მიუხედავად იმისა, რომ ფიზიკის, როგორც დამოუკიდებელი მეცნიერების ისტორია მხოლოდ მე-17 საუკუნეში დაიწყო, მისი წარმოშობა თარიღდება ღრმა ანტიკურობით, როდესაც ადამიანებმა დაიწყეს თავიანთი პირველი ცოდნის სისტემატიზაცია გარშემო სამყაროს შესახებ. თანამედროვე დრომდე ისინი ბუნებრივ ფილოსოფიას ეკუთვნოდნენ და მოიცავდნენ ინფორმაციას მექანიკის, ასტრონომიისა და ფიზიოლოგიის შესახებ. ფიზიკის რეალური ისტორია გალილეოსა და მისი სტუდენტების ექსპერიმენტების წყალობით დაიწყო. ასევე, ამ დისციპლინას საფუძველი ჩაუყარა ნიუტონმა.
მე-18 და მე-19 საუკუნეებში გაჩნდა ძირითადი ცნებები: ენერგია, მასა, ატომები, იმპულსი და ა.შ. მე-20 საუკუნეში ნათელი გახდა კლასიკური ფიზიკის შეზღუდვები (გარდა ამისა, კვანტური ფიზიკა, თეორია დაიბადა ფარდობითობა, მიკრონაწილაკების თეორია და ა.შ.). დ.). საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ცოდნა დღესაც ემატება, რადგან მკვლევარები მრავალი გადაუჭრელი პრობლემისა და კითხვის წინაშე დგანან ჩვენი სამყაროსა და მთელი სამყაროს ბუნების შესახებ.
სიძველი
ძველი სამყაროს მრავალი წარმართული რელიგია დაფუძნებული იყო ასტროლოგიასა და ასტროლოგების ცოდნაზე. მათი ღამის ცის შესწავლის წყალობით მოხდა ოპტიკის ფორმირება. ასტრონომიული ცოდნის დაგროვებამ მათემატიკის განვითარებაზე გავლენა არ მოახდინა. თუმცა, თეორიულად უნდა ავხსნათ მიზეზებიძველთა ბუნებრივ მოვლენებს არ შეეძლო. მღვდლები ელვასა და მზის დაბნელებას ღვთაებრივ რისხვას მიაწერდნენ, რასაც მეცნიერებასთან არანაირი კავშირი არ ჰქონდა.
ამავდროულად, ძველმა ეგვიპტელებმა ისწავლეს სიგრძის, წონისა და კუთხის გაზომვა. ეს ცოდნა საჭირო იყო არქიტექტორებისთვის მონუმენტური პირამიდების და ტაძრების მშენებლობაში. განვითარდა გამოყენებითი მექანიკა. მასში ბაბილონელებიც ძლიერები იყვნენ. მათ თავიანთი ასტრონომიული ცოდნის საფუძველზე დაიწყეს დღის გამოყენება დროის გასაზომად.
ძველი ჩინეთის ფიზიკის ისტორია დაიწყო ჩვენს წელთაღრიცხვამდე VII საუკუნეში. ე. ხელოსნობაში და მშენებლობაში დაგროვილი გამოცდილება დაექვემდებარა მეცნიერულ ანალიზს, რომლის შედეგებიც ფილოსოფიურ თხზულებაში იყო წარმოდგენილი. მათი ყველაზე ცნობილი ავტორია მო-ცუ, რომელიც ცხოვრობდა ჩვენს წელთაღრიცხვამდე IV საუკუნეში. ე. მან ინერციის ფუნდამენტური კანონის ჩამოყალიბების პირველი მცდელობა გააკეთა. მაშინაც კი, ჩინელებმა პირველებმა გამოიგონეს კომპასი. მათ აღმოაჩინეს გეომეტრიული ოპტიკის კანონები და იცოდნენ კამერის ობსკურას არსებობის შესახებ. ციურ იმპერიაში გაჩნდა მუსიკისა და აკუსტიკის თეორიის დასაწყისი, რაზეც დიდი ხნის განმავლობაში დასავლეთში ეჭვი არ ეპარებოდათ.
სიძველი
ფიზიკის უძველესი ისტორია ყველაზე უკეთ ცნობილია ბერძენი ფილოსოფოსების წყალობით. მათი კვლევა გეომეტრიულ და ალგებრულ ცოდნას ეფუძნებოდა. მაგალითად, პითაგორაელებმა პირველებმა განაცხადეს, რომ ბუნება ემორჩილება მათემატიკის უნივერსალურ კანონებს. ბერძნებმა დაინახეს ეს ნიმუში ოპტიკაში, ასტრონომიაში, მუსიკაში, მექანიკაში და სხვა დისციპლინებში.
