JM Free Ebooks - шаблон joomla Форекс
Душанбе, 18 Июни 2018 04:57

Таърихи физика: аз хронология то кашфиёт

Муаллиф:

  Ҳарчанд таърихи физика ҳамчун илми мустақил танҳо аз асри XVII оғоз меёбад, вале заминаҳои бунёдии он аз замонҳои хеле қадим, аз вақте ки одамон ба системаи аввалини донишҳо оид ба муҳити атроф таваҷҷуҳ пайдо карданд, ибтидо мегиранд. Ин донишҳо то Замони нав ба фалсафаи табиӣ тааллуқ доштанд ва фаҳмишҳо оид ба механика, астрономия ва физиологияро дар бар мегирифтанд. Таърихи ҳақиқии физика ба туфайли таҷрибаҳои табиатшиноси италиявӣ Галилео Галилей ва шогирдони вай ибтидо мегирад. Ҳамчунин, ин илмро олими англис Исаак Нютон бунёд гузошт.

  Дар асрҳои XVIII-XIX истилоҳоти калидии энергия, масса, импулс ва ҳоказо пайдо шуданд. Дар асри XX бошад, маҳдудияти физикаи классикӣ ошкор гардида, дар заминаи он назарияи нисбият, физикаи квантӣ, назарияи зарраҳои бунёдӣ, электродинамикаи квантӣ ва монанд ба инҳо ба вуҷуд омаданд. Дар замони муосир донишҳои илмии табиатшиносӣ мукаммал гардидаанд, вале то ҳол масъалаҳои ҳалталаб ва саволҳои беҷавоб оид ба табиати сайёраи мо ва тамоми кайҳон хеле зиёданд.

  Аҳди қадим. Бисёре аз динҳои ашёпарастонаи (фетишистонаи) Дунёи қадим ба астрология ва донишҳо оид ба ахтарон асос гузоштанд. Ба туфайли тадқиқотҳои шабонаи осмон илми оптика ташаккул ёфт. Бо мурури вақт ҷамъ гардидани донишҳои астрономӣ ба рушди математика таъсири амиқ расониданд. Бо вуҷуди ин дар он замон ба таври назариявӣ шарҳ додани ҳодисаҳои табиӣ ғайриимкон буд. Зеро коҳинон ҳодисаи гирифти Офтоб ва оташакро ба ғазаби илоҳӣ нисбат медоданд.

  Дар он вақт, дар Мисри Қадим ба омӯзиши ченакҳои дарозӣ, вазн ва кунҷ оғоз карданд. Ин донишҳо ба меъморон барои сохтмони аҳромҳо ва маъбадҳои азим зарур буданд. Дар ин ҷо механикаи татбиқӣ такмил ёфта, сипас ба дасти бобулиҳо гузашт. Зеро онҳо аллакай, донишҳои мукаммали астрономӣ доштанд ва барои чен кардани вақт шабонарӯзро истифода мебурданд.

  Таърихи физикаи Чини Қадим аз асри VII оғоз мегардад. Таҷрибаҳои дар асоси ҳунармандӣ ва бинокорӣ ҷамъомада, аз нигоҳи илмӣ таҳлил мегардиданд ва натиҷаи онҳо дар адабиёти фалсафӣ ифода меёфтанд. Маъруфтарин муаллифи ин адабиёт Мотсзи буда, дар асри IV пеш аз мелод зиндагӣ кардааст. Ӯ аввалин кӯшишашро барои ифода кардани қонуни асосии инертсия (қобилияти ҳолати пештараи худро нигоҳ доштани ҷисм) равона кардааст. Дар он вақт чиниҳо аллакай қутбнаморо ихтироъ ва қонунҳои оптикаи геометриро кашф намуданд. Онҳо аввалин шуда, назарияи мусиқӣ ва акустикаро ба вуҷуд оварданд, ки дар Ғарб муддатҳои тӯлонӣ оид ба он тасаввурот надоштанд.

