Povijest fizike: kronologija, fizičari i njihova otkrića

Iako je povijest fizike kao samostalne znanosti počelo je tek u XVII stoljeću, svoje korijene su vrlo davnina, kada su ljudi počeli organizirati svoj prvi znanja o svijetu oko njih. Do New Timesa pripadali su prirodnoj filozofiji i sadržavali su informacije o mehanici, astronomiji i fiziologiji. Prava povijest fizike započela je pokusima Galilea i njegovih učenika. Također, temelj ove discipline položio je Newton.

U XVIII i XIX stoljeća, bilo je ključni pojmovi: .. energija, masa, atomi, zamah, itd XX stoljeća bili su jasni ograničenja klasične fizike (osim što je nastao kvantne fizike, teorije relativnosti, teoriju mikročestica, itd ...). Prirodno znanstveno znanje nadopunjuje se danas, jer mnogi neriješeni problemi i pitanja ostaju o prirodi našega svijeta i cijelog svemira.

antika

Mnoge poganske religije antičkog svijeta temelje se na astrologiji i poznavanju astrologa. Zahvaljujući njihovim istraživanjima noćnog neba nastalo je formiranje optike. Akumulacija astronomskog znanja nije mogla utjecati na razvoj matematike. Međutim, drevni ljudi nisu teorijski mogli objasniti uzroke prirodnih fenomena. Svećenici pripisuju munje i sunčeve pomrčine božanskom gnjevanju, koje nemaju nikakve veze sa znanostima.

U isto vrijeme, u drevnom Egiptu, naučili smo mjeriti duljinu, težinu i kut. Ovo znanje bilo je neophodno za arhitekte u izgradnji monumentalnih piramida i hramova. Razvijene su primijenjene mehanike. U njoj su bili snažniji Babilonci. Oni su na temelju svojih astronomskih znanja počeli koristiti dan za mjerenje vremena.

Drevna kineska povijest fizike započela je u 7. stoljeću prije Krista. e. Akumulirano iskustvo u obrtu i gradnji podvrgnuto je znanstvenoj analizi, čiji su rezultati bili izloženi u filozofskim spisima. Najpoznatiji autor Mo-tzu, koji je živio u IV stoljeću prije Krista. e. Napravio je prvi pokušaj formuliranja temeljnog zakona inercije. Čak i tada, Kinezi su izumili prvi kompas. Otkrili su zakone geometrijske optike i znali za postojanje kamere obscure. U Srednjem Kraljevstvu pojavili su se temelji glazbene teorije i akustike, koji za dugo vremena nisu sumnjali na Zapadu.

antika

Drevna povijest fizike najpoznatiji su grčki filozofi. Njihova se istraživanja temeljila na geometrijskom i algebarskom znanju. Na primjer, Pitagorejci su prvi koji su proglasili da priroda poštuje univerzalne zakone matematike. Ovaj uzorak vidjeli su Grci u optici, astronomiji, glazbi, mehanici i drugim disciplinama.

Povijest razvoja fizike ne bi moglo zamisliti bez djela Aristotela, Platona, Arhimed, Heron i Lukrecija. Njihova su djela preživjela u naše vrijeme u prilično holističnom obliku. Grčki filozofi razlikovali su se od suvremenika iz drugih zemalja u tome što su tumačili fizičke zakone ne mitskim pojmovima, već isključivo sa znanstvenog stajališta. Istodobno, Heleni su imali i velike pogreške. To uključuje mehaniku Aristotela. Povijest razvoja fizike kao znanosti duguje mislilaca Grčke, ako je samo zato što je njihova prirodna filozofija ostala osnovu međunarodne znanosti sve do XVII stoljeća.

Doprinos Aleksandrijskih Grka

Demokrit je formulirao teoriju atoma, prema kojemu se sva tijela sastoje od nedjeljivih i sićušnih čestica. Empedocles predložio je zakon o očuvanju materije. Arhimed je postavio temelje hidrostatike i mehanike, postavljajući teoriju poluge i izračunavajući veličinu jačine uzgona tekućine. Također je postao autor pojma "težište".

Aleksandrijski grčki čapar smatra se jednim od najvećih inženjera u ljudskoj povijesti. On je stvorio parnu turbinu, generalizirano poznavanje elastičnosti zraka i kompresibilnosti plinova. Povijest razvoja fizike i optike nastavila se zahvaljujući Euclidu, koji je istraživao teoriju zrcala i zakona perspektive.

Srednji vijek

Nakon pada Rimskog Carstva, kolapsa drevne civilizacije. Mnogo je znanja prešlo u zaborav. Europa se gotovo tisuću godina zaustavila u znanstvenom razvoju. Kršćanski samostani postali su hramovi znanja, koji su uspjeli sačuvati neka djela iz prošlosti. Međutim, napredak je otežavao samu crkvu. Podredila je filozofiju na teološku doktrinu. Razmišljači koji su pokušali izaći iz nje su proglašeni heretikom i okrutno kažnjeni inkvizicijom.

