Мавзу- физикага кириш

Жами : 229 соат
Курс : I
Маoруза : 65 соат
Мустаыил таoлим 48 соат
Лаборатория : 76 соат
Амалий машьулот : 40 соат

Мавзу- 1. ФИЗИКАГА КИРИШ .

Режа.
1.Физика фанининг мазмуни.

2.Физикани бошка фанлар билан алокаси.
3. Физиканинг методологияси.

Бизни ураб олган дунё моддийдир, у доимо мавжуд булган ва узлуксиз харакатланувчан материя куринишидадир. Материя табиатда реал мавжуд булган барча нарсалардир. Материянинг конкрет тури хилма-хилдир. Уларга электронлар , протонлар,нейтронлар, -заррачалар, атомлар, молекулалар ва бошка куринишидаги элементар зарралар , бундай зарраларнинг куплаб мажмуаси булган физик жисмлар ва физик майдонлар киради. Бу майдонлар воситасида турли моддий зарралар узаро таъсирлашади . Материянинг табиатда була-диган барча узгаришлари, бир турдан иккинчи турга айланишлари , ва бошка барча процесслар харакат деб аталади. Харакат материянинг ажрал-мас кисмидир. Материя харакатининг турли туман шаклларини турли фанлар, жумладан физика хам урганади.