  Замони антиқа. Таърихи антиқии физика бо шарофати заҳматҳои файласуфони юнонӣ нисбатан маълум мебошад. Зеро тадқиқотҳои онҳо ба донишҳои геометрӣ ва алгебравӣ асос гузошт. Масалан, пифагорчиён аввалин шуда эълон карданд, ки табиат тобеи қонунҳои универсалии математикӣ мебошад. Ин қонунияти юнониҳо дар оптика, астрономия, мусиқӣ ва дигар илмҳо дида мешавад.

  Таърихи рушди физикаро бе заҳматҳои Фалес, Анаксимен, Пифагор, Анаксагор, Ксенофан, Гераклит, Афлотун, Арасту, Эпикур, Архимед ва дигарон тасаввур кардан ғайриимкон аст. Аксар навшитаҳои онҳо то ин замон ба таври комил боқӣ мондаанд. Файласуфони юнонӣ аз дигар ҳамзамонони худ аз мамлакатҳои мухталиф тафовути калон доштанд, чунки онҳо қонунҳои физикаро на аз фаҳмишҳои мифологӣ, балки аз нуқтаи назари илмӣ маънидод мекарданд. Таърихи рушди физика бо шарофати мутафаккирони Юнон ба бунёди устувор ноил гардид, чунки натурфалсафаи онҳо то асри XVII илми асосии байналхалқӣ буд.

 Саҳми юнониёни Искандария. Демокрит аввалин шуда, назарияи атомҳо ва таносубан аз зарраҳои хеле хурд ва тақсимнашаванда иборат будани тамоми ҷисмҳоро маънидод кард. Эмпедокл низ қонуни бақои моддаро пешниҳод намуд. Архимед ба асосҳои гидростатикаю механика бунёд гузошта, назарияи фишанг ва бузургии қувваи болобурди моеъро баён кард. Ҳамзамон, вай муаллифи мафҳуми «маркази вазнинӣ» аст.

 Олими юнонии дигари Искандария Ҳерон яке аз бузургтарин муҳандисон дар таърихи башарият ба шумор меравад. Ӯ аввалин турбинаро сохта, ба донишҳо дар бораи чандирияти ҳаво ва фишурдашавандагии газҳо умумият дод. Идомаи таърихи рушди физика ва оптика ба тадқиқотҳои Евклид оид ба назарияи оина ва қонунҳои перспектива робита дорад.

  Давраи асримиёнагӣ. Баъд аз сарнагуншавии Империяи Рим шикасти тамаддуни антиқӣ оғоз гардид. Бисёре аз донишҳои дар замони антиқа ҷамъ гардида ба нобудӣ расида, дар Аврупо қариб тӯли ҳазор сол рушди илм боздошта шуд. Қасрҳои илмии дар замони антиқа бунёдгардида, ба дайрҳои насронӣ табдил ёфтанд ва ба онҳо муяссар гардид, ки бархе аз осори гузаштагонро нигоҳ доранд. Вале ин раванди боздории худи калисоҳо буда, онҳо илму фалсафаро тобеи доктринаи (ақоиду назариёти илмӣ, фалсафӣ ва сиёсӣ, ки асоси фаъолияти сиёсиро ташкил медиҳанд) фақеҳӣ мекарданд. Олимону донишмандонро бо азобу шиканҷа аз марзи кишвар берун меронданд ё ба воситаи инквизитсия (ташкилоти судии тафтишотии калисои католикӣ, ки дар асри XIII ташкил ёфта буд) сахт ҷазо медоданд.

  Дар ин замина, густариши илмҳои табиӣ ба мусалмонон гузашта, таърихи пайдоиши физикаи арабҳо ба тарҷумаи осори антиқии олимони Юнон алоқаманд мебошад. Дар асоси ин мутафаккирони Шарқ якчанд кашфиётҳои муҳим карданд, ки яке аз онҳо ихтирои аввалин зонунавард аз тарафи Абулазиз ал-Ҷазарӣ мебошад.