ფიზიკის განვითარების ისტორია თითქმის არ არის წარმოდგენილი არისტოტელეს, პლატონის, არქიმედეს, ლუკრეციუსის ნაშრომების გარეშე.კარა და გერონა. მათი ნამუშევრები ჩვენს დრომდე მოაღწია საკმაოდ სრული სახით. ბერძენი ფილოსოფოსები განსხვავდებოდნენ სხვა ქვეყნების თანამედროვეებისგან იმით, რომ ისინი ხსნიდნენ ფიზიკურ კანონებს არა მითიური ცნებებით, არამედ მკაცრად მეცნიერული თვალსაზრისით. ამავე დროს, ელინებმაც დაუშვეს დიდი შეცდომები. მათ შორისაა არისტოტელეს მექანიკა. ფიზიკის, როგორც მეცნიერების განვითარების ისტორია ელადის მოაზროვნეებს ევალებათ მხოლოდ იმიტომ, რომ მათი ბუნებრივი ფილოსოფია მე-17 საუკუნემდე დარჩა საერთაშორისო მეცნიერების საფუძვლად.
ალექსანდრიელი ბერძნების წვლილი
დემოკრიტუსმა ჩამოაყალიბა ატომების თეორია, რომლის მიხედვითაც ყველა სხეული შედგება განუყოფელი და პაწაწინა ნაწილაკებისგან. ემპედოკლემ შემოგვთავაზა მატერიის კონსერვაციის კანონი. არქიმედესმა საფუძველი ჩაუყარა ჰიდროსტატიკასა და მექანიკას, ჩამოაყალიბა ბერკეტის თეორია და გამოთვალა სითხის ბუანტური ძალის სიდიდე. ის ასევე გახდა ტერმინის „სიმძიმის ცენტრის“ავტორი.
ჰერონი ალექსანდრიელი ბერძენი ითვლება ერთ-ერთ უდიდეს ინჟინერად კაცობრიობის ისტორიაში. მან შექმნა ორთქლის ტურბინა, განაზოგადა ცოდნა ჰაერის ელასტიურობისა და აირების შეკუმშვის შესახებ. ფიზიკისა და ოპტიკის განვითარების ისტორია გაგრძელდა ევკლიდეს წყალობით, რომელიც სწავლობდა სარკეების თეორიას და პერსპექტივის კანონებს.
შუა საუკუნეები
რომის იმპერიის დაცემის შემდეგ მოვიდა უძველესი ცივილიზაციის კოლაფსი. ბევრი ცოდნა დავიწყებას მიეცა. ევროპამ მეცნიერული განვითარება თითქმის ათასი წლით შეაჩერა. ქრისტიანული მონასტრები ცოდნის ტაძრად იქცნენ და შეძლეს წარსულის ზოგიერთი მწერლობის შენარჩუნება. თუმცა წინსვლას თვით ეკლესიამ შეუშალა ხელი. მან დაიმორჩილა ფილოსოფიათეოლოგიური მოძღვრება. მოაზროვნეები, რომლებიც ცდილობდნენ გასვლას, გამოაცხადეს ერეტიკოსებად და სასტიკად დასაჯეს ინკვიზიციამ.
ამ ფონზე საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებში პრიმატი მუსლიმებს გადაეცა. არაბებში ფიზიკის გაჩენის ისტორია დაკავშირებულია ძველი ბერძენი მეცნიერების ნაშრომების მათ ენაზე თარგმნასთან. მათ საფუძველზე აღმოსავლეთის მოაზროვნეებმა გააკეთეს რამდენიმე მნიშვნელოვანი აღმოჩენა. მაგალითად, გამომგონებელმა ალ-ჯაზირიმ აღწერა პირველი ამწე ლილვი.
ევროპული სტაგნაცია გაგრძელდა რენესანსამდე. შუა საუკუნეებში ძველ სამყაროში სათვალეები გამოიგონეს და ცისარტყელას გარეგნობა აეხსნათ. მე-15 საუკუნის გერმანელი ფილოსოფოსი ნიკოლოზ კუზა იყო პირველი, ვინც გამოთქვა მოსაზრება, რომ სამყარო უსასრულოა და, შესაბამისად, ბევრად უსწრებს თავის დროზე. რამდენიმე ათეული წლის შემდეგ ლეონარდო და ვინჩი გახდა კაპილარობის ფენომენისა და ხახუნის კანონის აღმომჩენი. მან ასევე სცადა მუდმივი მოძრაობის აპარატის შექმნა, მაგრამ ამ ამოცანას ვერ გაუმკლავდა, დაიწყო თეორიულად დაამტკიცოს ასეთი პროექტის არაპრაქტიკულობა.
