Значення науки фізики. Фізика

Хоча історія фізики як самостійної наукипочалася лише XVII столітті, її витоки ставляться до самої давнину, коли люди почали систематизувати перші свої знання про навколишній світ. До Нового часу вони належали до натуральної філософіїі включали в себе відомості про механіку, астрономію та фізіологію. Справжня ж історія фізики почалася завдяки дослідам Галілея та його учнів. Також фундамент цієї дисципліни було закладено Ньютоном.

У XVIII і XIX століттіз'явилися ключові поняття: енергія, маса, атоми, імпульс і т. д. У XX столітті стала ясною обмеженість класичної фізики(крім неї, зародилася квантова фізика, теорія відносності, теорія мікрочастинок тощо). Природничі знаннядоповнюються і сьогодні, тому що перед дослідниками залишається безліч невирішених проблемта питань про природу нашого світу та всього всесвіту.

Стародавність

Багато язичницьких релігій Стародавнього світуґрунтувалися на астрології та знаннях звіздарів. Завдяки їхнім дослідженням нічного піднебіння відбулося становлення оптики. Накопичення астрономічних знань не могло не вплинути на розвиток математики. Проте теоретично пояснити причини природних явищ древні було неможливо. Жерці приписували блискавки та сонячні затемненнябожественному гніву, що не мало нічого спільного з наукою.

У той же час у Стародавньому Єгиптінавчилися вимірювати довжину, вагу та кут. Ці знання були необхідні архітекторам для будівництва монументальних пірамід і храмів. Розвивалася прикладна механіка. Сильні в ній були й вавилоняни. Вони ж, ґрунтуючись на своїх астрономічних знаннях, почали використовувати добу для виміру часу.

Давньокитайська історія фізики почалася у VII столітті до н. е. Накопичений досвід у ремеслах та будівництві був підданий науковому аналізу, результати якого були викладені в філософських творах. Найвідомішим їх автором вважається Мо-цзи, який жив у IV столітті до зв. е. Він зробив першу спробу сформулювати основний закон інерції. Вже тоді китайці першими винайшли компас. Вони відкрили закони геометричної оптикита знали про існування камери-обскури. У Піднебесній з'явилися зачатки теорії музики та акустики, про які ще довгий часне підозрювали у країнах.

Античність

Антична історія фізики найбільше відома завдяки грецьким філософам. Їх дослідження ґрунтувалися на геометричних та алгебраїчних знаннях. Наприклад, піфагорійці першими оголосили, що природа підпорядковується універсальним законам математики. Цю закономірність греки бачили в оптиці, астрономії, музиці, механіці та інших дисциплінах.

Історія розвитку фізики важко представляється без праць Аристотеля, Платона, Архімеда, Лукреція Кара і Герона. Їхні твори збереглися до наших часів у досить цілісному вигляді. Грецькі філософи відрізнялися від сучасників з інших країн тим, що вони пояснювали фізичні закони не міфічними поняттями, а строго наукової точкизору. У той самий час еллінів траплялися й великі помилки. До них можна зарахувати механіку Аристотеля. Історія розвитку фізики як науки багатьом зобов'язана мислителям Еллади вже хоча б тим, що їхня натурфілософія залишалася основою міжнародної наукидо XVII сторіччя.

Внесок олександрійських греків

Демокріт сформулював теорію атомів, згідно з якою всі тіла складаються з неподільних і крихітних частинок. Емпедокл запропонував закон збереження матерії. Архімед заклав основи гідростатики та механіки, виклавши теорію важеля і підрахувавши величину сили, що виштовхує рідини. Він став автором терміна «центр тяжкості».

Олександрійський грек Герон вважається одним з найбільших інженерів у людської історії. Він створив парову турбіну, узагальнив знання про пружність повітря та стисливість газів. Історія розвитку фізики та оптики продовжилася завдяки Евкліду, який досліджував теорію дзеркал та закони перспективи.

Середньовіччя

Після падіння Римської імперії настав крах античної цивілізації. Багато знань були забуті. Європа майже на тисячу років зупинилася у своєму науковому розвитку. Храмами знань стали християнські монастирі, яким вдалося зберегти деякі твори минулого. Проте прогрес гальмувала сама церква. Вона підкорила філософію богословській доктрині. Мислителі, які намагалися вийти за її межі, оголошувалися єретиками і жорстоко каралися інквізицією.