  Таназзули аврупоӣ то давраи Эҳё давом карда, дар ин давра айнак ихтироъ гардид ва сабабҳои пайдоиши тирукамон маънидод карда шуд. Файласуфи олмонӣ Николайи Кузанӣ дар асри XV аввалин шуда, беохир будани кайҳонро баён намуд. Баъд аз чанд даҳсола рассоми итолиёвӣ Леонардо да Винчи аввалин шуда, ҳодисаи капиллярнокӣ ва қонуни соишро кашф кард. Инчунин, вай барои сохтани ҳаракатдиҳандаи абадӣ кӯшиш кард, вале аз уҳдаи ҳалли ин масъала набаромад, зеро ба таври назарияӣ исбот шудааст, ки амалишавии чунин лоиҳа ғайриимкон аст.

  Давраи Эҳё. Соли 1543 астрономи лаҳистонӣ Николай Коперник асари асосии дар тамоми умр эҷодкардааш - «Оид ба чархзании ҷирмҳои осмонӣ»-ро нашр намуд. Дар китоби мазкур аввалин шуда, модели гелиомарказии олам пешниҳод гардид ва мувофиқи он Замин дар атрофи Офтоб чарх мезанад. Ин модел баръакси модели геомарказии Птолемей, ки калисоҳои насронӣ аз он пайравӣ менамуданд, буд. Бисёр олимони физика иддао доранд, ки то ин давра кашфиётҳои зиёде ба амал омаданд, лекин ибтидои инқилоби илмӣ, маҳз аз нашри китоби «Оид ба чархзании ҷирмҳои осмонӣ» оғоз мегардад. Зеро пас аз нашри он на танҳо физикаи муосир, балки дар маҷмуъ илми муосир ташаккул ёфт.

  Дигар олими машҳури Замони нав, табиатшиноси итолиёвӣ Галилео Галилей мебошад, ки ӯ бештар ҳамчун ихтироъкори телескоп (ихтирои ҳароратсанҷ низ ба ӯ тааллуқ дорад) маъруф аст. Ба ғайр аз ин, Галилей қонуни инертсия ва принсипи нисбиятро мухтасаран ифода кард. Маҳз бо шарофати кашфиётҳои вай механикаи комилан нав ба вуҷуд омад. Бояд гуфт, ки агар кашфиётҳои Галилей он замон рӯйи кор намеомаданд, физика чун илми мустақил солҳои дароз наомӯхиа мемонд. Бо вуҷуди ин, ӯ ба монанди дигар муосиронаш ба муқобили калисои насронӣ мубориза мебурд.

  Асри XVII. Ҷараёни ташаккул ёфтани илм дар асри XVII ба авҷи аъло расид. Дар ин давра механик ва математики олмонӣ Иоганн Кеплер қонуни ҳаракати сайёраҳои Системаи офтобиро (қонунҳои Кеплер) кашф намуд. Ӯ нуқтаи назари хешро дар китоби «Астрономияи нав», ки соли 1609 аз чоп баромад, баён кард. Кеплер хулоса баровард, ки сайёраҳо дар атрофи Офтоб аз рӯйи мадори эллипсӣ чарх мезананд. Инчунин, вай дар рушди оптика саҳми арзанда дошта, фаҳмиши меҳвари оптикию фокусро ба илм дохил кард ва назарияи линзаро мухтасаран маънидод намуд.

  Файласуфи фаронсавӣ Рене Декарт ба илми нав - геометрияи таҳилӣ бунёд гузошт. Илова бар ин, вай қонуни инъикоси рӯшноиро пешниҳод кард. Корҳои асосии Декарт дар китоби «Ибтидои фалсафа», ки соли 1644 нашр шудааст, баён гардидаанд.

  Яке аз олимони маъруф ва кашшофи бисёр қонунҳои физикаю риёзӣ Исаак Нютон буда, соли 1687 китоби инқилобии «Ибтидои математикаи фалсафаи табиӣ»-ро ба чоп расонид. Вай дар ин китоб қонуни ҷозибаи умумиҷаҳонӣ ва се қонуни асосии механикаро (бо номи се қонуни Нютон машҳуранд) баён кард. Нютон дар бораи назарияҳои рӯшноию оптикӣ ва ҳисобкуниҳои интегралию дифферентсиалӣ тадқиқотҳои арзишманд анҷом додааст. Аз ин рӯ, таърихи физика ва таърихи қонунҳои механика ба кашфиётҳои Нютон пайванди ногусастанӣ дорад.

