Selv om fysikkens historie som en uavhengig vitenskap begynte først på 1600-tallet, går dens opprinnelse tilbake til den dypeste antikken, da folk begynte å systematisere sin første kunnskap om verden rundt seg. Fram til moderne tid tilhørte de naturfilosofien og inkluderte informasjon om mekanikk, astronomi og fysiologi. Fysikkens virkelige historie begynte takket være eksperimentene til Galileo og studentene hans. Grunnlaget for denne disiplinen ble også lagt av Newton.
På 1700- og 1800-tallet dukket det opp nøkkelbegreper: energi, masse, atomer, momentum osv. På 1900-tallet ble begrensningene for klassisk fysikk tydelige (i tillegg til kvantefysikk, teorien om relativitetsteorien, teorien om mikropartikler osv. ble født). d.). Naturvitenskapelig kunnskap blir supplert selv i dag, ettersom forskere står overfor mange uløste problemer og spørsmål om naturen til vår verden og hele universet.
Antiquity
Mange hedenske religioner i den antikke verden var basert på astrologi og astrologers kunnskap. Takket være deres studier av nattehimmelen fant dannelsen av optikk sted. Akkumuleringen av astronomisk kunnskap kunne ikke annet enn å påvirke utviklingen av matematikk. Men teoretisk for å forklare årsakenedet kunne ikke de gamle naturfenomenene. Prestene tilskrev lyn og solformørkelser til guddommelig vrede, som ikke hadde noe med vitenskap å gjøre.
Samtidig lærte gamle egyptere å måle lengde, vekt og vinkel. Denne kunnskapen var nødvendig for arkitekter i konstruksjonen av monumentale pyramider og templer. Anvendt mekanikk utviklet. Babylonerne var også sterke i det. Basert på sin astronomiske kunnskap begynte de å bruke dagen til å måle tid.
Gammal kinesisk fysikkhistorie begynte på 700-tallet f. Kr. e. Den akkumulerte erfaringen innen håndverk og konstruksjon ble utsatt for vitenskapelig analyse, hvis resultater ble presentert i filosofiske skrifter. Deres mest kjente forfatter er Mo-tzu, som levde på 400-tallet f. Kr. e. Han gjorde det første forsøket på å formulere den grunnleggende treghetsloven. Allerede da var kineserne de første som oppfant kompasset. De oppdaget lovene for geometrisk optikk og visste om eksistensen av camera obscura. I det himmelske imperiet dukket begynnelsen av teorien om musikk og akustikk opp, som lenge ikke var mistenkt i Vesten.
Antiquity
Fysikkens eldgamle historie er mest kjent takket være de greske filosofene. Forskningen deres var basert på geometrisk og algebraisk kunnskap. For eksempel var pytagoreerne de første som erklærte at naturen adlyder matematikkens universelle lover. Grekerne så dette mønsteret innen optikk, astronomi, musikk, mekanikk og andre disipliner.
Historien om fysikkens utvikling presenteres knapt uten verkene til Aristoteles, Platon, Archimedes, LucretiusKara og Gerona. Deres verk har overlevd til vår tid i en ganske fullstendig form. Greske filosofer skilte seg fra samtidige fra andre land ved at de forklarte fysiske lover ikke med mytiske begreper, men strengt tatt fra et vitenskapelig synspunkt. Samtidig gjorde også hellenerne store feil. Disse inkluderer mekanikken til Aristoteles. Historien om utviklingen av fysikk som vitenskap skylder tenkerne i Hellas mye, om ikke annet fordi deres naturfilosofi forble grunnlaget for internasjonal vitenskap frem til 1600-tallet.
Bidrag fra de aleksandrinske grekerne
Demokrit formulerte teorien om atomer, ifølge hvilken alle legemer består av udelelige og bittesmå partikler. Empedokles foreslo loven om bevaring av materie. Arkimedes la grunnlaget for hydrostatikk og mekanikk, skisserte teorien om spaken og beregnet størrelsen på oppdriftskraften til en væske. Han ble også forfatteren av begrepet "tyngdepunkt".
Heron den alexandrinske greker regnes som en av de største ingeniørene i menneskehetens historie. Han skapte en dampturbin, generaliserte kunnskap om luftens elastisitet og komprimerbarheten til gasser. Historien om utviklingen av fysikk og optikk fortsatte takket være Euclid, som studerte teorien om speil og perspektivets lover.
middelalder
Etter Romerrikets fall kom kollapsen av den gamle sivilisasjonen. Mye kunnskap er glemt. Europa stoppet sin vitenskapelige utvikling i nesten tusen år. Kristne klostre har blitt templer for kunnskap og har klart å bevare noen av fortidens skrifter. Fremgangen ble imidlertid hindret av kirken selv. Hun dempet filosofienteologisk lære. Tenkere som prøvde å gå utover det ble erklært kjettere og hardt straffet av inkvisisjonen.
