FİZİKA (yun. φύsις – tәbiәt) – maddi dünya obyektlәrinin hәrәkәtinin әn sadә vә bununla yanaşı әn ümumi xassәlәrini vә qanunlarını öyrәnәn elm. “F.” anlayışı vә onun qanunları bütün tәbiyyatşünaslığın әsasını tәşkil edir.

                                                                    Fizikanın predmeti vә strukturu

F. dәqiq elmdir vә tәbiәt hadisәlәrinin hәm makroskopik, hәm dә mikroskopik sәviyyәlәrdә kәmiyyәt qanunauyğunluqlarını tәdqiq edir. “F.” termininә ilk dәfә antik dövrdә Aristotelin әsәrlәrindә rast gәlinir. İlk dövrlәrdә “fizika” vә “fәlsәfә” (natural) terminlәri sinonim kimi işlәdilirdi, çünki onların hәr ikisinin әsasında kainatın qanunauyğunluqlarını izah etmәk mәqsәdi dururdu. Ancaq elmi inqilab nәticәsindә 16 әsrdә F. ayrıca bir elm sahәsi kimi formalaşmağa başladı.

F., әsasәn, eksperimental elm kimi formalaşmışdır: onun qanunları tәcrübi yolla әldә olunmuş faktlara әsaslanır. Bu qanunlar müәyyәn kәmiyyәt münasibәtlәrinә әsaslanır vә riyazi dildә ifadә olunur. F. iki bölümә – е k s p e r i m e n t a l   f i z i k a y а  vә n ә z ә r i   f i z i k a y а  ayrılır. Eksperimental F.-da fiziki hadisәlәrin müşahidәsi vә tәcrübi yolla öyrәnilmәsi üçün xüsusi şәrait yaradılır. Tәcrübәlәrin aparılması üçün tәtbiq olunan metodlar vә avadanlıq fizikanın konkret sahәsindәn asılı olaraq, sadә qurğulardan (mәs., Kavendiş tәcrübәsi) tutmuş Böyük Hadron Kollayder kimi nәhәng meqalayihәlәrә qәdәr geniş spektrdә dәyişә bilir. Nәzәri F. isә fiziki obyektlәrin vә sistemlәrin riyazi modellәrini yaratmaqla tәbiәtdәki real hadisәlәri izah etmәyә çalışır vә elmә mәlum olmayan yeni effektlәrin, fenomenlәrin mümkünlüyünü öncәdәn xәbәr verir. Tәbii ki, müasir fizikanın nailiyyәtlәri vә inkişafı yuxarıda bәhs olunan hәr iki yaxınlaşmanın qarşılıqlı mübadilәsinin mәhsuludur. Belә ki, eksperimental fizika nәzәri fizikanı hәm eksperimental faktlarla tәmin edir, hәm dә nәzәri müddәaların doğru olub-olmadığını tәcrübә ilә tәsdiqlәyir. Hәmçinin 21 әsrin әvvәllәrindә bütün fiziki biliklәr toplusunu, öyrәnilәn obyektlәrin ölçüsünә uyğun olaraq, m i k r o f i z i k a y a (10^–18 – 10^–8 m tәrtibli ölçüdә), m a k r o f i z i k a y a (10^–8 – 10²⁰ m) vә m e q a f i z i k a y a (10²⁰ – 10²⁶ m) bölmәk qәbul edilmişdir; mikrofizika elementar zәrrәciklәr vә atom nüvәsini, hәmçinin atomları vә molekulları, makrofizika canlı vә cansız tәbiәti tәşkil edәn fiziki cisimlәri, meqafizika kosmik obyektlәri öyrәnir.

Dünyanın tәdqiqat obyektlәrinin vә hәrәkәt formalarının müxtәlifliyini sistemlәşdirmәk üçün F.-nı bu vә ya digәr sәviyyәdә bir-biri ilә bağlı olan bir neçә bölümә ayırırlar. Bu ayrılma birqiymәtli deyil vә bunu müxtәlif meyarlara әsasәn aparmaq olar. Tәdqiqat obyektlәrinә görә F. elementar zәrrәciklәr F.-sına, nüvә F.-sına, atom vә molekullar F.-sına, qaz vә mayelәr F.-sına, bәrk cisimlәr F.-sına, plazma F.-sına bölünür. Materiyanın hәrәkәt formalarına görә mexaniki hәrәkәt, istilik proseslәri, elektromaqnit hadisәlәri, qravitasiya, zәif, güclü qarşılıqlı tәsirlәr kimi bölgülәr aparılır. Makroskopik baxımdan F.-nı mexanika [(klassik mexanika, relyativist mexanika, sәlt mühitlәr mexanikası – bura hidrodinamika, akustika, bәrk cisim mexanikası daxildir)], termodinamika, optika (fiziki optika, kristal optikası, qeyri-xәtti optika), elektrodinamika (sәlt mühitlәrin elektrodinamikası, maqnitohidrodinamika, elektrohidrodinamika) bölmәlәrinә ayırırar. Mikroskopik baxımdan F.-nı atom fizikası, statistik fizika (statistik mexanika, statistik sahә nәzәriyyәsi, fiziki kinetika), kvant F.-sı (kvant mexanikası, kvant sahә nәzәriyyәsi, kvant elektrodinamikası, kvant xromodinamikası, simlәr nәzәriyyәsi), nüvә F.-sı, yüksәk enerjilәr F.-sı, elementar zәrrәciklәr F.-sı bölmәlәrinә ayırmaq olar.

Çox vaxt F.- da rәqslәr vә dalğalar haqqında tәlimi xüsusi bir bölümә aid edirlәr. Bu onunla әlaqәdardır ki, tәbiәtdә baş verәn müxtәlif hadisәlәrin çoxu rәqsi proseslәrә xas olan qanunauyğunluqlarla izah vә ümumi metodlarla tәdqiq oluna bilir. Bu bölümdә mexaniki, akustik, elektrik, optik rәqslәrә vә dalğalara vahid bir mövqedәn baxılır. Bәzәn F. bölümlәrindәn biri kimi tәtbiqi fizika da fәrqlәndirilir.

Fiziki alәmin bütün rәngarәngliyinә baxmayaraq, müasir F.-nın әsasında bir neçә fundamental nәzәriyyә durur. Fiziki proseslәrin vә hadisәlәrin xarekteri haqqında biliklәrin kvintessensiyası olan bu nәzәriyyәlәr tәbiәtdә olan materiyanın müxtәlif hәrәkәt formalarını izah etmәyә imkan verir.

                                                       Fizikanın inkişaf mәrhәlәlәri  Fizikanın tәşәkkülü (17 әsrә qәdәr).

Ətraf mühitdә baş verәn fiziki hadisәlәr qәdim zamanlardan insanların diqqәtini cәlb edirdi. Bu hadisәlәrin sәbәblәrini anlamaq, izah etmәk cәhdlәri F.-nın yaranmasında rüşeym rolunu oynamışdır. Yunan-Roma dövründә (e.ә. 6 – e.ә. 2 әsrlәr) maddәnin atom quruluşuna malik olması haqda ilk ideyalar formalaşdı (Demokrit, Epikür, Lukretsiy); dünyanın geosentrik sistemi yaradıldı (Ptolemey); statikanın әn sadә qanunları (ling qaydası) müәyyәn edildi, işığın düzxәtli yayılma vә elәcә dә qayıtma qanunları kәşf olundu; hidrostatikanın ilkin qanunauyğunluqları (Arximed qanunu) aşkar edildi; elektrik vә maqnit hadisәlәrinin tәzahürlәrinin elementlәri formalaşmağa başladı. E.ә. 4 әsrә qәdәr olan nailiyyәtlәr Aristotel tәrәfindәn ümumilәşdirildi. Aristotelin fizikasında ayrı-ayrı doğru müddәalarla yanaşı, bәzi qüsurlar da vardı; o, özündәn әvvәlki bәzi mütәfәkkirlәrin mütәrәqqi ideyalarını, mәs., atom hipotezini öz әsәrindә әks etdirmәmişdi. Aristotel tәcrübәnin әhәmiyyәtini qeyd etsә dә, biliklәrin sәhihliyi, hәqiqiliyi üçün әsas meyar kimi abstrakt tәsәvvürlәrә üstünlük verirdi.

