Fizika, fiziķi

Grieķiski physikē (theōria - "dabas pētīšana") no vārda physis - "daba."

Dabaszinātne, mācība par matērijas - atomu, molekulu, kristālu, šķidrumu, gāzu u.c., vispārīgākajām īpašībām un uzbūvi, kā arī matērijas kustības pamatformām - mehāniskajiem, termiskajiem, elektromagnētiskajiem, gravitācijas, atomu, kodolu u.c. procesiem.

Fizikālās izziņas pamatā ir sistemātiski novērojumi un eksperimenti. Balstoties uz eksperimentāliem faktiem, tiek formulēti fizikas likumi, ko izsaka matemātisko formulu veidā, tiek izveidotas teorijas, paredzētas jaunas dabas parādību likumsakarības. Jebkuru fizikas teoriju apstiprina eksperimentāli iegūti fakti.

Vēsture.
Fizika Antīkajos laikos. VI gs.pmē. Pitagors veica pirmos novērojumus akustikā, tādejādi nosacīti varētu būt uzskatāms par senāko fiziķi.
Milētas Taless (636.-546.g.pmē.) izveidoja pirmos priekšstatus par elektrību un magnētismu.
Novērojot mākoņu rašanos un to pārvēršanos ūdenī, sengrieķu filozofs Anaksimēns (VI gs.pmē.) nonāca pie secinājuma, ka gaiss ir kaut kas materiāls, un ir pasaules pirmpamats.
V-IV gs.pmē. Leikipa un Dēmokrita darbības rezultātā radās ideja, ka matērijai ir diskrēta uzbūve, un priekšstats par vielas mazāko daļiņu - atomu.
Senajā Grieķijā un Senajā Romā līdzās fenomenoloģiskiem pētījumiem, kad tika formulēti daži vienkāršākie mehānikas un hidrostatikas likumi, gaismas atstarošanas likums, veikti novērojumi elektrībā un magnētismā, radās arī parādību izskaidrošanas mikroskopiskā pieeja, kas balstās uz priekšstatu par vielas mazāko sastāvdaļu - atomu.
Līdz IV gs. pmē. uzkrātās zināšanas daļēji apkopotas Aristoteļa mācībā. Tajā ir atsevišķi pareizi priekšstati, tomēr daudzas progresīvas idejas, piemēram, atomu teorija, tika atmestas. Atzīstot eksperimenta nozīmi, Aristotelis tomēr neuzskatīja to par galveno patiesuma kritēriju, bet deva priekšroku tīrā prāta apsvērumiem.
IV gs.pmē. Aristoteļa darbības rezultātā radās jēdziens par mehānisko kustību kā telpisku pārvietojumu, par taisnvirziena un līklīnijas kustību; tika pētīta skaņas izplatīšanās; pētīta gaismas laušana, Eiklīds aizsāka ģeometrisko optiku.
III gs.pmē. tika atklāts gaismas taisnvirziena izplatīšanās un atstarošanās likums; tika ieviesti smaguma centra un spēka momenta jēdzieni, noteikts trijstūra smaguma centrs, formulēts sviras likums, sengrieķu zinātnieks Arhimēds atklāja hidrostatikas likumu par ķermeņa peldēšanas nosacījumiem - Arhimēda likumu.
Sengrieķu zinātnieks Hērons (I gs.pmē.) savā darbā “Atstarošana” (Catoptrica) apgalvoja, ka gaisma izplatās pa īsāko iespējamo ceļu.

Fizika Viduslaikos (476.-1499.g.). Viduslaikos sengieķu dabaszinātnieku darbi tika tulkoti un studēti arābu un persiešu zemēs, kur arī notika šādi tādi pētījumi fizikas laukā.
XII gs. pāvests Aleksandrs III aizliedza garīdzniecībai nodarboties ar fiziku.
Aristoteļa mācību kanonizēja kristiešu baznīca, tādejādi aizkavējot fizikas attīstību līdz XV-XVI gs.
1122.gadā tika sarakstīts pirmais viduslaiku fizikas kurss - tas bija arābu zinātnieka Hazīna traktāts mehānikā un hidrostatikā "Grāmata par gudrības svariem."
XIII gs. radušies dabas pētīšanas eksperimentālās metodes pirmsākumi, pilnveidotas un pētītas lēcas, smaguma spēks saistīts ar Zemes pievilkšanas spēku - R.Bēkons (Anglija).
1269.gadā sarakstīts P.Peregrīno (Itālija) traktāts "Par magnētiem," kurā aprakstīti divi magnēta poli, to mijiedarbība, magnētiskā indukcija.
Līdz ar pirmo universitāšu rašanos sāka veidoties arī fizikas izglītība, sākotnēji tā bija filozofiskās izglītības sastāvdaļa.
XV gs. pētīts berzes mehānisms un noteikts berzes koeficients, pētīta ķermeņa deformācija, pētīts putnu lidojums; atklāta vides pretestība un cēlējspēks, atklāta skaņas viļņu atstarošanās dažādās vidēs, formulēti binokulārās redzes likumi - Vinčas Leonards (Itālija).

