From Wikipedia, the free encyclopedia
Физика (от бор. грек. φυσική — «тәбиғәт» от φύσις — «тәбиғәт») — тәбиғи фән өлкәһе: тәбиғәттең иң дөйөм закондары, материя, уның төҙөлөшө, хәрәкәте һәм трансформация ҡағиҙәләре тураһындағы фән. Физика төшөнсәләре һәм уның закондары бөтә тәбиғи фәндең нигеҙен биләй. Теүәл фән ул.т[1][2]. Теүәл фән.
| Физика | |
 | |
| Өйрәнеү объекты | материя[d] һәм Энергия |
|---|---|
| Ҡайҙа өйрәнелә | физика өйрәнеүсе талип[d] |
| Һештег | physics |
| Аббревиатуралар таблицаһындағы ҡыҫҡартыу | fizik. |
| Stack Exchange сайты | physics.stackexchange.com |
 Физика Викимилектә | |
«Физика» термины тәү башлап антиклыҡтың бөйөк аҡыл эйәләренең береһе — Аристотель (беҙҙең эраға тиклем IV быуат) яҙмаларында барлыҡҡа килә. Тәүҙә «физика» һәм «фәлсәфә» терминдары синоним була, сөнки ике дисциплина ла Ғаләмдең төҙөлөшөн аңлатыу теләгенә нигеҙләнә. Әммә XVI быуаттың фәнни революция һөҙөмтәһендә физика үҙ аллы фәнни тармаҡҡа әүерелә.
Хәҙерге заманда физиканың әһәмиәте сиктән тыш юғары. Хәҙерге йәмғиәтте үткән быуаттар йәмғиәтенән айырып торған бөтә нәмә физик асыштарҙы ғәмәли ҡулланыу һөҙөмтәһендә барлыҡҡа килгән. Шулай итеп, электромагнетизм өлкәһендәге тикшеренеүҙәр телефондарҙың һәм артабан кеҫә телефондарының барлыҡҡа килеүенә килтерә, термодинамикалағы асыштар автомобиль эшләү мөмкинлеген бирә, электроника үҫеше компьютерҙар барлыҡҡа килеүенә килтерә. Фотониканы эшләү ғәмәлдәге электрон ҡорамалдарҙы алмаштырасаҡ яңы — фотоник — компьютерҙар һәм башҡа фотоник ҡорамалдар булдырыу мөмкинлеген бирә. Газ динамикаһының үҫеше самолеттарҙың һәм вертолеттарҙың барлыҡҡа килеүенә килтерә.
Тәбиғәттә барған процестар физикаһын а\лау даими киңәйә һәм тәрәнәйә бара. Яңы асыштарҙың күбеһе тиҙҙән техник һәм иҡтисади ҡулланыш таба (атап әйткәндә, сәнәғәттә). Әммә тикшеренеүселәр даими рәүештә яңы серҙәр менән осраша — был күркнкштәрҙе аңлау өсөн яңы физик теориялар кәрәк була. Тупланған белем күп булыуға ҡарамаҫтан, хәҙерге заман физикаһы тәбиғәттең бөтә күренештәрен аңлатып бирә алмай.
Физик ысулдарҙың дөйөм фәнни нигеҙҙәре фәнде белеү һәм методика теорияһында эшләнә.
Рус теленә «физика» һүҙен М. В. Ломоносов индерә, ул Рәсәйҙә беренсе физика дәреслеге — Х. Вольфтың «Вольф эксперименталь физикаһы» дәреслегенең немец теленән тәржемәһен баҫтырып сығара (1746). Физиканың рус телендәге тәүге үҙенсәлекле дәреслеге булып П. И. Страхов яҙған «Физиканың ҡыҫҡаса контуры» (1810) курсы һанала.
Физика — иң дөйөм мәғәнәлә тәбиғәт тураһындағы фән (тәбиғи фән), тәбиғәт фәненең бер өлөшө. Уны өйрәнеү предметы булып материя (материя һәм ҡыр формаһында) һәм уның хәрәкәт итеүенең дөйөм формалары, шулай уҡ материя хәрәкәтен контролдә тотоусы тәбиғәттең фундаменталь үҙ-ара тәьҫир итешеүе тора.