Tarixin sonrakı mәrhәlәlәrindә antik biliklәrin inkişafı vә yayılması prosesi dayanmış vә uzun müddәt әrzindә bu biliklәr itirilәrәk mәhvolma dәrәcәsinә çatmışdı (Avropanın “Qaranlıq dövrü”, 5 – 15 әsrlәr). Yalnız orta әsrlәrdә şәrq mütәfәkkirlәrinin sәyi nәticәsindә Aristotelin әsәrlәri әrәb dilinә tәrcümә edilәrәk şәrqin elmi-fәlsәfi mühitindә yenidәn dünyaya gәldi. Bu alimlәr antik dövrün elmi-fәlsәfi görüşlәrinin müfәssәl şәrhini, izahını vermәklә yanaşı onları yeni ideyalarla da zәnginlәşdirmişlәr. Belә ki, orta әsrlәrdә İbn әl-Haysәm, (latınlaşdırılmış adı A l h a z e n; 9 6 5, B ә s r ә  – 1 0 3 9,  Q a h i r ә) eksperimentә vә riyazi izaha söykәnәn elmi metodun yaradıcısı sayılır. İbn әl-Haysәmin 1011–1021 illәrdә yazdığı 7-cildlik “Optika haqqında kitab” әsәrindә irәli sürdüyü görmә nәzәriyyәsini isbat etmәk üçün aprdığı eksperimentlәri tәsvir etmiş vә göstәrmişdir ki, göz yalnız başqa cisimlәr tәrәfindәn şüalandırılan işığı qәbul edir. Ona qәdәr isә gözün özünün işıq şüalandırdığı haqqında Evklid-Ptolemey tәlimi hökm sürürdü. İbn әl-Haysәm yaratdığı obskura kamerası vasitәsilә öz tәcrübәlәrindә işığın yayılma qanunlarını tәdqiq etmişdir. Sonralar optika üzrә tәdqiqatlar İstanbul rәsәdxanasının qurucusu Taqi әl-Din (1526, Dәmәşq – 1585, İstanbul) tәrәfindәn daha da inkişaf etdirilmişdir. Ümumiyyәtlә 8 – 15 әsrlәr әrzindә Nәsirәddin Tusi, Əl-Kindi (Alkindus), Əl-Fәrabi (Alpharabius), İbn-Rüşd (Avverroes), İbn-Sina (Avisenna), Əbu-Reyhan әl-Biruni, Ömәr-Xәyyam, Əl-Xәzini, İbn-Bәcca (Avempace), Cabir-ibn-Xәyyam vә başqa alim – filosoflar optikanın, mexaniki hәrәkәtin (statika, dinamika, kinematika) qanunauyğunluqlarının, mexanizmlәrin, hidrostatikanın vә astronomiyanın inkişafına öz töhfәlәrini vermişlәr.

Avropada kilsә tәrәfindәn kanonlaşdırılmış Aristotel tәliminin bәzi mәnfi mәqamları orta әsrlәrә qәdәr elmin inkişafına mane olmuşdur. Elm ancaq 15–16 әsrlәrdә Aristotelin sxolastik tәlimlәrindәn yaxa qurtara bildi. 16 әsrin ortalarında Kopernik dünyanın heliosentrik sistemini irәli sürәrәk, tәbiyyatşünaslığı teoloji tәsirlәrdәn azad etdi. İstehsal sahәlәrinin tәlәbatı, elәcә dә sәnәtkarlıq, gәmiqayırma, artilleriya sahәlәrinin inkişafı tәcrübәyә söykәnәn elmi tәdqiqatların aparılmasını stimullaşdırırdı. Lakin 15–16 әsrlәrdә eksperimental tәdqiqatlar әsasәn epizodik xarakter daşıyırdı. Yalnız 17 әsrdәn başlayaraq eksperimental metod sistematik olaraq F.-ya tәtbiq olunmağa başladı vә bu da ilk fundamental nәzәriyyәnin – klassik Nyuton mexanikasının yaranmasında öz bәhrәsini verdi.

Fizikanın elm kimi formalaşması dövrü (17 әsrin әvvәli – 18 әsrin sonu). F.-nın müasir anlamda elm kimi inkişafı Q.Qalileyin (17 әsrin 1-ci yarısı) әsәrlәri ilә bağlıdır. Qaliley göstәrdi ki, әtraf cisimlәrin verilmiş cismә tәsiri Aristotel mexanikasında qәbul olunduğu kimi onun sürәtini deyil, tәcilini tәyin edir. Ətalәt qanununun ilkin formada ifadәsi, mexanikadakı nisbilik prinsipinin (bax Qalileyin nisbilik prinsipi) kәşfi, cisimlәrin sәrbәstdüşmә tәcilinin onların kütlәsindәn vә sıxlığından asılı olmamasının eksperimental isbatı, Kopernik nәzәriyyәsinin tәsdiqi Qalileyin adı ilә bağlıdır. O, hәmçinin güclü böyütmә qabiliyyәtinә malik teleskop yaradaraq bir çox astronomik kәşflәr (Ayın sәthindәki dağlar, Yupiterin peyklәri vә s.) etmişdir. Qaliley tәrәfindәn yaradılan ilk termometr istilik hadisәlәrinin kәmiyyәtcә tәdqiqinә yol açdı. Bu dövrlәrdә qazların xassәlәrinin öyrәnilmәsindә dә nailiyyәtlәr әldә edildi. Belә ki, Qalileyin tәlәbәsi E.Torriçelli atmosfer tәzyiqinin mövcudluğunu tәsdiq etdi vә ilk barometri yaratdı. R.Boyl vә E.Mariott qazların elastiki sıxılma xüsusiyyәtlәrini tәdqiq edәrәk onların adını daşıyan ilk qaz qanununu dürüst ifadә etdilәr. V.Snellius vә R.Dekart işığın sınma qanununu kәşf etdilәr. Elә bu dövrlәrdә mikroskop yaradıldı. Maqnit hadisәlәrinin tәdqiqindә yeni addım U.Gilbert tәrәfindәn atıldı. O isbat etdi ki, Yer böyük bir maqnitә bәnzәyir vә ilk dәfә olaraq elektrik vә maqnit hadisәlәrinin ciddi fәrqini izah etdi.

17 әsrin әn böyük nailiyyәti klassik mexanikanın yaranması idi. İ.Nyuton Qalileyin, Х.Hüygensin vә digәr sәlәflәrinin ideyalarını inkişaf etdirәrәk, “Natural fәlsәfәnin riyazi әsasları” (1687) әsәrindә mexanikanın bütün әsas qanunlarını sistemli şәkildә ifadә etdi. Klassik mexanikanın yaradılmasında ilk dәfә bu günә qәdәr dә istifadә olunan elmi nәzәriyyә ideyası tәtbiq olunmuşdur. Nyuton mexanikasının әn böyük nailiyyәti göy cisimlәrinin hәrәkәtini izah edәn ümumdünya cazibә qanununun yaradılması olmuşdur. Bu qanunun kömәyilә Ayın, Günәş sisteminin planet vә kometlәrinin hәrәkәtini böyük dәqiqliklә hesablamaq, okeanlarda baş verәn qabarma vә çәkilmә hadisәlәrini izah etmәk mümkün olmuşdur. Bu qanunu yaradarkәn Nyuton uzağatәsir konsepsiyasına әsaslanmışdı. Bu konsepsiyaya görә boşluqda cisimlәr (zәrrәciklәr) arasında qarşılıqlı tәsir ani surәtdә yayılır. Nyuton, hәmçinin xassәlәrindәn vә hәrәkәt xüsusiyyәtlәrindәn asılı olmayaraq, bütün materiyanın yerlәşdiyi mütlәq fәza vә bir qәrarla axan mütlәq zaman kimi klassik anlayışları aydın surәtdә ifadә etdi. Nisbilik nәzәriyyәsi yaranana qәdәr, fәza vә zaman haqqında bu tәsәvvürlәr dәyişilmәz qalmışdır. Elә bu dövrlәrdә Hüygens vә Q.Leybnits hәrәkәt miqdarının saxlanması qanununu kәşf etdilәr; fiziki rәqqas nәzәriyyәsinin banisi Hüygens ilk rәqqaslı (kәfkirli) saatı yaratdı. Simli musiqi alәtlәrinin işlәmә vә qurulma prinsipinә elmi baxış, M.Mersenn tәrәfindәn dartılmış simin ossilyasiya tezliyinin qanunauyğunluqlarının kәşfindәn sonra başlandı; Mersenn, hәmçinin ilk dәfә sәsin havadakı sürәtini eksperimental yolla tәyin etdi, Nyuton sәs sürәtinin düsturunu nәzәri yolla aldı. 17 әsrin 2-ci yarısından başlayaraq yeni teleskopların vә optik cihazların quraşdırılması hәndәsi optikanın, elәcә dә fiziki optikanın sürәtli inkişafına sәbәb oldu. F.Qrimaldi işığın difraksiyasını kәşf etdi, Nyuton isә işığın dispersiyası üzrә fundamental tәdqiqatlar apardı vә bununla da optik spektroskopiyanın әsasını qoydu. 1676 ildә O.Römer ilk dәfә işığın sürәtini ölçdü. Tәxminәn eyni vaxtda işığın fiziki tәbiәti haqqında iki müxtәlif nәzәriyyә – korpuskulyar vә dalğa nәzәriyyәsi inkişaf etmәyә başladı. Nyutonun korpuskulyar nәzәriyyәsinә görә işıq, mәnbәdәn çıxan vә bütün istiqamәtlәr üzrә yayılan zәrrәciklәr selidir. Hüygensә görә isә işıq, bütün fәzanı dolduran vә bütün cisimlәrә nüfuz edәn hipotetik mühitdә – efirdә yayılan dalğa selidir.

18 әsrdә klassik mexanikanın, әsasәn dә göy mexanikasının inkişafı daha da vüsәt aldı. Uran planetinin hәrәkәtindәki kiçik anomaliyanın riyazi izahı, yeni planetin – Neptunun (1846 ildә kәşf edilmişdir) varlığını öncәdәn xәbәr vermәyә imkan vermişdir. Bu cür nailiyyәtlәr Nyuton mexanikasının dürüstlüyünә inamı artırdı vә belәliklә dә, dünyada baş verәn bütün hadisәlәrin rәngarәngliyini, müxtәlifliyini cisimlәri tәşkil edәn zәrrәciklәrin (atomların) Nyuton qanunlarına uyğun hәrәkәt xüsusiyyәtlәri ilә izah etmәyә çalışan dünyanın vahid mexaniki modeli yaradıldı. Dünyanın bu cür tәsviri uzun müddәt F.-nın inkişafına öz tәsirini göstәrmişdi. Fiziki hadisәnin elmi vә tam izahı onun mexaniki qanunlara uyğunluq dәrәcәsi ilә ölçülürdü.

