Aniq fanlar

4- seminar mavzusi
Klassik fizikaning shakillanishi va rivojlanishi.

Galileo Galiley

XVI asr oxiriga qadar olam tuzilishi haqidagi tasavvurlarni shakllantiruvchi fizik poydevori sifatida Aristotelning qadim fizikasi bo‘ldi. Bu fizik tasavvur qo‘pol kundalik tajriba va fikran chiqarilgan hulosalardan tuzilgan edi. Geotsentrik dunyoqarash

Galiley teleskopi

hukmronlik surgan paytda Aristotelning mexanik nuqtayi nazari tanqid qilinsada, Yerning Koinotda yakka ajralib turgan ko‘rinma vaziyati va holati uchun tanqid qilinishiga mustaxkam asos yo‘q edi. Kopernik konsepsiyasi paydo bo‘lgandan so‘ng esa sharoit tubdan o‘zgardi. Yer oddiy bir sayyora qatoriga o‘tishining o‘zi Aristotel fizikasiga umuman shubha bilan qarashni va uning mexanikasi haqidagi tanqidlarga kattaroq e’tibor berishni talab qilardi. Mexanika qonunlarini bevosita Yerda sinab qo‘rishga jiddiy ilhom bahsh etuvchi, rag‘batlantiruvchi omil paydo bo‘ldi, ya’ni, eksperiment rivojlanishiga asos solindi. Bu esa, natijada Aristotelning fizik olami tasavvuri va mexanikasining yemirilishiga olib keldi. Mexanikadagi bu to‘ntarish boshlanishi zamonaviy nazariy- eksperimental tabiatshunoslikning asoschilaridan biri italian fizik va astronom Galileo Galiley (1564-1642) nomi bilan bog‘liq.
Galileo Galiley 1564-yil 15-fevralda pizalik o‘rtaxol dvoryan oilasida tug‘ildi. Piza va Florensiya u vaqtda mashhur boy Medichi oilaning hukmronligi ostidagi Toskana gersogligining shaharlaridir. Galiley
Piza universitetida tahsil oldi. Avval u tibbiyotni o‘rgandi, keyinchalik tibbiyot fakultetini tashladi va matematika hamda falsafani o‘rgana boshladi. Yigirma ikki yoshidayok u o‘zi ixtiro qilgan gidrostatik tarozu haqida kichik asarni bosib chiqaradi. 1589-yilda uni Piza universiteti professori lavozimiga tayinlashadi, u yerda Galiley matematika va falsafadan ma’ruzalar o‘qiydi. 1592-yilda Galiley Venetsiya respublikasi taklifiga binoan Paduya universitetida professor lavozimini egallaydi, u yerda u 18 yil davomida unga olamshumul shuhratini keltirgan bir qator juda muhim kashfiyotlarni qiladi. Aynan shu yerda, ya’ni, Pizada bo‘lgan chog‘laridayok u Kopernik tizimi haqligiga ishonch hosil qilgan, biroq uni yoqlash juda qiyin ish deb bilgan, shunday bo‘lsada, bu ta’limot uchun kurash boshlagandi.
1608-yilda Gollandiyada ko‘rish uchun quvur ixtiro qilindi. Galileyga bu xabar yetib kelishi bilan u quvurning konstruksiyasi ustida fikrlay boshladi hamda bir yil ichida qavariq va botiq linzalar jamlanmasidan iborat quvurni yaratdi. Ixtironing foydasi yaqqol ko‘rindi va Venetsiya senati Galileyning ishini yuqori baholadi. Galiley quvurni ilmiy maqsadlarda ishlatgan birinchi olim bo‘ldi. Quvurni takommilashtirib osmonga qaratgan Galiley kuzatilayotgan manzaraning Aristotel ta’limotiga mos kelmasligini payqadi. Oyning sathi notekis ekan. Somon Yo‘li ungacha ma’lum bo‘lmagan ko‘psonli yulduzlardan iborat bo‘lib chiqdi. 1610-yilning boshida Galiley Kopernik tizimining ko‘rgazmali modelini, ya’ni, quyosh atrofida sayyora o‘zining oylari bilan aylanishini namoyon etuvchi Yupiter yo‘ldoshlarini kashf etadi. O‘zining kashfiyotlari haqida to‘lqinlanib bayon etilgan hikoyasini Galiley Yulduzli axborotnoma. deb nomladi. O‘sha davrdagi odatiga ko‘ra Galiley o‘z asarini Toskaniyalik buyuk gersog Kozimo II Medichiga bag‘ishladi.
