Dějiny fyziky od jejího vzniku po současnost

3513
David Holt

The dějiny fyziky Lze jej vysledovat do starověku, kde filozofové klasického Řecka studovali fungování vesmíru. Mnoho z nich vycházelo z pozorování jako nástroje, který by je mohl vést k pochopení zákonů, kterými se řídí svět. 

Pohyby Země, hvězd a pokus o objevení původu hmoty byly v té době několika hlavními body výzkumu. Mnoho z těchto úvah také sloužilo k vývoji mechaniky. 

Albert Einstein, jedna z nejdůležitějších osobností v dějinách fyziky od 20. století
Obrázek Jackie Ramirez z Pixabay

Filozofové jako Leucippus a Democritus navrhli, aby hmotu tvořili atomy, menší a nedělitelná částice. Aristarchos ze Samosu jako první rozeznal, že se Země točí kolem Slunce, a provedl první heliocentrický model sluneční soustavy, astronomickou rovinu, která místo Slunce umisťovala Slunce do středu místo na Zemi. být si myslel, že to bylo lokalizováno.

Aristarchos Samosův

Aristoteles argumentoval důležitostí čtyř prvků - vzduchu, země, vody a ohně - v procesu formování hmoty. Dále uvedl, že vše, co se pohybuje, je poháněno interním nebo externím motorem..

Busta Aristotela, internetovým archivem [public domain], přes Wikimedia Commons

Další relevantní postavy, jako Archimedes ze Syrakus ve třetím století, přispěly ke studiu mechaniky, vypracovaly základy hydrostatiky a statiky.

Archimedes ze Syrakus

Mohl také vytvořit kladkový systém, který by snížil námahu při zvedání závaží. Hipparchovi z Nicaea se podařilo vytvořit mapu pohybu hvězd prostřednictvím geometrie, která umožňovala detekci astronomických událostí, jako jsou zatmění.. 

Hipparchus z Nicei - Zdroj: Převedeno z de.wikipedie na Commons Maksimem - Ve veřejné doméně

Rejstřík článků

  • 1 Zjištění z islámského světa
  • 2 středověk
  • 3 Renesance a vědecká revoluce
  • 4 Vědecká metoda
    • 4.1 René Descartes
  • 5 Mechanika
  • 6 Studie tepla
  • 7 Teorie elektřiny a elektromagnetismu
  • 8 Moderní fyzika
  • 9 Kvantová mechanika
  • 10 Reference

Zjištění z islámského světa

Mnoho studií starověku bylo přeloženo do arabštiny v době pádu římské říše. Hodně z řeckého dědictví získal islámský svět, což umožnilo určitý vývoj také v této komunitě. Mezi ně patří:

-Omar Khayyám (1048-1131), který vypočítal délku slunečního roku a 500 let před současným gregoriánským kalendářem navrhl kalendářní model..

-Avempace (1085-1138), jeden z hlavních předchůdců třetího Newtonova zákona, navrhl, aby pro každou použitou sílu existovala reakční síla. Zajímal se také o rychlost a byl skvělým komentátorem aristotelských děl.

-Nasir al-Din al-Tusi (1201-1274), popsal ve své práci kruhový pohyb planet na jejich oběžných drahách. 

Středověk

Veškeré znalosti, které se daly zdědit z období před středověkem, si členové církve vzali z první ruky. Akademický obor byl omezen na kopírování církevních rukopisů. Později však došlo ke střetu kvůli konfliktům víry.

Dilema křesťanů při překladu a přijetí textu „pohanského“ původu z islámského světa vyvolalo určitou averzi až do příchodu Tomáše Akvinského, kterému se podařilo integrovat aristotelské znalosti a velkou část řecké filozofie do křesťanství. 

Svatý Tomáš z Aquina

Renesance a vědecká revoluce

Požadavek na poznání starověku pokračoval během renesance, ale úzce souvisí s náboženstvím, což je aspekt, který má různé důsledky, pokud jde o nové objevy. Lze odsoudit cokoli, co se postavilo proti Aristotelianově myšlence nebo církvi.

Takový byl případ Nicoláse Koperníka v 16. století, kdy tvrdil, že Země a ostatní planety se točí kolem Slunce. To bylo okamžitě označeno za kacířství. Podle křesťanských přesvědčení byla Země nehybná a byla ve středu vesmíru. 

Nicolás Copernicus - Zdroj: Neznámý Deutsch: Unbekannt Angličtina: Neznámý Polski: Nieznany [Public domain]

Koperníkova práce bude publikována těsně před jeho smrtí v roce 1543 na základě heliocentrického modelu sluneční soustavy vyvinutého Aristarcem de Samos. Myšlenka pohybu Země dokázala být tak revoluční, že ustoupila vývoji vědeckého myšlení v příštích stoletích.

