HISTORIA FIZYKI OD JEJ POWSTANIA DO WSPÓŁCZESNOŚCI - FIZYCZNY - 2024

Historia fizyki sięgają starożytności, gdzie filozofowie klasycznej Grecji poświęciło się badaniu funkcjonowania wszechświata. Wielu zaczęło od obserwacji, jako narzędzia, które może doprowadzić ich do zrozumienia praw rządzących światem.

Ruchy Ziemi, gwiazd i próby odkrycia pochodzenia materii były wówczas kilkoma głównymi punktami badawczymi. Wiele z tych argumentów posłużyło także do rozwoju mechaniki.

Albert Einstein, jedna z najważniejszych postaci w historii fizyki XX wieku
Zdjęcie Jackie Ramirez z Pixabay

Filozofowie, tacy jak Leucippus i Demokryt, sugerowali, że materia składa się z atomów, mniejszej i niepodzielnej cząstki. Ze swojej strony Arystarch z Samos jako pierwszy zauważył, że Ziemia kręci się wokół Słońca, wykonując pierwszy heliocentryczny model Układu Słonecznego, płaszczyzny astronomicznej, która umieściła Słońce w centrum zamiast Ziemi, jak kiedyś sądzono. to było zlokalizowane.

Arystarch z Samos

Arystoteles przekonywał o znaczeniu czterech żywiołów - powietrza, ziemi, wody i ognia - w procesie formowania się materii. Stwierdził również, że wszystko, co się porusza, jest napędzane przez silnik wewnętrzny lub zewnętrzny.

Popiersie Arystotelesa, przez Internet Archive, za Wikimedia Commons

Inne istotne postacie, takie jak Archimedes z Syracuse w III wieku, wnieśli wkład w badania mechaniki, opracowali podstawy hydrostatyki i statyki.

Archimedes z Syrakuz

Mógłby również stworzyć system kół pasowych, aby zmniejszyć wysiłek podczas podnoszenia ciężarów. Hipparchowi z Nicei udało się stworzyć mapę ruchu gwiazd poprzez geometrię, która pozwoliła na wykrycie wydarzeń astronomicznych, takich jak zaćmienia.

Hipparchus of Nicea - źródło: przeniesione z de.wikipedia do Commons przez Maksim - w ramach domeny publicznej

Ustalenia ze świata islamu

Wiele opracowań dotyczących starożytności zostało przetłumaczonych na język arabski w czasie upadku Cesarstwa Rzymskiego. Duża część greckiego dziedzictwa została odzyskana przez świat islamski, co umożliwiło pewne zmiany również w tej społeczności. Niektóre z nich można wymienić:

-Omar Khayyám (1048-1131), który obliczył długość roku słonecznego i zaproponował model kalendarza 500 lat przed obecnym kalendarzem gregoriańskim.

-Avempace (1085-1138), jeden z głównych prekursorów trzeciego prawa Newtona, zaproponował, że dla każdej użytej siły istnieje siła reakcji. Interesował się także szybkością i był świetnym komentatorem dzieł Arystotelesa.

-Nasir al-Din al-Tusi (1201-1274), opisał w swojej pracy ruch kołowy planet po ich orbitach.

Średniowiecze

Cała wiedza, jaką można było odziedziczyć z okresu przedśredniowiecznego, została przejęta z pierwszej ręki przez członków kościoła. Dziedzina naukowa ograniczała się do kopiowania rękopisów kościelnych. Jednak później doszłoby do starcia z powodu konfliktów wiary.

Dylemat chrześcijan dotyczący tłumaczenia i akceptacji tekstów „pogańskiego” pochodzenia ze świata islamu zrodził pewną niechęć aż do przybycia Tomasza z Akwinu, któremu udało się zintegrować wiedzę Arystotelesa i znaczną część filozofii greckiej z chrześcijaństwem. .

Święty Tomasz z Akwinu

Renesans i rewolucja naukowa

Żądanie wiedzy starożytnych trwało nadal w okresie renesansu, ale było ściśle związane z religią, co przyniosło różne konsekwencje w zakresie nowych odkryć. Wszystko, co sprzeciwiało się myśli Arystotelesa lub Kościołowi, mogło zostać potępione.

Tak było w przypadku Mikołaja Kopernika w XVI wieku, kiedy twierdził, że Ziemia i inne planety krążą wokół Słońca. Zostało to natychmiast zakwalifikowane jako herezja. Według wierzeń chrześcijańskich Ziemia była nieruchoma i znajdowała się w centrum wszechświata.

Nicolas Copernicus - Source: Unknown Deutsch: Unbekannt English: UnknownPolski: Nieznany

Praca Kopernika miała zostać opublikowana tuż przed jego śmiercią w 1543 r., Oparta na heliocentrycznym modelu układu słonecznego opracowanym przez Aristarco de Samos. Idea ruchu Ziemi okazała się tak rewolucyjna, że ​​ustąpiła miejsca rozwojowi myśli naukowej w następnych stuleciach.

