FIZIKAS VĒSTURE NO TĀS PIRMSĀKUMIEM LĪDZ MŪSDIENĀM - FIZISKĀ - 2025

Fizikas vēsturi var izsekot atpakaļ uz senatne kur filosofi klasiskā Grieķijas veltīts sevi pētījumu par darbiem Visuma. Daudzi sāka no novērošanas kā rīka, kas viņiem varēja likt saprast likumus, kas pārvalda pasauli.

Zemes, zvaigžņu kustības un mēģinājumi atklāt matērijas izcelsmi tajā laikā bija vairāki galvenie pētījumu punkti. Arī daudzi no šiem argumentiem kalpoja mehānikas attīstībai.

Alberts Einšteins, viens no svarīgākajiem skaitļiem fizikas vēsturē no 20. gadsimta,
attēla autors: Džekijs Ramirezs no Pixabay

Filozofi, piemēram, Leikipuss un Democritus, ierosināja, ka matēriju veido atomi, mazāka un nedalāmāka daļiņa. No savas puses Samos Aristarhs bija pirmais, kurš pamanīja, ka zeme griežas ap sauli, veicot pirmo Saules sistēmas heliocentrisko modeli - astronomisko plakni, kas novietoja Sauli Zemes vietā, jo kādreiz uzskatīja, ka tas atradās.

Samos Aristarhs

Aristotelis argumentēja četru elementu - gaisa, zemes, ūdens un uguns - nozīmi matērijas veidošanās procesā. Viņš arī paziņoja, ka visu, kas kustas, vada iekšējs vai ārējs motors.

Aristoteļa krūtis, izveidojis interneta arhīvs, izmantojot Wikimedia Commons

Citas nozīmīgas rakstzīmes, piemēram, Sirakūzu Arhimīds trešajā gadsimtā, sniedza ieguldījumu mehānikas izpētē, izstrādāja hidrostatikas un statikas pamatus.

Sirakūzu arhimīdi

Viņš varēja arī izveidot skriemeļa sistēmu, lai samazinātu piepūli, paceļot svarus. Nīderlandes Hiparhosam izdevās izveidot zvaigžņu kustības karti, izmantojot ģeometriju, kas ļāva atklāt astronomiskus notikumus, piemēram, aptumsumus.

Hiparhuss no Nicas - Avots: Maksims pārcēlies no de.wikipedia uz Commons uz Commons - zem publiskā domēna

Atklājumi no islāma pasaules

Daudzi senatnes pētījumi tika tulkoti arābu valodā Romas impērijas krišanas laikā. Lielu daļu no Grieķijas mantojuma atguva islāma pasaule, kas ļāva noteiktiem notikumiem notikt arī šajā kopienā. Var minēt dažus no tiem:

-Omar Khayyam (1048-1131), kurš aprēķina garumu saules gadu un ierosināja kalendāra modeli, 500 gadus pirms pašreizējā Gregora kalendāra.

- Gaisa telpa (1085-1138), viens no galvenajiem Ņūtona trešā likuma priekšgājējiem, ierosināja, ka katram izmantotajam spēkam ir reakcijas spēks. Viņu interesēja arī ātrums un viņš bija lielisks Aristotelian darbu komentētājs.

-Nasir al-Din al-Tusi (1201-1274) savā darbā aprakstīja planētu apļveida kustību pa to orbītām.

Viduslaiki

Visas zināšanas, kuras varēja mantot no laikmeta pirms viduslaikiem, draudzes locekļi pārņēma no rokas. Akadēmiskais loks aprobežojās ar baznīcas rokrakstu kopēšanu. Tomēr vēlāk notiks sadursme ticības konfliktu dēļ.

Kristiešu dilemma par islāma pasaules "pagānu" tekstu tulkošanu un pieņemšanu izraisīja zināmu nepatiku līdz Toma Akvīnas ierašanās brīdim, kuram izdevās integrēt aristoteliešu zināšanas un lielu daļu grieķu filozofijas ar kristietību. .

