Физика – наука, которая изучает структуру и эволюцию мира, а также является основной и крайне важной областью естествознания. Слово «фюзис» с греческого языка переводится как «природа». Основой природы и всего естествознания и являются законы физики.
С определениями всё более чем понятно, не исключено, что вам встречались и другие трактовки этого термина, но все они описывают одно и то же и сходятся на том, что физика – это наука о явлениях окружающего мира и Вселенной в целом.
Корни физики уходят в далёкие античные времена. Учёные того времени стремились создать цельную картину мира, объясняя все явления на основе небольшого числа «начал». Тогда проходил этап накопления фактических знаний. При этом отсутствие строго установленных фактов компенсировалось догадками, вымыслом, логическими спекуляциями. Масштабность мыслей была величественной. Эти первые этапы научного мышления, развития естествознания получили название натуральной философии.
Казалось, что философия стала больше приближена к физике с первыми результатами систематизации знаний о природе – трудами Аристотеля.

Физика Аристотеля была основана на целесообразности природы, содержала отдельные правильные положения, но не принимала ряд идей предшественников.
Аристотель написал ряд натурфилософских работ («Физика», «О небе», «О возникновении и уничтожении», «Метеорология», «Механические проблемы», «Метафизика» и др.), которые систематизируют все естественнонаучные знания того времени. В них он изложил свои представления о движении и природе.
Первичными качествами материи Аристотель считал две пары противоположностей: «тёплое – холодное» и «сухое – влажное», основными элементами или стихиями – землю, воздух, воду и огонь. Наиболее совершенным считал пятый элемент – эфир.
Аристотель пытался основать физику на наблюдении и эксперименте, однако стремился охватить и объяснить всё. По традиции философов того времени, в своих работах он стремился создать законченную научную картину замкнутого и ограниченного мира.
Особый интерес представляет учение о движении, которое, по Аристотелю, есть любое количественное и качественное изменение, благодаря которому явление реализуется. Это учение господствовало в физике до эпохи Возрождения, и, несмотря на выявленные существенные ошибки и заблуждения, ряд принципиальных представлений остался незыблемым до сегодняшнего дня.
Большой заслугой Аристотелевой кинематики была формулировка точного правила сложения перемещений.
К современной науке близко стоят его исследования по статике: равновесие рычагов, действие весов и блоков.
Чего не хватало аристотелевой физике – это аналитической обработки, критичности и осторожности при обобщении. Современная физика относится к данным эксперимента с критической осторожностью, а аристотелева наука – с наивным простодушием.
Неудачи Аристотеля определяются недостаточностью его методов исследования.

Архимед создал ряд замечательных механических изобретений: винты, полиспаст и др. Очень много военных изобретений использовалось при защите Сиракуз от римлян. Но Архимед подчинялся общей тенденции и пренебрежительно относился к прикладным областям знания и технике, поскольку в то время ремесленничество считалось второсортным занятием для свободного человека.
Архимед вошёл в историю как, прежде всего, основатель статики и гидростатики. Его первый научный труд – исследование центров тяжести. Архимед, в отличие от Аристотеля, выводит условие равновесия из постулатов, полученных из непосредственных опытов с рычагами. Подход Архимеда к решению физических проблем основан на простых, но строгих геометрических доказательствах, так что его можно считать родоначальником математической физики. Общеизвестен гидростатический закон Архимеда, который был сформулирован им также на основе опытных данных. Однако, экспериментальным методом он пользовался, веря в непогрешимость одной лишь математики.
Но в античном мире становления физики в современном понимании не произошло. В силу господствующего положения «чистых» наук – философии и математики – существовало пренебрежение к эмпирическому исследованию. Именно поэтому примеров специальных экспериментов для подтверждения или опровержения тех или иных идей практически не было, следовательно, в то время не было экспериментальной «чистой» физики.
Также не стоит опускать тот факт, что одним из обстоятельств зарождения физики в то время было благосклонное отношение к данной деятельности власть имущих. В то время были созданы первые научные образовательные центры: Ликей и Александрийский музей, существование которых всесторонне поддерживалось тогдашними правителями, что мы будем наблюдать на протяжении всех этапов развития науки и государств. Это связано в значительной мере с тем, что физика обеспечивает наиболее эффективное развитие производительных сил, а в особенности – обороноспособности и военной мощи государства.
Физика требует полного погружения в себя. И было бы странно предположить, что для изучения, продвижения и совершенствования этой науки было бы достаточно только того, что находиться у человека на виду. Она требует не только мозговой деятельности и аналитики, но и действий. Не достаточно просто предположить и рассказать свою теорию или гипотезу, нужно ещё её доказать, доказать опытами и экспериментами. И именно в день, когда Галилей проводил свой опыт на Пизанской башне, зародилась экспериментальная физика, было дано начало действительной физике.