Mexanikanın inkişafına tәkan verәn amillәrdәn biri dә daim artan istehsalın tәlәbatları idi. Belә ki, L.Eyler vә b. mütlәq bәrk cismin dinamikasını işlәyib hazırladılar. Zәrrәciklәr vә bәrk cisimlәr mexanikasının inkişafı ilә yanaşı, maye vә qazlar mexanikası da inkişaf etdirilirdi. Artıq 18 әsrin 1-ci yarısında D.Bernulli, J.Laqranj, Eyler vә b.-nın sәyi nәticәsindә ideal mayenin–özlülüyә vә istilikkeçirmәyә malik olmayan, sıxılabilmәyәn mayenin hidrodinamikasının әsasları qoyuldu. Laqranjın “Analitik mexanika”sında (1788) mexanikanın tәnliklәri o dәrәcәdә ümumi şәkildә ifadә olunmuşdu ki, onları asanlıqla qeyri-mexaniki, mәs., elektromaqnit proseslәrә dә tәtbiq etmәk mümkün oldu.

F.-nın digәr sahәlәrindә dә tәcrübi mәlumatların toplanması vә sadә eksperimental qanunların tapılması prosesi inkişaf edirdi. Ş.Düfe iki növ elektrik yükünin mövcud olduğunu kәşf etmiş vә göstәrmişdir ki, eyni adlı yüklәrә malik cisimlәr bir-birini itәlәyir, müxtәlif adlı yüklәrә malik cisimlәr isә bir-birini cәzb edir. B.Franklin elektrik yükünün saxlanması qanununu, H.Kavendiş vә ondan asılı olmayaraq Ş.Kulon sükunәtdә olan elektrik yüklәri arasındakı qarşılıqlı tәsir qüvvәsini tәyin edәn elektrostatikanın әsas qanununu (Kulon qanununu) kәşf etdilәr. Atm.-dә baş verәn elektrik hadisәlәrinin tәdqiqi ilә mәşğul olan Franklin, G.Rixman, M.Lomonosov şimşәk vә ildırımın elektrik tәbiәtli olduğunu isbat etmişlәr. Optika sahәsindә P.Buger vә İ.Lambert fotometriyanın әsasını qoydular; infraqırmızı (U.Herşel, U.Vollaston) vә ultrabәnövşәyi şüalar (İ.Ritter, Vollaston) kәşf olundu. İstilik hadisәlәrinin tәdqiqindә dә nәzәrәçarpacaq irәlilәyişlәr baş verdi; C.Blek tәrәfindәn gizli әrimә istiliyinin aşkar edilmәsindәn vә kalorimetrik tәcrübәlәrdә istiliyin saxlanmasının eksperimental isbatından sonra temp-r vә istilik miqdarı anlayışlarının fәrqlәndirilmәsinә başlandı. İstlik tutumu anlayışı elmә daxil edildi; istilikkeçirmә vә istilik şüalanması hadisәlәrinin tәdqiqi başlandı. Qeyd etmәk
lazımdır ki, bu dövrdә istiliyin tәbiәti haqqında sәhv tәsәvvürlәr – istiliyi qızmış cisimlәrdәn soyuq cisimlәrә axa bilәn mәhvedilmәz, çәkisiz xüsusi bir maye (kalorik) kimi qәbul edәn kalorik nәzәriyyә dә yarandı. İstiliyi, maddәni tәşkil edәn zәrrәciklәrin daxili hәrәkәtinin nәticәsi kimi qәbul edәn Nyuton, R.Huk, Boyl, Bernulli vә başqaları tәrәfindәn irәli sürülәn molekulyar-kinetik istilik nәzәriyyәsi isә müvәqqәti olaraq iflasa uğradı.

Klassik fizika (19 әsr). İşığın korpuskulyar vә dalğa nәzәriyyәlәri arasındakı rәqabәt, nәhayәt 19 әsrin әvvәlindә dalğa nәzәriyyәsinin qәlәbәsi ilә bitdi. Bunun әsas sәbәblәrindәn biri T.Yunq vә O.J.Frenel tәrәfindәn işığın difraksiyası vә interferensiyası, elәcә dә polyarizasiyası (işığın eninә dalğa olması) hadisәlәrinin dalğa nәzәriyyәsinin kömәyilә inamlı izahı olmuşdu. Korpuskulyar nәzәriyyә bu hadisәlәri izah edә bilmirdi. İşığı elastiki mühitdә (efirdә) yayılan eninә dalğalar kimi tәsәvvür edәn Frenel, işıq dalğalarının bir mü- hitdәn digәrinә keçәrkәn sınan vә qayıdan işıq sellәrinin intensivliyini tәyin edәn qanunu (bax Frenel düsturları) vә elecә dә işığın ikiqat sınması nәzәriyyәsini yaratdı. 

L.Qalvani vә A.Volta tәrәfindәn elektrik cәrәyanının kәşfi F.-nın inkişafı üçün böyük әhәmiyyәt kәsb etdi. Güclü sabit elektrik cәrәyanı mәnbәlәrinin – qalvanik batareyaların yaranması elektrik cәrәyanının müxtәlif tәsirlәrinin öyrәnilmәsinә tәkan verdi. Elektrik cәrәyanının kimyәvi tәsiri H.Devi vә M.Faradey tәrәfindәn tәdqiq edildi. Elektrik cәrәyanının maqnit әqrәbinә tәsirininin kәşfi (H.K.Ersted, 1820) elektrik vә maqnit hadisәlәri arasında sıx әlaqә olduğunu sübut etdi vә bunun da әsasında A.Amper bütün maqnit hadisәlәrinin hәrәkәt edәn yüklü zәrrәciklәrin – elektrik cәrәyanının nәticәsi olduğunu isbat etdi. Bu tәdqiqatlar nәticәsindә Amper elektrik naqillәri arasında qarşılıqlı tәsir qüvvәsinin qiymәtini eksperimental yolla tәyin etdi (Amper qanunu). 1831 ildә Faradey elektromaqnit induksiya hadisәsini kәşf etdi (bax Elektromaqnit induksiyası). Bu hadisәni uzağatәsir konsepsiyası ilә izah etmәk cәhdlәri uğursuz alındı. Bu kimi hadisәlәri izah etmәk üçün Faradey (elektromaqnit induksiyası hadisәsinin kәşfindәn öncә) yeni hipotez irәli sürür: elektromaqnit qarşılıqlı tәsiri aralıq agent – elektromaqnit sahәsi vasitәsilә reallaşır (yaxınatәsir konsepsiyası). Bu hipotez materiyanın xüsusi növünün – elektromaqnit sahәsinin xassәlәri vә qanunauyğunluqları haqqında yeni elmin formalaşmasına sәbәb oldu.

19 әsrin әvvәlindә C.Dalton maddәnin әn kiçik bölünmәz hissәsi olan atomlar haqqında tәsәvvürlәri elmә gәtirdi (1803).

19 әsrin 1-ci rübündә bәrk cisim F.-sının әsası qoyuldu. 17–18 vә 19 әsrin әvvәllәrindә bәrk cisimlәrin (metalların, texniki materialların, mineralların vә s.) makroskopik xassәlәri haqqında mәlumatlar toplanıldı vә xarici tәsirlәr (mexaniki qüvvәlәr, istilik, elektrik vә maqnit sahәlәri, işıq vә s.) olduqda bәrk cisimlәrin tәbiәtinә aid empirik qanunlar müәyyәn edildi. Belә ki, bәrk cisimlәrin elastiki xassәlәrinin tәdqiqi Huk qanununun (1660), onların istilik xassәlәrinin tәdqiqi istilik tutumu üçün Dülonq-Pti qanununun (1819), metalların elektrik keçiriciliyinin öyrәnilmәsi isә Om qanununun (1826) kәşfinә sәbәb oldu. Bu dövrdә bәrk cisimlәrin elastiki xassәlәrinin ümumi nәzәriyyәsi işlәnib hazırlandı (L.M.A.Navye 1819–26, О.L.Koşi, 1830), elәcә dә bәrk cisimlәrin әsas maqnit xassәlәri haqqında elmi tәsәvvürlәr sistemlәşdirildi. Qeyd etmәk lazımdır ki, bu sahәdә alınan nәticәlәrin әksәriyyәtinin izahında bәrk cismә sәlt mühit (baxmayaraq ki, o dövrün әksәr alimlәri bilirdi ki, kristallar daxili mikroskopik struktura malikdir) kimi baxılırdı.

Tәbiәtdә baş verәn bütün hadisәlәri әhatә edәn enerjinin saxlanması qanununun kәşfi nәinki F., ümumiyyәtlә tәbiyyatşünaslıq üçün böyük әhәmiyyәt kәsb etdi. 19 әsrin ortalarında istilik miqdarı vә işin ekvivalentliyi tәcrübi yolla isbat edildi vә göstәrildi ki, istilik enerjinin bir növüdür vә onun izahı üçün hәr hansı bir hipotetik substansiyaya – kalorikә ehtiyac yoxdur. Elә bu dövrlәrdә Y.R.Mayer, C.Coul vә G.Helmholts bir-birindәn asılı olmayaraq enerjinin saxlanması vә çevrilmәsi qanununu kәşf etdilәr. Enerjinin saxlanması qanunu termodinamikanın birinci qanunu adını alaraq istilik hadisәlәri nәzәriyyәsinin (termodinamikanın) әsas qanunu oldu.