რენესანსი
1543 წელს პოლონელმა ასტრონომმა ნიკოლაუს კოპერნიკმა გამოაქვეყნა თავისი ცხოვრების მთავარი ნაშრომი "ციური სხეულების ბრუნვის შესახებ". ამ წიგნში, პირველად ქრისტიანულ ძველ სამყაროში, გაკეთდა მცდელობა დაეცვა სამყაროს ჰელიოცენტრული მოდელი, რომლის მიხედვითაც დედამიწა ბრუნავს მზის გარშემო და არა პირიქით, როგორც პტოლემეოსის გეოცენტრული მოდელი იქნა მიღებული. ეკლესიამ შესთავაზა. ბევრი ფიზიკოსი და მათი აღმოჩენები აცხადებენ, რომ დიდია, მაგრამ სწორედ წიგნის "ციური სხეულების ბრუნვის შესახებ" გამოჩენა ითვლება სამეცნიერო რევოლუციის დასაწყისად, რომელსაც მოჰყვაარა მხოლოდ თანამედროვე ფიზიკის, არამედ მთლიანად თანამედროვე მეცნიერების გაჩენა.
თანამედროვე დროის კიდევ ერთი ცნობილი მეცნიერი, გალილეო გალილეი, ყველაზე ცნობილია ტელესკოპის გამოგონებით (მან ასევე გამოიგონა თერმომეტრი). გარდა ამისა, მან ჩამოაყალიბა ინერციის კანონი და ფარდობითობის პრინციპი. გალილეოს აღმოჩენების წყალობით, სრულიად ახალი მექანიკა დაიბადა. მის გარეშე ფიზიკის შესწავლის ისტორია დიდი ხნით შეჩერდებოდა. გალილეოს, ისევე როგორც ბევრ მის ფართო მოაზროვნე თანამედროვეს, მოუწია წინააღმდეგობა გაეწია ეკლესიის ზეწოლას და ბოლო ძალით ცდილობდა დაეცვა ძველი წესრიგი.
XVII საუკუნე
მეცნიერებისადმი მზარდი ინტერესი მე-17 საუკუნემდე გაგრძელდა. გერმანელი მექანიკოსი და მათემატიკოსი იოჰანეს კეპლერი მზის სისტემაში პლანეტების მოძრაობის კანონების აღმომჩენი გახდა (კეპლერის კანონები). მან თავისი შეხედულებები ჩამოაყალიბა 1609 წელს გამოცემულ წიგნში „ახალი ასტრონომია“. კეპლერი დაუპირისპირდა პტოლემეოსს და დაასკვნა, რომ პლანეტები მოძრაობენ ელიფსებში და არა წრეებში, როგორც ითვლებოდა ანტიკურ პერიოდში. ამავე მეცნიერმა მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანა ოპტიკის განვითარებაში. მან გამოიკვლია შორსმჭვრეტელობა და მიოპია, გაარკვია თვალის ლინზის ფიზიოლოგიური ფუნქციები. კეპლერმა გააცნო ოპტიკური ღერძისა და ფოკუსის ცნებები, ჩამოაყალიბა ლინზების თეორია.
ფრანგმა რენე დეკარტმა შექმნა ახალი სამეცნიერო დისციპლინა - ანალიტიკური გეომეტრია. მან ასევე შემოგვთავაზა სინათლის გარდატეხის კანონი. დეკარტის მთავარი ნაშრომი იყო წიგნი "ფილოსოფიის პრინციპები", რომელიც გამოიცა 1644 წელს.
რამდენიმე ფიზიკოსი და მათი აღმოჩენები ისეთივე ცნობილია, როგორც ინგლისელი ისააკ ნიუტონი. AT1687 წელს მან დაწერა რევოლუციური წიგნი „ბუნების ფილოსოფიის მათემატიკური პრინციპები“. მასში მკვლევარმა გამოკვეთა უნივერსალური მიზიდულობის კანონი და მექანიკის სამი კანონი (ასევე ცნობილი როგორც ნიუტონის კანონები). ეს მეცნიერი მუშაობდა ფერების თეორიაზე, ოპტიკაზე, ინტეგრალურ და დიფერენციალურ კალკულუსზე. ფიზიკის ისტორია, მექანიკის კანონების ისტორია - ეს ყველაფერი მჭიდროდ არის დაკავშირებული ნიუტონის აღმოჩენებთან.
