Убекистон республикаси олий ва урта

УБЕКИСТОН РЕСПУБЛИКАСИ ОЛИЙ ВА УРТА
МАХСУС ТАЪЛИМ ВАЗИРЛИГИ
ГУЛИСТОН ДАВЛАТ УНИВЕРСИТЕТИ.
«ФИЗИКА ТАРИХИ»
ФАНИ БУЙИЧА МАЪРУЗА МАТНЛАРИ.

ГУЛИСТОН 2002 ЙИЛ.


КИРИШ.

Инсон тараккиётининг хозирги замон даражаси физика фани тараккиёти билан бевосита богликдир. Инсоният фаннинг ривожланишида бундай юкори даражага кандай эришганлигини тушуниб олиш учун биринчи галда физика фанининг пайдо булиши ва шаклланишжараёни, унинг услублари ва гояларнинг ривожланиш йуллари, бир хил тасаввурларни бошка тасаввурлар томонидан сикиб чикарилиши, уларни бажарувчиларнинг урни ва мантики масалаларни батафсил тахлил килиш керак, бошкача айтганда, физика тарихи тугри ёритилиши зарур.

Физика тарихи – фан тарихининг бир кисми булиб, физика фанининг шаклланиши ва ривожланишини урганиш билан шугулланади. Физика тарихининг асосий вазифаси унинг ривожланишини бошкарувчи конунларни аниклащдан иборат. Физика тарихининг мазмуни, имконият борича, физиканинг ривожланиш боскичлари буйича танланса, максадга мувофик булади. Физиканинг ривожланиш тарихига жамият тузуми ривожланиш билан биргаликда каралиши лозим, чунки хар кандай фан, хусусан, физика фани хам инсон ва жамиятнинг эхтиёжларини кондириш учун хизмат килади. Факат шундай ёндашишгина турли даврларда у ёки бу худудда фаннингривожланиши ёки тургунлик сабаб окибатларини очиб бериш мумкин.
Иктисодий шароитлар, ижтимоий ишлаб чикариш усуллари жамиятнинг бутун хаёти учун, шу билан бирга, фан учун зарур булган заминни яратади.
Урганилаётган тарих хакикатга якин булиш учун физиканинг ривожланиш йулини узига хос зиддиятлари билан, хато ва четга огишлари билан биргаликда каралиши лозим.
Физиканинг ривожланиш конуниятлари тарихини урганиш мухим булиб, билим назариясининг бойишида ва айникса хозирги даврда фан жамият ривожланишининг асосий омили эканлиги сабабли, катта илмий-амалий ахамиятга эга.
Хозирги кунда турли тилларда физика тарихи буйича жуда куп дарсликлар, асарлар яратилган. Лекин, бизнинг фикримизча, фан тарихининг айрим даврлари купгина дарсликларда юзаки, бир томонлама, баъзи холларда эса, нотугри талкин килинган. Бу мулохазалар айникса, урта асрлар (V-XV аср) фани, хусусан, физиканинг мусулмон Шаркида ривожланишига оиддир. Бу купинча бир ёклама, оврупо марказий карашлар натижасидир.
Бу илм-маърифат, фан ва маданият ютукларида, албатта, Богдодда ал-Маъмун-I, Хоразмда Маъмун-II ва Самаркандда Улугбек Академияларнинг бевосита тутган уринлари тарихий ахамиятга эга. X-XII асрлар фан-маданиятнинг Шаркда шу вактлардаги гуркираб ривожланиш туфайли мусулмонлар Ренессонси (уйгониш) даври деб аталади. Бу давр жахон маданий ва маънавий тараккиётида мухум тарихий ахамият касб этади.
Хакикатдан хам, айнан мусулмон Шарки, жумладан, Марказий Осиё жахон маданияти ва фани ривожланишига кенг куламда таъсир курсатади. Умуминсоний бойликлар хазинасига узининг салмокли ва узига хос хиссасини кушди. Шунинг учун хам Марказий Осиё жахон маданияти ва фани бешикларидан бири сифатида Оврупа уйгониши ва саноати инкилобларга асос солган хисобланади.
Урта Шаркдаги XIV-XVI асрлар даври Амир Темур, Улугбек, Козизода Румий, Оловуддин Кушчи, Жамшид ал-Коший, Навоий, Жомий, Камол Хужандий, Бехзод, Мирхонд ва Бобур сингари куп улуг авлод-аждодларимизнинг ижодий фаолиятлари оркали илм-маърифат, фанда, адабиётда, бадий ижодда ва меъморчиликдаги жахон ахамиятига молик ютукларга эришганликлари туфайли, Темурийлар уйгониш даври деб аталади.
Бу хол хозирги серкирри муносабат ва алокалар майдонига чикаётган мустакил Узбекистон истикболини белгилашда, узбек халкининг миллий мафкурасини шакллантиришда мухим ахамиятга эгадир. Афсуски, хозирги кунгача физика-математикага оид булган урта аср кулёзмаларининг жуда оз кисмигина урганилган. Буларни келажакда батафсил урганиш кутилмаган янгиликларга олиб келиш мумкин.

Эллинлар даври милоддан аввлги VI-V асрлар.

Кадимги Юнонистонда милоддан аввалги даврда VI асрдан бошлаб материалистик таълимотнинг дастлабки кадамлари бошланган эди. Ионийлар материалистик фалсафа мактабини очди. Унда Милетли Фалес 610-546 йиллар милоддан аввалги даврда яшаб ижод этган. Уни юнон фанининг отаси деб юритилади. Анаксимен 585-525 милоддан аввалги йиллаб яшаган файласуф. Барча моддалар асосини материалистик бирламга ташкил этган. Уша даврларда дастлабки олим, файласуф, донишмандлар етишган. Юнон жамиятида донишмандлик, укитувчиларга булган эхтиёжни пайдо булиши, маълум тартибга эга булган илмий тадкикотларни ва илмий ахборотнинг пайдо булишига олиб келади. Юнон тилининг кухна маданияти ва фанининг ривожланиши ва шаклланишида ягона фан тили сифатида урин олди.

