Istoria fizicii: cronologia, fizicienii și descoperirile lor

Desi istoria fizicii ca știință independentă a început abia în secolul al XVII-lea, originile sale sunt vremuri foarte vechi, atunci când oamenii au început să organizeze primul său cunoștințe despre lumea din jurul lor. Până în New Times, ele au aparținut filosofiei naturale și au inclus informații despre mecanică, astronomie și fiziologie. Istoria reală a fizicii a început cu experimentele lui Galileo și a studenților săi. De asemenea, fundamentul acestei discipline a fost pus de Newton.

În XVIII-lea și al XIX-lea, au existat concepte cheie: .. Energie, masa, atomi, impuls, etc. În secolul XX a fost limitele clare ale fizicii clasice (in afara de aceasta originea fizica cuantică, teoria relativității, teoria microparticulelor, etc ...). Cunoștințele științifice naturale sunt completate astăzi, deoarece multe probleme și întrebări nerezolvate rămân legate de natura lumii noastre și a întregului univers.

antichitate

Multe religii păgâne din Lumea Veche s-au bazat pe astrologie și cunoaștere a astrologilor. Datorită studierii cerului de noapte, a avut loc formarea optică. Acumularea de cunoștințe astronomice ar putea afecta dezvoltarea matematicii. Cu toate acestea, anticii nu au putut explica teoretic cauzele fenomenelor naturale. Preoții atribuiau eclipsa fulgerului și a soarelui mâniei divine, care nu avea nimic de-a face cu știința.

În același timp, am învățat pentru a măsura lungimea, greutatea și unghiul din Egiptul antic. Această cunoaștere a fost necesară pentru arhitecți în construcția de piramide monumentale și temple. Aplicată mecanica. Puternici în ea erau babilonienii. Ele sunt, de asemenea, pe baza cunoștințelor lor astronomice, au început să folosească o zi pentru a măsura timpul.

Istoria antică chineză a fizicii a început în secolul al VII-lea î.Hr. e. Experiența acumulată în meșteșuguri și construcții a fost supusă analizei științifice, ale cărei rezultate au fost prezentate în scrierile filosofice. Cel mai faimos autor este Mo-tzu, care a trăit în secolul IV î.Hr. e. El a făcut prima încercare de a formula legea fundamentală a inerției. Chiar și atunci, chinezii au inventat prima busolă. Ei au descoperit legile opticii geometrice și au știut despre existența unei obscura de cameră. În Regatul Mijlociu au apărut rudimente ale teoriei muzicii și acustică, care de mult timp nu bănuiau în Occident.

antichitate

Istoria antică a fizicii este cea mai cunoscută de filosofii greci. Studiile lor s-au bazat pe cunoștințe geometrice și algebrice. De exemplu, Pythagoreansul a fost primul care a declarat că natura se supune legilor universale ale matematicii. Acest model a fost văzut de greci în optică, astronomie, muzică, mecanică și alte discipline.

Istoria dezvoltării fizicii este greu de imaginat fără lucrările lui Aristotel, Platon, Arhimede, Lucretius Kara și Heron. Lucrările lor au supraviețuit în epoca noastră într-o formă destul de holistică. Filozofii greci au fost diferiți de contemporanii din alte țări prin faptul că ei explicau legile fizice nu prin concepte mitice, ci strict din punct de vedere științific. În același timp, elenii au avut și greșeli majore. Acestea includ mecanica lui Aristotel. Istoria dezvoltării fizicii ca știință se datorează mult gânditorilor din Hellas, numai pentru că filozofia lor naturală a rămas la baza științei internaționale până în secolul al XVII-lea.

Contribuția grecilor alexandrieni

Democritul a formulat teoria atomilor, conform căruia toate corpurile constau din particule indivizibile și mici. Empedocles a propus legea conservării materiei. Arhimede a pus bazele hidrostatice și mecanice, prezentând teoria pârghiei și calculând amploarea forței flotante a fluidului. De asemenea, a devenit autorul termenului de "centru de gravitate".

Eroul grecesc din Alexandria este considerat unul dintre cei mai mari ingineri din istoria omenirii. El a creat o turbină cu abur, o cunoaștere generalizată a elasticității aerului și a compresibilității gazelor. Istoria dezvoltării fizicii și a opțicii a continuat datorită lui Euclid, care a cercetat teoria oglinzilor și legile perspectivei.

Evul mediu

După căderea Imperiului Roman, colapsul civilizației antice. Multe dintre cunoștințe au fost expediate la uitare. Europa aproape o mie de ani sa oprit în dezvoltarea sa științifică. Mănăstirile creștine au devenit temple ale cunoașterii, care au reușit să păstreze unele lucrări din trecut. Cu toate acestea, progresul a fost împiedicat de biserica în sine. Ea a subordonat filosofia doctrinei teologice. Gânditorii care au încercat să treacă dincolo de ea au fost declarați eretici și pedepsiți cu cruzime de Inchiziție.

