Mavzu. Kirish. Fizika fani va uning tadqiqod

Demokrit, Epikur, Lukretsiy), dunyoning geosentrik tizimi ishlab chiqildi (Ptolemey), elektr va magnit hodisalari kuzatildi (Fales), statika (Pifagor) va gidrostatikaning rivojlanishiga asos solindi (Arximed), yorugʻlik nurining toʻgʻri chizikli tarqalishi va qaytish qonunlari ochildi, miloddan avvalgi IV-asrda Aristotel oʻtmish avlodlar va zamondoshlarining ishlariga yakun yasadi. Aristotelning ijodi yutuqlar bilan birga kamchiliklardan ham holi emas. U tajribalarning mohiyatini tan oldi, ammo uni bilimlarning ishonchli belgisi ekanini inkor etib, asosiy eʼtiborni farosat bilan anglashda, deb bildi. Aristotel ijodining bu tomonlari cherkov namoyandalariga qoʻl kelib, uzoq, davrlar fan taraqqiyotiga toʻsqinlik koʻrsatdilar. IX-XVI asrlarda ilmiy izlanishlar markazi Yaqin va Oʻrta Sharq mamlakatlariga siljidi. Bu davrga kelib, fan rivojiga, jumladan, fizikaning rivojiga Oʻrta Osiyo olimlari ulkan hissa qoʻshdilar. Fizika, matematika, astronomiya va tabiatshunoslikka oid masalalar Xorazmiy, Ahmad al-Fargʻoniy, Forobiy, Beruniy, Termiziy, Ibn Sino, Ulugʻbek, Ali Qushchi va boshqa Oʻrta Osiyolik olimlarning ishlarida oʻz aksini topgan. Bu olimlarning fizikaga oid ilmiy ishlari, mexanika, geometriya, osmon mexanikasi, optika va turli tabiat hodisalarini oʻrganish bilan bogʻliqdir. Xorazmiy oʻrta asrlarda, nazariy va amaliy tabiatshunoslik hali boʻlmagan davrda, dunyoviy fanlar, ilgʻor ijtimoiy-falsafiy fikrlar ijodkori boʻlib chiqdi. U Sharqning dastlabki akademiyasi „Bayt ul Hikma“ („Donolar uyi“)ning shakllanishida faol ishtirok etgan. Bu yerda uning rahbarligida arablar va boshqa xalqlar vakillari bilan bir qatorda Ahmad al-Fargʻoniy, Axmad Abdulabbos Marvaziy kabi Oʻrta Osiyolik olimlar tadqiqotlar olib borganlar. „Algoritm“ soʻzi „Xorazmiy“ soʻzining lotincha transkripsiyasi boʻlib, bu soʻzni algebra masalalarini yechishda birinchi marta qoʻllagan edi. Ahmad al-Fargʻoniyning „Osmon jismlari harakati“ kitobi IX asrda bitilgan boʻlib, XII asrda lotin tiliga, XIII asrda Yevropaning boshqa tillariga tarjima qilinib keng tarqalgan edi. Ahmad al-Fargʻoniy asarlari Yevropada Uygʻonish davri ilmiy tadqiqotchilarining asosini tashkil etgan asarlardan boʻldi. U yorugʻlikning sinishi va qaytishini aniqlagan. Fargʻoniy stereografik proyeksiya nazariyasining asoschisi sifatida fazo jismlari harakatining tekisliklardagi proyeksiyalari nisbatlari asosida baʼzi bir kattaliklarni oʻlchash mumkinligini isbotladi. Bu fikr bugun ham astrofizika fanida oʻz qiymatini yoʻqotmagan.
Beruniy Yerning oʻz oʻqi atrofida aylanishini oʻzi yasagan asboblar yordamida isbotladi va Yer radiusi 6490 km ga yaqin ekanligini aniqladi. U dunyoning moddiyligi, harakatning turlari, atomning boʻlinishi, atomdan keyingi zarralarning oʻzaro taʼsir kuchlari, solishtirma ogʻirlikni aniqlash usullari, jism inersiyasi, boʻshliq, atmosfera bosimi, suyuqliklar gidrostatikasi, qor, yomgʻir va doʻlning paydo boʻlish sabablari, energiya aylanishi, jismlarning elektrlanishi, dengiz hamda ummon suvlarining koʻtarilishi va pasayish sabablari, yorugʻlikning korpuskulyar hamda toʻlqin xossasi, tovush va yorugʻlik tezligi, yorugʻlikning qaytishi hamda sinishining sabablari, dispersiya hodisasi, Yer va boshqa sayyoralarning Quyosh atrofidagi harakatlari ellips shakliga yaqinligi, fazoviy jismlarning vaznsizligi toʻgʻrisida fikrlar yuritdi. Abu Nasr al-Forobiyning tovush tezligi, tovushning toʻlqin tabiati, tovush chastotasi, tovush toʻlqinining uzunligi haqidagi fikrlari va ularga asoslanib yaratilgan musiqa notasi hamda optikaga oid koʻpgina ishlari fizika fanining rivojlanishiga qoʻshilgan katta hissa boʻldi. Ibn Sino harakatning nisbiyligi, inersiya, kuch, massa va tezlanish orasidagi bogʻlanish, aylanma harakat, markazga intilma kuch, chizikli tezlik, boʻshliq va atmosfera bosimi, konveksiya, issiqlikning tabiati, issiqlik uzatilishining turlari, yashin va yashinning turlari, momaqaldiroq hodisasi, tovush va yorugʻlik tezligi, yorugʻlik dispersiyasi, linza, atom tuzil ishi va boshqa mavzularga tegishli mulohazalarining aksariyati hozirgi zamon tushunchalariga juda moye keladi.
Hakim Termiziy dunyoviy fanlarning ungacha boʻlgan yutuqlarini qomusiy olim sifatida oʻrgandi, jumladan, tabiat hodisalari va jarayonlarini tahlil etuvchi „Solnoma“, „Haftanoma“ kabi asarlari maʼlum. Mirzo Ulugʻbek XV asrda jahonda yagona rasadxona qurdi. Uning „Ziji Koʻragoniy“ asarida astronomiyaning nazariy asoslari yoritdi va 1018 ta yulduzning joylashish koordinatalarini juda katta aniqlikda berdi. Uning qiymatlari hozirgi qiymatlarga juda yaqin.
Fizik hodisalarni tushuntirishda Oʻrta Osiyolik olimlarning mulohazalari qadimgi anʼanalar taʼsirida rivojlangan boʻlsada, ular matematik usullarni keng joriy etib, tajribalardan foydalanib, fanga katta hissa qoʻshdilar.
Klassik fizikaning rivojlanishi. XVII asrga kelib G. Galiley mexanik harakatni tajriba yoʻli bilan oʻrganib, harakatni matematik formulalar asosida ifodalash zarurligini aniqladi va bu fizika fanining keskin rivojiga turtki boʻldi. U jismlarning oʻzaro taʼsiri natijasida tezlik oʻzgarib, tezlanish hosil boʻlishini, taʼsir boʻlmaganda harakat holatining oʻzgarmasligi, yaʼni tezlanishning nolga tengligini yoki tezlikning oʻzgarmasdan saqlanishini qayd etib, Aristotelning shu masalaga qarashli fikrini, yaʼni taʼsir natijasida tezlik hosil boʻlishini inkor etadi. Keyinchalik Galiley aniqlagan qonun inersiya qonuni yoki Nyutonning mexanikaga oid birinchi qonuni degan nom oldi. 1600-yilda U. Gilbert elektr va magnit hodisalarni oʻrganish bilan shuhrat qozondi hamda Yer tirik magnit ekanligini isbotladi. U kompas magnit milining burilishini Yerning katta magnitga oʻxshashi orqali tushuntirdi, magnetizm va elektrning oʻzaro bogʻlanishini tekshirdi. Galiley mexanikadagi nisbiylik prinsipini ochdi va erkin tushayotgan jism tezlanishi uning tezligi va massasiga bogʻliq emasligini isbotladi. E.Torrichelli yuqoridagi prinsipdan foydalanib, atmosfera bosimining mavjudligini aniqladi va birinchi barometrni yaratdi. R. Boyl va E. Mariott gazlarning elastikligini aniqladilar hamda gazlar uchun birinchi qonun - Boyl-Mariott qonunini yaratdilar. Gollandiyalik astronom va matematik V. Snellius (Snell) bilan R. Dekart yorugʻlik nurining sinish qonunini ochdilar.
XVII asr Fizikasining eng katta yutuqlaridan biri klassik mexanikaning yaratilishi boʻldi. I. Nyuton 1687-yilda Galiley va oʻz zamondoshlarining gʻoyalarini umumlashtirib, klassik mexanikaning asosiy qonunlarini taʼriflab berdi. Nyuton tomonidan jismlar holati tushunchasining kiritilishi barcha fizik royalar uchun muhim boʻldi, jismlar tizimining holatini mexanikada ularning koordinatalari va impulslari orqali toʻla aniqlash imkoniyati yaratildi. Agar jismning boshlangʻich vaqtdagi holati hamda harakat davomida unga taʼsir etuvchi kuchlarning tabiati maʼlum boʻlsa, Nyuton qonunlariga asoslangan holda shu jismning harakat tenglamasini tuzish mumkin. Bu harakat tenglamasidan foydalanib, ushbu jismning istalgan vaqtdagi fazodagi oʻrnini, tezlik, tezlanish va fizik kattaliklarni aniqlash mumkin boʻldi. Nyuton sayyoralar harakatlarini tushuntiruvchi Kepler qonunlari asosida butun olam tortishish qonunini ochdi va bu qonun orqali Oy, sayyoralar va kometalar harakatini isbotlab berdi. X. Poygens va G. Leybnis harakat miqdorining saqlanish qonunini taʼrifladilar.
XVII asrning 2-yarmida fizik optika asoslari yaratila boshlandi, teleskop va boshqa optik qurilmalar yaratildi. Fizik A. Grimaldi yorugʻlik difraksiyasini, I. Nyuton esa yorugʻlik dispersiyasiik tadqiq qildi. 1676-yilda daniyalik astronom O. Ryomer yorugʻlik tezligini oʻlchadi. Shu davrdan yorugʻlikning korpuskulyar va toʻlqin nazariyalari yuzaga keldi hamda rivoj topa boshladi. I. Nyuton yorugʻlikni korpuskula (zarra)lar harakati orqali tushuntirsa, X. Gyuygens uni faraz qilinuvchi muhit — efirda tarqaladigan toʻlqinlar yordamida tushuntirdi.
Shunday qilib, XVII asrda klassik mexanika mustahkam oʻrin egalladi, akustika, optika, elektr va magnetizm, issiqlik hodisalarini oʻrganish sohalarida katta izlanishlar boshlandi. XVIII asrga kelib tajriba va mat.dan keng foydalangan klassik mexanika va osmon mexanikasi yanada tez surʼatlar bilan rivojlandi. Yer va Osmon hodisalarini mexanika qonunlari orqali tushuntirish asosiy maqsad hamda bosh taʼlimot hisoblanar edi. Hatto, oʻrganilayotgan fizik hodisani mexanika qonunlari orqali tushuntirish mumkin boʻlmasa, tanlangan tushuntirish yoʻli toʻliq emas yoki notoʻgʻri deb yuritilar edi.
XVIII asrda zarralar va qattiq jismlar mexanikasi bilan birga gaz hamda suyuqliklar mexanikasi rivojlandi. D. Bernulli, L. Eyler, J. Lagranj va boshqalar ideal suyuqlik gidrodinamikasiga asos soldilar. Fransuz olimi Sh. Dyufe elektrning ikki turi mavjudligini aniqladi hamda ularning oʻzaro tortilish va itarilishini koʻrsatdi. Amerikalik olim B. Franklin elektr zaryadining saqlanish qonunini aniqladi. T. Kavendish va undan mustasno Sh. Kulon qoʻzgʻalmas elektr zaryadining oʻzaro taʼsir kuchini tajribada aniqladilar hamda matematik ifodasini topib, asosiy qonun - Kulon qonunini ochdilar.
