Vaikka fysiikan historia itsenäisenä tieteenäalkoi vasta 1600-luvulla, sen juuret juontavat muinaisiin ajoiin, jolloin ihmiset alkoivat systematisoida ensimmäisiä tietojaan ympäröivästä maailmasta. Ennen nykyaikaa ne kuuluivat luonnonfilosofiaan ja sisälsivät tietoa mekaniikasta, tähtitiedestä ja fysiologiasta. Fysiikan todellinen historia alkoi Galileon ja hänen oppilaidensa kokeiden ansiosta. Myös tämän tieteenalan perustan loi Newton.
1700- ja 1800-luvuilla ilmestyi keskeisiä käsitteitä:energia, massa, atomit, liikemäärä jne. 1900-luvulla klassisen fysiikan rajoitukset tulivat selväksi (sen lisäksi syntyivät kvanttifysiikka, suhteellisuusteoria, mikrohiukkasten teoria jne.). Luonnontieteellinen tieto täydentyy tänä päivänä, sillä tutkijoilla on edelleen monia ratkaisemattomia ongelmia ja kysymyksiä maailmamme ja koko maailmankaikkeuden luonteesta.
antiikin
Monet muinaisen maailman pakanalliset uskonnotperustuivat astrologiaan ja tähtitutkijoiden tietoon. Optiikka vakiintui heidän yötaivaan tutkimustensa ansiosta. Tähtitieteellisen tiedon kertyminen ei voinut muuta kuin vaikuttaa matematiikan kehitykseen. Muinaiset ihmiset eivät kuitenkaan pystyneet teoreettisesti selittämään luonnonilmiöiden syitä. Papit pitivät salaman ja auringonpimennyksen syynä jumalallista vihaa, jolla ei ollut mitään tekemistä tieteen kanssa.
Samaan aikaan muinaisessa Egyptissä he oppivat mittaamaanpituus, paino ja kulma. Tämä tieto oli välttämätöntä arkkitehdeille monumentaalisten pyramidien ja temppelien rakentamisessa. Sovellettu mekaniikka kehitetty. Babylonialaiset olivat myös vahvoja siinä. He alkoivat käyttää vuorokautta ajan mittaamiseen tähtitieteellisen tietämyksensä perusteella.
Muinainen Kiinan fysiikan historia alkoi VIIvuosisadalla eaa e. Kertynyt kokemus käsityöstä ja rakentamisesta alistettiin tieteelliseen analyysiin, jonka tulokset esiteltiin filosofisissa teoksissa. Heidän tunnetuimpana kirjailijaansa pidetään Mo Tzua, joka eli 4. vuosisadalla eKr. e. Hän teki ensimmäisen yrityksen muotoilla inertian peruslakia. Silloinkin kiinalaiset keksivät kompassin ensimmäisinä. He löysivät geometrisen optiikan lait ja tiesivät camera obscuran olemassaolosta. Taivaalliseen imperiumiin ilmestyi musiikin teorian ja akustiikan alku, jota lännessä ei epäilty pitkään aikaan.
antiikin
Muinainen fysiikan historia tunnetaan parhaitenkiitos kreikkalaisten filosofien. Heidän tutkimuksensa perustui geometriseen ja algebralliseen tietoon. Esimerkiksi pythagoralaiset ilmoittivat ensimmäisinä, että luonto noudattaa yleismaailmallisia matematiikan lakeja. Kreikkalaiset näkivät tämän mallin optiikassa, tähtitiedossa, musiikissa, mekaniikassa ja muilla aloilla.
Fysiikan kehityksen historiaa on vaikea kuvitellailman Aristoteleen, Platonin, Arkhimedesen, Lucretius Caran ja Heronin teoksia. Heidän teoksensa ovat säilyneet tähän päivään melko täydellisessä muodossa. Kreikkalaiset filosofit erosivat muiden maiden aikalaisistaan siinä, että he selittivät fyysisiä lakeja ei myyttisillä käsitteillä, vaan tiukasti tieteellisestä näkökulmasta. Samaan aikaan helleenit tekivät myös suuria virheitä. Näitä ovat Aristoteleen mekaniikka. Fysiikan kehityksen historia tieteenä on paljon velkaa Hellaksen ajattelijoille jo pelkästään siksi, että heidän luonnonfilosofiansa säilyi kansainvälisen tieteen perustana 1600-luvulle asti.
