल है
- (b) विद्युत-चुंबकत्व केवल वैद्युत आवेश वाले कणों पर कार्य करता है
- (c) दुर्बल नाभिकीय बल रेडियोऐक्टिवता उत्पन्न करता है
- (d) प्रबल नाभिकीय बल परमाणु के नाभिक के भीतर प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों को बाँधे रखता है
Answer(a) गुरुत्व चारों में सबसे प्रबल है — यही वह कथन है जो सही नहीं है, क्योंकि गुरुत्व वस्तुतः चारों मूल बलों में सबसे दुर्बल है ।
UPSC प्रारंभिक परीक्षा 2013 ने ठीक इन्हीं चार मूल बलों को परखा और पूछा कि उनके बारे में कौन-सा कथन गलत है — इससे यह पुष्ट होता है कि गुरुत्व, विद्युत-चुंबकत्व तथा प्रबल और दुर्बल नाभिकीय बल ही मूल अन्योन्यक्रियाएँ हैं, और गुरुत्व सबसे दुर्बल है, सबसे प्रबल नहीं ।
- अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
प्रकृति के चार मूल बलों में सबसे दुर्बल कौन-सा है ?
- (a)प्रबल नाभिकीय बल
- (b)विद्युत-चुंबकीय बल
- (c)दुर्बल नाभिकीय बल
- (d)गुरुत्वीय बल
Answer(d) गुरुत्वीय बल — ग्रहों और तारों को गढ़ने के बावजूद यह चारों मूल बलों में कहीं अधिक दुर्बल है ।
- अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
रेडियोऐक्टिव बीटा क्षय के लिए उत्तरदायी मूल बल है
- (a)प्रबल नाभिकीय बल
- (b)दुर्बल नाभिकीय बल
- (c)विद्युत-चुंबकीय बल
- (d)गुरुत्वीय बल
Answer(b) दुर्बल नाभिकीय बल — यही बीटा क्षय और अवपरमाण्विक कणों के अन्य रूपांतरणों का नियंत्रण करता है ।