Ֆիզիկա

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Ֆիզիկական երևույթների տարբեր օրինակներ

Ֆիզիկան (հունարեն՝ φύσις (ֆուզիս) «բնություն» բառից) գիտություն է, որը ուսումնասիրում է բնության հիմնարար օրենքները, փորձում է բացատրել դրանց տարբեր դրսևորումները։ Ֆիզիկայի առաջնային խնդիրը տիեզերքի տարրական բաղկացուցիչ մասնիկների և նրանց փոխազդեցության բնութագրումն է, ինչպես նաև այդ ֆունդամենտալ սկզբունքների հիման վրա այլ ֆիզիկական համակարգերի վերլուծումը։ Քանի որ ֆիզիկան հետազոտում է տիեզերքի ամենաէական երևույթները, ներառյալ ատոմի քվանտ մեխանիկական նկարագրությունը, այն կարելի է համարել հիմնարար գիտություն, որից սկիզբ են առնում բոլոր այլ բնական գիտությունները ինչպիսիք են քիմիան, կենսաբանական, երկրաբանական և նույնիսկ հասարակական գիտությունները։

Ֆիզիկան գիտության բնագավառ է, որն ուսումնասիրում է Տիեզերքում գործող հիմնական ուժերն ու օրենքները, բացատրում նյութի և էներգիայի հատկությունները, հետազոտում ատոմի մեջ գտնվող մանրագույն մասնիկներից մինչև մեր Տիեզերքի առաջացման հետ կապված երևույթները։ Հունարեն «ֆիզիկա» բառը նշանակում է բնություն։ Ֆիզիկոսներն զբաղվում են գրեթե մինչև բացարձակ զրո աստիճանի սառը և աստղի միջուկի ջերմաստիճանի գերտաք նյութերում տեղի ունեցող երևույթներով, ուսումնասիրում են, թե ինչպես են շարժվում էլեկտրոնները, հոսում հեղուկները, ինչպես է էներգիան փոխարկվում մի տեսակից մյուսի և բազմաթիվ այլ երևույթներ։ Ֆիզիկայի խնդիրը բնության ընդհանուր օրենքները բացահայտելն է, դրանց միջոցով բնության մեջ տեղի ունեցող երևույթները բացատրելն ու մարդկությանը ծառայեցնելը։ Թեև դեռևս հին չինացիները, բաբելացիները, հույները, եգիպտացիները, հայերը և այլ ժողովուրդներ հնուց ի վեր գիտական արժեք ունեցող զգալի տեղեկություններ էին կուտակել, բայց մինչև 16-րդ դարը ֆիզիկայում տիրապետել են հին հունական մտահայեցական բնափիլիսոփայական պատկերացումները, այդ թվում նաև Տիեզերքի երկրակենտրոն համակարգի մոդելը, և միայն 16-րդ դարակեսին է Նիկոլայ Կոպեռնիկոսն առաջադրել արևակենտրոն համակարգի տեսությունը։ Գիտական ֆիզիկայի հիմքերը դրվել են 17-րդ դարում՝ Գալիլեո Գալիլեյի աշխատանքներով։ Նա առաջին գիտնականն էր, որը ֆիզիկական մարմինների ու երևույթների վարքը բացատրելու համար կարևորեց բնության փորձնական ուսումնասիրությունը։ Գալիլեյն ապացուցեց, որ մարմինների անկման ժամանակը կախված չէ նրանց զանգվածից։ Դա բնության՝ փորձնական ճանապարհով հաստատված կարևորագույն օրենքներից առաջինն էր։ Գալիլեյի ու նրա ժամանակակիցների՝ Յոհան Կեպլերի, Ռենե Դեկարտի, Քրիստիան Հյույգենսի և ուրիշների աշխատանքներն ընդհանրացրեց Իսահակ Նյուտոնը՝ ստեղծելով դասական մեխանիկան։ Նա հայտնագործեց տիեզերական ձգողության օրենքը, ցույց տվեց, որ առաջին հայացքից միմյանց հետ կապ չունեցող երևույթները (այն, որ բոլոր մարմիններն, անկախ զանգվածից, Երկրի վրա ընկնում են միևնույն ժամանակահատվածում, նույն երկարության բոլոր ճոճանակները, անկախ զանգվածից, տատանվում են միակերպ, Լուսինը՝ Երկրի, իսկ Երկիրն Արեգակի շուրջը պտտվում են անփոփոխ ուղեծրերով) այդ նույն օրենքի հետևանքներն են։ Նյուտոնի այդ տեսությունում ձևակերպվեցին նաև բացարձակ տարածության ու բացարձակ ժամանակի գաղափարները։