Galileo Galilei jest również jednym z tych, którzy sprzeciwiali się sztywnej akademii narzuconej przez Kościół. W ten sposób, biorąc za punkt odniesienia prace Kopernika, po zbudowaniu własnego teleskopu, udało mu się odkryć nowe pierwiastki w Układzie Słonecznym. Górzysta powierzchnia Księżyca, księżyce Jowisza i fazy Wenus.

Galileo Galilei - Źródło: Domenico Tintoretto

Docenianie przez Galileusza studiów nad Kopernikiem i jego nowe odkrycia spowodowały, że inkwizycja skazała go na areszt domowy w wieku 68 lat, jednak kontynuował pracę w domu i zapisał się w historii najwybitniejszych przedstawicieli rozwoju współczesna fizyka.

Metoda cientialna

Rene Descartes

René Descartes jest jednym z najwybitniejszych współczesnych filozofów w historii. Źródło: wikipedia.org

René Descartes jest jednym z głównych bohaterów, którzy wyznaczają początek metody naukowej w XVII wieku. Znany jest z rozwoju redukcjonizmu, metody badawczej polegającej na rozkładaniu problemu na różne części w celu niezależnej analizy każdego z nich, a następnie zrozumienia zjawiska lub problemu w całości.

Kartezjusz twierdził, że jedynym sposobem zrozumienia praw natury jest rozum i analiza matematyczna.

Mechanika

Innym ważnym fundamentalnym krokiem w rozwoju fizyki jest nauka mechaniki. Isaac Newton jest jednym z najbardziej wpływowych w tej dziedzinie.

Isaac Newton

Jego teoria grawitacji w swojej publikacji Mathematical Principles of Natural Philosophy w 1687 r. Wyjaśnia, w jaki sposób masa jest przyciągana do innej masy przez siłę odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między nimi. Siła znana jako „grawitacja”, która jest obecna w całym wszechświecie.

Trzy prawa Newtona są obecnie najbardziej uznanymi składkami:

-Pierwszy z nich stwierdza, że ​​ciało nie może zmienić swojego ruchu, chyba że działa na niego inne ciało.

-Druga, znana jako „podstawowe prawo”, stwierdza, że ​​siła wypadkowa przyłożona do ciała jest proporcjonalna do przyspieszenia, jakie uzyskuje ciało.

-Trzecie prawo mówi nam o zasadzie działania i reakcji, ustalając, że „jeśli ciało A wywiera działanie na inne ciało B, wykonuje inną równą akcję na A i w przeciwnym kierunku na B”.

Badania ciepła

Po wynalazkach, takich jak maszyna parowa Thomasa Newcomena (1663-1729), badania fizyki zaczęły koncentrować się na cieple. Ciepło zaczęto wiązać z siłą roboczą poprzez mechanizmy takie jak koła wodne.

Później Amerykanin i wynalazca Benjamin Thompson, znany jako hrabia Rumford, zauważył związek między pracą a ciepłem, obserwując, jak nagrzewa się powierzchnia armaty podczas przebijania jej w czasie budowy.

Portret Benjamina Thompsona. Nieokreślony

Później brytyjski fizyk James Prescott Joule (1818-1889) ustalił matematyczną równoważność między pracą a ciepłem. Ponadto odkryj tak zwane prawo Joule'a, które odnosi się do ciepła wytwarzanego przez prąd w przewodniku, rezystancji przewodnika, samego prądu i czasu jego emisji.

James Prescott Joule

To odkrycie pozwala nam rozpocząć tworzenie podstaw pod prawa termodynamiki, które badają wpływ ciepła i temperatury na pracę, promieniowanie i materię.

Teoria elektryczności i elektromagnetyzmu

W XVIII wieku badania nad elektrycznością i magnetyzmem były kolejnym ważnym punktem badań fizyki. Wśród odkryć wyróżnia się sugestia filozofa i męża stanu Francisa Bacona, że ​​ładunek elektryczny ma dwa aspekty, dodatni i ujemny, które będąc równymi, zderzają się i będąc różnymi, przyciągają się.

Francis Bacon

Bacon opracował również nową metodę badania nauk ścisłych w swojej publikacji Novum Organum, w której określił pewne etapy badań opartych na empiryzmie, prowadzonych przez doświadczenie i doświadczenie:

1. Opis zjawisk.
2. Klasyfikacja faktów w trzech kategoriach lub tabelach: po pierwsze , okoliczności podane w czasie przeprowadzania eksperymentu; po drugie , nieobecne okoliczności, momenty, w których zjawisko się nie pojawia; po trzecie , zmienne obecne na różnych poziomach lub stopniach intensywności.
3. Tabela odrzucenia wyników, które nie są związane ze zjawiskiem i określenie, co jest z nim związane.

Innym decydującym eksperymentatorem w tej dziedzinie był Brytyjczyk Michael Faraday (1791-1867). W 1831 roku dokonał odkrycia za pomocą prądów indukowanych. Eksperymentował z obwodem przewodowym, którego prąd był utrzymywany, gdy drut poruszał się w pobliżu magnesu lub, jeśli nie, jeśli magnes poruszał się w pobliżu obwodu. Położyłoby to podwaliny pod wytwarzanie energii elektrycznej za pomocą procedur mechanicznych.

