Fan - bu koinot haqidagi sinovdan o'tkaziladigan tushuntirishlar va bashoratlar ko'rinishidagi bilimlarni yaratadigan va tartibga soluvchi tizimli harakat. Fandagi nazariyalar tabiatning ba'zi jihatlarini keng qamrovli tushuntirishlar bo'lib, ular juda ko'p dalillar bilan qo'llab-quvvatlanadi. Ular shunchaki taxminlar emas, balki dunyo qanday ishlashini chuqur anglab etadi, ular qattiq sinov va tajribalar orqali tasdiqlanadi. Ushbu dars koinot haqidagi tushunchamizning asosini tashkil etuvchi asosiy fan nazariyalarini o'rganadi.
Birinchi marta Charlz Darvin tomonidan ishlab chiqilgan tabiiy tanlanish yo'li bilan evolyutsiya nazariyasi turlarning tasodifiy mutatsiya va tanlanish orqali vaqt o'tishi bilan qanday rivojlanishini tushuntiradi. Unda aytilishicha, omon qolish va ko'payish qobiliyatini oshiradigan xususiyatlarga ega bo'lgan shaxslar bu xususiyatlarni keyingi avlodga o'tkazish ehtimoli ko'proq. Vaqt o'tishi bilan bu turlarda sezilarli o'zgarishlarga olib kelishi mumkin, bu esa bugungi kunda biz ko'rib turgan hayotning xilma-xilligiga olib keladi.
Harakatdagi tabiiy tanlanishning klassik misollaridan biri Britaniyadagi qalampirli kuya misolidir. Sanoat inqilobidan oldin, qalampirli kuyalarning ko'pchiligi ochiq rangga ega bo'lib, ularni liken bilan qoplangan daraxtlarga qarshi yashirib, yirtqichlardan himoya qilgan. Sanoat inqilobi davrida ifloslanish likenlarni o'ldirdi va daraxtlarni kuyik bilan qoraytirdi. Rangi quyuqroq bo'lgan kuya endi omon qolish ustunligiga ega edi va vaqt o'tishi bilan populyatsiya yorug'likdan qorong'i kuyalarga o'tdi. Bu o'zgarish atrof-muhit o'zgarishlari sabab bo'lgan tabiiy tanlanishning bevosita natijasi edi.
Katta portlash nazariyasi koinot qanday paydo bo'lganligi haqidagi asosiy tushuntirishdir. Bu shuni ko'rsatadiki, koinot bir vaqtlar juda issiq va zich holatda bo'lgan va tez kengaygan. Bu kengayish milliardlab yillar davomida biz bilgan koinotni shakllantirish uchun davom etdi. Ushbu nazariyani qo'llab-quvvatlovchi dalillardan biri bu Katta portlashdan keyingi yorug'lik bo'lgan kosmik mikroto'lqinli fon radiatsiyasi bo'lib, osmonning har bir yo'nalishida aniqlangan va koinot juda issiq va zich holatdan kengayganini ko'rsatadi.
Ser Isaak Nyuton jism va unga ta'sir qiluvchi kuchlar o'rtasidagi munosabatlarni va uning bu kuchlarga javoban harakatini tavsiflovchi uchta harakat qonunini ishlab chiqdi. Bu qonunlar klassik fizikaning rivojlanishida tamal toshi bo‘ldi.
Albert Eynshteynning nisbiylik nazariyasi ikki qismga bo'linadi: maxsus nisbiylik va umumiy nisbiylik. Maxsus nisbiylik nazariyasi fizika qonunlari tezlanmaydigan barcha kuzatuvchilar uchun bir xil degan fikrni kiritdi va u vakuumdagi yorug'lik tezligi kuzatuvchining harakat tezligidan qat'i nazar, bir xil ekanligini ko'rsatdi. Umumiy nisbiylik nazariyasi esa buni umumlashtirib, tortishish kuchini masofada harakat qiluvchi kuch sifatida emas, balki fazo va vaqt yoki fazo-vaqt xossasi sifatida qamrab oladi.
Ushbu nazariyaning eng mashhur tenglamalaridan biri massa va energiyaning ekvivalentligini ko'rsatadigan \( E = mc^2 \) dir. Bu tenglama kichik miqdordagi massa katta miqdordagi energiyaga aylanishi mumkinligini anglatadi, bu yadro reaktsiyalari va yulduzlarning, shu jumladan bizning Quyoshning kuchli chiqishini tushuntiradi.
Kvant mexanikasi fizikaning asosiy nazariyasi bo'lib, atomlar va subatomik zarralar miqyosida tabiatning fizik xususiyatlarini tavsiflashni ta'minlaydi. Kvant mexanikasining asosiy tamoyillaridan biri noaniqlik printsipi bo'lib, biz bir vaqtning o'zida zarrachaning pozitsiyasini ham, momentumini ham aniq bilib bo'lmaydi. Bu tamoyil klassik determinizm g'oyasiga qarshi chiqadi va jismoniy voqelikning fundamental tushunchasiga ehtimollar tushunchasini kiritadi.
Kvant effektlarini ko'rsatadigan eksperiment bu ikki yoriqli tajriba bo'lib, yorug'lik va materiya klassik tarzda aniqlangan to'lqinlar va zarrachalarning xususiyatlarini ko'rsatishi mumkinligini ko'rsatadi, bu hodisa to'lqin-zarracha ikkiligi deb nomlanadi. Elektronlar ekranga qo'sh tirqish orqali yuborilganda, ular to'lqinlar uchun xos bo'lgan interferentsiya naqshini yaratadilar, agar ular shunchaki zarracha bo'lsa, siz kutgan narsa emas.
Kasallikning mikrob nazariyasi patogenlar yoki "mikroblar" deb nomlanuvchi mikroorganizmlar kasallikka olib kelishi mumkinligini ta'kidlaydi. Ushbu nazariya 19-asrning o'rtalarida Lui Paster va Robert Koch kabi olimlar tomonidan ishlab chiqilgan bo'lib, ular mikroorganizmlar mos ravishda fermentatsiya va kasalliklarga olib kelishini aniqladilar. Mikrob nazariyasi sog'liqni saqlash, gigiena va kasalliklarni emlash va antibiotiklar orqali davolashda sezilarli yutuqlarga olib keldi.
Ilmiy nazariyalar tabiiy dunyoni tushunish uchun asos yaratadi. Ular empirik dalillarga asoslangan va yangi dalillar paydo bo'lishi bilan qayta ko'rib chiqilishi kerak. Ushbu darsda muhokama qilingan nazariyalar zamonaviy ilmiy fikrni shakllantirgan ba'zi fundamental tushunchalarni tashkil qiladi.