17-րդ դարի առաջին կեսից սկսեց զարգանալ գազերի տեսությունը (Է. Տորիչելլի, Մ. Լոմոնոսով, Ռ. Բոյլ, Է. Մարիոտ և ուրիշներ)։ 18-րդ դարում ֆիզիկոսներն սկսեցին ավելի լավ պատկերացնել, թե ինչ են ջերմությունն ու լույսը, փորձեր կատարեցին էլեկտրականության և մագնիսականության դեռևս խորհրդավոր ուժերի հետ։ Էլեկտրականության և մագնիսականության հիմնական օրենքները 19-րդ դարում հայտնաբերեցին Մ. Ֆարադեյը, Ջ. Մաքսվելը և ուրիշներ։ 19-րդ դարի վերջին գիտնականներն առաջին անգամ դիտարկեցին ճառագայթաակտիվությունն ու ներատոմային մասնիկները։ Քվանտային պատկերացումների հիմքը դրեց Մ. Պլանկը՝ ենթադրելով, որ էլեկտրամագնիսական ճառագայթման էներգիան ընդունում է ընդհատուն արժեքներ։ 20-րդ դարի սկիզբը նշանավորվեց նոր, հրաշալի ֆիզիկական գաղափարների, այդ թվում՝ Ա. Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսության ի հայտ գալով։ Այդ առաջընթացը հանգեցրեց տարածության ու ժամանակի նոր ըմբռնման։ Լ.դը Բրոյլի, Վ.Հայզենբերգի, Է. Շրեդինգերի, Պ. Դիրակի և այլ գիտնականների ստեղծած քվանտային մեխանիկայի տեսությունը բացատրում է նյութի վարքը՝ ատոմային մակարդակով։ 1930-50-ական թվականներին ստեղծվել է էլեկտրամագնիսական երևույթների քվանտային տեսությունը՝ քվանտային էլեկտրադինամիկան։ 1950-ական թվականներին ձևավորվել է տարրական մասնիկների ֆիզիկան, որը հետազոտում է նյութի կառուցվածքի առանձնահատկությունները՝ տարրական մասնիկների մակարդակով։ Նոր ֆիզիկական երևույթների և օրենքների հայտնագործությունները միշտ իրենց հետևից բերել են տեխնիկական խնդիրների լուծումներ, որոնք էականորեն բարեփոխել են մարդու կենցաղը։ Օրինակ՝ երբ 1832 թ-ին Մ. Ֆարադեյը հայտնագործեց էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի երևույթը, ընդամենը 30 տարի անց այդ երևույթի կիրառումով արտադրվեցին էլեկտրական շարժիչներ։ Իսկ մեր օրերում վակուումում էլեկտրոնների շարժման ուսումնասիրության շնորհիվ հնարավոր եղավ կառուցել էլեկտրոնային լամպն ու հեռուստատեսային խողովակը։ Եվ կամ՝ ֆիզիկոսները շուրջ 20 տարի զբաղված էին ատոմի միջուկի կառույցի ուսումնասիրություններով՝ համոզված լինելով, որ դրանք զուտ տեսական նշանակություն ունեն։ Սակայն Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի նախօրեին բացահայտվեց միջուկային էներգիայի ստացման հնարավորությունը, և մարդկությունը թևակոխեց միջուկային էներգիայի դարաշրջան։ Իսկ ջերմամիջուկային էներգիան կարող է էներգիայի անսպառ աղբյուր դառնալ մարդկության համար։ Քվանտային տեսության զարգացումը հանգեցրեց էլեկտրոնիկայի բուռն առաջընթացի, որից սկսվեց համակարգչային դարաշրջանը։ Ժամանակակից ֆիզիկայի զարգացումն ընթանում է 3 հիմնական՝ Տիեզերքի (երկնային մարմինների), միկրոաշխարհի գաղտնիքների բացահայտման, դրանց միջև կապի հաստատման և ֆիզիկայի արդեն կազմավորված բաժիններում նոր երևույթների հայտնագործման ուղղություններով։ Տիեզերքի գաղտնիքները բացահայտելու նպատակով այսօր ստեղծված է հատուկ տիեզերական տեխնիկա։ Տիեզերանավերի վրա տեղադրված աստղադիտակներով կարելի է այնպիսի դիտումներ կատարել, որոնց չի խանգարում Երկրի մթնոլորտի խիտ շերտը։ Ստացված նոր տվյալներն իրենց հերթին՝ նոր հեռանկար են բացում տիեզերածնության ընդհանուր տեսության մշակման համար։ Ատոմային ֆիզիկայի նորագույն նվաճումները հնարավորություն կընձեռեն պատասխանելու այն հարցին, թե