ახალი საზღვრები
მე-18 საუკუნემ მეცნიერებას მრავალი გამორჩეული სახელი მისცა. მათ შორის გამორჩეულია ლეონჰარდ ეილერი. ამ შვეიცარიელმა მექანიკოსმა და მათემატიკოსმა დაწერა 800-ზე მეტი ნაშრომი ფიზიკაზე და ისეთ მონაკვეთებზე, როგორიცაა მათემატიკური ანალიზი, ციური მექანიკა, ოპტიკა, მუსიკის თეორია, ბალისტიკა და ა.შ. მისი ცხოვრების მნიშვნელოვანი ნაწილი რუსეთში. სწორედ ამ მკვლევარმა ჩაუყარა საფუძველი ანალიტიკურ მექანიკას.
საინტერესოა, რომ ფიზიკის საგნის ისტორია ისე განვითარდა, როგორც ჩვენ ვიცით, არა მხოლოდ პროფესიონალი მეცნიერების, არამედ სამოყვარულო მკვლევარების წყალობით, რომლებიც ბევრად უფრო განთქმულნი არიან სრულიად განსხვავებული შესაძლებლობებით. ასეთი თვითნასწავლის ყველაზე ნათელი მაგალითი იყო ამერიკელი პოლიტიკოსი ბენჯამინ ფრანკლინი. მან გამოიგონა ელვისებური ჯოხი, დიდი წვლილი შეიტანა ელექტროენერგიის შესწავლაში და გამოთქვა ვარაუდი მის კავშირზე მაგნეტიზმის ფენომენთან.
მე-18 საუკუნის ბოლოს იტალიელმა ალესანდრო ვოლტამ შექმნა "ვოლტაური სვეტი". მისი გამოგონება იყო პირველი ელექტრო ბატარეა კაცობრიობის ისტორიაში. ეს საუკუნე ასევე აღინიშნა ვერცხლისწყლის თერმომეტრის გამოჩენით, რომლის შემქმნელიცგაბრიელ ფარენჰაიტი იყო. კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი გამოგონება იყო ორთქლის ძრავის გამოგონება, რომელიც მოხდა 1784 წელს. ამან წარმოშვა წარმოების ახალი საშუალებები და მრეწველობის რესტრუქტურიზაცია.
გამოყენებითი აღმოჩენები
თუ ფიზიკის დასაწყისის ისტორია განვითარდა იმის საფუძველზე, რომ მეცნიერებას უნდა აეხსნა ბუნებრივი მოვლენების მიზეზი, მაშინ მე-19 საუკუნეში სიტუაცია მნიშვნელოვნად შეიცვალა. ახლა მას ახალი ზარი აქვს. ფიზიკიდან დაიწყო ბუნებრივი ძალების კონტროლის მოთხოვნა. ამ მხრივ არა მხოლოდ ექსპერიმენტული, არამედ გამოყენებითი ფიზიკაც სწრაფად განვითარდა. ანდრე-მარი ამპერის „ელექტროენერგიის ნიუტონმა“წარმოადგინა ელექტრული დენის ახალი კონცეფცია. მაიკლ ფარადეი მუშაობდა იმავე სფეროში. მან აღმოაჩინა ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი, ელექტროლიზის კანონები, დიამაგნიტიზმი და გახდა ისეთი ტერმინების ავტორი, როგორიცაა ანოდი, კათოდი, დიელექტრიკი, ელექტროლიტი, პარამაგნიტიზმი, დიამაგნეტიზმი და ა.შ.
გაჩნდა მეცნიერების ახალი განყოფილებები. თერმოდინამიკა, ელასტიურობის თეორია, სტატისტიკური მექანიკა, სტატისტიკური ფიზიკა, რადიოფიზიკა, ელასტიურობის თეორია, სეისმოლოგია, მეტეოროლოგია - ყველა მათგანმა შექმნა მსოფლიოს ერთიანი თანამედროვე სურათი.