Michael Faraday

Ze swojej strony James Clerk Maxwell wniósł fundamentalny wkład w teorię elektromagnetyczną, definiując, że światło, elektryczność i magnetyzm są częścią tego samego pola, zwanego „polem elektromagnetycznym”, w którym pozostają w ruchu i są zdolne do emitują poprzeczne fale energii. Później ta teoria pojawiła się jako ważne odniesienie dla badań Einsteina.

Fizyka współczesna

Po odkryciu cząstek subatomowych, elektronów, protonów i neutronów oraz teorii elektromagnetycznej, początek XX wieku będzie składał się również z teorii odnoszących się do współczesności. W ten sposób Albert Einstein jest jedną z najwybitniejszych postaci tego czasu.

Einsteina w 1933 roku. Acme, za pośrednictwem Wikimedia Commons

Badania Einsteina wykazały względność, która istnieje podczas pomiaru prędkości i jej związku z czasem, przestrzenią i obserwatorem. W czasach Einsteina prędkość jednego obiektu była mierzona tylko w stosunku do prędkości innego obiektu.

Szczególna teoria względności Einsteina zrewolucjonizowała istniejącą do tego momentu koncepcję czasoprzestrzeni i została opublikowana w 1905 r. Ustalono, że prędkość światła w próżni jest niezależna od ruchu obserwatora, to znaczy pozostaje niezmienna i że percepcja czasoprzestrzeni jest względna dla każdego obserwatora.

W ten sposób zdarzenie, które ma miejsce w dwóch częściach, może być jednocześnie różnie postrzegane przez dwóch obserwatorów znajdujących się w dwóch różnych miejscach. Prawo sugeruje, że gdyby człowiek mógł poruszać się z dużą prędkością, percepcja czasoprzestrzeni różniłaby się od postrzegania osoby w stanie spoczynku i nic nie jest w stanie dorównać prędkości światła.

Jeśli chodzi o ogólną teorię względności opublikowaną w 1915 r., Wyjaśnia, że ​​obiekty o dużych objętościach, takie jak planety, są w stanie zakrzywić czasoprzestrzeń. Ta krzywizna jest znana jako grawitacja i jest w stanie przyciągać do nich ciała.

Mechanika kwantowa

Wreszcie, w ramach najnowszych i znaczących dziedzin badań wyróżnia się mechanika kwantowa, skupiona na badaniu przyrody na poziomie atomowym i subatomowym oraz jej związku z promieniowaniem elektromagnetycznym. Opiera się na tym, co można zaobserwować poprzez wyzwolenie różnych form energii.

Odkrycie cząstek subatomowych utorowało drogę dla jednej z najnowszych dziedzin fizyki, mechaniki kwantowej
SVG autorstwa Indolences.Przebarwianie i naprawianie niektórych błędów popełnianych przez Rainera Klute. / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

W tej dziedzinie wyróżnia się Max Planck, znany jako ojciec teorii kwantowej. Odkrył, że promieniowanie jest emitowane w postaci niewielkich ilości cząstek zwanych „kwantami”.

Max Planck

Później odkrywa prawo Plancka, które określało promieniowanie elektromagnetyczne ciała w określonej temperaturze. Teoria ta została opracowana na początku XX wieku niemal na równi z teoriami Einsteina.

Bibliografia

1. Slavin A (2019). Krótka historia i filozofia fizyki. Wydział Fizyki Uniwersytetu Trent. Odzyskany z trentu.ca
2. Redaktorzy Encyclopaedia Britannica (2020). Metoda Bacona. Encyclopædia Britannica, inc .. pobrane z britannica.com
3. Tilghman R, brązowy L (2020). Fizyka. Encyclopædia Britannica. odzyskane britannica.com
4. Historia fizyki. Wikipedia, wolna encyklopedia. Odzyskany z en.wikipedia.org
5. Arystoteles, Galileusz, Newton i Einstein. Instytut Astrofizyki Wysp Kanaryjskich. Odzyskany z iac.es
6. Co to jest prawo Joule'a? Wzór prawa Joule'a. Elektronika Unicom. Odzyskany z unicrom.com
7. Francis Bacon. Wikipedia, wolna encyklopedia. Odzyskany z en.wikipedia.org
8. Valenzuela I. James Clerk Maxwell, ojciec teorii elektromagnetycznej VIX. Odzyskany z vix.com
9. Teoria względności Einsteina wyjaśniona w czterech prostych krokach. National Geographic. Odzyskany z nationalgeographic.es
10. Cruz J (2107). Jaka jest teoria szczególnej i ogólnej teorii względności? Wiadomości RPP. Odzyskany z rpp.pe
11. BBC News World (2019). Max Planck, ojciec teorii kwantowej, który próbował przekonać Hitlera, aby pozwolił żydowskim naukowcom pracować. Wiadomości BBC. Odzyskany z bbc.com
12. Jack Challoner. Historia nauki: ilustrowana historia. Odzyskany z books.google.co.ve