История на физиката: хронология, физици и техните открития

Въпреки че историята на физиката като самостоятелна наука започва чак през XVII век, неговите корени са много древни времена, когато хората започнаха да се организират първата си познания за света около тях. До модерните времена са принадлежали на природен философия и включва информация за механика, астрономия и физиология. Истинската история на физиката започна с експериментите на Галилео и неговите ученици. Също така основата на тази дисциплина беше положена от Нютон.

В XVIII и XIX век, имаше ключови понятия: .. енергия, маса, атоми, инерция и т.н. В ХХ век бяха ясни ограниченията на класическата физика (освен това възниква квантовата физика, теорията на относителността, теорията на микрочастици и т.н ...). Pure знания се допълва и днес, тъй като все още има много нерешени проблеми и въпроси за природата на нашия свят за изследователи и цялата вселена.

античност

Много езически религии на Античния свят се основават на астрологията и знанията на астролозите. Благодарение на изучаването на нощното небе се състоя изграждането на оптика. Натрупването на астрономически знания не може да засегне развитието на математиката. Но древните не могат да обяснят причините за природните феномени теоретично. Свещениците приписват мълния и слънчеви затъмнения на божествен гняв, който няма нищо общо с науката.

В същото време, в древен Египет, научихме да измерваме дължината, тежестта и ъгъла. Това знание е било необходимо за архитектите в изграждането на монументални пирамиди и храмове. Приложна механика се развива. Силни в нея бяха вавилоните. Те, въз основа на своите астрономически знания, започнаха да използват деня, за да измерват времето.

Древната китайска история на физиката започва в 7-ми век пр.н.е. д. Натрупаният опит в занаятите и строителството е подложен на научен анализ, резултатите от който са изложени във философските писания. Най-известният автор е Mo-tzu, който е живял през IV в. Пр. Хр. д. Той направи първия опит да формулира основния закон на инерцията. Дори тогава китайците изобретяваха първия компас. Те открили законите на геометричната оптика и са знаели за съществуването на затъмнена камера. В Средното царство се появяват рудименти на музикалната теория и акустика, които от дълго време не подозират на Запад.

античност

Древната история на физиката е най-добре позната от гръцките философи. Техните изследвания са основани на геометрични и алгебрични знания. Например, питагорейците са първите, които декларират, че природата се подчинява на универсалните закони на математиката. Този модел се вижда от гърците в областта на оптиката, астрономията, музиката, механика и други дисциплини.

Историята на развитието на физиката е трудно да си представим без произведенията на Аристотел, Платон, Архимед, Лукретий Кара и Херон. Техните произведения са оцелели до наши дни в доста холистична форма. Гръцките философи се различаваха от съвременниците от други страни, тъй като те обясняваха физическите закони не чрез митични понятия, а от научна гледна точка. В същото време, елините също имаха големи грешки. Те включват механика на Аристотел. Историята на развитието на физиката като наука дължи много на мислителите на Хелас, само защото тяхната естествена философия остава основата на международната наука до 17 век.

Приносът на александрийските гърци

Демокрит формулира теорията на атомите, според която всички тела се състоят от неделими и малки частици. Емедокъл предлага закон за опазване на материята. Той полага основите Архимед хидростатиката и механика, представяне на теорията на лоста, и изчисляване на размера на плавателност на течността. Той също така става автор на термина "център на тежестта".

Александрийската гръцка чапла се смята за един от най-големите инженери в човешката история. Той създава парна турбина, обобщено познаване на еластичността на въздуха и компресията на газовете. Историята на развитието на физиката и оптиката продължава благодарение на Евклид, който изследва теорията за огледалата и законите на перспективата.

Средновековието

След падането на Римската империя колапсът на древната цивилизация. Много от знанията бяха предадени на забвение. Европа почти за хиляда години спря в научното си развитие. Християнските манастири се превръщат в храмове на знанието, които успяват да запазят някои произведения от миналото. Прогресът обаче е възпрепятстван от самата църква. Тя подчинява философията на богословското учение. Мислители, които се опитаха да излязат отвъд него, бяха обявени за еретици и жестоко наказани от инквизицията.

