Фізика — слово дзвінке і разюче:
В ньому хмаринка і сонце палюче,
Все, що літає, дзвенить і блищить,
Плаває в водах, холоне, кипить.
Усе, що навколо, при чому живем,
Словом "природа" звично ми звем.
Знати природу і вміти в ній жити
Фізика вчить нас, її нам хвалити!
Фізика є однією з найважливіших наук. Будучи наукою, яка вивчає найбільш загальні і фундаментальні закони оточуючого нас світу, вона справила настільки серйозний вплив на життя людей, що цього просто неможливо не помітити. Колись терміни «фізика» і «філософія» були синонімами, оскільки обидві дисципліни були спрямовані на пізнання світобудови і керуючих ним законів. Але пізніше, з початком науково-технічної революції, фізика стала окремим науковим напрямком.
Фізика тісно пов’язана з багатьма науками. Зв'язок фізики та математики проявляється у найбільшій мірі (за допомогою математики описуються фізичні явища і закони, встановлюються зв’язки між фізичними величинами, які можна представити у вигляді формул і графіків).
Фізика і хімія вивчають багато спільних понять: атом, електрон, молекула, електролітична дисоціація, маса, кількість речовини. Зв'язок фізики і біології має три аспекти:
- фізика в живих організмах (фізичні процеси відіграють важливу роль у перебізі біологічних процесів);
- біоніка (багато принципів, реалізованих у живих організмах широко використовуються в сучасних технічних пристроях, основою яких є фізика);
- екологія (фізичні закони мають відношення до процесів, які відбуваються в природі у зв'язку з виробничою діяльністю людини. І для ліквідації негативних впливів такої діяльності, для охорони природи потрібно використовувати знання законів фізики).
Також фізика пов’язана з астрономією, астрофізикою, географією, геологією тощо. Чи можуть ці науки обійтися без фізики? Звичайно ж, ні! Фізика – наука не тільки теоретична, а й експериментальна, а ще вона цікава.
Насправді, все, що нас оточує, – це «фізика». Безліч на перший погляд незрозумілих речей, з якими ми часто стикаємося в житті, зумовлені досить простими фізичними явищами. Саме за допомогою фізики люди дізналися, що таке блискавка, грім, світло, дощ. Чому річки замерзають взимку, чому дозрілі плоди падають з дерев. Навіть політ птаха – це опис фізичного процесу. Фізика – це саме життя, сама природа. А секрет фізичних процесів та явищ полягає в тому, що потрібно навчитися розуміти їх та помічати у навколишньому світі.
Будь-яка діяльність людини не обходиться без елементарних знань із фізики: вибір кута кидання м’яча для забезпечення максимальної дальності польоту, вибір оптимальної техніки бігу (стрибка) залежно від біомеханічних показників спортсмена, врахування шкідливих та корисних проявів тертя, використання фізичних закономірностей у молекулярній кухні, їзда на велосипеді, безпека на дорозі, пояснення оптичних явищ та фізики зору тощо.
Достатньо лише уявити, що Ви лише підвелися з ліжка, потягнулися і подивилися у дзеркало. А закони фізики вже запрацювали: рух, відображення у дзеркалі, гравітація, яка змушує йти по землі, а воду текти у раковину (а не Вам в обличчя), сила, яка потрібна для того, щоб підняти будь-яку річ або відчинити двері – це все фізика.
Зверніть увагу на ліфт, який легко і швидко піднімає на потрібний поверх, автомобіль або інший транспорт, комп'ютери, ноутбуки, планшети та телефони. Без фізики все це нікуди не поїхало б, не включилося і не запрацювало.
Саме завдяки фізиці людство поставило собі на службу силу пари. Поява парових машин, а разом з ними паровозів і пароплавів, дало потужний поштовх до промислової революції. Завдяки приборканню силі пари люди отримали можливість використовувати на заводах і фабриках механізми, які не лише полегшують працю, а й в десятки, сотні разів підвищують продуктивність праці.
Колись вчені були впевнені в тому, що апарати, які важче повітря, літати не можуть, і це здавалося природним та очевидним. Але брати Монгольф’є, винахідники повітряної кулі, а за ними і брати Райт, які створили перший літак, довели необґрунтованість цих тверджень.
Без фізики не були б можливі і космічні польоти. Завдяки відкриттю Ісааком Ньютоном закону всесвітнього тяжіння з’явилася можливість розрахувати силу, необхідну для виведення космічного корабля на орбіту Землі. Знання законів небесної механіки дозволяє запущеним із Землі автоматичним міжпланетним станціям успішно досягати інших планет, долаючи мільйони кілометрів і точно виходячи до призначеної мети.
Завдяки відкриттю та вивченню електрики люди користуються штучним освітленням, їх життя полегшують незліченні електричні пристрої. Дослідження фізиками електричних розрядів привело до відкриття радіозв’язку. Саме завдяки фізичним дослідженням у всьому світі користуються інтернетом і мобільними телефонами.