  Сарҳадҳои нав. Дар асри XVIII олимони маъруф ба арсаи илм қадам ниҳоданд, ки яке аз онҳо математик ва механики швейтсарӣ, олмонӣ ва россиягӣ Леонард Эйлер буда, дар бахшҳои физикаю риёзӣ, аз ҷумла таҳлили математикӣ, механикаи сферӣ, оптика, баллистика (як қисми механикаи назарӣ, ки қонунҳои ҳаракати ягон ҷисми вазнини ба фазо партобшударо меомӯзад), мусиқӣ ва ғайра беш аз 850 рисолаҳои илмӣ эҷод кардааст. Академияи илмҳои Петербург Эйлерро ба аъзогӣ қабул кард ва ӯ дар ин ҷо ба таҳлили математикӣ бунёд гузошт.

  Тавре мо медонем, рушди илми физика дар тӯли таърих, на танҳо натиҷаи заҳматҳои олимони касбӣ, балки бештар натиҷаи хидматҳои дӯстдорони тадқиқотҳои физикӣ мебошад. Намунаи барҷастатарини худомӯзони физика сиёсатмадори амрикоӣ Бенҷамин Франклин аст. Вай ихтироъгари асбоби барқгардон буда, дар омӯзиши ҳодисаҳои электрӣ саҳми назаррас дорад ва таҳқиқодҳояш бештар ба падидаи магнетизм алоқаманданд.

  Дар интиҳои садсолаи XVIII олими итолиёвӣ Александро Волта «сутуни волтҳо»-ро бунёд кард ва ихтирои мазкур аввалин батареяи электрӣ дар таърихи инсоният гардид. Ҳамчунин, дар ин аср Габриэл Фаренгейт ҳароратсанҷи симобиро ихтироъ намуда, мавриди истифода қарор дод. Дигар кашфиёти муҳим ин садсола ихтирои машинаи буғӣ мебошад, ки соли 1784 сохта шудааст. Ин кашфиёт таҷҳизотҳои нави истеҳсолӣ ва бозсозии саноатиро ба вуҷуд овард.

  Кашфиётҳои амалӣ. Агар таърихи физика аз ибтидо ба шарҳ додани сабабҳои пайдоиши ҳодисаҳои табиӣ оғоз гардида бошад, дар асри XIX вазъият дар илм тамоман тағйир ёфт. Акнун фаҳмиши комилан нав ба вуҷуд омад ва аз физика идоракунии қувваҳои табиӣ талаб карда мешуд. Дар робита ба ин, рушди босуръати илм на танҳо ба таҷрибаҳо, балки ба физикаи татбиқӣ алоқаманд аст. «Нютони электр» - Андре-Мари Ампер фаҳмиши нави қувваи электриро ба илм ворид намуд ва дар ин соҳа Майкл Фарадей низ хеле корҳоро ба сомон расонид. Фарадей ҳодисаи индуксияи электромагнитӣ, қонунҳои электролиз, диамагнетизмро кашф намуд ва истилоҳоти физикии анод, катод, электролит, парамагнетизм, диамагнетизм, диэлектрик ва ғайраро ба илм дохил кард.

  Баъд аз ин кашфиётҳои бузург соҳаҳои нави илмӣ ба вуҷуд омаданд. Термодинамика, назарияи чандирӣ, механикаи статистикӣ, физикаи статистикӣ, радиофизика, сейсмология ва метеорология, ки ҳамагӣ манзараи муосири ягонаи оламро ташкил медиҳанд, маҳз дар ин давра пайдо шуданд.

  Дар қарни XIX фаҳмишҳо ва моделҳои нави илмӣ ба вуҷуд омаданд. Томас Юнг қонуни бақои энергияро исбот кард ва Ҷеймс Максвелл назарияи электромагнитии худро пешниҳод намуд. Химики рус Дмитрий Менделеев муаллифи системаи машҳури даврии элементҳо гардид, ки он ба тамоми физика таъсири назаррас расонид. Дар нимаи дуюми ин аср электротехника ва муҳаррикҳои дарунсӯз пайдо шуданд. Ин дастовардҳо самараи физикаи татбиқӣ мебошанд, ки ба ҳалли масъалаҳои муайяни технологӣ нигаронида шудаанд.