Ҡайһы бер законсалыҡ бөтә матди системалар өсөн уртаҡ (мәҫәлән, энергия һаҡлау законы) — физик закондар тип атала. Ҡайһы берҙә физиканы «фундаменталь фән» тип тә атайҙар, сөнки башҡа тәбиғи фәндәр — биология, геология, химия һәм башҡалар — физика ҡанундарына буйһонған матди системаларҙың билдәле бер класын ғына тасуирлай. Мәҫәлән, химия атомдарҙың, уларҙың матдәләрен һәм бер матдәнең икенсеһенә әүерелеүен өйрәнә. Матдәнең химик үҙенсәлектәре физиканың термодинамика, электромагнитизм һәм квант физикаһы кеүек тармаҡтарында тасуирланған атомдарҙың һәм молекулаларҙың физик үҙенсәлектәре менән билдәләнә.
Физика математика менән тығыҙ бәйләнгән: математика физик закондарҙы теүәл формулировкалау өсөн аппарат бирә. Физик теориялар һәр ваҡыт тиерлек математик тигеҙләмәләр рәүешендә формулировкалана, математиканың ҡатмарлыраҡ тармаҡтары башҡа фәндәрҙә ғәҙәттәгенән ҡатмарлыраҡ ҡулланыла. Киреһенсә, математиканың күп йүнәлештәренең үҫешен физика фәненә ихтыяж үҫтерә.
Физика — тәбиғәт фән. Уның буйынса белем сығанағы булып ғәмәли эшмәкәрлек тора: күҙәтеүҙәр, тәбиғәт күренештәрен эксперименталь өйрәнеү, производство эшмәкәрлеге. Физик белемдең дөрөҫлөгө эксперимент, фәнни белемде производство эшмәкәрлегендә ҡулланыу юлы менән тикшерелә. Фәнни күҙәтеүҙәр һәм тәжрибә һөҙөмтәләрен дөйөмләштереү — был күҙәтеүҙәрҙе һәм тәжрибәләрҙе аңлатҡан физик закондар булып тора.[3]. Физика фундаменталь һәм ябай күренештәрҙе өйрәнеүгә һәм ябай һорауҙарға яуап биреүгә иғтибар итә: материя нимәнән тора, материя киҫәксәләренең үҙ-ара нисек тәьҫир итешеүе, киҫәксәләрҙең хәрәкәте ниндәй ҡағиҙәләр һәм закондар буйынса башҡарыла һ. б.
Физик тикшеренеүҙәр нигеҙендә факттарҙы күҙәтеү һәм эксперимент ята. Тәжрибәләр йыйылмаһы мәғлүмәттәрен анализлау законсалыҡты асыҡларға һәм формалаштырырға мөмкинлек бирә. Тикшеренеүҙең беренсе стадияһында законсалыҡ башлыса эмпирик, тәбиғәттә феноменологик күренеш булып тора — йәғни был күренеш өйрәнелгән есемдәргә һәм матдәләргә хас булған билдәле бер параметрҙар ярҙамында һан яғынан тасуирлана. Алынған факттар ябайлаштырыла, идеаль объекттар индереү юлы менән идеаллаштырыла. Идеаллаштырыу нигеҙендә өйрәнелгән объекттарҙың һәм күренештәрҙең моделдәре булдырыла. Физик объекттар, моделдәр, идеаль объекттар физик дәүмәлдәр телендә тасуирлана. Артабан тәбиғәт күренештәре араһында бәйләнештәр урынлаштырыла һәм физик ҡанундар рәүешендә сағыла.[4]. Физик закондар уйланылған эксперимент ярҙамында һынала, унда күренеш (феномен) үҙен мөмкин тиклем таҙараҡ итеп сағылдыра һәм башҡа күренештәр (феномендар) менән ҡатмарлашмай. Законсалыҡ һәм параметрҙарҙы анализлап, физиктар өйрәнелгән күренештәрҙе есемдәрҙең һәм матдәләрҙең төҙөлөшө һәм уларҙың өлөштәренең үҙ-ара тәьҫир итешеүе тураһындағы фекерҙәр нигеҙендә аңлатырға мөмкинлек биргән физик теориялар төҙөй. Физик теориялар, үҙ сиратында, аныҡ тәжрибәләр формулировкаһының тәүшартын барлыҡҡа килтерә, уның барышында уларҙың ҡулланылышы нигеҙҙә билдәләнә. Дөйөм физик теориялар, яңы эксперименталь һөҙөмтәләр туплау уларҙы аныҡлауҙы йәки ҡайтанан ҡарауҙы талап иткәнгә тиклем, дөйөм хәҡиҡәт тип һаналған физик закондар төҙөргә мөмкинлек бирә.
