# Фізыка

|  |
| --- |
| Фізыка |
| Навука |
| Ад верхняга левага кута па гадзіньнікавай стрэлцы

* адбіцьцё сьвятла (апісанае ў артыкуле Оптыка)
* лязэр
* паветраны шар, напоўнены гарачым паветрам
* ваўчок (рух якога апісваецца клясычнай мэханікай)
* эфэкты неэлястычнага сутыкненьня
* атамныя арбіталі вадароду (якія апісваюцца квантавай мэханікай)
* выбух атамнай бомбы
* маланка (якая зьяўляецца электрычнай зьявай)
* галяктыкі (фатаграфія касьмічнага тэлескопа Габл)
 |
|  Зьвесткі  |
|  Падкляса ад  | прыродазнаўчыя навукі і фізычная навука[d] |
|  Тэма  | 4964 |
|  Прадмет вывучэньня  | матэрыя і энэргія |
|  Пэрыяд заснаваньня  | XVII стагодзьдзе |
|  Гісторыя  | гісторыя фізыкі[d] |
|  Асноўныя кірункі  |  мэханіка, тэрмадынаміка, оптыка, клясычная электрадынаміка, тэарэтычная фізыка й інш.
  |
|  Цэнтры дасьледаваньняў  |  ва ўсім сьвеце
  |
|  Значныя навукоўцы  |  гл. ніжэй
 |
| **Фізыка** ў Вікісховішчы |

**Фі́зыка** (ад грэц. *φυσικός* і *φύσις* — прырода) — фундамэнтальная навука аб прыродзе.

*Прадметам* фізычных дасьледаваньняў ёсьць назіраныя зьявы рэчаіснасьці («фэномэны»), *мэтаю* — эканомнае іх апісаньне праз пабудову адпаведных тэорыяў, з выкарыстаньнем навуковага мэтаду.

Надзейна ўсталяванымі разьдзеламі фізыкі ёсьць тэорыя гравітацыі Айнштайна, клясычная электрадынаміка Максўэла, рэлятывісцкая мэханіка, квантавая фізыка, фізычная кінэтыка й статыстыка. Сучасны стан разьвіцьця фізыкі адкрывае перад чалавецтвам нечуваныя магчымасьці тэхналягічнага засваеньня тэарэтычна ўжо засвоеных абсягаў: вядомыя прыклады пэрспэктыўных дастасаваньняў даюць ядзерная энэргетыка, квантавая інфарматыка, біяфізыка.

Дасюль застаюцца нявырашанымі, аднак, такія фундамэнтальныя праблемы, як фенаменалягізм Стандартнай Мадэлі ў тэорыі элемэнтарных часьцінак або непраквантаванасьць гравітацыі; няма паразуменьня і з «паўфілязофскімі» пытаньнямі кшталту: Што ёсьць час? Што ёсьць розум і сьвядомасьць? Урэшце, чаму гэткай пасьпяховай сталася праграма фізычных дасьледаваньняў рэчаіснасьці; чаму Сусьвет выглядае пазнавальным? Можна спадзявацца, што разьвязаць гэтыя пытаньні станецца магчымым па стварэньні гэтак званай «тэорыі ўсяго», гэтае даўняе *idee fix* тэарэтычнай фізыкі.

## Агульная характарыстыка

Фізыка вывучае прыроду ў самым агульным сэнсе. Яна вывучае рэчыва і энэргію, а таксама фундамэнтальныя ўзаемадзеяньні прыроды, якія кіруюць формамі руху матэрыі (рэчыва).

Некаторыя заканамернасьці зьяўляюцца агульнымі для ўсіх матэрыяльных сыстэмаў, напрыклад, захаваньне энэргіі, — такія ўласьцівасьці завуць фізычнымі законамі. Фізыку часам завуць «фундамэнтальнай навукай», паколькі іншыя прыродазнаўчыя навукі апісваюць толькі некаторую клясу матэрыяльных сыстэмаў, якія падпарадкоўваюцца законам фізыкі.

