Фізика й астрономія — найдавніші науки про природу. Пам’ятки людської культури, знайдені в різних куточках земної кулі, є свідченнями давнього інтересу людини до природних явищ. Спостерігати за природними явищами змушували людину життєві потреби, а також відома кожному з нас допитливість. Особливо людей притягало зоряне небо, яке й до сьогодні залишається таємничим.

Із середини ХVІ ст. настає якісно новий етап розвитку фізики — у фізиці починають застосовувати експерименти й досліди. Потужним поштовхом до формування фізики й астрономії як наук стали наукові праці Ісаака Ньютона. У своїй праці «Математичні начала натуральної філософії» (1687 р.) він розробляє математичний апарат для пояснення й опису механічних явищ. На сформульованих ним законах було побудовано так звану класичну (ньютонівську) механіку. А знаменитий закон всесвітнього тяжіння заклав основи небесної механіки. Геніальність Ньютона полягає в тому, що він довів універсальність сили тяжіння, або гравітації, тобто та сама сила, яка діє

на яблуко під час його падіння на Землю, притягує також Місяць, що обертається навколо Землі. Сила тяжіння керує рухом зір і галактик, а також впливає на еволюцію цілого Всесвіту.

Принцип інерції, відкритий Галілео Галілеєм, закон всесвітнього тяжіння Ісаака Ньютона й загальна теорія відносності Альберта Ейнштейна — усі ці відкриття були підтверджені на підставі астрономічних даних. Сміливцем, який «зрушив Землю, зупинивши Сонце», був поляк Миколай Коперник (1473-1543). До того часу, понад чотирнадцять століть існувала (під заступництвом церкви) система світобудови Птолемея, згідно якої Земля перебувала у центрі, а планети і Сонце оберталися навколо неї.

Швидкий прогрес у вивченні природи, відкриття нових явищ і законів природи сприяли розвитку суспільства. Починаючи з кінця XVIII ст., розвиток фізики спричиняє бурхливий розвиток техніки. У цей час з’являються і вдосконалюються парові машини. У зв’язку з широким їх використанням у виробництві та на транспорті цей період часу називають «віком пари». Одночасно поглиблено вивчаються теплові процеси, у фізиці виокремлюється новий розділ — термодинаміка. Безліч нових відкриттів відбуваються і в галузі

електрики та магнетизму, які сприяли розробці так званої класичної електродинаміки, що пояснювала властивості електромагнітних полів, електромагнітну природу світла. У кінці ХІХ і на початку ХХ ст. з’являються і вдосконалюються електричні машини. Завдяки широкому використанню електричної енергії цей час називають «віком електрики». У фізиці виокремлюються нові розділи — електродинаміка, електротехніка, радіотехніка та ін.

На початку ХХ ст. фізики отримали численні експериментальні результати, які не можна було узгодити з положеннями класичної механіки та електродинаміки. У фізиці починається новий етап розвитку — створення квантової та релятивістської теорій. Люди навчилися добувати й широко застосовувати ядерну енергію, освоювати космічний простір, конструювати нові автоматизовані пристрої та механізми. ХХ ст. називають «атомним віком», «віком космічної ери». У фізиці інтенсивно проводяться дослідження атомного ядра, плазми, керованих термоядерних реакцій, напівпровідників тощо. Інтенсивно розвивається астрономія завдяки застосуванню фізичних досліджень.

Альберт Ейнштейн (1879-1955) створив загальну теорію відносності, яка стала фундаментом наукової космології.

Початок ХХІ ст. супроводжується величезним проривом у галузі інформаційних технологій, супутникового зв’язку, нанотехнологій. Але підґрунтям будь-якої галузі техніки й технологій є закони фізики. Астрономія тісно пов’язана з іншими фундаментальними та природничими науками. В астрономічних дослідженнях застосовують усі фундаментальні закони фізики, широко використовують методи фізики, математики, хімії та інших суміжних наук. Особливістю астрономії в порівнянні з іншими природничими науками є те, що вона — переважно спостережна наука. Її ще можна назвати і споживачем фізичних надбань і комп’ютерних технологій. Водночас астрономія — прогресивна наука, що збагачує фізику й хімію результатами досліджень речовини за таких фізичних умов (температура, тиск, магнітне поле тощо), які неможливо відтворити в земних лабораторіях.

Світоглядний потенціал природничих наук. Фізика й астрономія — це не просто результат кропіткої й допитливої праці вчених, а й велике надбання людської цивілізації, важлива складова культури людства. Насамперед фізика дає систематизовану інформацію про навколишній світ разом з умінням здобувати таку інформацію. Тому її методи й теорії широко використовують інші природничі науки, і чи не найбільше — астрономія. До речі, Нобелівська премія за відкриття з астрономії присуджується в номінації фізика.

Виконуємо навчальні проекти

Що ви знаєте про визначні природничі дослідження й відкриття українських учнів і учениць?

«Великі відкриття» (упорядкування хронологічної шкали (таблиці); створення ментальної карти; фотоальбому тощо).

Природа — джерело творчого натхнення діячів мистецтв.

Нобелівські лауреати.

Знайдіть відомості про видатних українок, що присвятили своє життя вивченню фізики й астрономії.

Це матеріал з підручника Фізика і астрономія за 10 клас Засєкіна (профільний рівень)