Фізыка

Зьвесткі зь Вікіпэдыі — вольнай энцыкляпэдыі
Перайсьці да: навігацыі, пошуку
Розныя прыклады фізычных фэномэнаў

Фі́зыка (ад грэцкіх φυσικός і φύσις) — фундамэнтальная навука аб прыродзе.

Прадметам фізычных дасьледаваньняў ёсьць назіраныя зьявы рэчаіснасьціфенамены»), мэтаю — эканомнае іх апісаньне праз пабудову адпаведных тэорыяў (асэнсаваньне «науменаў»), мэтадам — гэтак званы навуковы мэтад.

Надзейна ўсталяванымі разьдзеламі фізыкі ёсьць тэорыя гравітацыі Айнштайна, клясычная электрадынаміка Максўэла, рэлятывісцкая мэханіка, квантавая фізыка, фізычная кінэтыка й статыстыка. Сучасны стан разьвіцьця фізыкі адкрывае перад чалавецтвам нечуваныя магчымасьці тэхналягічнага засваеньня тэарэтычна ўжо засвоеных абсягаў: вядомыя прыклады пэрспэктыўных дастасаваньняў даюць ядзерная энэргетыка, квантавая інфарматыка, біяфізыка.

Дасюль застаюцца нявырашанымі, аднак, такія фундамэнтальныя праблемы, як фенаменалягізм Стандартнай Мадэлі ў тэорыі элемэнтарных часьцінак або непраквантаванасьць гравітацыі; няма паразуменьня і з «паўфілязофскімі» пытаньнямі кшталту: Што ёсьць час? Што ёсьць розум і сьвядомасьць? Урэшце, чаму гэткай пасьпяховай сталася праграма фізычных дасьледаваньняў рэчаіснасьці; чаму Сусьвет выглядае пазнавальным? Можна спадзявацца, што разьвязаць гэтыя пытаньні станецца магчымым па стварэньні гэтак званай «тэорыі ўсяго», гэтае даўняе idee fix тэарэтычнай фізыкі.

Агульная характарыстыка[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

Фізыка зьяўялецца прадметам, які вывучае прыроду ў самым агульным сэнсе. Яна вывучае рэчыва і энэргію, а таксама фундамэнтальныя ўзаемадзеяньні прыроды, кіруючыя рухам матэрыі.

Некаторыя заканамернасьці зьяўляюцца агульнымі для ўсіх матэрыяльных сыстэмаў, напрыклад, захаваньне энэргіі, — такія ўласьцівасьці завуць фізычнымі законамі. Фізыку часам завуць «фундамэнтальнай навукай», паколькі іншыя прыродазнаўчыя навукі апісваюць толькі некаторую клясу матэрыяльных сыстэмаў, якія падпарадкоўваюцца законам фізыкі.

Фізыка шчыльна злучаная з матэматыкай: матэматыка падае апарат, з дапамогай якога фізычныя законы могуць быць сапраўды сфармуляванымі. Фізычныя тэорыі амаль заўсёды фармулююцца ў выглядзе матэматычных выразаў, прычым выкарыстоўваюцца больш складаныя часткі матэматыкі, чым звычайна ў іншых навуках. І наадварот, разьвіцьцё шматлікіх вобласьцей матэматыкі стымулявалася запатрабаваньнямі фізычных тэорыяў.

Гісторыя[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

Старажытнасьць[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

Са старажытных часоў людзі спрабавалі зразумець паводзіны і ўласьцівасьці матэрыі: чаму прадметы падаюць на землю, калі яны губляюць сваю крэпкасьць, чаму розныя матэрыялы маюць розныя ўласьцівасьці, і таму падобнае. Таямніцаю была і прырода Сусьвету, менавіта форма Зямлі, паводзіны і рух Сонца і Месяца. Розныя тэорыі спрабавалі растлумачыць гэтыя зьявы, аднак большасьць зь іх не былі пацьверджаныя экспэрымэнтальна. Аднак паўставалі асобы, якія стваралі і даказвалі свае гіпотэзы, якія ў будучыні сталі асновай фізыцы, напрыклад Архімэд, якія вывеў значныя і дакладныя законы мэханікі і гідрастатыкі.

16-17 ст.[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

У канцы 16 ст., Галілей прадставіў эсэ як спосабу праверкі фізычнай тэорыі, і ён пасьпяхова распрацаваў і экспэрымэнтальна пацьвердзіў некаторыя законы дынамікі, менавіта закон інэрцыі. У 1687 г. ангельскі навуковец Ньютан апублікаваў «Матэматычныя прынцыпы натуральнай філязофіі», у якой зьвернута ўвага да законаў руху, якія абапіраюцца на клясычную мэханіку і закон сусьветнага прыцягненьня, які апісвае адну з чатырох фундамэнтальных сілаў прыроды — гравітацыю. Абедзве гэтыя тэорыі выведзеныя ў адпаведнасьці з экспэрыментамі. У клясычную мэханіку, таксама ўнесьлі значныя ўнёскі Лагранж, Гамільтан і інш., якія адкрылі новыя фармулёўкі, прынцыпы і вынікі. Законы гравітацыі ўтварылі і разьвілі астрафізыку, у якой апісваюцца астранамічныя зьявы.