Rus fiziklari G. Rixman, M.V. Lomonosov va amerikalik olim B. Franklin atmosferada hosil boʻladigan elektr, yashinning tabiatini tushuntirib berdilar. A. Galvani, A. Volta va keyinchalik rus fizigi hamda elektrotexnigi V. Petrovning kuzatishlari va tadqiqotlari elektrodinamikaning vujudga kelishi hamda tez surʼatlar bilan rivojlanishiga sabab boʻldi. Optika sohasida P. Buger va I. Lambert ishlari tufayli fotometriyaga asos solindi. Infraqizil (ingliz optigi V. Gershel va ingliz kimyogari U. Vollston) va ultrabinafsha (ingliz kimyogari I. Ritter) nurlar mavjudligi aniqlandi. Issiqlik hodisalari, issiqlik miqdori, issiqlik sigʻimi, issiqlik oʻtkazuvchanlik va h.k.ni oʻrganishda ham qator izlanishlar olib borildi. M. Lomonosov, R. Boyl, R. Guk, Bernullilar issiqlikning molekulyar-kinetik nazariyasiga asos soldilar.
XIX asr boshida T. Yung va O. Frenellarning toʻlqin nazariyasi asosida yorugʻlik difraksiyasi va yorugʻlik interferensiyasi yaratildi. Yorugʻlikni koʻndalang toʻlqin sifatida elastik muhitda tarqaladi deb, Frenel singan va qaytgan yorugʻlik toʻlqinlarining intensivligini belgilovchi miqdoriy qonunni aniqladi. Fransuz fizigi E. Malyus yorugʻlikning qutblanishi hodisasini kashf etdi, yorugʻlik spektriga va difraksiyasiga tegishli izlanishlar olib bordi. Yorugʻlikning tabiati haqidagi korpuskulyar va toʻlqin nazariyalari orasidagi deyarli ikki asr davom etgan kurash toʻlqin nazariyasi foydasiga hal boʻldi.
Italiyalik olimlar A. Galvani va A.Voltalarning elektr tokini kashf etishlari hamda dunyoda birinchi marta 1800-yilda galvanik elementning yasalishi fizika fanining rivojlanishida katta ahamiyatga ega boʻldi. 1820-yilda daniyalik fizik X. Ersted tokli oʻtkazgichning kompas mili bilan oʻzaro taʼsirda boʻlishini elektr va magnit hodisalar orasida bogʻlanish borligi bilan tushuntirdi. Shu yillarda A. Amper zaryadlangan zarralarning tartibli harakati tufayli paydo boʻluvchi elektr toki bilan barcha magnit hodisalari bogʻliq ekanligi toʻgʻrisida xulosaga keldi va tajriba asosida tokli oʻtkazgichlar orasidagi vujudga keluvchi oʻzaro taʼsir kuchini ifodalovchi qonunni ixtiro qildi (Amper qonuni). 1831-yilda M. Faradey elektromagnit induksiya hodisasini ochdi va elektromagnit maydon tushunchasi haqidagi taʼlimotni yaratdi. Metallarning elektr oʻtkazuvchanligini oʻrganish Om qonunining (1826), moddalarning issiqlik xususiyatlarini oʻrganish — issiqlik sigʻimi qonunining yaratilishiga olib keldi.
Tabiatning barcha hodisalarini bir butun qilib bogʻlovchi energiyaning saqlanish va aylanish qonunining ochilishi tabiatshunoslikda, jumladan, fizikaning rivojlanishida katta ahamiyatga ega. XIX asr oʻrtalariga kelib tajriba orqali issiqlik miqdori bilan bajarilgan ish miqdorining oʻzaro qiyosiy tengligi isbotlandi va shu asosda issiqlik energiyaning maxsus turi ekanligi aniqlandi. Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni issiqlik hodisalari nazariyasining asosiy qonuni boʻlib, u termodinamikaning birinchi bosh qonuni deb ataladi. Bu qonunni Yu.R. Mayer taʼriflagan, nemis fizigi G. Gelmgols aniqroq shaklga keltirgan (1874). Termodinamikaning rivojlanishida S. Karno, R. Klauzius, U. Tomson, E. Klapeyron va D.I. Mendeleyevlarning xizmatlari katta boʻldi. S. Karno issiqlikning mexanik harakatga aylanishini aniqladi, R. Klauzius, U. Tomson issiqlik nazariyasining asosiy qonuni - termodinamikaning ikkinchi bosh qonunini taʼrifladilar, R. Boyl, E. Mariott, J. Gey - Lyussak, B. Klapeyron ideal gazning holat tenglamasini aniqladilar. D.I. Mendeleyev uni barcha gazlar uchun umumlashtirdi va h.k. Termodinamika bilan birga issiqlikning molekulyar-kinetik nazariyasi rivojlanib bordi. A. Eynshteyn, polyak fizigi M. Smoluxovskiy va fransuz fizigi J. Perrenlar Broun harakati atom hamda molekulalarning issiqlik harakati ekanligini isbotlab, molekulyar-kinetik nazariya asoslari boʻlgan Broun harakatining miqdoriy nazariyasini yaratdilar. Bu esa, oʻz navbatida, statistik mexanikaning toʻla tan olinishiga olib keldi. J.K. Maksvell kiritgan ehtimollik xarakteriga ega boʻlgan statistik tushunchalar asosida gazlardagi molekulalar tezligi, erkin yugurish uzunligi, vaqt birligi ichidagi toʻqnashuvlar soni va boshqa kattaliklarning oʻrtacha qiymatlarini topishga yoʻl ochildi, uning molekulalarning oʻrtacha kinetik energiyasiga bogʻliqligi koʻrsatildi. Materiyaning kinetik nazariyasi taraqqiy etishi L. Bolsman tomonidan statistik mexanika - Bolsman statistikasi yaratilishiga olib keldi. XIX asrning 2-yarmida J.K. Maksvell elektromagnit hodisalarning elektromagnit maydon tushunchasiga asoslangan yangi nazariyasini va uni ifodalovchi tegishli tenglamalar tizimini yaratdi. U tabiatda elektromagnit toʻlqinlarning mavjudligini, ularning aniq, xususiyatlari — bosimi, difraksiyasi, interferensiyasi, tarqalish tezligi, qutblanishi va h.k. borligini aniqladi. Maksvell nazariyasining eng muhim natijasi elektromagnit toʻlqinlarning tarqalish tezligi yorugʻlik tezligiga teng boʻlgan qiymatga ega ekanligi toʻgʻrisidagi xulosa hisoblandi. Maksvell nazariyasidan yorugʻlikning elektromagnit xususiyatiga ega ekanligi kelib chiqdi. G. Gersning elektromagnit toʻlqinlarni aniqlash boʻyicha olib borgan tajribalari buni tasdiqladi. 1899-yil P. Lebedev yorugʻlikning bosimini tajriba orqali aniqladi. 1895-yilda A.S. Popov Maksvell nazariyasidan foydalanib simsiz aloqani yaratdi. Yuqoridagi va boshqa tajribalar Maksvellning elektromagnit nazariyasi toʻgʻriligiga yakun yasadi.
Shunday qilib, XIX asr fizikasi 2 boʻlimdan — jismlar fizikasi va maydon fizikasidan iborat boʻldi. Jismlar fizikasi asosida molekulyar-kinetik nazariya qabul qilingan boʻlsa, maydon fizikasida elektromagnit maydon nazariyasi asosiy rol oʻynadi.
Klassik fizika modda, vaqt, fazo, massa, energiya va h.k. haqidagi maxsus tasavvurlar, tushunchalar, qonunlar, prinsiplardan tashkil topgan. U klassik mexanika, klassik statistika, klassik termodinamika, klassik elektrodinamika va boshqa boʻlimlarga boʻlinadi. Klassik mexanikada harakat qonunlari — Nyuton qonunlaridan iborat. Moddiy nuqta, mutlaq qattiq jism, tutash mux,itlar tushunchalari muhim rol oʻynaydi. Bularga moye tarzda moddiy nuqta mexanikasi, mutlaq qattiq jism mexanikasi, tutash muhit mexanikasi mavjud.
Koʻp amaliy hollarda qoniqarli natijalar beradigan klassik fizika katta tezliklar va mikroobʼyektlar bilan bogʻliq hodisalarni toʻgʻri tushuntirishga ojizlik qildi. Shunday hodisalar qatoriga qattiq jismlarning issiqlik sigʻimi, atom tizimlarining tuzilishi va ulardagi oʻzgarishlar xarakteri, elementar zarralarning oʻzaro taʼsiri hamda bir-biriga aylanishi, mikrotizimlardagi energetik holatlarning uzlukli oʻzgarishi, massaning tezlikka bogʻliqligi va boshqa masalalar kiradi. Fizikaning yangi taraqqiyoti yuqoridagiga oʻxshash hodisalarni ham toʻgʻri tushuntirib bera oladigan yangi, noklassik tasavvurlarga olib keldi. Bunday tasavvurlarga asoslangan yangi fizika maydon kvant nazariyasi va nisbiylik nazariyasiaan iborat.
Fizikaning klassik va noklassik fizikaga ajratilishi shartlidir. Galiley-Nyuton mexanikasi, Faradey-Maksvell elektrodinamikasi, Bolsman-Gibbs statistikasini, odatda, klassik fizikaga, maydon kvant nazariyasi va nisbiylik nazariyasini hozirgi zamon fizikasiga kiritishadi. Tarixiy jihatdan bu haqiqatan ham shunday. Ammo klassik fizika bilan hozirgi zamon fizikasini bir-biriga qarshi qoʻyish asossizdir. Yangi texnika, kosmosni egallash kabi sohalarda klassik fizikadan keng foydalanib muhim yutuqlarga erishilmoqda. Maksvell tomonidan elektromagnit hodisalarni oʻrganish jarayonlari uning "Klassik elektrodinamika"si yaratishi bilan yakunlandi. 1897-yilda J. Tomsonning elektron zarrasining ochishi bilan fizika rivojida yangi davr boshlandi.
Hozirgi zamon fizikasi. XIX asr oxirida aniqlangan qator yangiliklar (elektronning ochilishi, elektron massasining tezlik oʻzgarishi bilan oʻzgarishi, harakatlanuvchi tizimlarda elektromagnit hodisalarining roʻy berishidagi qonuniyatlar va boshqalar) Nyutonning fazo va vaqt mutlaqligi toʻgʻrisidagi tasavvurlarini tanqidiy tekshirib chiqish kerakligini koʻrsatdi. J.Puankare, X.A. Lorens kabi olimlar bu sohada tadqiqotlar olib borishdi. 1900-yilda M. Plank nur chiqarayotgan tizim — ossillyatorning nurlanish energiyasi uzluksiz qiymatlarga ega degan klassik fikrni rad etib, bu energiya faqat uzlukli qiymatlar (kvantlar)dangina iborat degan butunlay yangi farazni ilgari surdi. Shunga asoslanib nazariya bilan tajriba natijalarini taqqoslanganda ularning mos kelishini aniqladi. Plank gipotezasini A. Eynshteyn rivojlantirib, yorugʻlik nurlanganda ham, tarqalganda ham kvantlar — maxsus zarralardan tashkil topadi degan fikrga keldi. Bu zarralar fotonlar deb ataldi. Foton iborasini 1905-yilda A.Eynshteyn fotoeffekt nazariyasini talqin etishda qoʻllagan, bu ibora fizika fanida 1929-yildagina paydo boʻldi. Shunday qilib, fotonlar nazariyasiga muvofiq yorugʻlik toʻlqin (interferensiya, difraksiya) va zarra (korpuskulyar) xususiyatga ega.