На цьому тлі першість у природничих науках перейшла до мусульман. Історія виникнення фізики в арабів пов'язані з перекладом з їхньої мову праць античних грецьких учених. На їх основі мислителі Сходу зробили кілька власних важливих відкриттів. Наприклад, винахідник Аль-Джазірі описав перший колінчастий вал.

Європейський застій продовжився до Ренесансу. За Середні віки у Старому Світі винайшли окуляри та пояснили виникнення веселки. Німецький філософ XV століття Микола Кузанський першим припустив, що Всесвіт нескінченний, і тим самим далеко випередив свій час. Через кілька десятиліть Леонардо да Вінчі став першовідкривачем явища капілярності та закону тертя. Також він намагався створити вічний двигун, але не впоравшись із цим завданням, почав теоретично доводити нездійсненність такого проекту.

Ренесанс

1543 року польський астроном Микола Коперник опублікував головна працявсього свого життя «Про обертання небесних тіл». У цій книзі вперше у християнському Старому Світі була зроблена спроба захистити геліоцентричну модель світу, згідно з якою Земля крутиться навколо Сонця, а не навпаки, як передбачала прийнята церквою геоцентрична модель Птолемея. Багато вчені фізикита їх відкриття претендують на звання великих, однак саме поява книги «Про обертання небесних тіл» вважається початком наукової революції, за якою послідувало виникнення не тільки сучасної фізики, але і сучасної наукив цілому.

Інший знаменитий вчений Нового часу Галілео Галілей найбільше прославився винаходом телескопа (також йому належить винахід термометра). Крім того, він сформулював закон інерції та принцип відносності. Завдяки відкриттям Галілея зародилася цілком нова механіка. Без нього історія вивчення фізики зупинилася б ще довгий час. Галілею, як і багатьом його смислам, що широко мислили, довелося чинити опір тиску церкви, яка з останніх сил намагалася захистити старий порядок.

XVII сторіччя

Зростання інтересу до науки, що набрало хід, продовжилося і в XVII столітті. Німецький механік і математик став першовідкривачем Сонячної системиСвої погляди він виклав у книзі « Нова астрономія», виданої у 1609 році. Кеплер опонував Птолемею, зробивши висновок, що планети рухаються еліпсами, а не колами, як вважалося ще в античності. Цей же вчений зробив значний внесок у розвиток оптики. Він досліджував далекозорість і короткозорість, з'ясувавши фізіологічні функціїкришталика очі. Кеплер ввів поняття оптичної осі та фокусу, сформулював теорію лінз.

Француз Рене Декарт створив нову наукову дисципліну - аналітичну геометрію. Також він запропонував Головною працею Декарта стала книга «Початки філософії», видана 1644 року.

Деякі вчені-фізики та їх відкриття відомі так, як англієць Ісаак Ньютон. У 1687 році він написав революційну книгу «Математичні засади натуральної філософії». У ній дослідник виклав закон всесвітнього тяжінняі три закони механіки (також стали відомими як Цей вчений працював над теорією кольору, оптикою, інтегральними та диференціальними обчисленнями. Історія фізики, історія законів механіки – все це тісно пов'язане з відкриттями Ньютона.

Нові рубежі

XVIII століття подарувало науці безліч видатних імен. Особливо вирізняється серед них Леонард Ейлер. Цей швейцарський механік та математик написав понад 800 робіт з фізики та таких розділів, як математичний аналіз, небесна механіка, оптика, теорія музики, балістика і т. д. Петербурзька академія наук визнала його своїм академіком, через що Ейлер значну частинужиття провів у Росії. Саме цей дослідник започаткував аналітичну механіку.

Цікаво, що історія предмета фізика склалася такою, якою ми її знаємо, завдяки не тільки професійним вченим, а й дослідникам-аматорам, набагато більше відомим у зовсім іншій якості. Самим яскравим прикладомтакого самоучка став американський політик Бенджамін Франклін. Він винайшов громовідвід, зробив великий внесок у вивчення електрики і зробив припущення про його зв'язок з явищем магнетизму.