Мәҫәлән, Стивен Грей электр энергияһын ярайһы уҡ ҙур арауыҡта дымланған ептәр ярҙамында тапшырырға мөмкин булыуын күреп ҡала һәм был күренеште тикшерә башлай. Георгий Ом уның өсөн миҡдар законсалығын асыҡлай алған — үткәргестә ток көсөргәнешкә туранан-тура пропорциональ һәм ғәмәлдәге үткәргескә ҡаршылығына киреһенсә пропорциональ. Был закон Ом законы булараҡ билдәле. Был осраҡта, әлбиттә, эксперимент яңынан яңы үлсәү сығанаҡтарына таянып электр тогы алырға мөмкинлек бирҙе, уны миҡдар менән аңлатып бирҙе.
Әммә физика үҫешен тик эмпирик алым ғына билдәләй тип уйлау дөрөҫ булмаҫ ине. «Ҡәләм осонда» бик күп мөһим асыштар яһалған. Мәҫәлән, Пьер Луи де Мопертуйс 1744 йылда дөйөм фекерҙәр нигеҙендә иң әҙ эш итеү принцибын төҙөй, һәм принциптың универсаллеге арҡаһында уның дөрөҫлөгө эксперименталь рәүештә билдәләнә алмай. Хәҙерге ваҡытта классик һәм квант механикаһы, ялан теорияһы иң әҙ эш итеү принцибына нигеҙләнгән. 1899 йылда Макс Планк электромагнит ҡырының квант төшөнсәләрен, ғәмәл квантын индерә, был да күҙәтеүҙәр һәм тәжрибәләр эҙемтәһе түгел, ә бары тик теоретик гипотеза була. 1905 йылда Альберт Эйнштейн дедукция ысулы менән физик һәм геометрик күҙаллауҙарға нигеҙләнгән Махсус сағыштырмалыҡ теорияһын баҫтырып сығара. Физиканың фәнни алымдарын яҡшы белгән математик Анри Пуанкаре, феноменологик ҡараш та, спекулятив алым да физик фәнде айырым тасуирламай һәм тасуирлай алмай, тип яҙа.[5].
Кешеләр материяның үҙенсәлектәрен борондан аңларға тырыша: ни өсөн есемдәр ергә төшә, ни өсөн төрлө матдәләр төрлө үҙенсәлектәргә эйә һ. б. кешеләрҙе донъя төҙөлөшө, Ҡояш һәм Ай тәбиғәте тураһындағы һорауҙар ҙа ҡыҙыҡһындырған. Тәүҙә был һорауҙарға яуапты фәлсәфәлә эҙләргә тырышҡандар. Нигеҙҙә, бындай һорауҙарға яуап бирергә тырышҡан фәлсәфәүи теориялар ғәмәлдә һыналмаған. Әммә йыш ҡына фәлсәфәүи теорияларҙа күҙәтеүҙәр дөрөҫ тасуирланмаһа ла, хатта боронғо заманда ла кешелек астрономияла һиҙелерлек уңыштарға өлгәшә, ә бөйөк грек ғалимы Архимед хатта механика һәм гидростатика закондарының теүәл формулировкаларын биреүгә өлгәшә.
Физика — материя, уның үҙенсәлектәре һәм хәрәкәте тураһындағы фән. Иң боронғо фәнни дисциплиналарҙың береһе.[6].
Боронғо аҡыл эйәләренең ҡайһы бер теориялары, мәҫәлән, боронғо Грецияла һәм Һиндостанда формулировкаланған атомдар тураһындағы фекерҙәр үҙ заманынан алдараҡ булған. Яйлап тәбиғи фән дөйөм фәлсәфәнән айырыла башлай, уның иң мөһим өлөшө булып физика тора. Аристотель үҙенең төп трактаттарының береһендә «Физика» атамаһын ҡулланған да инде.[7]. Ҡайһы бер дөрөҫ булмаған фараздары булыуға ҡарамаҫтан, Аристотель физикаһы быуаттар буйы тәбиғәт тураһындағы белемдең нигеҙе булып ҡалды.