Галилей впервые выяснил, что тяжёлые предметы падают вниз так же быстро, как и лёгкие. Чтобы проверить это предположение, Галилео Галилей сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро массой 80 кг и значительно более лёгкую мушкетную пулю массой 200 г. Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму и достигли земли одновременно. До него господствовала точка зрения Аристотеля, который утверждал, что лёгкие тела падают с высоты медленнее тяжёлых.
Такова легенда, но это не мешает ей быть «днём рождения» экспериментальной физики. В архивах не сохранилось никаких подтверждений, что такой эксперимент действительно проводился. Более того, пушечное ядро и пуля имеют разный радиус, на них будет действовать разная сила сопротивления воздуха и поэтому они не могут достичь земли одновременно. Это понимал и Галилей. Однако он писал, что «...различие в скорости движения в воздухе шаров из золота, свинца, меди, порфира и других тяжёлых материалов настолько незначительно, что шар из золота при свободном падении на расстоянии в одну сотню локтей наверняка опередил бы шар из меди не более, чем на четыре пальца. Сделав это наблюдение, я пришёл к заключению, что в среде, полностью лишённой всякого сопротивления, все тела падали бы с одинаковой скоростью».
Предположив, что произошло бы в случае свободного падения тел в вакууме, Галилей вывел следующие законы падения тел для идеального случая:
1. Все тела при падении движутся одинаково: начав падать одновременно, они движутся с одинаковой скоростью;
2. Движение происходит с постоянным ускорением.
Вскоре после Галилея были созданы воздушные насосы, которые позволили произвести эксперименты со свободным падением в вакууме. С этой целью Ньютон выкачал воздух из длинной стеклянной трубки и бросил сверху одновременно птичье перо и золотую монету. Даже столь сильно различающиеся по своей плотности тела падали с одинаковой скоростью.

Ньютоном были изучены все основные вопросы физики и математики, актуальные для его времени.
Могучий аппарат ньютоновской механики, его универсальность и способность объяснить и описать широчайший круг явлений природы, особенно астрономических, оказали огромное влияние на многие области физики и химии.
Ньютон писал, что было бы желательно вывести из начал механики и остальные явления природы, и при объяснении некоторых оптических и химических явлений сам использовал механические модели.
Влияние взглядов Ньютона на дальнейшее развитие физики огромно. Он дал физике определённое направление развития, «язык» которого нам с вами сейчас знаком, в отличии от Аристотельского учения. То есть, был «родоначальником» классической физики.

Главные научные открытия Михаила Васильевича Ломоносова, великого русского учёного, относятся к химии, физике и астрономии.
Ломоносов считал, что в природе не существует ничего такого, что невозможно было бы изучить и понять. В области физики и химии все объяснения Ломоносова базировались на основе представлений о строении материи. Физические воззрения, стремления в области физики, методологические взгляды Ломоносова отличались от взглядов подавляющего большинства современных ему учёных. В отличие от ньютонианцев, Ломоносов в своих физических исследованиях широко использовал гипотезы. Он был противником концепции невесомых жидкостей, которой придерживались многие физики его времени. Он не признавал дальнодействующих сил, которые всё в большей степени применяли для объяснения физических явлений.
Большой вклад Ломоносов внёс в изучение происхождения грозовых разрядов. Он доказал с помощью экспериментов, что они имеют электрическую природу. Ломоносов утверждал, что атмосферное электричество возникает в результате трения капелек воды с пылинками и другими воздушными частичками при перемещении вертикальных восходящих и нисходящих потоков воздуха.
Опыты по физике и химии М.В. Ломоносов проводил в своей лаборатории, которая была открыта в 1748 г. при Академии наук. Михаила Васильевича Ломоносова можно назвать русским Леонардо да Винчи. Он был создателем русской школы прикладной оптики. Занимался разработками «ночезрительного прибора». Изучая физические свойства водной среды, создал «батоскоп», чтобы можно было видеть дно в реках. Он даже придумал прототип вертолёта. Его открытия на десятки лет опередили работы других учёных.

Д. И. Менделеев работал преимущественно в области химии, а также физики, метрологии, метеорологии и др.
Предсказал существование критической температуры, обобщив уравнение Клапейрона, нашёл в 1874 общее уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева–Клапейрона). Сконструировал барометр.
В 1887 осуществил (без пилота) полет на воздушном шаре для наблюдения солнечного затмения и изучения верхних слоёв атмосферы.
В научной деятельности стоял на позициях материализма, боролся против идеализма в естествознании.
Современником Дмитрия Ивановича был не менее известный изобретатель, Александр Степанович Попов.