1905-yilda A. Eynshteyn Plank gipotezasini rivojlantirib, maxsus nisbiylik nazariyasini yaratdi. 1911-yilda E. Rezerfordning alfa zarralarning jismlarda sochilishini tekshirish tajribasi atomlar yadrosining mavjudligini isbotladi va u atomlarning planetar modelini yaratdi. 1913-yilda N. Bor nurlanishning kvant xarakteri asosida atomlardagi elektronlar maʼlum barqaror holatlargagina ega boʻlib, bu holatlarda energiya nurlanishi sodir boʻlmaydi, degan postulatni yaratdi. Nurlanish elektronlarning bir barqaror holatdan ikkinchi barqaror holatga "sakrab oʻtishi"da, yaʼni diskret ravishda roʻy beradi. Bu postulat oʻsha yili J. Frank va G. Gers oʻtkazgan tajribalarda tasdiqlandi. Bor postulati atomning planetar modeli kvant xarakterga ega ekanligini koʻrsatadi.
A. Eynshteyn butun olam tortishishi (gravitatsiya) masalasi bilan shugʻullanib, 1916-yilda fazo, vaqt va tortishishning yangi nazariyasi — Umumiy nisbiylik nazariyasi(UNN)ni yaratdi. Ilgaridan maʼlum va kuzatilgan, ammo toʻgʻri hamda mukammal ilmiy tushuntirilmasdan kelayotgan qator hodisa va faktlar nisbiylik nazariyasi tufayli har tomonlama oydinlashdi. Bu nazariya oʻziga qadar fanga maʼlum boʻlmagan koʻplab yangi hodisalar qonunlarning borligini oldindan aytib berdi, eng yangi fan uchun gʻoyat zarur boʻlgan natija va xulosalarga erishildi (massaning tezlik oʻzgarishi bilan oʻzgarishi, massa bilan energiyaning oʻzaro bogʻlanishi, yorugʻlik nurlarining kosmosdagi jismlarning yaqin atrofidan chetlanib ogʻishi va boshqalar). M. Laue kristallarda atomlarning tartibli joylashishini rentgen nurlari difraksiyasi yordamida birinchi boʻlib tushuntirib berdi. Rus fizigi G.V. Vulf va ingliz fizigi U.L. Bregg kristallarda atomlarning joylashishini, ular oraligʻidagi masofalarni aniqlab, rentgen strukturalari taxliliga asos soldilar. P. Debai, M. Bornlar kristall panjaralari garmonik tebranib turadigan ossilyatorlar yigʻindisidan iborat, deb tushuntirdilar.
XX asrning 20-yillariga kelib, kvant mexanikaga toʻla asos solindi, mikrozarralar harakatining norelyativistik nazariyasi toʻla isbotlandi. Buning asosini Plank - Eynshteyn - Borlarning kvantlashuv va L. Broylning materiyaning korpuskulyar-toʻlqin xususiyati toʻgʻrisidagi (1924) gʻoyalari tashkil etdi. 1927-yilda tajribalarda kuzatilgan elektron difraksiyasi bu fikrni tasdiqladi. 1926-yilda avstriyalik fizik E. Shryodinger atomlarning uzlukli energiyaga ega ekanligini ifodalovchi kvant mexanikaning asosiy tenglamasini yaratdi.
Kvant mexanika bilan bir qatorda kvant statistika ham rivojlanib bordi. U koʻp mikrozarralardan tashkil topgan tizimlarning xossalarini kvant mexanika qonunlari yordamida oʻrganadi. 1924-yilda hindistonlik fizik Sh. Boze kvant statistikasi qonuniyatlarini fotonlarga (spinlari 1 ga teng) tatbiq etib, muvozanatli nurlanish spektrida energiyaning taqsimlanishi uchun Plank formulasini, Eynshteyn esa ideal gaz uchun energiyaning taqsimlanish formulasini keltirib chiqardi. 1925-yilda amerikalik fiziklar J. Ulenbek va S. Gausmit elektronning xususiy harakat miqdori momentini aniqladilar. Shu yili V. Pauli bir xil kvant holatda faqat bittagina elektron boʻla olishini koʻrsatdi (Pauli prinsipi), shu asosda Mendeleyev davriy sistemasiga nazariy asos berildi.
1926-yilda E. Fermi va P. Dirak Pauli prinsipiga boʻysunadigan, spinlari 1/2 ga teng boʻlgan, bir xildagi zarralar tizimi uchun Fermi-Dirak statistikasini kashf qildilar.
1928-yilda Ya. Frenkel va V. Geyzenberg ferromagnetizm asosida kvantli almashinishdagi oʻzaro taʼsirlar hal qiluvchi ekanligini koʻrsatdilar. 1932-1933-yillarda fransuz fizigi L. Neyel va Ya. Landaular antiferromagnitizm mavjud ekanligini oldindan bashorat qildilar. X. Kamerling Onnes tomonidan simob, qalay va baʼzi elementlarning oʻta oʻtkazuvchanligining hamda Kapitsa tomonidan geliy II ning, oʻta oquvchanligi ochilishi kvant statistikasida yangi yoʻnalishlarning vujudga kelishiga olib keldi. 1950-yilga kelib L. Landau va V. Ginzburg oʻta oʻtkazuvchanlikning batafsil nazariyasini ishlab chiqdilar.
1916-yilda Albert Eynshteyn yaratgan majburiy nurlanishning kvant nazariyasi asosida 50-yillarga kelib yangi kvant elektronikasi rivoj topdi. N. Basov va A. Proxorov (ulardan mustaqil tarzda amerikalik olim U. Tauns) yaratgan mazerda elektromagnit toʻlqinlarni hosil qilish va kuchaytirishni amalga oshirdilar. Bu 60-yillarda yorugʻlikning kvant generatori - lazerning yaratilishiga olib keldi.
XX asrning 2-choragida atom yadrolari tizimi sirlarini va mavjud boʻlayotgan jarayonlarni oʻrganish bilan elementar zarralar fizikasining yaratilishi fizikada inqilobiy oʻzgarishlar boʻlishiga olib keldi.
A.E. Bekkerel P. Kyuri va M. Sklodovskaya Kyuri bilan hamkorlikda radioaktiv nurlanishni, keyinchalik E. Rezerford bu nurlanishning oʻz-oʻzidan parchalanishi nurlanish bilan birgalikda hosil boʻlishini ochdilar. 1932-yilda J.Chedvik neytron zarrani ochdi. Rus olimi D.D. Ivanenko va V. Geyzenberglar atom yadrosining proton va neytrondan iborat ekanligini aniqladilar. 1934-yilda I. Jolio va Kyurilar sunʼiy radioaktivlik hodisasini ochdilar.
Tezlatkichlarning yaratilishi zaryadlangan zarralar taʼsirida yadro reaksiyalari hosil qilish imkonini yaratdi. Yadro boʻlinishlari hodisasining ochilishi muhim natija boʻldi. 1939-1945-yillarda birinchi marta {\displaystyle U^{235}}  zanjir reaksiyasi yordamida yadro energiyasi ajralib chiqishiga erishildi. Bu energiyadan tinch maqsadda foydalanish 1954-yildan amalga oshdi. 1952-yilda termoyadro sintezi (termoyadro portlashi) amalga oshirildi.
Atom yadrosi fizikasi rivoji bilan bir vaqtda elementar zarralar fizikasi ham rivojlandi. Birinchi muhim yutuqlar kosmik nurlarni tadqiq qilish bilan bogʻliqdir. Myuonlar, {\displaystyle \pi }  mezonlar, K mezonlar, giperonlar kabi zarralar topildi. Yuqori energiyali zaryadli zarralar tezlatkichlari yaratilishi bilan elementar zarralar, ularning xususiyatlari va oʻzaro taʼsirlari rejali tadqiq qilina boshladi. Tajribalarda ikki xil neytrinolar va boshqa koʻplab elementar zarralar ochildi.
Fizika tekshiradigan hodisalarni miqdoriy tahlil qilishda matematikadan keng foydalanadi. Hodisalarning oʻtishi va ularning tabiatidagi murakkablikka qarab qoʻllaniladigan mat. usullari ham murakkablashadi. Hozirgi davrda elementar matematika, differensial, integral hisoblar, analitik geometriya, oddiy differensial tenglamalar bilangina cheklanib qolish mumkin emas. Masalan, maydon nazariyasida tenzorlar, operatorlar kabi tushunchalardan keng foydalaniladi. Fizikaning rivojlanishi hamma vaqt boshqa tabiiy fanlar bilan chambarchas bogʻliq boʻlib kelgan. Fizikaning rivojlanishi boshqa tabiiy fanlarning rivojlanishiga va koʻpgina hollarda yangi fanlarning vujudga kelishiga olib kelgan. Masalan, fiziklar tomonidan mikroskopning ixtiro etilishi kimyo, biologiya, zoologiya fanlarining keng koʻlamda rivojlanishiga sabab boʻldi. Teleskopning yaratilishi, spektral analiz qonunlarining kashf etilishi astronomiya fanining rivojlanishini jadallashtirdi. Elektromagnit induksiya hodisasining kashf etilishi va radioning ixtiro etilishi elektronika va radiotexnika fanlarining vujudga kelishiga olib keldi. Juda koʻp sohalar borki, ularni fizika boshqa fanlar bilan birgalikda oʻrganadi. Shu tariqa kimyoviy fizika, biofizika, astrofizika, geofizika va boshqa fanlar vujudga kelgan. Fizikada yaratilgan kashfiyotlar texnikaning turli sohalari rivojlanishiga, provardida sanoat va xalq xoʻjaligining jadal rivojlanishiga olib kelgan. Kundalik hayotda ishlatilayotgan elektr yoritkich asboblari, radiopriyomniklar, televizorlar, zavod va fabrikalardagi turli xil stanoklar, zamonaviy elektron hisoblash mashinalari, samolyotlar va boshqalar fizikadagi yaratilgan kashfiyotlarning natijasidir. Oʻz navbatida, texnika fanlarining erishgan yutuqlari fizikaning yanada rivojlanishiga sababchi boʻlgan. Texnikaning, umuman xalq xoʻjaligining rivojlanib borishida uzluksiz ravishsa vujudga keluvchi fizik muammolarni hal etib borishga toʻgʻri keldi. Bu esa texnika fanlarining hamma vaqt fizika bilan xamkorlikda ish olib borishini taqozo etadi. Oʻzbekistonda yadro fizikasi, fizik elektronika, qattiq jismlar fizikasi, yuqori energiyali va kosmik nurlar fizikasi, yarimoʻtkazgichlar fizikasi, akustooptika, akustoelektronika, lazerlar fizikasi, geliofizika, geliotexnika va boshqa fizika sohalarida muhim yutuqlarga erishildi.
Hozir Oʻzbekiston Fanlar akademiyasi Yadro fizikasi instituti, Fizika-texnika instituti, S.A. Azimov nomidagi "Fizika-Quyosh" IICHB, U. O. Orifov nomidagi Elektronika instituti kabi oʻnlab ilmiy muassasalar, Toshkent milliy universiteti, Samarqand davlat universiteti, Toshkent texnika universiteti va respublikadagi qariyb barcha oliy oʻquv yurtlarida ham fizika fanining turli muammmolariga oid ishlar olib borilmoqda.^[1]
Adabiyotlar[tahrir | manbasini tahrirlash]