På denne bakgrunn gikk forrangen i naturvitenskap over til muslimene. Historien om fremveksten av fysikk blant araberne er knyttet til oversettelsen til deres språk av verkene til gamle greske forskere. På grunnlag av dem gjorde østens tenkere flere egne viktige oppdagelser. For eksempel beskrev oppfinneren Al-Jaziri den første veivakselen.
Europeisk stagnasjon varte til renessansen. I løpet av middelalderen ble briller oppfunnet i den gamle verden og utseendet til regnbuen ble forklart. Den tyske filosofen Nicholas av Cusa fra 1400-tallet var den første som antydet at universet er uendelig, og dermed langt foran sin tid. Noen tiår senere ble Leonardo da Vinci oppdageren av fenomenet kapillaritet og friksjonsloven. Han prøvde også å lage en evighetsmaskin, men etter å ha mislyktes i denne oppgaven, begynte han å teoretisk bevise at et slikt prosjekt er umulig å gjennomføre.
Renaissance
I 1543 publiserte den polske astronomen Nicolaus Copernicus sitt livs hovedverk, "Om himmellegemenes rotasjon." I denne boken, for første gang i den kristne gamle verden, ble det gjort et forsøk på å forsvare den heliosentriske modellen av verden, ifølge hvilken jorden roterer rundt solen, og ikke omvendt, som den ptolemaiske geosentriske modellen adoptert av kirken foreslått. Mange fysikere og deres oppdagelser hevder å være store, men det er utseendet til boken "On the rotation of celestial bodies" som regnes som begynnelsen på en vitenskapelig revolusjon, som ble fulgt avfremveksten ikke bare av moderne fysikk, men av moderne vitenskap som helhet.
En annen kjent vitenskapsmann i moderne tid, Galileo Galilei, er mest kjent for sin oppfinnelse av teleskopet (han oppfant også termometeret). I tillegg formulerte han treghetsloven og relativitetsprinsippet. Takket være oppdagelsene til Galileo ble en helt ny mekanikk født. Uten ham ville historien til studiet av fysikk ha stoppet opp i lang tid. Galileo, som mange av sine vidsynte samtidige, måtte motstå presset fra kirken, og forsøkte med sin siste styrke å forsvare den gamle orden.
XVII århundre
Den økende interessen for vitenskap fortsatte inn på 1600-tallet. Den tyske mekanikeren og matematikeren Johannes Kepler ble oppdageren av lovene for planetarisk bevegelse i solsystemet (Keplers lover). Han skisserte synspunktene sine i boken "New Astronomy", utgitt i 1609. Kepler motsatte seg Ptolemaios, og konkluderte med at planetene beveger seg i ellipser, og ikke i sirkler, slik man trodde i antikken. Den samme forskeren ga et betydelig bidrag til utviklingen av optikk. Han undersøkte langsynthet og nærsynthet, og belyste de fysiologiske funksjonene til øyelinsen. Kepler introduserte begrepene optisk akse og fokus, formulerte teorien om linser.
Franske Rene Descartes skapte en ny vitenskapelig disiplin - analytisk geometri. Han foreslo også loven om lysbrytning. Hovedverket til Descartes var boken "Principles of Philosophy", utgitt i 1644.
Få fysikere og deres oppdagelser er så kjent som engelskmannen Isaac Newton. PÅI 1687 skrev han en revolusjonerende bok, The Mathematical Principles of Natural Philosophy. I den skisserte forskeren loven om universell gravitasjon og de tre mekanikkens lover (også kjent som Newtons lover). Denne forskeren jobbet med fargeteori, optikk, integral- og differensialregning. Fysikkens historie, historien til mekanikkens lover - alt dette er nært forbundet med oppdagelsene til Newton.
New Frontiers
1700-tallet ga vitenskapen mange fremragende navn. Leonhard Euler skiller seg ut blant dem. Denne sveitsiske mekanikeren og matematikeren skrev mer enn 800 verk om fysikk og slike seksjoner som matematisk analyse, himmelmekanikk, optikk, musikkteori, ballistikk, etc. St. Petersburgs vitenskapsakademi anerkjente ham som deres akademiker, og det er grunnen til at Euler brukte en betydelig del av livet hans i Russland. Det var denne forskeren som la grunnlaget for analytisk mekanikk.
Det er interessant at historien til fysikkfaget har utviklet seg slik vi kjenner den, ikke bare takket være profesjonelle forskere, men også amatørforskere, som er mye mer kjent i en helt annen egenskap. Det mest slående eksemplet på slik selvlært var den amerikanske politikeren Benjamin Franklin. Han oppfant lynavlederen, ga et stort bidrag til studiet av elektrisitet og gjorde en antagelse om dens sammenheng med fenomenet magnetisme.