Фізыка шчыльна злучаная з матэматыкай: матэматыка падае апарат, з дапамогай якога фізычныя законы могуць быць сапраўды сфармуляванымі. Фізычныя тэорыі амаль заўсёды фармулююцца ў выглядзе матэматычных выразаў, прычым выкарыстоўваюцца больш складаныя часткі матэматыкі, чым звычайна ў іншых навуках. І наадварот, разьвіцьцё шматлікіх вобласьцяў матэматыкі стымулявалася запатрабаваньнямі фізычных тэорыяў.

## Гісторыя

### Старажытнасьць

Са старажытных часоў людзі спрабавалі зразумець паводзіны і ўласьцівасьці матэрыі: чаму прадметы падаюць на зямлю, калі яны губляюць сваю крэпкасьць, чаму розныя матэрыялы маюць розныя ўласьцівасьці, і таму падобнае. Таямніцаю была і прырода Сусьвету, менавіта форма Зямлі, паводзіны і рух Сонца і Месяца. Розныя тэорыі спрабавалі растлумачыць гэтыя зьявы, аднак большасьць зь іх не былі пацьверджаныя экспэрымэнтальна. Паўставалі асобы, якія стваралі і даказвалі свае гіпотэзы, якія ў будучыні сталі асновай фізыкі, напрыклад, Архімэд, якія вывеў значныя і дакладныя законы мэханікі і гідрастатыкі.

### XVI-XVII ст.

У канцы XVI ст., Галілео Галілей прадставіў эсэ як спосабу праверкі фізычнай тэорыі, і ён пасьпяхова распрацаваў і экспэрымэнтальна пацьвердзіў некаторыя законы дынамікі, менавіта закон інэрцыі. У 1687 г. ангельскі навуковец Ісак Ньютан апублікаваў «Матэматычныя прынцыпы натуральнай філязофіі», у якой зьвернута ўвага да законаў руху, якія абапіраюцца на клясычную мэханіку і закон сусьветнага прыцягненьня, які апісвае адну з чатырох фундамэнтальных сілаў прыроды — гравітацыю. Абедзьве гэтыя тэорыі выведзеныя ў адпаведнасьці з экспэрымэнтамі. У клясычную мэханіку, таксама зрабілі значныя ўнёскі Лягранж, Ўільям Гамільтан і інш., якія адкрылі новыя фармулёўкі, прынцыпы і вынікі. Законы гравітацыі ўтварылі і разьвілі астрафізыку, у якой апісваюцца астранамічныя зьявы.

### XVII-XIX ст.

У XVIII ст., тэрмадынаміка перажыла значныя адкрыцьці. У 1733 г., Данііл Бэрнулі скарыстаў статыстычныя мэтады клясычнае мэханікі і выканаў тэрмадынамічныя вынікі, тым самым паклаўшы пачатак разьвіцьця статыстычнай мэханіцы. У 1798 г., Ўільям Томсан прадэманстраваў пераўтварэньні мэханічнай працы ў цяплыню, а ў 1847 г. Джоўль сфармуляваў закон захаваньня энэргіі.

Электрычнасьць і магнэтызм былі вывучаныя Фарадэем, Омам, і іншымі навукоўцамі. У 1855 г., Джэймз Максўэл аб’яднаў гэтыя дзьве зьявы ў адзінай тэорыі электрамагнэтызму, апісаўшы іх раўнаньнямі. Гэтая тэорыя выказала здагадку, што сьвятло ўяўляе сабою электрамагнітныя хвалі.

У 1895 г., Вільгельм Рэнтген адкрыў рэнтгенаўскае выпраменьваньне, якое валодала высокай частасьцю электрамагнітнага выпраменьваньня, што паклала зацікаўленасьць да вывучэньня радыяактыўнасьці, якая была адкрыта ў 1896 г. Анры Бэкерэлем і вывучаная сям’ёй Кюры і іншымі. Гэта заклала асновы новай вобласьці — ядзернай фізыкі.