Hәlә bu qanunun kәşfindәn öncә, S.Karno “Odun hәrәkәtvericici qüvvәsi vә bu qüvvәni inkişaf etdirә bilәn maşınlar haqqında düşüncәlәr” әsәrindә (1824) istilik nәzәriyyәsinin digәr fundamental qanununun – termodinamikanın ikinci qanununun kәşfinә sәbәb olan nәticәlәr almışdır. Bu qanunu R.Klauzius (1850) vә U.Tomson (1851) öz işlәrindә dürüst ifadә etdilәr. Tәbiәtdә baş verәn istilik proseslәrinin dönmәzliyini sübut edәn tәcrübi faktların ümumilәşdirilmәsindәn doğan bu qanun, hәm dә mümkün energetik proseslәrin istiqamәtini dә tәyin edir. Termodinamikanın bir tәlim kimi formalaşmasında J.L.Gey-Lüssakın tәdqiqatlarının böyük rolu olmuşdur. Bu tәdqiqatlara әsaslanaraq B.Klapeyron ideal qaz üçün hal tәnliyini almış vә sonralar D.Mendeleyev bu qanunu ümumilәşdirmişdir.

Termodinamikanın inkişafı ilә yanaşı istilik hadisәlәrinin molekulyar-kinetik nәzәriyyәsi inkişaf edirdi vә çox keçmәdәn fiziki kәmiyyәtlәr arasında ehtimal xarakter daşıyan yeni tip qanunlar – statistik qanunlar kәşf edildi. Kinetik nәzәriyyәnin ilkin inkişaf mәrhәlәsindә sadә mühit – qaz üçün Coul, Klauzius vә b. müxtәlif fiziki kәmiyyәtlәrin orta qiymәtlәrini: molekulların sürәtini, bir san. әrzindә onların toqquşmalarının sayını, sәrbәst qaçışyolunu vә s. hesablamağa nail oldular. Qazın tәzyiqinin vahid hәcmdәki molekulların sayından vә onların irәlilәmә hәrәkәtinin orta kinetik enerjisindәn asılılığını ifadә edәn düstur alındı. İstilik hadisәlәrinә belә yaxınlaşma temp-r anlayışının fiziki mahiyyәtini qaz molekullarının orta kinetik enerjisinin ölçüsü kimi xarakterizә etmәyә imkan verdi. Molekulyar-kinetik nәzәriyyәnin inkişafının ikinci mәrhәlәsi C.K.Maksvellin işlәri ilә başlandı. 1859 ildә о, ilk dәfә F.-ya ehtimal anlayışını gәtirәrәk, molekulların sürәtә görә paylanma qanununu kәşf etdi (bax Maksvell paylanması). Bundan sonra molekulyar-kinetik nәzәriyyәnin imkanları daha da genişlәnәrәk statistik mexanikanın yaranmasına sәbәb oldu. L.Boltsman qazların kinetik nәzәriyyәsini yaratdı vә termodina- mikanın qanunlarının statistik izahını verdi. Boltsman әsas bir problemin – ayrı-ayrı molekulların hәrәkәti zamana görә dönәn olduğu halda makroskopik proseslerin xarakter etibarilә dönmәyәn olması mәsәlәsinin hәllinә öz töhfәsini vermişdir. Boltsmana görә sistemin termodinamik tarazlıq halı bu halın maks. ehtimalına uyğundur, yәni proseslәrin dönmәzliyi sistemin daha çox ehtimallı hala keçmәsi ilә bağlıdır. Qazı tәşkil edәn molekulların orta kinetik enerjisinin sәrbәstlik dәrәcәlәrinә görә bәrabәr paylanma teoremini dә Boltsman isbat etmişdir. Termodinamik tarazlıqda olan istәnilәn sistem üçün paylanma funksiyasının hesablanma metodu C.Gibbs (1902) tәrәfindәn irәli sürülmüş vә bununla da klassik statistik mexanikanın formalaşma prosesi başa çatmışdır. A.Eynşteyn vә M.Smoluxovski J.B.Perren tәrәfindәn tәcrübәdә müşahidә edilmiş Broun hәrәkәtini molekulyar-kinetik nәzәriyyә әsasında kәmiyyәtcә düzgün izah etdikdәn sonra statistik mexanika 20 әsrdә hamılıqla qәbul edildi.

19 әsrin 2-ci yarısında elektromaqnit hadisәlәrinin uzunmüddәtli öyrәnilmәsi prosesi Maksvell tәrәfindәn yekunlaşdırıldı. Belә ki, o, özünün “Elektrik vә maqnetizm haqqında traktat” (1873) әsәrindә (onun adını daşıyan) elektromaqnit sahәsinin tәnliklәrinin kömәyilә o dövrә qәdәr olan faktları vahid bir baxışdan izah etdi vә hәtta yeni hadisәlәrin mümkünlüyünü öncәdәn göstәrdi. Maksvell elektromaqnit induksiya hadisәsini dәyişәn maqnit sahәsi vasitәsilә burulğanlı elektrik sahәsinin yaranması prosesi kimi şәrh etmişdir. O, hәmçinin tәrs effektin – dәyişәn elektrik sahәsi vasitәsilә maqnit sahәsinin yaranmasının mümkünlüyünü dә öncәdәn xәbәr verdi (bax Yerdәyişmә cәrәyanı). Maksvell nәzәriyyәsinin әn mühüm nәticәsi – elektromaqnit qarşılıqlı tәsirinin yayılma sürәti- nin sonlu (işığın yayılma sürәtinә bәrabәr) olmasıdır. Elektromaqnit dalğalarının H.Herts tәrәfindәn eksperimental müşahidәsi (1886–1889) Maksvellin nәzәriyyәsinin doğruluğunu tәsdiq etdi. Onun nәzәriyyәsinә әsasәn işığın elektromaqnit tәbiәtli olduğu aydın oldu. Belәliklә dә, optika elektrodinamikanın bir bәhsinә çevrildi. Maksvellin nәzәriyyәsindәn çıxan nәticәlәrdәn biri dә işıq selinin tәzyiqә malik olması idi. 19 әsrin sonunda P.N.Lebedev bunu tәcrübәdә müşahidә etdi vә işığın tәzyiqini ölçdü, A.S.Popov G.Markoni isә elektromaqnit dalğalarını ilk dәfә naqilsiz ötürmәyә nail oldular. Bu dövrdә Q.Kirxhof vә P.Bunzen spektral analizin әsasını qoydular (1859). Akustikada elastiki rәqslәr vә dalğalar nәzәriyyәsi (Helmholts, C.U.Reley vә b.) işlәnib hazırlandı. Sәlt mühitlәr mexanikasının inkişafı davam edirdi. Aşağı temp-rların alınması texnikası yarandı. Heliumdan başqa bütün qazlar maye halında alındı; 20 әsrin başlanğıcında H.Kamerlinq-Onnes (1908) heliumu da maye halina çevirә bildi.

Relyativist vә kvant fizikası. Nüvә vә elementar zәrrәciklәr fizikası (19 әsrin sonu – 20 әsr). C.Tomson tәrәfindәn 1897 ildә elektronun kәşfi F.-nın. inkişafında yeni dövr oldu. Aydın oldu ki, atomlar elementar zәrrәcik olmayıb, daxilindә elektronlar da olan mürәkkәb sistemlәrdir. Bu kәşfin yaranmasında qazlarda elektrik boşalmalarının tәdqiqinin böyük rolu oldu. 19 әsrin sonu – 20 әsrin başlanğıcında H.Lorents elektron nәzәriyyәsinin әsasını qoydu. 

20 әsrin әvvәlindә bәlli oldu ki, elektrodinamikanın izahı üçün Nyutonun klassik mexanikasının әsasında duran mәkan vә zaman haqqında tәsәvvürlәrin köklü surәtdә dәyişdirilmәsinә ehtiyac var. 1905 ildә A.Eynşteyn mәkan vә zaman haqqında yeni tәlim – xüsusi nisbilik nәzәriyyәsini yaratdı. Bu nәzәriyyәnin yaranmasında Lorents vә H.Puankarenin әsәrlәrinin böyük rolu olmuşdur. Qalileyin nisbilik prinsipinә әsasәn bütün inersial hesablama sistemlәrindә mexaniki hadisәlәr eyni cür baş verir. Hesab edilirdi ki, elektromaqnit hadisәlәri dә bu prinsipә tabe olmalıdır vә ona görә dә Maksvell tәnliklәrinin forması bir inersial sistemdәn digәrinә keçәrkәn dәyişmәmәlidir (invariant qalmalıdır). Lakin tәdqiqatlar göstәrdi ki, elektromaqnit hadisәlәri Qalileyin nisbilik prinsipinә uyğun gәlmir. Maksvell tәnliklәrinin invariant qalması üçün koordinat vә zamana görә çevrilmә düsturları Lorents tәrәfindәn tapılsa da o, bu çevrilmәlәrә düzgün interpretasiya verә bilmәmişdi. Eynşteyn öz xüsusi nisbilik nәzәriyyәsinin kömәyilә bu mәsәlәyә aydınlıq gәtirdi. Xüsusi nisbilik nәzәriyyәsinin kәşfi dünyanın mexaniki modelinin mәhdudluğunu göstәrdi vә elektromaqnit proseslәrini hipotetik mühit olan efirdә baş verәn mexaniki proseslәrlә izah etmәk cәhdlәrinin mәnasız olduğunu isbat etdi. Belәliklә dә elektromaqnit sahәsinin materiyanın xüsusi növü olduğu vә mexanika qanunlarına tabe olmadığı elmә bәlli oldu. 1916 ildә Eynşteyn mәkan, zaman vә qravitasiya anlayışlarına vahid bir mövqedәn yanaşaraq, onları vәhdәt şәklindә ehtifa edәn fiziki nәzәriyyәni – ümumi nisbilik nәzәriyyәsini yaratdı.

