Selv om fysikkens historie som selvstændig videnskab først begyndte i det 17. århundrede, går dens oprindelse tilbage til den dybeste oldtid, hvor folk begyndte at systematisere deres første viden om verden omkring dem. Indtil moderne tid tilhørte de naturfilosofien og omfattede information om mekanik, astronomi og fysiologi. Fysikkens virkelige historie begyndte takket være Galileos og hans elevers eksperimenter. Grundlaget for denne disciplin blev også lagt af Newton.
I det 18. og 19. århundrede dukkede nøglebegreber op: energi, masse, atomer, momentum osv. I det 20. århundrede blev den klassiske fysiks begrænsninger tydelige (udover kvantefysikken, teorien om relativitetsteorien, teorien om mikropartikler osv. blev født). d.). Naturvidenskabelig viden suppleres selv i dag, da forskere står over for mange uløste problemer og spørgsmål om naturen af vores verden og hele universet.
Antiquity
Mange hedenske religioner i den antikke verden var baseret på astrologi og astrologers viden. Takket være deres studier af nattehimlen fandt dannelsen af optik sted. Ophobningen af astronomisk viden kunne ikke andet end at påvirke udviklingen af matematik. Men teoretisk for at forklare årsagernekunne de gamles naturfænomener ikke. Præsterne tilskrev lyn og solformørkelser guddommelig vrede, som intet havde med videnskab at gøre.
Samtidig lærte gamle egyptere at måle længde, vægt og vinkel. Denne viden var nødvendig for arkitekter i opførelsen af monumentale pyramider og templer. Anvendt mekanik udviklet. Babylonierne var også stærke i det. De begyndte, baseret på deres astronomiske viden, at bruge dagen til at måle tid.
Gammel kinesisk fysikhistorie begyndte i det 7. århundrede f. Kr. e. Den akkumulerede erfaring inden for håndværk og konstruktion blev udsat for videnskabelig analyse, hvis resultater blev præsenteret i filosofiske skrifter. Deres mest berømte forfatter er Mo-tzu, som levede i det 4. århundrede f. Kr. e. Han gjorde det første forsøg på at formulere den grundlæggende inertilov. Allerede dengang var kineserne de første til at opfinde kompasset. De opdagede den geometriske optiks love og vidste om eksistensen af camera obscura. I det himmelske imperium dukkede begyndelsen af teorien om musik og akustik op, som man i lang tid ikke havde mistanke om i Vesten.
Antiquity
Fysikkens antikke historie er bedst kendt takket være de græske filosoffer. Deres forskning var baseret på geometrisk og algebraisk viden. For eksempel var pythagoræerne de første til at erklære, at naturen adlyder matematikkens universelle love. Grækerne så dette mønster i optik, astronomi, musik, mekanik og andre discipliner.
Historien om fysikkens udvikling præsenteres næppe uden værker af Aristoteles, Platon, Archimedes, LucretiusKara og Gerona. Deres værker har overlevet til vor tid i en ret komplet form. Græske filosoffer adskilte sig fra samtidige fra andre lande ved, at de forklarede fysiske love ikke med mytiske begreber, men strengt taget fra et videnskabeligt synspunkt. Samtidig begik hellenerne også store fejl. Disse omfatter Aristoteles' mekanik. Historien om fysikkens udvikling som videnskab skylder Hellas tænkere meget, om ikke andet fordi deres naturfilosofi forblev grundlaget for international videnskab indtil det 17. århundrede.
bidrag fra de Alexandriske grækere
Demokrit formulerede teorien om atomer, ifølge hvilken alle legemer består af udelelige og bittesmå partikler. Empedokles foreslog loven om stoffets bevarelse. Archimedes lagde grundlaget for hydrostatik og mekanik, skitserede teorien om løftestangen og beregnede størrelsen af en væskes opdriftskraft. Han blev også forfatter til udtrykket "tyngdepunkt".
Heron den alexandrinske græker betragtes som en af de største ingeniører i menneskehedens historie. Han skabte en dampturbine, generaliseret viden om luftens elasticitet og komprimerbarheden af gasser. Historien om udviklingen af fysik og optik fortsatte takket være Euclid, som studerede teorien om spejle og perspektivets love.
middelalder
Efter Romerrigets fald kom den gamle civilisations sammenbrud. Meget viden er blevet glemt. Europa stoppede sin videnskabelige udvikling i næsten tusind år. Kristne klostre er blevet videntempler og har formået at bevare nogle af fortidens skrifter. Fremskridtet blev dog hindret af kirken selv. Hun dæmpede filosofienteologisk lære. Tænkere, der forsøgte at gå ud over det, blev erklæret kættere og straffet hårdt af inkvisitionen.
