ФИЗИКА; ОНЫҢ МАЗМҰНЫ, БАСҚА ҒЫЛЫМ. ТЕХНИКА. БАИЛАНЫСЫ
Басқа жаратылыс ғылымдарымен қатар физика мен химия-ның дамуы да материалистік көзқарастың дамуында үлкен роль атқарды.
Ең биік шыңы диалектикалық материализм болып табыла-тын, біртіндеп дамыған материалистік философия өзінің қағида-ларын дәлелдеу үшің физиканын жаңа табыстарын кең түрде пайдаланды. Физика өзініқ теорияларын тікелей тәжірибе мен практика сынына салып тексере отырып, әрқашан дүниенің объектив қасиеттерін ашу жолында дамыды; физиктердің басым көпшілігінін, іс жүзінде стихиялық материалист болуы осыдан. Алайда стихиялық материализм дәрменсіз еді: ғылымның тәжі-рибеден алынған деректерін философиялық түрғыдан қорытып, саналы түрде түсіне білмеді, осыдан барып үстем таптардың ре-акцияшыл идеологиясынық әсерімен буржуазияшыл окымысты-лардың бір бөлегі физикаңың табыстарын өздерінің идеалистік көзқарастарын дәлелдеу үшін пайдалануға талай рет әрекет етті. Осындай әрекеттер әсіресе ірі жаңалықтар ашылған кездерде, ескі кағидалар қайта тексеріліп, жақа қағидалар әлі толық анықталып болмаған кездерде жиірек кездеседі. Мысалы, XIX ғасырдык аяғында, XX ғасырдың алғашқы жылдарында элек-трондар туралы ілім шыққанда, салыстырмалылық теориясына негіз болған фактілер табылған кезде, физиканын, жақадан ашылған табыстарына сүйенеді-міс деген идеализмнің көптеген «дәлелдемелері» де щықты. Ондай «дәлелдемелерДіқ» тірексіз екендігін Ленин өзінІң «Материализм және эмпириокритицизм» деген кітабында мейлінше толық әшкереледі. Бірқатар буржуа¬зияшыл философтардың: физиканың жаңа табыстары материя жойылады (ғайып болады) деген үғымға алып келеді деп, қоры-тынды жасаған пікірлері туралы Ленин былай деп жазды: «Ма¬терия ғайып боладыэ— мұнын өзі біздін бұған дейін материяны білуде жеткен шегГгіЯз ғайып болады деген сөз, біздің біліміміз тереңдей береді деген сөз; материяның бұған дейін бізге абсо-люттік, өзгермейтін, бастапқы болып көрініп келген қасиеттері (еш нәрсені өткізбеуі, инерция, масса т. с. с.) және қазір мате-рияньщ тек кейбір қалыптарында ғана болатын относительдік сипаттар екені анықталып отырған касиеттері ғайып болады де-геНчСөз. Өйткені материяның философиялық материализм тануға байланысты болып отырған бірден-бір «қасиеті»— объективтік реалдыльщ болу, біздің санамыздан тыс өмір сүру қасиеті болып табылады»1.
Лениннің бұдан елу жылдай бұрьгн, сол кездегі физика дағ-дарысы туралы айтқанын физиканын осы күнгі даму кезеңіне де толық қолдануға болады, өйткені атомдық ішкі процестерді зерт-
1М ‘ в- и- л енкн, Шығармалар, қазақша бірінші басылуы, 14-том 283-оет.
тегенде механика мен электродинамиканың ескі ұғымдарына шек қоюға, кванттық механиканың жана үғымдарын енгізуге тура келіп отыр. Диалектикалық материализм тұрғысынан біртіндеп жасалған сын анализ жана теориялардың физикалық құнды маз-мұнын кейде оларға авторлары жапсыратын идеалистік қауыз-дан ажыратуға мүмкіндік бередіБаска ғылымдар сиякты, физиканың да дамуына адамның практакалық талаптары себеп болды. Ерте замандағы египеттік-тер мен гректер механикасьшың шығуы сол кездегі құрылыс пен әскери техника мүдделеріне тікелей байланысты болды. Сол си¬якты дамып келе жатқан техника мен әскери істің ықпалымен XVII ғасырдың аяғы мен XVIII ғасырдың басында ірі ғылми жа-ңалықтар ашылды.