ինչից է կազմված աշխարհը։ Այս հարցի լուսաբանմանը մեծապես կնպաստի Ֆրանսիայի և Շվեյցարիայի սահմանում կառուցված 27 կմ երկարությամբ գերհզոր արագացուցիչը, որը գործարկվեց 2008 թ-ին։ Խիստ կարևոր է ֆիզիկայի նվաճումների կիրառմամբ կենսաբանական հիմնահարցերի ուսումնասիրությունը։ Դա հնարավորություն կտա գիտնականներին վստահորեն պայքարել հիվանդությունների դեմ, երկարացնել մարդու կյանքը։ Շատ հետաքրքրական են նախապես պահանջվող հատկություններով նյութերի, ինչպես նաև բարձր ջերմակայունությամբ ու ամրությամբ զուգակցված, միաժամանակ էլեկտրամեկուսիչ ու մագնիսական հատկություններով նյութերի ստացման ոլորտները։ Այրման երևույթների օրենքների բացահայտումը կընձեռի նոր, գերհզոր հրթիռների ստեղծման հնարավորություն։ Հայաստանում ճշգրիտ գիտությունների և բնագիտական ուղղության հիմնադիրը Անանիա Շիրակացին է։ Նա գիտականորեն բացատրել է Արեգակի և Լուսնի խավարումները, մակընթացությունն ու տեղատվությունը, պաշտպանել Երկրի գնդաձևության մասին տեսակետը։ Միջին դարերում բնագիտության բնագավառում զգալի ավանդ են ներդրել Գրիգոր Մագիստրոս Պահլավունին, Հովհաննես Սարկավագը, Հովհաննես Երզնկացին, Ղուկաս Վանանդեցին և ուրիշներ։ Բնագիտության զարգացմանը զուգընթաց, XVII դարից սկսած, լուսավորչական ու գիտական լայն գործունեություն են ծավալել Մխիթարյան միաբանները։ Սուրբ Ղազար կղզում (Վենետիկ) տեղադրված 17 սմ տրամագծով աստղադիտակով կատարվել են աստղալից երկնքի դիտումներ և հետազոտություններ, նրանց ջանքերով ստեղծվել են հայ իրականության մեջ ֆիզիկայի առաջին լաբորատորիաները, կազմվել հայերեն բնագիտական առաջին դասագրքերը։ Ֆիզիկան ՀՀ-ում կազմավորվել է 1919 թ-ին Երևանի պետական համալսարանի հիմնադրումով, որտեղ ձևավորվել է հայտնի ֆիզիկոս-դասախոսների մի սերունդ՝ Ա. Հակոբյան, Հ. Անժուր, Հ. Նավակատիկյան, Ա. Տեր-Մկրտչյան, Ա. Տոնյան և ուրիշներ։ 1943-ին ՀՀ ԳԱԱ հիմնադրումով սկսվել է ֆիզիկայի զարգացման սկզբնական փուլը. Ա. Ալիխանյանի ջանքերով հիմնադրվել է Արագածի տիեզերական ճառագայթների հետազոտման կայանը, ստեղծվել ֆիզիկամաթեմատիկական ինստիտուտը, որը 1946 թ-ին վերակազմավորվել է Երևանի ֆիզիկայի ինստիտուտի։ 1960 թ-ից Երևանի ֆիզիկայի ինստիտուտի հետազոտությունների հիմնական ուղղությունը դարձել է տարրական մասնիկների և բարձր էներգիաների ֆիզիկան։ 1967 թ-ին այդ ինստիտուտում գործարկվել է 6 ԳէՎ հզորության էլեկտրոնային արագացուցիչը։ Տիեզերական ճառագայթների բնագավառում հատուկ հետաքրքրություն են ներկայացնում Արագած լեռան վրա Ալիխանյան եղբայրների գլխավորությամբ կատարված ուսումնասիրությունները։ Վ. Համբարձումյանի ղեկավարությամբ Բյուրականի աստղադիտարանում աշխատանքներ են կատարվել տեսական աստղաֆիզիկայի, աստղերի ու միգամածությունների ֆիզիկայի, արտագալակտիկական աստղագիտության, աստղերի ու գալակտիկաների էվոլյուցիայի բնագավառներում։ Գ. Գուրզադյանի գլխավորությամբ պատրաստվել են Երկրի արհեստական արբանյակների վրա տեղադրվող էլեկտրաֆիզիկական սարքեր։ Լուրջ հետազոտություններ են կատարվել նաև ռադիոֆիզիկայի և էլեկտրոնիկայի, քվանտային էլեկտրոնիկայի և ոչ գծային օպտիկայի, կիսահաղորդիչների ֆիզիկայի, պինդ մարմնի ֆիզիկայի, լիցքավորված մասնիկների ֆիզիկայի ոլորտներում։ Հայ բազմաթիվ ճանաչված ֆիզիկոսներ աշխատում են աշխարհի տարբեր խոշոր ֆիզիկական հետազոտությունների կենտրոններում։