Пифагор (580-500 й. Авв) фалсафа мактаби вужудга келди. Филолой (м. авв. V асрнинг охири - IV аср бошида ) яшаб ижод этган. Унинг сонли илохиёти вужудга келган. Дунёнинг промарказий тузилиши самосли Аристарх –дуненинг геломарказий тузилиши хакидаги биринчи модел муаллифидир. Ернинг шарсимонлиги ва унинг харакати уша даврларда маълум эди. Унинг атрофини буш ва совук эфир эгалланган деб юритилади. Уша даврдаги элендлар фалсафаси алохида урин тутади.
Афина фалсафа мактаби ва юнон фани ривожланишининг кейинги боскичлари. Атомистиканинг пайдо булиши. Коинотни ташкил килган элементлар тамойили. Эпедокол (400-430 м. авв.) моддаларнинг турли элементлар орасидаги тортишиш ва итариш кучларини борлигини аниклади. Гиппократ, Анаксагор (500-428 м. авв.) атомистиканинг асосчилари. Лекин, Демокрит (460-370 м. авв.) дунё тузулиши тамойиллари. Абадий харакат. Тугамас бушлик фазо. Монистик таълимот-материя ва харакат борликнинг асоси. Еникур (342-347 м. авв.) атомистик таълимоти. Платон (Афлотун) (427-347 м. авв.) – Афина идеалистик фалсафа мактаби – Афлотун академияси асосчиси. Мулокат санъати, матикий фикрлаш ва математик исботлашнинг кейинги ривожланишига хисса кушган. Афлотун академияси – хозирги замон университетларининг биринчи намунаси. Кадимги юнон дастлабки фалсафа мактабларининг ишлари маданий фан элементлари ва илмий физик тадкикотларнинг ривожланиши. Илмий тилнинг пайдо булиш майдони.
Книдме Евдокс (408-395 м. авв.) геомарказий тузумга асос солди. Арусту (Аристотель) (384-322 м. авв.) кадимги дунёнинг буюк мутафаккири. Табий (физика) фанлар биринчи комусининг тузилиши. Илмий мактаб лицейнинг тузилиши. Биринчи «Физика» китоби пайдо булди. Физика – табиатнинг умумий назарияси. Материя ва харакат, фазо ва вакт.
Натуралистик фалсафанинг вужудга келиши. Дунёнинг физик манзараси. Харакат ва амалдаги туртта сабаб хакида таълимот. Динамика. Кнематик ва статика. Билиш усуллари. Фан тарихини пайдо булиши. «Математика», Геофраст ва «Физик фикрлар».
Аристутдан кеийнги элинлар даврида физиканинг ривожланиши.

Эллинлар маданиятининг Шаркка таркалиши илмий тадкикотлар марказининг Афинадан Александария (Искандария) Мисрга кучди.