Fizika Jaunajos laikos (1500.-1699.g.). 1583.gadā tika atklāts svārstību izohronisms un tādejādi likti pamati svārstību teorijai - G.Galilejs (Itālija).
1590.gadā formulēts ķermeņu brīvās krišanas likums - G.Galilejs.
1597.gadā izgudrots termometrs - G.Galileja termoskops.
1600.gadā iznāca V.Gilberta (Anglija) traktāts "Par magnētu, magnētiskajiem ķermeņiem un lielo magnētu Zemi," kurā likti pamati elektrostatikai un magnetostatikai.
1604. un 1611.gados tika publicēti J.Keplera (Vācija) traktāti optikā "Papildinājums Vitēlijam" un "Dioptrika," kuros izklāstīta elementārā ģeometriskā optika - redzes teorija, obskura kameras teorija, sniegta tālskata konstrukcija, formulēts viens no fotometrijas pamatlikumiem.
Dabaszinātnes no teoloģijas ietekmes sāka atbrīvoties XVI gs., kad N.Koperniks izvirzīja heliocentriskā Visuma uzbūves sistēmu.
Keplera un Ņūtona atklāti fizikas likumi izskaidroja debess ķermeņu kustību.
Fizika kā zinātne mūsdienu izpratnē - eksperimenti, matemātisks apraksts, sāka veidoties XVII gs. 1.pusē ar G.Galileja darbiem. Šai laikā sākti arī pētījumi gāzu fizikā, elektrībā, magnētismā, siltumfizikā, akustikā.
1632.gadā publicēts G.Galileja darbs "Dialogs par divām galvenajām pasaules sistēmām - Ptolemaja un Kopernika," kurā formulēts arī inerces likums un kustības relativitātes princips.
1637.gadā iznāca R.Dekarta darbs "Dioptrika," kurā izklāstīta ideja par ēteru kā vidi, kurā izplatās gaisma.
1643.gadā atklāts atmosfēras spiediens, itāļu zinātnieks E.Toričelli konstruēja barometru.
XVII gs. 2.pusē attīstījās ģeometriskā optika, sāka veidoties fizikālā optika - vienlaikus radās teorija par gaismas korpuskulāro dabu un teorija par gaismas viļņējādo dabu.
1660.gadā angļu zinātnieks R.Huks atklāja elastības pamatlikumu - Huka likumu.
1662.gadā angļu zinātnieks R.Boils atklāja likumu par gāzu spiediena atkarību no tilpuma. 1676.gadā šo pašu likumu atklāja arī E.Mariots (Francija) un tas tik nodēvēts par Boila-Mariota likumu. Franču zinātnieks P.Fermā formulēja arī optikas pamatprincipu - Fermā principu.
1663.gadā publicēts likums par spiediena vienmērīgu sadalīšanos šķidrumos - B.Paskāls (Francija).
1665.gadā publicēts F.Grimaldi (Itālija) darbs "Fizikāli matemātisks traktāts par gaismu, krāsām un varavīksni," kurā aprakstīta gaismas difrakcija.
1666.gadā angļu zinātnieks Ī.Ņūtons baltā gaisma sadalīta spektrā.
1669.gadā dāņu zinātnieks E.Bartolīns atklāja gaismas dubultlaušanu.
1675.gadā izvirzīta hipotēze, ka gaismai ir korpuskulāra daba - Ī.Ņūtons.
1678.gadā izveidota gaismas viļņu teorija - K.Heigenss (Holande).
1687.gadā publicēts Ī.Ņūtona darbs "Dabas filozofijas matemātiskie principi" - mehānikas kurss, kurā formulēti arī 3 galvenie tās likumi - Ņūtona likumi, un vispasaules gravitācijas likums. Šajā darbā pirmoreiz izveidota noslēgta mehānikas sistēma, kuras likumi ir spēkā daudziem dabas procesiem.
Galvenais XVII gs. sasniegums ir mehānikas izveidošana. Tās galvenās likumības formulēja Ī.Ņūtons. Lielākos panākumus klasiskā mehānika guva, izskaidrojot debess ķermeņu kustību. XVII-XVIII gs., balstoties uz klasisko mehāniku, tika izveidota vienota pasaules aina, kurā pasaules daudzveidību izskaidroja ar daļiņu (atomu) mehānisko kustību. Ī.Ņūtona formulētie priekšstati par laiku un telpu palika nemainīgi līdz pat XX gs. sākumam.

Fizika XVIII gs. XVIII gs. izveidojās hidrodinamika, radās materiālu fizika, elektrostatika, kalorimetrija, pilnveidojās termometrija. Uzkrātais eksperimentālais materiāls tika interpretēts ar vecajām metafiziskajām teorijām - korpuskulu emisijas teorija optikā, magnētisko un elektrisko fluīdu teorija, mācība par siltumradi.
XVIII gs. Rietumeiropas universitāšu filozofijas fakultātēs sāka veidoties fizikas nodaļas.
1704.gadā publicēts Ī.Ņūtona darbs "Optika."
1729.gadā angļu fiziķis S.Grejs atklāja elektrovadītspēju metāliem.
1733.gadā franču zinātnieks Š.Difē atklāja 2 elektrības veidus - pozitīvo un negatīvo elektrību.
1736.gadā publicēts L.Eilera darbs "Mehānika," kurā šī fizikas nozare no ģeometriskas mācības pārveidota par analītisku teoriju.
1738.gadā šveiciešu zinātnieks D.Bernulli publicēja darbu "Hidrodinamika," kurā tika formulēts hidrodinamikas pamatvienādojums - Bernulli vienādojums.
1744.gadā krievu zinātnieks M.Lomonosovs radīja vielas uzbūves molekulāri kinētiskās teorijas priekšstatus.
1745.gadā izgudrots Leidenes trauks - E.Kleists (Vācija) un P.Mushenbrūks (Holande).
1746.gadā formulēts kustības daudzuma momenta nezūdamības likums - L.Eilers un D.Bernulli.
1747.gadā formulēta viena no pirmajām elektrības teorijām un elektriskā lādiņa nezūdamības likums - B.Franklins (ASV).
1760.gadā ieviests īpatnējās siltumietilpības jēdziens, radusies kalorimetrija - Dž.Bleks (Skotija). Publicēts J.Lamberta (Vācija) darbs "Fotometrija jeb Par gaismas, krāsas un ēnas mērīšanu un salīdzināšanu," kurā formulēti fotometrijas pamatjēdzieni un likumi.
1785.gadā formulēts elektrisko lādiņu mijiedarbības likums - Kulona likums, Š.O.Kulons (Francija).
1788.gadā iznācis Ž.Lagranža (Francija) darbs "Analītiskā mehānika," kurā vispārīgā veidā sniegti mehānikas vienādojumi.
1789.-1795.gados izstrādāta fizikālo lielumu metriskā sistēma (Francija).