Galileo Galilei je také mezi těmi, kdo se postavili proti tvrdé akademii uložené církví. Tímto způsobem a s odkazem na díla Koperníka jako reference se mu po vybudování vlastního dalekohledu podařilo objevit nové prvky ve sluneční soustavě. Hornatý povrch Měsíce, měsíce Jupitera a fáze Venuše.

Galileo Galilei - Zdroj: Domenico Tintoretto [Public domain]

Galileovo ocenění pro Koperníkova studia a jeho nové poznatky způsobily, že ho inkvizice odsoudila k domácímu vězení ve věku 68 let, nicméně pokračoval ve své práci z domova a vešel do historie největších představitelů vývoje moderního fyzika.

Cientific metoda

René Descartes

René Descartes je jedním z nejvýznamnějších moderních filozofů v historii. Zdroj: wikipedia.org

René Descartes je jednou z hlavních postav, které ohlašují začátek vědecké metody v rámci sedmnáctého století. Je známý vývojem redukcionismu, studijní metody, která spočívá v rozložení problému na jeho různé části, aby každý z nich samostatně analyzoval, a tak pochopil fenomén nebo problém jako celek.

Descartes tvrdil, že jediný způsob, jak porozumět přírodním principům, byl rozum a matematická analýza. 

Mechanika

Dalším velkým základním krokem pro rozvoj fyziky je studium mechaniky. Isaac Newton je jedním z nejvlivnějších v této oblasti. 

Isaac Newton

Jeho gravitační teorie v rámci jeho funkce Matematické principy přírodní filozofie V roce 1687 vysvětlil, jak je hmota přitahována k jiné hmotě prostřednictvím síly nepřímo úměrné druhé mocnině vzdálenosti mezi nimi. Síla známá jako „gravitace“, která je přítomna ve vesmíru. 

Newtonovy tři zákony jsou v současnosti nejuznávanějšími příspěvky:

-První z nich stanoví, že tělo nemůže změnit svůj pohyb, pokud na něj nejedná jiné tělo..

-Druhý, známý jako „základní zákon“, uvádí, že čistá síla aplikovaná na těleso je úměrná zrychlení získanému uvedeným tělesem..

-Třetí zákon nám říká princip akce a reakce a stanoví, že „pokud tělo A působí na jiné tělo B, provede další stejnou akci na A a v opačném směru na B.“

Tepelné studie

Po vynálezech, jako je parní stroj Thomase Newcomena (1663-1729), se studie fyziky začaly soustředit na teplo. Teplo začalo souviset s pracovní silou prostřednictvím mechanismů, jako jsou vodní kola. 

Později si Američan a vynálezce Benjamin Thompson, známý jako hrabě Rumford, všiml vztahu mezi prací a teplem, když sledoval, jak se ohříval povrch děla, když byl v době stavby vrtán.. 

Portrét Benjamina Thompsona. Neuvedeno [1] [2] [Public domain]

Později britský fyzik James Prescott Joule (1818-1889) ustanovil matematickou ekvivalenci mezi prací a teplem. Kromě toho objevte to, co je známé jako Jouleův zákon, který se týká tepla generovaného proudem vodičem, odporu vodiče, samotného proudu a jeho doby emise.. 

James Prescott Joule

Tento objev nám umožňuje začít klást základy zákonům termodynamiky, které studují vliv tepla a teploty ve vztahu k práci, záření a hmotě..

Teorie elektřiny a elektromagnetismu

Během osmnáctého století byl výzkum elektřiny a magnetismu dalším skvělým bodem studia fyziky. Mezi nálezy vyniká návrh filozofa a státníka Francise Bacona, že elektrický náboj má dva aspekty, jeden pozitivní a jeden negativní, které se navzájem přitahují, jsou-li stejné, kolidují a jsou odlišné..

Francis Bacon

Bacon ve své publikaci také vyvinul novou metodu studia pro vědu Novum Organum, ve kterých specifikoval určité kroky výzkumu založeného na empirismu, studií prováděných na základě zkušeností a zkušeností:

  1. Popis jevů.
  2. Klasifikace faktů do tří kategorií nebo tabulek: První, okolnosti dané při provádění experimentu; druhý, chybějící okolnosti, okamžiky, kdy se jev neobjeví; Třetí, proměnné přítomné na různých úrovních nebo stupních intenzity.
  3. Tabulka odmítnutí těch výsledků, které nejsou spojeny s fenoménem, ​​a stanovení toho, co s ním souvisí. 

Dalším rozhodujícím experimentátorem v této oblasti byl Brit Michael Faraday (1791-1867). V roce 1831 uskutečnil svůj objev indukovanými proudy. Experimentoval s drátovým obvodem, jehož proud byl udržován, pokud se drát pohyboval v blízkosti magnetu nebo pokud se magnet pohyboval v blízkosti obvodu jinak. To by položilo základy pro výrobu elektřiny mechanickými postupy..