På denne baggrund overgik forrangen i naturvidenskaben til muslimerne. Historien om fysikkens fremkomst blandt araberne er forbundet med oversættelsen til deres sprog af gamle græske videnskabsmænds værker. På deres grundlag gjorde østens tænkere adskillige vigtige opdagelser. For eksempel beskrev opfinderen Al-Jaziri den første krumtapaksel.
Den europæiske stagnation varede indtil renæssancen. I løbet af middelalderen blev briller opfundet i den gamle verden, og regnbuens udseende blev forklaret. Den tyske filosof Nicholas af Cusa fra det 15. århundrede var den første, der antydede, at universet er uendeligt og dermed langt forud for sin tid. Et par årtier senere blev Leonardo da Vinci opdageren af fænomenet kapillaritet og friktionsloven. Han forsøgte også at skabe en evighedsmaskine, men efter at have undladt at klare denne opgave, begyndte han teoretisk at bevise uigennemførligheden af et sådant projekt.
Renaissance
I 1543 udgav den polske astronom Nicolaus Copernicus sit livs hovedværk, "Om himmellegemernes rotation." I denne bog blev der for første gang i den kristne gamle verden gjort et forsøg på at forsvare den heliocentriske model af verden, ifølge hvilken Jorden kredser om Solen, og ikke omvendt, som den ptolemæiske geocentriske model vedtaget af kirke foreslået. Mange fysikere og deres opdagelser hævder at være store, men det er udseendet af bogen "On the rotation of celestial bodies", der anses for begyndelsen på en videnskabelig revolution, som blev efterfulgt affremkomsten ikke kun af moderne fysik, men af moderne videnskab som helhed.
En anden berømt videnskabsmand fra moderne tid, Galileo Galilei, er bedst kendt for sin opfindelse af teleskopet (han opfandt også termometeret). Derudover formulerede han inertiloven og relativitetsprincippet. Takket være opdagelserne af Galileo blev en helt ny mekanik født. Uden ham ville fysikstudiets historie være gået i stå i lang tid. Galileo måtte, ligesom mange af sine bredsindede samtidige, modstå kirkens pres og forsøgte med sin sidste styrke at forsvare den gamle orden.
XVII århundrede
Den voksende interesse for videnskab fortsatte ind i det 17. århundrede. Den tyske mekaniker og matematiker Johannes Kepler blev opdageren af lovene for planeternes bevægelse i solsystemet (Keplers love). Han skitserede sine synspunkter i bogen "New Astronomy", udgivet i 1609. Kepler modsatte sig Ptolemæus og konkluderede, at planeterne bevæger sig i ellipser og ikke i cirkler, som man troede i antikken. Den samme videnskabsmand ydede et væsentligt bidrag til udviklingen af optik. Han undersøgte langsynethed og nærsynethed og belyste de fysiologiske funktioner i øjets linse. Kepler introducerede begreberne optisk akse og fokus, formulerede teorien om linser.
franske Rene Descartes skabte en ny videnskabelig disciplin - analytisk geometri. Han foreslog også loven om lysets brydning. Descartes' hovedværk var bogen "Principles of Philosophy", udgivet i 1644.
Få fysikere og deres opdagelser er så berømte som englænderen Isaac Newton. PÅI 1687 skrev han en revolutionær bog, The Mathematical Principles of Natural Philosophy. I den skitserede forskeren loven om universel gravitation og mekanikkens tre love (også kendt som Newtons love). Denne videnskabsmand arbejdede med farveteori, optik, integral og differentialregning. Fysikkens historie, mekanikkens loves historie - alt dette er tæt forbundet med Newtons opdagelser.
New Frontiers
Det 18. århundrede gav videnskaben mange fremragende navne. Leonhard Euler skiller sig ud blandt dem. Denne schweiziske mekaniker og matematiker skrev mere end 800 værker om fysik og sådanne sektioner som matematisk analyse, himmelmekanik, optik, musikteori, ballistik osv. St. Petersburgs Videnskabsakademi anerkendte ham som deres akademiker, hvorfor Euler brugte en væsentlig del af sit liv i Rusland. Det var denne forsker, der lagde grundlaget for analytisk mekanik.
Det er interessant, at historien om fysikfaget har udviklet sig, som vi kender det, ikke kun takket være professionelle videnskabsmænd, men også til amatørforskere, som er meget mere berømte i en helt anden egenskab. Det mest slående eksempel på en sådan autodidakt var den amerikanske politiker Benjamin Franklin. Han opfandt lynaflederen, ydede et stort bidrag til studiet af elektricitet og gjorde en antagelse om dens forbindelse med fænomenet magnetisme.