Кешелектең үҙенсәлеге, яңы һорауҙарға яуап эҙләп, быға тиклем берҙән-бер дөрөҫ тип һаналған положениеларҙы шик аҫтына ҡуя һәм ҡайтанан ҡарай, ахыр сиктә бөйөк фәнни асыштар дәүеренә килтерә, бөгөнгө көндә ул XVI быуат уртаһында башланған фәнни революция тип атала. Был фундаменталь үҙгәрештәрҙең тәүшарттары боронғо аҡыл эйәләренең мираҫы арҡаһында барлыҡҡа килгән, уларҙың мираҫын Һиндостан һәм Фарсы республикаһы эҙенә төшөрөргә мөмкин. Фарсы ғалимы Насир әл-Дин әл-Туси Птолемей системаһының һиҙелерлек етешһеҙлектәрен күрһәткән.
Урта быуат Европаһы бер ни тиклем ваҡыт боронғо замандағы белемдәрен юғалта, әммә Ғәрәп хәлифәлеге йоғонтоһо аҫтында ғәрәптәр һаҡлаған Аристотель әҫәрҙәре кире ҡайта. XII—XIII быуаттарҙа һинд һәм фарсы ғалимдарының хеҙмәттәре лә Европаға юл таба. Урта быуаттарҙа фәнни ысул формалаштырыла башлай, унда төп роль тәжрибәләргә һәм математик тасуирламаға бирелә. Ибн әл-Хайтам (Alhazen) үҙенең 1021 йылда яҙылған Оптика китабында үҙенең күреү теорияһын раҫлаған тәжрибәләрҙе тасуирлай. Ибн әл-Хайтам тәжрибәләрендә обскур камераһын ҡулланыла. Был ҡулайлама ярҙамында ул яҡтылыҡ үҙенсәлектәре тураһындағы гипотезаларын һынап ҡарай: яҡтылыҡ тура һыҙыҡ буйынса тарала, йә һауала яҡтылыҡ төрлө нурҙарға тарала[8].
Фәнни революция осорона фәлсәфә айырым өлкәгә бүленеүе һәм физиканың айырым бүлектәргә— механика, оптика, термодинамика һ. б. бүленеүе хас.[9]
Күпселек тарихсылар фекеренсә, фәнни революция 1543 йылда, Николаус Коперникҡа Нюрнбергтан «Күк есемдәре әйләнеше» тигән китаптың бер данаһын алып килгәс башлана.
Бынан һуң йөҙ йыл самаһы Галилео Галилей, Кристиан Гюйгенс, Иоганн Кеплер, Блез Паскаль һәм башҡа тикшеренеүселәрҙең хеҙмәттәре кешелекте байыта.[10] Галилей беренсе булып фәнни ысулды эҙмә-эҙлекле ҡуллана, уның фараздарын һәм теорияларын раҫлау өсөн эксперименттар үткәрә. Ҡайһы бер динамика һәм кинематика закондарын, атап әйткәндә, инерция законын төҙөй, уларҙы эмпирик яҡтан һынай. 1687 йылда Исаак Ньютон «Principia» китабын баҫтырып сығара, унда ул ике фундаменталь физик теорияны ентекләп тасуирлай: есемдәрҙең хәрәкәт закондары, Ньютон закондары булараҡ билдәле, һәм гравитация закондары. Ике теория ла экспериментҡа бик тап килә. Китапта шулай уҡ шыйыҡсаларҙың хәрәкәте теориялары килтерелгән була.[11] Классик механика артабан Леонард Эйлер, Джозеф Луи Лагранж, Уильям Роуэн Гамильтон һәм башҡалар тарафынан реформациялана һәм киңәйтелә.[12]. Гравитация закондары астрономик күҙәтеүҙәрҙе тасуирлау һәм аңлатыу өсөн физик теориялар ҡулланған астрофизикаға нигеҙ һала.