В този контекст върховете в природните науки преминаха към мюсюлманите. Историята на произхода на физиката сред арабите е свързана с превеждането на техния език на произведенията на древногръцките учени. На тяхна основа мислите на Изтока направиха няколко свои важни открития. Например, изобретателят Al-Jaziri описва първия колянов вал.

Европейската стагнация продължава до Възраждането. За Средновековието в Стария свят са измислени очила и е обяснено появата на дъгата. Германският философ на XV в. Николай Кузански първо предложи, че вселената е безкрайна и по този начин далеч от времето си. Няколко десетилетия по-късно Леонардо да Винчи стана пионер на феномена капилярност и закона на търкането. Той също се опита да създаде машина за вечни движения, но без да се справи с тази задача, той теоретически започна да доказва невъзможността на такъв проект.

Ренесанс

През 1543 на полския астроном Николай Коперник публикува важна работа от живота си "От въртенето на небесните тела". В тази книга за първи път в християнската Стария свят беше опит да се защити хелиоцентричната модел на света, че земята се върти около слънцето, а не обратното, както църквата е трябвало да вземе геоцентрична система на Птолемей. много учените по физика и отварянето им твърдят, че са големи, но това е появата на книгата "От въртенето на небесните тела" се счита за началото на научната революция, която бе последвана от появата на не само съвременната физика, но и на съвременната наука като цяло.

Друг известен съвременник учен Галилео Галилей е най-известен с изобретяването на телескоп (той също притежава изобретения на термометър). Освен това формулира закона за инерцията и принципа на относителността. Благодарение на откритията на "Галилео" се роди напълно нов механик. Без него историята на изучаването на физика би била закъсняла дълго време. Галилео, както и много от съвременните му съвременници, трябваше да се противопостави на натиска на църквата, която се опита да защити стария ред с последното усилие.

XVII век

Растящият интерес към науката продължава през 17 век. Немски механик и математик Йоханес Кеплер Той е пионер на законите за движението на планетите в Слънчевата система (закони на Кеплер). Неговите виждания са очертани в книгата "Нова астрономия", публикувана през 1609 г. Кеплер разлика Птолемей, заключавайки, че планетите се движат в елипси, а не кръгове, тъй като се счита в античността. Същият учен допринесе значително за развитието на оптиката. Той изследва хиперпията и миопията, като открива физиологичните функции на лещата на окото. Кеплер въведе концепциите на оптичната ос и фокуса, формулира теорията на лещите.

Френският рене Декарт създава нова научна дисциплина - аналитична геометрия. Той също така предложи закона за светлинно пречупване. Основната работа на Декарт е книгата "Началото на философията", публикувана през 1644 г.

Малко физици и техните открития са известни като англичанин Исак Нютон. През 1687 той написва революционната книга "Математически принципи на природната философия". В него изследователят описва закона на универсалната гравитация и трите закони на механика (известни още като Законите на Нютон). Този учен работи върху теорията на цвета, оптиката, интегралните и диференциалните калциеви елементи. Историята на физиката, историята на законите на механиката - всичко това е тясно свързано с откритията на Нютон.

Нови граници

XVIII век науката представи много известни имена. Най-известен сред тях Леонард Ойлер. Това швейцарски инженер и математик, пише повече от 800 произведения на физиката и на такива секции като математически анализ, небесната механика, оптика, теория на музиката, балистика, и така нататък. Г. Петербург академия на науките го е признат за академичния им, заради това, което Ойлер значителна част от живота си в Русия. Именно този следовател инициира аналитична механика.

Интересно е, че историята на физиката е разработила предмет, както знаем, не само заради професионалните учени, но и изследователи, любители, далеч по-известни в напълно различно качество. Най-поразителният пример за този самоук е американският политик Бенджамин Франклин. Той е изобретил гръмоотвода направи голям принос в изучаването на електрическа и направи предположение, че е познавал с феномена на магнетизма.

