v.,
1. (vero.) natuurwetenschap;
2. (ook: fysica), de wetenschap die zich bezighoudt met alle verschijnselen in de natuur waarbij de chemische eigenschappen buiten beschouwing blijven;
3. onderwijs, les in de genoemde wetenschap.
De natuurkunde, een van de natuurwetenschappen, bestudeert de verschijnselen van de levenloze natuur. Een nauwkeurige afbakening van haar onderzoekterrein ten opzichte van andere takken van wetenschap die zich eveneens met de levenloze natuur bezig houden (o.a. de chemie, de sterrenkunde), is niet te geven; zo de kernfysica; deze houdt zich o.m. bezig met processen die de chemische eigenschappen van het proefobject sterk kunnen veranderen. Er bestaan vele overgangen tussen de natuurkunde en andere wetenschappen, b.v. de astrofysica, de medische fysica, de meteorologie. Er bestaat een grote wisselwerking tussen de natuurkunde en de techniek; er bestaat zelfs een aparte richting voor, de technische natuurkunde. Enerzijds zijn vele natuurkundige theorieën uitgewerkt in technische ontwikkelingen, b.v. televisie, radar, lichtmotor; anderzijds hebben bestaande apparaten de stoot gegeven tot nieuwe theorieën, zo bestond het geschut reeds vóór de theorie van de kogelbaan. De natuurkunde kan naar werkwijze verdeeld worden in de theoretische en de experimentele natuurkunde (en eventueel de technische natuurkunde).
De experimentele natuurkunde verzamelt gegevens uit waarnemingen en tracht door middel van experimenten hypothesen te verifiëren of te verwerpen. De theoretische natuurkunde probeert verschijnselen theoretisch te verklaren, een groter verband te scheppen en nieuwe verschijnselen te voorspellen, zie natuurwetenschappen, WERKWIJZE.
Men kan de natuurkunde ook onderverdelen naar terrein van onderzoek. Belangrijke gebieden zijn o.a. mechanica, optica, elektronika, kernfysica, plasmafysica, quantummechanica, vaste-stoffysica, hydrodynamica en elektromagnetisme.
GESCHIEDENIS
In de 6e—5e eeuw v.C. trachtten de Grieken als eersten allerlei verschijnselen te verklaren anders dan veroorzaakt door mythologische factoren. Zij bouwden enige speculatieve wereldbeelden op waarmee zij, uitgaande van enkele axioma’s, de natuurverschijnselen trachtten te verklaren (atomist). Natuurkunde vormde een integraal onderdeel van de Griekse filosofie (zie filosofie , GESCHIEDENIS). Zij hielden zich niet bezig met experimenteel onderzoek.
De enkele experimenten, o.a. van Archimedes, waren niet gericht op het verkrijgen van inzicht, maar op het vinden van toepassingen. Het denken van de Griekse filosofen, m.n. van Aristoteles, heeft de natuurkunde tot in de 17e eeuw beheerst.
Na het verval van de Griekse beschaving heeft de ontwikkeling van de natuurkunde lange tijd stil gestaan. Pas in de 16e en 17e eeuw is de ontwikkeling weer op gang gekomen, o.a. door de herontdekking van de geschriften van Aristoteles (in de 13e eeuw), maar vooral ook door het in de renaissance ontstane streven naar onafhankelijk onderzoek, het zelf waarnemen, waarbij kritiek op eerdere auteurs mogelijk werd. In die tijd werden ook de eerste wetenschappelijke genootschappen opgericht, de Royal Society en de Académie des Sciences, waardoor er meer contact kwam tussen de onderzoekers. Belangrijke ontwikkelingen waren o.a. de constructie van de camera obscura (ca. 1500), de uitvinding van optische instrumenten als prisma, verrekijker en microscoop (Galilei, Hooke, Van Leeuwenhoek, Newton), de lichttheorieën van Descartes, Huygens en Newton; de ontwikkeling van de mechanica door Newton, Hooke en Huygens; de constructie van meetinstrumenten, o.a. de thermometer, de barometer, scheepvaartinstrumenten, veer-en slingervuurwerk; het overzicht van de magnetische verschijnselen door Gilbert. Van grote betekenis was ook de uitvinding van de logaritmen (Napier, Briggs).
In de 18e eeuw kwam naast le mechanica ook de elektriciteitsleer sterk naar voren: Leidse fles, elektriseermachine, bliksemafleider, het onderscheiden van twee soorten lading. Enkele belangrijke onderzoekers uit deze eeuw waren: Gray, Franklin, Lavoisier, Coulomb, Lagrange, terwijl ook het denken van Kant grote invloed had.
In de 19e eeuw nam de natuurkunde een hoge vlucht, waarbij de mathematische formulering van de theorieën een steeds grotere rol ging spelen. De zgn. klassieke natuurkunde werd grotendeels in deze periode gevormd. Er ontstond een stelsel van min of meer afgeronde theorieën op het gebied van mechanica, elektromagnetisme en warmteleer (thermodynamica, kinetische gastheorie). Onderzoekers die een belangrijke rol speelden, waren o.a. Volta, Gay-Lussac, Young, Dalton, Fresnel, Carnot, Faraday, Boltzmann, Maxwell, Joule.
Aan het einde van de 19e eeuw bleek dat de klassieke natuurkunde, die er redelijk in geslaagd was de dagelijkse ervaringswereld te beschrijven, in andere gevallen niet voldeed; zo was zij niet in staat atoomspectra te verklaren of de invariantie van de lichtsnelheid, die volgde uit het experiment van Michelson en Morley. Dit leidde in het begin van de 20e eeuw tot de relativiteitstheorie en de quantummechanica. Sindsdien zijn er vele nieuwe richtingen in het natuurkundig onderzoek ontstaan (kern-, deeltjes-, plasma-, lage-temperaturenfysica enz.), terwijl de inspanningen op het gebied van de klassieke natuurkunde veel minder geworden zijn. Van groot belang waren o.a. Planck, Einstein, Bohr, Lorentz, Kamerlingh-Onnes, Bose, Rutherford, Heissenberg, Kapitza, Fermi, Onsager, De Broglie, Pauli, Schrödinger, Oppenheimer, Dirac.
LITT. E.J.Dijksterhuis, De mechanisering van het wereldbeeld (1950, herdr. 1975); G.Gamov, Biografie van de fysica (1962); K.Taton (red.), History of Science (4 dln., 1963—66); R.Hooykaas, Geschiedenis der natuurwetenschappen (1971).
