ZGODOVINA FIZIKE OD NJENEGA NASTANKA DO DANES - FIZIČNO - 2025

Zgodovina fizike se lahko izsledi nazaj do antike, kjer filozofi klasične Grčije se posvetil študiju delovanju vesolja. Mnogi so začeli od opazovanja, kot orodja, ki bi jih lahko pripeljalo do razumevanja zakonov, ki urejajo svet.

Premiki Zemlje, zvezde in poskusi odkrivanja izvora materije so bili takrat nekaj glavnih raziskovalnih točk. Tudi veliko teh argumentov je služilo razvoju mehanike.

Albert Einstein, ena najpomembnejših osebnosti v zgodovini fizike iz 20. stoletja
Slika Jackie Ramirez iz Pixabaja

Filozofi, kot sta Leucippus in Democritus, so predlagali, da je materija sestavljena iz atomov, manjšega in nedeljivega delca. Aristarh iz Samosa je prvi ugotovil, da se zemlja vrti okoli sonca in je izvedel prvi heliocentrični model osončja, astronomsko ravnino, ki je namesto Zemlje postavila Sonce v sredino, saj je nekoč mislil, da nahajalo se je.

Aristarh iz Samosa

Aristotel je trdil, kako pomembni so štirje elementi - zrak, zemlja, voda in ogenj - v procesu nastajanja materije. Izjavil je tudi, da vse, kar se premika, poganja notranji ali zunanji motor.

Bust of Aristotel, Internet Archive, via Wikimedia Commons

Drugi pomembni liki, kot je Archimedes iz Sirakuze v tretjem stoletju, so prispevali k preučevanju mehanike, izdelali osnove hidrostatike in statike.

Arhimed Sirakuze

Prav tako bi lahko ustvaril škripec za zmanjšanje napora pri dvigovanju uteži. Hipparh iz Nikeje je uspel izdelati zemljevid gibanja zvezd skozi geometrijo, ki je omogočal zaznavanje astronomskih dogodkov, kot so mrki.

Hipparh iz Niceje - Vir: Maksim prenesel iz de.wikipedia v Commons - pod javno domeno

Najdbe iz islamskega sveta

Številne študije antike so bile v času padca rimskega imperija prevedene v arabščino. Večji del grške zapuščine je povrnil islamski svet, kar je omogočilo, da se je znotraj te skupnosti dogajalo tudi določeno dogajanje. Nekatere izmed njih je mogoče omeniti:

-Omar Khayyám (1048-1131), ki je izračunal dolžino sončnega leta in predlagal model koledarja 500 let pred trenutnim gregorijanskim koledarjem.

-Avempace (1085–1138), eden glavnih predhodnikov Newtonovega tretjega zakona, je predlagal, da za vsako uporabljeno silo obstaja reakcijska sila. Zanimala ga je tudi hitrost in je bil velik komentator Aristotelovih del.

-Nasir al-Din al-Tusi (1201-1274) je v svojem delu opisal krožno gibanje planetov na njihovih orbitah.

Srednja leta

Vsa znanja, ki so jih lahko podedovali iz obdobja pred srednjim vekom, so člani cerkve vzeli iz prve roke. Akademsko področje je bilo omejeno na kopiranje cerkvenih rokopisov. Vendar bi pozneje prišlo do spopada zaradi konfliktov vere.

Dilema kristjanov glede prevajanja in sprejemanja besedil "poganskega" porekla iz islamskega sveta je vzbudila nekaj averzije do prihoda Toma Akvinskega, ki mu je uspelo združiti Aristotelovo znanje in veliko grške filozofije s krščanstvom .

Sveti Tomaž Akvinski

Renesansa in znanstvena revolucija

Prizadevanje za znanje starodavnih se je nadaljevalo tudi v času renesanse, vendar tesno povezano z religijo, kar je prineslo različne posledice v smislu novih odkritij. Vse, kar bi nasprotovalo aristotelovski misli ali cerkvi, bi bilo mogoče obsoditi.

Tak primer je bil Nicolás Kopernik v 16. stoletju, ko je trdil, da se Zemlja in drugi planeti vrtijo okoli sonca. To je bilo takoj označeno za krivoverstvo. Po krščanskih verovanjih je bila Zemlja nepremična in je bila v središču vesolja.

Nicolas Copernicus - Vir: UnknownDeutsch: Unbekannt Angleščina: NeznanPolski: Nieznany

Kopernikovo delo bi bilo objavljeno tik pred njegovo smrtjo leta 1543, na podlagi heliocentričnega modela osončja, ki ga je razvil Aristarco de Samos. Zamisel o gibanju Zemlje je uspela biti tako revolucionarna, da bo dala pot razvoju znanstvene misli v naslednjih stoletjih.

