Що вивчає фізика?
Фізика (від грецького “природа”) – це наука про навколишній світ.
Фізика – всеосяжна наука. Ніякої процес природи не знаходиться поза фізики. Фізика описує все: механіку, електрику, магнетизм, оптику…
Якісь речі очевидні для нас: тяжіння, сили інерції і тертя, кипіння рідини…
Інші моменти природи не так зрозумілі, хоча ми до них давно “звикли”: електрика, магнетизм, різні випромінювання…
Деякі твердження взагалі насилу даються порозуміння: наприклад, теорія відносності А. Ейнштейна.
Спостерігаючи, здавалося б, прості явища природи, ми рідко замислюємося, чому відбувається саме так, а не інакше:
- Чому йде сніг? Як ми чуємо? Для чого нам потрібна кров? Чому зірки видно тільки вночі? Чому, послизнувшись, ми падаємо назад, а спіткнувшись – вперед? Для чого у автомобілів колеса гумові? Чому нам тепло під ковдрою?
Фізика – це дослідження світу і його устрою.
Класичний курс вивчення фізики включає в себе, як правило, наступні розділи:
Механіка. Вивчення принципів руху є першим кроком розуміння фізичних процесів, які проявляються в спостереженні, вимірюванні та створення математичної моделі на основі отриманих даних.
Рух відбувається під дією різних сил. Закони докладання зусиль – основа механіки.
При описі руху об’єктів нам “знадобляться” уявлення про енергію і імпульсі. Пам’ятайте закон збереження енергії?
“Енергії не береться з” нізвідки “і не зникає безслідно, – вона просто переходить з одного виду в інший”.
Тепло і холод – невід’ємні супутники нашого повсякденного життя.
- Чому вранці буває роса? Чому в холодну погоду запотівають окуляри при вході в тепле приміщення? Чому в космосі холодно?
На ці та багато інших питань дає відповідь термодинаміка.
Електрика і магнетизм вводять нас в більш загадковий фізичний світ. Адже дія цих фізичних явищ можна відчути “безпосередньо”. Комбінуючи електрику і магнетизм можна отримати таке дивовижне явище, як світло, який лежить в основі видимості всього світу.
Треба сказати, що більша частина фізики пов’язана з невидимим світом. Будь-яка речовина складається з атомів, побачити які не представляється можливим.
“Вінцем” вивчення фізичних явищ можна вважати теорію відносності Альберта Ейнштейна. А як же по іншому? Адже при досягненні швидкостей, близьких до швидкості світла, зі світом відбуваються дивовижні речі: маса прагне до нескінченності; час – намагається завмерти на місці. А ви знаєте, що відбувається в “чорні діри”? Не повірите, – “там” час і простір міняються місцями!
Ось яка вона дивовижна і різноманітна – наука ФІЗИКА!
Основні етапи розвитку фізики
У 17 столітті Ісааком Ньютоном створюється класична механіка.
До кінця 19 століття було в основному завершено формування класичної фізики.
На початку 20 століття у фізиці відбувається революція, вона стає квантової (М. Планк, Е. Резерфорд, Н. Бор).
У 20-ті роки була розроблена квантова механіка – послідовна теорія руху мікрочастинок (Л. де Бройль, Е. Шредінгер, В. Гейзенберг, В. Паулі, П. Дірак). Одночасно з’явилося нове вчення про простір і час – теорія відносності Альберта Ейнштейна, фізика робиться релятивістської.
У 2-й половині 20 століття відбувається подальше істотне перетворення фізики, пов’язане з пізнанням структури атомного ядра, властивостей елементарних частинок (Е. Фермі, Р. Фейнман, М. Гелл-Ман), конденсованих середовищ (Д. Бардін, Л. Д. Ландау, Н. Н. Боголюбов).
Фізика стала джерелом нових ідей, перетворили сучасну техніку: ядерна енергетика (І. В. Курчатов), квантова електроніка (Н. Г. Басов, А. М. Прохоров і Ч. Таунс), мікроелектроніка, радіолокація виникли і розвинулися в результаті досягнень фізики.