Aleksandrian kreikkalaisten panos
Demokritos muotoili atomiteorian, mukaanjossa kaikki kappaleet koostuvat jakamattomista ja pienistä hiukkasista. Empedocles ehdotti aineen säilymislakia. Arkhimedes loi perustan hydrostaattiselle ja mekaniikalle esittämällä vipuvaikutuksen teorian ja laskemalla nesteen kelluvan voiman suuruuden. Hänestä tuli myös termin "painopiste" kirjoittaja.
Aleksandrian kreikkahaikaraa pidetään yhtenä niistäsuurimmat insinöörit ihmiskunnan historiassa. Hän loi höyryturbiinin, yleisti tietoa ilman elastisuudesta ja kaasujen kokoonpuristuvuudesta. Fysiikan ja optiikan kehityksen historia jatkui peilien teoriaa ja perspektiivin lakeja tutkineen Eukleideen ansiosta.
Keskiaika
Rooman valtakunnan kaatumisen jälkeen tuli romahdusmuinainen sivilisaatio. Paljon tietoa unohtui. Eurooppa pysäytti tieteellisen kehityksensä lähes tuhanneksi vuodeksi. Kristillisistä luostareista tuli tiedon temppeleitä, jotka onnistuivat säilyttämään joitakin menneisyyden töitä. Edistymistä esti kuitenkin kirkko itse. Hän alisti filosofian teologiselle opille. Ajattelijat, jotka yrittivät mennä sen rajojen yli, julistettiin harhaoppiseksi ja inkvisitio rankaisi ankarasti.
Tätä taustaa vasten luonnontieteiden ensisijaisuussiirtyi muslimeille. Fysiikan syntyhistoria arabien keskuudessa liittyy antiikin kreikkalaisten tiedemiesten teosten kääntämiseen heidän kielelleen. Niiden perusteella itämaiset ajattelijat tekivät useita tärkeitä omia löytöjä. Esimerkiksi keksijä Al-Jaziri kuvaili ensimmäistä kampiakselia.
Euroopan pysähtyneisyys kesti renessanssiin asti.Keskiajalla lasit keksittiin vanhassa maailmassa ja sateenkaaren alkuperä selitettiin. 1400-luvulla elänyt saksalainen filosofi Nikolai Cusalainen ehdotti ensimmäisenä, että universumi oli ääretön, ja oli siten aikaansa edellä. Muutama vuosikymmen myöhemmin Leonardo da Vincistä tuli kapillaarisuusilmiön ja kitkalain löytäjä. Hän yritti myös luoda ikuisen liikekoneen, mutta epäonnistuttuaan selviytymään tästä tehtävästä hän alkoi teoreettisesti todistaa tällaisen projektin epäkäytännöllisyyttä.
renessanssi
Vuonna 1543 puolalainen tähtitieteilijä Nicolaus Copernicusjulkaisi elämänsä pääteoksen "Taivaankappaleiden pyörimisestä". Tässä kirjassa, ensimmäistä kertaa kristillisessä vanhassa maailmassa, yritettiin puolustaa heliosentristä maailmanmallia, jonka mukaan maa pyörii Auringon ympäri, eikä päinvastoin, kuten Ptolemaioksen geosentrinen malli olettaa. kirkon hyväksymä. Monet fyysikot ja heidän löytönsä väittävät olevansa mahtavia, mutta juuri kirjan "Taivaankappaleiden pyörimisestä" ilmestymistä pidetään tieteellisen vallankumouksen alkuna, jota seurasi paitsi modernin fysiikan, myös moderni tiede yleensä.
Toinen kuuluisa moderni tiedemies GalileoGalileo on tunnetuin kaukoputken keksinnöstään (hän keksi myös lämpömittarin). Lisäksi hän muotoili hitauslain ja suhteellisuusperiaatteen. Galileon löytöjen ansiosta syntyi täysin uusi mekaniikka. Ilman häntä fysiikan tutkimuksen historia olisi pysähtynyt pitkään. Galileon, kuten monien hänen avarakatseisten aikalaistensa, oli vastustettava kirkon painetta, joka yritti kaikin voimin puolustaa vanhaa järjestystä.