1610-yildan Galiley hayotida sinov va fojealarga to‘la yangi davr boshlanadi. Kurash u kutganidan ham og‘irroq kechdi. Eskilik tarafdorlari yangi faktlar oldida nafaqat taslim bo‘lmadilar, balki ochiq jangga tashlandilar. Cherkov ma’ruzalarida Kopernik va Galiley ta’limotlarini la’natlab, ular Muqaddas Yozuvga zid deb e’lon qilindi. Galiley o‘zining shog‘irdi Kastelliga yozgan xatida ilmiy munozaralarni hal etish uchun Muqaddas Yozuviga murojaat etishga keskin qarshi ekanligini bildirgan. U yozgandi: ...To‘g‘ri bo‘lar ediki, ilmiy xulosani tasdiqlashda hech kim Muqaddas Yozuvdagi joylarni ro‘kach qilmasa va qaysidir yo‘l bilan shu maqsadda ulardan foydalanmasa, zero kuzatuvlar va so‘zsiz argumentlar tufayli ularni qarama-qarshi fikrga almashtirishga to‘g‘ri kelib qolishi mumkin. Va kim inson ruhining chegarasini ko‘rsatishga jazm etaoladi? Bu olamda bilish mumkin bo‘lgan narsaning barchasini biz bilamiz deb kim aytaoladi?..
XVI asrning to‘qsoninchi yillarida Galiley eskirib chirib borayotgan, lekin xanuzgacha ishonch bilan qabul qilinayotgan Aristotel fizikasiga, dinga tayanch bo‘lgan Ptolemeyning geotsentrik olam tizimiga, o‘rta asrlardan meros bo‘lib qolgan an’anaviy sxolastik fanga qarshi yurish boshladi. XVI- XVII asrlardagi kechki tiklanish davrida tabiatshunoslikdagi bu dunyoqarashning ulkan inqiroz boshlanishida Galiley tomonidan astronomiyaga kiritgan kuzatuvlarning yangicha usullari va ular asosida Kopernik ta’limotining himoyalanishi hamda o‘zining astronomik kashfiyotlari katta ahamiyatga ega bo‘ldi. Galileyning astronomik tadqiqotlari uning mashhur Yulduzli axborotnoma.sida (1610), shog‘irdi B.Kastelliga yuborgan Quyosh dog‘lari haqida.gi xatida (1613) va uning asosiy astronomik mavzudagi Ikkita asosiy, ptolemeycha va kopernikcha, olam tizimlari haqida Dialog. risolasida (1632) bayon etilgan. Yulduzli axborotnoma.da, undan tashqari, teleskopining yaratilishi tarixini ham yozgandi. Ushbu Axborotnoma.da bayon etilgan g‘aroyib natijalari ta’siri ostida boshqalar ham osmonni teleskop yordamida muntazam o‘rgana boshladilar. Shuning uchun, aynan Galileyning astronomik kuzatuvlari va tadqiqotlari davridan kuzatuv astronomiyaning yangi, optik kuzatuvlar davri boshlandi deb ta’qidlash mumkin. Bu kuzatuvlar ilk bor osmon olamini Yer dunyosiga, Yer va sayyoralar fizik tabiati uyg‘unligiga guvohlik berib, ularni yaqinlashtirdi. va osmon jismlar ideal silliq va dumaloq shaklda ekanligi haqidagi aristotelcha tasavvurlarni tarqatib yubordi. Galileyning astronomik kuzatuvlari izohlanishi ko‘p jihatdan geliotsentrik g‘oyasining natijasi edi, chunki bu geliotsentrizm Yer va sayyoralar tenghuquqligini bildirardi. 1632-yil fevralida Rim diniy mahkamasi ruxsati bilan extiyot shaklida chop etilgan Dialog. shu yilning avgust oylaridayoq savdodan olib tashlandi va papaning ta’qiqlangan kitoblar ro‘yxati Indeks.ga kiritildi. 1633 yilda Dialog. muallifi Rimga keltirildi. Qiynoqlar bilan qo‘rqitish natijasida qari allomani
yanglishganliklaridan. voz kechishga majburladilar. Galileyning Baribir u aylanayapti!. degan so‘zlari haqidagi rivoyat umuman olganda noto‘g‘ri, biroq ma’no jihatidan to‘g‘ridir. Shundan keyin ham Galiley o‘z ishini davom ettirdi va o‘zining Dialogini. bir necha marta nashrdan chiqardi hamda 1638-yilda Mexanika haqida suhbatlar.ini e’lon qildi.