På slutten av 1700-tallet skapte italieneren Alessandro Volta den «voltaiske søylen». Oppfinnelsen hans var det første elektriske batteriet i menneskets historie. Dette århundret var også preget av utseendet til et kvikksølvtermometer, skaperen av dettevar Gabriel Fahrenheit. En annen viktig oppfinnelse var oppfinnelsen av dampmaskinen, som fant sted i 1784. Det ga opphav til nye produksjonsmidler og omstrukturering av industrien.
Anvendte oppdagelser
Hvis historien om fysikkens begynnelse utviklet seg på grunnlag av at vitenskapen måtte forklare årsaken til naturfenomener, så endret situasjonen seg betydelig på 1800-tallet. Nå har hun fått et nytt kall. Fra fysikk begynte å kreve kontroll av naturkrefter. I denne forbindelse begynte ikke bare eksperimentell, men også anvendt fysikk å utvikle seg raskt. André-Marie Ampères "Newton of Electricity" introduserte et nytt konsept for elektrisk strøm. Michael Faraday jobbet i samme område. Han oppdaget fenomenet elektromagnetisk induksjon, lovene for elektrolyse, diamagnetisme og ble forfatteren av slike begreper som anode, katode, dielektrikum, elektrolytt, paramagnetisme, diamagnetisme, etc.
Nye deler av vitenskapen har dukket opp. Termodynamikk, elastisitetsteori, statistisk mekanikk, statistisk fysikk, radiofysikk, elastisitetsteori, seismologi, meteorologi - de dannet alle et enkelt moderne bilde av verden.
På 1800-tallet oppsto nye vitenskapelige modeller og konsepter. Thomas Young underbygget loven om bevaring av energi, James Clerk Maxwell foreslo sin egen elektromagnetiske teori. Den russiske kjemikeren Dmitry Mendeleev ble forfatteren av det periodiske systemet av elementer som betydelig påvirket hele fysikken. I andre halvdel av århundret dukket elektroteknikk og forbrenningsmotoren opp. De ble fruktene av anvendt fysikk, fokusert på å løse visse problemer.teknologiske oppgaver.
Rethinking Science
På 1900-tallet flyttet fysikkens historie, kort sagt, til scenen da krisen med allerede veletablerte klassiske teoretiske modeller begynte. De gamle vitenskapelige formlene begynte å motsi de nye dataene. For eksempel har forskere funnet ut at lysets hastighet ikke er avhengig av en tilsynelatende urokkelig referanseramme. Ved århundreskiftet ble det oppdaget fenomener som krevde en detaljert forklaring: elektroner, radioaktivitet, røntgenstråler.
På grunn av de akkumulerte mysteriene har en revisjon av den gamle klassiske fysikken funnet sted. Nøkkelhendelsen i denne regulære vitenskapelige revolusjonen var underbyggelsen av relativitetsteorien. Dens forfatter var Albert Einstein, som først fort alte verden om den dype forbindelsen mellom rom og tid. En ny gren av teoretisk fysikk dukket opp - kvantefysikk. Flere verdenskjente forskere deltok i dannelsen på en gang: Max Planck, Max Bohn, Erwin Schrödinger, Paul Ehrenfest og andre.
Moderne utfordringer
I andre halvdel av det 20. århundre flyttet historien om fysikkens utvikling, hvis kronologi fortsetter i dag, til et fundament alt nytt stadium. Denne perioden var preget av blomstringen av romutforskning. Astrofysikk har tatt et hopp uten sidestykke. Romteleskoper, interplanetære sonder, detektorer for utenomjordisk stråling dukket opp. En detaljert studie av de fysiske dataene til forskjellige kropper på solplaneten begynte. Ved hjelp av moderne teknologi har forskere oppdaget eksoplaneter og nye lyskilder, bl.ainkludert radiogalakser, pulsarer og kvasarer.
Space fortsetter å være full av mange uløste mysterier. Gravitasjonsbølger, mørk energi, mørk materie, akselerasjonen av universets utvidelse og dets struktur studeres. Utvider Big Bang-teorien. Dataene som kan oppnås under terrestriske forhold er uforholdsmessig små sammenlignet med hvor mye arbeid forskere har i verdensrommet.
Nøkkelproblemene fysikere står overfor i dag inkluderer flere grunnleggende utfordringer: utviklingen av en kvanteversjon av gravitasjonsteorien, generaliseringen av kvantemekanikken, foreningen av alle kjente interaksjonskrefter til én teori, søket etter "finjustering". of the Universe", så vel som de eksakte definisjonsfenomenene mørk energi og mørk materie.