XVII vuosisadalla
Kasvava kiinnostus tieteeseen jatkui ja1600-luvulla. Saksalaisesta mekaanikosta ja matemaatikko Johannes Kepleristä tuli planeettojen liikkeen lakien löytäjä aurinkokunnassa (Keplerin lait). Hän esitti näkemyksensä kirjassa "New Astronomy", joka julkaistiin vuonna 1609. Kepler vastusti Ptolemaiosta ja päätteli, että planeetat liikkuvat ellipseissä eivätkä ympyröissä, kuten antiikissa uskottiin. Sama tiedemies antoi merkittävän panoksen optiikan kehittämiseen. Hän tutki kaukonäköisyyttä ja likinäköisyyttä ja selvitti silmän linssin fysiologisia toimintoja. Kepler esitteli optisen akselin ja tarkennuksen käsitteet ja muotoili linssien teorian.
Ranskalainen Rene Descartes loi uuden tieteenalan - analyyttisen geometrian. Hän ehdotti myös valon taittumisen lakia. Descartesin pääteos oli vuonna 1644 julkaistu kirja "Filosofian periaatteet".
Harvat fyysikot ja heidän löytönsä tunnetaanaivan kuten englantilainen Isaac Newton. Vuonna 1687 hän kirjoitti vallankumouksellisen kirjan The Mathematical Principles of Natural Philosophy. Siinä tutkija hahmotteli yleismaailmallisen gravitaatiolain ja kolme mekaniikan lakia (tunnetaan myös nimellä Newtonin lakeja). Tämä tiedemies työskenteli väriteorian, optiikan, integraali- ja differentiaalilaskennan parissa. Fysiikan historia, mekaniikan lakien historia - kaikki tämä liittyy läheisesti Newtonin löytöihin.
Uudet rajat
1700-luku antoi tieteelle monia merkittäviä nimiä.Niistä erottuu erityisesti Leonard Euler. Tämä sveitsiläinen mekaanikko ja matemaatikko kirjoitti yli 800 teosta fysiikasta ja sellaisista aloista kuin matemaattinen analyysi, taivaanmekaniikka, optiikka, musiikin teoria, ballistiikka jne. Pietarin tiedeakatemia tunnusti hänet akateemikkokseen, minkä vuoksi Euler vietti merkittävän osan hänen elämästään Venäjällä. Tämä tutkija loi perustan analyyttiselle mekaniikalle.
On mielenkiintoista, että fysiikan aineen historia on kehittynytsellaisena kuin me sen tunnemme, kiitos ei vain ammattitutkijoille vaan myös amatööritutkijoille, jotka tunnetaan paremmin täysin eri ominaisuudessa. Silmiinpistävin esimerkki tällaisesta itseoppineesta henkilöstä oli amerikkalainen poliitikko Benjamin Franklin. Hän keksi salamanvarren, antoi suuren panoksen sähkön tutkimukseen ja teki oletuksen sen yhteydestä magnetismin ilmiöön.
1700-luvun lopulla italialainen AlessandroVolta loi "voltaic pilarin". Hänen keksinnöstään tuli ensimmäinen sähköakku ihmiskunnan historiassa. Tällä vuosisadalla esiteltiin myös Gabriel Fahrenheitin luoma elohopealämpömittari. Toinen tärkeä tapahtuma keksinnössä oli höyrykoneen keksintö, joka tapahtui vuonna 1784. Se synnytti uusia tuotantovälineitä ja teollisuuden rakennemuutosta.
Sovelletut löydöt
Jos fysiikan alun historia kehittyi sen perusteellaKoska tieteen täytyi selittää luonnonilmiöiden syyt, tilanne muuttui merkittävästi 1800-luvulla. Nyt hänellä on uusi kutsumus. Fysiikkaa alettiin vaatia hallitsemaan luonnonvoimia. Tässä suhteessa ei vain kokeellinen, vaan myös sovellettu fysiikka alkoi kehittyä nopeasti. "Sähkön Newton" André-Marie Ampère esitteli uuden sähkövirran käsitteen. Michael Faraday työskenteli samalla alueella. Hän löysi sähkömagneettisen induktion ilmiön, elektrolyysin, diamagnetismin lait ja hänestä tuli sellaisten termien kirjoittaja kuin anodi, katodi, dielektrinen, elektrolyytti, paramagnetismi, diamagnetismi jne.