У 1897 г., Томсан адкрыў электрон, адзін з асноўных носьбітаў зараду часьцінкі. У 1904 г., прапанаваў першую мадэль атама (існаваньне атамаў, вядома з 1808 г., калі яно было прадказана Джонам Дальтонам).

### XX-XXI ст.

У 1905 г., Айнштайн сфармуляваў тэорыю рэлятыўнасьці і стварыў новую рэлятывісцкую тэорыю гравітацыі. Ён быў адным зь нешматлікіх навукоўцаў, якія паклалі пачатак квантавай фізыцы.

У 1911 г., Эрнэст Рэзэрфорд правёў шэраг экспэрымэнтаў з расьсейваньнем альфа-часьцінак, тым самым даказаўшы існаваньне кампактнага ядра атама, з дадатна зараджаным пратонам. Нэўтральна зараджаныя часьцінкі — нэўтроны, былі выяўленыя Джэймзам Чадўікам у 1932 г.

Напачатку XX ст. Макс Плянк, Альбэрт Айнштайн, Нільс Бор і іншыя растлумачылі вынікі экспэрымэнтаў квантавых анамаліяў, а затым прадставілі канцэпцыю дыскрэтных энэргетычных узроўняў. У 1925 г., Вэрнэр Гайзэнбэрг і Эрвін Шрэдынгер сфармулявалі квантавую мэханіку, якая ўключала раней набытыя веды пра квантавы сьвет і растлумачылі вынікі шматлікіх экспэрымэнтаў. У квантавай мэханіцы вынікі фізычных вымярэньняў падлягаюць законам верагоднасьці.

Квантавая мэханіка таксама распрацавала тэарэтычныя прылады для фізыкі, якая вывучае фізычныя ўласьцівасьці цьвёрдых целаў і вадкасьцяў, у тым ліку такія зьявы, як крышталічная структура, праводнасьць, звышправоднасьць і звышцякучасьць. Сярод першапраходцаў у гэтай вобласьці фізыкі вылучаюць Блоха, які здолеў растлумачыць паводзіны электронаў у крышталічных структурах.

Падчас Другой сусьветнай вайны, усе ваюючыя бакі імкнуліся да вывучэньня ядзернай фізыкі, жадаючы зрабіць атамную бомбу. Нямецкія намаганьні не ўвянчаліся посьпехам, але саюзны Мангэтанскі праект дасягнуў мэты. У Амэрыцы ў 1942 г., каманда на чале з Энрыка Фэрмі дасягнула першай штучнай ядзернай ланцуговай рэакцыі, а ў 1945 г. першы ядзерны выбух прагрымеў у Нью-Мэксыка.

У сярэдзіне XX ст. было апісана электрамагнітнае ўзаемадзеяньне. Квантавая тэорыя поля паслужыла асновай для сучаснай тэорыі часьцінак, якая займаецца вывучэньнем фундамэнтальных сілаў прыроды і элемэнтарных часьцінак. У трэцяй чвэрці XX ст., Янг і Мілс пасьпяхова апісалі ўсе вядомыя на дадзены момант часьцінкі.

## Некаторыя выбітныя фізыкі

* Ісак Ньютан
* Рычард Фэйнман
* Альбэрт Айнштайн
* Поль Дырак
* Энрыка Фэрмі
* Джэймз Максўэл
* Гэндрык Антоон Лёрэнц
* Стывэн Ўайнбэрг
* Дэйвід Грос
* Эдвард Ўітэн

## Крыніцы

## Вонкавыя спасылкі

* Энцыкляпэдыя фізыкі  (анг.)
* Фізыка на Nature.com  (анг.)
* Сьвет фізыкі  (анг.)