18-19 ст.[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

У 18 ст., тэрмадынаміка перажыла значныя адкрыцьці. У 1733 г., Бярнулі скарыстаў статыстычныя мэтады клясычнае мэханікі і выканаў тэрмадынамічныя вынікі, тым самым паклаўшы пачатак развіцьця статыстычнай мэханіцы. У 1798 г., Томпсан прадэманстраваў пераўтварэньні мэханічнай працы ў цеплыню, а ў 1847 г. Джоўль сфармуляваў закон захаваньня энэргіі.

Электрычнасьць і магнэтызм былі вывучаныя Фарадэем, Омам, і іншымі навукоўцамі. У 1855 г., Максвэл аб’яднаў гэтыя дзьве зьявы ў адзінай тэорыі электрамагнэтызму, апісаўшы іх раўненньямі. Гэтая тэорыя выказала здагадку, што сьвятло ўяўляе сабою электрамагнітныя хвалі.

У 1895 г., Рэнтгэн адкрыў Х-выпраменьваньне, якое валодала высокай частасьцю электрамагнітнага выпраменьваньня, што паклала зацікаўленасьць да вывучэньня радыяктыўнасьці, якая была адкрыта ў 1896 г. Анры Бекерэлем і вывучаная сям’ёй Кюры і іншымі. Гэта заклала асновы новай вобласьці — ядзернай фізыкі.

У 1897 г., Томсан адкрыў электрон, адзін з асноўных носьбітаў зарада часьцінкі. У 1904 г., прапанаваў першую мадэль атама (існаваньне атамаў, вядома з 1808 г., калі яно было прадказана Далтанам).

20-21 ст.[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

У 1905 г., Айнштайн сфармуляваў тэорыю рэлятыўнасьці і стварыў новую рэлятывісцкую тэорыю гравітацыі. Ён быў адным зь нешматлікіх навукоўцаў, якія паклалі пачатак квантавай фізыцы.

У 1911 г., Резэрфорд правёў шэраг экспэрыментаў з расьсейваньнем альфа-часьцінкаў, тым самым даказаўшы існаваньне кампактнага ядра атама, з дадатна зараджаным пратонам. Нэйтральна зараджаныя часьцінкі — нэйтроны, былі выяўленыя Чэдвікам у 1932 г.

Напачатку 20 ст. Планк, Айнштайн, Бор і іншыя растлумачылі вынікі экспэрымэнтаў квантавых анамаліяў, а затым прадставілі канцэпцыю дыскрэтных энергетычных узроўняў. У 1925 г., Гайзэнбэрг і Шрэдзінгер сфармулявалі квантавую мэханіку, якая ўключала раней набытыя веды пра квантавы сьвет і растлумачылі вынікі шматлікіх экспэрымэнтаў. У квантавай мэханіцы, вынікі фізычных вымярэньняў, падлягаюць законам верагоднасьці.

Квантавая мэханіка таксама распрацавала тэарэтычныя прылады для фізыкі, якая вывучае фізычныя ўласьцівасьці цьвёрдых целаў і вадкасьцяў, у тым ліку такія зьявы, як крышталічная структура, правадзімасьць, звышправадзімасьць і звышцякучасьць. Сярод першапраходцаў у гэтай вобласьці фізыкі вылучаюць Блоха, які здолеў растлумачыць паводзіны электронаў у крышталічных структурах.

Падчас Другой сусьветнай вайны, усе ваюючыя бакі імкнуліся да вывучэньня ядзернай фізыкі, жадаючы зрабіць атамную бомбу. Нямецкія намаганьні не ўвянчаліся посьпехам, але саюзны Манхэтэнскі праект дасягнуў мэты. У Амэрыцы ў 1942 г., каманда на чале з Фэрмі дасягнула першай штучнай ядзернай ланцуговай рэакцыі, а ў 1945 г. першы ядзерны выбух прагрымеў у Нью-Мэксыка.

У сярэдзіне 20 ст. было апісана электрамагнітнае ўзаемадзеяньне. Квантавая тэорыя поля паслужыла асновай для сучаснай тэорыі часьцінкаў, якая займаецца вывучэньнем фундамэнтальных сілаў прыроды і элемэнтарных часьцінкаў. У трэцяй чвэрці 20 ст., Янг і Мілс пасьпяхова апісалі ўсе вядомыя на дадзены момант часьцінкі.

Найвыбітныя фізыкі[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

Вонкавыя спасылкі[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

Commons-logo.svg  Фізыкасховішча мультымэдыйных матэрыялаў