Фалерий Демитрий ва Александрия музейи хозирги замон илмий тадкикот олийгохлари намунасини ташкил килди. Музей – маданият маркази, кутубхоналар, жамламалар, расадхоналар, илмий тадкикот шаклининг пайдо булиши бутун дунёдан ахборот йигилиши, илмий ишлар ва китоблар нашри, эллинлар даври физикаси мажмун. Александрия олимлари Евклид, Эристофен, Конон, Самосли, Клавдий Птоломей, Гиппарх, Архимед, Анотолий Пергсий.
1. Евклид (330-275 м. авв). Математик билимларни таснифлаштириш. Бошланиш Евклид фазоси ва мумтоз физика. Фазонинг булинмас атоми. Евклиднинг 3 та постулати. Евклид ва геометрик оптика.
2. Архимед (287-212 м. авв.) статика, гидростатика, кинематика ва физикавий математиканинг ривожланиши. Кутариш пармаси ва турли механик кашфиётларнинг амалий татбики, турли харбий машиналар ва механизмларнинг яратиши. Архимед – статика ва гидростатиканинг асосчиси. Огирлик марказлари, тугри чизик ва текисликка нисбатан куч моментларини урганиш. Архимед конун ва постулатлари.
3. Ктезибий- механика ва пнематика буйича Александрия мактабининг асосчиси. Сув соатлари, сикилган хавода ишловчи огир куроллар, сув сургичларининг кашф килиниши.
4. Филон ва унинг «Механика» рисоласи. Пнематиканинг ривожланиши, турли механизмлар ва термоскопларнинг пайдо булиши.
5. Герон. Статика ва пнематиканинг кейинги ривожланиши. Пнематика буйича ишлар. Фан таргиботчиси. Герон «Механика»си кухна дунё техникаси комуси. Геометрик оптиканинг «Катоптрик» ва «Диоптр» китобида ривожлантрилиши.
Клавдий Птоломей (II аср), «Оптика», «Алмагест физик» тасавурларнинг ривожланишида уларнинг урни. Синиш ва кайтиш конунлари.
Урта аср физикаси. (VI-XV асрлар).
Шарк мамлакатларида урта аср бошлари (VI-VII асрлар) фаннинг ривожланиши даври булди. Шаркнинг ривожланган феодал давлатлари Хитой, Хиндистон , Марказий Осие, Афгонистон, Туркия, Араб мамлакатлари ва Эроннинг инсон таракиети ва фаннинг кейинги ривожланишида асосий уринни эгалади.
Фалаккиёт, жугрофия ва математиканинг Хитой, Хиндистон, Миср, Эрон ва Марказий Осиёнинг бошка давлатларида ривожланиши анчакатта ахамиятга эга булди. Махалий маданият жамгармаси ва худудининг олдинги тараккиёт фанлари, эллинлар маданияти ва илмий дунёси билан богланиши вужудга келди. Эллинлар даври олимлари рисолаларининг араб, сурия ва форс тилларига таржимаси ва уларга шархлар нашр килинди.
Мусулмон уйгониш даври IX-XV асрларгатугри келади. Мусулмон урта асрида маданият, фан, илмий мактаблар ва таълимнинг ривожланиши йулга куйилди. Ислом тараккиёти ва маданиятининг яратилишида ислом динининг ва ягона халкаро араб илмий тилининг урни бекиёсдир. Мусулмон Шаркида урта аср фанининг ривожланиши, араб фалсафаси ва илмий атамашуносликни ишлаб чики, илмий ахборот алмашиниш, Шаркдаги фаннинг амалий кушилиши кабилар йулга куйилди. Бунда тажриба – табиий фанлардаги илмий хакикатни исботловчи ягона тугри услубдир. Мусулмон урта асри олимларининг математика, алгебра, тригонометрия, хисоблаш услублари, геометрик куришлар ва математиканинг бошка булимлари, фалаккиёт, механика, магнетизм, оптика ва мусика назарияси каби мухим фанларнинг яратилиши ва ривожлантиришдаги урни ва ахамияти катта булди. Тиббиёт, алкимё, тарих, тилшунослик ва бошка фанларнинг ривожланиши, фалсафа мактабларининг шаклланиши, таржимонлар мактабининг ташкил топиши мухим кадам булди. Кухна дунё юнон илмий мероси асосий кисмларининг ва кадимий машхур хинд, сурия, эрон маданий ва фан ёдгорликларининг араб тилига таржима килиниши, куп олимларининг утган замон буюк илм мерослари билан таништириш, фанда янги йуналишлар билан таништириш, янги йуналишларнинг пайдо булиши, таълим ва маърифатнинг кейинги ривожланишлари ва оммабоплиги эътиборга лойикдир. Буюк таржимонлар Шарк фани ва маданиятининг ривожланишида уз урнига эгадир. Бу даврда фан тарихи хомуси яратилди. VI-VIII асрларда жахон океан ва денгизларида мусулмон-араб хукмронликлиги хамда кема катнови, жугрофия, фалаккиёт ва техниканинг ривожланишига уларнинг узига хос таъсири булди. Уйгониш даврининг бошланиши IХ асрга тугри келиб, бунда буюк ал-Хоразмий бошчилигидаги Урта ва Марказий Осиё олимларининг урни бекиёс. Академик ва дорилфунунларнинг очилиши, доимий фалаккиёт расадхоналари ва кутубхоналарнинг ташкил топиши, фан ва маданиятни ривожлантириш учун моддий техника замини яратилди. Хуросон, Маваруннахр ва Эронда йирик маданият ва илм марказлари вужудга келди. Халифаликлар пойтахтлари: Багдод, Тохирийлар ва Салжухийлар – Марв, Хоразмшохлар – Кат ва Урганч, Сомонийлар – Бухоро, Темурийлар – Самарканд, Газнавийлар – Газна ва шахарлар – Исфахон, Дамашк, Балх, тус, Нишопур, райларнинг умуминсоният маданияти ривожланишида катта ахамиятга эга булди.
Шаркнинг фан академиялари ва дорилфунунлари Халифаликнинг биринчи илмий маркази – Багдод хисобланади. Ал-Маъмун Академияси (Байт-ул-Хикма – Донишмандлар уйи) VIII аср охирида ташкил килинди. Бу ерда моддий ва маънавий бойликлар, турли мамлакатлар олимлари, ёзувчилари, таржимонлари ва хаттотлари жамланишади. Бу даврда катта кутубхонанинг ташкил килиниши ва расадхона очилиши юз берди. Маданият ва фаннинг ривожланиши давлат ахамиятига эга булган иш хисобланади. Кухна дунё муаллифларининг ишларини оддий таржимасидан илмий кайта ишлашга ва шархлашга утилди, узига хос илмий ишлар яратилди. Донишмандлик уйи – буюк мутафаккир – комусий олим ал-Хоразмий бошчилигидаги табиий фанлар содасидаги илмий тадкикотлар маркази хисобланади.
