Nazariy fizika
Ikki toifa fiziklar - eksperimentatorlar va nazariyotchilar mavjud. Bu ikki kasb deyarli hech qachon bitta shaxsda mujassamlashmaydi. Fizik-ekslernmentatorlar fizik kattaliklar orasidagi munosabatlarni tadqiq qiladilar, yoki, yanada tantanaliroq aytsak, tabiat qonunlarini eksperimental qurilmalar yordamida, ya’ni asboblar yordamida fizik kattaliklarii o’lchash orqali ochadilar. Qanday qilib va nimani o’lchashni bilish uchun o’rganilayotgan hodisalar orasidagi bog’lanishlarni chuqur tushunish lozim.
Fizik-nazariyotchilar tabiatni faqat qog’oz va qalam yordamida o’rganadilar yoki, boshqacha aytganda, oldin eksperimental va nazariy tarzda topilgan tabiat qonunlariga tayanib, kuzatilayotgan kattaliklar orasidagi yangi munosabatlarni matematik usulda chiqaradilar.
Bu ikkita kasbning bir-biridan ajralish sababi, ularning har biri maxsus bilimlarni - bir holda o’lchash metodlarini va ikkinchi holda matematik apparatni bilishni taqozo qilishidangina iborat emas. Ajralishning bosh sababi shundaki, bu kasblar har xil fikrlashni va turli shakldagi intuitsiyani talab qiladi. Intuitsiya, ya’ni beixtiyor ravishda to’g’ri yo’l topa bilish qobiliyati, ayniqsa, ishning boshlang’ich bosqichlarida g’oyat muhim rol o’ynaydi. Nazariy fizika, eksperimental fizikaga nisbatan ancha abstrakt tushunchalar bilan ish ko’rishligi sababli, fizik-nazariyotchiga matematikning intuitsiyasiga yaqin, ancha abstrakt shaklli intuitsiya kerak bo’ladi.
Fizika hali bunchalik mutaxassislashmagan o’tgan asrda ko’pchilik fiziklar har ikkala kasbni birga olib borardilar. Masalan, nazariy tarzda elektrni, magnetizmni va optikani birlashtirgan ajoyib tenglamalarni chiqargan M.Maksvell eksperimental ishlar bilan ham shug’ullanardi. Eksperimental tarzda elektromagnit to’lqinlarni ochgan G.Gers bir vaqtning o’zida yaxshi nazariyotchi ham edi. Baribir har bir holda mutaxassisliknkng qaysi biri asosiy ekanligini ko’rsatish mumkin: Maksvell uchun bu nazariy fizika. Gerts uchun esa - eksperimental fizikadir.
A.Eynshteyn buyuk fizik-nazariyotchi edi. faqat qog’oz va qalamdan foydalanib, u nisbiylik nazariyasini yaratdi; bu nazariyaga ko’ra, harakatsiz sistemada va kuzatuvchiga nisbatan tekis harakatlanayotgan sistemada vaqt turlicha o’tadi. Keyingi vii yilliklarda o’tkazilgan eksperimentlarning ko’rsatishicha, tez harakatlanuvchi beqaror zarralar (masalan, pi-mezonlar yoki myuonlar) harakatsiz zarralarga nisbatan, Eyishteyn yaratgan formulaga aniq mos tarzda, sekinroq yemiriladi. Yorug’lik tezligiga yaqinlashadigan tezlikda zarraning yashash vaqti cheksiz ortadi.
Ajoyib italyan fizigi E.Fermi qo’llab boshqa azariy ishlari qatori radioaktiv yemirilish nazariyasini yaratdi (Radioaktivlik) hamda o’zi rahbar bo’lgan gruppadagi fiziklar bilan birga, eksperimental tarzda deyarli barcha ximiyaviy elementlar ularni neytronlar bilan bombardimon qilganda radioaktiv bo’lib qolishini ochdi. Biroq bu holda ham asosiy mutaxassislik - nazariy fizika ekanligini ko’rsatish kerak.
Taniqli akademik G.I.Budker eksperiment bilan yaqindan bog’langan ajoyib nazariyotchilardan bo’lib, u nazariy fizikani ajoyib nnjenerlik g’oyalari bilan qo’shib olib borardi. U nazariy ravishda zaryadlangan zarralarning uchrashuvchi dastalari asosida tezlatkich ishlab chiqdi hamda Novosibirsk Akademiya shaharchasida uning yaratilishiga rahbarlik qildi. Katta energiyali zarraning harakatsiz nishon bilan to’qnashuvida yangi zarralarning tug’ilishiga energiyaning faqat kichik ulushi ketsa, bu xil tezlatkichda barcha energiya yangi zarralar tug’ilishiga sarflanadi.
Masalalarni yechishga turli fizik-nazariyotchilarning yondashish tarzi va uslubi turlichadir. SHunday nazariyotchilar borki, ular uchun natijalar qanday usulda olingani ahamiyatsiz, faqat maqsadga erishilsa bas. Biroq shundaylari ham borki, ular nazariy ish metodikasini yaxshi ko’radilar va natija sun’iy yo’l bilan emas, balki masalaga eng mos keladigan usul bilan olinishini yaxshi ko’radilar. Bu bilan masalaning chuqur tushunilishiga hamda natijalarning ishonchliligiga erishiladi. Bevosita tajriba bilan bog’liq bo’lmagan masalalarni yechish bilan shug’ullanadigan abstrakt fizik-nazariyotchilar; eksperimentatorlar bilan yaqindan bog’lanib ishlaydigan fizik-nazariyotchilar bor. Bunday nazariyotchilarda ishning sezilarli qismini bajarilgan yoki bajarilishi mo’ljallangan eksperimentning nazariy tahlili egallaydi. Real hodisalarii tahlil qilishda kamdan-kam mumkin bo’ladigan qat’iy matematik yondashishni yoqtiradigan nazariyotchilar bilan bir qatorda (Fizika va matematika), natijalarii avvalo soddalashgan modellarda va mumkin qadar aniqroq hosil qilishdan iborat sifat jihatdan yondashishni muhimroq hisoblaydigan fiziklar ham bor.
