Становлення фізики : класичний, некласичний та постнекласичний етапи.

Завдяки успіхам у теорії та експерименті фізики добилися помітного  прогресу на шляху адекватного опису  частинок і їх взаємодій. Сьогодні вважається, що матерія побудована лише з двох типів елементарних частинок - лептонів і кварків і в природі діють  чотири сили - гравітаційні, електромагнітнітні, слабкі і сильні. За допомогою цього набору частинок і сил в принципі можна пояснити всю спостережувану ієрархію матеріальних структур - від нуклонів і ядер до зірок і галактик.

Лептонів відомо шість: електрон, мюон, тау-мезон (або важкий лептон), електронне, мюоннее і лептони нейтрино. Кожному з шести лептонів відповідає своя античастинка - антілептон. Кварки є складовими адронів - сімейства важких елементарних частинок, таких, як протон, нейтрон, піон і більше 100 інших частинок; на відміну від лептонів вони не зареєстровані у вільному стані. Є переконливі докази існування п'яти типів кварків – υ,d,s,c,b. Шостий t-кварк передвіщений, але поки не виявлений. Відповідно розрізняють і шість типів антикварків – ũ,đ,š,Þ,č,ť. Ці різні типи кварків зазвичай називають ароматами. Кварки характеризують також кольором. Кожен аромат існує в трьох кольорах: червоному, зеленому і синьому.Електричний заряд кварків дрібний.

 

 

Серед інших областей фізики в цей  період значний розвиток отримали фізика твердого тіла, фізика низьких температур, фізика лазерів, фізика плазми та керованого термосинтезу. Створена послідовна мікроскопічна картина надпровідності (Дж. Бардін, Л. Купер) 1957; М. Боголюбов, 1958), відкриті явища туннелірування в напівпровідниках (Л. Есакі, 1957) і надпровідниках(І. Жівер, 1960), на основі яких побудовані відповідно тунельний діод і надпровідний діод, ефект Мессбауера (1958), створено перші МГД-генератор (1959) і лазери (1960 - 1961), заснована нелінійна оптика (1961), оптична голографія (1962 - 1964), лазерна спектроскопія, виявлені ефекти Джозефсопа (1962-1964), ефект Ганна (1963), ефект спінової пам'яті (1966), надтекучість гелію (1972), побудована сучасна електронна теорія металів ( І. М. Ліфшиц, 1954-1965) і теорія квантових кристалів, створено ряд надпровідних пристроїв і приладів і т. д. Сучасна теорія твердого тіла може дати детальний опис поведінки металів, напівпровідників і кристалів всіх типів. Обнадійливі результати отримані у вирішенні проблеми керованого термоядерного синтезу, зокрема сформульований (1957) критерій для отримання критичної точки в балансі енергії термоядерного реактора (критерій Лоусона),розроблені методи створення і утримання високотемпературної плазми, розвинуто метод лазерного термоядерного синтезу, побудований ряд термоядерних установок. У 1968 Л. А. Арцимовичем на установці «Токамак-4» була здійснена фізична термоядерна реакція (отримані перші термоядерні нейтрони). Дослідження, проведені їм і Б. Б. Кадомцевим по магнітному утриманню плазми (1968), вперше дозволили зробити висновок про те, що на основі «токамака» можна створити реактор термоядерного синтезу. Ідея «токамака», висунута і розвинена радянськими вченими, отримала широке визнання в усьому світі. Вдале поєднання успіхів теорії, пояснюючій як відбуваються в токамаке фізичні процеси, і експерименти, що дали можливість розробити хороші термоядерні установки і отримати чисту плазму, з інженерними досягненнями, що забезпечили створення всіх систем для цих установок, призвело до того, що напрямок «токамак »зайняло з початку 70-х років лідируюче положення в проблемі керуючого термоядерного синтезу (КТС). На основі «токамака» за участю СРСР, США, Японії та Євроатому розроблений (1981) міжнародний проект найбільшого досвідченого термоядерного реактора ІНТОР. Однак і в даний час (1983) проблема УТС ще далека від свого практичного завершення - створення енергетичного термоядерного реактора як практично невичерпного джерела енергії.