I slutningen af det 18. århundrede skabte italieneren Alessandro Volta den "voltaiske søjle". Hans opfindelse var det første elektriske batteri i menneskehedens historie. Dette århundrede var også præget af udseendet af et kviksølvtermometer, hvis skabervar Gabriel Fahrenheit. En anden vigtig opfindelse var opfindelsen af dampmaskinen, som fandt sted i 1784. Det gav anledning til nye produktionsmidler og omstrukturering af industrien.
Anvendte opdagelser
Hvis historien om fysikkens begyndelse udviklede sig ud fra, at videnskaben skulle forklare årsagen til naturfænomener, så ændrede situationen sig markant i det 19. århundrede. Nu har hun fået et nyt kald. Fra fysik begyndte at kræve kontrol af naturkræfter. I denne henseende begyndte ikke kun eksperimentel, men også anvendt fysik at udvikle sig hurtigt. André-Marie Ampères "Newton of Electricity" introducerede et nyt koncept for elektrisk strøm. Michael Faraday arbejdede i samme område. Han opdagede fænomenet elektromagnetisk induktion, elektrolyselovene, diamagnetisme og blev forfatter til sådanne udtryk som anode, katode, dielektrikum, elektrolyt, paramagnetisme, diamagnetisme osv.
Nye dele af videnskaben er dukket op. Termodynamik, elasticitetsteori, statistisk mekanik, statistisk fysik, radiofysik, elasticitetsteori, seismologi, meteorologi - de dannede alle et enkelt moderne billede af verden.
I det 19. århundrede opstod nye videnskabelige modeller og koncepter. Thomas Young underbyggede loven om energibevarelse, James Clerk Maxwell foreslog sin egen elektromagnetiske teori. Den russiske kemiker Dmitry Mendeleev blev forfatteren af det periodiske system af elementer, der i væsentlig grad påvirkede hele fysikken. I anden halvdel af århundredet dukkede elektroteknik og forbrændingsmotoren op. De blev frugterne af anvendt fysik, fokuseret på at løse visse problemer.teknologiske opgaver.
Rethinking Science
I det 20. århundrede flyttede fysikkens historie kort sagt til det stadie, hvor krisen med allerede veletablerede klassiske teoretiske modeller begyndte. De gamle videnskabelige formler begyndte at modsige de nye data. For eksempel har forskere fundet ud af, at lysets hastighed ikke afhænger af en tilsyneladende urokkelig referenceramme. Ved århundredeskiftet blev der opdaget fænomener, der krævede en detaljeret forklaring: elektroner, radioaktivitet, røntgenstråler.
På grund af de akkumulerede mysterier har en revision af den gamle klassiske fysik fundet sted. Nøglebegivenheden i denne regulære videnskabelige revolution var underbygningen af relativitetsteorien. Dens forfatter var Albert Einstein, som først fort alte verden om den dybe forbindelse mellem rum og tid. En ny gren af teoretisk fysik opstod - kvantefysik. Adskillige verdensberømte videnskabsmænd deltog i dens dannelse på én gang: Max Planck, Max Bohn, Erwin Schrödinger, Paul Ehrenfest og andre.
Moderne udfordringer
I anden halvdel af det 20. århundrede flyttede historien om fysikkens udvikling, hvis kronologi fortsætter i dag, til et fundament alt nyt stadie. Denne periode var præget af blomstringen af udforskning af rummet. Astrofysikken har taget et hidtil uset spring. Rumteleskoper, interplanetariske sonder, detektorer af udenjordisk stråling dukkede op. En detaljeret undersøgelse af de fysiske data for forskellige kroppe på solplaneten begyndte. Ved hjælp af moderne teknologi har forskerne opdaget exoplaneter og nye armaturer, bl.ainklusive radiogalakser, pulsarer og kvasarer.
Rummet er fortsat fyldt med mange uløste mysterier. Gravitationsbølger, mørk energi, mørkt stof, accelerationen af universets udvidelse og dets struktur studeres. Udvidelse af Big Bang-teorien. De data, der kan opnås under terrestriske forhold, er uforholdsmæssigt små sammenlignet med, hvor meget arbejde videnskabsmænd har i rummet.
De vigtigste problemer, som fysikere står over for i dag, omfatter flere grundlæggende udfordringer: udviklingen af en kvanteversion af gravitationsteorien, generaliseringen af kvantemekanikken, foreningen af alle kendte interaktionskræfter i én teori, søgen efter "finjustering". of the Universe", såvel som de nøjagtige definitionsfænomener af mørk energi og mørkt stof.
