Fizikos įvadas

Mus supančiame pasaulyje vyksta daugybė įvairių reiškinių: važiuoja automobiliai, skrenda lėktuvai, krinta snaigės, tirpsta ledas, šviečia elektros lemputės, žaibuoja, girdisi perkūnijos garsas, pasirodo vaivorykštė, dangumi skrieja dirbtiniai Žemės palydovai. Stebint šiuos reiškinius, kyla klausimas, kodėl ir kaip tai vyksta. Atsakymą rasti padeda fizika. Fizika yra mokslas apie gamtos reiškinius, mus supančio gamtinio pasaulio sandarą ir kaitą. Manoma, kad pirmą kartą terminą „fizika“ IV a. pr. Kr. pavartojo graikų filosofas ir mokslininkas Aristotelis (Aristotelēs, 384–322 pr. Kr.). Žodis „fizika“ yra kilęs iš graikų kalbos ir reiškia gamtą. Iki XVII a. fizika buvo filosofijos mokslo dalis. XVII a. pradėjus sparčiai gausėti mokslo atradimų, fizika atsiskyrė nuo gamtos filosofijos ir susiformavo kaip savarankiškas mokslas.

Makropasaulyje ir mikropasaulyje vyksta nuolatinis judėjimas: mechaninis, šiluminis, elektromagnetinis, judėjimas atomo viduje. Šiuos reiškinius nagrinėja skirtingos fizikos mokslo šakos. Mechaninį judėjimą nagrinėjanti fizikos mokslo šaka vadinama mechãnika (2 pav.). Mechanikos mokslas ieško atsakymų į klausimus, kodėl ir kaip juda kosminiai palydovai, krintantys lietaus lašai, dviratininkai, traukiniai, automobiliai, medžio lapai vėjyje ar sieninio laikrodžio švytuoklė. Mechanika skirstoma į dar smulkesnes šakas: hidrodinãmiką, akùstiką. Akustika yra mokslas apie garsus. Pažintį su fizikos mokslu jūs pradėsite būtent nuo garsų pasaulio.

Mus supa įvairiausi objektai: knygos, stalai, kėdės, automobiliai ir pan. Fizikos moksle tokie objektai vadinami fizikiniais kūnais. Jie sudaryti iš daugybės nuolat judančių atomų ir molekulių. Šis judėjimas vadinamas šiluminiù, nuo jo priklauso kūno temperatūra. Molekulinė fizika, arba šiluminių reiškinių̃ fizika, yra fizikos mokslo šaka, nagrinėjanti judėjimą kūnuose (2 pav.). Ji paaiškina, kodėl garuoja karšta arbata, kaip susidaro ledas, kodėl vasaros vakarą iškrinta rasa, kodėl su muilu galima švariau nusiplauti rankas ir daugelį kitų reiškinių.

Sunku įsivaizduoti gyvenimą be elektros, kompiuterių, mobiliųjų telefonų ir buitinės technikos. Visa tai atsirado vystantis dar vienai fizikos mokslo šakai – elektrodinãmikai. Viena iš jos dalių yra optika – mokslas apie šviesą ir šviesos reiškinius. Šiais metais mokysitės apie šviesą, susipažinsite su optikos pagrindais.

Judėjimą atomo viduje nagrinėja fizikos mokslo šaka, vadinama atòmo ir bránduolio fizika (2 pav.). Jos pasiekimai pritaikomi lazeriuose, atominėse elektrinėse. Fizikos mokslo šakos priklauso vienam kamienui (2 pav.). Todėl mokantis fizikos svarbu ieškoti ryšių tarp atskirų šio mokslo šakų. Tai padeda suprasti gamtos reiškinius ir įgytas žinias taikyti praktikoje.

Fizikos mokslo tyrėjų atliktų tyrimų rezultatai pritaikomi praktikoje, skatina tolesnę fizikos mokslo plėtrą ir technikos pažangą. Lietuvojè fizikos mokslas nuo seno plėtojamas Vilniaus universitete. Tarpukariu didelis dėmesys fizikai buvo skiriamas Kaũno Vytauto Didžiojo universitete. Fizikos mokslo puoselėjimo tradicijas šis universitetas tęsia ir dabar. Reikšmingais darbais prie fizikos mokslo plėtros prisideda ir Kauno technologijos universiteto tyrėjai.

Lietuvojè sėkmingai plėtojama eksperimentinė fizika: spektroskòpija, pùslaidininkių fizika, lazerinė fizika. Lazeriai šalyje buvo pradėti kurti XX amžiaus septintajame dešimtmetyje. 1966 m. Vilniaus universitete buvo įžiebtas pirmasis lazeris. Dabar Lietuvà pasaulyje garsėja lazerių kūrimu ir gamyba. Lietuvojè pagaminti lazeriai eksportuojami į daugiau kaip 70 valstybių, pavyzdžiui, į Didžiąją Britãniją, Izraèlį, Jungtinès Amèrikos Valstijàs. Lazeriai naudojami daugelyje sričių: medicinoje, reklamoje, ryšių technikoje, pramonėje (4 pav.).

–Kauno technologijos universiteto mokslininkai yra nemažai nuveikę nanotechnologijų srityje. Nanotechnològija yra moderni šiuolaikinio mokslo ir technikos sritis, tirianti atomų, molekulių grupių susidarymo ypatumus (5 pav.). Pirmas sudurtinių žodžių dėmuo „nano“ reiškia milijardąją dalį ir yra siejamas su įprastu ilgio vienetu metru (1 nm = 10^–9; 80 tūkstančių kartų mažesnius už žmogaus plauko storį). Nanotechnologijos yra svarbios lazerių ir optinių technologijų pažangai, medicinos įrangos bei gydymo, kompiuterių, elektronikos, statybinių medžiagų, kosmetikos kūrimui ir gamybai.