Фізіка
З пляцоўкі Вікіпедыя.
Фізіка – навука аб матэрыі, яе змяненні (руху) і законах, па якіх яно адбываецца. Слова паходзіцьад грэчаскага «фюзіс» (φύσις - прырода) і ўведзенае Арыстоцелем як назва аднаго з яго трактатаў.
Змест |
[правіць] Уводзіны
Фізіка прадмет які вывучае прыроду ў самым агульным сэнсе. Яна вывучае рэчыва і энергію, а таксама фундаментальныя ўзаемадзеянні прыроды, кіруючыя рухам матэрыі.
Некаторыя заканамернасці з'яўляюцца агульнымі для ўсіх матэрыяльных сістэм, напрыклад, захаванне энергіі, — такія ўласцівасці завуць фізічнымі законамі. Фізіку часам завуць «фундаментальнай навукай», паколькі іншыя прыродазнаўчыя навукі апісваюць толькі некаторы клас матэрыяльных сістэм, якія падпарадкоўваюцца законам фізікі.
Фізіка цесна злучана з матэматыкай: матэматыка падае апарат, з дапамогай якога фізічныя законы могуць быць сапраўды сфармуляваны. Фізічныя тэорыі амаль заўсёды фармулююцца ў выглядзе матэматычных выразаў, прычым выкарыстоўваюцца больш складаныя часткі матэматыкі, чым звычайна ў іншых навуках. І наадварот, развіццё шматлікіх абласцей матэматыкі стымулявалася запатрабаваннямі фізічных тэорый.
[правіць] Гісторыя
[правіць] Старажытнасць
З старажытных часоў людзі спрабавалі зразумець паводзіны і ўласцівасці матэрыі: чаму прадметы падаюць на землю, калі яны губляюць сваю крэпасць, чаму розныя матэрыялы маюць розныя ўласцівасці, і таму падобнае. Таямніцаю была і прырода Сусвету, менавіта форма Зямлі, паводзіны і рух Сонца і Месяца. Розныя тэорыі спрабавалі растлумачыць гэтыя з'явы, аднак большасць з іх не былі пацверджаны эксперыментальна. Аднак паўставалі асобы якія стваралі і даказвалі свае гіпотэзы, якія ў будучыні сталі асновай фізіцы, напрыклад Архімед, якія вывеў значныя і дакладныя законы механікі і гідрастатыкі.
[правіць] 16-17 ст.
У канцы 16 ст., Галілей прадставіў эсэ як спосабу праверкі фізічнай тэорыі, і ён паспяхова распрацаваў і эксперыментальна пацвердзіў некаторыя законы дынамікі, менавіта закон інэрцыі. У 1687 г. англійскі навуковец Ньютан апублікаваў «Матэматычныя прынцыпы натуральнай філасофіі» у якой звернута ўвага да законаў руху, якія абапіраюцца на класічную механіку і закон сусветнага прыцягнення, які апісвае адну з чатырох фундаментальных сіл прыроды - гравітацыю. Абедзве гэтыя тэорыі выведзены ў адпаведнасці з эксперыментамі. У класічную механіку, таксама ўнеслі значныя ўнёскі Лагранж, Гамільтон і інш., якія адкрылі новыя фармулёўкі, прынцыпы і вынікі. Законы гравітацыі ўтварылі і развілі астрафізіку, у якой апісваюцца астранамічныя з'явы.
[правіць] 18-19 ст.
У 18 ст., тэрмадынаміка перажыла значныя адкрыцці. У 1733 г., Бярнулі выкарыстаў статыстычныя метады класічнай механікі і выканаў тэрмадынамічныя вынікі, тым самым паклаўшы пачатак развіцця статыстычнай механіцы. У 1798 г., Томпсан прадэманстраваў пераўтварэнні механічнай працы ў цяпло, а ў 1847 г. Джоўль сфармуляваў закон захавання энергіі.