Mamlakatimizdagi fiziklar orasida hodisalarni chuqur sifat jihatdan tushunishni matematik apparat bilan mohirona birga olib borgan nazariyotchiga L.D.Landau yorqin misoldir. V.A.Fok masalaning qat’iy qo’yilishiga erishish tarafdorlaridan edi. U qat’iy matematik ta’riflash imkonini beradigan masalalarni yechish bilan kvant nazariyada muhim natijalarga erishdi. I.E.Tamm turli uslublarni birga ishlatardi: ba’zida ular hodisalarning taqribiy modellarini o’rganishga oid ishlar bo’lsa, ba’zida esa xuddi L.D.Landau singari murakkab fizik masalani taqribiy usullar bilan tadqiq qilishga oid ishlar bo’lardi. N. N. Bogolyubov ikkita mutaxassislikni - matematik va nazariyotchi fizik mutaxassisligini o’zida mujassamlashtirishning noyob namunasidir. Uning uchun hodisaning ongli ravishda soddalashtirilgan modellarini chuqur tadqiq qilish xarakterlidir. I.YA. Pomeranchuk o’z oldiga fizik dunyoning eng chuqur xususiyatlarini ochishga imkon beraditan masalalarni qo’yishni va ularning nazariyasini yaratishni maqsad qilib qo’ygan edi. Shuning uchun ham uning ishlari fanning eng oldingi taraflarida bo’lardi. Nazariy fizikaning ko’pgina sohalarining rivojlanishiga ajoyib fizik Y.I.Frenkel katta ta’sir ko’rsatdi. Ulkan sondagi fizik g’oyalar unga tegishli bo’lib, ularni olg’a sursa-da, u ishni oxiriga yetkazishga intilmasdi, masalalarni sifat jihatdan qarash bilan cheklanardi.
Nazariy fizika alohida fan sifatida I.Nyutondan boshlanib, u butun olam tortishishi g’oyasini tajribada tasdiqlangan nazariyaga aylantirdi. Nima uchun sayyoralar Quyosh turgan joyda fokusi bilan ellipslar bo’yicha harakatlanishini hamda nima uchun orbita radiuslari kubining aylanish davrlari kvadratlariga proportsional ekanligini tushuntirish lozim edi. Nyuton bularni ikkita massa orasida massalar ko’paytmasiga proportsional va jismlar orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsioial kuch mavjudligi taxminidan kelib chiqishini isbotladi. Biroq tortishish kuchini kiritgandan keyin ham sayyoralar harakatini, qo’shni osmon jismlari ta’sirida vujudga keluvchi g’alayonlanishlarni hisobga olgan holda, miqdoriy tushuntirishda o’sha zamon uchun g’oyat katta matematik qiyinchiliklarni yengish lozim edi. Nyuton Oy harakatining Quyosh ta’siridan g’alayonlanishini hisobladi va qalqishlar nazariyasini yaratdi; qalqishlarni u Oyning tortishi bilan tushuntirdi.
Nihoyat, nazariy fizikaning bosh taraqqiyot yo’nalishlarini sanab o’taylik.
Bu dastavval, kuzatilayotgan kattaliklar orasidagi miqdoriy munosabatlarni topishdir. Masalan, elektronlarning metallardagi harakati qonunlaridan foydalanib, nazariyotchilar elektr qarshilikning temperaturaga bog’lanish chizig’ini hisoblab topdilar hamda o’tkazuvchanlik tabiatini tushuntirib berdilar.
Boshqa bir yo’nalish - bu tabiat qonunlari matematik tavsifining adekvat metodlarini yaratishdir. Bunga tabiat qonunlarining simmetriyasi xossalarini oshkor qilishga imkon beruvchi matematika metodlaridan foydalanish va ularii rivojlantirish kiradi. Umumiy nisbiylik nazariyasi g’oyalar (tortilish nazariyasi)ning miqdoriy takomiliga kattaliklarii nuqtadan nuqtaga o’zgara boruvchi geometrik xossali fazoda tavsiflash metodlarini qo’llash natijasida erishish mumkin bo’ldi. Nazariya fizikaning ko’pgina masalalari uchun eng qulay usul - ularni elektron hisoblash mashinalari yordamida yechishdir.
Nihoyat, eng bosh yo’nalish - bu tabiat qonunlari asosida yotuvchi sababiyat, simmetriya xossalari, saqlanish qonunlari kabi umumiy prinsiplarni izlab topishdan iboratdir. Kvant mexanika klassik fizika sababiyatini tushunishni umumlashtirdi; nisbiylik nazariyasi fazo-vaqt simmetriyasiga tayanadi; elementar zarralar nazariyasi hodisalarning «ichki» simmetriyasiga tayanadi.
Xullas, nazariy fizika tabiat hodisalarining birligi, simmetriyasi va dinamikasini tushunish, ya’ni Koinotning go’zalligini tushunish yo’lini belgilab beradi.
Biroq har qanday nazariya eksperimentda tasdiqlansa va kelgusida rivojlansa, u ilmiy haqiqat bo’ladi. Nazariy bashoratlarni tajribada tasdiqlash yoki rad qilish eksperimental fizika zimmasiga kiradi.
Fizikaga qiziquvchi yoshlar o’zlariga ikki mutaxassislik - nazariyotchilik yoki eksperimentatorlik kasbidan qaysi birini tanlashlarini mumkin qadar ertaroq hal qilmoqlari lozim.