В кінці XVIII століттяіталієць Алессандро Вольта створив «вольтовий стовп». Його винахід став першою електричною батареєю в історії людства. Це століття також ознаменувалося появою ртутного термометра, творцем якого був Габріель Фаренгейт. Іншим важливою подієювинахідництва виявився винахід паровий машини, що стався у 1784 році. Воно породило нові засоби виробництва та розбудову промисловості.

Прикладні відкриття

Якщо історія початку фізики розвивалася виходячи з того, що наука мала пояснити причину природних явищ, то в XIX столітті ситуація значно змінилася. Тепер у неї з'явилося нове покликання. Від фізики почали вимагати управління природними силами. У зв'язку з цим почала прискорено розвиватися як експериментальна, а й прикладна фізика. "Ньютон електрики" Андре-Марі Ампер ввів нове поняття електричного струму. У цій же галузі працював Майкл Фарадей. Він відкрив явище електромагнітної індукції, закони електролізу, діамагнетизм і став автором таких термінів, як анод, катод, діелектрик, електроліт, парамагнетизм, діамагнетизм і т.д.

Склалися нові розділи науки. Термодинаміка, теорія пружності, статистична механіка, статистична фізика, радіофізика, теорія пружності, сейсмологія, метеорологія - всі вони формували єдину сучасну картинусвіту.

У ХІХ столітті виникли нові наукові моделіта поняття. обґрунтував закон збереження енергії, Джеймс Клерк Максвелл запропонував власну електромагнітну теорію. Дмитро Менделєєв став автором значно вплинув на всю фізику періодичної системиелементів. У другій половині століття з'явилася електротехніка та двигун внутрішнього згоряння. Вони стали плодами прикладної фізики, орієнтованої вирішення певних технологічних завдань.

Переосмислення науки

У XX столітті історія фізики, коротко кажучи, перейшла до того етапу, коли настала криза вже усталених класичних. теоретичних моделей. Старі наукові формулипочали суперечити новим даним. Наприклад, дослідники з'ясували, що швидкість світла залежить від, начебто, непорушної системи отсчета. На рубежі століть було відкрито тих, хто вимагав докладного поясненняявища: електрони, радіоактивність, рентгенівське проміння.

Внаслідок загадок, що накопичилися, стався перегляд старої класичної фізики. Ключовою подієюу цій черговій науковій революції стало обґрунтування теорії відносності. Її автором був Альберт Ейнштейн, який вперше розповідав світові про глибинний зв'язок простору та часу. Виник новий розділ теоретичної фізики- квантова фізика. У її становленні взяли участь одразу кілька вчених зі світовим ім'ям: Макс Планк, Макс Бон, Пауль Еренфест та інші.

Сучасні виклики

У другій половині XX століття історія розвитку фізики, хронологія якої продовжується і сьогодні, перейшла на принципово новий етап. Цей період ознаменувався розквітом дослідження космосу. Небувалий стрибок зробила астрофізика. З'явилися космічні телескопи, міжпланетні зонди, сенсори позаземних випромінювань. Почалося детальне вивчення фізичних даних різних тіл Сонячна планета. За допомогою сучасної технікивчені виявили екзопланети та нові світила, у тому числі радіогалактики, пульсари та квазари.

Космос продовжує таїти в собі безліч нерозгаданих загадок. Вивчаються темна енергія, темна матерія, прискорення розширення Всесвіту та його структура. Доповнюється теорія Великого вибуху. Дані, які можна отримати в земних умовах, незрівнянно малі в порівнянні з тим, скільки роботи вчених є в космосі.

Ключові проблеми, що стоять перед фізиками сьогодні, включають кілька фундаментальних викликів: розробку квантового варіанту гравітаційної теорії, узагальнення квантової механіки, об'єднання в одну теорію всіх відомих силвзаємодії, пошук «тонкого налаштування Всесвіту», а також точне визначенняявища темної енергіїта темної матерії.

Фізика(Від др.-грец. φύσις «природа») - область природознавства, наука, що вивчає найбільш загальні та фундаментальні закономірності, що визначають структуру та еволюцію матеріального світу.

Термін «фізика» вперше з'явився у творах одного з найбільших мислителівдавнину - Аристотеля, який жив у IV столітті до нашої ери. У російську мову слово «фізика» було введено Михайлом Васильовичем Ломоносовим, коли він видав перший у Росії підручник фізики у перекладі з німецької мови. Перший вітчизняний підручник під назвою «Коротке зображення фізики» був написаний першим російським академіком Страховим.

