Кіріспе
Жарықтың табиғатына қатысты физикадағы теория. Оптикада жарықтың корпускулярлық теориясы жарықтың ұсақ, дискретті бөлшектерден – "корпускулдардан" (кіші бөлшектер) тұратынын айтады. Бұл бөлшектер шекті жылдамдықпен тік сызықта қозғалып, импульсқа ие. Бұл тұжырым сол кездегі атомдық теорияның баламалы сипаттамасына негізделген. Исаак Ньютон оптика саласындағы еңбектері арқылы осы теорияның негізін қалады. Жарық бөлшектерінің бұл ертегі түсінігі, фотон туралы қазіргі заманғы түсініктің алғашқы көрінісі болды. Бұл теория он сегізінші ғасырда жарық туралы түсініктерге басымдық танытып, бұрынғы тербеліс теорияларын ығыстырды. Тербеліс теорияларында жарық, көз және қабылдағыш арасындағы ортаның "қысымы" ретінде қарастырылған еді, алғаш Рене Декарт ұсынса, кейін Кристиан Гюйгенс оны жетілдірді. Бірақ, он тоғызыншы ғасырдың басында жарық толқыны теориясы жаңа тәжірибелік деректер жинағанда, бұл теорияның маңызы азайды.
In optics, the corpuscular theory of light states that light is made up of small discrete particles called "corpuscles" (little particles) which travel in a straight line with a finite velocity and possess impetus. This was based on an alternate description of atomism of the time period. Isaac Newton laid the foundations for this theory through his work in optics. This early conception of the particle theory of light was an early forerunner to the modern understanding of the photon. This theory came to dominate the conceptions of light in the eighteenth century, displacing the previously prominent vibration theories, where light was viewed as "pressure" of the medium between the source and the receiver, first championed by René Descartes, and later in a more refined form by Christiaan Huygens. It would fall out of favor in the early nineteenth century, as the wave theory of light amassed new experimental evidence.
Механика философиясы
17 ғасырдың басында табиғат зерттеушілері табиғатты түсінудің жаңа жолдарын әзірлеуге кірісті, осы арқылы ғасырлар бойы басым ғылыми теория болып келген аристотелизмді біртіндеп ығыстырды. Бұл процесс ғылыми революция деп аталды. 1610-1650 жылдар шамасында түрлі еуропалық философтар механикалық философияны қабылдады, ол ғаламды және оның құрамын үлкен механизм ретінде сипаттады – ғалам материя мен қозғалыстан тұрады деген философия. Бұл механикалық философия Эпикур іліміне, сондай-ақ Левкипп пен оның шәкірті Демокриттің еңбектеріне және олардың атомдық теориясына негізделген. Атомдық теория бойынша ғаламдағы барлық нәрсе, адамның денесі, санасы, жаны және тіпті ойлары да атомдардан – өте кішкентай, қозғалатын материя бөлшектерінен құралған. 17 ғасырдың басында механикалық философияның атомдық бөлігін негізінен Гассенди, Рене Декарт және басқа да атомшылар дамытты.
Пьер Гассендидің атомдық материя теориясы
Пьер Гассендидің философиясының мәні – оның материяның атомдық теориясы болып табылады. 1658 жылы, оның қайтыс болғаннан кейін жарық көрген "Синтагма философикум" ("Философиялық трактат") атты маңызды еңбегінде Гассенди әлемдегі материя мен табиғи құбылыстардың түрлерін атомдар мен кеңістік арқылы түсіндіруге тырысты. Ол эпикурей атомизмін қабылдап, оны христиандық теологиямен сәйкес ету үшін бірнеше маңызды өзгерістер енгізді:
Корпускулярлық теориялар
Корпускулярлық теориялар немесе корпускуляризм атомдық теорияларға ұқсас, бірақ атомдық теорияда атомдардың бөлінбес деп есептелген, ал корпускулдар принципі бойынша бөліне алатын. Корпускулдар – механикалық және биологиялық ғылымдардағы құбылыстарда олардың қызметтерін және әсерлерін өзгертетін пішіні, мөлшері, түсі және басқа да физикалық қасиеттері бар, бір-бірлігіне бөлінбейтін, тым кішкентай бөлшектер. Бұл кейіннен қосылыстардың оларды құрайтын элементтерден өзгеше екіншілік қасиеттері болады деген қазіргі заманғы идеяға алып келді. Гассенди корпускулдар – басқа заттарды тасымалдайтын және түрлі типтерге бөлінетін бөлшектер деп тұжырымдайды. Бұл корпускулдар күн, жануарлар немесе өсімдіктер сияқты әртүрлі көздерден шығатын эмиссиялар да болып табылады. Роберт Бойль корпускуляризмнің жақтаушысы болды және вакуум мен пленум арасындағы айырмашылықты көрсету үшін осы теорияны пайдаланды, осы арқылы өзінің механикалық философиясын және жалпы атомдық теориясын одан әрі дамытуға тырысты.
