Тәуелсіз ғылым ретінде физиканың тарихы тек 17 ғасырда басталғанымен, оның бастауы ең терең ежелгі дәуірден, яғни адамдар қоршаған дүние туралы алғашқы білімдерін жүйелей бастаған кезден басталады. Қазіргі заманға дейін олар натурфилософияға жатады және механика, астрономия және физиология туралы мәліметтерді қамтыды. Физиканың шынайы тарихы Галилей мен оның шәкірттерінің тәжірибелерінің арқасында басталды. Сондай-ақ, бұл пәннің негізін Ньютон қалаған.
18-19 ғасырларда негізгі ұғымдар пайда болды: энергия, масса, атомдар, импульс және т.б. 20 ғасырда классикалық физиканың шектеулері анық болды (одан басқа кванттық физика, теория салыстырмалылық, микробөлшектер теориясы және т.б. дүниеге келді) г). Жаратылыстану туралы білім бүгінгі күні де толықтырылуда, өйткені зерттеушілер біздің әлем мен бүкіл ғаламның табиғаты туралы көптеген шешілмеген мәселелер мен сұрақтарға тап болады.
Антикалық
Ежелгі дүниедегі көптеген пұтқа табынушылық діндері астрологияға және астрологтардың біліміне негізделген. Олардың түнгі аспанды зерттеуінің арқасында оптиканың қалыптасуы орын алды. Астрономиялық білімнің жинақталуы математиканың дамуына әсер етпей қоймады. Дегенмен, теориялық себептерді түсіндіру үшінежелгі адамдардың табиғат құбылыстары мүмкін емес. Діни қызметкерлер найзағай мен күннің тұтылуын құдайдың қаһарына жатқызды, оның ғылымға еш қатысы жоқ.
Сонымен қатар ежелгі мысырлықтар ұзындықты, салмақты және бұрышты өлшеуді үйренді. Бұл білім сәулетшілерге монументалды пирамидалар мен храмдар салу кезінде қажет болды. Қолданбалы механика дамыды. Оған вавилондықтар да күшті болды. Олар астрономиялық білімдеріне сүйене отырып, уақытты өлшеу үшін күнді пайдалана бастады.
Ежелгі Қытайдың физика тарихы біздің эрамызға дейінгі 7 ғасырда басталды. e. Қолөнер мен құрылыстағы жинақталған тәжірибе ғылыми талдаудан өтіп, оның нәтижелері философиялық еңбектерде баяндалған. Олардың ең атақты авторы б.з.б. 4 ғасырда өмір сүрген Мо-цзы. e. Ол инерцияның негізгі заңын тұжырымдауға бірінші әрекет жасады. Сол кездің өзінде қытайлықтар бірінші болып компасты ойлап тапты. Олар геометриялық оптика заңдарын ашты және камераның бар екендігі туралы білді. Аспан империясында ұзақ уақыт бойы Батыста күдіктенбеген музыка мен акустика теориясының бастаулары пайда болды.
Антикалық
Физиканың ежелгі тарихы грек философтарының арқасында белгілі. Олардың зерттеулері геометриялық және алгебралық білімдерге негізделген. Мысалы, табиғат математиканың жалпыға бірдей заңдарына бағынады деп бірінші болып пифагоршылар жариялады. Гректер бұл үлгіні оптика, астрономия, музыка, механика және басқа да пәндерден көрді.
Физиканың даму тарихын Аристотель, Платон, Архимед, Лукреций еңбектерінсіз беру екіталай. Кара мен Герона. Олардың шығармалары біздің заманымызға жеткілікті толық түрде жетті. Грек философтарының басқа елдердегі замандастарынан айырмашылығы олар физикалық заңдарды мифтік ұғымдармен емес, қатаң түрде ғылыми тұрғыдан түсіндіреді. Сонымен бірге эллиндіктер де үлкен қателіктер жіберді. Бұларға Аристотельдің механикасы жатады. Физиканың ғылым ретінде даму тарихы Эллада ойшылдарына, егер олардың натурфилософиясының 17 ғасырға дейін халықаралық ғылымның негізі болып қала бергені үшін ғана қарыздар.