Загальнонаукові основи фізичних методіврозробляються в теорії пізнання та методології науки.

Предмет фізики

Фізика – це наука про природу в самому загальному сенсі(Частина природознавства). Вона вивчає речовину (матерію) та енергію, а також фундаментальні взаємодії природи, що керують рухом матерії.

Деякі закономірності є спільними для всіх матеріальних систем, наприклад, збереження енергії - такі властивості називають фізичними законами. Фізику іноді називають « фундаментальною наукою», оскільки інші природничі науки (біологія, геологія, хімія та ін) описують лише деякий клас матеріальних систем, що підкоряються законам фізики. Наприклад, хімія вивчає атоми та утворені з них речовини. Хімічні властивості речовини однозначно визначаються фізичними властивостямиатомів і молекул, що описуються в таких розділах фізики, як термодинаміка, електромагнетизмта квантова фізика.

Фізика тісно пов'язані з математикою: математика надає апарат, з допомогою якого фізичні закони може бути точно сформульовані. Фізичні теорії майже завжди формулюються як математичних висловів, причому використовуються складніші розділи математики, ніж у інших науках. І навпаки, розвиток багатьох галузей математики стимулювався потребами фізичних теорій (див. математична фізика).

Теоретична та експериментальна фізика

Головними гілками фізики є експериментальна фізиката теоретична фізика. І хоча може здатися, що вони розділені, оскільки більшість фізиків є чи чистими теоретиками, чи чистими експериментаторами, насправді теоретична та експериментальна фізика розвиваються у постійному контакті. Над однією і тією самою проблемою можуть працювати як теоретики, і експериментатори. Перші описують існуючі експериментальні дані та роблять теоретичні передбачення майбутніх результатів, другі проводять експерименти, перевіряючи існуючі теорії та отримуючи нові результати. Багато досягнень у фізиці були викликані експериментальним спостереженням явищ, що не описуються існуючими теоріями(наприклад, експериментально виявлена ​​абсолютність швидкості світла породила спеціальну теорію відносності), як і деяким теоріям вдалося передбачити результати, перевірені пізніше (наприклад, відкриття позитрона).

Основні теорії

Хоча фізика має справу з різноманітними системами, деякі фізичні теоріїзастосовні в великих областяхфізики. Такі теорії вважаються загалом вірними за додаткових обмежень. Наприклад, класична механіка вірна, якщо розміри досліджуваних об'єктів набагато більше розміріватомів, швидкості істотно менші за швидкість світла, і гравітаційні сили малі. Ці теорії досі активно досліджуються; наприклад, такий аспект класичної механікиЯк теорія хаосу була відкрита тільки в XX столітті. Вони становлять основу всім фізичних досліджень.

Фізика – фундаментальна природнича наука, Якою вже кілька тисячоліть. Пояснити природні явищаз наукової точки зору намагалися ще в давнину. Самий відомий фізикта математик Стародавню ГреціюАрхімед відкрив кілька механічних законів. Інший давньогрецький фізик Стратон у 3 столітті до зв. е. заклав основи експериментальної фізики

Багатовікова історія людства, погляди та гіпотези вчених, постійні дослідження призвели до того, що майже всі природні явища зараз можна пояснити з погляду фізики. У цій науці виділяють кілька основних розділів, кожен із яких описує певні процеси макро- і мікросвіту.

Основні розділи

Основні розділи фізики – це механіка, молекулярна фізика, електромагнетизм, оптика, квантова механіка та термодинаміка.

Механікою називають розділ фізики, який вивчає закони руху тел. Молекулярна фізика - одне із основних розділів, вивчає молекулярну структуру речовин. Електромагнетизм - масштабний розділ, що вивчає електричні та магнітні явища. Оптика вивчає природу світла та електромагнітних хвиль.

Термодинаміка вивчає теплові стани макросистем. Ключові поняттяцього розділу: ентропія, енергія Гіббса, ентальпія, температура, вільна енергія.

Квантова механіка - фізика мікросвіту, що зобов'язана своєю появою дослідженням Макса Планка. Саме цей розділ – квантова механіка – по праву вважається найскладнішим розділом фізики.

