ФИЗИКА

ФИЗИКА, (аз юнонӣ phusis — табиат), илмест дар бораи табиат, ки хосиятҳои оддӣ ва умдаи олами моддиро меомӯзад. Физика асосан илми таҷрибавист, яъне асоси қонунҳои онро далелу бурҳонҳои таҷрибавӣ ташкил медиҳанд. Дар ин қонунҳо таносубҳои миқдорӣ дар шакли формулаҳои математикӣ ифода ёфтаанд. Физика ду соҳаи аз як тараф мустақил ва аз тарафи дигар бо якдигар сахт алоқаманд дорад: Физикаи таҷрибавӣ ва физикаи назариявӣ. Дар физикаи таҷрибавӣ таҷрибаҳое гузаронида мешаванд, ки тавассути онҳо далелу бурҳонҳои нав ошкор мегарданд ва қонунҳои маълуми физикӣ аз санҷиш мегузаранд. Тавсифи қонунҳои табиат ва дар асоси онҳо шарҳ додани ҳодисаҳои физикй вазифаи физикаи назариявӣ мебошанд. Аз рӯи объекти тадқиқ физика ба чанд соҳаи алоҳида тақсим мешавад: физикаи зарраҳои элементарӣ, физикаи ядро, физикаи атом ва молекулаҳо, физикаи газ ва моеъот, физикаи ҷисми сахт ва физикаи плазма. Аз рӯи шаклҳои ҳаракати материя физикаро ба соҳаҳои механикаи нуқтаи материалӣ ва ҷисмҳои сахт, механикаи муҳити яклухт, термодинамика ва механикаи статистикӣ, электродинамика (аз он ҷумҳа оптика) назарияи ҷозиба, механикаи квантӣ ва назарияи квантии майдон тақсим мекунанд. Ташаккули илмҳои физикӣ ба асри 17 рост меояд, ки он аз механикаи таҷрибавии Галилей ибтидо гирифта, бо тадқиқоти Нютон анҷом меёбад. Механикаи классикии Нютон аввалин назарияи физикии амиқу ҷиддие буд, ки дар давоми қариб 200 соли минбаъда ба тасаввуроти онвақтаи доир ба вақту фазо доштаи инсон мувофиқат мекард. Нимаи дуюми асри 17 ва ибтидои инкишофи пуравҷи оптика рост меояд. Ҳодисаҳои дифраксия ва дислерсияи рӯшноӣ таҳқиқ шуданд. Кашфи ду навъ заряди электрӣ ва қонуни таъсири мутақобили онҳо аз аввалин комёбиҳои электродинамика буданд. Қувваи таъсири мутақобили ҷараёнҳои электрикӣ (А. Ампер), ҳодисаи индуксияи электромагнитӣ, таъсири химиявии ҷараён (М. Фарадей) аз қабили кашфиёти ҳамин давраанд.

Дар асри 18 бунёди динамикаи ҷисми сахт (Л. Эйлер), механикаи моеот ва газҳо (Д. Бернулли, Ж. Лаграпж) гузошта шуд. Дар натиҷаи ҳодисаҳои гармиро тадқиқ карданл С. Карно, Ю. Майер, Ҷ. Ҷоул, Г. Гелмголц, Р. Клаузиус ду қонуни термодинамика ва (мувофиқан) ду функсили якқиматаи ҳолати система (энергияи дохилӣ ва энтропия) кашф шуданд. Омӯзиши минбаъдаи қонунҳои газ ба Б. Клапейрон ва Д. И. Менделеев имкон дод, ки му, одилаи ҳолати гази идеалиро ҳосил намоянд. Комёбиҳои ин соҳа ба термодинамика ва назарияи молекулӣ-кинетикии просессҳои гармӣ заминаи устувор гузоштанд ва зимни ҷустуҷӯи мазмуни статистикии асоси дуюми термодинамика қонунҳои отатистика кашф шуданд. Услуби статистии Болсман ва Максвелл минбаъд аз тарафи Ҷ. Гиббс инкишоф дода шуд. Натиҷаи таҷрибаҳои то нимаи дуюмн асри 19 дар соҳаи электр анҷомёфта ба Ҷ. Максвелл имкон дод, ки назарияи классикии мавҷҳои электромагнитиро ба итмом расонад. У дар «Рисола роҷет ба электрик ва магнетизм» (1873) муодилаҳоеро ҳосил намуд, ки онҳо робитаи майдонҳои электрикӣ ва магнитиро ифода мекунанд. Ин муодилаҳо асоси электродинамикаи классикианд. Кашфи мавҷҳои электромагнитӣ (Герц, 1886) ва ихтирои радио (А. С. Попов, 1895) назарияи Максвеллро тасдиқ карданд. Натиҷаи манфии таҷрибаи Майкел, сон, кашфи радиоактивият (А. Беккирел, 1896) ва электрон (Ҷ. Томсон, 1897), масъалаҳои «фалокати ултрабунафш», фотоэффект, ноустувории атом, ба ҳарорат вобаста будани гармғунҷоиши ҷисмҳо аз ҳамин қабил буданд. Ноқисии физикаи классикӣ дар шарҳи ҳодисаи фотоэффект он буд, ки ба басомади рӯшноии афтанда вобаста будани суръати электронҳои аз металл кандашударо шарҳ дода наметавонист. Электродинамикад классикӣ нишон медиҳад, ки дар натиҷаи ҳаракати бошитоби электронҳо атом бефосила нур меафканад. Баъдтар маълум гардид, ки ин боиси ноустувории атом мегардад, вале таҷриба инро тасдиқ накард. Охири асри 19 олимон кӯшиданд далелҳои таҷрибавии электродинамика, оптикаи муҳитҳои ором ва мутаҳаррикро дар асоси назарияи эфир (таҷрибаҳои Эйри, 1870, Ғоуланд, 1876, Рентген, 1888) фаҳманд, вале ин фақат баъди ба вуҷуд омадани назарияи нисбият имконпазир гардид, ки мувофиқи ои тасавуроти оид ба вақту фазо доштаи инсон мукаммалтар шуд. Дар физикаи статистикии классикӣ оид ба тақсимоти энергия теоремае ҳаст, ки мувофиқи он ба ҳар як дараҷаи озоди система энергияи 1/2 кТ (н — собитаи Болсман, Г—ҳарорати мутлақ) мувофиқ меояд. Татбиқи он ба масъалаи нурафкании ҷисми мутлақ сиёҳ натиҷаи ба таҷриба якхеларо надод. Ин масъаларо М. Планк(1900) ҳал кард. Фарзияи Планк ин буд, ки атомҳо бар хилофи элоктродинамикаи классикӣ эвергияи электромагнитиро на муттасилан, балки мунфасилан (ба таври диокретӣ), яъне дар шакли квантқо хориҷ мекунанд ва энергияи квантҳои хориҷшуда ё ба басомад (V)- ашон мутаносиб аст:  = hv. Ин ҷо h—6,624• 10^-27 эрг сон собитаи Планк мебошад.