• 
  Kudryavsev P.S, Kratkiy kurs istorii fiziki, Moskva, 1974
  
• 
  M.N.Rahmatov, Vatanimiz fiziklari, Toshkent, 1983
  
• 
  M.Ahadova, Oʻrta Osiyolik mashhur olimlar va ularning matematikaga doyr ishlari, Toshkent, 1983
  
• 
  Klassicheskaya nauka Sredney Azii i sovremennaya mirovaya sivilizatsiya, Toshkent, 2000.
  

Manbalar[tahrir | manbasini tahrirlash]

1. 
   ↑ U.O.Orifov, S.A.Azimov, SV.Starodubsev, S.U.Umarov, Gʻ.Yo.Umarov, R.B.Bekjonov, M.S.Saidov, U.Gʻ.Gʻulomov, P.Q.Habibullayev, Q. Gʻ.Gʻulomov, FizikaRasulov, N.Y.Toʻrayev, M.M.Musaxonov, B.S. Yoʻldoshev, A.K.. Otaxoʻjayev, R.A. Moʻminov, A.T. Mamadalimov, T.M. Moʻminov, M.S. Yunusov, N. Toʻrayev, A. Noʻʼmonxoʻjayev, M. Rasulova va boshqalarning xizmatlari katta „Fizika“ OʻzME. F-harfi^{[sayt ishlamaydi]} Birinchi jild. Toshkent, 2000-yil
   

Mavzu. Nyuton qonunlari. Mexanika asoslari.

Reja.
1. Nyuton mexanikasi.
2. Nyutonning harakat qonunlari.
3. Mexanika asoslari.
"Fizika" tushunchasi o'z ildizlariga ega bo'lib, yunoncha "tabiat" degan ma'noni anglatadi. Bu fanning asosiy vazifasi atrofdagi dunyoning "qonunlarini" o'rnatishdan iborat. Aristotelning shogirdi Aflotunning asosiy asarlaridan biri «Fizika» deb nomlangan.
O'sha yillardagi fan tabiiy-falsafiy xususiyatga ega edi, ya'ni. osmon jismlarining bevosita kuzatilgan harakatlari ularning haqiqiy harakatlari ekanligidan kelib chiqdi. Bundan Yerning koinotdagi markaziy o'rni haqida xulosa chiqarildi. Bu tizim Yerning samoviy jism sifatidagi ba'zi xususiyatlarini to'g'ri aks ettirgan: Yer shar shaklida ekanligi, hamma narsa uning markaziga qarab tortishadi. Shunday qilib, bu ta'limot aslida Yer haqida edi. U o'z davri darajasida ilmiy bilimlarga qo'yiladigan asosiy talablarga javob berdi. Birinchidan, u samoviy jismlarning kuzatilgan harakatlarini yagona nuqtai nazardan tushuntirdi va ikkinchidan, ularning kelajakdagi pozitsiyalarini hisoblash imkonini berdi. Shu bilan birga, qadimgi yunonlarning nazariy konstruktsiyalari tabiatan sof spekulyativ edi - ular tajribadan butunlay ajralib chiqdi.
Bunday tizim 16-asrgacha, Kopernik ta'limoti paydo bo'lgunga qadar mavjud bo'lib, u Galileyning eksperimental fizikasida o'zining keyingi asoslanishini oldi va samoviy jismlar va er ob'ektlarining harakatini birlashtirilgan fizika bilan birlashtirgan Nyuton mexanikasini yaratish bilan yakunlandi. harakat qonunlari. Bu tabiatshunoslikdagi eng katta inqilob bo'lib, zamonaviy ma'noda ilm-fan rivojlanishining boshlanishi edi.
Galiley Galiley dunyo cheksiz, materiya esa abadiy, deb hisoblagan. Barcha jarayonlarda hech narsa buzilmaydi yoki hosil bo'lmaydi - faqat jismlarning yoki ularning qismlarining nisbiy holatida o'zgarish mavjud. Materiya mutlaqo bo'linmas atomlardan iborat, uning harakati yagona universal mexanik harakatdir. Osmon jismlari Yerga o'xshaydi va bir xil mexanika qonunlariga bo'ysunadi.
Nyuton uchun eksperimentlar va kuzatishlar yordamida o'rganilayotgan ob'ektning xususiyatlarini aniq aniqlash va gipotezalardan foydalanmasdan induksiyaga asoslangan nazariyani qurish muhim edi. U fizikada eksperimental fan sifatida farazlarga o'rin yo'qligidan kelib chiqdi. Induktiv usulning nomukammalligini tan olib, u boshqalar orasida eng afzal deb hisobladi.

Antik davrda ham, 17-asrda ham samoviy jismlarning harakatini o'rganish muhimligi e'tirof etilgan. Ammo agar qadimgi yunonlar uchun bu muammo ko'proq falsafiy ahamiyatga ega bo'lsa, 17-asr uchun amaliy jihat ustunlik qildi. Navigatsiyaning rivojlanishi astrolojik maqsadlar uchun zarur bo'lganlardan ko'ra, navigatsiya maqsadlari uchun aniqroq astronomik jadvallarni ishlab chiqishni talab qildi. Asosiy vazifa astronomlar va navigatorlar uchun zarur bo'lgan uzunlikni aniqlash edi. Ushbu muhim amaliy muammoni hal qilish uchun birinchi davlat rasadxonalari (1672 yilda Parij, 1675 yilda Grinvich) tashkil etildi. Aslini olganda, bu mahalliy vaqt bilan taqqoslaganda, uzunlikka aylantirilishi mumkin bo'lgan vaqt oralig'ini beradigan mutlaq vaqtni aniqlash vazifasi edi. Bu vaqtni Oyning yulduzlar orasidagi harakatlarini kuzatish, shuningdek, mutlaq vaqtga o'rnatilgan va kuzatuvchi ushlab turgan aniq soat yordamida aniqlash mumkin edi. Birinchi holda, samoviy jismlarning o'rnini bashorat qilish uchun juda aniq jadvallar, ikkinchisi uchun esa mutlaqo aniq va ishonchli soat mexanizmlari kerak edi. Ushbu yo'nalishdagi ishlar muvaffaqiyatli bo'lmadi. Umumjahon tortishish qonuni va mexanikaning uchta asosiy qonuni, shuningdek, differentsial va integral hisoblarning ochilishi tufayli mexanikaga integral ilmiy nazariya xarakterini bergan Nyutongina yechim topa oldi.