Ал-Хоразмийгача Академияда ишлаган олим ва таржимонлар: мунажжимлар ибн ал Кифтий, Мухаммад ал-Фазарий, Абу Искок Иброхим ал Фазарий, Ёкуб ибн Тарик, таржимонлар Жойир ибн Хайян, Абу Хасан, Солмон, Абу Закарё Яхё ибн Масковайхлардир. Ал-Хоразмий билан бирга Богдод Академиясига келган Марказий Осиёнинг буюк мутафаккирлари: Яхё ибн Абу Аббос Ал-Жавхарий, ал Баттонийлар хисобланади. Улар Шаркдаги фалаккиётшунослик расадхоналаридаги илмий тадкикотлар ташкилотчилари ва рахбарлари хисобланадилар.
Хоразмшох Маъмун II томонидан «Маъмун академияси» ташкил килинди. Академияда Абу наср ибн Ирок, Абу Хасан Хаммор, Абу али ибн Сино, ибн Мисковайх, Абу Сахл Масихийлар ишлаганлар. Бу ерда илмий тадкикот ва таълим ривож топди. Абу Райхон Беруний ва Абу али ибн Синоларнинг илмий мерослари ва жахон илмий гояси ва тараккиётининг ривожланишида мухим урин эгаллади.
Улугбекнинг Самарканддаги илмий мактаби ва Академияси ташкил килинди. Бухоро, Самарканд, Гиждувонда таълим, маданият, янги мадрасалар-дорилфунунлар очилди. Расадхонага асос солинди, илмий кутубхона яратилди. Илмий тадкикотларнинг ташкил килиниши ва илмий ходимларни тайёрлаш йулга куйилди.
Математика фанлари: арифметика, ал-жабр, сонлар назарияси, геометрик ясашларнинг шаклланиши ва ривожланиши, тригонометрия, дифференциал ва интеграл услубларининг кайта ишланиши ва исботланиши йулга куйилди.
Математика фани турли йуналишларининг асосчилари ва давомчилари: Ал-Хоразмий, ал-Мавразий, ал Уклидисий, ал-Коший, Али Кушчи, Беруний, Ибн Сино, Умар Хайём, Улугбек, ибн ал Хайсан, ал Фаробий, Ибн Ирок ал Жайан, ал Баттоний ва бошкаларнинг хиссаси улкан булди.
Илми нужум – урта асрларда Якин ва урта Шарк мамлакатларида энг ривожланган ва оммавий булган физик-математик фандир. «Кибла»нинг жугрофий координаталарини аниклаш, Мунажжимлик ривож топди. Катта ахамиятга эга булган фалаккиётга оид асарлар ва уларнинг муаллифлари: «Ал-Хоразмий зижжи», Абу Машарнинг «Минглар зижжи», Хайёмнинг «Маликшох зижжи», Улугбекнинг «Янги зижжи», ад-Дехлавийнинг «Шохжахон зижжи» ва бошкалар хисобланади.
Урта аср Шаркининг йирик илми нужум асари – Берунийнинг «Конуни Маъсудий»си – амалий ва назарий фалаккиётшуносликнинг асосидир. Астралябия ва сентант куриш хамда улардан фойдаланиш буйича йирик ишлар муаллифлари: Ал-Фаргоний, Беруний, ас Суфий, ал Маррокиши, ал Хужандий, ат Тусий, ал-Коший ва бошкалардир. Герон «Механика»си, Аристотел «Физика»си, византиялик Филионнинг «Пневматика»си таржимаси ва уларга шархлар физика ривожланишида мухим урин эгаллади. Статика, кинематика ва гидростатиканинг усиши, сув иншоатлари курилиши, кема куриш ва бинокорлик учун огир юкларни ва сувни юкорига кутарувчи оддий машина ва механизмларнинг ясалиши йулга куйилди.
Тарози назарияси ва тарозида тортиш хакидаги таълим назарий статика асоси, солиштирма огирликни аниклаш, огирлик маркази тушунчаси, рычаг конунлари, гидростатиканинг ривожланиши, динамика ва гидродинамиканинг ривожланиши, фазо ва вакт, материя ва унинг тузилиши, харакат ва унинг манбалари хакида илмий тасаввурлар пайдо булди. «Импетус» - жисмлар сикуви таълимоти импульс ва кинетик энергия назариясининг куртаклари хисобланади. Математик дифференциал услубларни харакатни урганишга куллаш, оний тезлик ва айрим нукталардаги тезланиш хакида тушунча, «Харакатлантирувчи куч» хакидаги гоянинг ривожланиши кенг тус олди.
Ал Баалбий, Ал-Асфазарий, ал Беруний, Ибн Сино, Умар Хайём, ибн Курра, ал Кухий, ибн ал-Хайсам ва бошкаларнинг бу борадаги урни бекиёс. Овруподаги оптик тадкикотларда Ибн ал Хайсамнинг «Оптика китоби» - бебахо оптика асари мухим ахамиятга эга. Ёруглик итерференцияси ва дифракцияси кашф килинди. Оптик асбоблар, кузойнаклар яратилди.
Мусика назарияси, мусикий акустика гармонияси, уларнинг математик назарияси ва мусикий асбоблар тузилиши буйича узига хос тадкикотлар олиб берилди. Жугрофия, математик жугрофия, денгиз иши ва денгизда сузиш, ер ва океан хакида таълимот, сув кутарилиши, пасайиши хакидаги, денгиз суви, ёмгир ва шамоллар хакидаги асарлар пайдо булди. Иссиклик хакида, магнит хоссалари ва магнетизм хакида таълимот яратилди. Компас тузилиш назарияси ва техникаси ишлаб чикилди. Чакмок ва яшин сабаблари урганилди. Алкимё, тиббиёт ва доришунослик ривож топди. Вакуум, акл ва фан масалалари хал килинди, минералогия ва биология сохасида тадкикотлар олиб борилди. Математика ва табиий билимларнинг фалсафий масалалари хал этилди, комус ва фан тарихи урганилди. Ат Тусий, ибн Хамза, ал Фосий, ибн Сино, ал Беруний, ал Хайсам, ибн Хаёян, ибн Мансур, ал Жохиз, абул Каранат, ибн Туфайл, Абубакр ар Розий, Исок ал Исроилий, Али ибн Аббос, Фахр ар Дин ар Розий ва бошкалар фаолият курсатдилар.