Физика атрофимиздаги нихоятда улкан ва мураккаб оламнинг энг умумий хоссаларини, унинг энг умумий харакати турларини, бу харакатларни тавсифловчи конунларни хамда ходисалар орасидаги муносабатларни урганади.
Харакатнинг физика урганадиган энг содда ва умумий турлари-механик харакат, иссиклик харакати, электромагнитик харакат, гравитацион , атом ва ядро ичидаги жараёнлар унинг мураккаб-рок ва олий турлари ( кимёвий ва биологик харакат) билан узвий боглангандир. Масалан, электромаг-нитик узаро таъсир конуниятлари физик жараён-ларни хам кимёвий жараёнларни хам бошкариб туради. Шунинг учун физика табиатшунослик фан-лари орасида алохида урин тутиб, уларни тараккиёти учун асос булиб хизмат килади.
Физика барча табийёт фанларининг ва амалий фанларнинг мувоф-факиятли ривожланиши учун зарур булган тадкикот усулларини ишлаб чикишга ва асбоблар яратишга имкон беради.Масалан микроскопни биологиядаги, телескопни астроно-миядаги, спектрал анализни кимёдаги, рентген анализни медицинадаги ва х.к. ахамияти гоят каттадир. Хозирги пайтда барча табиий ва амалий фанларнинг алохида физика булимлари бор : астрономияда-астрофизика, биологияда-биофизика, агрономияда-агрофизика, электртехникада-электро-физика ва х.к. Шуларга асосланиб, физика барча табиий ва амалий фанларнинг яратилиши учун пойдевордир дейиш мумкин.
Физика озукани табиат ходисаларини урга-ниш ва бу ходисаларнинг тавсифловчи конунларни аниклаш учун зарур булган маълумотларни куза-тишлар ва тажрибалар асосида олади.
Ходисани бошка ходисалар билан узаро богланишларни туласича сакланиб коладиган табиий шароитда урганиш кузатиш деб аталади. Масалан, юкоридан Ерга томон тушаётган тош, ёмгир томчиси, парашютчи харакатида Ернинг тортиш кучи намоён булади. Бундай ходисаларда хавонинг каршилик кучи хам уз таъсирини курсатади. Ходисани унга халакит берувчи таъсирлардан холи булган шароитда кузатиш учун тажриба утказилади. Масалан, жисмни Ер тортиш кучи майдонида тушишини урганишда хаво каршилиги юзага келтирадиган таъсирни икки йул билан камайтириш мумкин: 1) жисм улчамларини камайтириш, 2) хар хил улчамли жисмларни бушликда тушишини текширилади. Иккала холда хам жисмларнинг Ер тортиш кучи таъсирида эркин тушишни “соф” холда урганишга шароит яратилади.
Тажрибани юксак аникликда кайта-кайта такрорлаши энг мухим талаблардан биридир. Бу дегани тажрибани бошка жойда бошка асбоблар билан айнан аввалгидек шароитларда такрорланганда илгари олинган натижалар муайян аникликда такрорланиши зарур демакдир. Хар кандай физик ходисани хам тажрибада кайта амалга ошириб булавермайди. Шу сабабли бундай ходисаларни факат табиий кузатиш йули билан урганилади. Баъзан эса табиатда учрамайдиган ходисаларни лаборатория шароитида амалга ошириш мумкин. Масалан соф яримутказгичларга бироз бошка элементлар аралаштирилса табиатда учрамайдиган ярим утказгич моддалар хосил килинади.
Физик ходисаларни микдорий тавсифлаш учун физик катталиклардан фойдаланилади. Жисмлар-нинг улчашлар ёрдамида микдорий аникланиши мумкин булган хоссалари физик катталик деб аталади. Физик катталикларни тугри ва аник улчаш физикавий ходисаларни урганишда алохида аха-миятга эга. Улчашлар тажриба шароитига караб бирор аниклик билан амалга оширилади. Бирор катталик улчанганда уни хакикий кийматини эмаc, балки улчов асбоблари ва кузатувчининг сезги аъзоларини носозлиги туфайли бирор хатоликка йул куйилади. Улчаш аниклигини ошириш учун улчов асбобларини такомиллаштириш, улчашни синч-ковлик билан амалга ошириш, покизалик билан тажрибани утказиш лозим. Физик тажрибалар ва кузатишлар ёрдамида турли физик катталиклар орасидаги муайян микдорий богланишлар аникланади. Шундай богланишлар ва олинган натижаларни тушунтириш учун муайян гипотеза ( илмий фараз) илгари сурилади. Хар кандай гипотеза тажрибалар асосида текширилиши ва тасдикланиши лозим. Тажрибада тасдикланмаган гипотеза кулланилмай ташлаб юборилади.
Табиат ходисаларининг характери хакидаги энг умумий ва ихчам коидалар конун дейилади. Масалан, моддий нукта (МН) ларнинг ёпик тизимида кандай узгаришлар булмасин, тизимни импульси узгармайди. Бу коида импульсни сакланиш конуни деб аталади. Куп холларда физик катталиклар орасидаги микдорий богланиш куринишида (масалан, F = m a ва х.к.) хам ифодаланади. Физик конун тажриба маълумот-ларига мос келиши ва маълум даражада янги тажрибалар натижаларини , хатто янги физик ходисаларни олдиндан айтиб бериши зарур.