Nyuton mexanikasi.
I. Nyuton ilmiy faoliyatining choʻqqisi uning birinchi marta 1687 yilda nashr etilgan “Tabiiy falsafaning matematik asoslari” oʻlmas asaridir. Unda u oʻzidan oldingi olimlar va oʻz tadqiqotlari natijasida olingan natijalarni umumlashtirib, birinchi marta butun klassik fizikaning asosini tashkil etuvchi yer va osmon mexanikasining yagona uygʻun tizimini yaratdi. Bu erda Nyuton boshlang'ich tushunchalarga ta'riflar berdi - materiya miqdori, massaga ekvivalent, zichlik; impulsga ekvivalent harakat miqdori va har xil turdagi kuchlar. Moddaning miqdori tushunchasini shakllantirib, u atomlar qandaydir yagona birlamchi materiyadan iborat degan fikrdan chiqdi; Zichlik deganda jismning birlik hajmining birlamchi moddalar bilan to'ldirilish darajasi tushunilgan. Bu asarda Nyutonning universal tortishish nazariyasi bayon etilgan boʻlib, u shu asosda Quyosh sistemasini tashkil etuvchi sayyoralar, sunʼiy yoʻldoshlar va kometalar harakati nazariyasini ishlab chiqqan. Ushbu qonunga asoslanib, u to'lqinlar hodisasini va Yupiterning siqilishini tushuntirdi.
Nyutonning kontseptsiyasi uzoq vaqt davomida ko'plab texnik yutuqlar uchun asos bo'ldi. Uning negizida tabiiy fanlarning turli sohalarida ko'plab ilmiy tadqiqot usullari shakllandi.
Nyutonning harakat qonunlari.
Agar kinematik fazoda ma’lum bir joyni egallash va bu holatni vaqt o‘tishi bilan o‘zgartirish qobiliyatidan tashqari moddiy jismga xos xususiyatga ega bo‘lmagan geometrik jismning harakatini o‘rgansa, dinamika haqiqiy jismlarning harakat ostidagi harakatini o‘rganadi. ularga qo'llaniladigan kuchlar. Nyuton tomonidan o'rnatilgan mexanikaning uchta qonuni dinamikaning asosida yotadi va klassik mexanikaning asosiy qismini tashkil qiladi.

Ular harakatning eng oddiy holatiga to'g'ridan-to'g'ri qo'llanilishi mumkin, harakatlanuvchi jism moddiy nuqta sifatida qaralganda, ya'ni. tananing o'lchami va shakli hisobga olinmaganda va tananing harakati massa bilan nuqtaning harakati sifatida qaralganda. Qaynayotgan suvda nuqtaning harakatini tasvirlash uchun siz har qanday koordinata tizimini tanlashingiz mumkin, unga nisbatan bu harakatni tavsiflovchi miqdorlar aniqlanadi. Boshqa jismlarga nisbatan harakatlanuvchi har qanday jismni mos yozuvlar jism sifatida olish mumkin. Dinamikada erkin moddiy nuqta ularga nisbatan doimiy tezlikda harakatlanishi bilan tavsiflanadigan inertial koordinatalar tizimlari bilan bog'liq.