Ньютон-Галлилей мумтоз физика асосчилари.

Мумтоз физика асосий йуналишларининг ривожланиши физиканинг математика билан кушилишида Галилейнинг урни мухим ахамиятга эга. Механиканинг ривожланишида И. Ньютоннинг хам уз урни бор. Декарт олами ва Ньютон олами, оламни мантикий фикрият тассаввур килиш, тажрибавий тадкикотлар ёрдамида олам тасаввурини яратиш, Ньютончилар ва картезианчилар уртасидаги бахс авж олди. Гюнгенс 17-асрнинг кузга куринган атомистидир. Хорват олими Бошковичнинг атом хакидаги фикрлари илгари сурилди. М. В. Ломоносов – атомист олим хисобланади. Бутун оламни – мураккаб ва аник соат механизми сифатида караш мумкин. Хар кандай механизм кичик кисм (детал)лардан, яъни атом (корпускула)лардан ташкил топган. Барча ходисаларнимеханик конуниятлар билан тушунтириш мумкин. Оламнинг бир ёклама яъни метафизик бирлиги яратилди. Олам механик тасаввурининг асосий чизгилари ишлаб чикилди. XIX аср уртасида олимнинг механик тасаввури яратилди. Олим механик тасаввурининг турта асосий белгиси: 1) Ньютон механикасининг конунлари; 2) Микродунёнинг макродунбга ухшашлиги; 3) Ривожланиш йук олам хар доим айнан бир хил; 4) Лаплас детермеханизмларидир. Токли утказгичларнинг узаро таъсири хакида Ампер фикрлари юзага келди. Фарадей томонидан электромагнетик индукция ходиссаси кашф этилади, физикавий майдон тушунчаси пайдо булади. Термодинамика ва теплород хакида таълимот пайдо булди. Энергиянинг сакланиши бир турдан иккинчи турга утиши конуни Р. Майер, Д. Жоуль, Г. Гельмгольц томонидан кашф этилди. Оламнинг электромагнит тасаввури оламнинг «эфир» механик моделидан электромагнит моделига утиши, материянинг модда ва майдон куринишлари, фотон тушунчаси пайдо булди. XIX асрда автоматиканинг ютуклари кулга киритилди. Молекулалар эхтимоллик (статистик) конунларга буйсунади. Д. И. Менделеев томонидан кимёвий элементлар даврий системаси кашф килинди, Авагадро конуни очилди. XIX-XX асрлар чегарасида мухим кашфиётлар руй берди. Янги кашфиётларнинг амалдаги тасаввурлар билан тушунтириш осонлашди. Квант физикаси бир канча фанлар мажмуасидан иборат. Квант физикасининг тугилиши дастлабки кадам булди. Борнинг водород атоми назарияси яратилди. Хозирги замон физикасининг ривожланишида илмий-техникавий инкилоблар юз берди. Каттик жисм физикаси элементлари, транзистор физикаси, лазер физикаси, атом реактори физикаси кабилар вужудга келди. XX аср бошларида атом ядроси ривожланди, нейтрон кашф килинди. В. Боте, Г. Бенкер, И. ва Ф. Жолио-Кюрилар олиб борган тадкикотлар нейтроннинг кашф килинишда мухим ахамият касб этди. 1932 йил – «ажойиблар» йили булди. Элементар зарралар назарияси ривожланди. Фотон, гептон, адрон «оилалари» юзага келди. Адронларнинг кварклиги тузилиши назарияси шаклланди.

Тортишиш таълимоти тарихи.

Бутун олам тортишиш конуни – универсал конун. Борлик табиат бу конунга буйсинади. Бу конуннинг кашф этилишида кимга тасонналар айтишимиз керак деган саволга катор олимларни санаб утиш билан бирга уларнинг орасида Ньютонга алохида урин берамиз.

Сайёраларнинг Куёшга тортилиши, Ойнинг Ерга тортилиши хакидаги фикрларни Кеплер айтиб утган эди. Р. Гук, Борелли, Г. Галилей ва шу каби йирик олимлар хам шундай хулосага келишган эди. Лекин буларнинг барчаси хулосагина булиб, асослаш учун етарли маълумотлар тупланмаган эдилар.
Сиртнинг ёритилганлиги манбадан узоклашган сари камайиши каби тортишиш хам камайишни Кеплер айтиб утган эди. Кейинчалик 1680 йилда Гук И. Ньютонга ёзган хатида тортишиш масофанинг квадратига тескари пропорционаллик конуниятига буйсиниши ва буни исботлашга узининг вакти йуклигини билдириб, бу иш билан шугулланиши уни ундайди. Шундай килиб 80 йилларда сайёраларнинг Куёшга тортишиш конунияти мавжудлиги узининг исботини кутмокда эди. 1680 йилда самода Куёш томонга харакатланаётган камета пайдо булди. Орадан икки ой утгач Куёшдан узоклашаётган камета пайдо булди. Э. Галилей бу икки камета битта эканини ва у чузик эллиптик орбита буйлаб харакатланишини исботламокчи булди. Лекин математик амаллар кийинчилигига дуч келиб масалани хал эта олмади. Ёрдам сураб Ньютонга мурожаат килди. Ньютоннинг бундай масалани 1665 йилиёк ечиб куйганлигини куриб хайрон колди ва бу ишларни тезда чоп этиш лозимлигини айтди. 1686 йилда Ньютоннинг «Натурал философиянинг математик асоси» номли машхур китоби чоп этилди. Бу асарда бутун олам тортишиш конуни хам баён этилган.
Табий бир савол тугилади. Нима учун дунёга танилган олимлар бу муаммони хал эта олмадилар. Муаммонинг мураккаб томонларидан айримларига тухталайлик. Биринчидан Ерга жисмларнинг тортишиши натижасида улар ерга тушади. Тортишиш масофага боглик булмай у доимий сайёраларнинг Куёшга тортилиши эса масофага пропорционал равишда камайиб боради. Ернинг тортишиш билан Куёшнинг тортишиш кучи бошка-бошкани деган савол тугилади. Иккинчидан Ер коинотда оддий сайёралардан бири, демак тортишнинг Ерда узига хослиги инкор этилади. Ундай булса Куёш тизимининг яхлитлигини таъминловчи куч Ерда бошкача туюлмокда. Бу каби жумбокларни Ньютон узига хос донишмандлик билан куч ва масса тушунчасини киритиб хал этди. Бу акл бовар килмас фикрлар унинг хаёлига кандай келганлиги бизга коронгу. Лекин шу нарса маълумки ер сиртидаги жисмларни ер доимий куч билан тортади лекин Ер сиртидан кутарилган сари бу куч масофанинг квадратига тескари пропорционал равишда камаяди. Юкоридаги мулохазалар асосида Ой билан Ер орасидаги тортишиш кчини ва Ойдаги эркин тушиш тезланишини аниклади. Шу билан Ерга тортиш билан сайёраларнинг Куёшга тортишиши бир хил эканлигини 1665 йилдаёк исбот килган. Лекин Ньютон узига нисбатдан ута талабчан инсон булгани учун олинган натижаларни эълон килишга шошилмади. Бутун олам тортишиш конуни Кеплер конунларини тула ва аник тушунтира олиш лозим эди. Хакикатдан хам бу ишнинг уддасидан Ньютон чикди. Сайёраларнинг Куёш йулдошларнинг сайёралар атрофида айланиши исботлади. Кейинчалик тортишиш дунёвий характерга эга булиб, заррадан тортиб, дунёдаги хамма жисмларга хос эканлиги хакидаги умумлашган фикрни баён этди. Тортишиш универсал ходиса эканлиги исбот килди. Ньютон конунларининг кашф этилганига 3, 5 асрга якинлашган булишига карамай бу конунлар узгаришсиз «ишлаб» келмокда. Ньютоннинг хизмати табиатдаги механик конунларни кашф этиш билан чекланмай кашфиётлар килишнинг принциплар методига асос солиши хамдир. Ньютон конунларининг универсаллиги яна шунда куринадики у уз конунларига асосланиб, кутарилиш ва пасайишларни, каметаларнинг харакатини, Ер, Куёш массасини ва сайёралар массасини, Ер шаклинининг сферадан фарк килишини, сайёраларнинг четланишини аниклади. У огирлик кучи билан тортишиш кучининг бир хиллигини хам исботлади.
Ньютон кашф этган бутун олам тортишиш конуннинг ажоиб тасдиги унинг вафотидан 120 йил утгач юз берди. Уран сайёрасининг хисобланган орбитасидан четланишларини хисоблаш асосида Франция олими Леверье хамда инглиз олими Адама Нептун сайёрасини калам билан кашф этдилар. Уларнинг хисоб-китобига асосланиб бу сайёрани 1847 йил 23 сентябрда Галес топди. Ньютон тортишиш механизми устида куп уйланди, лекин унинг охирига ета олмади. Факат 1919 йилда А. Эйинлутейн тортиш назариясини яратди.