20 әsrin astanasında kvant nәzәriyyәsinin yaranması vә inkişafı ilә әlaqәdar olaraq F. sahәsindә çox böyük dәyişikliyin әsası qoyuldu. Hәlә 19 әsrin sonlarında mәlum oldu ki, enerjinin sәrbәstlik dәrәcәlәrinә görә bәrabәr paylanmasını qәbul edәn klassik statistik fizika istilik şüalanmasının spektri ilә bağlı tәcrübi faktları izah edә bilmir. Mövcud nәzәriyyәyә görә cisim istәnilәn temp-rda elektromaqnit dalğaları şüalandırmalı vә belәliklә dә, mütlәq sıfır temp-ra qәdәr soyumalı idi, yәni maddә ilә şüalanma arasında istilik tarazlığı mümkün deyil. Lakin gündәlik tәcrübә bunun әksini göstәrirdi. Çıxış yolunu 1900 ildә M.Plank tapdı. O göstәrdi ki, atomların buraxdığı elektromaqnit enerjisinin (klassik elektrodinamikaya uyğun olaraq) kәsilmәz yox, ayrı-ayrı porsiyalar – kvantlar şәklindә şüalandırıldığını qәbul etsәk, tәcrübi faktları izah etmәk olar. Hәr bir kvantın enerjisi şüalanmanın tezliyi ilә düz mütәnasibdir; sonralar Plankın şәrәfinә Plank sabiti kimi adlandırılan bu mütәnasiblik әmsalına tәsir kvantı (h = 6,626·10^–34C·san) deyilir. 1905 ildә Eynşteyn Plankın hipotezini genişlәndirәrәk göstәrdi ki, elektromaqnit enerjisi nәinki porsiyalarla şüalandırılır, o, hәmçinin porsiyalarla udulur vә belәliklә, o özünü zәrrәcik kimi (sonralar bu foton adlandırıldı) aparır. Eynşteyn klassik elektrodinamika ilә izah edilә bilmәyәn fotoeffekt hadisәsini dә bu hipotez әsasında izah etdi. Belәliklә, artıq keyfiyyәtcә yeni bir sәviyyәdә işığın korpuskulyar nәzәriyyәsi yaradıldı. İşığın tәbiәtindә olan dualizm onu bir tәrәfdәn zәrrәciklәr (korpuskullar) seli, digәr tәrәfdәn isә dalğa (interferensiya, difraksiya) kimi interpretasiya etmәyә imkan verir. Elektromaqnit şüalanmasının “kvantlanmasına” әsasәn 1913 ildә N.Bor belә nәticәyә gәldi ki, atomdaxili proseslәrin enerjisi dә sıçrayışla dәyişmәlidir. Borun bu nәticәsi Rezerfordun atom modelini izah etmәyә imkan verdi. Belә ki, 1911 ildә E.Rezerford alfa-zәrrәciklәrin maddәdәn sәpilmәsini eksperimental tәdqiq edәrәk atomun planetar modelini yaratdı. Bu modelә görә elektronlar nüvә әtrafında, planetlәr Günәş әtrafında fırlandığı kimi fırlanır. Lakin Maksvellin elektrodinamikasına görә belә atom dayanıqlı ola bilmәz, çünki elliptik orbitlәr üzrә tәcillә hәrәkәt edәn elektronlar daim elektromaqnit şüalar buraxmalı, enerji itirmәli vә nüvәyә yaxınlaşaraq tәxminәn 10^–8 san әrzindә onun üzәrinә düşmәlidir. Klassik qanunlar çәrçivәsindә atomların dayanıqlığını vә onların xәtti, diskret spektrini izah etmәk mümkün deyildi. Bu çәtin vәziyyәtdәn çıxışı yolunu Bor göstәrdi. Onun irәli sürdüyü postulata әsasәn atomlar xüsusi stasionar hallarda olur vә bu vәziyyәtdә elektronlar enerji şüalandırmır. Şüalanma ancaq bir stasionar haldan digәrinә keçәrkәn baş verir. C.Frank vә H.Hertс (1913–14) tәrәfindәn elektrik sahәsindә sürәtlәndirilmiş elektronlarla atomların toqquşmasının tәdqiqi atomların enerji spektrinin diskret olduğunu sübut etdi. Ən bәsit atom olan hidrogen üçün Bor şüalanma spektrinin tәcrübә ilә uzlaşan kәmiyyәt nәzәriyyәsini yaratdı.

Bu dövrlәrdә bәrk cisim F.-sına çoxlu sayda (~10²²sm^–3) zәrrәciklәrdәn ibarәt kondensasiyalanmış sistem kimi müasir bir baxış formalaşmağa başladı. 1925 ilә qәdәr bәrk cisim F.-sı iki istiqamәtdә inkişaf edirdi: kristallik qәfәsin F.-sı vә kristalların (әsasәn metalların) elektron F.-sı. Sonralar bu istiqamәtlәr kvant nәzәriyyәsi әsasında bir-biri ilә qovuşdu. Kristallar – fәzada nizamla düzülmüş vә qarşılıqlı tәsir qüvvәlәrinin kömәyilә tarazlıqda olan atomlar çoxluğu haqqında tәsәvvürlәr artıq 20 әsrin әvvәllәrindә tam formalaşdı. 19 әsrin sonunda E.S.Fyodorov kristalların strukturu vә simmetriyası sahәsindә apardığı işlәrlә nәzәri kristalloqrafiyanın әsasını qoydu; o, 1890–91 illәrdә kristallar üçün 230 simmetriya qrupunun – kristallik qәfәsdә atomların nizamlı düzülüş növlәrinin (Fyodorov gruplarının) mümkünlüyünü isbat etdi. 1907 ildә Eynşteyn, eyni tezlikli kvant harmonik ossilyatorlarının toplumu kimi qәbul olunan kristal modelinә әsasәn, Dülonq-Pti qanunu ilә ziddiyyәt tәşkil edәn, lakin tәcrübәdә müşahidә olunan bәrk cisimlәrin istilik tutumlarının temp-run aşağı düşmәsi ilә azalması hadisәsini izah edir. 1912 ildә M.Laue әmәkdaşları ilә birlikdә kristallarda rentgen şüalarının difraksiyasını kәşf etdi vә kristalların nizamlı atom quruluşuna malik olduğunu qәti olaraq tәsdiqlәdi. Bu kәşf әsasında kristallarda atomların yerlәşmә qanunauyğunluqlarının vә atomlararası mәsafәlәrin eksperimental tәyini metodikası işlәnib hazırlandı vә U.L.Breqq, U.H.Breqq (1913) vә G.Vulfun (1913) apardığı tәdqiqatlar nәticәsindә rentgen quruluş analizi metodu yaradıldı. 1907–14 illәrdә artıq kvant tәsәvvürlәrinә әsaslanan kristallik qәfәsin dinamik nәzәriyyәsi işlәnib hazırlandı. Kristallik qәfәsi, bir-birilә bağlı müxtәlif tezlikli kvant ossilyatorlarının toplumu kimi tәqdim edәn daha mükәmmәl dinamik nәzәriyyә P.Debay (1912), M.Born, T.Karman (1913) vә E.Şrödinger (1914) tәrәfindәn daha da inkişaf etdirildi.

Elektronun kәşfindәn sonra metalların elektron nәzәriyyәsi inkişaf etmәyә başladı. Bu nәzәriyyәdә metal daxilindәki elektronlara, kristallik qәfәsi dolduran vә klassik Boltsman statistikasına tabe olan adi seyrәldilmiş molekulyar qazabәnzәr sәrbәst elektronlar kimi baxılırdı. Elektron nәzәriyyәsinin kömәyilә Om vә Videman-Frants qanunlarnı izah etmәk (P.Drude) mümkün oldu vә kristallarda işığın dispersiya nәzәriyyәsinin әsası qoyuldu. Lakin bir çox faktlar klassik elektron nәzәriyyәsinin kömәyilә izah edilә bilmәdi. Belә ki, metalların xüsusi müqavimәtinin temp-r asılılığı, elәcә dә elektron qazının metalların istilik tutumunda payının cüzi olması faktı izahsız qaldı. Yalnız kvant mexanikasının bu mәsәlәlәrә tәtbiqindәn sonra hәmin qaranlıq mәqamlara aydınlıq gәtirildi.