Nyutonning birinchi qonuni.
Inersiya qonunini birinchi marta Galiley gorizontal harakat uchun o'rnatgan: jism gorizontal tekislik bo'ylab harakat qilganda, uning harakati bir xil bo'ladi va agar tekislik fazoda cheksiz cho'zilgan bo'lsa, doimo davom etadi. Nyuton harakatning birinchi qonuni sifatida inersiya qonunining umumiyroq formulasini berdi: har bir jism tinch holatda yoki unga ta'sir qiluvchi kuchlar bu holatni o'zgartirmaguncha bir tekis to'g'ri chiziqli harakatda bo'ladi.
Hayotda ushbu qonun harakatlanuvchi jismni tortish yoki itarishni to'xtatib qo'ysangiz, u to'xtab qoladi va doimiy tezlikda harakat qilishni davom ettirmaydi. Shunday qilib, dvigatel o'chirilgan mashina to'xtaydi. Nyuton qonuniga ko'ra, tormoz kuchi inertsiya bilan aylanayotgan avtomobilga ta'sir qilishi kerak, bu amalda havo qarshiligi va avtomobil shinalarining avtomobil yo'li yuzasida ishqalanishidir. Ular mashinaga to'xtaguncha salbiy tezlanishni aytadilar.
Qonunning bunday shakllantirilishining kamchiligi shundaki, unda harakatni inertial koordinatalar tizimiga murojaat qilish zarurati ko'rsatilmagan. Gap shundaki, Nyuton inertial koordinatalar tizimi tushunchasidan foydalanmagan - buning o'rniga u mutlaq fazo - bir hil va harakatsiz tushunchasini kiritgan, - u bilan tananing tezligiga nisbatan ma'lum bir mutlaq koordinatalar tizimini bog'lagan. belgilangan. Mutlaq makonning bo'shligi mutlaq mos yozuvlar tizimi sifatida aniqlanganda, inersiya qonuni boshqacha shakllantirila boshlandi: inertial koordinatalar tizimiga nisbatan, erkin jism dam olish holatini yoki bir xil to'g'ri chiziqli harakatni saqlaydi.
Nyutonning ikkinchi qonuni.
Ikkinchi qonunni shakllantirishda Nyuton quyidagi tushunchalarni kiritdi:
Tezlanish - vektor kattalik (Nyuton uni impuls deb atagan va tezliklarning parallelogramma qoidasini shakllantirishda hisobga olgan), jism tezligining o'zgarish tezligini belgilaydi.
Kuch - bu boshqa jismlar yoki maydonlar tomonidan tanaga mexanik ta'sir o'lchovi sifatida tushuniladigan vektor miqdori, buning natijasida jism tezlanishga ega bo'ladi yoki shakli va hajmini o'zgartiradi.
Jismning massasi fizik miqdor bo'lib, materiyaning asosiy xususiyatlaridan biri bo'lib, uning inertial va tortishish xususiyatlarini belgilaydi.
Mexanikaning ikkinchi qonuni shunday deydi: jismga ta'sir qiluvchi kuch tananing massasi va bu kuch tomonidan berilgan tezlanishning mahsulotiga teng. Bu uning zamonaviy formulasi. Nyuton buni boshqacha shakllantirdi: impulsning o'zgarishi qo'llaniladigan ta'sir qiluvchi kuchga mutanosibdir va bu kuch harakat qiladigan to'g'ri chiziq yo'nalishi bo'yicha sodir bo'ladi va tananing massasiga teskari proportsional yoki matematik:
Ushbu qonunni tajriba bilan tasdiqlash oson, agar buloqning oxiriga trolleybus biriktirilsa va bahor bo'shatilsa, o'z vaqtida t arava yo'ldan o'tadi s 1(1-rasm), keyin ikkita aravani bir xil buloqqa ulang, ya'ni. tana vaznini ikki barobarga oshiring va bahorni bo'shating, keyin bir vaqtning o'zida t ular yo'ldan boradilar s2 dan ikki baravar kichik s 1 .
Bu qonun faqat inertial sanoq sistemalarida ham amal qiladi. Matematik nuqtai nazardan, birinchi qonun ikkinchi qonunning alohida holatidir, chunki natijaviy kuchlar nolga teng bo'lsa, tezlashuv ham nolga teng. Biroq Nyutonning birinchi qonuni mustaqil qonun sifatida qaraladi, chunki u inertial tizimlar mavjudligini tasdiqlaydi.
Nyutonning uchinchi qonuni.
Nyutonning uchinchi qonunida shunday deyiladi: harakatga har doim teng va qarama-qarshi reaktsiya mavjud, aks holda jismlar bir-biriga bitta to'g'ri chiziq bo'ylab yo'naltirilgan, kattaligi teng va yo'nalishi bo'yicha qarama-qarshi yoki matematik kuchlar bilan ta'sir qiladi:
Nyuton ushbu qonunning amal qilishini jismlarning to'qnashuvi va ularning o'zaro tortishishi holatlariga ham kengaytirdi. Ushbu qonunning eng oddiy namoyishi gorizontal tekislikda joylashgan, tortishish kuchi ta'sir qiladigan jismdir. F t va reaktsiya kuchini qo'llab-quvvatlaydi F haqida, bir to'g'ri chiziqda yotgan, qiymati teng va qarama-qarshi yo'naltirilgan, bu kuchlarning tengligi tananing dam olishiga imkon beradi (2-rasm).
Natijalar Nyutonning uchta asosiy harakat qonunidan kelib chiqadi, ulardan biri parallelogramm qoidasiga ko'ra impuls qo'shilishi. Jismning tezlashishi ma'lum jismga boshqa jismlarning ta'sirini tavsiflovchi miqdorlarga, shuningdek, ushbu jismning xususiyatlarini belgilovchi miqdorlarga bog'liq. Bu jismning harakat tezligini o'zgartiruvchi boshqa jismlarning tanaga mexanik ta'siri kuch deb ataladi. U boshqa tabiatga ega bo'lishi mumkin (tortishish kuchi, elastiklik va boshqalar). Jismning tezligining o'zgarishi kuchlarning tabiatiga bog'liq emas, balki ularning kattaligiga bog'liq. Tezlik va kuch vektor bo'lgani uchun, parallelogramma qoidasiga ko'ra bir nechta kuchlarning ta'siri qo'shiladi. Jismning tezlashishi unga bog'liq bo'lgan xususiyat massa bilan o'lchanadigan inersiyadir. Klassik mexanikada yorug'lik tezligidan ancha past tezliklar bilan shug'ullanadigan bo'lsak, massa harakatlanyaptimi yoki yo'qligidan qat'i nazar, tananing o'ziga xos xususiyatdir. Klassik mexanikada jismning massasi tananing boshqa jismlar bilan o'zaro ta'siriga ham bog'liq emas. Massaning bu xususiyati Nyutonni massani materiya o'lchovi sifatida qabul qilishga va uning kattaligi tanadagi materiya miqdorini belgilashiga ishonishga undadi. Shunday qilib, massa materiya miqdori sifatida tushunila boshlandi.
Moddaning miqdori tananing og'irligiga mutanosib ravishda o'lchanadi. Og'irlik - bu tananing erkin tushishiga to'sqinlik qiladigan tayanchga ta'sir qiladigan kuch. Raqamli bo'lib, vazn tananing massasi va tortishish tezlashishi mahsulotiga teng. Yerning siqilishi va uning kunlik aylanishi tufayli tana vazni kenglik bilan o'zgaradi va ekvatorda qutblarga qaraganda 0,5% kamroq. Massa va og'irlik qat'iy proportsional bo'lganligi sababli, materiyaning massasini yoki miqdorini amalda o'lchash mumkin bo'ldi. Og'irlikning tanaga o'zgaruvchan ta'siri ekanligini tushunish Nyutonni tananing ichki xususiyatini - inertsiyani aniqlashga undadi, u tananing massaga mutanosib bir tekis to'g'ri chiziqli harakatni saqlab turish qobiliyati deb hisobladi. Inertsiya o'lchovi sifatida massani Nyuton singari muvozanat bilan o'lchash mumkin.
Vaznsizlik holatida massani inertsiya bilan o'lchash mumkin. Inertsiyani o'lchash - bu massani o'lchashning keng tarqalgan usuli. Ammo inertsiya va og'irlik turli xil jismoniy tushunchalardir. Ularning bir-biriga mutanosibligi amaliy jihatdan juda qulay - tarozilar yordamida massani o'lchash uchun. Shunday qilib, kuch va massa tushunchalarining, shuningdek, ularni o'lchash usulining o'rnatilishi Nyutonga mexanikaning ikkinchi qonunini shakllantirishga imkon berdi.