Энергиянинг сакланиш конуни тарихи.

Физик олимлар уртасида энергиянинг сакланиш ва айланишига ишонч доимо хукм суриб келган. Лекин буни исбот килиш осон булмади. Харакатнинг сакланиш конуни антик замондаёк айтилган эди. Бордан йук булмаслиги ва йукдан бор булмаслигига ишонч уша замондаёк мавжуд эди. Бу гояни Демокрит илгари сурди, Лукриций Кар эса ривожлантирди. Классик механиканинг шаклланиш давридаги эса бу гоя тула уз исботини топди (XVII аср).

Галилей механик харакатни тахлил этиб, инерция конуни кашф этди ва шу билан механик харакатнинг сакланиш, йуколмаслигини исботлади. Лекин Галилей микдорий жихатдан далиллар келтирмади. Бу микдорий харакатни mv француз олими Р. Декарт фанга киритди. Лекин шуни хам айтиш керакки Декарт даврида фанда масса тушунчаси йук эди. Шунинг учун Декарт жисм катталиги билан унинг тезлигини купайтмаси узгармас катталикдир деган конуниятни яратди.
Х. Гюгенс (1629-1695) Декарт яратган жисм катталиги билан унинг тезлигининг купайтмаси узгармас катталик деган гояни ривожлантириб тезликнинг квадратининг массага купайтирмаси узгармас булишини шу билан бир каторда у вектор катталик булишини айтди. Бу билан кинетик энергияга асос солди. 1686 йилда И. Ньютоннинг «Натурал философиянинг математик асоси» номли китоби чоп этилди. Бу асарда ньютон куч ва масса тушунчасини бериб механик характнинг микдорий (mv²) сакланишини исботлади. Харакат микдори узгариши билан куч импульси орасидаги богланиш ( Ft mv²) конуниятини исботлади. Бу эса купгина механик масалаларни ечиш имконини берди. Лекин Ньютоннинг узи бу конуннинг универсаллигига эътибор бермади. Бундан ташкари у турли хал харакатларнинг сакланиши ва узгариш конунияти болигини тан олмас эди. Шунинг учун хам бу гоя унинг ишларида уз ривожини топмади. Лекин немис философи ва математиги Лейбниц (1696-1716) Ньютон эътибор килмаган харакат микдори тушунчасини ривожлантирди. Лейбниц mv² –ни тирик куч деб хисоблаб, бу киймат универсал булиб, бошка жисмларни хам харакатга келтира олади деб деган тушунчани берди, яъни бошкача килиб айтганда иш бажаради. У тирик куч деганда энергияни назарда тутган (у вактда иш ва энергия тушунчаси булмаган) эластик урилишида тирик кучнинг йукалишини жисмни ташкил этган зарраларга, унинг сарфланиши билан изохлайди. Шундай килиб Лейбницнинг тирик кучнинг сакланиши хакидаги таълимоти энергия тушунчасига асос булди дейиш мумкин.
Харакатнинг улчови нима деган тушунча узок вакт тортишувларга сабаб булди. Лейбниц гоясини И. Бернулли (1667-1748) кувватлади. Лекин энергиянинг сакланиш конунига эришиши учун механик харакат кобигидан чикиш лозим эди. Шунинг учун механик барк уриб ривожланган XVII-XVIII асрларда энергиянинг сакланиш конуни хал булмади.
Энергиянинг сакланиш конунининг вужудга келишга сабаб булган иккинчи йуналиш амалий механика ва абадий ишлайдиган машиналарни яратиш мумкин эмаслиги хамда иш тушунчасининг шаклланиши булади. XIII асрдан бошлаб абадий двигателлар яратиш гоялари купайиб борди ва жиддий мухакама килинди. Лекин нима учун абадий ишлайдиган яратиш мумкин булмаслигини хеч ким тушунтириб бера олмас эди. И. Кеплер, Леонада да Винчи, Галилей, Гюйгенс ва бошка бир катор олимлар абадий двигателлар устида ишлаш бир ойда деб хисоблар эди.
XVIII асрга келиб абадий двигателларни яратиш мумкин эмаслиги купчиликка аён булди. Париж фанлар академияси 1795 йилда абадий двигателлар хакидаги ишларни кабул килмаслигини эълон килди. Абадий ишлайдиган машиналарни яратиш мумкин эмаслиги харакатнинг йукдан бор булмаслигини ва бордан йук булмаслигини билдирса хам, энергия ва харакатнинг сакланиши конунининг яратилиши учун хали анча вакт бор эди. Амалий механика олдида машиналарнинг самарадорлигини ошириш масаласи турар эди. Бу муаммо иш тушунчасини хал этишга олиб келди.
Француз инженери Ж. Понселе жонли кучнинг узгариши оркали ифодалади. Т. Юнг ( 1773-1829 ) биринчи булиб «жонли куч» тушунчаси урнига «энергия» сузини ишлатди. Бирон энергия термини В. Томсон ва В. Ранкин ишлари туфайли XIX асрнинг иккинчи ярмида фанда мустахкам урин олди. Энергиянинг сакланиш конунининг вужудга келишига сабаб булган учинчи йуналиш бу механик ва иссиклик ходисалари орасидаги богланиш булди. Лейбниц XVII асрда механик энергиянинг сакланиши хакидаги гояни яратган булса, XVIII асрда абадий машиналарни яратиш мумкин эмаслиги тасдикланган эди. Хатто бу гоя XVII-XVIII асрларда фанда йук эди. Бунга сабаб Ньютон гояларининг абсолютланишида эди. Тортишиш кучларининг универсаллиги туфайли магнит ва электр кучларини алохида хусусиятга эга булган флюдлар вужудга келтиради деб хисоблашар эди иссиклик ходисаларини эса теплород вужудга келтиради деб хисоблашар эди. Бу гоялар энергиянинг сакланиш конунининг яратилишига тускинлик килган булсада физика фанининг ривожланишига хам уз хиссасини кушиб келган. Теплород назарияси колорометриянинг вужудга келишига сабаб булди. Бу эса жисмларнинг иссиклик утказувчанлигини содда ва осон изохлаш имконини берди. XIX асрнинг бошида