În acest context, primatul în domeniul științelor naturale a fost transmis musulmanilor. Istoria originii fizicii în rândul arabilor este legată de traducerea în limba lor a lucrărilor învățatului grec antic. Pe baza lor, gânditorii din Orient au făcut câteva descoperiri importante ale lor. De exemplu, inventatorul Al-Jaziri a descris primul arbore cotit.

Stagnarea europeană a durat până la Renaștere. Pentru Evul Mediu în Lumea Veche a inventat ochelari și a explicat aspectul curcubeului. Filozoful german al secolului al XV-lea, Nikolai Kuzansky, a sugerat pentru prima dată că universul este infinit și, astfel, cu mult înainte de vremea sa. Câteva decenii mai târziu, Leonardo da Vinci a devenit pionierul fenomenului de capilaritate și al legii fricțiunii. El a încercat, de asemenea, să creeze o mașină de mișcare perpetuă, dar fără a face față acestei sarcini, a început teoretic să dovedească imposibilitatea unui astfel de proiect.

renaştere

În 1543 astronomul polonez Nikolai Copernicus a publicat lucrarea principală a întregii sale vieți "Despre rotația corpurilor celeste". În această carte prima dată în lumea creștină veche a fost o încercare de a apăra modelul heliocentric al lumii că pământul se învârte în jurul Soarelui și nu invers, așa cum biserica ar trebui să ia modelul geocentric al lui Ptolemeu. multe oameni de știință ai fizicii și deschiderea acestora pretinde a fi mare, dar este apariția cărții „Pe rotația corpurilor cerești“, este considerat începutul revoluției științifice, care a fost urmată de apariția nu numai fizicii moderne, ci și al științei moderne, în general.

Un alt cunoscut om de știință modern Galileo Galilei a fost cel mai renumit pentru inventarea unui telescop (el deține și invenția unui termometru). În plus, el a formulat legea inerției și principiul relativității. Datorită descoperirilor lui Galileo, sa născut un mecanic complet nou. Fără el, istoria studierii fizicii ar fi stagnat de mult timp. Galileo, la fel ca mulți dintre contemporanii săi, a trebuit să reziste presiunii bisericii, care a încercat să protejeze vechea ordine cu ultimul efort.

Secolul XVII

Interesul tot mai mare în domeniul științei a continuat în secolul al XVII-lea. German mecanic și matematician Johannes Kepler a devenit descoperitorul legilor mișcării planetelor din sistemul solar (legile lui Kepler). Opiniile pe care le-a subliniat în cartea "Noua astronomie", publicată în 1609. Kepler sa opus lui Ptolemeu, concluzionând că planetele se mișcă în elipse, și nu în cercuri, așa cum se credea în antichitate. Același om de știință a contribuit semnificativ la dezvoltarea optică. El a investigat hiperopia și miopia, descoperind funcțiile fiziologice ale cristalinului ochiului. Kepler a introdus conceptele axei optice și a focalizării, a formulat teoria lentilelor.

Francezul René Descartes a creat o nouă disciplină științifică - geometrie analitică. El a propus, de asemenea, legea refracției luminii. Lucrarea principală a lui Descartes a fost cartea "Începuturile filosofiei", publicată în 1644.

Puțini fizicieni și descoperirile lor sunt cunoscuți sub numele de englezul Isaac Newton. În 1687 a scris cartea revoluționară "Principiile matematice ale filozofiei naturale". În aceasta, cercetătorul a subliniat legea gravitației universale și cele trei legi ale mecanicii (cunoscute și ca Legile lui Newton). Acest om de stiinta a lucrat la teoria culorii, a opticii, a calculilor integrale si diferentiale. Istoria fizicii, istoria legilor mecanicii - toate acestea sunt strâns legate de descoperirile lui Newton.

Noi frontiere

Secolul al XVIII-lea a dat științei numeroase nume remarcabile. Leonard Euler este deosebit de distins între ei. Acest inginer elvețian și matematician, a scris mai mult de 800 de lucrări cu privire la fizică și secțiuni, cum ar fi analiza matematica, mecanica cereasca, optica, teoria muzicii, balistică, și așa mai departe. D. Petersburg Academia de Științe el a recunoscut ca academice lor, din cauza a ceea ce o parte semnificativă Euler a vieții sale în Rusia. Acesta a fost acest cercetător care a inițiat mecanica analitică.