Svētais Tomass no Akvino

Renesanse un zinātniskā revolūcija

Senatņu zināšanu klanīšana turpinājās Renesanses laikā, bet bija cieši saistīta ar reliģiju - aspekts, kas radīja dažādas sekas jaunu atklājumu ziņā. Var nosodīt jebko, kas iebilda pret Aristotelian domāšanu vai baznīcu.

Tāds bija Nicolás Copernicus gadījums 16. gadsimtā, kad viņš apgalvoja, ka Zeme un citas planētas griežas ap sauli. To uzreiz kvalificēja kā ķecerību. Saskaņā ar kristiešu uzskatiem Zeme bija nekustīga un atradās Visuma centrā.

Nicolas Copernicus - Avots: UnknownDeutsch: UnbekanntEnglish: UnknownPolski: Nieznany

Kopernika darbs tiks publicēts tieši pirms viņa nāves 1543. gadā, pamatojoties uz Aristarco de Samos izstrādāto Saules sistēmas heliocentrisko modeli. Zemes kustības idejai izdevās būt tik revolucionārai, ka tā ļaus virzīties uz zinātniskās domas attīstību nākamajos gadsimtos.

Galileo Galilei ir arī starp tiem, kuri iebilda pret stingro akadēmiju, kuru uzspieda baznīca. Tādā veidā un ņemot par atsauci Kopernika darbus, pēc sava teleskopa uzbūvēšanas viņam izdevās atklāt jaunus elementus Saules sistēmā. Mēness kalnainā virsma, Jupitera pavadoņi un Venēras fāzes.

Galileo Galilei - Avots: Domenico Tintoretto

Galileo atzinība par Kopernika pētījumiem un viņa jaunie atklājumi izraisīja inkvizīciju, lai 68 gadu vecumā viņu notiesātu uz mājas arestu, tomēr viņš turpināja darbu no mājām un iegāja lielāko pārstāvju vēsturē attiecībā uz mūsdienu fizika.

Zinātniskā metode

Renē Dekarts

Renē Dekarts ir viens no ievērojamākajiem mūsdienu filozofiem vēsturē. Avots: wikipedia.org

Renē Dekarts ir viens no galvenajiem varoņiem, kas iezīmē zinātniskās metodes sākumu septiņpadsmitā gadsimta ietvaros. Viņš ir pazīstams ar redukcionisma attīstību - pētījumu metodi, kas sastāv no problēmas sadalīšanas dažādās daļās, lai katru no tām analizētu neatkarīgi, un tādējādi izprastu parādību vai problēmu kopumā.

Dekarts apgalvoja, ka vienīgais veids, kā izprast dabas principus, bija saprāts un matemātiskā analīze.

Mehānika

Vēl viens no galvenajiem pamata posmiem fizikas attīstībā ir mehānikas studijas. Īzaks Ņūtons ir viens no ietekmīgākajiem šajā jomā.

Īzaks Ņūtons

Viņa gravitācijas teorija savā publikācijā Matemātiskie dabas filozofijas principi 1687. gadā izskaidro, kā masa tiek piesaistīta citai masai ar spēku, kas ir apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam starp tām. Spēks, kas pazīstams kā "gravitācija" un kas atrodas visā Visumā.

Pašlaik visatzītākais ieguldījums ir trīs Ņūtona likumi:

-Pirmais no tiem nosaka, ka ķermenis nevar mainīt savu kustību, ja uz tā neiedarbojas kāds cits ķermenis.

-Otrais, kas pazīstams kā “pamatlikums”, nosaka, ka ķermenim pieliktais tīrais spēks ir proporcionāls paātrinājumam, ko ķermenis iegūst.

- Trešais likums nosaka mums darbības un reakcijas principu, nosakot, ka "ja ķermenis A iedarbojas uz citu ķermeni B, tas veic vēl vienādu darbību uz A un pretējā virzienā uz B".