20 әsrin 20-ci illәrindә mikrozәrrәciklәrin hәrәkәtini vә hәmçinin makroskopik cisimlәrdә baş verәn bir çox fiziki hadisәlәri ardıcıl, mәntiqi surәtdә izah edә bilәn vә müasir nәzәriyyәlәrdәn әn dәrini vә mükәmmәli olan kvant (vә ya dalğa) nәzәriyyәsi yaradıldı. Kvant nәzәriyyәsinin әsasını Plank-Eynşteyn-Borun kvantlanma ideyası vә hәmçinin L. de Broyl tәrәfindәn irәli sürülmüş hipotez (1924) – korpuskulyardalğa dualizmi nәinki elektromaqnit şüasına (fotonlara), ümumiyyәtlә, materiyanın istәnilәn növünә şamil olunur, hipotezi tәşkil edirdi. Bu hipotezә görә bütün mikrozәrrәciklәr (elektronlar, protonlar, atomlar vә s.) korpuskulyar xassәlәrlә yanaşı dalğa keyfiyyәtlәrinә dә malikdir: hәr bir zәrrәciyә müәyyәn λ dalğa uzunluqlu (λ = h/p, burada h – Plank sabiti, p – zәrrәciyin impulsudur) vә ν tezlikli (ν = E/h, E – zәrrәciyin enerjisidir) dalğa uyğun gәlir. De Broyl dalğaları sәrbәst zәrrәciklәri tәsvir edir. 1927 ildә elektronların difraksiyasının eksperimental müşahidә olunması onların dalğa tәbiәtinә malik olduğunu sübut etdi. Sonralar digәr mikrozәrrәciklәrdә (о cümlәdәn molekullarda) dә difraksiya hadisәsi müşahidә olundu (bax Zәrrәciklәrin difraksiyası).

1925 ildә V.Heyzenberq vә M.Born xüsusi riyazi aparatın kömәyilә kvant hadisәlәrini izah edәn matris mexanikasını qurdular. 1926 ildә atomun diskret energetik spektrini dalğavarı tәnliklәrlә izah etmәyә çalışan Şrödinger kvant mexanikasının әsas tәnliyini aldı.

1925 ildә C.Y.Ulenbek vә S.A.Qaudsmit spektroskopik eksperimentlәr vasitәsilә elektronun mәxsusi hәrәkәt miqdarı momentinә – spinә (elәcә dә onunla bağlı mәxsusi spin maqnit momentinә) malik olduğunu kәşf etdilәr. Spinin ölçüsünü adәtәn, ћ = h /2π vahidi ilә ifadә edirlәr; bu vahid ilә elektronun spini 1/2-ә bәrabәrdir. V.Pauli qeyri-relyativist elektronun xarici elektromaqnit sahәsindә maqnit sahәsi ilә spin maqnit momentinin qarşılıqlı tәsirini nәzәrә almaqla hәrәkәt tәnliyini aldı. O, hәmçinin bir kvant halında yalnız bir elektronun yerlәşә bilmәsi haqqında prinsipi (Pauli prinsipi) formulә etdi (1925). Çoxlu zәrrәciklәrdәn ibarәt sistemlәrin kvant nәzәriyyәsinin qurulmasında Pauli prinsipinin mühüm әhәmiyyәti olmuşdur. Belә ki, onun kömәyilә çoxelektronlu atomlarda elektron örtüklәrinin vә qatlarının elektronlarla dolma qanunauyğunluqlarını vә belәliklә dә, Mendeleyevin elementlәrin dövri sistemini nәzәri izah etmәk mümkün oldu.

1928 ildә P.A.M.Dirak elektronun hәrәkәtinin kvant relyativist tәnliyini aldı (bax Dirak tәnliyi). Bu tәnlikdәn elektronun spinә malik olduğu tәbii surәtdә çıxırdı. Hәmin tәnlik әsasında 1931 ildә Dirak pozitronun (ilk antizәrrәciyin) mövcudluğunu öncәdәn xәbәr verdi vә 1932 ildә K.D.Anderson kosmik şüalarda bu zәrrәciyi kәşf etdi (protonun vә neytronun antizәrrәciklәri olan antiproton vә antineytron, uyğun olaraq, 1955 vә 1956 illәrdә eksperimental olaraq kәşf olundu).

Kvant mexanikası ilә yanaşı, kvant statistikası da inkişaf edirdi. 1924 ildә hind fiziki Ş.Boze kvant statistikasının prinsiplәrini spini 1 olan fotona tәtbiq edәrәk, tarazlıqda olan şüalanmanın enerji spektrini ifadә edәn Plank düsturunu, Eynşteyn isә bu prinsiplәrin kömәyilә ideal qazın molekullarının enerjiyә görә paylanmasını ifadә edәn formulu (Boze-Eynşteyn statistikasını) aldı.

1926 ildә Dirak vә italyan fiziki E.Fermi göstәrdilәr ki, elektronlar çoxluğu vә 1/2 spinә malik digәr zәrrәciklәr üçün fәrqli statistik paylanma qanunu – Fermi-Dirak statistikası tәtbiq olunmalıdır. Kvant statistikası bәrk cisim F.-sının inkişafında çox mühüm rol oynadı. 1929 ildә İ.E.Tamm kristal atomlarının istilik hәrәkәtinә kvazi- zәrrәciklәrin – fononların toplusu kimi baxmağı tәklif etdi. Belә yaxınlaşma aşağı temp-rlarda temp-run azalması ilә metalların istilik tutumunun ~T³ qanununa әsasәn azalmasını izah etdi vә hәmçinin metalların elektrik müqavimәtinin әsas sәbәbinin elektronların fononlardan sәpilmәsi olduğunu göstәrdi.

1928 ildә alman fiziki A.Zommerfeld metallarda köçürmә proseslәrini izah etmәk üçün Fermi-Dirak paylanma funksiyasından istifadә etdi. Bu addım bәrk cisimlәrdә kinetik hadisәlәrin (elektrik vә istilikkeçirmә, qalvanomaqnit, termoelektrik vә s. effektlәr) kvant nәzәriyyәsinin inkişafına tәkan verdi. Pauli prinsipinә görә hәtta mütlәq sıfırda belә metal daxilindәki elektronların ümumi enerjisi sıfırdan fәrqlidir, yәni hәyәcanlanmamış vәziyyәtdә bütün enerji sәviyyәlәri sıfır sәiyyәsindәn başlayaraq müәyyәn bir maks. qiymәtә (Fermi sәviyyәsinә) qәdәr elektronlarla tutulmuş olur. Bu modelin kömәyilә Zommerfeld metallarda elektronların istilik tutumuna verdiyi payın kiçikliyini izah etdi: qızdırılarkәn ancaq Fermi sәviyyәsi yaxınlığındakı hәyacanlanmış elektronlar istilik tutumuna pay verir.

1928–34 illәrdә F.Blox, H.A.Bete vә L.Brillüen tәrәfindәn kristalların zona energetik strukturu nәzәriyyәsi yaradıldı vә bu nәzәriyyәnin kömәyilә dielektriklәrin vә metalların elektrik xassәlәri asanlıqla izah olundu. 1928 ildә Y.İ.Frenkel vә Heyzenberq göstәrdilәr ki, ferromaqnetizm kvant mübadilә qarşılıqlı tәsiri әsasında baş verir; 1932–33 illәrdә fransız fiziki L.Neel vә ondan asılı olmayaraq L.D.Landau antiferromaqnetizmin mövcudluğunu öncәdәn xәbәr verdilәr.

Kamerlinq-Onnes tәrәfindәn ifratkeçiriciliyin (1911) vә P.L.Kapitsa tәrәfindәn maye heliumda ifrataxıcılığın (1938) kәşfi kvant statistikasında yeni metodların inkişafına tәkan verdi: Landau tәrәfindәn ifrataxıcılığın fenomenoloji nәzәriyyәsi (1941), daha sonra isә Landau vә V.L.Ginzburq tәrәfindәn ifratkeçiriciliyin (1950) fenomenoloji nәzәriyyәsi yaradıldı.

20 әsrin 50-ci illәrindә çoxzәrrәcikli sistemlәrin statistik kvant nәzәriyyәsinә yeni, güclü hesablama metodlarının tәtbiqi C.Bardin, L.Kuper, C.Şriffer (ABŞ) vә N.N.Boqolyubov (SSRİ) tәrәfindәn ifratkeçiriciliyin mikroskopik nәzәriyyәsinin yaranmasına gәtirib çıxardı.

20 әsrin 2-ci rübündә atom nüvәsinin strukturunun öyrәnilmәsi vә elementar zәrrәciklәr fizikasının yaradılması sahәsindә xeyli irәlilәyiş oldu. Rezerford tәrәfindәn atom nüvәsinin kәşfindәn öncә 19 әsrin sonlarında radioaktivlik hadisәsi (A.Bekkerel, P. vә M.Küri, Fransa), 20 әsrin әvvәlindә izotoplar kәşf olundu. 1919 ildә Rezerford stabil azot nüvәlәrini a-zәrrәciklәrlә bombardman etmәklә onları oksigen nüvәlәrinә çevirә bildi. 1932 ildә C.Çedvik tәrәfindәn neytronun kәşfi nüvәnin müasir proton-neytron modelinin (D.D.İvanenko, Heyzenberq) yaranmasına sәbәb oldu. 1934 ildә fransız fiziklәri İ. vә F.Jolio-Kürilәr süni radioaktivlik hadisәsini kәşf etdilәr. Yüklü zәrrәciklәrin sürәtlәndiricilәrinin kәşfi müxtәlif nüvә reaksiyalarının öyrәnilmәsinә imkan yaratdı. Nüvәnin bölünmәsi kәşf olundu. 1939–45 illәrdә ilk dәfә ²³⁵U nüvәlәrinin zәncirvarı reaksiyası hesabına nüvә enerjisinin ayrılması baş verdi vә atom bombası yaradıldı.