Fizika XIX gs. XIX gs. sākumā tika iegūti pierādījumi, ka gaismai piemīt viļņējāda daba - gaismas interferences, gaismas difrakcijas, gaismas polarizācijas izskaidrošana - tie it kā noliedza gaismas korpuskulu emisijas teoriju. Tika atkāta elektriskās strāvas magnētiskā un ķīmiskā darbība; tas pierādija magnētisko fluīdu teorijas nepareizību.
XIX gs. augstskolās tika izveidotas patstāvīgas fizikas fakultātes.
XIX gs. 1.pusē mehānisko atomismu aizstāja fizikāli ķimiskais atomisms. Liela nozīme fizikā un visas dabaszinātnes attīstībā bija enerģijas nezūdamības un pārvēršanās likuma atklāšanai XIX gs. 40.gados. Šis likums kļuva par siltumparādību teorijas (termodinamikas) pamatu. Vienlaikus ar termodinamiku attīstījās siltumprocesu molekulāri kinētiskā teorija - statiskā fizika.
1800.gadā konstruēts pirmais elektriskās strāvas avots - Voltas elements, A.Volta (Itālija). Atklāta elektrolīze - V.Nikolsons un Ē.Kārlails (Anglija). Atklāta skaņas interference - T.Jangs (Anglija).
1801.gadā formulēts gaismas interferences princips - T.Jangs.
1803.gadā ieviests atommasas jēdziens - Dž.Daltons (Anglija).
1811.gadā formulēts Avogadro likums - A.Avogadro (Itālija). Atklāta optiskā aktivitāte - D.F.Arago (Francija).
1815.-1823.gados izveidota gaismas difrakcijas teorija - O.Ž.Frenels (Francija).
1817.gadā izvirzīta hipotēze, ka gaismas viļņi ir šķērsviļņi - T.Jangs un O.Ž.Frenels.
1820.gadā atklāts magnētiskais lauks ap strāvas vadu - H.K.Ersteds (Dānija). Noteikts elektriskās strāvas un magnētiskā lauka mijiedarbības spēks - A.M.Ampērs (Francija). Noteikta elektriskās strāvas radītā magnētiskā lauka intensitāte - Ž.B.Bio un F.Savārs (Francija).
1824.gadā publicēts N.L.S.Karno (Francija) darbs "Pārdoma spar uguns dzinējspēku un mašīnām, kas attīsta šo spēku," kurā likti pamati termodinamikai.
1826.-1827.gados atklāta sakarība starp elektrisko strāvu un spriegumu - Oma likums, ieviests elektrodzinējspēka, elektrovadītspējas, strāvas stipruma jēdziens - G.S.Oms (Vācija).
1827.gadā atklāta molekulu haotiskā kustība - Brauna kustība, R.Brauns (Anglija).
XIX gs. 30.gados M.Faradejs elektromagnētiskās indukcijas izskaidrošanai izmantoja priekšstatu par spēka līnijām. Tas bija sākums zinātnei par īpašas matērijas formas - fizikālā lauka īpašībām.
1831.gadā atklāta elektromagnētiskā indukcija - M.Faradejs (Anglija).
1833.-1834.gados atklāti elektrolīzes likumi - M.Faradejs.
1833.gadā formulēts likums par indukcijas elektrodzinējspēka virzienu - Lenca likums, E.Lencs (Krievija).
1834.gadā atvedināts ideālās gāzes stāvokļa vienādojums - Klapeirona vienādojums, B.Klapeirons (Francija).
1837.gadā atklāta dielektriķu ietekme uz elektrisko mijiedarbību un izteikta doma, ka elektriskā un magnētiskā iedarbība izplatās caur vidi - M.Faradejs.
1841.-1842.gados atklāta strāvas siltumdarbība - Džoula-Lenca likums.
1842.-1847.gados atklāts enerģijas nezūdamības un pārvēršanās likums - J.Maiers un H.Helmholcs (Vācija), Dž.P.Džouls.
1845.gadā atklāts diamagnētisms un paramagnētisms - M.Faradejs.
1848.gadā ieviests absolūtās temperatūras jēdziens un absolūtās temperatūras skala - Kelvina skala, V.Tomsons (Anglija).
1850.gadā formulets otrais termodinamikas likums - R.Klauziuss (Vācija), V.Tomsons.
Astronomijas un fizikas attīstība sasniedza tādu līmeni, ka Kantam un Laplasam tapa iespējams radīt pirmo zinātnisko kosmogonisko hipotēzi - vācu filozofs I.Kants izveidoja mācību par Saules sistēmas rašanos no gāzu un putekļu mākoņa.
XIX gs. 60.gados Dž.K.Maksvels, balstīdamies uz M.Faradeja ieviesto fizikālā lauka jēdzienu, izstrādāja jaunu elektromagnētisko parādību teoriju - Maksvela teoriju. Svarīgs šās teorijas secinājums bija tas, ka elektromagnētiskā mijiedarbība izplatās ar galīgu ātrumu, kas ir vienāds ar gaismas ātrumu. Šo teoriju apstiprināja elektromagnētisko viļņu atklāšana. No Maksvela teorijas izrietēja, ka gaismai ir elektromagnētiska daba.
1855.-1865.gados izveidota elektromagnētiskā lauka teorija - Dž.K.Maksvels (Anglija).
1857.-1862.gados izstrādāti gāzu kinētiskas teorijas pamati - R.Klauziuss, Dž.K.Maksvels.
1859.gadā radīta spektrālanalīze - G.R.Kirhofs un R.Bunzens (Vācija), ieviests absolūti melna ķermeņa jēdziens un formulēts termiskā starojuma pamatlikums - Kirhofa likums, G.R.Kirhofs.
1865.gadā paredzēti elektromagnētiskie viļņi, secināts, ka gaismai ir elektromagnetiska daba - Dž.K.Maksvels; ieviests entropijas jēdziens - R.Klauziuss.
1868.-1872.gados izstrādāta statistiskā fizika - Bolcmaņa statistika, , Bolcmaņa sadalījums u.c., L.Bolcmanis (Austrija).
1869.gadā formulēts ķīmisko elementu periodiskais likums - J.L.Meiers (Vācija), D.Mendeļejevs (Krievija).
1873.gadā izstrādāta teorija par attēla veidošanos mikroskopā - E.Abe (Vācija); atklāts ieksējais fotoefekts - V.Šmits (Anglija).
1874.gadā izteikta doma, ka elektriskais lādiņš ir diskrēts, un aprēķināta tā vērtība - Dž.Stounijs (Anglija). Dž.Stounijs ieteicis postulētā elektriskā lādiņa vienību nosaukt par elektronu.
1873.-1878.gados izstradāta termodinamisko potenciālu metode, formuleti termodinamiskā līdzsvara nosacījumi, izstrādāta fāžu teorija - Dž.V.Gibss (ASV).
1881.gadā ieviesta elektrisko lielumu starptautiskā mērvienību sistēma - ampērs, volts, oms, džouls.
1887.gadā atklāts ārējais fotoefekts - H.Hercs (Vācija); izmērīts gaismas ātrums ar precizitāti līdz 5 km/st. - A.Maikelsons un E.Morlijs (ASV).
1888.gadā elsperimentāli atklāti elektromagnētiskie viļņi - H.Hercs; formulēti ārējā fotoefekta likumi - A.Stoļetovs, Krievija.
1892.-1895.gados radīta klasiskā elektronu teorija - H.Lorencs (Nīderlande).
1895.gadā atklāts rentgenstarojums - V.K.Rentgens (Vācija).
1896.gadā atklāta dabiskā radioaktivitāte - A.A.Bekerels (Francija).
1897.gadā atklāts elektrons - Dž.Dž.Tomsons (Anglija).
1899.gadā urāna atoma radioaktīvajā starojumā atklāts alfa un beta starojums - E.Rezerfords (Anglija); izmērīts gaismas spiediens - P.Ļebeģevs (Krievija).
XIX gs. beigās izveidojās spektrālanalīze, turpinājās nepārtrauktās vides mehānikas attīstība, tika izstrādīta elektrisko svārstību un viļņu teorija, izveidota zemu temperatūru iegūšanas tehnika. XIX gs. beigās šķita, ka fizika ka klasiska zinātne ir pilnīgi pabeigta un ka visas fizikālās parādības var izskaidrot ar molekulu (atomu) vai ētera mehāniku.

