Физика деген эмне

"Физика деген эмне" — бул сөздүн түпкүрү грек тилинен келип, «табият» (же жаратылыш) дегенди түшүндүрөт. Башкача айтканда физика — бул бизди курчаган айлана-чөйрөнүн жөнөкөй жана жалпы табият мыйзамдары, материя, кыймыл-аракет, жөнүндөгү илим.

Жалпы маалымат

«Физика» термининин эң алгачкы эске салуулары байыркы замандын улуу ойчулу — Аристотелдин дилбаяндарында кезигет (б.з.ч. IV кылым). Башында «физика» жана «философия» терминдери синоним болушкан, анткени эки дисциплинанын негизинде Ааламдын иштөө мыйзамдарын түшүндүрүү умтулуусу жаткан. Бирок, XVI кылымдагы илимий революциянын натыйжасында физика өзүнчө илимий тармакка өнүгүп кеткен.

Бул илим баарын камтыган илим болгонуна байланыштуу, эч кандай табият процесстерди физикадан тышкары болбойт. Механика, электр энергиясы, жөн гана энергия, магнетизм, оптика, жылуулук, буулануу баарысы физика менен байланыштуу.

Кээ бир нерселер бирге кадыресе нерсе, мисалы, жердин тартылуу күчү, инерция жана сүрүлүү күчтөрү, суюктуктун кайноосу, салмаксыздык. Бирок физикадагы кээ бир нерселер бизге түшүнүксүз, аларга электр энергиясы, магнетизм (магнит талаасы), ар кандай нурлануулар.

Кээ бир ырастоолорду түшүнүү өтө эле кыйын, мисал катары, Альберт Эйнштейндин салыштырмалуу теориясы (теория относительности). Табияттын кандайдыр бир кубулуштарын байкоодо, ал эмне үчүн андай деп суроо бербейбиз, берсек да өтө эле сейрек болот: эмне үчүн кар жаайт, үндү биз кантип угабыз, кандын бизге эмне кереги бар, жылдыздар эмне үчүн түнкүсүн гана көрүнөт, эмне үчүн тайып кеткенде артка, ал эми чалынып кеткенде дайыма алдыга кулайбыз, эмне үчүн автоунаалардын дөңгөлөгү резина, неге жууркандын ичине киргенде жылуу болот, мына ушунунун баары физика илими, физика бул дүйнөнүн жана анын түзүлүшүн изилдөө илими.

Физика илиминин классикалык изилдөө курсу өзүнөн төмөнкү бөлүмдөрдү камтыйт:

Механика. Физикалык процесстерди түшүнүүнүн бирден-бир биринчилери бул кыймыл-аракет негиздерин изилдөө. Булар байкоонун, өлчөөнүн жана математикалык моделин түзүүдө алынган маалыматтардын негизинде пайда болот. Кыймыл-аракет ар түрдүү күчтөрдүн таасиринде болот. Күч-аракет жумшоо — механиканын негизи. Кыймыл-аракетти баяндоодо бизге энергия жана импульс жөнүндө түшүнүк керек болот. Энергиянын сакталуу мыйзамы эсиңиздеби? "Энергия жок жерден алынбайт, жана дайынсыз жок болбойт" — ал жөн гана бир түрдөн экинчи түргө өтөт (Энергия макаласын караңыз). Мисалы: Электр энергиясын суудан алууда суунун энергиясы электр энергияга айланат дегендей. Жылуулук жана муздактык биздин күнүмдүк жашоонун ажырагыс бөлүгү. Эмне үчүн эртең менен жалбырактарга тамчылар туруп калат, космос эмне үчүн муздак, сууктан жылуу жерге киргенде эмне үчүн көз айнек бууланып кетет? Ушул жана башка ушул сыяктуу суроолорго термодинамика жооп бере алат.

Электр энергиясы жана магнетизм бизди табышмактуу физика дүйнөсүнө тартат. Анткени бул физикалык кубулуштардын иш-аракетин түздөн-түз сезүү мүмкүн эмес. Электр энергиясы менен магнетизмди айкалыштыруу менен дүйнө көрүнүүсүнүн негизин түзгөн жарыктыкты ала алабыз. Айтып коюуу керек физиканын көпчүлүк бөлүгү көзгө көрүнгүс дүйнө менен байланышкан. Өзүңөр билгендей эле каалаган зат атомдордон турат эмеспи, аны көз менен көрүү мүмкүн эмес.

Физикалык кубулуштар

Физикалык кубулуштарды изилдөөнүн таажысы катары Эйнштейндин салыштырмалуулук теориясын айтсак болот. Ананчы! Жарык ылдамдыгына жакын ылдамдыкка жеткенде дүйнө таң калыштуу өзгөрүүлөргө батат: салмак чексиздикке багыт алат; убакыт — токтоп калууга аракет кылат. Космостогу кара тешиктерде эмне болуп жатканын билесиңерби? Ал жакта убакыт менен мейкиндик орун алмашат!