Mexanikaning birinchi va ikkinchi qonunlari mos ravishda moddiy nuqta yoki bitta jismning harakatiga taalluqlidir. Bunda faqat boshqa organlarning ushbu organga nisbatan harakati hisobga olinadi. Biroq, har bir harakat o'zaro ta'sirdir. Mexanikada harakat kuch bilan tavsiflanganligi sababli, agar bir jism boshqasiga ma'lum bir kuch bilan ta'sir qilsa, ikkinchisi ham xuddi shunday kuch bilan birinchisiga ta'sir qiladi, bu mexanikaning uchinchi qonunini mustahkamlaydi. Nyutonning formulasida mexanikaning uchinchi qonuni faqat kuchlarning bevosita o'zaro ta'siri yoki bir jismning ta'sirini boshqasiga bir lahzada o'tkazish uchun amal qiladi. Harakatni belgilangan muddatga o'tkazishda ushbu qonun harakatni o'tkazish vaqti e'tibordan chetda qolishi mumkin bo'lgan hollarda qo'llaniladi.
Mexanika (grekcha: μηχανική — „qurol“, „inshoot“) — tashqi kuch taʼsirida jismning fazoda harakatlanishi va muvozanatini oʻrganish bilan shugʻullanadigan fan. Moddiy nuqta mexanikasi, moddiy nuqtalar tizimi mexanikasi, mutlaq qattiq jism mexanikasi, gruntlar mexanikasi va tutash muhit mexanikasi kabi boʻlimlarga, bularning har qaysisi dinamika, kinematika va statika boʻlimlariga boʻlinadi. Mexanikaning mexanika qonunlarini amaliy masalalar — mashinalar, mexanizmlar va boshqa inshootlar yasashga tatbiq qilish bilan shugʻullanadigan soxasi amaliy (tatbiqiy) mexanika deb ataladi; inshootlar va ularning qismlarini mustahkamlik va ustuvorlikka hisoblash usullarini ishlab chiqish bilan shugʻullanadigan sohasi qurilish mexanikasi deyiladi. Mexanika bilimlari kadimdan mavjud. Neolit va jez davrida gʻildirak maʼlum edi, bir oz keyin esa richag, polispast va boshqa qoʻllanilgan. Qadimgi (miloddan avvalgi 3-asr) Misr ehrom (piramida) lari, Bobil, Xitoy, Xorazm, Sugʻdiyona va Eronda saqlanib qolgan suv inshootlari ularni qurishda richag, pona, qiya tekisliklardan foydalanilganligini koʻrsatadi. Oʻrta Osiyoda qadimdan charxpalak va chigʻirdan foydalanilgan.
Nazariy mexanika dastlab Yunonistonda (miloddan avvalgi 6—5-asrlarda) paydo boʻlgan deb hisoblanadi. „Mexanik muammolar“ asari mexanika boʻyicha yozilgan eng qad. asardir (miloddan avvalgi 3-asr). Bu asarning muallifi Aristotel, degan taxminlar bor. Statikaning geometrik yoʻnalishi Arximed (miloddan avvalgi 287—212 yil) nomi bilan bogʻliq. Geronnkng „Mexanika“, „Pnevmatika“, „Avtomatlar haqida“, „Belopoyika“ degan asarlari tatbiqiy mexanikaga oid. Kinematika qoidalarini ishlab chiqish bilan Yevdoks Knidskiy (miloddan avvalgi 4-asr), Platon, Arximed, Kalipi, Apolloniy, Pergayos, Gipparx, Ptolemey shugʻullangan.
Mexanika fanining bundan keyingi taraqqiyoti 9—12-asrlarga toʻgʻri keladi. Bu davrda Sharq allomalari Banu Muso (aka-uka) lar, Sobit ibn Qurra, Abu Rayhon Beruniy, Abu Abdulloh Yusuf elXorazmiy, Abu Ali ibn Sino, Umar Xayyom, alhaziniy, Axmad al-Fargʻ-oniy mexanika taraqqiyotiga salmoqli hissa qoʻshganlar. Mexanika ning bu davrdagi taraqqiyoti — Aristotel, Geron, Arximedlarning asarlarini tarjima qilish va sharhlashdan boshlanadi. Abu Abdulloh Yusuf alXorazmiy „Fanlar kaliti“ asarining 2-kitobida mexanikaga bir bob ajratilgan. Sobit ibn Qurra oʻzining „Karastun haqidagi kitobi“da tarozida tortish nazariyasini yoritgan. Beruniy, Umar Xayyom va al-Xoriniylar metall va qimmatbaho toshlar solishtirma ogʻirligini anikdash usullarini ishlab chiqqanlar. Ibn Sino „Donishnoma“ asarining fizika boʻlimida qarakat haqida chuqur fikr bildirgan. Yulduzlar harakatini tushuntiruvchi kinematik modellar Sobit ibn Qurra, ibn Sino va Beruniyning koʻpgina risolalarida berilgan.
Mexanika Yevropada Uygʻonish davrida yanada kuchli taraqqiy etdi. Bu davrda mexanika fani oldiga koʻpgina yangi masalalar qoʻyildi, mas, jismning urilish kuchi, snaryadlarning uchish nazariyasi, kemalar chidamliligi, mayatniklar tebranishi va boshqa Nazariy mexanikaning asosiy qonunlari ham xuddi shu davrda ishlab chiqildi va bunda Leonardo da Vinchi, N. Kopernik, I. Kepler, G. Galiley, I. Nyutonning oʻrni katta boʻldi. Nazariy mexanikada moddiy obʼyektlar sifatida moddiy nuqta va mexanik tizimlar (mas, mutlaq qattiq jism) olinadi. Fazo, zamon va vaqt, kuch va massa, inersial sanok sistemasi, oʻzgaruvchan tutash muhitlar haqidagi tushunchalar nazariy mexanikaning asosiy tushunchalaridir. Galiley — Nyuton inersion qonuni, harakat tenglamasi (Nyutonning ikkinchi qonuni), taʼsir va aks taʼsirning tengligi haqidagi qonun (Nyutonning uchinchi qonuni) nazariy mexanikaning asosiy qonunlari hisoblanadi. Bu qonunlardan mexanik sistema harakatini tekshirishda J. L. Lagranjnit birinchi va ikkinchi tur tenglamalari, U. R. Gamiltonnmt kanonik tenglamalari, Gamilton — Yakobi tenglamasi, Appel tenglamalari, dinamikaning umumiy teoremalari chiqariladi. Shuningdek, K. F. Gaussshtt kichik yoʻnalishlar prinsipi, Gamilton, B. S. Yakobi, L. Eyler va Monertyunning variatsion prinsiplari mexanikaning asosiy prinsiplaridir. Harakat ustuvorligi (turgʻunligi) nazariyasi osmon ballistikasi va osmon mexanikasi — nazariy mexanika ning tatbiqiy ahamiyatga ega boʻlgan sohalaridir.
Harakat ustuvorligi nazariyasi avtomatik boshqarish texnikasi (samolyot va raketa, kosmik kemalar parvozini boshqarish) ning asosidir. Bu nazariya harakat ustuvorligi shartlarini, texnik tizimlar ustuvorligi xususiyatlarini oshirish yoʻllarini koʻrsatadi, osmon ballistikasida kosmik apparatlar harakatining temperaturayektoriyasi hisoblab chiqariladi.
Amaliy (tatbiqiy) mexanikada mexanik sistema harakatini boshqarish usullari nazariy mexanika ning umumiy qonunlari va prinsiplari asosida koʻriladi, mexanik sistemaning tegishli xususiyatga ega boʻlish yoʻllari aniqlanadi. Amaliy mexanika boshqariladigan sistemalarni boshqarishda muhim rol oʻynaydi. Boshqarish obʼyekti sifatida mexanik xususiyatli obʼyektlar, mas, oʻziyurar va uchar apparatlar (kemalar, samolyotlar, raketa hamda vertolyotlar), turli mashinalar (stanoklar, turbinalar, elektr va elektron mashinalar, kuyish va prokat mashinalari) va sinaluvchi mexanik qurilmalar, rostlagichlar, reaktiv dvigatellar va boshqa koʻriladi.
Deformatsiyalanuvchi qattiq jismlar, gazeimon suyuq jismlar harakati tutash muhitlar mexanikasida oʻrganiladi. Elastiklik va plastiklik nazariyasi, gidrodinamika va aeromexanika, gaz va toʻlqin dinamikasi tutash muhitlar mexanikasining eng rivojlangan sohalaridir. Tutash muxitlar mexanikasida qattiq jism, suyuklik va gazlarnnng strukturasi uzluksiz struktura deb, shuningdek, tutash muxit hajmining har bir elementi qoʻshni elementlar bilan oʻzaro taʼsirida boʻladi, deb qaraladi. Magnit gidrodinamikasp, aeroelastiklik nazariyasi va yorilish nazariyasi tutash muhitlar mexanikasining sohalari hisoblanadi.
Mexanika koʻpgina muammolarni hal qilishda asosiy omil hisoblanadi. Ulardan baʼzilari: suvda katta (100 m/s va undan yuqori) tezlikda harakat qiladigan jismlarga qarshilik kuchini kamaytirish; temperaturasi million gradusga yetadigan plazmalar yaratish va ularni saqlash; katta bosim hamda temperaturalar taʼsiridagi materiallar Yaususiyatini, portlash kuchining inshootlariga taʼsirini aniqlash; havo aylanishi (sirkulyasiya) ni tushuntirish; obhavoni oldindan aytish; oʻsimlik va tirik organizmlardagi mexanik jarayonlarni oʻrganish; oʻzgaruvchan massali jismlar mexanika si, kosmik parvozlar dinamikasi, plazmalarning magnit maydonidagi harakati va boshqa Yulduz evolyusiyasi va Quyoshda sodir boʻlayotgan hodisalar bilan bogʻliq masalalarning koʻpchiligi klassik mexanika sohalarida, mas, kvant mexanika, statistik fizika, elektrodinamika va boshqalarda qaraladi.