Nüvә fizikasının inkişafı ilә yanaşı 20 әsrin 30-cu illәrindәn elementar zәrrәciklәr fizikasının da sürәtli inkişafı başladı. Belә ki, müonlar, pi-mezonlar, K-mezonlar vә ilk hiperonlar kәşf edildi. Yüklü zәrrәciklәr sürәtlәndiricilәrinin gücü artdıqca yeni elementar zәrrәciklәrin kәşfi, onların
xassәlәri vә qarşılıqlı tәsir xüsusiyyәtlәrinin öyrәnilmәsi prosesi daha da sürәtlәndi. Bir çox yeni zәrrәciklәrlә yanaşı, orta yaşama müddәti 10^–22 –10^–24 san olan hәdsiz dәrәcәdә qeyri-stabil zәrәciklәr – rezonanslar kәşf edildi vә iki növ neytrinonun mövcudluğu eksperimental olaraq tәsdiq edildi. Elementar zәrrәciklәrin qarşılıqlı çevrilәbilmә qabiliyyәti, onların mütlәq mәnada elementar olmadıqlarını vә mürәkkәb daxili struktura malik olduqlarını göstәrdi. Elementar zәrrәciklәrin vә onların qarşılıqlı tәsir mexanizmlәrinin ardıcıl, mәntiqi izahı hәlә dә yetkinlik dәrәcәsinә çatmamış kvant sahә nәzәriyyәsinin işidir.

1917 ildә şüalanma prosesinin kvant nәzәriyyәsini irәli sürәn Eynşteyn mәcburi şüalanma mexanizminin mümkünlüyünü göstәrmişdi. 50-ci illәrdә kvant sistemlәri vasitәsilә elektromaqnit dalğalarının generasiyası vә güclәndirilmәsi sahәsindә aparılan intensiv tәdqiqatlar N.G.Basov, A.M.Proxorov vә onlardan asılı olmayaraq Ç.Tauns (1964 ildә bu üç alim Nobel mükafatına layiq görülmüşlәr) tәrәfindәn mikrodalğalı molekulyar kvant generatorunun (mazerin) vә 60-cı illәrdә lazerin – görünәn işıq diapazonunda işlәyәn kvant genera-torunun yaranmasına sәbәb oldu.

Müasir sürәtlәndiricilәrin yaradılması vә elementar zәrrәciklәrin müşahidә üsullarının tәkmillәşdirilmәsi yüksәk enerjilәr F.- sının yaranmasına sәbәb oldu. Yüksәk enerjilәr fizikasının inkişafı adronların kvarklardan (bax Elementar zәrrәciklәr) tәşkil olunduğu, güclü qarşılıqlı tәsirin qlüonlarla daşındığı fәrziyyәlәrinin doğruluğuna inamı artırdı, zәif qarşılıqlı tәsiri daşıyan W± (1982) vә Zº (1983) mezonlarının tәcrübәdә kәşfinә gәtirib çıxardı.

                                                             Fizika müasir dövrdә(20 әsrin sonu – 21 әsrin әvvәli)

Mikrofizikanın inkişafı. Müasir bilik sәviyyәsinә görә elementar vә ya fundamental zәrrәciklәr elә zәrrәciklәrә deyilir ki, onlar daha sadә zәrrәciklәrdәn ibarәt deyil. Çoxsaylı eksperimentlәr, uyğun anti-hissәciklәri nәzәrә almasaq, 12 elementar fermion (lepton) vә 4 massiv vektor bozonu aşkar etmәyә imkan vermişdir.

Elementar fermionlar – 6 növ vә ya әtirlәr, kvarklar 3 nәsildә birlәşmiş vә dünya yaranışının “kәrpiclәrini” tәşkil edir. Konfaynmentә görә kvarklar sәrbәst izolәolunmuş zәrrәciklәr şәklindә mövcud deyil, onlar qlüonlar vasitәsilә adronlar şәklindә (nuklonlar vә mezonlar) birlәşir. Belәliklә, vektor bozonları “kәrpic”lәri bir-birinә “yapışqan” rolunu oynayır, yәni bozonlar fundamental qarşılıqlı tәsiri ötürür. Tәbiәtdә “protokvark”ların vә ya preonların olması haqqında hipotez mövcud olsa da, o hәlә tәsdiqlәnmәyib. Kvarklar üçün adәtәn birölçülü sim nәzәriyyәsi modeli qәbul olunur. Böyük enerjilәrdә maddәnin yeni halı – kvark-qlüyon plazması meydana çıxır.

Hәllini hәlә Eynşteynin arzuladığı mikrofizikanın әsas mәsәlәlәrindәn biri Kainatda mәlum olan bütün 4 fundamental qarşılıqlı tәsir növünü: qravitasiya, elektromaqnit, zәif vә güclü qarşılıqlı tәsiri özündә birlәşdirәn vahid sahә nәzәriyyәsinin yaradılmasıdır. Belә nәzәriyyәnin yaranması elmin bütün sahәlәrindә fundamental sıçrayış ola bilәrdi. Hazırda zәif qarşılıqlı tәsirin etibarlı yoxlanmış nәzәriyyәsi, güclü qarşılıqlı tәsiri kvark-qlüon hipotezi tәsvir edәn kvant xromodinamikası yaradılmışdır.

Kvark-qlüyon hipotezini vә güclü qarşılıqlı tәsir nәzәriyyәsinin birlәşmәsini standart model adlandırmaq qәbul edilmişdir. Bu modelin әsas tәrkib hissәsi, mövcudluğu 1964 ildә P. Hiqqs tәrәfindәn әvvәlcәdәn söylәnilmiş, kütlәsi 125 QeV olan Hiqqs bozonudur. Hiqqs bozonu eksperimental olaraq 2012 ilin iyul ayında Böyük adron kollayderindә (Large Hadron Collider; CERN) müşahidә olunmuşdur; nәticә 2013 ilin martında dәqiq tәsdiq olunmuşdur. Bu bozonun fundamental rolu ondan ibarәtdir ki, müasir tәsәvvürlәrә görә elementar zәrrәciklәrin kütlәsinin yaranma mexanizmi Hiqqs bozonu ilә qarşılıqlı tәsir nәticәsindә simmetriyanın spontan pozulmasıdır.

Mikrofizikanın әn aktual mәsәlәsi – bütün fundamental qarşılıqlı tәsirlәrin sonrakı unifikasiyası vә standart modeldәn mövcud zәrrәciklәri – fermionları vә bozonları vahid şәkildә tәsvir edәn Böyük birlәşmәyә keçiddir. Bu ümumilәşmә çәrçivәsindә Kainatın barion asimmetriyası, neytrinonun kiçik sükunәt kütlәsi, elektrik yükünün kvantlanması, hәmçinin, P.Dirak tәrәfindәn qabaqcadan söylәnmiş maqnit monopolunun mövcudluğunu izah etmәk olar. Böyük birlәşmәnin xeyrinә әn inandırıcı sübut – çox nadir hadisә olan, protonun (protonun yaşama müddәti 1.6∙10³³ il tәxmin edilir) pozitrona vә -mezona parçalanmasını aşkar etmәk olardı.

Mikrofizikada mühüm istiqamәtlәrdәn biri dә standart modelin supersimmetrik genişlәnmәsidir, burada hәr bir fermiona uyğun ona supersimmetrik olan bozon qoyulur. Yeni zәrrәciklәr çox böyük kütlәyә malik olmalıdır, bu isә onları müşahidә etmәyi çәtinlәşdirir. Lakin 2015 ildә Böyük adron kollayderindә 700 QeV kütlәli yeni zәrrәciyin 2 fotona parçalanması müşahidә olundu, bu isә Hiqqs bozonunun supersimmetrik partnyorunun olmasına işarә ola bilәr.

Makrofizikanın inkişafı. Ən çox obyektlәri әhatә etdiyinә vә maks. sayda praktiki tәtbiqlәrinә görә makrofizika hazırda fizikanın әn intensiv inkişaf edәn sahәsidir. Atom nüvәsi fizikasını makrofizikaya aid etmәk olar, çünki bir çox xassәlәrinә görә, xüsusilә ağır vә ifratağır kimyәvi elementlәrin nüvәsi maye damcısına oxşardır. Ağir nüvәlәrin süni sintezi – müasir makrofizikanın әsas mәsәlәlәrindәn biridir; 2016 il üçün atom nömrәsi 118-ә qәdәr olan elementlәr sintez olunub. Hәmçinin qeyri-adi (qeyri-sferik) formalı ekzotik nüvәlәr, adron atomları (mәs., protondan vә antipro- tondan ibarәt olan atom), sıxlığı adi nüvә sıxlığından (≈ 3∙10¹⁷ kq/m³) böyük olan nüvәlәr vә s. öyrәnilir.

İdarәolunan termonüvә sintezi (İTS) әn çox tәcrübi maraq doğuran problemdir. Onun hәlli insanların enerji ehtiyaclarını tәmin edә bilәr. 2016 il üçün 1950 ildә İ.Y. Tamm vә A.D. Saxarov tәrәfindәn tәklif olunmuş tokamakda plazmanın temp-ru tәqr. 1,5∙10⁷ K-ә çatmış vә tәdqiqatlar Beynәlxalq eksperimental termonüvә reaktoru ITER (İnternational Thermonuclear Experimental Reactor, Kadaraş, Fransa; planlaşdırılmış işәsalma müddәti – 2025 il) layihәsi çәrçivәsindә davam etdirilir.