Michael Faraday

James Clerk Maxwell zásadním způsobem přispěl k elektromagnetické teorii a definoval, že světlo, elektřina a magnetismus jsou součástí stejného pole zvaného „elektromagnetické pole“, ve kterém zůstávají v pohybu a jsou schopné emitovat příčné vlny energie . Později se tato teorie bude jevit jako důležitý odkaz pro Einsteinovy ​​studie.

Moderní fyzika

Po objevu subatomárních částic, elektronů, protonů a neutronů a elektromagnetické teorii by se vstup do 20. století skládal také z teorií relevantních pro současnost. Mezi nejvýznamnější postavy této doby tedy patří Albert Einstein.

Einstein v roce 1933. Autor: Acme [public domain], přes Wikimedia Commons

Einsteinovy ​​studie prokázaly relativitu, která existuje při měření rychlosti a její vztah k času, prostoru a pozorovateli. Po dobu Einsteinova času se rychlost objektu měřila pouze ve vztahu k rychlosti jiného objektu. 

Teorie speciální relativity Einsteinova revoluce přinesla revoluci v konceptu časoprostoru, který existoval až do tohoto okamžiku a byl publikován v roce 1905. To určilo, že rychlost světla ve vakuu byla nezávislá na pohybu pozorovatele, to znamená, že zůstává konstantní a že vnímání časoprostor je relativní pro každého pozorovatele. 

Tímto způsobem mohou událost, která nastane ve dvou částech, současně vnímat odlišně dva pozorovatelé, kteří jsou na dvou různých místech. Zákon naznačuje, že pokud by se člověk mohl pohybovat vysokou rychlostí, vnímání časoprostoru by se lišilo od vnímání člověka v klidu a že by nic nebylo schopné vyrovnat se rychlosti světla.

S odkazem na obecná teorie relativity publikovaný v roce 1915 vysvětluje, že velkoobjemové objekty, jako jsou planety, jsou schopné ohýbat časoprostor. Toto zakřivení je známé jako gravitace a je schopné přitahovat těla k nim.. 

Kvantová mechanika

A konečně v nejnovějších a významných oborech vyniká kvantová mechanika zaměřená na studium přírody na atomové a subatomové úrovni a její vztah k elektromagnetickému záření. Je založen na pozorovatelném uvolňováním různých forem energie.

Objev subatomárních částic připravil cestu pro jedno z nejnovějších oborů fyziky, kvantovou mechaniku.
SVG od Indolences. Přebarvování a vyžehlení některých závad provedených Rainerem Klute. / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

V této oblasti vyniká Max Planck, známý jako otec kvantové teorie. Zjistil, že záření je emitováno v malém množství částic nazývaných „kvantá“..

Max Planck

Později objevil Planckův zákon, který určoval elektromagnetické záření těla při určité teplotě. Tato teorie byla vyvinuta na počátku 20. století téměř na stejné úrovni jako Einsteinovy ​​teorie..

Reference

  1. Slavin A (2019). Stručná historie a filozofie fyziky. Katedra fyziky, Trent University. Obnoveno z trentu.ca
  2. Redaktoři Encyclopaedia Britannica (2020). Baconianova metoda. Encyklopedie Britannica, inc ... získaná z britannica.com
  3. Tilghman R, Brown L (2020). Fyzika. Encyklopedie Britannica. zpět britannica.com
  4. Dějiny fyziky. Wikipedia, encyklopedie zdarma. Obnoveno z en.wikipedia.org
  5. Aristoteles, Galileo, Newton a Einstein. Astrofyzikální institut Kanárských ostrovů. Obnoveno z iac.es
  6. Co je Jouleův zákon? Jouleův zákon. Elektronika Unicom. Obnoveno z unicrom.com
  7. Francis Bacon. Wikipedia, encyklopedie zdarma. Obnoveno z en.wikipedia.org
  8. Valenzuela I. James Clerk Maxwell, otec elektromagnetické teorie.VIX. Obnoveno z vix.com
  9. Einsteinova teorie relativity vysvětlena ve čtyřech jednoduchých krocích. Národní geografie. Obnoveno z nationalgeographic.es
  10. Cruz J (2107). Co je teorie speciální a obecné relativity? Zprávy RPP. Obnoveno z rpp.pe
  11. BBC News World (2019). Max Planck, otec kvantové teorie, který se snažil přesvědčit Hitlera, aby umožnil židovským vědcům pracovat. BBC novinky. Obnoveno z bbc.com
  12. Jack Challoner. Dějiny vědy: Ilustrovaný příběh. Obnoveno z books.google.co.ve

Zatím žádné komentáře