Karstuma studijas

Pēc izgudrojumiem, piemēram, Toma Ņūkomena (1663-1729) tvaika dzinēja, fizikas pētījumos sāka pievērsties siltumam. Karstums sāka būt saistīts ar darba spēku, izmantojot tādus mehānismus kā ūdens riteņi.

Vēlāk amerikāņu izgudrotājs Bendžamins Tompsons, pazīstams kā grāfs Rumfords, atzīmēja darba un siltuma saistību, novērojot, kā lielgabala virsma sakarst, kad tā tiek urbta būvniecības laikā.

Bendžamina Tompsona portrets. Nav precizēts

Vēlāk britu fiziķis Džeimss Preskots Džouls (1818–1889) noteiks darba un siltuma matemātisko ekvivalentu. Turklāt atklājiet tā saucamo Džoula likumu, kas attiecas uz siltumu, ko caur strāvu rada strāva, vadītāja pretestību, pašu strāvu un tā emisijas laiku.

Džeimss Preskots Džouls

Šis atklājums ļauj mums sākt likt pamatus termodinamikas likumiem, kas pēta siltuma un temperatūras ietekmi uz darbu, radiāciju un matēriju.

Elektrības un elektromagnētisma teorija

Astoņpadsmitā gadsimta laikā elektrības un magnētisma pētījumi bija vēl viens lielisks fizikas izpētes punkts. Starp atradumiem izceļas filozofa un valstsvīra Fransisa Bekona ieteikums, ka elektriskajam lādiņam ir divi aspekti - pozitīvais un negatīvais, kas, būdami vienādi, saduras un ir atšķirīgi, piesaista viens otru.

Francisks Bekons

Bekons savā publikācijā Novum Organum izstrādāja arī jaunu zinātnes pētījumu metodi, kurā viņš konkretizēja uz empīriskiem pētījumiem balstītus pasākumus, pētījumus, kas veikti, izmantojot pieredzi un pieredzi:

1. Parādību apraksts.
2. Faktu klasifikācija trīs kategorijās vai tabulās: pirmkārt , apstākļi, kas norādīti eksperimenta veikšanas laikā; otrkārt , neesošie apstākļi, brīži, kad parādība neparādās; treškārt , mainīgie, kas atrodas dažādos līmeņos vai intensitātes pakāpēs.
3. Tabula to rezultātu noraidīšanai, kas nav saistīti ar fenomenu, un ar to saistītā stāvokļa noteikšana.

Vēl viens izlēmīgs eksperimentētājs šajā jomā bija brits Maikls Faraday (1791-1867). 1831. gadā viņš atklāja, izmantojot izraisītas straumes. Viņš eksperimentēja ar stieples ķēdi, kuras strāva tika uzturēta, ja vads pārvietojās netālu no magnēta, vai, ja nē, tad, ja magnēts kustējās netālu no ķēdes. Tas liktu pamatus elektrības ražošanai ar mehāniskām procedūrām.

Maikls Faraday

No savas puses Džeimss Klerks Maksvels sniedza būtisku ieguldījumu elektromagnētiskajā teorijā, nosakot, ka gaisma, elektrība un magnētisms ir viena un tā paša lauka daļa, ko sauc par "elektromagnētisko lauku", kurā tie paliek kustībā un ir spējīgi izstarot šķērsvirziena enerģijas viļņus. Vēlāk šī teorija parādīsies kā svarīga atsauce Einšteina pētījumos.

Mūsdienu fizika

Pēc subatomisko daļiņu, elektronu, protonu un neitronu un elektromagnētiskās teorijas atklāšanas ieeju 20. gadsimtā veidotu arī mūsdienām aktuālas teorijas. Tādējādi Alberts Einšteins ir viens no ievērojamākajiem šī laika skaitļiem.

Einšteins 1933. gadā. Autors: Acme, izmantojot Wikimedia Commons

Einšteina pētījumi parādīja relativitāti, kas pastāv, mērot ātrumu un tā saistību ar laiku, telpu un novērotāju. Einšteina laikā viena objekta ātrumu mēra tikai attiecībā pret cita objekta ātrumu.