Розділи механіки

Основні розділи фізики прийнято поділяти на власні розділи. Наприклад, у механіці виділяють класичну та релятивістську. Класична механіка завдячує своїм становленням Ісааку Ньютону, геніальному англійському вченому, автору трьох основних законів динаміки. Важливу рольтакож зіграли дослідження Галілея. Класична механіка розглядає взаємодію тіл під час руху зі швидкостями, набагато меншими, ніж швидкість світла.

Кінематика та динаміка - розділи фізики, що вивчають рух ідеалізованих тіл. Загалом у класичній механіці виділяють кінематику, динаміку, акустику, механіку. суцільних середовищ.

Акустикою названо розділ фізики, що вивчає звукові хвилі, а також пружні коливання різних частот.

У фізиці суцільних середовищ прийнято виділяти гідродинаміку та аеростатику. Це розділи фізики, присвячені законам руху рідин та газів відповідно. А також виділяють фізику плазми та теорію пружності.

Релятивістська механіка розглядає рух тіл, що рухаються зі швидкостями, майже рівними швидкостісвітла. Народження релятивістської механіки нерозривно пов'язане з ім'ям Альберта Ейнштейна, творця СТО та ОТО.

Молекулярна фізика

Молекулярною фізикою називають розділ фізики, що займається дослідженням молекулярної структуриречовини. В курсі молекулярної фізикививчаються закони ідеального газу. Тут вивчається рівняння Менделєєва-Клапейрона, молекулярно-кінетична теорія.

Електромагнетизм

Електромагнетизм - один із найбільш глобальних розділів, якими багата фізика. Розділи фізики електрики та магнетизму: магнетизм, електростатика, рівняння Максвелла, магнітостатика, електродинаміка. Важливий внесок у розвиток цього розділу зробили Кулон, Фарадей, Тесла, Ампер, Максвелл.

Оптика

Ще Середні віки люди зацікавилися пошуком наукового пояснення оптичних явищ. Розділи фізики, створені для цього: геометрична, хвильова, класична та рентгенівська оптика.

Істотний внесок у розвиток оптики зробив Ісаак Ньютон. Його праця "Оптика", видана в 1704 році, стала ключем до подальшого розвиткугеометричні оптики.

Квантова механіка

Це наймолодший розділ, яким представлена ​​фізика. Розділ квантова механіка має чітку дату народження – 14 грудня 1900 року. Цього дня Макс Планк зробив доповідь про поширення енергії. Він першим припустив, що енергія елементарних частот випромінюється дискретними дозами. Для опису цих дискретних порцій Макс Планк ввів особливу константу - постійну Планку, яка пов'язує енергію з частотою випромінювання.

У квантовій механіці виділяється атомна та ядерна фізика. Розділи фізики даного напрямупояснюють структуру атома та атомних субодиниць.

Предмет фізики

Науковий метод

Фізика – природнича наука. В її основі лежить експериментальне дослідженняявищ природи, та її завдання - формулювання законів, якими пояснюються ці явища. Фізика зосереджується на вивченні фундаментальних та найпростіших явищ і на відповідях на прості питання: з чого складається матерія, яким чином частинки матерії взаємодіють між собою, за якими правилами та законами здійснюється рух частинок і т. д. В основі фізичних досліджень лежать спостереження. Узагальнення спостережень дозволяє фізикам формулювати гіпотези про спільні загальних рисцих явищ, якими велися спостереження. Гіпотези перевіряються за допомогою продуманого експерименту, в якому явище виявлялося б якнайбільше чистому виглядіі не ускладнювалося іншими явищами. Аналіз даних сукупності експериментів дозволяє сформулювати закономірність. На перших етапах досліджень закономірності носять переважно емпіричний, феноменологічний характер, тобто описується кількісно за допомогою певних параметрів, характерних для досліджуваних тіл і речовин. Аналізуючи закономірності та параметри, фізики будують фізичні теорії, які дозволяють пояснити досліджувані явища на основі уявлень про будову тіл та речовин та взаємодію між їх складовими частинами. Фізичні теорії, своєю чергою, створюють передумови для постановки точних експериментів, у яких переважно визначаються рамки їх застосування. Загальні фізичні теорії дозволяють формулювання фізичних законів, які вважаються загальними істинами, поки накопичення нових експериментальних результатів не вимагатиме їх уточнення.