Ҳамин тариқ, маълум шуд, ки физикаи классикӣ дар ҳалли бисёр масъалаҳои асосӣ оҷиз аст. Ин водор намуд, ки тасаввуроти асосии физикаи асри 19 ҳатман аз нав муоина шавад. Зимни ҷустуҷӯи ҳалли ин масъалаҳо, ки ба ибтидои асри 20 ва инкишофи босуръати физика рост меояд, асоси физикаи муосир — назарияи нисбият ва механикаи квантӣ ба вуҷуд омад.

Масъалаи асосии физика дар ҳамаи давраҳо тадқиқи материл буд ва мемонад. Ҳудудҳои фазоӣ ва замоние, ки хосиятҳои материя дар онҳо ошкор мегарданд, дар микро- ва макроолам тадриҷан васеъ мешаванд. Аз ин рӯ комёбиҳои физикаи зарраҳои элементарӣ ва космология, ки ба мураттаб сохтани назарияи ягонаи таъсирҳои мутақобил вобастаанд, ин масъаларо равшантар месозанд. Дар ин кор принсипҳои умумии назарияи квантии майдон ва симметрияи табиат ба асос гирифта мешаванд. Масалан, агар қонуни ошкоршуда ба принсипи инвариантнокии релятивистӣ итоат накунад, пас он қонун ё ҳодисаи табиатро фақат тақрибӣ ифода мекунад ва ё комилан нодуруст аст.

Соли  1918 Э. Нётер барои табдилоти муттасил муқаррар намуд, ки ҳар як қонуни бақо натиҷаи ягон симметрияи фазо ва вақт мебошад. Баъди солҳои 50 асри 20 адади зарраҳои элементарии ошкоршуда хеле афзуд (ҳоло онҳо бештар аз 200-тоанд) ва бо мақсади ба низом даровардани оилаҳои гуногуни онҳо зарурати дохил намудани ададҳои квантии нав ва симметрияҳои ба табдилоти мунфасил мувофиқ ба миён омад. Пешгӯиҳои назарӣ ба ин симметрияҳо дар таҷриба собит гардидаанд. Алҳол физикаи барномаи Эйнштейн,ро дар боби зимни як назарияи томи физикӣ муттаҳиду маънидод кардани майдонҳои маълуми физикӣ аз мавқеи нав татбиқ намуда, комёбиҳои бузурге ба даст оварданд.

Пайдоиши физикаи фишорҳои пасту баланд, физикаи энергияҳои азим, физикаи плазма, радиофизикаи квантӣ, термодинамикаи процессҳои барнагарданда, хромодинамикаи квантӣ ва ғайра ифодаи серсоҳагии физикаи муосир аст. Ҳалли масъалаҳои ин соҳаҳо робитаи илмҳои табиатшиносиро мустаҳкамтар намуда, вазифаҳои нав ба миён меорад. Маҳз ба тақозои назарияи квантии майдон ҳисоби тензорӣ, геометрияи риманӣ, назарияи гурӯҳҳо, топологияи алгебравӣ барин соҳаҳои математикаи муосир татбиқ ва мазмуни нав ёфтанд. Аз тарафи дигар, зимни усулҳои физикии тадқиқи падидаҳои гуногуни заминию осмонӣ астрофизика, химия, математикаи физикӣ, биофизика, геофизика, космологияи релятивистӣ ва ғайра ташкил ёфтанд. Ҳамин тариқ, физикаи муосир ҳудуди татбиқи худро хеле васеъ кардааст ва дар инқилоби илмию техникии имрӯза саҳми, калон дорад.

Марказҳои тадқиқоти физикӣ дар Тоҷикистон Институти физика ва техникаи ба номи С. У. Умарови Академияи Фанҳои РСС Тоҷикистон, Институти астрофизика, факултетҳои физикаи донишкадаҳои олии республика мебошанд, ки роҷеъ ба физикаи ҷисмҳои сахт, физикаи молекула ва физикаи ядрой, физикаи метеор ва кометаҳо комёбиҳои назаррас ба даст овардаанд.

Адабиёт: Дорфман Я. Г., Всемирная история физики с древнейших премён до конса XVIII века, Москва, 1974: Марков М. А., О природе материи, Москва, 1976; Каписа П. Л., Эксперимент, теория, практика, Москва, 1984; Гинзбург В. Л.. О физике и астрофиаике, 3 издателство. Москва, 1985.

А. Адҳамов, П. Раҷабов.