Александриялық гректердің қосқан үлесі
Демокрит атомдар теориясын тұжырымдады, ол бойынша барлық денелер бөлінбейтін және ұсақ бөлшектерден тұрады. Эмпедокл заттың сақталу заңын ұсынды. Архимед гидростатика мен механиканың негізін қалады, рычаг теориясын сипаттады және сұйықтықтың қалқымалы күшінің шамасын есептеді. Ол сондай-ақ «ауырлық орталығы» терминінің авторы болды.
Александриялық грек Герон адамзат тарихындағы ең ұлы инженерлердің бірі болып саналады. Ол бу турбинасын жасады, ауаның серпімділігі мен газдардың сығылғыштығы туралы жалпы білім берді. Физика мен оптиканың даму тарихы айналар теориясы мен перспектива заңдарын зерттеген Евклидтің арқасында жалғасты.
Орта ғасыр
Рим империясы құлағаннан кейін ежелгі өркениет күйреді. Көп білім ұмытылды. Еуропа өзінің ғылыми дамуын мың жылға жуық тоқтатты. Христиан монастырлары білім ғибадатханаларына айналды және бұрынғы жазбалардың кейбірін сақтай алды. Алайда ілгерілеуге шіркеудің өзі кедергі жасады. Ол философияны бағындырдытеологиялық ілім. Оның шегінен шығуға тырысқан ойшылдар еретиктер деп жарияланып, инквизиция тарапынан қатаң жазаланды.
Осыған орай жаратылыстану ғылымындағы басымдық мұсылмандарға өтті. Арабтар арасында физиканың пайда болу тарихы ежелгі грек ғалымдарының еңбектерін олардың тіліне аударумен байланысты. Олардың негізінде Шығыс ойшылдары өз алдына бірнеше маңызды жаңалықтар ашты. Мысалы, өнертапқыш әл-Жазири бірінші иінді білікті сипаттады.
Еуропадағы тоқырау Қайта өрлеу дәуіріне дейін созылды. Орта ғасырларда ескі әлемде көзілдірік ойлап табылды және кемпірқосақтың пайда болуы түсіндірілді. XV ғасырда өмір сүрген неміс философы Николас Кузаский ғаламның шексіз екенін бірінші болып, өз заманынан әлдеқайда озып кетті. Бірнеше онжылдықтардан кейін Леонардо да Винчи капиллярлық құбылыс пен үйкеліс заңын ашушы болды. Ол сондай-ақ мәңгілік қозғалыс машинасын жасауға тырысты, бірақ бұл тапсырманы орындай алмағандықтан, ол мұндай жобаның мүмкін еместігін теориялық түрде дәлелдей бастады.
Ренессанс
1543 жылы поляк астрономы Николай Коперник «Аспан денелерінің айналуы туралы» өмірінің негізгі еңбегін жариялады. Бұл кітапта христиандық ескі әлемде алғаш рет Жердің Күнді айналатын емес, керісінше емес, гелиоцентрлік әлем моделін қорғау әрекеті жасалды. шіркеу ұсынды. Көптеген физиктер және олардың ашқан жаңалықтары керемет деп мәлімдейді, бірақ дәл осы «Аспан денелерінің айналуы туралы» кітаптың пайда болуы ғылыми революцияның басы болып саналады, одан кейінқазіргі физиканың ғана емес, жалпы қазіргі ғылымның пайда болуы.
Қазіргі заманның тағы бір атақты ғалымы Галилео Галилей телескопты ойлап табуымен танымал (ол термометрді де ойлап тапқан). Сонымен қатар, ол инерция заңын және салыстырмалылық принципін тұжырымдады. Галилейдің ашқан жаңалықтарының арқасында мүлде жаңа механика дүниеге келді. Ол болмағанда физиканың зерттелу тарихы ұзақ уақытқа тоқтап қалар еді. Галилео өзінің кең ойлы замандастары сияқты шіркеудің қысымына қарсы тұруға, ескі тәртіпті қорғауға өзінің соңғы күшімен тырысуға мәжбүр болды.