металургия ва иссиклик машиналарининг вужудга келиши муносабати билан иссиклик ходисаларини тадкик этишга эхтиёж кучайди. XVIII асрнинг охирида инглиз олимлари Румфорд ва Х. Деви теплород назариясига караши чикдилар. Улар методларни кесишда ва бургилашда ажралиб чикадиган иссикликни теплород назарияси тушунтириб бера олмаслигини тажрибада исботладилар. XIX асрнинг биринчи чорагида Вольта томонидан гальваник элементларнинг кашф этилиш, Фарадей томонидан электролиз конунларининг кашф этилиши химиявий ва физикавий жараёнларнинг узаро богликлигини исботлади. Жоуль ва Ленц томонидан электр токининг иссиклик ходисаларини вужудга келтириши, Зеебекнинг термоэлектр ходисасини кашф этиши иссиклик ва электр ходисалари орасида богланиш борлигини исботлар эди. Эрстет томонидан токнинг магнит майдонини кашф этиши ва Фарадей томонидан электромагнит индукция ходисасини ихтиро килиши электр ва магнит ходисаларининг боглигини курсатар эди. Умуман фаннинг тараккиёти механик харакатларнинг сакланиш конунлари каби физиканинг барча булимлари учун умумий конун мавжудлигини курсатиш ва тасдиклаш лозимлигини талаб этар эди.
Бу умумий конунни яратиш учун олимлардан фалсафий мушахида, математик тахлил, амалий (тажрибавий) далил талаб этилар эди. Бу хусусиятлар мажмуаси учта олимга Роберт Мейр, Г. Гельмгольц ва Д. Жоулда таксимланган булиб чикди. Кизиги шундаки бу олимлардан бири Р. Майер шифокор, иккинчиси Гельмгольц физиолог ва учинчиси Жоул саноат мутахасиси. Физика фанининг ривожланиши жараёнида тупланган фаркларни умумлаштириб ягона конун шаклига келтириш учун дунёнинг механик тузилиши кабигидан чикиш лозим эди. Уша замон физиклари эса бу кобикдан чика олмадилар. Р. Майер 1840 йилдаги Индонезияга килган сафарида кемадаги немис солдатларининг бурнидан кон кетиши ва коннинг рангининг узгариши, кема капитанининг туфон вактида денгиз сувининг исиши хакидаги фикри, хамда узининг бошка кузатишлари асосида 1841, 1842 ва 1845 йилларда табиат ходисаларининг узаро богликлиги, сабаб ва окибатсиз хеч нарса содир булмаслиги хакидаги фалсафий ишларини ёзади. У механик кучлар (бу ерда энергия маъносида) ( ; mgn) каби иссиклик, электр, магнит ва химиявий кучлар хам мавжудлигини айтиб утади. Бу кучларнинг фарки ва уларнинг бир-бирига айланишини мисоллар асосида курсатиб утади. Р. Майер назарий ва фалсафий мулохазалар билан чекланиб колмай, у биринчи булиб иссиклик жараёнларининг механик харакатга айлантиришини тушунтириб берди. Иссиклик механик харакатларга айланишнинг механик эквивалентини хисоблаб топди. Бунда у узгармас хажмда газни бир даража иситиш билан узгармас босимда шундай иситиш учун сарфланадиган иссиклик микдорининг фаркига асосланди.
Роберт Майернинг ишлари жудда каттик танкидга учради. Лекин у сабот ва матонат билан уз гоясини химоя килди. Англиялик саноткор Жемс Прескот Жоуль конунининг кашф этилишига бошка йул билан борди. У амалий тадбиркор инсон эди. У узи эгалик килган пиво пишириш заводи учун самарадорлиги юксак булган тажамкор двигателлар яратиш фикри билан яшар эди. Жоуль гальваник элемент ясаб ундан кулбола электромотори курди. Лекин бошка томондан мехнат самарасиз булди деб хам булмайди. Бажарилган иш билан сарфланган энергия уртасида кандай богланиш бор деган фикр уйгонди. Тажриба йули билан механик иш билан иссиклик микдори уртасидаги богланишни яъни иссиклик механик эквивалентини топди ; бундан ташкари токли утказгичга ажралиб чикадиган иссиклик микдори утаётган токнинг квадратига тугри пропорционал эканлигини хам аниклади. Бу ишни петербурглик академик Ленц хам Жоулдан кура сифатлирок амалга оширган эди. Лекин Жоул уз ишини ундан олдин эълон килган.
Жоул утказган тажрибалар хакида 1841 йилда эълон килинди. Лекин уз тажрибаларини 1878 йилга кадар такомиллаштириб борди. Тарихий булиб колган машхур тажрибасини 1849 йилда чоп эттирган. Роберт Майер ва Жоул ишларидан сунг сакланиш конунларига нукта куйилгандек эди. Лекин умумлашган математик ифода хали берилган эмас эди. Бу ишни Герман Гельмгольц амалга оширди. Гельмгольц 1847 йил июль ойида физиклар жамиятининг йигилишида кучларнинг (энергиянинг) сакланиш хакида номли доклад килди. Бу доклад хакида Макс Планк шундай деган «Энергиянинг сакланиш принципи ривожланиш тарихида энг нуфузли урнак буладиган доклад сифатида колади». Немисларнинг нуфузли физика журналининг редактори Пангендорф мазкур докладни чоп этишга ботина олмади. Уз даври учун улкан янгиликка бой гояга эга эди.
Гельмгольц сакланиш принципи химиявий реакциялар, электромагнит индукция, электр зарядларининг узаро таъсири ва шу кабиларнинг барчасига тегишли эканлигини такидлади. У кейинчалик физикавий оптика, гидродинамика, термодинамика, акустика, электродинамикага хам асос солди. Шундай килиб энергиянинг сакланиш ва бир турдан бошка турга айланиши конуни Р. Майер, Жоуль ва Гельмгольц номлари билан чамбарчарс боглик булди. Р. Майер фалсафий-назарий, Жоуль экспериментал ва Гельмгольц математик томонларини ёритиб бердилар.