Орыс физикасы мен химиясынын негізін салған М. В. Ломо¬носов өзініқ ғылми жүмысын практика талаптарымен үйлестіріп отырған. Онын. қатты және сұйық денелердің табиғаты туралы, оптика, метеорология, атмосфера электрі жайындағы толып жат-қан әр түрлі зерттеулері белгілі практикалық мәселелермен бай¬ланысты болған.
XIX ғасырдын басында бу машиналарьшың қолданылуы жы-луды механикалықжүмысқанеғүрлым тиімді жолмен айналдыру мәселесін шешуді қажет етті. Бұл мәселені тек техника түрғысы-нан бір жақты карап шешу мүмкін емес еді. 1824 жылы француз инженері Сади Карно жылудың жүмысқа айналуы жайындағы проблеманы жалпы түрде қарастырғаннан соң ғана бу машина-ларынык пайдалы эсер коэффициенте шынымен-ақ арттыруға болатын болды. Сонымен қабат Карноның ецбегі энергияның бе-рілуі мен түрленуі туралы жалпы ілімнің шығуына негіз болды, ол ілім кейін термодинамика деп аталды. Сонымен практика та¬лаптары физиканы жана табыстарға жеткізеді, ал >бүл табыстар техниканың алға басып дамуына негіз болады. Физиканын ал-ғашқы жалаң теориялык, дерексіз нәрсе болып көрінген жаңа^ лыктарының бара-бара сан алуан орындарда, маңызды техника-лык істерде қолданылғаны аз емес.
1831 жылы Фарадей ашқан электромагниттік индукция кұбы-лысы электр кұбылыстарын практикада кеқ түрде пайдалануға мүмкіндік туғызды.
1869 жылы Д. И. Менделеев элементтердің периодтық заңын ашты, ол заң тек атомдар және химиялық құбылыстар табиғаты жайындағы ілімдердің дамуына зор эсер етіп қана қойған жоқ, сонымен қатар ал химия мен физиканың орасан көп практикалық мәселелерін шешуде жетекші заң болды.
Өткен ғасырдың жетпісінші жылдарында Максвелл электро-магниттік процестердің жалпы теориясын ойлап шығарды. Осы теорияға сүйене отырып, ол электромагниттік энергиянын тол-қын түрінде таралуы мүмкін деген қорытындыға келді. Герц.
1888 жылы Максвеллдің осы қорытындысының дұрыс екендігін тәжірибе жүзінде дәлелдеді. Бірнеше жыл өткен соң Максвелл — Герц ашқан жаңалықты А. С. Попов радиотелеграфия жасау үшін пайдаланды. Радиотехниканың дамып жетілуі физиктердің табиғат қасиеттерін зерттеп, тәжірибелер жасауына зор мүмк-ін-шіліктер туғызды.
А. Г. Столетовтың «актин-электр» қүбылыстары жөніндегі зерттеулері (1888—1889) фотоэлектрлік эффектінің табиғатын анықтауда маңызды роль атқарды, ал бұл құбылыс осы күнгі техникада (телевидение, автоматика, т. т.) кең түрде қолданы-лып отыр.
Техника мен физиканың даму процестерінде бір-біріне тигі-зетін ықпалы жайындағы мысалдар өте көп, бірақ оның бәрін тізіп жатудың қажеті жоқ. Тек айта кететініміз мынау. Техника-ны негізінен өзгерте алатын, осы күнгі маңызы өте зор проблема-ларды, мысалы күн энергиясын тікелей іс жүзінде пайдалану немесе термоядролық реакция есебінен атомдық ішкі энергияны шығарып алу проблемаларын шешу үшін физикалық құбылыс-тарды одан әрі терең зерттеу керек болады.