Katta tezlikda harakatlanayotgan sistemaga oid hodisalarni klassik mexanika qonuniyatlari asosida tushuntirib boʻlmaydi. Bu hodisalar A. Eynshteynning relyativistik mexanikasida qaraladi. Atom va yadrodagi hodisalar kvant mexanikada berilib, unda mexanik masalalarni matematik masalalarga keltirish usullari koʻriladi. Lekin mexanika ning har qanday masalasini matematika yoʻli bilan hal etib boʻlmaydi. Bunday hollarda masalalar har xil mexanik gipoteza va intuitsiyalar asosida takriban yechiladi. Mexanika fani taʼsirida matematikaning qator sohalari taraqqiy etdi.

Masalan, kompleks oʻzgaruvchi funksiyalar nazariyasining baʼzi sohalari, xususiy hosilali tenglamalar nazariyasi va boshqa Fizika va mexanika masalalari orasidagi oʻxshashliklarni aniqlashda matematikaning roli katta. Mas, mexanikadagi tebrangichlar (mayatnik) bilan fizikadagi tebranish konturlari orasidagi oʻxshashlik shular jumlasidan. Mexanika ning koʻp masalalari magnit maydonida plazmalarning harakatlanishi bilan bogʻliq (magnit gidrodinamika). Gidrodinamikayaya koʻpgina muhim masalalalar aviatsiyadagi katta tezliklar, ballastika, turbosozlik va dvigatelsozlik muammolari bilan bogʻlangan.
Oʻzbekistonda mexanika sohasida mashina va mexanizmlar, konstruksiya va inshootlarning mustahkamligi, binolarning seysmodinamikasi, koʻp fazali va koʻp komponentli muhitlar, gazlamalarning pishiqligi, parashyutlar nazariyasi, paxtachilik kompleksidagi mexanizmlar, qobiklar nazariyasi, iqtisodiy kibernetika, tutash muxitlar mexanikasiga doyr va boshqa sohalarda i.t. ishlari olib boriladi.
Oʻzbekistonda mexanika muammolariga doyr i.t.lar Oʻzbekiston Fanlar akademiyasi Mexanika va inshootlarning seysmik mustaxkamligi instituti, Matematika instituti, „Kibernetika“ ilmiy ishlab chiqarish birlashmasi, Oʻzbekiston milliy universiteti, Toshkent texnika universiteti, Avtomobil transporti va yoʻllari instituti, viloyatlardagi universitetlarda olib boriladi. Mexanikaning rivojlanishiga oʻzbek olimlari mexanika Oʻrozboyev, X. Raxmatullin, H. Usmonxoʻjayev, mexanika Hojinova, V. Krbulov, T. Rashidov, J. Fayzullayev, I. S. Arjanix, mexanika F. Shulgin, A. D. Glushchenko, O. V. Lebedev, S. Qodirov va boshqa oʻz hissalarini qoʻshishgan[1].