Galileo Galilei je tudi med tistimi, ki so nasprotovali togi akademiji, ki jo je vsiljevala cerkev. Na ta način in kopernikova dela je vzel za referenco, potem ko je zgradil lasten teleskop, je uspel odkriti nove elemente znotraj osončja. Gorska površina Lune, lune Jupitra in faze Venere.

Galileo Galilei - Vir: Domenico Tintoretto

Galileovo priznanje o Kopernikovih študijah in njegovih novih ugotovitvah je povzročilo, da ga je Inkvizicija obsodila na hišni pripor v starosti 68 let, vendar je delo nadaljeval od doma in se v zgodovino največjih predstavnikov spustil v zgodovino razvoja moderna fizika.

Naučna metoda

Rene Descartes

René Descartes je eden najvidnejših sodobnih filozofov v zgodovini. Vir: wikipedia.org

René Descartes je eden glavnih junakov, ki v okviru sedemnajstega stoletja označujejo začetek znanstvene metode. Znan je po razvoju redukcionizma, študijske metode, ki je sestavljena iz dekompozicije problema na različne dele, da se vsak od njih analizira neodvisno in s tem nato razume celoten pojav ali problem v celoti.

Descartes je trdil, da je načela narave edini način za razumevanje z razumom in matematično analizo.

Mehanika

Drugi izmed velikih temeljnih korakov za razvoj fizike je študij mehanike. Isaac Newton je eden najvplivnejših na tem področju.

Isaac Newton

Njegova teorija gravitacije v njegovi publikaciji Matematični principi naravne filozofije leta 1687 pojasnjuje, kako maso privlači druga masa s silo, obratno sorazmerno s kvadratom razdalje med njima. Sila, znana kot "gravitacija", ki je prisotna po vsem vesolju.

Trenutno najbolj priznani prispevki so Newtonovi trije zakoni:

- Prvi od njih ugotovi, da telo ne more spremeniti svojega gibanja, če nanj ne deluje drugo telo.

- Drugi, znan kot "temeljni zakon", pravi, da je neto sila, uporabljena na telo, sorazmerna s pospeškom, ki ga telo pridobi.

- Tretji zakon nam pove načelo delovanja in reakcije, ki določa, da "če telo A izvaja dejanje na drugem telesu B, izvede drugo enako dejanje na A in v nasprotni smeri na B."

Študije toplote

Po izumih, kot je parni stroj Thomas Newcomen (1663-1729), so se študije fizike začele osredotočati na toploto. Toplota se je začela povezovati z delovno silo, in sicer prek mehanizmov, kot so vodna kolesa.

Pozneje je Američan in izumitelj Benjamin Thompson, znan kot grof Rumford, opazil razmerje med delom in vročino, in sicer tako, da je opazoval, kako se je v času gradnje topla segrela površina topa.

Portret Benjamina Thompsona Ni določeno

Kasneje bi britanski fizik James Prescott Joule (1818-1889) vzpostavil matematično enakovrednost med delom in toploto. Poleg tega odkrijte, kar je znano kot Joulelov zakon, ki povezuje toploto, ki jo ustvari tok skozi prevodnik, upor prevodnika, sam tok in čas oddajanja.

James Prescott Joule

To odkritje nam omogoča, da začnemo postavljati temelje zakonov termodinamike, ki preučujejo vpliv toplote in temperature na delo, sevanje in materijo.

Teorija elektrike in elektromagnetizma

V osemnajstem stoletju je bilo raziskovanje električne energije in magnetizma še ena velika točka učenja fizike. Med ugotovitvami izstopa predlog filozofa in državnika Francisca Bacona, da ima električni naboj dva vidika, pozitiven in negativen, ki se med seboj enakovredno trčita in sta drugačna.

Francis Bacon

Bacon je v svoji publikaciji Novum Organum razvil tudi novo metodo študija za znanost, v kateri je določil določene korake za raziskave, ki temeljijo na empirizmu, študije, izvedene prek izkušenj in izkušenj:

1. Opis pojavov.
2. Razvrstitev dejstev v tri kategorije ali tabele: prvič , okoliščine, podane v času izvedbe poskusa; drugič , odsotne okoliščine, trenutki, v katerih se pojav ne pojavlja; tretjič , spremenljivke, prisotne na različnih ravneh ali stopnjah intenzivnosti.
3. Tabela zavrnitve tistih rezultatov, ki niso povezani s pojavom, in določitev, kaj je s tem povezano.

Drugi odločilen eksperimentalist na tem področju je bil Britanec Michael Faraday (1791-1867). Leta 1831 je svoje odkritje opravil s pomočjo induciranih tokov. Eksperimentiral je z žičnim vezjem, katerega tok se je vzdrževal, če se je žica gibala blizu magneta ali če se magnet giblje blizu vezja drugače. To bi postavilo temelje za proizvodnjo električne energije z mehanskimi postopki.