XVII ғасыр
Ғылымға деген қызығушылықтың артуы 17 ғасырға дейін жалғасты. Неміс механик және математигі Иоганнес Кеплер Күн жүйесіндегі планеталар қозғалысының заңдарын (Кеплер заңдары) ашушы болды. Ол өз көзқарастарын 1609 жылы шыққан «Жаңа астрономия» кітабында баяндаған. Кеплер Птолемейге қарсы шығып, ежелгі дәуірде сенген планеталар шеңбер бойымен емес, эллипспен қозғалады деген қорытындыға келді. Сол ғалым оптиканың дамуына зор үлес қосты. Ол алыстан көргіштік пен миопияны зерттеп, көз линзасының физиологиялық қызметін анықтады. Кеплер оптикалық ось және фокус ұғымдарын енгізді, линзалар теориясын тұжырымдады.
Француз Рене Декарт жаңа ғылыми пәнді - аналитикалық геометрияны құрды. Ол жарықтың сыну заңын да ұсынды. Декарттың негізгі еңбегі 1644 жылы жарық көрген «Философия принциптері» кітабы болды.
Ағылшын Исаак Ньютон сияқты белгілі физиктер мен олардың ашқан жаңалықтары аз. AT1687 жылы ол «Натурфилософияның математикалық принциптері» атты революциялық кітап жазды. Онда зерттеуші бүкіләлемдік тартылыс заңын және механиканың үш заңын (Ньютон заңдары деп те аталады) сипаттады. Бұл ғалым түс теориясы, оптика, интегралдық және дифференциалдық есептеулермен айналысты. Физика тарихы, механика заңдарының тарихы – осының барлығы Ньютонның ашқан жаңалықтарымен тығыз байланысты.
New Frontiers
18 ғасыр ғылымға көптеген көрнекті атаулар берді. Олардың ішінде Леонхард Эйлер ерекше көзге түседі. Этот швейцарский механик и математик написал более 800 работ по физике и таким разделам, как математический анализ, небесная механика, оптика, теория музыки, баллистика и т. д. Петербургская академия наук признала его своим академиком, из-за чего Эйлер значительную часть жизни провел Ресейде. Дәл осы зерттеуші аналитикалық механиканың негізін қалады.
Бір қызығы, физика пәнінің тарихы біз білетін кәсіби ғалымдардың ғана емес, мүлде басқа сапада әлдеқайда танымал болған әуесқой зерттеушілердің де арқасында дамыды. Мұндай өзін-өзі оқытудың ең жарқын мысалы американдық саясаткер Бенджамин Франклин болды. Ол найзағай таяқшасын ойлап тапты, электр тогын зерттеуге үлкен үлес қосты және оның магнетизм құбылысымен байланысы туралы болжам жасады.
18 ғасырдың аяғында итальяндық Алессандро Вольта «вольталық тірек» жасады. Оның өнертабысы адамзат тарихындағы алғашқы электр батареясы болды. Бұл ғасыр жасаушы сынапты термометрдің пайда болуымен де ерекшелендіГабриэль Фаренгейт болды. Тағы бір маңызды өнертабыс 1784 жылы болған бу машинасының өнертабысы болды. Ол жаңа өндіріс құралдарының пайда болуына және өнеркәсіптің қайта құрылуына себеп болды.
Қолданбалы жаңалықтар
Егер физиканың басталу тарихы ғылымның табиғат құбылыстарының себебін түсіндіруі керек деген негізде дамыған болса, онда 19 ғасырда жағдай айтарлықтай өзгерді. Енді оның жаңа қоңырауы бар. Физикадан табиғи күштерді басқаруды талап ете бастады. Осыған байланысты эксперименттік ғана емес, қолданбалы физика да қарқынды дами бастады. Андре-Мари Ампердің «Электр энергиясының Ньютоны» электр тогының жаңа тұжырымдамасын ұсынды. Майкл Фарадей сол аймақта жұмыс істеді. Ол электромагниттік индукция құбылысын, электролиз заңдарын, диамагнетизмді ашып, анод, катод, диэлектрик, электролит, парамагнетизм, диамагнетизм және т.б терминдердің авторы болды.