U tom kontekstu, primat u prirodnim znanostima prenio je muslimanima. Povijest podrijetla fizike među Arapima povezana je s prijevodom na svoj jezik djela drevnih grčkih znanstvenika. Na temelju njih, mislioci Istoka donijeli su nekoliko važnih otkrića. Na primjer, izumitelj Al-Jaziri opisao je prvu radilicu.

Europska stagnacija traja do renesanse. Za srednji vijek u Starom svijetu izumio je naočale i objasnio pojavu dugine. Njemački filozof XV. Stoljeća, Nikolaj Kuzansky, prvo je sugerirao da je svemir beskonačan i daleko ispred svog vremena. Nekoliko desetljeća kasnije, Leonardo da Vinci postao je pionir fenomena kapilarnosti i zakona trenja. Također je nastojao stvoriti stalni pokretni stroj, ali bez suočavanja s ovim zadatkom, teoretski je počeo dokazati nemogućnost takvog projekta.

renesansa

1543. godine poljski astronom Nikolai Kopernik objavio je glavni rad cijelog svog života "O rotaciji nebeskih tijela". U ovoj knjizi prvi put u kršćanskoj Stari svijet je bio pokušaj da se brani heliocentrični model svijeta da se Zemlja okreće oko Sunca, a ne obrnuto, kao što se Crkva trebala uzeti geocentričnih model Ptolomeja. mnogo znanstvenici fizike a njihova otkrića podrazumijevaju naslov velikog, ali je izgled knjige "O rotaciji nebeskih tijela", koji se smatra početkom znanstvene revolucije, nakon čega slijedi nastanak ne samo moderne fizike već i moderne znanosti kao cjeline.

Još jedan poznati moderni znanstvenik Galileo Galilei bio je najpoznatiji po izumu teleskopa (on također posjeduje izum termometra). Osim toga, on je formulirao zakon inercije i načelo relativnosti. Zahvaljujući otkrićima Galilea, rođen je posve novi mehaničar. Bez njega, povijest proučavanja fizike bila bi dugo zaustavljena. Galileo, poput mnogih njegovih široko suvremenika, morao se oduprijeti pritisku crkve, koji je pokušao zaštititi stari red s posljednjim naporom.

XVII stoljeće

Sve veći interes za znanost nastavljen je u 17. stoljeću. Njemački mehaničar i matematičar Johannes Kepler postao je otkrivač zakona kretanja planeta u Sunčevom sustavu (Keplerovi zakoni). Njegova gledišta iznesena u knjizi "Nova astronomija", objavljena 1609. Kepler protiv Ptolemeja, zaključivši da se planeti kreću u elipsama, a ne krugovima, jer se smatralo u antici. Isti znanstvenik je značajan doprinos razvoju optike. Istraživao je hiperkopiju i miopiju, otkrivajući fiziološke funkcije leće oka. Kepler je uveo koncepte optičke osi i fokusa, formulirao teoriju leća.

Francuski René Descartes stvorio je novu znanstvenu disciplinu - analitičku geometriju. Također je predložio zakon o lomljenju svjetlosti. Glavno djelo Descartesa bila je knjiga "Počeci filozofije", objavljena 1644.

Nekolicina fizičara i njihova otkrića poznata su kao engleski Isaac Newton. Godine 1687. napisao je revolucionarnu knjigu "Matematička načela prirodne filozofije". U njemu je istraživač iznio zakon o univerzalnoj gravitaciji i tri zakona mehanike (također poznat kao Newtonovim zakonima). Ovaj je znanstvenik radio na teoriji boje, optike, integralne i diferencijalne kalkulacije. Povijest fizike, povijest zakona mehanike - sve je to usko povezano s otkrićima Newtona.

Nove granice

XVIII stoljeće davalo je znanost mnogo izvanrednih imena. Leonard Euler posebno se ističe među njima. Ovaj švicarski inženjer i matematičar, napisao je više od 800 radova na fizici i takve dijelove kao matematička analiza, nebeske mehanike, optike, teorije glazbe, balistike, i tako dalje. Ga je D. Petersburg Academy of Sciences priznat kao njihov akademski, zbog onoga što Euler značajan dio svog života u Rusiji. Taj je istraživač pokrenuo analitičku mehaniku.

Zanimljivo je da se povijest predmeta fizike razvila onako kako je poznajemo, zahvaljujući ne samo stručnim znanstvenicima, nego i istraživačima amatera, mnogo poznatiji u potpuno drugačijoj kvaliteti. Najočigledniji primjer ovog samouka je bio američki političar Benjamin Franklin. Izumio je munje, napravio veliki doprinos proučavanju električne energije i pretpostavljao je da je povezan s fenomenom magnetizma.