მე-19 საუკუნეში გაჩნდა ახალი სამეცნიერო მოდელები და კონცეფციები. თომას იანგმა დაასაბუთა ენერგიის შენარჩუნების კანონი, ჯეიმს კლერკ მაქსველმა შემოგვთავაზა საკუთარი ელექტრომაგნიტური თეორია. რუსი ქიმიკოსი დიმიტრი მენდელეევი გახდა ელემენტების პერიოდული სისტემის ავტორი, რომელმაც მნიშვნელოვანი გავლენა მოახდინა მთელ ფიზიკაზე. საუკუნის მეორე ნახევარში გამოჩნდა ელექტროტექნიკა და შიდა წვის ძრავა. ისინი გახდნენ გამოყენებითი ფიზიკის ნაყოფი, ორიენტირებული გარკვეული პრობლემების გადაჭრაზე.ტექნოლოგიური ამოცანები.
მეცნიერების გადახედვა
მე-20 საუკუნეში, მოკლედ, ფიზიკის ისტორია გადავიდა იმ ეტაპზე, როდესაც დაიწყო უკვე კარგად ჩამოყალიბებული კლასიკური თეორიული მოდელების კრიზისი. ძველმა სამეცნიერო ფორმულებმა დაიწყეს ახალი მონაცემების წინააღმდეგობა. მაგალითად, მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ სინათლის სიჩქარე არ არის დამოკიდებული ერთი შეხედვით ურყევ საცნობარო სისტემაზე. საუკუნის დასაწყისში აღმოაჩინეს ფენომენები, რომლებიც საჭიროებდა დეტალურ ახსნას: ელექტრონები, რადიოაქტიურობა, რენტგენის სხივები.
დაგროვილი საიდუმლოებების გამო მოხდა ძველი კლასიკური ფიზიკის გადახედვა. ამ რეგულარული სამეცნიერო რევოლუციის მთავარი მოვლენა იყო ფარდობითობის თეორიის დასაბუთება. მისი ავტორი იყო ალბერტ აინშტაინი, რომელმაც პირველმა უამბო მსოფლიოს სივრცისა და დროის ღრმა კავშირის შესახებ. გაჩნდა თეორიული ფიზიკის ახალი ფილიალი - კვანტური ფიზიკა. მის ჩამოყალიბებაში ერთდროულად რამდენიმე მსოფლიოში ცნობილი მეცნიერი მონაწილეობდა: მაქს პლანკი, მაქს ბონი, ერვინ შრედინგერი, პოლ ერენფესტი და სხვები.
თანამედროვე გამოწვევები
მე-20 საუკუნის მეორე ნახევარში ფიზიკის განვითარების ისტორია, რომლის ქრონოლოგია დღესაც გრძელდება, ფუნდამენტურად ახალ ეტაპზე გადავიდა. ეს პერიოდი გამოირჩეოდა კოსმოსური კვლევის აყვავებით. ასტროფიზიკამ უპრეცედენტო ნახტომი გააკეთა. გამოჩნდა კოსმოსური ტელესკოპები, პლანეტათაშორისი ზონდები, არამიწიერი გამოსხივების დეტექტორები. დაიწყო მზის პლანეტის სხვადასხვა სხეულების ფიზიკური მონაცემების დეტალური შესწავლა. თანამედროვე ტექნოლოგიების დახმარებით მეცნიერებმა აღმოაჩინეს ეგზოპლანეტები და ახალი მნათობები, მათ შორისმათ შორის რადიო გალაქტიკები, პულსარები და კვაზარები.
კოსმოსი კვლავ სავსეა მრავალი გადაუჭრელი საიდუმლოებით. შესწავლილია გრავიტაციული ტალღები, ბნელი ენერგია, ბნელი მატერია, სამყაროს გაფართოების აჩქარება და მისი სტრუქტურა. დიდი აფეთქების თეორიის გაფართოება. მონაცემები, რომლებიც შეიძლება მიღებულ იქნეს ხმელეთის პირობებში, არაპროპორციულად მცირეა ვიდრე მეცნიერთა სამუშაო კოსმოსში.
დღევანდელი ფიზიკოსების წინაშე არსებული ძირითადი პრობლემები მოიცავს რამდენიმე ფუნდამენტურ გამოწვევას: გრავიტაციული თეორიის კვანტური ვერსიის შემუშავება, კვანტური მექანიკის განზოგადება, ყველა ცნობილი ურთიერთქმედების ძალების გაერთიანება ერთ თეორიაში, "წვრილმანის" ძიება. სამყაროს“, ისევე როგორც ბნელი ენერგიისა და ბნელი მატერიის ფენომენების ზუსტი განმარტება.