В края на XVIII век италианският Алесандро Волта създава "волт полюс". Неговото изобретение стана първата електрическа батерия в историята на човечеството. Този век бе белязан и от появата на живачен термометър, създаден от Габриел Фаренхайт. Друго важно събитие на изобретението е изобретяването на парна машина, която се появява през 1784 година. Това създава нови производствени средства и индустриално преструктуриране.

Приложни открития

Ако историята на началото на физика, разработени въз основа на факта, че науката е трябвало да обясни причината за природни явления, в ХIХ век ситуацията се е променила значително. Сега тя има ново призвание. От физиката започна да изисква контрол на природните сили. В тази връзка, тя се превърна в бързо развиващ се не само на пилота, но и приложна физика. "Нютон електричество" Андре-Мари Ампер въведе нова концепция за електрически ток. В същия район работа Майкъл Фарадей. Той открива явлението електромагнитна индукция, закони на електролиза, диамагнетизъм, и е автор на такива термини, като анод, катод, изолатор, електролит, парамагнетизъм, диамагнетизъм, и така нататък. Г.

Разработено нови клонове на науката. Термодинамика, теория на еластичността, статистическата механика, статистическата физика, радио физика, теория на еластичността, Сеизмология, метеорологията - всички те формират една картина на съвременния свят.

През XIX век възникват нови научни модели и концепции. Томас Йънг оправдал закона за опазване на енергията, Джеймс Клерк Максуел предложи собствената си електромагнитна теория. Руският химик Дмитрий Менделеев стана автор на елементите, които значително повлияха на цялата физика на периодичната система. През втората половина на века се появиха електротехниката и двигателят с вътрешно горене. Те са се превърнали в плодовете на приложната физика, фокусирани върху решаването на някои технологични проблеми.

Преосмисляне на науката

През ХХ век историята на физиката, накратко, отива на сцената, когато дойде кризата на вече установените класически теоретични модели. Старите научни формули започнаха да противоречат на новите данни. Например, учените установиха, че скоростта на светлината не зависи от привидно непоклатима референтна рамка. В началото на века бяха открити феномени, изискващи подробно обяснение: електрони, радиоактивност, рентгенови лъчи.

Благодарение на натрупаните пъзели се проведе преразглеждане на старата класическа физика. Ключовото събитие в тази редовна научна революция беше оправданието на теорията на относителността. Неговият автор е Алберт Айнщайн, който първо казал на света за дълбоката връзка на пространството и времето. Нов клон на теоретичната физика - квантова физика. Няколко учени с общонационално име участваха в създаването си: Макс Планк, Макс Бон, Ервин Шрьодингер, Пол Еренфест и други.

Съвременни предизвикателства

През втората половина на 20-ти век историята на развитието на физиката, хронологията на която продължава днес, се премести в нова фаза. Този период бе белязан от разцвета на космическите изследвания. Астрофизиката направи безпрецедентен скок. Пространствени телескопи, междупланетни сонди, извънземни радиационни детектори са се появили. Продължително проучване на физическите данни на различните тела на слънчевата планета започна. С помощта на съвременната технология учените откриха екзопланети и нови осветителни тела, включително радио галактики, пулсари и квазари.

Космосът продължава да крие много неразкрити загадки. Наблюдавани са гравитационните вълни, тъмната енергия, тъмната материя, ускоряването на разширяването на Вселената и нейната структура. Теорията за Големия взрив се допълва. Данните, които могат да бъдат получени при земни условия, са несъизмеримо малки в сравнение с колко много учени имат работа в космоса.

Ключови предизвикателства пред физиците днес включват няколко основни предизвикателства: развитието на квантовата версия на гравитационното, обобщените квантовата механика, който съчетава в една обща теория на всички известни сили на взаимодействие, търсенето на "фина настройка на Вселената", както и по-точно определение на тъмна енергия и тъмна феномен материя.