FISICA. — Dal gr. φύσις (natura). Così è denominata la scienza che studia le proprietà genetiche della materia e delle particelle elementari che la costituiscono, e le manifestazioni e trasformazioni dell'energia in tutti i corpi, in quanto materiali.
Anche le altre scienze matematico-fisico-naturali si occupano dei corpi materiali. Ma i la matematica li studia sotto un aspetto generalissimo (numero, quantità, forma, dimensioni), 2) la chimica ne studia le proprietà specifiche e le trasformazioni sostanziali, 3) le scienze naturali (astronomia, geologia, biologia) s'occupano si delle proprietà generiche (come la f.) e specifiche (come la chimica) ma solo di alcune categorie di corpi e sotto un aspetto particolare a ciascuna di esse (in quanto astro, in quanto vivente, ecc.) trascurando più o meno quanto è già di pertinenza della matematica, della f. e della chimica.
I. SVILUPPO STORICO
I primi tentativi di studio religioso alle scuole della filosofia greca, sparsa sulle sponde di tutto il bacino orientale del Mediterraneo. Anassimando e Anassimando di Milito (sc. VI a. C.) interpretato il creato come dovuto al Nóz (mente), l'elemento ordinario. L'equipaggio di Milito e Democrito di Abdera (sc. VI a. C.) formulano teorie chiaramente derivate dalle precedenti. Democrito specialmente sviluppa concetti di atomi, movimento e interferenza fra questi che sembrano precludere a moderno concezioni.La parola « fisica » s'incontra per la prima volta nelle opere di Aristotele di Stagira (sc. IV a. C.) dove sta ad indicare l'osservazione e lo studio delle cose sensibili, separatamente dalle cose non sensibili, indicati come metafisica. Nella grande mole delle opere di Aristotele la sola questione di f. considerata è il moto. Mentre in altri campi, come la logica, gli argomenti sono impostati sull'uso in modo così esatto da restare ancora la base di tale disciplina, e, nella storia naturale, la descrizione classificazione di animali e piante dimostrano un accurato spirito di osservazione, la questione del moto è trattata con metodo puramente deduttivo derivandone leggi in base a principi di carattere generale. Tuttavia, per il grande valore che hanno in altri campi e perché la scolastica, filosofa dominante nel medioevo, fu a tendenza prevalentemente metafisica, le opere di Aristotele hanno esercitato incontestata influenza anche nel campo della f. per almeno 15 secc.
Ad Archimede di Siracusa (sc. III a. C.) è dovuta la scoperta della legge della spinta che riceve un corpo immerso in un liquido e quella della leva, uniche leggi esatte che vennero tramandate dalla civiltà greca.
La F. di Aristotele fu oggetto di critiche fin dal tredicesimo secolo per opera di Ruggero Bacone e successivamente da Nicola di Cusa, Leonardo da Vinci, Guglielmo Gilberto e altri come richiamo ad una più realistica concezione dei fatti basata sulla osservazione. A Galileo Galilei (1546-1642) è dovuto l'impostazione esatta delle leggi del moto e della meccanica e come tale egli è riconosciuto per il fondatore del metodo sperimentale. Tali leggi trovarono poi conferma e furono collegate con il sistema eliocentrico propugnato da Nicola Copernico e con le leggi del moto dei pianeti trovata da Giovanni Keplero per opera di Jacopo Newton (1642-1727) che ne mostrò, con l'ausilio del calcolo, la dipendenza della unica legge di gravitazione universale.
Evangelista Torricelli a metà del sec. XVII realizzò l'esperimento del barometro a mercurio. Ne derivarono nuove concezioni sullo stato gassoso per il quale poi Roberto Boyle e Daniele Bernoulli nel sec. XVIII formarono leggi di libero movimento di molecole (teoria cinetica dei gas).
Roberto Mayer nel sec. XIX determinò il rapporto fisso fra lavoro e calore quando l'uno si trasformò nell'altro, enunciando il primo principio della termo-dinamica inizio della più generale legge di conservazione dell'energia. Poco dopo Sadi Carnot e Rodolfo Clasius enunciavano il secondo principio della termodinamica della non completa invertibilità nelle trasformazioni fra calore e lavoro.
I fenomeni luminosi hanno interessato dopo le invenzioni di Lenti e cannocchiali dovute a artigiani (forenziani, veneti, olandesi, dal XVII al XVIII sec.). La legge di riflessione fu conosciuta da tempi remoti, quelle di rifrazione e di rifrazione risalgono al 1600.
Alcuni fenomeni elettrici e magnetici furono già conosciuti da tempi remoti. Pare che i cinesi conoscessero la bussola già 2000 anni a. C., e i navigatori amalfitani la usavano al sec. XII. Nel sec. XVIII si costruirono le prime macchine elettrostatiche, la bottiglia di Leyda e s'inventò il parafumine (Beniamino Franklin). Com'omb, alla fine del secolo stesso, estese alle cariche elettriche la legge di ritrazione determinata da Newton per la materia.
Fenomeni elettrodinamici furono osservati per la prima volta da Luigi Galvani alla fine del sec. XVIII e da Alessandro Volta che per primo costruì un apparecchio capace di produrre correnti elettriche (pila). Nel primo ventennio del sec. XIX Biot, Savart ed Ampère stabilirono leggi di interdipendenza fra correnti elettriche e campi magnetici.
Lo studio della f. ha avuto grande ausilio dalla applicazione della matematica, specialmente del calcolo infinitesimale dovuto a Guglielmo Leibniz nel sec. XVIII. Con questo metodo (f. teorica) si sono trattati quasi tutti gli argomenti cercando di unificarsi in teorie sempre più generali riuscendo talvolta a prevedere fenomeni nuovi. Giovanni Fourier ha trattato il calore, Carlo Gauss e Luigi Cauchy l'elasticità, Enrico Hertz e Clerk Maxwell l'elettricità e magnetismo con relazione anche alla luce. Recentemente Antonio Lorentz, Alberto Einstein, Max Planck, con la revisione di concetti base della f. hanno svolto teorie più generali che ne interessano e ne investono tutti i campi.
Il Metodo di Struttio. - I metodi si distinguono in due: induttivo e deduttivo. Si segue il primo metodo, quando attraverso l'osservazione di un certo numero di fenomeni, necessariamente limitato, con riguardo anche ad altri concomitanti nonché alle condizioni nelle quali tali fenomeni si producono, si riporta un giudizio di carattere generale (legge di rapporti di cause ed effetti). Il secondo metodo segue un cammino opposto. In conseguenza di postulati (che quindi si ammettono e non si dimostrano) si deducono fatti che però devono essere in accordo con l'esperimento a verifica del postulato ammesso.
La trattata col primo metodo prende nome di sperimentale, col secondo metodo di teoria anche matematica per il mezzo prevalentemente usato.
III. CLASSIFICAZIONE
I fenomeni fisici si classificano per convenienza di studio nelle cinque categorie: meccanica (v.): calore (v. TERMOLOGIA); acustica (v. SUONO); ottica (v.): elettricità e magnetismo (v. ELETTROLOGIA).Bim.: E. Hoppe, Geschichte der Phisik, Brunswick 1926 (esiste anche traduzione francese); G. Castelfranchi, F. Milano 1943 (F. classica); id., F. moderna, 1941 (f. secondo le più recenti vedute); H. Bonasse, Bibliothèque scientifique de l'ingénieur et du Physicien, Parigi 1914-32 (vasta opera di oltre 40 voll., con riferimento alle applicazioni tecniche).