Тут слід зазначити, що витоки цього  перспективного направлення як необмеженої енергетичної бази ведуть до І.В. Курчатову, багато зробившому  для розгортання термоядерних досліджень в СРСР. Передбачаючи надзвичайну трудність вирішення проблеми УТС і необхідність об'єднання для величезних колективних зусиль вчених багатьох країн світу, Курчатов в 1956 в Харуелле (Англія) зробив доповідь про радянські роботи в області «термоядер», чим поклав початок активного міжнародного співробітництва вчених в галузі мирного атома і зняв покрив секретності з термоядерних досліджень. Глибоко розуміючи наслідки некерованого звільнення великої кількості атомної і термоядерної енергії у вигляді вибухових атомних і водневих бомб, він активно виступав поряд г іншими видатними прогресивними фізиками, такими як Ф. Жоліо-Кюрі, Дж. Бернал, С. Пауелл , за повну і всю дну запогрозу ядерної зброї, за використання атомної енергії тільки на благо людства.

«Атомна енергія, - пише його соратник по вирішенню атомної проблеми А. П. Александров, - дуже своєчасний дар науки людству, найбільше благо, яке дозволяє на тисячіліття зняти питання нестачі різних видів сировини і продовольства. Було б божевіллям, найбільшим злочином проти людства звернути цей дар науки на загибель людей »[5,р. 12].

Тому сьогодні з усією рішучістю  всі прогресивні вчені та люди доброї волі виступають за застосування енергії атома тільки в мирних цілях, проти ядерної війни, за ядерне роззброєння, за мир у всьому світі, за поглиблення розрядки міжнародної напруженості.

Поряд з розробкою проблеми УТС в 50 - 70-ті роки активно розвивалася атомна енергетика, яка використовує цінні реакції розподілу важких атомних ядер. Хороших результатів у створенні атомних енергетичних установок різного призначення домоглися радянські вчені й технологи; під науковим керівництвом А. П. Александрова були створені потужні атомні електростанції і перше атомне надводне судно - атомний ледокол «Ленін».

Особливо бурхливо розвивалися в розглянутий період астрофізіка і космічні дослідження, початок яким було покладено запуском в СРСР першого штучного супутника Землі (1957). Відкрито чимало нових об'єктів у Всесвіті - радіогалактики, рентгенівські джерела, квазари, пульсари, нейтронні зірки, реліктове випромінювання, космічні мазери, активність ядер галактик і багато іншого. Сформувалися інші розділи науки про космос: ядерна астрофізика, рентгенівська, гамма-і нейтринна астрономія, радіоастрономія, космічна фізика та ін.. Очевидно, ніякі інші галузі знання не визначають сьогодні в такій мірі вигляд фізики, як її два популярних наукових напрямки: фізика елементарних частинок і астрофізика.

Коли ж з'явиться нова велика теорія, нова фізична картина природи, адекватно відображає навколишній  нас світ? Не втрачають надію на це і самі фізики. «Я відчуваю глибоку  впевненість у тому, - пише один із видатних фізиків нашої епохи П. Дірак, - що стан, досягнутий фізикою в наш час, є перехідним, тобто являє собою лише одну із ступенів еволюції нашої картини природи, і слід очікувати, що ця еволюція не зупиниться ... Нинішня стадія фізичної теорії представляється просто черговою сходинкою до кращого розуміння природи. Можна бути цілком впевненим у тому, що і у фізиці настануть кращі часи »[4, с. 129]. Цю фразу Дірака, написану ним у 1963, можна сміливо віднести до сьогоднішньої ситуації в фізиці. Адже зусилля фізиків направлені на те, щоб створити єдину теорію всіх сил природи, в тому числі і гравітаційних, і на її основі побудувати повну картину світобудови. Очевидно, що нова фундаментальна теорія матерії відкриє якісно новий період у розвитку сучасної фізики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висновки

 