Makrofizikanın inkişafının digәr istiqamәti – aşağı temp-lar fizikasıdır. Maye ⁴He-dә ifrataxıcılıq (P.L. Kapitsa, 1938) vә Hg-da ifratkeçiricilik (H.Kamerlinq-Onnes, 1911) kimi makroskopik kvant hadisәlәri öyrәnilib. 1986 ildә yüksәktemperaturlu (T_böh.≈100 K ) ifratkeçiricilik kәşf olunmuşdur (Y.Q.Bednorts, K.A.Müller). Hazırda qarşıda duran әsas mәsәlә böhran temp-ru T_böh.≈ 300 K (otaq temp-ru) olan ifratkeçiricilәrin alınmasıdır. Onun hәlli energetikada çevriliş edә bilәr. 1970 illәrdә tәqr. 300 mkK temp-larda mövcüd olan vә unikal anizotrop maqnit ifrataxıcı maye vә maye kristal xassәlәrinә malik ifrataxıcı ³He kәşf olunmuşdur. 2016 il üçün әldә edilmiş rekord aşağı temp-r diapazonu – pikokelvindir (10^–12 K ).

Müasir dövrdә makrofizikanın maraqları nizamlı vә nizamsız (hәm bircins, hәm dә legirәolunmuş) bәrk cisimlәrdәn (hard matter) maddәnin digәr müxtәlif (praktik olaraq hüdudsuz) formalarının (soft matter) tәdqiqinә yönәlmişdir. Bu qәbildәn olan maddәlәrә maye kristallar, polimerlәr (o cümlәdәn biopolimerlәr), kolloidlәr vә digәr dispers sistemlәr, metallik hidrogen, qrafen, qrafan, fulleronlar vә müxtәlif heterostrukturlar (J.Alfyorov, H.Kremer; 2000 il Nobel mükafatı laureatları) vә s. misal göstәrmәk olar. Bu cür fiziki obyektlәrdәn informasiyanın emalı vә tәsviri üçün lazım olan sistemlәrin, elәcәdә inteqral elektron sxemlәrinin elementlәrinin yaradılmasında istifadә olunur. Nanoelektron elementlәrin hazırlanmasında yüksәk elektrikkeçiricilik vә mexaniki xassәlәrә malik materialların – karbonun yeni allotropik modifikasiyalarının, mәs., yarımkeçirici xassәlәr sәrgilәyәn fulleronların (onlar leqirә olunduqda ifratkeçiricilik xassәlәrinә dә malik olur), elәcәdә nanoboruların alınması vә tәdqiqi üzrә aktiv araşdırmalar aparılır. Nanoelektronikanın gәlәcәk inkişafına tәkan verәbilәcәk material kimi karbonun ikiölçülü modifikasiyası olan qrafen – heksoqonal ikiölçülü kristallik qәfәsә malik bir atom qalınlıqlı laydan ibarәt struktur – xüsusi maraq doğurur, çünki o, yüksәk mexaniki sәrtliyә, rekord yüksәk istilik keçiriciliyinә vә әn yüksәk elektron yürüklüyünә malikdir.

Maddәnin (yeni) aqreqat hallarından biri olan Boze-Eynşteyn kondensatının (BEK) – mütlәq sıfır temp-runa yaxın (T <10^–6 K ) soyudulmuş bozon qazının – alınması, maqnit tәlәlәrindә saxlanması (H.Demelt, V.Pauli, Nobel mükafatı, 1989) vә fiziki xassәlәrinin tәdqiqi makrofizikanın müasir inkişafında önәmli yer tutur; 2010-cu ildә mәhdud optik rezonatorda fotonların BEK-ını müşahidә etmәk mümkün olmuşdur. Bu nailiyyәtlәrin әldә edilmәsi lazer şüaları vasitәsilә atomların “tutulması” vә soyudulması metodlarının yaradılmasından sonra (K.Koen-Tannuci, Nobel mükafatı, 1997) mümkün olmuşdur.

Çoxqatlı strukturlarda layların müxtәlif fiziki xassәlәrinin mәqsәdyönlü seçmәklә – mәs.,, spintronikanın (maqnit vә qeyri-magnit laylar ardıcıllığı), Cozefson elektronikasının (normal vә ifratkeçirici laylar ardıcıllığı; bax Cozefson effekti), molekulyar elektronikanın (molekul elektronikası) prinsiplәrinә, elәcә dә DNT fraqmentlәrindәn istifadәyә әsaslanmış yeni tip elektron cihazları yaratmaq olar. İkiölçülü cozefson kontaktlar şәbәkәsindәn kvant kompüterlәrindә istifadә oluna bilәcәk yeni tip (assosiativ) yaddaş qurğuları yaratmaq olar.

Bütün nanoquruluşlu funksional elektron qurğularında makroskopik kvant effektlәri (bax, Kvant koherentliyi) özünü biruzә verir. Gәlәcәkdә elә kvant hәdlәrinә çatmaq olar ki, burada ancaq bir elektron, bir spin, enerjinin, maqnit selinin vә s. bir kvantı “işlәsin”. Bu hüdudlar çәrçivәsindә perspektiv kompüterlәrin әsas parametrlәri indiki kömpüterlәrin uyğun parametrlәrindәn – işlәmә tezliyindәn (sürәtindәn) 1THs, informasiyanın yazılma sıxlığından ~10³ Tbit·sm^–2 – dәfәlәrlә üstün, enerji istehlakı isә dәfәlәrlә az olacaqdır.

Meqafizikanın inkişafı. Meqafizikanın inkişafı, ilk baxışdan paradoksal görünsә dә, mikrofizikanın problemlәri ilә, hәr şeydәn әvvәl kosmoloji problemlә – Kainatın yaranması vә intibahı ssenarisi problemi ilә әn sıx şәkildә әlaqәlidir. Hazırda sonrakı inflyasiya mәrhәlәsi ilә Böyük partlayış haqqında tәsәvvür hamı tәrәfindәn qәbul edilmişdir.

Tәkamülün әn ilkin mәrhәlәsi (10^–3 saniyәdәn az müddәt) vә hәmçinin 10^–35 saniyәdәn az müddәtdә başlanğıc kosmoloji sinqulyarlığın hipotetik vәziyyәti problemi hәll olunmamış qalır. Mәhz bu ölçülәrdә meqafizika mikrofizika ilә birlәşir, belә ki, kosmoloji problem kvant qravitasiyasının qurulması ilә hәll oluna bilәr. Tәlәb olunan enerjinin hәddindәn artıq böyük olması sәbәbindәn kosmoloji hipotezin eksperimental yoxlanması çox çәtindir (bәlkә dә ümumiyyәtlә mümkün deyil). Mәs., Plank enerjisi 10¹⁹ GeV tәrtibli oldu- ğu halda әn iri müasir sürәtlәndiricidә (Böyük adron kollayderindә) cәmi tәxminәn 1,4·10⁴ GeV-dur.

Meqafizikanın әn mühüm problemi ümumi nisbilik nәzәriyyәsinin qabaqcadan söylәdiyi qravitasiya dalğalarının mövcudluğunun eksperimental yoxlanmasıdır. Hazırda bu hipotez 2002 ildә Amerikada buraxılmış LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) qurğurәsәdxananın kömәyilә tam tәsdiqini tapmışdır.

Meqafizikanın problematikasına bir çox astrofiziki obyektlәrin – neytron ulduzların vә pulsarların, ifrat yeni ulduzların, qara deşiklәrin, kvazarların vә qalaktikaların nüvәlәrinin, axırıncı illәr isә, hәmçinin, yeni ekzotik (qeyri-adi) obyektlәrin – qalınlığı 10^–29–10^–30 sm olan vә Kainatın sәrhәdlәri arasında dartılmış saplardan ibarәt kosmik simlәrin fiziki tәbiәtinin öyrәnilmәsi daxildir.

Nisbәtәn yaxın vaxtlarda meydana çıxan hәm meqa-, hәm dә mikrofizikanın problemi – Kainatın sürәtli genişlәnmәsinә mәsul olan qaranlıq materiya vә xüsusilә dә (1990-cu illәrin axırlarından) qaranlıq enerji hipotezi ciddi problemdir.

Fizikanın müasir dünyada rolu. Fizikanın inkişafı dünyanın tәkcә tәbii-elmi mәnzәrәsinin şәklini deyil, hәm dә müasir sivilizasiyanın maddi-texniki tәminatını kökündәn dәyişdi. F.-nın tәbiәtşünaslığın digәr sahәlәri ilә sıx әlaqәsi ona gәtirdi ki, astronomiyaya, geologiyaya, kimyaya, biologiyaya vә s. digәr tәbiәt elmlәrinә çox dәrin köklәrlә nüfuz etdi. Bir sıra sәrhәd fәnlәri yarandı: astrofizika, geofizika, kimyәvi fizika, biofizika, tibbi fizika, molekulyar biologiya vә b. Fiziki tәdqiqat metodları bütün tәbiәt elmlәri üçün hәlledici әhәmiyyәt daşıdı.

F. texnikanın әsas istiqamәtlәrinin fundamentini yaradır. Tikinti texnikası, hidrotexnika, elektrotexnika vә energetika, radiotexnika, işıq texnikası, hәrbi texnika, elektronika, hesablama texnikası F. әsasında inkişaf edib. Texnikanın inkişafı da öz növbәsindә eksperimental F.-nın mükәmmәllәşmәsinә böyük tәsir göstәrir. Elektrotexnikanın, radiotexnikanın vә s. inkişafı olmasaydı, elementar zәrrәciklәrin sürәtlәndiricilәrini, yarımkeçirici qurğuları vә s. yaratmaq mümkün olmazdı.