ფიზიკის განვითარების ძირითადი ეტაპები

გარემომომცველ ბუნებაში მიმდინარე ფიზიკური მოვლენები უძველესი დროიდან იქცევდნენ ადამიანთა ყურადრებას. ამ მოვლენების ახსნის მცდელობები წინ უსწრებდა ფიზიკის როგორც მეცნიერების წარმოშობას. ბერძნულ-რომაული კულტურის ეპოქაში (VI-II სს ჩვ.წ.აღ-მდე) პირველად ჩაისახა იდეები ნივთიერების ატომური აგებულების შესახებ (ლევკიპი, ანაქსაგორა, დემოკრიტე, ეპიკურე,ლუკრეციუსი), შეიქმნა სამყაროს გეოცენტრული სისტემა (მზის,მთვარისა და პლანეტების მოძრაობის გეოცენტრული მოდელი მე-2 საუკუნეში) (პტოლემიოსი). აღსანიშნავია, რომ ეპიციკლების მოდელზე დაფუძნებული სამყაროს ასეთივე სისტემა ინდოეთში შეიქმნა გამოჩენილი ინდოელი ასტრონომისა და მათემატიკოსის არიაბხატის მიერ. (ეპიციკლების მოდელი შექმნეს ასევე არაბმა იბნ აშ-შატირმა 1306—1375 და ირანელმა ნასირ ად-დინ ატ-ტუსიმ 1201-1274 წწ)). დადგენილ იქნა სტატიკის უმარტივესი კანონები (ბერკეტის წესი), აღმოჩენილიქნა სინათლის წრფივი გავრცელებისა და არეკვლის კანონები, ფორმულირებულიქნა ჰიდროსტატიკისსაწყისები (არქიმედეს კანონი), დამზერილ იქნა ელექტრობისა და მაგნიტიზმის უმარტივესი გამოვლენებები.

იმდროინდელი ცოდნის სისტემატიზაცია და საერთო დასკვნვნები გაკეთებულ იქნა ბერძენი ფილოსოფოსის არისტოტელეს მიერ (IV ს.ჩვ.წ.აღ.მდე). არისტოტელეს ფიზიკა შეიცავდა ცალკეულ მართებულ პოზიციებს, მაგრამ ამავე დროს უარყოფდა წინამორბედთა მრავალ პროგრესულ იდეებს, კერძოდ კი ატომურ ჰიპოთეზას. არისტოტელე უპირატესობას ანიჭებდა გონებაჭვრეტითი წარმოდგენებს და ცდას არ მიიჩნევდა ცოდნის მთავარ საიმედო კრიტერიუმად. არისტოტელეს მოძღვრება დიდი ავტორიტეტით სარგებლობდა და მრავალი საუკუნეების განმავლობაში მისი გადამოწმება არავის უფიქრია, ამან კი მნიშვნელოვანწილად შეაფერხა მეცნიერების განვითარება.

მეცნიერება აღორძინდა მხოლოდ XV-XVI სს.ში როდესაც დაიწყო ბრძოლა არისტოტელეს მოძღვრების წინააღმდეგ. მე-16 საუკუნის პირველ ნახევარში ნ.კოპერნიკმა (N. Kopernik) დაუდო საფუძველი ბუნებისმეტყველების თეოლოგიისგან განთავისუფლებას, წამოაყენა რა თავისი სამყაროს ჰელიოცენტრული სისტემა მანამდე არსებული და მყარად დამკვიდრებული გეოცენტრული სისტემისსაპირისპიროდ. მე-17 საუკუნეში დაიწყო ფიზიკაში ექსპერიმენტული მეთოდების გამოყენება, ამან განაპირობა პირველი ფუნდამენტური ფიზიკური თეორიის - ნიუტონის კლასიკური მექანიკის შექმნა.