Ғылымның жаңа бөлімдері пайда болды. Термодинамика, серпімділік теориясы, статистикалық механика, статистикалық физика, радиофизика, серпімділік теориясы, сейсмология, метеорология – олардың барлығы әлемнің біртұтас заманауи бейнесін құрады.
19 ғасырда жаңа ғылыми үлгілер мен концепциялар пайда болды. Томас Янг энергияның сақталу заңын негіздеді, Джеймс Клерк Максвелл өзінің электромагниттік теориясын ұсынды. Орыс химигі Дмитрий Менделеев бүкіл физикаға айтарлықтай әсер еткен элементтердің периодтық жүйесінің авторы болды. Ғасырдың екінші жартысында электротехника мен іштен жанатын қозғалтқыш пайда болды. Олар белгілі бір есептерді шешуге бағытталған қолданбалы физиканың жемістеріне айналды.технологиялық тапсырмалар.
Ғылымды қайта ойлау
20 ғасырда физика тарихы, қысқасы, қазірдің өзінде қалыптасқан классикалық теориялық модельдердің дағдарысы басталған кезеңге көшті. Бұрынғы ғылыми формулалар жаңа деректерге қайшы келе бастады. Мысалы, зерттеушілер жарық жылдамдығы мызғымастай көрінетін анықтамалық жүйеге тәуелді емес екенін анықтады. Ғасырлар тоғысында егжей-тегжейлі түсіндіруді қажет ететін құбылыстар ашылды: электрондар, радиоактивтілік, рентген сәулелері.
Жинақталған жұмбақтардың арқасында ескі классикалық физиканы қайта қарау орын алды. Осы тұрақты ғылыми революцияның негізгі оқиғасы салыстырмалылық теориясының негіздемесі болды. Оның авторы әлемге кеңістік пен уақыт арасындағы терең байланыс туралы алғаш айтқан Альберт Эйнштейн болды. Теориялық физиканың жаңа саласы – кванттық физика пайда болды. Оны құруға бірден бірнеше әлемге әйгілі ғалымдар қатысты: Макс Планк, Макс Бон, Эрвин Шредингер, Пол Эренфест және т.б.
Заманауи сынақтар
20 ғасырдың екінші жартысында хронологиясы бүгінде жалғасып келе жатқан физиканың даму тарихы түбегейлі жаңа кезеңге көшті. Бұл кезең ғарышты игерудің өркендеуімен ерекшеленді. Астрофизика бұрын-соңды болмаған секіріс жасады. Ғарыштық телескоптар, планетааралық зондтар, жерден тыс радиацияның детекторлары пайда болды. Күн планетасының әртүрлі денелерінің физикалық деректерін егжей-тегжейлі зерттеу басталды. Заманауи технологиялардың көмегімен ғалымдар экзопланеталар мен жаңа шамдарды, соның ішінде аштырадиогалактикаларды, пульсарларды және квазарларды қоса.
Ғарыш әлі ашылмаған көптеген жұмбақтарға толы. Гравитациялық толқындар, қараңғы энергия, қараңғы материя, Әлемнің кеңеюінің үдеуі және оның құрылымы зерттелуде. Үлкен жарылыс теориясын кеңейту. Жер бетіндегі жағдайларда алуға болатын деректер ғалымдардың ғарышта атқарған жұмысымен салыстырғанда шамалы.
Бүгінгі таңда физиктердің алдында тұрған негізгі мәселелерге бірнеше іргелі міндеттер жатады: гравитациялық теорияның кванттық нұсқасын жасау, кванттық механиканы жалпылау, барлық белгілі өзара әрекеттесу күштерін бір теорияға біріктіру, «дәл баптауды» іздеу Ғаламның», сондай-ақ қараңғы энергия мен қараңғы материяның нақты анықтамасы.
