Розділ 1. фізика як природнича наука. методи наукового пізнання

§ 6. ТВОРЦІ ФІЗИЧНОЇ НАУКИ. ВНЕСОК УКРАЇНСЬКИХ УЧЕНИХ У РОЗВИТОК ФІЗИКИ

Історія фізики — це історія відкриттів, кожне з яких поглиблює наше розуміння природи. І за будь-яким відкриттям стоїть людина, а частіше група людей, чиї зусилля пробивають стіну невідомості та незнання, підіймають науку на новий щабель розвитку. Саме про таких людей можна сказати: «Вони створювали фізику». Хто ж ці люди, чиї імена нерозривно пов’язані з прогресом фізичної науки? У цьому параграфі ми назвемо лише декого, але, продовжуючи вивчення курсу фізики, ви дізнаєтеся про десятки уславлених дослідників природи

й першовідкривачів невідомого.

1Дізнаємося про творців класичної фізики

Можна сказати, що фізику створив давньогрецький філософ Аристо-

тель (рис. 6.1). Саме він одну зі своїх головних праць, у якій систематизував природничі знання свого часу, назвав «Фізика».

Не можна не згадати ще одного давньогрецького вченого — Архімеда (рис. 6.2). За легендою, цар міста Сиракузи Гієрон поставив перед Архімедом завдання з’ясувати вміст золота та срібла у сплаві, з якого ювелір зробив царську корону. Розв’язуючи цю задачу, Архімед знайшов спосіб визначати об’єми тіл неправильної геометричної форми, відкрив закон плавання тіл, який носить його ім’я. Архімед був видатним інженером і створив різноманітні механізми (див., наприклад, рис. 6.3). За іншою легендою, йому належить вислів: «Дайте мені точку опори, і я переверну світ».

Другий етап розвитку фізики відкривають праці Ґалілео Ґалілея (рис. 6.4) — великого італійського фізика й астронома, який уперше за­ стосував у науці експериментальний метод.

Існує думка, що великі відкриття та нові закони — це результат роботи маститих учених, людей поважного віку. Насправді відкриття часто роблять­ зовсім молоді люди. Так, своє перше видатне відкриття Ґалілей зробив у 19 років. Спостерігаючи в храмі коливання лампади на ланцюзі, він виявив, що час одного коливання лампади не залежить від розмаху

40

§ 6. Творці фізичної науки. Внесок українських учених у розвиток фізики

коливань. Цю властивість коливань пізніше було використано в конструкції механічного годинника. У 25 років Ґалілей уже став професором Пізанського університету, а через короткий час вивів закони вільного падіння тіл.

Одне з найбільших відкриттів за всю історію фізики — закон всесвітнього тяжіння — геніальний англійський фізик і математик Ісаак Ньютон (рис. 6.5) зробив у 24 роки. Пізніше Ньютон сформулював закони руху тіл і створив, таким чином, класичну механіку.

Зараз важко уявити сучасну техніку без використання принципів електромагнетизму, основи якого заклав видатний англійський фізик і хімік

Майкл Фарадей (1791–1867).

Закони електромагнетизму шотландський науковець Джеймс Клерк Максвелл (рис. 6.6) записав у вигляді чотирьох рівнянь, які носять тепер його ім’я. Свої перші дослідження юний фізик опублікував, коли йому ледь виповнилося 15 років. А в 33 роки Максвелл завершив одну з найважливіших своїх праць, у якій виклав основні поняття класичної електродинаміки.

Аж до початку XIX ст. відповідь на запитання, чому внаслідок опускання в гарячий чай холодної ложки чай трохи охолоняє, а ложка нагрівається, була приблизно такою: гарячий чай містить більше теплороду, ніж холодна ложка, і цей теплорід «перетікає» від гарячого тіла до холодного. Це хибне твердження було спростоване завдяки зусиллям німецького лікаря та фізика Роберта Майєра (1814–1878), німецького фізика Германа Гельм­ гольца (1821–1894) та англійського фізика Джеймса Джоуля (1818–1889),

коли їм було відповідно 27, 26 і 25 років. Ці видатні вчені змогли пролити світло на природу теплових явищ і пояснити процеси перетворення тепла. Завершеності їхнім теоретичним дослідженням надав у своїх працях Людвіґ Больцман — австрійський фізик-теоретик (рис. 6.7). Перша з його праць побачила світ, коли Л. Больцману виповнилося 22 роки, а остання — через шість років. Ці та інші вчені створили теорію теплових явищ — класичну термодинаміку, яка є теоретичною базою для роботи сучасних теплових двигунів (рис. 6.8).

41