Astronomiyada Kopernik tomonidan boshlangan ilmiy inqilob olamning fizik tasavvurini butkul o‘zgarishiga olib keldi, chunki geotsentrizm bilan birgalikda Aristotel fizikasi va uning kosmologiyasi tor-mor etilgandi. Bu jarayon Galiley va Keplerlarning g‘oyaviy kurashlarida o‘z cho‘qqisiga yetdi, chunki ularning mehnatlari tufayli tabiatshunoslikning yangi tarixi boshlandi, binobarin, olamning yangicha fizik tasavvur shakllana bordi. Bu mehnat Nyuton tomonidan mexanika va gravitatsion kosmologiyaning to‘liq mumtoz tizimi barpo etilishi bilan nihoyasiga yetkazildi. Uning poydevoriga XVII asr boshlarida Iogann Kepler (1571-1630) tomonidan kashf etilgan sayyoralar harakatining uchta qonuni ham kirdi. Geliotsentrik sayyoralar olamining aniq qonuniyatlarini axtarishda Kepler ming yillik kosmologik an’analarni yengib, qadimdan ma’lum, lekin xotiradan chiqarib yuborilgan tabiiy falsafiy tamoyillarni qayta tiklab fan xizmatiga qo‘yaoldi. Uning zamondoshlari u kashf qilgan qonunlarning aniqligiga ishonch hosil qildilar. Bir necha o‘n yildan so‘ng Nyuton butun olam tortishish qonuniga bo‘ysungan va yetarlicha bir-biridan uzoqlashgan ixtiyoriy ikkita jismdan iborat tizimdagi harakatni ifodalay oladigan Kepler qoidalarining. haqiqiy fizik ma’nosini va universalligini ochib berdi.
Eramizdan avvalgi VI-IV asrlaridayoq qadim yunon faylasuflar Koinot tuzilishining kosmologik tamoyillarini shakllantirib bergan edilar: osmon jismlari aylanalar bo‘ylab tekis, tabiiy. (inersial) harakatlanadilar. Bu tasavvurlar osmon hodisalariga xos davriyliklarning kuzitilishidan paydo bo‘lgandi. Sayyoralarning ko‘rinma murakkab harakatini ifodalash uchun uni sodda geometrik elementlarga ajratish mumkinligini ilk bor Platon eramizdan avvalgi IV asrlardayoq ko‘rsatgan edi. Osmon jismlarining Koinot markazi atrofida aylanalar bo‘ylab tabiiy. harakatlanish g‘oyasini o‘sha asrdayoq birinchi kosmofizik olam tasvirini yaratgan Aristotel kiritgan edi, bunga binoan sferik yopiq Koinotda jismlar hulqi fazoning xususiyatlariga bog‘liq, ya’ni, unda og‘ir va yengil jismlarning har biri uchun o‘zining joylari mavjud bo‘ladi deb uqdirgan edi u. Fanning qon-qoniga doirasimon tekis, tabiiy. harakat osmon jismlari uchun yagona mumkin bo‘lgan real harakatdir degan tasavvurlar singib ketgan edi. Kepler ana shu barchaning fikriga singib ketgan doirasimon harakat va qadim kosmologiyaning boshqa tamoyillariga qarshi chiqdi. 1605-yilda sayyoralar harakatining birinchi ikkita qonunini ochgan Kepler 1609-yilda ularni e’lon qiladi. Qonunlaridan biri orbitalarning elliptik shaklini belgilab bersa, ikkinchisi sayyoraning orbita bo‘ylab haqiqiy tezligining o‘zgarishini (maydonlar qonuni) ifodalar edi. 1619-yilda Kepler sayyoralarning aylanish davrlari bilan ularning Quyoshgacha bo‘lgan o‘rtacha masofalarining orasidagi universal bog‘lanishni (uchinchi qonuni) topadi. Yangi astronomiya. (1609) va
Kopernik astronomiyasining qisqacha bayoni (N qismdan iborat). (1618- 1621) asarlarida Kepler u davr uchun birinchi marta sayyoralarni harakatga keltiruvchi kuchning fizik tabiati va aniq matematik kuch qonunini topish masalasini hal etishga urinib ko‘rdi. Fizikaning u davrdagi holatida bu urinishlar muvaffaqiyatsiz bo‘lishi aniq, lekin fanning keyingi rivoji uchun bu o‘ta zarur edi. Sayyoralarning murakkab orbital harakati sabablarini topish uchun asosiy fizik tushunchalarni aniqlash va fizikaning o‘zi ham sezilarni rivojlanishi, ya’ni, dinamika asoslarini barpo etish (Galiley), qiya chiziq bo‘ylab harakat qonunini ochish (Gyuygens), to‘g‘ri chizikli harakatdagi inersiya tamoyilini ochish (Nyuton) talab etilardi. Shunday qilib, osmon mexanikasi tadqiqotlarida Kepler unga zamondosh bo‘lgan fizikaning imkoniyatlaridan to‘liq foydalanib bo‘lgandi. Kepler tomonidan hosil qilingan sayyoralar harakati tasviri Dekartning uyurmali kosmologiya va kosmogoniyasiga asos soldi. Kepler tufayli astronomiya o‘n besh asrlik tanaffusdan so‘ng fizik sababiylik g‘oyasi bilan yo‘g‘rildi. Ana shu asosda olamning yangi fizik tasavvuri yaratildi va yangi fan-osmon mexanikasi vujudga keldi.