Fizika XX gs. XIX gs. beigās un XX gs. sākumā tika izdarīti atklājumi - atklāts rentgenstarojums, radioaktivitāte, elektrons, fotoefekts, kas nebija ietilpināmi klasiskās fizikas priekšstatos. Tāpēc tika meklēti jauni dabas parādību izskaidrojumi.
1895.-1902.gados izveidota kustīgas vides elektrodinamika - H.Lorencs.
1900.gadā izvirzīta hipotēze, ka starojuma enerģijai ir diskrēta (kvantu) daba, un ieviests akcijas kvanta jēdziens - M.Planks (Vācija); atklāts gamma starojums - P.Vilārs (Francija).
1901.gadā konstatēta radioaktīvā starojuma fizioloģiskā iedarbība - A.A.Bekerels, P.Kirī.
1903.gadā izstrādāta radioaktīvās sabrukšanas teorija un formulēts radioaktīvās pārvēršanās likums - E.Rezerfords un F.Sodijs (Anglija); izstrādāts atoma pilienmodelis - Dž.Dž.Tomsons; ieviests pussabrukšanas perioda jēdziens - P.Kirī.
1905.gadā atklāta masas un enerģijas sakarība; izteikta fotonu hipotēze un, balstoties uz to, izskaidroti fotoefekta likumi - A.Einšteins (Vācija).
1905.gadā A.Einšteins, balstoties uz pēdējiem fizikas sasniegumiem, izveidoja speciālo relativitātes teoriju - jaunu mācību par telpu un laiku. Tā pierādīja pasaules mehāniskās ainas ierobežotību. Kļuva skaidrs, ka elektromagnētiskais lauks ir īpaša matērijas forma. Lai izskaidrotu absolūti melna ķermeņa sytarojumu, M.Planks izvirzīja akcijas kvanta fipotēzi.
1905.gadā A.Einšteins ieviesa fotona jēdzienu. Līdz ar to jaunā pakāpē atdzima gaismas korpuskulārā teorija, kas nenoliedza arī gaismas viļņējādās īpašības - gaismas duālismu.
1906.gadā atklāta alfa daļiņu izkliede vielē - E.Rezerfords; formulēts trešais termodinamikas likums - V.Nernsts (Vācija).
1907.gadā izstrādāta pirmā cietvielas siltumietilpības kvantu teorija, formulēts gravitācijas un inerces ekvivalences princips - A.Einšteins.
1908.gadā konstruēta pirmā lādētu daļiņu reģistrācijas iekārta - H.Geigers un E.Rezerfords (Anglija); ieviests četrdimensiju telpas jēdziens - Minkovska telpa; H.Minkovskis (Vācija); iegūts šķidrs hēlijs 4,2 K temperatūrā - H.Kamerlings-Onness (Nīderlande).
1911.gadā izveidota alfa daļiņu izkliedes teorija; atklāts atoma kodols un izveidots atoma planetārais modelis - E.Rezerfords; izmērīts elektrona lādiņš - R.E.Milikens (ASV); atklāta supravadītspēja - H.Kamerlings-Onness.
1912.gadā atklāts kosmiskais starojums - V.F.Hess (Austrija); radīta kristālrežģa svārstību teorija - P.Debajs, M.Borns un T.Kārmāns (Vācija); izveidots cietvielas modelis - Debaja cietvielas modelis; P.Debajs.
Viens no mūsdienu fizikas pamatlicējiem ir dāņu fiziķis N.Bors (Dānija), kas 1913.gadā izstrādāja pirmo atoma kvantu teoriju - Bora atoma teoriju, ieviesa kvantu skaitļa jēdzienu.
1913.gadā atklāta rentgenstarojuma difrakcija kristālos - M.Laue (Vācija); eksperimentāli pierādīts kristālu atomārās struktūras periodiskums - V.H. un V.L.Bregi (Anglija), radīta rentgenstruktūranalīze un rentgenspektroskopija - V.H. un V.L.Bregi; J.Vulfs (Krievija); eksperimentāli pierādīti diskrētie enerģijas līmeņi atomā - Dž.Franks, G.Hercs (Vācija); ieviests izotopu jēdziens - F.Sodijs; pierādīts, ka atoma kodola lādiņš nosaka attiecīgā ķīmiskā elementa kārtas skaitli - H.G.Mozlijs (Anglija).
1916.gadā publicēts A.Einšteina darbs "Vispārīgās relativitātes teorijas pamati"; postulēti gravitācijas viļņi - A.Einšteins.
1919.gadā realizēta pirmā mākslīgā kodolreakcija; pierādīts, ka atoma kodolā ir protoni - E.Rezerfords; uzbūvēts masspektrogrāfs - F.Estons (Anglija).
XX gs. 20.gados izveidojās dziļākā un aptverošākā modernās fizikas nozare - kvantu jeb viļņu mehānika. Paralēli kvantu mehānika attīstījās arī kvantu statistika - kvantu teorija fizikālajām sistēmām, kas sastāv no daudzām mikrodaļiņām.
1920.gadā tika izteikta hipotēze, ka atoma kodolā ir neitroni - E.Rezerfords.
1923.gadā tika formulēts atbilstības princips - N.Bors; atklāta elektromagnētisko viļņu (rentgenstarojuma) izkliede no elektroniem - komptona efekts, A.H.Komptons (ASV).
1924.gadā tika izstrādāta hipotēze, ka matērijai ir viļņējāda daba - de Brojī vilnis, L.V. de Brojī (Francija); izstrādāta Bozes-Einšteina statistika - Š.Boze (Indija) un A.Einšteins.
1925.gadā tika postulēts elektrona spins - S.Gaudsmits un Dž.Ūlenbeks (Nīderlande); formulēts Pauli princips - V.Pauli (Šveice); izstrādāta matricu mehānika - kvantu mehānikas pirmais variants - V.Heizenbergs (Vācija).
1926.gadā tika formulēts kvantu mehānikas pamatvienādojums - Šrēdingera vienādojums, E.Šrēdingers (Austrija); izstrādāta Fermī-Dīraka statistika - E.Fermī (Itālija), P.A.M.Dīraks (Anglija); izstrādāta šķidruma kinētiskā teorija - J.Frenkels (PSRS).