Электрычнасць і магнетызм былі вывучаны Фарадэем, Омам, і іншымі навукоўцамі. У 1855 г., Максвел аб'яднаў гэтыя дзве з'явы ў адзінай тэорыі электрамагнетызму, апісаўшы іх раўненнямі. Гэтая тэорыя выказала здагадку, што святло ўяўляе сабою электрамагнітныя хвалі.
У 1895 г., Рэнтген адкрыў Х-выпраменьванне, якое валодала высокай чашчынёй электрамагнітнага выпраменьвання, што паклала зацікаўленасць да вывучэння радыяктыўнасці, якая была адкрыта ў 1896 г. Анры Бекерэлем і вывучаная сям'ёй Кюры і іншымі. Гэта заклала асновы новай вобласці - ядзернай фізікі.
У 1897 г., Томсан адкрыў электрон, адзін з асноўных носьбітаў зарада часціцы. У 1904 г., прапанаваў першую мадэль атама. (Існаванне атамаў, вядома з 1808 г., калі яно было прадказана Далтонам).
[правіць] 20-21 ст.
У 1905 г., Эйнштэйн сфармуляваў тэорыю рэлятыўнасці і стварыў новую рэлятывісцкую тэорыю гравітацыі. Ён быў адным з нешматлікіх навукоўцаў, якія паклалі пачатак квантавай фізікі.
У 1911 г., Резерфорда правёў шэраг эксперыментаў з рассейваннем альфа-часціц, тым самым даказаў існаванне кампактнага ядра атама, з дадатна зараджаным пратонам. Нейтральна зараджаныя часціцы - нейтроны, былі выяўленыя Чэдвікам у 1932 г.
Напачатку 20 ст. Планк, Эйнштэйн, Бор і іншыя растлумачылі вынікі эксперыментаў квантавых анамалій, а затым прадставілі канцэпцыю дыскрэтных энергетычных узроўняў. У 1925 г., Гейзенберг і Шрэдзінгер сфармулявалі квантавую механіку, якая ўключала раней набытыя веды пра квантавы свет і растлумачылі вынікі шматлікіх эксперыментаў. У квантавай механіцы, вынікі фізічных вымярэнняў, падлягаюць законам верагоднасці.
Квантавая механіка таксама распрацавала тэарэтычныя прылады для фізіцы, якая вывучае фізічныя ўласцівасці цвёрдых целаў і вадкасцяў, у тым ліку такія з'явы, як крышталічная структура, правадзімасць, звышправадзімасць і звышцякучасць. Сярод першапраходцаў у гэтай вобласці фізікі вылучаюць Блоха, які здолеў растлумачыць паводзіны электронаў у крышталічных структурах.
Падчас Другой Сусветнай вайны, усе ваюючыя бакі імкнуліся да вывучэння ядзернай фізіцы, жадаючы зрабіць атамную бомбу. Нямецкія намаганні не ўвянчаліся поспехам, але саюзны Манхэтэнскі праект дасягнуў мэты. У Амерыцыў 1942 г., каманда на чале з Фермі дасягнула першай штучнай ядзернай ланцужковай рэакцыі, а ў 1945 г. першы ядзерны выбух прагрымеў у Нью-Мексіка.
У сярэдзіне 20 ст. было апісана электрамагнітнае ўзаемадзеянне. Квантавая тэорыя поля паслужыла асновай для сучаснай тэорыі часціц, якая займаецца вывучэннем фундаментальных сіл прыроды і элементарных часціц. У трэцяй чвэрці 20 ст., Янг і Мілс паспяхова апісалі ўсе вядомыя на дадзены момант часціцы.
[правіць] Галіны фізікі
- класічная механіка
- малекулярная фізіка і тэрмадынаміка
- электрастатыка, электрадынаміка і фізіка электрамагнітных з'яў
- фізіка электрамагнітных хваляў і оптыка
- рэлятывісцкая фізіка
- квантавая фізіка
- атамная і ядзерная фізіка
[правіць] Гл. таксама
[правіць] У Сеціве