Michael Faraday

Svoje strani je James Clerk Maxwell temeljno prispeval k elektromagnetni teoriji in opredelil, da so svetloba, elektrika in magnetizem del istega polja, imenovanega "elektromagnetno polje", v katerem ostanejo v gibanju in so sposobni oddajajo prečne valove energije. Kasneje se bo ta teorija zdela pomembna referenca za Einsteinove študije.

Sodobna fizika

Po odkritju subatomskih delcev, elektronov, protonov in nevtronov ter elektromagnetni teoriji bi vstop v 20. stoletje sestavljali tudi teorije, pomembne za sodobni čas. Tako je Albert Einstein med najvidnejšimi osebnostmi tega časa.

Einstein leta 1933. avtor Acme, prek Wikimedia Commons

Einsteinove študije so pokazale relativnost, ki obstaja pri merjenju hitrosti in njeno povezanost s časom, prostorom in opazovalcem. V Einsteinovem času je bila hitrost enega predmeta merjena le glede na hitrost drugega predmeta.

Einsteinova teorija posebne relativnosti je spremenila koncept vesolja in časa, ki je obstajal do tega trenutka, in je bil objavljen leta 1905. Ugotovil je, da je hitrost svetlobe v vakuumu neodvisna od gibanja opazovalca, to je to ostaja konstantna in da je zaznavanje prostora-časa za vsakega opazovalca relativno.

Tako lahko dva opazovalca, ki sta na dveh različnih mestih, dogodek, ki se zgodi v dveh delih, hkrati različno dojemata. Zakon nakazuje, da če bi se človek lahko premikal z veliko hitrostjo, bi bilo dojemanje prostora-časa drugačno kot pri človeku v mirovanju in da se nič ne more uskladiti s hitrostjo svetlobe.

Kar zadeva teorijo splošne relativnosti, objavljeno leta 1915, razlaga, da so predmeti z velikimi količinami, kot so planeti, sposobni upogibati prostor-čas. Ta ukrivljenost je znana kot gravitacija in je sposobna pritegniti telesa proti njima.

Kvantna mehanika

Nazadnje v najnovejših in najpomembnejših področjih raziskav izstopa kvantna mehanika, ki se osredotoča na preučevanje narave na atomski in subatomski ravni ter njen odnos z elektromagnetnim sevanjem. Temelji na opazovanju z osvobajanjem različnih oblik energije.

Odkritje subatomskih delcev je utrlo pot enemu najnovejših področij fizike, kvantni mehaniki
SVG, ki ga je opravila Indolences. / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Na tem področju izstopa Max Planck, znan kot oče kvantne teorije. Odkril je, da sevanje oddaja v majhnih količinah delcev, imenovanih "kvant".

Max planck

Kasneje odkrije Planckov zakon, ki je določil elektromagnetno sevanje telesa pri določeni temperaturi. Ta teorija je bila razvita v zgodnjem dvajsetem stoletju skoraj enakovredno Einsteinovim teorijam.

Reference

1. Slavin A (2019). Kratka zgodovina in filozofija fizike. Oddelek za fiziko, Univerza v Trentu. Obnovljeno iz trentu.ca
2. Uredniki Encyclopeedia Britannica (2020). Baconijeva metoda. Encyclopædia Britannica, inc .. pridobljeno iz britannica.com
3. Tilghman R, Brown L (2020). Fizika. Encyclopædia Britannica. predelana britannica.com
4. Zgodovina fizike. Wikipedija, brezplačna enciklopedija. Pridobljeno s strani en.wikipedia.org
5. Aristotel, Galileo, Newton in Einstein. Inštitut za astrofiziko na Kanarskih otokih. Pridobljeno iz iac.es
6. Kaj je zakon Joule? Joule's Formula Law. Unicom elektronika. Pridobljeno od unicrom.com
7. Francis Bacon. Wikipedija, brezplačna enciklopedija. Pridobljeno s strani en.wikipedia.org
8. Valenzuela I. James Clerk Maxwell, oče elektromagnetne teorije.VIX. Pridobljeno z vix.com
9. Einsteinova teorija relativnosti je razložila v štirih preprostih korakih. National Geographic. Pridobljeno z nacionalgeographic.es
10. Cruz J (2107). Kaj je teorija posebne in splošne relativnosti ?. Novice RPP. Obnovljeno iz rpp.pe
11. BBC News World (2019). Max Planck, oče kvantne teorije, ki je poskušal Hitlerja prepričati, naj omogoči judovskim znanstvenikom delo. BBC News. Pridobljeno s spletnega mesta bbc.com
12. Jack Challoner. Zgodovina znanosti: ilustrirana zgodba. Pridobljeno iz books.google.co.ve