Рәсәйҙә беренсе булып Михаил Ломоносов аврораларҙы һәм кометаларҙың «ҡойроҡтары» физикаһын өйрәнеүҙә физик минералогия, математик физика, биофизика һәм астрономия үҫешенә ҙур өлөш индерә..[12] Физика өлкәһендәге иң ҙур фәнни ҡаҙаныштары араһында — материя һәм материя структураһының атом-корпускуляр теорияһы. Ломоносовтың һәм уның коллегаһы Г. В. Ричмандың хеҙмәттәре йәшен атыуҙыңэлектр характерын аңлауға ҙур өлөш индерә. Ломоносов атмосфера электр энергияһын оҙайлы ваҡытҡа иҫ киткес тикшереү үткәреп кенә ҡалмай, йәшен күренештәренең эмпирик закондарын да билдәләй, Шулай уҡ «Электр көсөнән барлыҡҡа килгән һауа күренештәре» (1753) тигән әҫәрендә йәшен барлыҡҡа килеүҙе йылы һауа (Ер өҫтөндә) һәм һалҡын һауа (атмосфераның өҫкө ҡатламдарында) конвекцияһы менән аңлата. Ломоносов яҡтылыҡ теорияһын эшләй һәм өс компонентлы төҫ теорияһын тәҡдим итә, уның ярҙамында төҫ күренештәренең физиологик механизмдарын аңлата. Ломоносов фекеренсә, төҫтәр өс төр эфир һәм күҙ төбөн тәшкил иткән өс төрлө төҫтө ҡабул итеүсе матдә тәьҫиренән барлыҡҡа килә. 1756 йылда Ломоносов уйлап сығарған төҫ һәм төҫлө күреү теорияһы ваҡыт һынауы үтә һәм физик оптика тарихында үҙ урынын ала.
Ньютон механика закондарын асҡандан һуң, сираттағы тикшеренеү өлкәһе булып электр энергияһы тора. Электр энергияһы теорияһын булдырыу нигеҙҙәрен XVIII һәм XVIII быуаттарҙа Роберт Бойль, Стивен Грей, Бенджамин Франклин кеүек ғалимдарҙың күҙәтеүҙәре һәм тәжрибәләре нигеҙләй.[12]. Электр заряды һәм электр токының төп төшөнсәләре барлыҡҡа килгән. 1831 йылда инглиз физигы Майкл Фарадей, хәрәкәт итеүсе магниттың электр схемаһында ток тыуҙырыуын күрһәтеп, электр менән магнетизмдың бәйләнешен күрһәтә. Ошо төшөнсә нигеҙендә Джеймс Клерк Максвелл электромагнит ҡыр теорияһын төҙөй. Максвеллдың тигеҙләмәләр системаһынан яҡтылыҡ тиҙлегендә таралыусы электромагнит тулҡындар барлыҡҡа килә. Быны радиотулҡындар асҡан Генрих Герц эксперименталь яҡтан раҫлай.[13].
Электромагнит ҡыр һәм электромагнит тулҡындар теорияһын төҙөү менән Гюйгенс нигеҙ һалған яҡтылыҡ тулҡыны теорияһының Ньютондың корпускуляр теорияһын еңеүе менән классик оптика төҙөлөшө тамамлана. Огюстин Фреснел һәм Томас Юнг хеҙмәттәре аша оптика дифракция һәм интерференция төшөнсәләре менән байытыла.
XVIII быуатта һәм XIX быуат башында газдарҙың тәртибенең төп закондары асыла, ә Сади Карноттың йылылыҡ машиналары теорияһы буйынса хеҙмәттәре термодинамика формалашыуҙа яңы этап аса. XIX быуатта Юлий Майер һәм Джеймс Джоуле механик һәм йылылыҡ энергияһының эквивалентлығын билдәләй, был энергия һаҡлау законының киңәйеүенә килтерә (термодинамиканың беренсе законы).[14]. Рудольф Клауз тарафынан термодинамиканың икенсе законы формулировкалана һәм энтропия төшөнсәһе индерелә. Һуңыраҡ Йосая Виллард Гиббс статистик физикаға нигеҙ һала, ә Людвиг Больцман энтропия концепцияһына статистик интерпретация тәҡдим итә.[15]
XIX быуат аҙағына физиктар һиҙелерлек асышҡа — атом барлығын эксперименталь раҫлауға ирешә. Был ваҡытта физиканың йәмғиәттәге роле лә һиҙелерлек үҙгәрә. Яңы технологияларҙың барлыҡҡа килеүе (электр, радио, автомобиль һ. б.) ҙур күләмдә ғәмәли тикшеренеүҙәр талап итә. Фән һөнәргә әүерелә. General Electric беренсе булып үҙенең ғилми-тикшеренеү лабораторияларын аса; башҡа фирмаларҙа ла шундай уҡ лабораториялар барлыҡҡа килә.