Исаак Ньютон
Исаак Ньютон өзінің ғылыми зерттеулерінің барысында оптика саласында жұмыс істеді, түрлі тәжірибелер жүргізіп, нәтижелерін түсіндіру үшін гипотезалар жасады. Ол Декарттың жарық теориясын қабылдамады, себебі Декарттың кеңістік туралы түсінігі одан туындаған еді және Ньютон онымен келіспеді. 1704 жылы «Opticks» басылымымен Ньютон алғаш рет корпускулалық интерпретацияны қолдайтын нақты позицияны қабылдады, бірақ осы теорияны жүйелеу оның ізбасарларының міндеті болды. Кітапта Ньютон жарықтың сыну және шағылысуының геометриялық сипаты жарық бөлшектерден тұрған жағдайда ғана түсіндіріле алатынын айтты, өйткені толқындар тік сызықтар бойымен қозғалмайды. Ньютонның корпускулалық теориясы – бұл шындыққа оның қарасын материалдық нүктелердің күштер арқылы өзара әрекеттесуі ретінде қарастыруының кеңейтілген түрі. Альберт Эйнштейннің Ньютонның физикалық шындық туралы түсінігін сипаттауын назарға алыңыз: [Ньютонның] физикалық шындығы кеңістік, уақыт, материалдық нүкте және күш (материалдық нүктелер арасындағы өзара әрекеттесу) ұғымдарымен сипатталады. Физикалық құбылыстар кеңістіктегі материалдық нүктелердің заңдарына сәйкес қозғалыстар ретінде қарастырылуы керек. Материалдық нүкте – шындықтың жалғыз өкілі, себебі ол өзгеріске ұшырайды. Материалдық нүкте туралы ұғым, әрине, байқалатын денелерге байланысты; адам жылжымалы денелердің аналогиясы бойынша материалдық нүктені ұстанады, оның кеңею, форма, кеңістіктегі орналасу сипаттамаларын және барлық «ішкі» қасиеттерін алып тастап, тек инерция, орын ауыстыру және күш ұғымын сақтайды. Кез келген жарық көзі көзді қоршаған ортада көптеген ұсақ бөлшектерді, корпускулаларды шығарады. Бұл корпускулалар толық серпімді, қатты және салмақсыз.
[Newton's] physical reality is characterised by concepts of space, time, the material point and force (interaction between material points). Physical events are to be thought of as movements according to the law of material points in space. The material point is the only representative of reality in so far as it is subject to change. The concept of the material point is obviously due to observable bodies; one conceived of the material point on the analogy of movable bodies by omitting characteristics of extension, form, spatial locality, and all their 'inner' qualities, retaining only inertia, translation, and the additional concept of force. Every source of light emits large numbers of tiny particles known as corpuscles in a medium surrounding the source. These corpuscles are perfectly elastic, rigid, and weightless.
Поляризация
Жарықтың поляризациялануын алғаш рет сапалы түрде түсіндірген – Ньютон, ол бұл үшін бөлшектер теориясын қолданды. Этьен Луи Малус 1810 жылы поляризацияның математикалық бөлшектер теориясын жасады. Жан Батист Биот 1812 жылы осы теория жарық поляризациясының барлық белгілі құбылыстарын түсіндіретінін көрсетті. Сол кезде поляризация бөлшектер теориясының дәлелі саналды. Бүгінде поляризация толқындардың қасиеті деп есептеледі және ол тек көлденең толқындарда ғана байқалады. Ұзындық толқындар поляризацияланбайды.
Корпускулярлық теорияның аяқталуы
Ньютондық табиғи философияның XVIII ғасырдағы басымдығы жарық корпускулалық теориясының кең таралуын қамтамасыз ететін шешуші факторлардың бірі болды. Ньютондықтар жарық корпускулаларының көзден қабылдағышқа дейін шекті жылдамдықпен ұшып өтетін денелер екенін айтты. Осы сипаттамада жарықтың таралуы – материяның тасымалдануы. Алайда, ғасырдың басында, 1801 жылы Томас Янгтың екі саңылау экспериментінен бастап, дифракция, интерференция және поляризация бойынша жасалған жаңа эксперименттер теориямен қатысты мәселелерді көрсетті. Янг, Августин Жан Френель және Франсуа Арагоның еңбектеріне негізделген толқын теориясы жарықтың жаңа толқындық теориясын қалыптастырды. Біраз дәрежеде, Ньютонның жарық корпускулалық (бөлшектік) теориясы XX ғасырда қайта жанданды, себебі жарық құбылысы қазір бөлшек және толқын ретінде түсіндіріледі.