Нисбийлик гоясининг вужудга келиши ва ривожланиши.

Харакатнинг нисбийлиги хакидаги фикрлар Николай Коперник ишларида хам мавжуд. Бирок у бу гояга кнематик нуктаий назардан ёндашган. Нисбийлик принципи биринчи марта Галилей томонидан тушунтирилди. Галилей текис харакат тинч холатнинг эквиваленти эканини инерциал санок тизимида туриб жисмнинг харакатда ёки тинчликда эканини билиб булмаслигини исботлади. Галилейнинг физика фани энди мустакил фан сифатида шаклланаётган даврига тугри келишини хисобга олсак, бу илгор гоя эканига ишонч хосил киламиз. Галилейни бу гояни илгари суришга ва уни асослаш учун харакат килишга асосий сабаблардан бири Коперник дунёкарашини химоя килиш эди, чунки Коперник гоясига карши булганлар агарда Ер харакатда булса унда яшайдиганлар буни сезиши керак эди деган фикрда эди. Галилей эса Ер хам инерциал тизим булиб унда турган кишилар унинг харакатда булишини сезмаслигини исботлади.

Нисбийлик гояси Декарт ва Гюгенс ишларида хам уз аксини топган Ньютон хам бу муаммони четлаб утмаган.
XIX аср охирида электродинамиканинг конунлари бажариладиган хисоб системалари масаласи фан олдида катта муаммо булиб колди. Галилейнинг нисбийлик принципи электродинамика учун хам уринлими ёки йукми буни тушуниш лозим эди. Хар кандай нозик тажрибалар ёрдамида хам электромагнит (ёруглик) тулкинларининг «абсолют» харакатини билиб булмас экан. Нисбийлик принципи электромагнит тулкинлар учун хам уринли булиши керак. Лекин тажрибаларнинг курсатишига ёругликнинг вакуумдаги тезлиги С манбанинг тезлигига боглик эмасли у хар кандай шароитда узгармаслигини курсатмокда эди. Бу Галилей нисбийлик принципига зид яъни классик физика конунларига буйсинмайди.
Бу муаммони А. Эйнштейн МНП (махсус нисбийлик принципи)ни яратиб хал этди. Бунинг учун абсолют фазо, вакт ва шунга мос равишда абсолют улчамликлар йук деб хисоблаш керак деган хулосага келди.
МНП-си электродинамика конунлари хам худди механика конунлари сингари инерциал системаларда уринли булишини исбот килди. Факат унинг конунлари замон ва маконда бир мунча чукур илдизга эга экан.
МНП – принциплар методи асосида курилган. Унинг икки постулати бор. Булар тажрибага асосланади. Бу постулатлар турли дарсликларда узига хос шаклда берилади. Улардан энг куп таркалгани учта:
1. Барча инерциал хисоб системалари тенг кучли булиб, уларда нафакат механик, балки барча табиат ходисалари бир хил руй беради.
2. Инерциал хисоб системаларида утказиладиган хар кандай физик тажриба ёрдамида, бу системаларнинг харакатда ёки тинчликда эканини аниклаб булмайди.
3. Барча инерциал системаларда физиканинг конунлари бир хилдир.
Бу таърифлар тенг кучли булсада энг ихчам ва мазмунан тулик ифодаловчиси учинчисидир.
Ходисанинг кандай руй бериши нафакат у буйсинадиган конуниятга, балки бошлангич вазиятга хам богликдир. Бу хакда укувчилар механика курсини укиганда хабардор килинган. Масалан юкоридан тик тушаётган жисм траекторияси тугри чизикдан иборат булади. Лекин харакатланаётган вагон учун эса параболадан иборат булади. Худди шунга ухшаш мисолни электродинамикадан хам келтириш мумкин. Икки бир хил исмли заряд К системага нисбатан тинч турган булса улар узаро куч билан итаришади. Лекин К – системага нисбатан - тезлик билан харакатланаётган К’ системага нисбатан улар харакатдаги зарядлар булиб колди. Натижада бу мерга Кулон кучларидан ташкари электромагнит тортишиши кучлари хам таъсир этади.
Z Z’

v

K K’