Вступ

Світоглядний потенціал природничих наук.
Роль фізичного та астрономічного знання в житті людини та суспільному розвитку.
Початкові відомості про фундаментальні фізичні теорії як основу сучасної фізичної науки.
Астрономія як природнича наука.
Основні етапи розвитку фізики та астрономії.
Фізика як теоретична основа сучасної астрономії.

1.Фізики й астрономи Стародавньої Греції

Величезний вплив на встановлення фізичних понять і закономірностей здійснили мислителі Стародавньої Греції: Арістотель, Архімед, Аристарх Самоський, Демокрит, Левкіпп, Піфагор, Птолемей, Евклід.

Демокріт (бл. 460 – бл. 370 рр. до н. е.)Висунув ідею атомарної будови матерії.Експериментально цюідею було підтвердженотільки на початку XX ст.

Арістотель (384 – 322 рр. до н. е.)Узагальнив та систематизував знання в галузі суспільних і природничих наук свого часу. Роботи Аристотеля до XVI ст. вважалися «безумовною істиною». Уявлення філософа про звукові хвилі збереглись і в сучасній фізиці.

Аристарх Самоський (бл. 310 – бл. 230 рр. до н. е).Висунув ідею геліоцентричної будови світу (від грец. helios– Сонце), відповідно до якої в центрі всесвіту розташоване нерухоме Сонце, а навколо нього обертаються планети.

Евклід (III ст. до н. е.) заклав основи геометричної оптики, сформулював закон прямолінійного поширення світла та закон відбиття світла (кут відбиття дорівнює куту падіння).

Архімед (бл. 287 – 212 рр. до н.е.)Запровадив поняття центра тяжіння, побудував теорію рівноваги важеля, дав означення моменту сил, експериментально визначив закони плавання тіл.Здобутки вченогов інженерії – основа длябагатьох сучасних механізмів.

2. Початок нової ери у фізиці

Ґалілео Ґалілей (1564 – 1642)Засновник експериментальної фізики. Відкрив принципвідносності в механіці, обґрунтував геліоцентричну будову світу, створив телескоп, зробив відкриттяв астрономії, винайшов термометр.

Ісаак Ньютон (1643 – 1727) Заклав основи сучасного природознавства; творець класичної механіки. У своїй книзі «Математичні начала натуральної філософії» Ньютон сформулював основні закони механіки, які визначили розвиток фізики на 300 років наперед.

3. Учення про теплові двигуни

Із XVIII ст. бурхливо розвивалася галузь фізики, пов’язана з використанням теплових двигунів. На її розвиток найбільше вплинули дві події:

1. винайдення англійським інженером Джеймсом Ваттом (1736 – 1819) теплової машини (у 1785 р. одна з таких машин була встановлена на пивоварному заводі в Лондоні й виконувала роботу 24 коней)

2. вихід роботи французького інженера та фізика Саді Карно (1796 – 1832) «Міркування про рушійну силу вогню та про машини, здатні розвивати цю силу». Учений проаналізував наявні на той час парові машини й вивів умови, за яких ККД машин сягає максимального значення (тоді їхній ККД не перевищував 2%, зараз може становити 60% у парогазових пристроях).

4. Учення про електрику й магнетизм

У створення сучасної науки про електричні та магнітні явища визначальний внесок здійснили французькі фізики Шарль Кулон (1736 – 1806) і Андре Марі Ампер (1775 – 1836), данський фізик Ганс Ерстед (1777 – 1851), британські фізики Майкл Фарадей (1791 – 1867) і Джеймс Максвелл (1831 – 1879).

Джеймс Максвелл (1831 – 1879) Створив теорію електромагнітного поля, яка стала теоретичною основою для сучасної електротехніки та радіозв’язку.

XX ст. стало часом тріумфального проникнення електромагнетизму в інженерну практику і зрештою – у життя суспільства. Електродвигуни, лампи, телебачення, комп’ютери, засоби зв’язку та багато іншого ввійшли в повсякденне життя людей.

5. Розвиток фізики у XX ст.

Ернест Резерфорд (1871 – 1937)Установив структуру атома як системи, щоскладається з малого зарозмірами ядра, яке маєпозитивний заряд, таелектронів, зарядженихнегативно. Е. Резерфордвважається «батьком»ядерної фізики.

Нільс Бор (1885 – 1962) Творець квантовоїтеорії планетарногоатома, розроблював фізичні ідеї квантовоїмеханіки.

Альберт Ейнштейн (1879 – 1955)Один із засновників сучасної теоретичної фізики (створив загальну теорію відносності, яка стала фундаментом наукової космології); засловами самого вченого,справжня мета його досліджень «завжди полягала в тому, щоб домогтисяспрощення теоретичноїфізики та її об'єднанняв цілісну систему».

Сучасні уявлення про Великийвибух, чорні діри, розширенняВсесвіту із прискоренням, протемну енергію пов’язані з працями Е. Хаббла, Р. Оппенгеймера, Х. Снайдера, Дж. Уілера,С. Гокінґа та ін.

Едвін Хаббл (1889 – 1953)Виявив розширення Всесвіту й сформулював закон Габбла (за яким швидкість взаємного віддалення (розбігання) галактик є пропорційною відстані між ними), створив класифікацію галактик.

Стівен Вільям Гокінґ (1942 – 2018)Фізик-теоретик, відомий своїми дослідженнями в астрофізиці, зокрема теорії чорних дір, популяризатор наукових знань.

6. Сучасна фізика

Проблемне питання

• Які питання турбують сучасних фізиків?

РайнерВайс, Баррі К. Баріш і Кіп С. Торн отримали Нобелівську премію 2017 року за відкриття гравітаційних хвиль, зафіксованих уLIGO–лазерно-інтерферометричнійгравітаційно-хвильовій обсерваторії.

Нині в Європейській організації з ядерних досліджень (ЦЕРН) в Женеві активно проводять експерименти з дослідження процесів, що відбувалися під час зародження Всесвіту. Тож чекаємо на нові відкриття!

ВИДАТНІ ВЧЕНІ ПРИАПУЩЕННЯ І ВІДКРИТТЯ ЯКИХ СТАЛИ ЗНАКОВИМИ В РОЗВИТКУ ФІЗИКИ І АСТРОНОМІЇ