Склався остаточний поділ праці між фізиками-теоретиками та фізиками-експериментаторами. Енріко Фермі був, мабуть, останнім видатним фізиком, успішним як у теорії, так і в експериментальній роботі.

Передній край фізики перемістився в область дослідження фундаментальних законівставлячи собі за мету створити теорію, яка б пояснювала Всесвіт, об'єднавши теорії фундаментальних взаємодій. На цьому шляху фізика отримала часткові успіхи у вигляді теорії електрослабкої взаємодії та теорії кварків, узагальненої у так званій стандартної моделі. Однак квантова теорія гравітації досі не побудована. Певні сподівання пов'язуються з теорією струн.

Починаючи зі створення квантової механіки, швидкими темпами розвивається фізика твердого тіла, відкриття якої призвели до виникнення та розвитку електроніки, а з нею та інформатики, які внесли докорінні зміни у культуру людського суспільства.

Теоретична та експериментальна фізика

В основі своєї фізика - експериментальна наука: всі її закони та теорії ґрунтуються та спираються на досвідчені дані. Однак найчастіше саме нові теорії є причиною проведення експериментів і, як наслідок, лежать в основі нових відкриттів. Тому прийнято розрізняти експериментальну та теоретичну фізику.

Експериментальна фізика досліджує явища природи у заздалегідь підготовлених умовах. У її завдання входить виявлення раніше невідомих явищ, підтвердження чи спростування фізичних теорій. Багато досягнень у фізиці були зроблені завдяки експериментальному виявленню явищ, що не описуються існуючими теоріями. Наприклад, експериментальне вивчення фотоефекту послужило однією з посилок створення квантової механіки (хоча народженням квантової механіки вважається поява гіпотези Планка , висунутої ним дозволу ультрафіолетової катастрофи - феномена класичної теоретичної фізики випромінювання).

До завдань теоретичної фізики входить формулювання загальних законівприроди та пояснення на основі цих законів різних явищ, а також передбачення досі невідомих явищ. Вірність будь-якої фізичної теорії перевіряється експериментально: якщо результати експерименту збігаються з прогнозами теорії, вона вважається адекватною (досить точно описує це явище).

При вивченні будь-якого явища експериментальні та теоретичні аспектиоднаково важливі.

Прикладна фізика

Від свого зародження фізика завжди мала велике прикладне значенняі розвивалася разом із машинами та механізмами, які людство використовувало для своїх потреб. Фізика широко використовується в інженерних науках, чимало фізиків були одночасно винахідниками і навпаки. Механіка, як частина фізики, тісно пов'язана з теоретичною механікою та опором матеріалів як інженерними науками. Термодинаміка пов'язана з теплотехнікою та конструюванням теплових двигунів. Електрика пов'язана з електротехнікою та електронікою, для становлення та розвитку якої дуже важливі дослідження в галузі фізики твердого тіла. Досягнення ядерної фізикизумовили появу ядерної енергетики, і тому подібне.

Фізика має також широкі міждисциплінарні зв'язки. На кордоні фізики, хімії та інженерних наук виникла та швидко розвивається така галузь науки як матеріалознавство. Методи та інструменти використовуються хімією, що призвело до становлення двох напрямів досліджень: фізичної хіміїі хімічної фізики. Все потужнішим стає біофізика - область досліджень на кордоні між біологією та фізикою, в якій біологічні процесививчаються виходячи з атомарної структури органічних речовин. Геофізика вивчає фізичну природугеологічних явищ. Медицина використовує методи, такі як рентгенівські та ультразвукові дослідження, ядерний магнітний резонанс- для діагностики, лазери - для лікування хвороб очей, ядерне опромінення - в онкології тощо.

Основні теорії

Хоча фізика має справу з різноманітними системами, деякі фізичні теорії можна застосовувати у великих областях фізики. Такі теорії вважаються загалом вірними за додаткових обмежень. Наприклад, класична механіка вірна, якщо розміри досліджуваних об'єктів набагато більші за розміри атомів, швидкості істотно менші за швидкість світла, і гравітаційні сили малі. Ці теорії досі активно досліджуються; наприклад, такий аспект класичної механіки, як теорія хаосу був відкритий лише у XX столітті. Вони становлять основу всім фізичних досліджень.