Uusia tieteenaloja on syntynyt.Termodynamiikka, elastisuusteoria, tilastomekaniikka, tilastollinen fysiikka, radiofysiikka, elastisuusteoria, seismologia, meteorologia - ne kaikki muodostivat yhden modernin kuvan maailmasta.
1800-luvulla syntyi uusia tieteellisiä malleja jakäsitteitä. Thomas Young perusteli energian säilymisen lakia, James Clerk Maxwell ehdotti omaa sähkömagneettista teoriaansa. Venäläisestä kemististä Dmitri Mendeleevistä tuli jaksollisen elementtijärjestelmän kirjoittaja, joka vaikutti merkittävästi koko fysiikkaan. Vuosisadan toisella puoliskolla ilmestyi sähkötekniikka ja polttomoottori. Niistä tuli soveltavan fysiikan hedelmiä, jotka keskittyivät tiettyjen teknisten ongelmien ratkaisemiseen.
Tieteen uudelleen ajattelu
1900-luvulla fysiikan historia lyhyesti sanottuna ohittivaiheeseen, jolloin jo vakiintuneissa klassisissa teoreettisissa malleissa tapahtui kriisi. Vanhat tieteelliset kaavat alkoivat olla ristiriidassa uuden tiedon kanssa. Esimerkiksi tutkijat ovat havainneet, että valon nopeus ei riipu horjumattomalta vaikuttavasta viitekehyksestä. Vuosisadan vaihteessa löydettiin yksityiskohtaista selitystä vaativia ilmiöitä: elektronit, radioaktiivisuus, röntgensäteet.
Kerääntyneiden mysteerien vuoksi avanhan klassisen fysiikan versio. Tämän seuraavan tieteellisen vallankumouksen avaintapahtuma oli suhteellisuusteorian perustelut. Sen kirjoittaja oli Albert Einstein, joka kertoi ensimmäistä kertaa maailmalle avaruuden ja ajan välisestä syvästä yhteydestä. Uusi teoreettisen fysiikan haara on syntynyt - kvanttifysiikka. Sen muodostamiseen osallistui useita maailmankuuluja tiedemiehiä: Max Planck, Max Bohn, Erwin Schrödinger, Paul Ehrenfest ja muut.
Nykyaikaiset haasteet
1900-luvun jälkipuoliskolla kehityksen historiaafysiikka, jonka kronologia jatkuu tänään, on siirtynyt täysin uuteen vaiheeseen. Tämä ajanjakso oli avaruustutkimuksen kukoistusaika. Astrofysiikka on tehnyt ennennäkemättömän harppauksen. Avaruusteleskoopit, planeettojenväliset luotaimet ja maan ulkopuolisen säteilyn ilmaisimet ilmestyivät. Alkoi aurinkoplaneetan eri kappaleiden fyysisten tietojen yksityiskohtainen tutkimus. Nykyteknologian avulla tiedemiehet ovat löytäneet eksoplaneettoja ja uusia tähtiä, mukaan lukien radiogalakseja, pulsareita ja kvasaareita.
Avaruudessa on edelleen moniaratkaisemattomia mysteereitä. Gravitaatioaaltoja, pimeää energiaa, pimeää ainetta, maailmankaikkeuden laajenemiskiihtyvyyttä ja sen rakennetta tutkitaan. Big Bang -teoriaa laajennetaan. Maanpäällisissä olosuhteissa saatava data on suhteettoman vähän verrattuna siihen, kuinka paljon tutkijoilla on avaruudessa työtä.
Fyysikoiden keskeisiä ongelmiaNykyään se sisältää useita perustavanlaatuisia haasteita: gravitaatioteorian kvanttiversion kehittäminen, kvanttimekaniikan yleistäminen, kaikkien tunnettujen vuorovaikutusvoimien yhdistäminen yhdeksi teoriaksi, "universumin hienosäädön" etsiminen ja pimeän energian ja pimeyden ilmiöiden tarkka määrittely. asia.