ფიზიკის, როგორც მეცნიერების, ამ სიტყვის თანამედროვე გაგებით, განვითარება დაიწყო გალილეო გალილეის შრომებით (G. Galilei; 17 საუკუნის 1-ლი ნახევარი.). გალილეი მიხვდა, რომ მოძრაობის კანონების აღმოსაჩენად საჭირო იყო მოძრაობის აღწერა მათემატიკურად. არ შეიძლება შემოვისაზღვროთ მხოლოდ მოძრავი სხეულებზე უბრალო დაკვირვებით; რომ საჭიროა ცდების ჩატარება, რათა გაირკვეს თუ როგორ იცვლება დროის მიხედვით მოძრავი სხეულის მახასიათებელი სიდიდეები. გალილეიმ აჩვენა, რომ მოცემულ სხეულზე გარემომცველი სხეულების ზემოქმედებას განსაზღვრავს არა სიჩქარე, როგორც ითვლებოდა არისტოტელეს მექანიკაში, არამედ სხეულის აჩქარება. ეს მტკიცება წარმოადგენდა ინერციის კანონის პირველ ფორმულირებას. გალილეიმ აღმოაჩინა მექანიკაშიფარდობითობის პრინციპი (გალილეის ფარდობითობის პრინციპი), დაამტკიცა, რომ სხეულთა თავისუფალი ვარდნის აჩქარებადამოკიდებული არ არის მის სიმკვრივეზე და მასაზე, მექანიკის მეშვეობით დაასაბუთა კოპერნიკის თეორია. გალილეის მიერ მნიშვნელოვანი შედეგები იქნა მიღებული ფიზიკის სხვა სფეროშიც. მან გამოიგონა ჭოგრიტი და მის მეშვეობით გააკეთა მთელი რიგი ასტრონომიული აღმოჩენები (მთები მთვარეზე, იუპიტერის თანამგზავრი და სხვ.). სითბური მოვლენების რაოდენობრივი შესწავლა დაიწყო გალილეის მიერ პირველი თერმომეტრის გამოგონების შემდგომ.

ფიზიკაში უმნიშვნელოვანესი მიღწევა იყო მე-17 საუკუნეში კლასიკური მექანიკის შექმნა. გალილეის, ქ.ჰიუგენსის (С. Huygens) და სხვა წინამორბედების იდეების განვითარებით ისააკ ნიუტონმა (I. Newton) ჩამოაყალიბა კლასიკური მექანიკის ყველა ძირითადი კანონი 1687 წელს დაბეჭდილ საკუთარ შრომაში სახელწოდებით ”ნატურფილოსოფიის მათემატიკური საწყისები ”(Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica). მე-17 საუკუნის მეორე ნახევარში სწრაფად განვითარდა გეომეტრიული ოპტიკა. ყალიბდება ფიზიკური ოპტიკის საფუძვლები. ჰიუგენსმა საფუძველი ჩაუყარა სინათლის ტალღურ თეორიას, რომლის თანახმადაც სინათლე - ეს არის ტალღების ნაკადი, რომლებიც ვრცელდებიან განსაკუთრებულ ჰიპოთეტურ გარემოში — ეთერში, რომელიც ავსებს მთელს სივრცეს და აღწევს ყველა სხეულის შიგნით. ძირითადად მე-17 საუკუნეში აიგო კლასიკური მექანიკა და დაიწყო ოპტიკის,ელექტრობის, მაგნეტიზმის, სითბური და აკუსტიკური მოვლენების კვლევა.

მე-18 საუკუნეშიც გრძელდებოდა კლასიკური მექანიკის, კერძოდ კი ციური მეკანიკის განვითარება. მის საფუძველზე შეიქმნა მსოფლიოს ერთიანი მექანიკური სურათი, რომლის თანახმადაც სამყაროს მრავალფეროვნება - არის სხეულის შემადგენელ ატომთა მოძრაობების სხვადასხვაობის შედეგი, მოძრაობებისა, რომლებიც ემორჩილებიან ნიუტონის კანონებს. ეს სურათი მრავალი წლის განმავლობაში ახდენდა უძლიერეს გავლენას ფიზიკის განვითარებაზე. ფიზიკური მოვლენის ახსნა ითვლებოდა მეცნიერულად და სრულად, თუ ამ მოვლენის ახსნა მოხდებოდა კლასიკური მეკანიკის კანონებით.

ფიზიკის სხვა სფეროებშიც მიმდინარეობდა ცდისეული ფაქტების შემდგომი დაგროვება, ხდებოდა უმარტივესი ექსპერიმენტალური კანონების ფორმულირება. ჰ.ქავენდიშმა (Н. Cavendish) და შ.კულონმა (С. Coulomb) ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად აღმოაჩინეს ელექტროსტატიკის კანონი, რომელიც განსაზღვრავს უძრავი ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედების ძალას (კულონის კანონი). წარმოიშვა მოძვღვრება ელექტრობის შესახებ. ასევე მნიშვნელოვანი პროგრესი განიცადა სითბური მოვლენების კვლევამ.