Ֆիզիկան Հայաստանում[խմբագրել]

Բնության ֆիզիկական ընկալումը Հայաստանում արմատավորվել է վաղ ժամանակաշրջանում, մասնավորապես Քարահունջը դիտարկվում է, որպես աստղերի շարժմանը հետևելու հնադարյան աստղագիտական կառույց։ Հայկական վերածնունդի ոսկե դարին նախորդող 7-րդ դարի հայ գիտնական Անանիա Շիրակացին հայտնի է, որպես ճշգրիտ գիտությունների ջատագով, մասնավորապես նրա պնդումներից էին երկրագնդի գնդաձև կառուցվածքի պատկերացումները։ Ժամանակակից ֆիզիկայի հիմքերը արմատավորվել են Սովետական Հայաստանի տարիներին, առավելապես Ռուսաստանում բարձրակարգ կրթություն ստացած և վերադարձած հայազգի գիտնականների ջանքերով՝ Արտեմ Ալիխանյանի և Վիկտոր Համբարձումյանի առաջնորդությամբ, խոշոր գիտական կենտրոնների՝ Երևանի ֆիզիկայի ինստիտուտի և Հայաստանի գիտությունների ազգային ակադեմիայի հիմնմամբ։

Այժմ Հայաստանում ֆիզիկան հայկական գիտության միջազգային մրցունակ հետազոտությունների ոլորտներից է։

Տես նաև[խմբագրել]

Արտաքին հղումներ[խմբագրել]

Wikiquote-logo-hy.svg
Վիքիքաղվածքն ունի քաղվածքների հավաքածու, որոնք վերաբերում են