Este interesant faptul că istoria subiectului fizicii sa dezvoltat așa cum o știm, datorită nu numai oamenilor de știință profesioniști, ci și cercetătorilor amatori, mult mai cunoscuți într-o calitate complet diferită. Cel mai frapant exemplu al acestui autodidact a fost politicianul american Benjamin Franklin. El a inventat un fulger, a adus o mare contribuție la studiul energiei electrice și a făcut o ipoteză legată de legătura sa cu fenomenul de magnetism.

La sfârșitul secolului al XVIII-lea, italianul Alessandro Volta a creat un "pol volt". Invenția sa a devenit prima baterie electrică din istoria omenirii. Acest secol a fost marcat și de apariția unui termometru cu mercur, creat de Gabriel Fahrenheit. Un alt eveniment important de invenție a fost inventarea unui motor cu aburi, care a avut loc în 1784. Aceasta a dat naștere unor noi mijloace de producție și restructurării industriale.

Aplicații descoperite

Dacă istoria începutului fizicii sa dezvoltat pe baza faptului că știința ar trebui să explice cauza fenomenelor naturale, atunci în secolul al XIX-lea situația sa schimbat semnificativ. Acum are o vocație nouă. Din fizică a început să se impună gestionarea forțelor naturale. În legătură cu aceasta, nu numai fizica experimentală, dar și aplicată, a început să se dezvolte rapid. "Newton Electricity" Andre-Marie Amper a introdus un nou concept de curent electric. În același domeniu, Michael Faraday a lucrat. El a descoperit fenomenul de inducție electromagnetică, legile electrolizei, diamagnetism, și a fost autorul unor astfel de termeni, ca un anod, un catod, un izolator, un electrolit, paramagnetism, diamagnetism, și așa mai departe. D.

Au fost formate noi secțiuni ale științei. Termodinamica, teoria elasticității, mecanica statistică, fizica statistică, fizica de radio, teoria elasticității, seismologie, meteorologie - toate acestea formează o singură imagine a lumii moderne.

În secolul al XIX-lea, au apărut noi modele și concepte științifice. Thomas Young a justificat legea conservării energiei, James Clerk Maxwell și-a propus propria teorie electromagnetică. Chimistul rus Dmitri Mendeleyev a devenit autorul elementelor care au influențat în mod semnificativ întreaga fizică a sistemului periodic. În a doua jumătate a secolului, a apărut ingineria electrică și motorul cu combustie internă. Ele au devenit fructele fizicii aplicate, concentrate pe rezolvarea anumitor probleme tehnologice.

Regândirea științei

În secolul al XX-lea, istoria fizicii, pe scurt, a ajuns pe scena când a venit criza modelelor teoretice clasice deja stabilite. Formule științifice vechi au început să contrazică noile date. De exemplu, cercetătorii au descoperit că viteza luminii nu depinde de un cadru de referință aparent de neclintit. La începutul secolului, au fost descoperite fenomene care necesită explicații detaliate: electroni, radioactivitate, raze X.

Datorită puzzle-urilor acumulate, a avut loc o revizuire a vechii fizici clasice. Evenimentul cheie în această revoluție științifică periodică a fost justificarea teoriei relativității. Autorul său a fost Albert Einstein, care a spus pentru prima dată despre lume legătura profundă dintre spațiu și timp. O nouă ramură a fizicii teoretice - fizica cuantică. Mai mulți oameni de știință cu nume mondial au luat parte la formarea sa: Max Planck, Max Bon, Erwin Schrodinger, Paul Ehrenfest și alții.

Provocări moderne

În a doua jumătate a secolului XX, istoria dezvoltării fizicii, a cărei cronologie continuă astăzi, sa mutat într-o etapă fundamental nouă. Această perioadă a fost marcată de perioada de glorie a explorării spațiului. Astrofizica a făcut un salt fără precedent. Au apărut telescoape spațiale, sonde interplanetare, detectoare de radiații extraterestre. A început un studiu detaliat al datelor fizice ale diferitelor corpuri ale planetei solare. Cu ajutorul tehnologiei moderne, oamenii de știință au descoperit exoplanetă și lumini noi, inclusiv galaxii radio, pulsari și quasari.

Cosmosul continuă să ascundă o mulțime de mistere nerezolvate. Undele gravitaționale, energia întunecată, materia întunecată, accelerarea expansiunii universului și structura sa sunt studiate. Teoria Big Bang-ului este suplimentată. Datele care pot fi obținute în condiții terestre sunt incomensurabil de mici în comparație cu numărul de oameni de știință din muncă care au loc în spațiu.

Principalele provocări cu care se confruntă fizicienii de astăzi includ mai multe provocări fundamentale: dezvoltarea unei versiuni cuantice a unei teorii gravitaționale, generalizarea mecanicii cuantice, care combină într-o singură teorie a tuturor forțelor cunoscute de interacțiune, căutarea de „reglaj fin al universului“, precum și o definiție precisă a energiei întunecate și fenomen întunecat materie.