1927.gadā tika formulēta galvenā kvantu mehānikas likumība - nenoteiktības princips, V.Heizembergs; formulēts piepildāmības princips - N.Bors; radīta sekundārās kvantēšanas metode un starojuma kvantu teorija - P.A.M.Dīraks.
1928.gadā tika radīta relatīvistiskā kvantu mehānika; teorētiski paredzēta antidaļiņa (pozitrons) un elektrona-pozitrona pāra rašanās un anhilācija - P.A.M.Dīraks; izstrādāta alfa daļiņu sabrukšanas teorija - Dž.Gamovs (Vācija), E.Kondons un R.Gērnijs (ASV).
1928.gadā tika izstrādāta cietvielu zonu teorija - F.Blohs (ASV), L.Brijuēns (Francija); izstrādāta pirmā feromagnētisma kvantu teorija - J.Frenkels (PSRS), V.Heizenbergs.
1929.gadā tika izstrādāta kristāllauka teorija - H.Bēte (Vācija).
XIX un XX gs. mijā sāka veidoties modernā cietvielu fizika, kas sastāv no ļoti daudzām daļiņām. Līdz 1925.gadam fizika attīstījās 2 neatkarīgos virzienos: atsevišķi tika pētīts kristālrežģis un elektronparādības cietvielā. Cietvielu kvantu teorijā, kuras izveidošanā liela nozīme bija kvantu statistikai, abi šie virzieni tika saistīti. Centieni izveidot konsekventu atoma starojuma teoriju radīja kvantu elektrodinamiku.
XX gs. 30.gados izveidojās kodolfizika. Vienlaikus ar kodolfiziku sāka veidoties arī elementārdaļiņu fizika. Pirmie atklājumi šajā nozarē saistīti ar kosmiskā starojuma izpēti. Pēc augstu enerģiju lādētu daļiņu paātrinātāju izveides sākās plānveidīga elementārdaļiņu, to īpašību un mijiedarbības izpēte. jauns elementārdaļiņu fizikas attīstības posms sākās 1955.gadā, kad sāka pētīt arī elementārdaļiņu struktūru. Elementārdaļiņu un to mijiedarbības teorija ir kvantu lauka teorija, kas joprojām pilnveidojas. tiek veikti mēģinājumi izveidot vienoto lauka teoriju.
1930.gadā izstrādāta feromagnētiķu domēnu teorija - J.Frenkels un J.Dorfmanis (PSRS).
1931.gadā izstrādāta neatgriezenisko termodinamisko procesu teorija - L.Onsagers (ASV); radīta pusvadītāju teorija - A.H.Vilsons (ASV); uzbūvēts ciklotrons - E.O.Lourenss un M.Livingstons (ASV); izteikta hipotēze, ka eksistē neitrīno - V.Pauli; paredzēts eksitons - J.Frenkels.
1932.gadā atklāts pozitrons - K.Andersons (ASV); atklāts neitrons - Dž.Čedviks (Anglija); izteikta hipotēze, ka atoma kodolam ir protonu-neitronu struktūra - V.Heizenbergs un D.Ivaņenko (PSRS).
1934.gadā izstrādāta beta sabrukšanas teorija un ieviests vājās mijiedarbības jēdziens - E.Fermī; atklāta mākslīgā radioaktivitāte - F. un I.Žolio-Kirī (Francija); atklāts Čerenkova-Vavilova starojums - P.Čerenkovs (PSRS); radīta neitronu fizika - E.Fermī.
1935.gadā postulēts kodollauka kvants - mezons - H.Jukava (Japāna); izstrādāta divkāršās beta sabrukšanas teorija - M.Geperte-Maiere (ASV).
1937.gadā izstrādāta otrā veida fāžu pāreju teorija - Ļ.Landauss (PSRS).
1938.gadā atklāta urāna kodola dalīšanās - O.Hāns, F.Štrāsmanis un L.Meitnere (Vācija); atklāta hēlija supraplūstamība - P.Kapica (PSRS).
1939.gadā paredzēta spontānā atoma kodola dalīšanās - N.Bors un J.Frenkels.
1940.gadā atklāta 235U kodola spontānā dalīšanās - G.Fļorovs un K.Petržaks (PSRS).
1942.gadā 2.decembrī realizēta kodola dalīšanās ķēdes reakcija pirmajā kodolreaktorā - E.fermī vadībā (ASV).
1944.gadā atklāta autofāzēšana - V.Vekslers (PSRS); atklāta elektronu paramagnētiskā rezonanse - E.Zavoiskis (PSRS).
1946.gadā uzbūvēts pirmais lādētu daļiņu paātrinātājs, kura darbības pamatā ir autofāzēšanas princips - fazotrons (ASV).
1946.gada 26.decembrī realizēta pirmā ķēdes reakcija krievpadomju kodolreaktorā I.Kurčatova vadībā.
1948.gadā izveidota kvantu elektrodinamika - R.F.Feinmens, S.Tomonaga un Dž.Švingers (ASV); likti pamati hologrāfijai - D.Gābors (Lielbritānija); atklāts tranzistorefekts - V.Šoklijs, Dž.Bardīns un V.Breteins (ASV).
1949.gadā izteikta pretkūļu lādētu daļiņu paātrinātāja ideja - R.Videruā (Šveice).
1952.gadā izgudrota pūslīšu kamera - D.Glezers (ASV).
1954.gadā radīti pirmie kvantu ģeneratori - N.Basovs un A.Prohorovs (PSRS), Č.Taunss (ASV).
1955.gadā atklāta nuklonu struktūra - R.Hofsteters (ASV).
1956.gadā atklāts antineitrons - B.Korks, G.Lambertsons, O.Pičoni un V.Vencels (ASV).
1957.gadā radīta vienota elektromagnētisma un vājas mijiedarbības teorija - A.Selāms (Pakistāna) un S.Veinbergs (ASV).
1958.gadā atklāta kodolu gamma rezonanse - Mesbeuera efekts, R.Mesbeuers (VFR).
1961.gadā ieteikta elementārdaļiņu klasifikācijas shēma - M.Geils-Menns (ASV) un J.Nēmanis (Izraēla).
1962.gadā eksperimentāli pierādīts antineitrīno - ASV.
1964.gadā tika izvirzīta kvarku hipotēze - M.Gells-Menns un Dž.Cveigs (ASV).
1965.gadā tika sintezēts antideitērija kodols - L.Ledermens (ASV).
1969.gadā tika izstrādāts nuklona partonmodelis - R.F.Feinmens.
1975.gadā kodoltermiskās sintēzes iekārtā "Tokamak-10" tika iegūta plazma ar temperatūru 8 miljoni K (PSRS).