Да, да, вы не ошиблись и всё знаете верно, речь идёт о русском создателе радио.
Хотя приёмники, которые мы видим сейчас, совсем не похожи на тот, они устроены на основе тех же принципов, что и приёмник Попова. Все приёмники так же имеют антенну, в которой волна вызывает слабые электромагнитные колебания. Энергия этих колебаний не используется непосредственно для приёма. Эти сигналы лишь управляют источниками энергии, которые питают другие цепи.
7 мая 1895 года является днём рождения радио. На заседании Русского физико-химического общества Попов продемонстрировал действие своего прибора. Это был первый в мире радиоприёмник.
Но Александр Степанович на этом не остановился, и продолжал совершенствовать свой прибор, а также передатчик. Изначально дальность радиосвязи составляла всего лишь 250 м. Уже в 1899 году дальность составляла больше 20 км. А в 1901 году дальность радиосвязи составляла уже 150 км.
История российской науки богата и многогранна. Даже в послевоенное время государство очень щедро финансировало научную деятельность. Да и в общем советская эпоха была достаточно продуктивной, профессия учёного в то время была высокооплачиваемой и достаточно престижной. Именно в это время возникло целое созвездие учёных, имена которых известны на пространстве всего мира.
Сергей Иванович Вавилов (1891-1951). Несмотря на далеко не пролетарское происхождение, этот учёный сумел победить классовую фильтрацию и стать отцом-основателем целой школы физической оптики. Вавилов является соавтором открытия эффекта Вавилова-Черенкова, за которое впоследствии (уже после смерти Сергея Ивановича) была получена Нобелевская премия.
Виталий Лазаревич Гинзбург (1916-2009). Широкое признание учёный получил за опыты в области нелинейной оптики и микрооптики; а также за исследования в области поляризации люминесценции. В появлении общераспространённых люминесцентных ламп есть немалая заслуга Гинзбурга: именно он активно развивал прикладную оптику и наделял сугубо теоретические открытия практической ценностью.
Лев Давидович Ландау (1908-1968). Учёный известен не только как один из родоначальников советской школы физики, но и как человек, обладающий искромётным чувством юмора. Лев Давидович вывел и сформулировал несколько базовых понятий в квантовой теории, провёл фундаментальные исследования в сфере сверхнизких температур и сверхтекучести. В настоящее время Ландау стал человеком-легендой в теоретической физике: его вклад помнят и чтут.
Андрей Дмитриевич Сахаров (1921-1989). Соавтор изобретения водородной бомбы и блестящий физик-ядерщик пожертвовал своим здоровьем ради дела мира и общей безопасности. Учёный является автором изобретения схемы «слойки Сахарова». Андрей Дмитриевич – яркий образчик того, как в СССР обращались с непокорными учёными: долгие годы диссидентства подорвали здоровье Сахарову и не позволили его таланту раскрыться во всю мощь.
Пётр Леонидович Капица (1894-1984). Учёного вполне справедливо можно назвать «визитной карточкой» советской науки – фамилия «Капица» была известна каждому гражданину СССР от мала до велика. Пётр Леонидович внёс огромный вклад в физику низких температур: в результате проведённых им исследований наука обогатилась множеством открытий. К числу таковых относится явление сверхтекучести гелия, установление криогенных связей в различных веществах и многое другое.
Игорь Васильевич Курчатов (1903-1960). Вопреки расхожим представлениям, Курчатов трудился не только над ядерной и водородной бомбами: основное направление научных исследований Игоря Васильевича было посвящено разработкам расщепления атома в мирных целях. Немало работы учёный сделал в теории магнитного поля: до сих пор на многих кораблях применяют изобретённую Курчатовым систему размагничивания. Помимо научного чутья, физик обладал хорошими организаторскими качествами: под руководством Курчатова было реализовано множество сложнейших проектов.

Физика наука всеобъемлющая и в то же время скрупулёзная до деталей.
Часто в школе мы слышали выражение «математика-царица наук», но физика со своим стремлением охватить как можно больше и описать всё в мельчайших деталях, имеет полное право претендовать на этот титул.
Как уже было видно на примерах, физика существует не только в подразделах, но и в видах: философская физика, математическая и экспериментальная, где первые два могут существовать отдельно, но третий, основной для физики как науки, без первых не существует. Что является интересным и исторически, именно исторически со стороны становления науки доказанным фактом.
В нашем веке физику все стали рассматривать каждый по-своему. Ведь, если подумать, то отличие современного общества от того, что было ранее, напрямую зависит от физических открытий. Например, исследования электромагнетизма. Подобные прорывы в науке привели к возникновению телефона. Так, если завести речь об автомобиле, то он возник благодаря термодинамике. Компьютер возник вследствие развития электроники. Вот так наука, взявшая начало с философской мысли, сейчас «управляет» миром.
Подобные процессы не стоят на месте, а лишь совершенствуются. Новые открытия способствуют улучшению промышленности и техники. Следует задуматься о новых загадках природы, которые требуют объяснения – в этом поможет физика.
На самом деле, для того, чтобы успешно и хорошо жить, не обязательно быть физиком, но и пренебрегать этими знаниями ни в коем случае не стоит.