§ 2. Физика заңдары. Физика заңдары тәжірибе деректерін талдап қорыту арқылы тағайындалады, ол заңдардың дұрысты-ғы олардан шығатын қорытындылардың тәжірибеден шыққан деректерге дәл келетін-келмейтіні арқылы тексеріледі. Физика заңдары физикалық қүбылыстар арасындағы объективтік ішкі байланысты және физикалық шамалар арасындағы нақтылы тәуелділіктерді көрсетеді.
Көбінесе физика заңдарының мазмұңы математика жолымен көрсетіледі, сонда берілген А мен В физикалық шамалардың сан мәндері а мен b арасындағы тәуелділік түрінде өрнектеледі. Бұ-дан физика заңдарын тағайындау үшін физикалық шамаларды өлшеудің ерекше маңызы бар екендігі айқын.
Бір физикалық шаманы өлшеу дегеніміз — оны белгілі әдіс-пен, өлшеу бірлігі етіп алынған бір тектес шамамен салыстыру. Мысалы, біз бір дененің ұзындығын өлшегенімізде сол дененің бойына үзындығы ұзындықтың өлшеу бірлігі ретінде алынған екінші бір денені тізбектей салып шығамыз.
Әрине, өлшеу нәтижесі <еш уақытта абсолют дәл бола алмай-ды; оның дәлдік дәрежесі өлшеу техникасының дамуына және өлшеудің қаншалықты мұқият жүргізілгендігіне байланысты бо-‘ лады. Сондықтан кез келген елшеудің нәтижесі тек мына түрде ғана берілуі мүмкін: берілген физикалық шаманың дәл сан мәні а оның ау мен а2 жуық мәндерінің аралығында болады; егер d-мен салыстырғанда олардың Аа=аі — а2 айырмасы неғұрлым аз болса, физикалық шама А соғұрлым дәлірек өлшенген болып табылады. Осының өзінен-ақ тәжірибеге сүйеніп тағайындалған физика заңдылықтарының абсолют дәл бола алмайтындығы кө-рінеді.
Сонымен физикалық шамалардың арасындағы мөлшерлік байланыстарды математика жолымен өрнектейтін физика заң-дары абсолют дәл болып табылімайды; олардың дәлдігі әрқашан-да сол кездегі ғылым мен техниканың даму дәрежесіне сай болып отырады.
Температура өзгермеген жағдайда белгілі массасы бар газ кәлемінің қысымға байланыстылығын қарастырайық.
Мысалы, 8 л газ алған болайық, бір түрақты температура-
да оған түскен қысым р = -^-ат болсын. Қысымды өзгертіп, оның 4
шамасын р=1 am; -g-am; 2 am… етіп алайық та, газдың осы
қысымдарға сәйкес V ікөлемдерін, әлгі түрақты температурада, елшейік.
Сондағы шыққан тәжірибе нәтижелерін мынадай таблица тү-рінде жазуға болады:
Газдың кысымы р (атмосфера есебімен)… 1
2 1 4 3 2 4 8
Газдың оған сәйкес квлемі V (литр есебімен)… 8 4 3 2 1 1
2
Бүл таблицадан белгілі массасы бар газдың р қысымы мен V көлемінің көбейтіндісі түрақты шама екендігі көрініп тұр, яғни:
РV = const.
Бүл шыққан нәтиже Бойль — Мариоттың белгілі зацы. Бірақ бұл заң алынған қысымдар интервалы шағын және дәлдік дәрежесі жеткіліксіз өлшеулер нәтижелері ‘бойынша ғана тағайындалған болып шықты. Сондықтан өлшеулер едәуір дәлірек жүргізілсе немесе қысым едәуір зор не едәуір әлсіз болса, Бойль — Мариот-тың заңы дүрыс болып шықпауы мүмкін. Шындығында солай болды, едәуір дәлірек жүргізілген елшеулер Бойль — Марйотт заңынан шалғай кетушілік болатындығын көрсетті; ондай шал-ғай кету тәжірибе жүргізілген қысымдар интервалында аз бо¬лып, қькіым өте зор болғанда, тым үлкен болады. Температура тұрақты болғанда газдың қысымы мен көлемі арасындағы бай¬ланысты Ван-дер-Ваальс формуласы деп аталатын мына форму¬ла дұрыс көрсетеді:
/> + (-f,)(V-&)=cons