Pastāv cieša saistība starp fiziku un citām dabaszinātnēm. Dabas un tehnikas zinātnes daļēji izmanto fizikas jēdzienus un likumus, kā arīpētīšanas metodes. Tādēļ ir arī robežzinātnes - biofizika, fizikālā ķīmija, ģeofizika, astrofizika. Fizika vienmēr ir bijusi saistīta ar filozofiju un arī pati ietekmējusi filozofijas attīstību. Modernās fizikas sasniegumi pamato un konkretizē dialektisko materiālismu. Fizikā sevišķi svarīga ir pareiza filozofiska analīze revolucionāros attīstības posmos, kad vecie priekšstati tiek radikāli pārskatīti.
Fizika ir tehnikas teorētiskā bāze. Balstoties uz fizikas sasniegumiem, radīti tādi jauni tehnikas virzieni kā pusvadītāju ierīču tehnoloģija, skaitļošanas tehnika, kodolenerģētika. Tehnikas attīstība savukārt ietekmē eksperimentālās fizikas attīstību. Fizikai ir liela nozīme zinātniski tehniskajā revolūcijā.

Fizikas pētījumi. Līdz XIX gs. 2.pusei pētījumi fizikā tika veikti augstskolu, ZA vai privātās laboratorijās.
XIX gs. beigās - XX gs. sākumā par pasaulslaveniem fizikas pētniecības centriem kļuva Kembridžas universitātes Kevendiša laboratorija (dibināta1874.g.), Mančesteras universitātes fizikas laboratorija (vadītājs E.Rezerfords), Leidenes u iversitātes fizikas laboratorija (1894.g. dibinājis H.Kamerlings-Onness), Rādija institūts (to 1914.g. noorganizēja M.Sklodovska-Kirī uz Parīzes universitātes laboratorijas bāzes). Pirmais starptautiskais fizikas institūts bija Teorētiskās fizikas institūts Kopenhāgenā (dibinājis N.Bors 1920.g.).
Krievijā pirmā fizikas zinātniski pētnieciskā iestāde bija Pēterpils ZA Fizikas kabinets (dibināts 1725.g., 1912.-1921.gados - Fizkikas laboratorija). 1872.gadā tika nodibināta Krievijas Fizikas biedrība (no 1878.g. - Krievijas Fizikas un ķīmijas biedrība). Pirmais ievērojamais krievu zinātnieks, kas veica pētījumus fizikā, bija M.Lomonosovs. Svarīgus atklājumus veikuši V.Petrovs, E.Lencs, A.Stoļetovs, J.Fjodorovs, A.Sadovskis, J.Vulfs.
Palielinoties rūpnieciskās ražošanas apmēriem un koncentrācijai, savus zinātniski pētnieciskos centrus dibināja arī uzņēmumi. Piemēram, svarīgus atklājumus optikā izdarīja uzņēmums "Carl Zeiss Jena" laboratorija, ko 1866.-1905.gados vadīja E.Abe. Lielu zinātniski pētniecisko darbu veica ASV uzņēmuma "American Telephone and Telegraph" (dibināts 1887.g.) zinātniski pētnieciskā laboratorija "Bell Telephone Laboratories."
Krievijā pēc Oktobra apvērsuma 1918.gadā tika nodibināts Valsts Rentgenoloģijas un radioloģijas institūts, uz kura bāzes vēlāk izveidoja Valsts optikas institūtu un PSRS ZA Fizikāli tehnisko institūtu. 1918.gadā noorganizēja arī Ņižņijnovgorodas radiolaboratoriju, 1934.gadā nodibināja PSRS ZA Fizikas institūtu.
XX gs. 2.pusē pētījumi fizikā strauji paplašinājās un koncentrējās lielos zinātnes centros, tika izveidotas starptautiskas organizācijas fizikas zinātnisko pētījumu koordinēšanai un kontrolei: Starptautiskā tīrās un lietišķās fizikas savienība, Eiropas Kodolpētījumu organizācija, Eiropas Atomenerģijas apvienība, Starptautiskā atomenerģijas aģentūra, Ziemeļu teorētiskās atomfizikas institūts ("NORDITA," dibināts 1957.g. Kopenhāgenā), Starptautiskais teorētiskās fizikas centrs (1964.g. Triestē), Eiropas Fizikas biedrība (1968.g. Ženēvā).
ASV lielākās fizikas zinātniski pētnieciskās iestādes ir t.s. nacionālās laboratorijas - fizikas institūtu kompleksi, kas koncentrējas ap lielām eksperimentālām iekārtām un ko apvieno vai nu administratīvā pakļautība, vai kopīga tematika. Valsts pētījumus fizikā ASV vada Nacionālais standartu birojs (National Buerau of Standards, NBS, dibināts 1901.g.) un Enerģētisko pētījumu un izstrādņu pārvalde (Energy Research and Development Administration, ERDA, dibināta 1964.g., līdz 1974.g. Atomenerģijas komisija). ERDA pārziņā ir Argonas Nacionālā laboratorija (dibināta 1946.g., pārvalda Čikāgas universitāte), Brukheivenas nacionālā laboratorija (1947.g. Aptonā), Losalamosas Nacionālā laboratorija (pārvalda Kalifornijas universitāte, šai laboratorijā tika radīti kodolieroči), Lourensa Nacionālā radiācijas un paātrinātāju laboratorija Bērklijā (pārvalda Kalifornijas universitāte). Bateivijas Nacionālo laboratoriju pārvalda 51 universitāšu asociā ija, kas noorganizēta 1961.gadā pēc ASV Nacionālās ZA un Atomenerģijas komisijas iniciatīvas.
Liela nozīme fizikas pētījumos ASV ir augstskolu un koncernu pētniecības centriem. Konsultatīvo darbu fizikālo pētījumu koordinēšanā un programmēšanā ASV veic Amerikas Fizikas biedrība (dibināta 1899.g.) un Amerikas Fizikas institūts (dibināts 1931.g.).
Lielbritānijā fizikas pētījumus koordinē un konsultē Londonas Karaliskā biedrība (dibināta 1660.g.) un Fizikas institūts un fizikas biedrība (dibināta 1960.g.). Valsts organizācija, kas vada pētījumus kodolfizikā, elementārdaļiņu fizikā un plazmas fizikā, ir lielbritānijas Atomenerģijas pārvalde (dibināta 1954.g.).
Francijā lielākās valsts organizācijas, kas vada fizikas pētījumus, ir Nacionālais zinātnisko pētījumu centrs (Centre National de la Reserche Scientifique, CNRS, dibināts 1939.g.), Atomenerģijas komisariāts (Commissariat a' l'Energie Atomique, CEA, dibinājis F.Žolio-Kirī 1945.g.).
Analoģiskas organizācijas Itālijā ir nacionālā pētniecības padome (Consiglio Nazionale delle Ricerche, CNR, dibināta 1923.g.) un Nacionālā atomenerģijas komiteja (Comitato Nazionale per l'Energia Nucleare, CNEN, dibināta 1960.g.).
Vācijā fizikas pētījumus organizē galvenokārt zinātņu biedrības, galvenās no tām ir M.Planka biedrība (dibināta 1911.g.). Japānā fizikas pētījumus kooerdinē japānas Zinātņu biedrības Dabaszinātņu sekcija un Japānas akadēmijas Dabaszinātņu sekcija.
PSRS 1956.gadā nodibināja Apvienotās kodolpētniecības institūtu, kurā tolaik piedalījās arī sociālistiskās nometnes valstis.