Спочатку люди зрозуміли закони оптики та винайшли прості окуляри, щоб ті, хто погано бачить, могли краще орієнтуватися, читати та писати. А потім у світі з'явилися мікроскопи, за допомогою яких вчені зробили неймовірні відкриття в таких галузях, як біологія та медицина. І телескопи, в які астрономи побачили планети, зірки та цілі галактики та змогли зробити висновки про влаштування Всесвіту. Кожне відкриття у фізиці допомагає людству зробити новий крок уперед.
Можна без перебільшення сказати, що знання, здобуті фізиками за століття розвитку науки, присутні в будь-якій області людської діяльності. Огляньте поглядом те, що Вас зараз оточує – у виробництві всіх, хто знаходиться навколо вас предметів найважливішу роль зіграли досягнення фізики. У наш час ця наука активно розвивається, у ній з’явилося таке по-справжньому загадкове напрямок, як квантова фізика. Відкриття, зроблені в цій галузі, можуть невпізнанно змінити життя людини.
На фізиці засновані наука, техніка, різні технології, майже уся сучасна цивілізація. З урахуванням законів фізики планується будівництво приміщень, мостів, кораблів, мереж зв'язку. Якби люди не знали фізику, не відкрили б фізичних законів і формул, то не було б автомобілів, ракет, літаків, мобільних телефонів. Та що казати, навіть водопровід не можна правильно полагодити, якщо не враховувати законів фізики. Фізика в нашому житті є всюди.
Як бачимо, фізика – точна та цікава наука, яка щоденно нас оточує у повсякденному житті. Тобто навіть часто не задумуючись, кожна людина, у тому числі учасник освітнього процесу зустрічається з фізичними явищами та законами.
Істина – це те, що витримує перевірку дослідом
«Істина – це те, що витримує перевірку дослідом». Альберт Ейнштейн
Чи не найвідомішим стародавнім винахідником-дослідником був давньогрецький вчений Архімед, який не лише розкрив "секрет" простих механізмів, а й зробив ряд важливих фізичних відкриттів, якими людство успішно користується до сьогодні. Він не лише вперше винайшов гвинт, а й розкрив закономірності відбиття світла від дзеркал та багато іншого. Крім того свої відкриття Архімед відразу застосовував на практиці. Наприклад, стародавній вчений спромігся побудувати гігантське дзеркало, за допомогою якого спалив увесь римський флот, який напав на його рідне місто Сіракузи. Крім того давньогрецькі зодчі, серед яких був і відомий математик Піфагор, широко використовували знання про природу в архітектурі.
Вперше виокремив фізику в науці-філософії давньогрецький філософ Арістотель. Саме він винайшов слово "physis" ("фізика"), що в перекладі означає "природа" ще в IV столітті до н. е. Фізику Арістотель мислив як науку, яка є галуззю філософії і об'єднує в собі сукупність знань про природу. Крім того, Арістотель, спостерігаючи за природою сформулював ряд тверджень, які довгий час були панівними і основними у розуміння природи людиною.
Говорячи про фізичні відкриття не можна обминути увагою і епоху Відродження, час коли жили і творили одні з найвизначніших і найвеличніших митців людства, таких як Леонардо да Вінчі, Мікеланджело тощо. Наприклад, Леонардо да Вінчі вперше спроектував перший в світі літальний апарат, розробляв будову підземних споруджень на різній глибині та ін. В цей же час жили і видатні науковці: Копернік, Галілей, Бруно, відкриття яких спонукало інтенсивному розвитку науки. Вони вперше довели, що Земля має форму кулі і рухається навколо Сонця. Свої гіпотези вони будували на спостереженні і експериментальних дослідженнях.
Проте, батьком фізики як науки вважається І. Ньютон, який, сформулювавши ряд аксіоматичних припущень, відокремив фізику від філософії сформувавши в окрему експериментальну науку про природу. Подальший розвиток фізики був досить бурхливий і насичений. Досить лише перерахувати імена фізиків-дослідників, які відомі у всьому світі, і відкриття яких зробили прорив у розвитку не лише фізики, а й людства: Архімед, Ампер, Вольт, Ом, Френель, Джоуль, Паскаль, Ейнштейн, Едісон, Томсон, Лєбєдєв та багато інших. Серед вітчизняних вчених можна назвати наступних: Корольов, Курчатов тощо.
Незважаючи на те, що фізика – одна з найстаріших наук, вона досі активно розвивається. Сучасна наука і експериментальна техніка дають можливість одержувати інформацію від об'єктів мегасвіту (далеких планет та галактик) на відстанях близько м і проникає в глибини мікросвіту до розмірів елементарних частинок та вивчати властивості матерії в масштабах м. Тепер спостерігають і досліджують об'єкти мегасвіту, час життя яких близько 13 млрд. років, і об'єкти мікросвіту, час життя яких близько сек. Досягнення фізики дають можливість нам краще дізнатись і вивчити світ в якому ми живемо.
Фізика, будучи фундаментом техніки, розвиває її. Техніка в свою чергу створює більш досконалі прилади, що дозволяють фізики проникати в нерозгадані таємниці природи, відкривати нові явища. Але якими б розумними були прилади, головне в розвитку фізики – це геніальність і наполеглива праця вчених усього світу.