Potkraj XVIII stoljeća talijanski Alessandro Volta stvorio je "volt pole". Njegov izum postao je prva električna baterija u povijesti čovječanstva. Ovo je stoljeće obilježilo i pojava žive toplomjera koju je stvorio Gabriel Fahrenheit. Drugi važan događaj izuma bio je izum parnog stroja koji se dogodio 1784. godine. To je rodilo nove načine proizvodnje i restrukturiranja industrije.

Primijenjena otkrića

Ako je povijest početka fizike razvijeni temelji se na činjenici da je znanost morao objasniti uzrok prirodnih fenomena, u XIX stoljeću situacija se znatno promijenila. Sada ima novu poziv. Od fizike je počeo zahtijevati upravljanje prirodnim snagama. U svezi s tim, ne samo eksperimentalna nego i primijenjena fizika počela se brzo razvijati. "Newton Electricity" Andre-Marie Amper predstavila je novi koncept električne struje. U istom polju, Michael Faraday radio je. On je otkrio fenomen elektromagnetske indukcije, zakoni elektrolize, diamagnetism, a bio je autor takve uvjete, kao anode, katode, izolator, elektrolit, paramagnetizam, diamagnetism, i tako dalje. D.

Stvoreni su novi dijelovi znanosti. Termodinamika, teorija elastičnosti, statistička mehanika, statistička fizika, radiofizika, teorija elastičnosti, seizmologija, meteorologija - svi su oblikovali jednu modernu sliku svijeta.

U XIX stoljeću pojavili su se novi znanstveni modeli i koncepti. Thomas Young opravdavao zakon o očuvanju energije, James Clerk Maxwell predložio je svoju elektromagnetsku teoriju. Ruski kemičar Dmitrij Mendelejev postao je autorom elemenata koji su značajno utjecali na cijelu fiziku periodičkog sustava. U drugoj polovici stoljeća pojavio se elektrotehniku ​​i motor s unutarnjim izgaranjem. Oni su postali plod primijenjene fizike, usredotočeni na rješavanje određenih tehnoloških problema.

Preispitivanje znanosti

U dvadesetom stoljeću, povijest fizike, ukratko, otišla je na pozornicu kada je došla kriza već uspostavljenih klasičnih teorijskih modela. Stare znanstvene formule počele su proturječiti novim podacima. Na primjer, istraživači su otkrili da brzina svjetlosti ne ovisi o naizgled neosjetljivom referentnom okviru. Na prijelazu stoljeća otkriveni su pojmovi koji zahtijevaju detaljno objašnjenje: elektrone, radioaktivnost, rendgenske zrake.

Zbog nagomilanih zagonetki dogodio se revizija stare klasične fizike. Ključni događaj u ovoj redovitoj znanstvenoj revoluciji bio je opravdanje teorije relativnosti. Njegov autor bio je Albert Einstein, koji je prvi put rekao svijetu o dubokoj povezanosti prostora i vremena. Nova grana teoretske fizike - kvantna fizika. U formiranju je sudjelovalo više znanstvenika sa svjetskim imenom: Max Planck, Max Bon, Erwin Schrodinger, Paul Ehrenfest i drugi.

Suvremeni izazovi

U drugoj polovici 20. stoljeća povijest razvoja fizike, kronologija koja se i danas nastavlja, preselila se u temeljno novu pozornicu. Ovo razdoblje obilježilo je zimsko razdoblje istraživanja svemira. Astrofizika je napravila nevjerojatan skok. Prostorni teleskopi, interplanetarne sonde, detektori izvanzemaljskih zračenja pojavili su se. Započela je detaljna studija o fizikalnim podacima raznih tijela solarnog planeta. Pomoću suvremene tehnologije znanstvenici su otkrili egzoplanete i nove svjetiljke, uključujući radio galaksije, pulsare i kvazare.

Svemir nastavlja prikriti mnogo neriješenih misterija. Proučavaju se gravitacijski valovi, tamna energija, tamna tvar, ubrzanje širenja svemira i njegove strukture. Nadopunjuje se teorija Big Banga. Podatci koji se mogu dobiti u zemaljskim uvjetima su nezamislivo mali u usporedbi s koliko znanstvenici rade u prostoru.

Ključni izazovi s kojima se suočava fizičari danas uključuju nekoliko temeljnih izazova: razvoj kvantne verziji gravitacijske teorije, generalizacije kvantne mehanike, kombinirajući u jedinstvenu teoriju svih poznatih sila interakcije, potraga za „fino podešavanje svemira”, kao i precizna definicija tamne energije i tamne fenomena stvar.