Fizika Latvijā. Latvijā pirmie pētījumi fizikā tika veikti XVIII gs. beigās Jelgavas Pētera akadēmijā - V.Beitlers, E.Bīnemanis. Pēterpils ZA akadēmiķis G.Parrots Krievijas impērijā pirmos eksperimentus ar galvaniskajiem elementiem un osmozes pētījumus veica Rīgā (1795.-801.g.).
XIX gs sākumā Latvijā strādāja T.Grothuss. A.Teplers RPI izstrādāja ēnu metodi materiālu nehomogenitātes noteikšanai.
Neatkarīgajā Latvijā fizikas pētījumi bija koncentrēti LU Matemātikas un dabaszinātņu fakultātē - B.Bružs, F.Gulbis, L.Jansons, R.Siksna., kur tika pētītas spektroskopijas un elektronikas problēmas. LU ĶĪmijas fakultātē veikti pētījumi rentgenogrāfijā kristālu konstanšu noteikšanai - Ieviņa-Straumaņa metode.
LPSR fizikas pētījumus veica LPSR ZA Fizikas institūtā, LPSR ZA Fizikāli enerģētiskajā institūtā, LVU Cietvielufizikas zinātniskās pētniecības institūtā, augstāko mācību iestāžu un rūpnīcu laboratorijās. Galvenie pētījumu virzieni bija atomu un molekulārā spektroskopija - J.Eiduss, E.Krauliņa, cietvielu fizika - E.Alukers, E.Feltiņš, V.Fricbergs, V.Kaščejevs, E.Klotiņš, I.Pļaviņa, E.Siliņš, K.Švarcs, I.Vītols, J.Zaķis, kodolspektroskopija un kodoltehnika - P.Prokofjevs, magnetodinamika un siltumfizika - E.Blūms, R.Kalniņš, I.Kirko, O.Lielausis, J.Lielpēteris, J.Mihailovs, A.Miķelsons, E.Ščerbiņins, teorētiskā fizika - D.Damburgs, R.Pēterkops, B.Rolovs, V.Veldre.

