ઉર્જા

ઉર્જા એ ભૌતિકશાસ્ત્રનો માત્રાત્મક ગુણધર્મ છે કે જે પદાર્થ પર કામ કરવા અથવા તેને ગરમ કરવા માટે પદાર્થમાં સ્થાનાંતરિત થવી આવશ્યક છે.^[૧] ઉર્જા એ એક સંરક્ષિત જથ્થો છે ; ઉર્જાના સંરક્ષણનો નિયમ જણાવે છે કે ઉર્જા એક સ્વરૂપમાંથી બીજા સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે, પરંતુ ઉત્પન્ન અથવા નાશ પામતી નથી.^[૨] ઉર્જાનો એસઆઈ એકમ જૂલ છે. જ્યારે કોઈ પદાર્થને ૧ મીટર ખસેડવા ૧ ન્યૂટન જેટલું કાર્ય કરવું પડે તો તેનો અર્થ છે કે ૧ જૂલ ઉર્જા આ કાર્ય દરમિયાન વપરાઈ છે.^[૩]

ઉર્જાના વિવિધ સ્વરુપોમાં ગતિ ઉર્જા કે જે ગતિશીલ પદાર્થમાં હોય છે, સ્થિતિ ઉર્જા કે જે કોઈ પણ પદાર્થ જ્યારે તે ક્ષેત્ર (જેમ કે ગુરુત્વક્ષેત્ર, વિદ્યુતક્ષેત્ર કે ચુંબકીયક્ષેત્ર)માં રહેલ હોય ત્યારે સંગ્રહાયેલી હોય છે, સ્થિતિસ્થાપક ઉર્જા કે જે કોઈ ઘન પદાર્થને ખેંચવાથી સંગ્રહાય છે, રાસાયણિક ઉર્જા કે જે બળતણના બળવાથી ઉત્પન્ન થાય છે, પ્રકાશ ઉર્જા કે જે પ્રકાશના કિરણોમાં સંગ્રહાયેલી હોય છે, વિદ્યુત ઉર્જા કે જે વિદ્યુતભારમાં રહેલી હોય છે અને ઉષ્મા ઉર્જા કે જે પદાર્થના તાપમાન સાથે સંગ્રહાય છે તેનો મુખ્યત્વે સમાવેશ થાય છે.

દ્રવ્યમાન (દળ) અને ઉર્જા એકબીજા સાથે ગાઢ સંબંધ ધરાવે છે. દ્રવ્યમાન ઉર્જા સમકક્ષતાના સિદ્ધાંતને લીધે, કોઈ પણ પદાર્થનું જે સ્થિર દળ હોય છે તેમાં અમુક સ્થિર ઉર્જા પણ રહેલી હોય છે. પણ જ્યારે સ્થિર ઉર્જામાં વધારે ઉર્જા ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે તે પદાર્થના દળમાં પણ વધારો થાય છે. જો કોઈ પદાર્થને ઉર્જા આપવામાં આવે તો તેના દળમાં પણ તેને સમકક્ષ વધારો થાય છે અને જો કોઈ સંવેદનશીલ માપન સાધન હોય તો તેને માપી પણ શકાય છે.^[૪]

મનુષ્ય જે રીતે ખોરાકમાંથી ઉર્જા મેળવે છે તે જ રીતે દરેક જીવંત તત્વને જીવવા માટે ઉર્જા જોઈએ છે. માનવીય સભ્યતાને કાર્ય કરવા માટે ઉર્જાની જરુર છે, જે તે અશ્મિભૂત બળતણ, પરમાણુ બળતણ અથવા પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જા સ્ત્રોતોમાંથી મેળવે છે. પૃથ્વીની આબોહવા અને નિવસન તંત્રની પ્રક્રિયાઓ પૃથ્વીને સૂર્ય વડે મળતી ઉર્જા વડે અને પૃથ્વીની અંદર રહેલી ભૂગર્ભીય ઉર્જા વડે પૂર્ણ થાય છે.