Розділи фізики

Макроскопічна фізика

• Механіка твердого тіла

Мікроскопічна фізика

• Статистична фізика
• Фізика конденсованих середовищ
  • Фізика наноструктур

Розділи фізики на стику наук

Довідка

• Одиниці виміру фізичних величин
• Олімпіадні завдання з фізики

Найважливіші журнали

Російські

• Журнал експериментальної та теоретичної фізики (ЖЕТФ)

Закордонні

• Журнали Американського фізичного товариства
  • Physics – короткі оглядові статті за результатами, опублікованими в інших журналах товариства.
  • Reviews of Modern Physics (RMP) Публікує оглядові статті з великих розділів фізики
  • Physical Review Letters (PRL) Найбільш престижний (після Nature та Science) журнал: короткі статтіз нових досліджень
  • Physical Review (A, B, C, D, E) Статті різного форматубільш детальні, але менш оперативно публіковані, ніж у Phys. Rev. Lett.
• Журнали
• Європейські журнали
  • Journal of Physics (A, B, C...)
  • Physica (A, B, C...)
  • Europhysics Letters
  • Zeitschrift für Physik Саме в цьому журналі публікувалися Ейнштейн, Гейзенберг, Планк.
  • Nuovo cimento (A, B, C...)
• Науково-популярні журнали

А також архів препринтів arXiv.org, на якому статті з'являються набагато раніше від їх появи в журналах і доступні для вільного скачування.

Див. також

Посилання

Коди у системах класифікації знань

• Державний рубрикатор науково-технічної інформації(ГРНТІ) (станом на 2001 рік): 29 ФІЗИКА

Примітки

Література

• Іванов Б. Н. Закони фізики. Вид.3, М:URSS, 2010 р., 368 с

Фізика (грец. від physis - природа) - наука про природу, що вивчає найпростіші і водночас найбільше загальні властивостіматеріального світу.

Фізика - одна з основних областей природознавства - наука про властивості та будову світу, про форми її руху та зміни, про загальних закономірностяхявищ природи.

Основоположниками фізики є такі великі вчені як: Галіо Галілей італійський фізик, астроном, філософ, математик, Блез Паскаль - французький математик, фізик, релігійний філософ, Ісаак Ньютон - англійський математик, астроном, фізик. Ньютона прийнято вважати основоположником фізики.

Від ранніх цивілізацій, що виникли на берегах Тигра, Євфрату та Нілу, не залишилося жодних свідчень в області фізичних знань, на той момент не було системи фізичних знань, а існували лише певні описи та факти, не підтверджені теоретичними узагальненнями та висновками. Давні називали фізикою будь-яке дослідження навколишнього світу та явищ природи. Таке розуміння фізики зберігалося остаточно 17 століття.

Аристотель IV столітті до нашої ери вперше вжив слово «фюзис», що означає природа. Він також ужив слова «матерія» та «форма».

Так, з якого періоду історії виникла фізика, яку ще не можна було назвати наукою?

На наш погляд спостереження над природою почалося в давнину, коли в людини з'явилася необхідність прогодувати себе і своїх близьких, але людина ще не перейшла до землеробства і до скотарства, а користувався плодами лісу і полюванням на диких тварин.

Спробуємо уявити абстрактну картину. Випадково в буреломі, де хаотично повалені дерева, одне з них виявилося на іншому так, що коренева система, «видраного» дерева лежала на землі, його ствол, спираючись на інше дерево, вільно звисав. Древня людинавипадково вступив на стовбур досить далеко від точки опори, своєю вагою підняв усю кореневу систему дерева вагою, набагато більшою, ніж вага самої людини.

Людина нічого не зрозуміла, але помітила цю особливість, яку і стала застосовувати за потреби. Так, з'явився важіль. Сталося це задовго до досліджень Архімеда (287 до нашої ери). Людина, як ми вважаємо, помітив і дещо розрахувала співвідношення плечей важеля і сил, що діють на нього.

Архімед же навів у систему весь накопичений досвід. Згідно з переказом, Архімед виголосив відому всім фразу: «Дайте мені точку опори, і я підніму Землю»!

Звичайно, він мав на увазі застосування важеля.