Эң кичине зат эмне жана анын өлчөмү кандай экенин билесиңерби? Ооба, аны биз дагы билбейбиз, мен-мен деген окумуштуулар дагы билишпейт. Бул зат дагы деле аныктала элек. "Физика деген эмне" — физика деген ушундай укмуштуудай, көп кырдуу илим.

Атактуу Никола Тесланын сырдуу тажрыйбалары жөнүндө уктуңар беле? Сибир токоюндагы метеорит жарылуусу, метеорит эмей эле, дал ошол Никола Тесланын иши деген имиштер бар, бул имиш чындыкка абдан жакын.

Негизги өнүгүү баскычтары

• XVII кылымда Исаак Ньютон тарабынан классикалык механика түзүлгөн
• XIX кылымда классикалык физиканын калыптануусу бүткөн
• XX кылымда физика илиминде революция болуп, илим квант физикасына айланат (М. Планк, Э. Резерфорд, Н. Бор)
• 1920-жылдарда квант механикасы же микро бөлүкчөлөрдүн ырааттуу кыймылынын теориясы түзүлгөн (В. Гейзенберг, Л. де Бройль, Э. Шредингер, В. Паули, П. Дирак). Ошол эле учурда мейкиндик жана убакыт жөнүндөгү окуу пайда болгон — Эйнштейндин салыштырмалуулук теориясы, физика релятивисттик болуп өзгөрөт
• XX кылымдын экинчи жарымында атом өзөгүнүн (ядросунун) түзүмү, элементардык бөлүкчөлөрдүн касиеттери, конденсацияланган чөйрөлөр менен байланышкан физиканын кийинки олуттуу калыптануусу жаралат

Физика заманбап техникалардын өзгөрүүсүнө алып келген жаңы идеялардын булагы болуп калды: ядролук энергетика (И. В. Курчатов), квант электроникасы (Н. Г. Басов, А. М. Прохоров, Ч. Таунс), микроэлектроника, радиолокация дегендер физиканын жетишкендиктеринин артынан пайда болуп, өнүгүүгө жеткен.

Учурда физика илиминде: муздак синтез, атомдорду жарык ылдамдыгында кагылыштыруу, эң кичине бөлүкчөнү табуу жана башка ушул сыяктуу тажрыйбалар кызуу жүргүзүлүүдө.

Физиканын бөлүмдөрү

Макроскопиялык физика

• Механика
  • Классикалык механика
  • Релятивдик механика
  • Бүтүн чөйрөлөрдүн механикасы
    • Гидродинамика
    • Акустика
    • Катуу телолордун механикасы
• Термодинамика
  • Тең салмактуу эмес термодинамика
• Оптика
  • Толкундар оптикасы
  • Кристаллооптика
  • Молекулярдык оптика
  • Сызыктуу эмес оптика
• Электродинамика
  • Бүтүн чөйрөлөрдүн электродинамикасы
  • Магнитогидродинамика
  • Электрогидродинамика
• Термелүүлөр жана толкундар физикасы
• Жалпы салыштырма теориясы

Микроскопиялык физика

• Атомдук физика
• Статистикалык физика
  • Статистикалык механика
  • Талаанын статистикалык теориясы
  • Физикалык кинетика
  • Кванттык статистика
• Конденсацияланган чөйрөлөрдүн физикасы
  • Катуу телонун физикасы
  • Суюктуктар физикасы
  • Атомдор жана молекулалар физикасы
  • Нано түзүмдөр физикасы
• Кванттык физика
  • Кванттык механика
  • Талаанын кванттык теориясы
  • Кванттык электродинамика
  • Кванттык хромодинамика
  • Кылдар теориясы
• Ядролук (өзөктүк) физика
  • Гиперядролор физикасы
• Жогорку энергиялардын физикасы
• Элементардык бөлүкчөлөр физикасы
• Молекулярдык физика

Физиканын башка илимдер менен байланышкан бөлүмдөрү

• Агрофизика
• Акустооптика
• Астрофизика
• Биофизика
• Эсептөөчү физика
• Гидрофизика
• Геофизика
  • Петрофизика
  • Сейсмология
  • Тектонофизика
  • Геофизикалык гидродинамика
• Космология
• Математикалык физика
• Материал (башкаруу) жүргүзүү
  • Кристаллография
• Медициналык физика
• Метрология
• Радиофизика
  • Кванттык радиофизика
  • Статистикалык радиофизика
• Техникалык физика
• Термелүүлөр теориясы
• Динамикалык системалардын теориясы
• Химиялык физика
• Атмосфера физикасы
• Плазма физикасы
• Физикалык химия

Дагы караңыз

• Механикалык энергия