Сучасна наука - не тільки система знань. Це визначена, поділена сфера суспільної діяльності, величезна область духовного виробництва, пов'язана багатьма нитками з технікою і економікою, ідеологією і політикою, освітою і самим виробництвом. Сучасна наука є не лише основною формою пізнання природи й суспільства, що забезпечує людину науковими знаннями, а й найважливішим інструментом її життєдіяльності. Як форма суспільної свідомості вона є системою знань про природу, суспільство і мислення, відображає світ у наукових поняттях, законах, теоріях, які апробуються Й перевіряються предметно-практичною діяльністю. Сьогодні, як ніколи, використання науки становиться вирішальним фактором могутнього зростання продуктивних сил суспільства. Слід відмітити й те, що сучасному етапу розвитку науки характерні й інтеграційні процеси і на цій основі виникнення нових галузей знання, які синтезують декілька конкретних дисциплін. Звичними стали словосполучення: фізична хімія, біоніка, соціоніка, генна інженерія, кібернетика та ін. Науковці, філософи єдині в тому, що найсерйозніші відкриття нині здійснюються саме на "стику" наук, їх предметному переплетінні. Більше  того, наука сама стала безпосередньою продуктивною силою, а її розвиток - основою науково-технічного прогресу. Водночас науці, в тому числі і фізиці, властива своя внутрішня логіка розвитку, власні особливості еволюції. «Для того щоб визначити, в якому напрямку проходить розвиток фізичної науки, - писав М. Планк, - є тільки один спосіб: порівняти сучасний стан її з тим, в якому вона перебувала в колишній час. Фундаментальні фізичні ідеї і створені на їхній основі теорії визначають кульмінаційні, революціонізує моменти в розвитку фізики. «Струнка теорія, що поєднує математичну красу і фізичну істину, - це і є кінцева мета всіх наших сил, що вживаються в галузі фізики. Але якщо теорії являються кінцевим продуктом науки, експерименти складають її рухому силу », - зазначав Ф. Дайсон [9, с. 530]. Історія науки переконливо доводить, що джерелом розвитку самої науки, техніки і промисловості все в більшій мірі стають саме фундаментальні дослідження, які служать ідейною основою всього науково-технічного прогресу, а також сильно впливають і на прогрес соціальний. Наукові революції, пов’язані з фундаментальними ідеями, дають початок новому етапу в розвитку науки, новим картинам світу. При цьому відбувається крута ломка системи старих понять і теорій, основних принципів і законів і, як наслідок, - всього категоріального ладу і способу мислення вчених [2, 10].Важливу, а іноді й вирішальну роль у розвитку науки грають і окремі видатні вчені, такі, як Г. Галілей, І. Ньютон або М. В. Ломоносов, творчість яких є переломним моментом у розвитку наукових знань, вершиною досягнень людської думки. Поворотні віхи в історії фізики прикрашені також іменами М, Фарадея і Дж. Максвелла, Л. Ейнштейна, Л. де Бройля і Н. Бора.

Можна констатувати, що сучасне суспільство  не може ні існувати, ні функціонувати, ні розвиватися без науки. Воно ставить  перед наукою все нові завдання: пошук ефективних форм її організації  та діяльності, інтенсифікації циклу "наука - техніка (технології) - виробництво". Виклики, з якими зіштовхується людство, заставляють людину по-новому ставитись до науки, рішучіше повертаючи її до потреб виробництва, а виробництва - до неї. З цією метою створюються науково-технічні комплекси, центри та інститути при виробничих корпораціях та концернах. Зрозумілою є Й економічна ефективність коштів вкладених у науку. їх віддача у десятки разів вища, аніж безпосередньо у виробництво.

Водночас нинішній стан розвитку цивілізації  характеризується всезростаючим впливом  економічних, політичних, правових, філософських, соціальних та інших наук на розвиток суспільства. Сьогодні очевидно, що розбудова  правової держави, громадянського суспільства, в кінцевому рахунку, формування духовно багатої особистості, немислимі  без глибоких суспільних і гуманітарних теорій та підходів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список використаної літератури

1. Ю.А.  Храмов « Біографія фізики » Хронологічний словник, Київ, «Техніка», 1983
2. М.І. Блудов «Бесіди з фізики»,переклад з російської,вид. «Радянська школа», 1989
3. М. Васильєв, К. Станюкович «В глибини невичерпного», Київ, «Техніка», 1978
4. М.И. Каганов, В.Я. Френкель «Вехи истории физики твердого тела»,Москва, «Знание», 1981
5. Б.И.Спаский, «История физики», 2 изд.,Москва,Высшая школа, 1977
6. И.Е.Тамм «Собрание научних трудов», Москва, «Наука», 1975
7. А. Ейнштейн «Собрание научных трудов», в 4 томах, Москва, «Наука», 1966
8. Ф.Содди «История атомной енергии», Москва, «Атомиздат»,1979
9. О.А. Старосельская-Никитина «История радиоактивности и возникновения ядерной физики», Москва , узд. АН СССР,1963

10.П. Девис « Суперсила»,узд. «Мир»,Москва, перевод с англ..1989.