Внесок Архімеда в математику та фізику, безумовно, великий. Архімед є основоположником теоретичної механікита гідростатики. Він розробив методи знаходження площ, поверхонь та обсягів різних фігур та тіл.

В основоположних працях зі статики та гідростатики (закон Архімеда) Архімед дав зразки застосування математики в природознавстві та техніці. Йому належить безліч технічних винаходів: архімедів гвинт, визначення складу сплавів зважуванням у воді, системи для підняття великих тягарів, військові метальні машини.

У фізиці Архімед запровадив поняття «центр тяжкості». Він встановив наукові засадистатики та гідростатики, дав зразки застосування математичних методівв фізичних дослідженнях. Основні положення статики сформульовані у творі «Про рівновагу плоских фігур». Архімед робить висновок про закон важеля. Знаменитий законгідростатики, який увійшов у науку з ім'ям Архімеда (Архімеда закон), сформульований у трактаті «Про плаваючі тіла».

Поява вітрила, як ми вважаємо, також трапилася випадково. Стародавні люди знову за допомогою спостережень набули досвіду. Як ми думаємо, людина зауважила, що якщо встати і плисти на колоди за допомогою примітивного весла, і при цьому дме попутний вітер, то колода починає рухатися досить швидко. Можливо, людина помітив, що стовбур дерева, що пливе по воді, з гілками, що стирчать, рухається швидше, ніж без гілок. Пізніше людина свідомо спорудила з гілок із листям чи зі звірячої шкіри подібність вітрила. Так, з'явилося перше примітивне вітрило.

Через багато століть, в результаті накопиченого людством досвіду, з'явилися вітрильні кораблі, які вже були здатні плисти і проти вітру. І серед них барк, найсучасніший вітрильник. У основі цього явища лежить складання діючих сил.

Іншим найбільшим винаходом давнини є колесо. Ми вважаємо, що це, швидше за все, колективний винахід, оскільки одна людина не могла придумати колесо, потім посадити його на вісь, закріпити на ній платформу і отримати, таким чином, віз. Як ми вважаємо, давні люди помітили, що якщо взяти товсту колоду, то її легше переміщати землею, якщо під колоду підкладати круглі обрубки дерева. Внаслідок роздумів людини, навіть не групи людей, а цілих поколінь, вийшло колесо.

Винахід колеса дав колосальний поштовх у розвитку сучасної цивілізації.

Тут хотілося б згадати про цивілізацію давніх інків. Інки - це індіанське плем'я, яке мешкало на землях таких сучасних країн, як Перу, Еквадор, Болівія та інші. Стародавні інки не знали і не застосовували колесо через рельєф земель, які вони займали. Перу - країна гірська, і інками не був помічений той факт, що горезвісна колода, можна переміщати качками.

Так, ми вважаємо, що фізика зародилася з урахуванням збору спостережень, досвіду, інформації. Коли ж такої інформації накопичилося чимало, найбільші вчені давнини систематизували накопичені знання, створивши фундаментальну теоріюмеханіки.

Наш невеликий роздум про те, коли зародилася фізика, хотілося б закінчити віршем:

Читай, слухай і розумій,

Частіше думай, думки, пізнавай,

Ти в жанри різні «влітай»

І книги повністю «ковтай»,

Але нічого не упускай!

Врахуй, що кожен розумна людина

Читає книги різних років.

Він у них живе, співає та танцює,

Він знання все там бере

І все дослівно дізнається,

Уважає, мислить, пізнає,

Повернувшись у світ,

Він усім розповість,

Що дарують чудові краєвиди,

Картин з тих чудових долин,

Де життя він подумки прожив

І світ із інших боків відкрив.

За що все життя дякував

Літературне чудове світло,

Пролитий з давніх літ на світ.

Література:

1. Великий енциклопедичний словник, гл. ред. Прохоров А. М. - М: Велика Російська енциклопедія, 2002. – 1456 с.

2. Житомирський С. В. Вчений із Сіракуз: Архімед. Історична повість. - М: Молода гвардія, 1982. - 191 с.

3. Ожегов С. І., Шведова Н. Ю. Тлумачний словникросійської мови: 72500 слів та висловів / Російська АН. інститут російської.; Російський фондкультури. - М: Азъ Ltd., 1992. - 960 с.

4. Царьова М. В. Вірш, «Великий чтива книг», 2015.