XIX быуаттың аҙағы — ХХ быуат башында физиктарға, яңы эксперименталь мәғлүмәттәр баҫымы аҫтында, материя төҙөлөшөнә тәрәнерәк үтеп инеп, иҫке теорияларҙы яңынан ҡарап, уларҙы яңыларына алмаштырырға тура килгән осор була. Мишельсон-Морли тәжрибәһе, эфир барлығын шик аҫтына ҡуйып, нигеҙҙе классик электромагнетизм теорияһын индерә. Рентген нурҙары, радиоактивлыҡ кеүек яңы күренештәр асыла. Физиктар атом барлығын иҫбатлағандан һуң, электрон барлығы тураһында дәлилдәр барлыҡҡа килә, фотоэлектрик эффектлы тәжрибәләр һәм термаль нурланыш спектрын өйрәнеү классик физика принциптарына таянып аңлатыла алмаған һөҙөмтәләр бирә. Матбуғатта был осор физика кризисы тип атала, әммә ул физиканың триумф осорона әүерелә, ул аңлайышһыҙ күренештәрҙе аңлатып ҡына ҡалмай, тәбиғәтте яңыса аңлатыуға юл асҡан яңы революцион теориялар уйлап сығара.
1905 йылда Альберт Эйнштейн махсус сағыштырмалыҡ теорияһын төҙөй, был электромагнит күренештәрҙе аңлатҡанда эфир төшөнсәһе талап ителмәүен күрһәтә. Шул уҡ ваҡытта Ньютондың классик механикаһын үҙгәртергә, уға ҙур тиҙлек менән ғәмәлдә булған яңы формулировка бирергә кәрәк була. Йыһан һәм ваҡыт тәбиғәте тураһындағы фекерҙәр ҙә тамырынан үҙгәртелә.[16] Эйнштейн үҙенең теорияһын 1916 йылда Дөйөм сағыштырмалыҡ теорияһына әйләндерә. Яңы теория гравитацион күренештәрҙе тасуирлауҙы үҙ эсенә ала һәм космология — Ғаләм эволюцияһы тураһындағы фәндең формалашыуына юл аса.[17].
Абсолют ҡара есемдең термик нурланыш проблемаһын иҫәпкә алып, Макс Планк 1900 йылда электромагнит тулҡындар энергияһы йышлыҡҡа пропорциональ булған өлөштәргә бүленеүе тураһындағы фекерҙе тәҡдим итә. Был өлөштәр квант тип атала, һәм идея үҙе яңы физик теория — квант механикаһын төҙөй башлай, ул классик Ньютон механикаһын тағы ла үҙгәртә, был юлы физик системаның бик бәләкәй дәүмәлдәрендә. Шулай уҡ 1905 йылда Альберт Эйнштейн Планктың фотоэлектрик эффектлы тәжрибәләрҙе уңышлы аңлатыу идеяһын ҡуллана. Яҡтылыҡтың корпускуляр теорияһы яңынан тергеҙелә.
1911 йылда Эрнест Резерфорд атомдың планетар теорияһын тәҡдим итә, ә 1913 йылда Нильс Бор атом моделен төҙөй, унда электрондар хәрәкәтенең квант характерын урынлаштыра. Вернер Гейзенберг, Эрвин Шрёдингер, Вольфганг Паули, Пол Дирак һәм башҡа күп кенә башҡа хеҙмәттәре арҡаһында квант механикаһы үҙенең теүәл математик формулировкаһын таба, быны күп һанлы тәжрибәләр раҫлай. 1927 йылда Копенгаген интерпретацияһы булдырыла, ул квант хәрәкәте закондарын сифат кимәлендә аңлауға юл аса.[18][19]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