Geliotsentrizmga asoslangan birinchi universal fizik-kosmologik olam tasvirini fransuz olimi Rene Dekart (Kartezius, 1596-1650) tuzishga urinib ko‘rdi. Uning Olam tizimi haqida. risolasi falsafada yangi yo‘nalishni-mexanikaga tayangan materialistik fizik-kosmologik olam tasavvurini boshlab berdi. Lekin Galiley ustidan o‘tkazilgan sud haqida eshitgan Dekart o‘zining asarlarini katolik Fransiyada bosib chiqarishga jur’at etolmadi. Hufyona chiqarilgan Usul haqida fikrlashuv. asari (1637) yangi eksperimental-nazariy tabiatshunoslikni va umuman ilmiy dunyoqarashni shakllantirishda katta ahamiyatga sazovor bo‘ldi. Dekartning bu asari bilan unga ilova sifatida matematik va fizik tadqiqotlarni o‘z ichiga olgan Geometriya., Dioptrika., Meteorlar. asarlari bosilib chiqdi. U koordinatalar usulini va qiymati o‘zgarib turuvchi koordinata tushunchasini kiritdi, shu bilan analitik geometriyaga asos solindi hamda integral va differensial hisoblanish asos solinishiga zamin tayyorladi.
Falsafa asoslari. (1644) va vafotidan so‘ng bosilib chiqqan Yorug‘lik haqida risola. (1664), shuningdek mexanikaga doir tugallanmagan risolalar fizik tadqiqotlarga bag‘ishlanadi. U Kopernik tomonidan tiklangan harakat nisbiyligi g‘oyasini rivojlantirdi, Keplerga nisbatan to‘laroq inersiya qonunini shakllantirdi. Bu qonunning oxirgi (zamonaviy) ko‘rinishini keyinroq Nyuton tomonidan berildi. Optikada Dekart gollandiyalik fizik, astronom va matematik Snelliusdan (1580-1626) mustaqil ravishda yorug‘lik nurining ikki muhit chegarasida sinish qonunini kashf etdi (Dioptrika.da bayon etilgan). O‘zining fizikasi asosida Dekart olamning birinchi mexanistik evolutsion modelini yaratmoqchi bo‘ldi. Kepler tomonidan qayta tiklangan kosmik material uyurmaning antik g‘oyasini rivojlantirgan Dekart barcha osmon jismlar ilgari bir jinsli bo‘lgan olam materiyasidagi uyurmali harakatlar natijasida paydo bo‘lgan degan fikrga keladi. Dekart fikricha, Quyosh tizimi olam materiyadagi ana shunday uyurmalaridan biridir. Undagi markaziy jism bo‘lmish Quyosh yupqa, nozik olam materiyasidan, sayyora va kometalar esa, aylanish jarayonida chetga uloqtirilgan kattaroq zarralardan tuzilgan. Sayyoralar o‘zining harakatiga ega bo‘lmay, balki ularni olam uyurmasi qamrab olganligi uchun ham harakatlanadilar. Dekart bir necha marta tabiatning o‘zi tabiiy holda rivojlanishi haqida materialistik fikr bildirgan, lekin o‘z davrida hukmron surgan g‘oyaviylik ruhiga mos qudratli Ollohga materiya va uning harakatini yaratuvchisidir deb ishora qilgan. Lekin, Dekartning fikrlaridagi an’anaviy diniy ruh bilan sug‘orilgan qismini olib tashlansa, ishonch bilan aytish mumkinki, uning tabiat tizimi Aristotel davridan so‘ng ilmiy fizik, barcha narsani qamrab oluvchi evolutsion kosmologik olam konsepsiyasini yaratishga birinchi urinish bo‘laoladi. Diniy dogmalarga qarshi chiqqan Dekart cherkov tomonidan shiddatli nafratlanishga duchor bo‘ldi. Uning falsafasi Gollandiyada 1642-yildayoq taqiqlangan edi, 1663-yilga kelib uning barcha asarlari taqiqlangan kitoblar ro‘yxatiga kiritildi, tez orada esa, Fransiyaning barcha o‘quv muassasalarida Dekart falsafasini o‘qitish ham taqiqlandi. Taqiqlarga qaramay kartezianlik tezda fanda tarqala boshladi. XVIII asrning ko‘p qismidagi tabiatshunoslikning tarixi kartezianlik bilan nyutonianlik orasidagi kurash belgisi ostida o‘tdi. Fan rivojlanishining ushbu bosqichida nyutonianlik yo‘nalishi fandagi konkret aktual masalalarni hal etishda nisbatan progressiv va samaraliroq bo‘lsada, Dekart g‘oyalari XVIII va hatto XIX asrlarda ham ilmiy dunyoqarashni shakllantirishida jiddiy ta’sir o‘tkazishni davom etib turdi.