Einšteina īpašās relativitātes teorija mainīja telpas-laika jēdzienu, kas pastāvēja līdz tam un tika publicēts 1905. gadā. Tas noteica, ka gaismas ātrums vakuumā nav atkarīgs no novērotāja kustības, tas ir, šī paliek nemainīgs un tas, ka katram novērotājam telpas-laika uztvere ir relatīva.

Tādā veidā notikumu, kas notiek divās daļās, vienlaicīgi var dažādi uztvert divi novērotāji, kas atrodas divās dažādās vietās. Likums liek domāt, ka, ja cilvēks varētu pārvietoties lielā ātrumā, telpas-laika uztvere atšķirtos no miera stāvoklī esoša cilvēka uztveres un tas, ka nekas nav piemērots gaismas ātrumam.

Attiecībā uz 1915. gadā publicēto vispārīgās relativitātes teoriju tas izskaidro, ka objekti ar lielu apjomu, piemēram, planētas, spēj saliekt telpas laiku. Šis izliekums ir pazīstams kā gravitācija, un tas spēj piesaistīt ķermeņus to virzienā.

Kvantu mehānika

Visbeidzot, jaunākajos un nozīmīgākajos pētījumu virzienos izceļas kvantu mehānika, kas koncentrējas uz dabas izpēti atomu un subatomiskajā līmenī un tās saistību ar elektromagnētisko starojumu. Tā pamatā ir novērojama dažādu enerģijas veidu atbrīvošanās rezultātā.

Subatomisko daļiņu atklāšana pavēra ceļu
Indolences jaunākajai fizikas jomai - kvantu mehānikai SVG - Rainera Kuteņa dažu traucējumu atjaunošanai un izgludināšanai. / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Šajā jomā izceļas Makss Planks, pazīstams kā kvantu teorijas tēvs. Viņš atklāja, ka radiācija tiek izstarota nelielā daļiņu daudzumā, ko sauc par "kvantām".

Maks planks

Vēlāk viņš atklāj Planka likumu, kas noteiktā temperatūrā noteica ķermeņa elektromagnētisko starojumu. Šī teorija tika izstrādāta divdesmitā gadsimta sākumā gandrīz līdzvērtīgi Einšteina teorijām.

Atsauces

1. Slavīns A (2019). Īsa fizikas vēsture un filozofija. Trenta universitātes Fizikas nodaļa. Atgūts no trentu.ca
2. Encyclopaedia Britannica redaktori (2020). Bakonijas metode. Encyclopædia Britannica, inc .. iegūts no britannica.com
3. Tilghman R, Brown L (2020). Fizika. Encyclopædia Britannica. atgūts britannica.com
4. Fizikas vēsture. Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija. Atgūts no vietnes en.wikipedia.org
5. Aristotelis, Galileo, Ņūtons un Einšteins. Kanāriju salu astrofizikas institūts. Atgūts no iac.es
6. Kas ir Džoula likums? Džoula likuma formula. Unicom elektronika. Atgūts no unicrom.com
7. Francisks Bekons. Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija. Atgūts no vietnes en.wikipedia.org
8. Valensuela I. Džeimss Clerks Maksvels, elektromagnētiskās teorijas tēvs.VIX. Atgūts no vix.com
9. Einšteina relativitātes teorija tika izskaidrota četros vienkāršos soļos. National Geographic. Atgūts no Nationalgeographic.es
10. Kriss J (2107). Kāda ir īpašās un vispārējās relativitātes teorija ?. RPP ziņas. Atgūts no rpp.pe
11. BBC News World (2019). Makss Planks, kvantu teorijas tēvs, kurš centās pārliecināt Hitleru ļaut ebreju zinātniekiem strādāt. BBC News. Atgūts no bbc.com
12. Džeks Čaloners. Zinātnes vēsture: ilustrēts stāsts. Atkopts no books.google.co.ve