  Фаҳмишҳои нави илмӣ. Оид ба таърихи физика дар ибтидои асри ХХ мухтасар гуфтан мумкин аст, ки моделҳои назариявии классикӣ дар ин давра ба буҳрон гирифтор шуданд. Мухолифати формулаҳои илмии қадима ба маълумоти нави илмӣ оғоз гардид. Масалан, тадқиқотчиён нишон медоданд, ки суръати рӯшноӣ аз системаи сарҳисоб вобастагӣ надорад. Дар баробари ин, дар охири асри XIX электрон, радиоактивият ва нурҳои рентгенӣ кашф карда шуданд.

  Дар натиҷаи ҷамъшавии муаммоҳои зиёд физикаи классикӣ аз нав таҳлилу баррасӣ гардид. Муҳимтарин ҳодисаи инқилоби илмии навбатӣ асосноксозии назарияи нисбият буд. Муаллифи он Алберт Эйнштейн мебошад, ки ӯ аввалин шуда оламиёнро ба робитаи ногусастании вақту фазо шинос намуд. Дар ин давра бахши ҷадиди физикаи назариявӣ - физикаи квантӣ ба вуҷуд омад. Дар инкишофи ин илм як қатор олимони маъруфи ҷаҳонӣ: Макс Планк, Эрвин Шрёдингер, Вернер Гейзенберг, Луи де Бройл, Пол Дирак, Нилс Бор, Волфганг Паули, Макс Борн, Паул Эренфест ва дигарон иштирок доштанд.

  Мушкилотҳои муосир. Дар нимаи дуюми асри ХХ хронологияи таърихии рушди физика, ки имрӯз ҳам идома дорад, ба марҳилаи муҳими нав ворид гардид. Ин давра ба инкишофи тадқиқотҳои кайҳонӣ робитаи зич дошта, дар илми астрофизика ҷаҳиши беназир ба амал овард. Маҳз дар марҳилаи мазкур телескопҳои кайҳонӣ, зондҳои байнисайёравӣ ва детекторҳои афканишоти ғайризаминӣ пайдо гардиданд. Ҳамзамон, дар ин давра омӯзиши муфассали маълумоти ҷирмҳои гуногуни Системаи офтобӣ оғоз гардид. Олимон бо ёрии техникаи муосир экзосайёраҳо (сайёраҳои ғайри системаи офтобӣ) ва ҷирмҳои нави осмонӣ, аз ҷумла радиогалактикаҳо, пулсарҳо ва квазарҳоро ошкор сохтанд.

  Мусаллам аст, ки кайҳон дар худ пинҳон нигоҳ доштани муаммоҳои зиёди асроромезро идома медиҳад. Мавҷҳои гравитатсионӣ, энергияи ниҳон, материяи ниҳон, бо шитоб васеъшавии кайҳон ва сохтори он айни замон дар раванди омӯзиш қарор доранд ва ин бо назарияи Таркиши бузург пурратар карда мешавад. Маълумотҳое, ки дар шароити заминӣ ба даст оварда шудаанд, дар муқоиса шумораи ҳодисаю равандҳои дар кайҳон баамалоянда ва ҳудудҳои нопайдоканори он хеле каманд.

  Ҳамин тавр, масъалаи асосие, ки физикҳо имрӯз ҳамеша ба он рӯ ба рӯ мешаванд, якчанд мушкилоти бунёдии дигар, аз ҷумла коркарди варианти квантии назарияи ҷозиба, ҷамъбастнамоии механикаи квантӣ, дар як назария муттаҳид кардани ҳамаи қувваҳои баҳамтаъсирот, ҷустуҷӯйи «сохтори нафиси кайҳон» ва инчунин, дақиқ муайян кардани энергияи ниҳон ва материяи ниҳонро дар бар мегирад.

Номвар ҚУРБОНОВ

табиатшинос

 Маҷаллаи академии илмию оммавӣ (Илм ва Ҷомеа)-№2 (10), 2018

Хондан 347 маротиба