Хар кандай физик конун аник кулланиш чегарасига эга булади. Масалан, бутун олам тортишиши конунини кулланиш чегараси етарли катта булган холда Гук конуни жисмларнинг эластиклиги сакланадиган чузилишлар оралиги-дагина уринлидир. Кулланиш чегараси етарли катта булган конунлар фундаментал (бош) конунлар деб аталади. Бундай конунлар каторига Ньютон конунлари, импульс ва энергиянинг сакланиш конунлари, Кулон конуни ва бошкаларни киритиш мумкин.
Муайян ходисалар тупламини тушунтириш учун физик модель тушунчасидан фойдаланилади. Урганилаётган ходисани аввалдан маълум тушунчалар ёрдамида яратилган кургазмали манзараси модель деб аталади. (Масалан, планетар модель, ....) Моделнинг кулланиш чегараси кан-чалик кенг булса, у ходисаларнинг шунчалик аник тушунтиришга имкон беради. Агар модель куп ходисаларга кулланиб тажриба натижаларига етарлича аниклик билан мос келса у назарияга айланади. Тажриба натижаларини умумлаштирувчи ва табиатнинг объектив конуниятларини акс эттирувчи асосий гоялар системаси физик назария деб аталади.
Физик назария табиатдаги ходисаларнинг кенг сохасини камраб олиб уларни ягона нуктаи назар асосида тушунтиради. Масалан, модда тузилишининг молекуляр кинетик назарияси (МКН) ХIX асрнинг иккинчи ярмида бунёдга келиб барча жисмлар майда булинмас зарралар - атомлардан иборат ва улар доимо харакатда буладилар деб тушунтиради.Кейинчалик, атомларни узлари хам мураккаб тузилганлиги , куплаб элементар зарралар кашф килинганлиги МКНни тулдириб, кенгайтириб, чукурлаштириб янги гипотеза ва назарияларни юзага келтирди. Бунда биз онгимизга сингиб кетган тушунчалардан воз кечишга, маъносиз туюлган гипотезалардан фойдаланишга тугри келди. Шуни таъкидлаш лозимки янги назария аввалги назарияни бутунлай рад этмайди, балки у назарияни хусусий холи булиб колади, янги назария масалага кенгрок ва чукуррок ёндошади. Бунда кварклар назариясининг тараккиёт йулини эсга олиш кифоя. Бу заррани заряди элементар зарядни улишини ташкил ки-лади, Дастлаб унга шубха билан каралди. Кварк назарияси ёрдамида янги зарра булган “мафтункор“ (очаровательная) кварк мавжудлиги айтиб берилди ва у сунгра тажрибада кашф килинди. Шундай килиб физика фанининг асрлар давомида ривожланиши хам хилма-хил назариялар кураши ва алмашишларидан иборат булди десак хакикатга якин турган буламиз.
Физиканинг бошлангич асослари кадимги юнон файласуфлари Аристотель, Демокрит, Эпикур, Лукреций томонидан яратилди ва ри-вожлантирди. Бу уринда Урта Осиё мутаффакир олимлар Беруний, Ибн Сино, Ал-Хоразмий, Ахмад ал-Фаргоний, Улугбек каби алломаларнинг табиат-шунослик фанига кушган муносиб хиссаларини таъкидламок лозим.
Италия олими Г.Галилей (1564 -1642), инглиз И.Ньютон (1643-1727) нинг оламшумул ишларидан бошлаб тажрибага таяниб тараккиёт эта бошланган физика фани 3-4 аср мобайнида жадал ривожланиш йулини босиб утди. ХIХ асрни иккин-чи ярмида ёругликни электромагнит назариясини яратилиши билан физика фани муайян даражада якунланган фан куринишини - мумтоз (классик) физика номини олди.
Утган ХIХ асрни охирига келиб мумтоз физика конунлари атом-нинг ички тузилишини , катта тезликда харакатланувчи жисмлардан юз берадиган ходисаларни ва бошка куп ходисаларни тушунтиришга ожиз-лик килиб колди.ХХ аср бошида А.Эйнштейн (1879-1955) томонидан яра-тилган махсус ва умумий нисбийлик назарияларига таянган, ёругликни квант назарияси, микро-зарралар механикасига асосланган замонавий фи-зика юзага келди. Бу физика модда ва майдон хоссалари, атом, молекулалар, ядро ва элементар зарралар таркиби ва хоссаларини урганишда улкан натижаларга эришди. Элементар зарралар физикаси, плазма физикаси, квант хромодинамика-си, ядро физикаси, каттик жисмлар физикаси, квант, оптика ночизигий оптика, голография ва бошка сохалар вужудга келди. Физиканинг тараккиёти унда очилган хар бир табиат конуни назарий ахамиятга эга булибгина колмай балки техника тараккиёти жараёнига катта хисса кушди, инкилобий узгаришларга сабаб булди.
Айтилганлардан равшанки, хозирги ва келгусидаги фан ва техника тараккаётини физика фанисиз тасаввур этиш кийин. Физика ва техника-нинг узаро сермахсусл алокаси ва бир-бирини ривожлантира бориши инсоният тараккаиётининг мухим омилларидан биридир.