Fizikas pamatnozares. Atbilstoši pētāmo objektu un to kustības formu daudzveidībai fiziku iedala nozarēs. Šis iedalījums nav viennozīmīgs, un tam var būt dažādi kritēriji. Fizikas nozares nav savstarpējis stingri norobežotas, jo pastāv cieša iekšēja saistība starp materiālās pasaules objektiem un procesiem, kuros tie piedalās.
Biofizika.
Elektromagnētisms.
Elektronu un jonu optika.
Elementārdaļiņu fizika. Pēta vielas struktūrelementus - elementārdaļiņas, atoma kodolus, atomus, molekulas, un to makroagregātus - plazmu, gāzi, šķidrumus, cietvielu.
Atomfizika.
Cietvielu fizika.
Kodolfizika.
Molekulārā fizika.
Plazmas fizika.
Atbilstoši matērijas kustības formām - mehāniskā kustība, siltuma procesi, kā arī mijiedarbības veidiem - gravitācijas mijiedarbība, elektromagnētiskā mijiedarbība, stiprā mijiedarbība un vājā mijiedarbība, fizikā nodalīta:
Akustika.
Elektrodinamika.
Kvantu elektrodinamika.
Kvantu mehānika.
Kvantu lauka teorija.
Mehānika.
Relativitātes teorija.
Statistiskā fizika.
Optika.
Termodinamika.
Mehāniskās, akustiskās, elektriskās un optiskās svārstības un viļņus no vienota viedokļa pēta svārstību un viļņu teorija.
Pēc pētījuma rakstura un mērķiem nodala:
Eksperimentālo fiziku.
Teorētiskā fizika.
Fizikālā kinētika.
Lietišķo fiziku.

Kvantu fizika.

Fizika cieši saistīta ar tādām zinātnēm kā bioloģija, ķīmija, astronomija, ģeoloģija un matemātika.

Pirms 100 gadiem cilvēki uzskatīja, ka viss sastāv no elektroniem, neitroniem un protoniem. XX gs. 60. un 70.gados jau bija zināms, ka patiesībā pastāv daudz vairāk elementārdaļiņu.

Raksti.
Fiziķi atklāj, kā nedzīvas daļiņas var “atdzīvoties” un mainīt savu stāvokli.

Saites.
Filozofija un filozofi.

Aliens

Izveidot profilu

Izdevniecība "Apvārsnis" piedāvā

Fizika, fiziķi

Reklāma

Aliens

Pieslēgties

Izveidot profilu

Izdevniecība "Apvārsnis" piedāvā

Fizika, fiziķi

Reklāma