FYSIKENS HISTORIE FRA DENS OPRINDELSE TIL NUTIDEN - FYSISK - 2025

Fysikens historie kan spores tilbage til antikken, hvor filosoferne i det klassiske Grækenland viet sig til studiet af universets arbejde. Mange startede fra observation, som det værktøj, der kunne føre dem til at forstå de love, der styrer verden.

Jordens bevægelser, stjernerne og forsøget på at opdage stoffets oprindelse var flere af de vigtigste forskningspunkter på det tidspunkt. Mange af disse argumenter tjente også til udviklingen af ​​mekanik.

Albert Einstein, en af ​​de vigtigste figurer i fysikens historie fra det 20. århundrede

Billede af Jackie Ramirez fra Pixabay

Filosofer som Leucippus og Democritus foreslog, at sagen var sammensat af atomer, en mindre og udelelig partikel. For hans del var Aristarchus fra Samos den første til at skelne, at jorden drejede sig omkring solen og udførte den første heliocentriske model af solsystemet, et astronomisk plan, der placerede solen i midten i stedet for jorden, som det plejede at tro, at det var placeret.

Aristarchus af Samos

Aristoteles argumenterede for vigtigheden af ​​de fire elementer - luft, jord, vand og ild - i processen med dannelse af stof. Han sagde også, at alt, hvad der bevæger sig, drives af en intern eller ekstern motor.

Bust of Aristotle, via Internet Archive, via Wikimedia Commons

Andre relevante karakterer som Archimedes fra Syracuse i det tredje århundrede, bidragede med i studiet af mekanik, uddybede baserne i hydrostatik og statik.

Archimedes of Syracuse

Han kunne også oprette et remskivesystem for at reducere indsatsen, når vi løfter vægte. Hipparchus fra Nicaea formåede at skabe et kort over stjernernes bevægelse gennem geometri, som gjorde det muligt at detektere astronomiske begivenheder såsom formørkelser.

Hipparchus i Nicea - Kilde: Overført fra de.wikipedia til Commons af Maksim - Under Public Domain

Resultater fra den islamiske verden

Mange af undersøgelserne af antikken blev oversat til arabisk på det tidspunkt, hvor Romerriget faldt. Meget af den græske arv blev genvundet af den islamiske verden, som også gjorde det muligt for visse udviklinger at finde sted inden for dette samfund. Nogle af dem kan nævnes:

-Omar Khayyám (1048-1131), der beregnet længden af ​​et solår og foreslog en kalendermodel 500 år før den nuværende gregorianske kalender.

-Avempace (1085-1138), en af ​​de vigtigste forløbere for Newtons tredje lov, foreslog, at der for hver anvendte styrke var en reaktionsstyrke. Han var også interesseret i hurtighed og var en stor kommentator på aristoteliske værker.

-Nasir al-Din al-Tusi (1201-1274) beskrev i sit arbejde planetenes cirkulære bevægelse på deres baner.

Middelalderen

Al den viden, der kunne arves fra perioden før middelalderen, blev taget førstehånds af kirkens medlemmer. Det faglige felt var begrænset til kopiering af kirkehåndskrifter. Senere ville der imidlertid være et sammenstød på grund af trokonflikter.

De kristne dilemma med hensyn til oversættelse og accept af tekster af "hedensk" oprindelse fra den islamiske verden stammer fra en vis modvilje indtil ankomsten af ​​Thomas Aquinas, der formåede at integrere aristotelisk viden og meget af græsk filosofi med kristendommen.

Saint Thomas af Aquino

Renæssancen og den videnskabelige revolution

Klamringen om de gamle viden fortsatte under renæssancen, men tæt knyttet til religion, et aspekt, der bragte forskellige konsekvenser med hensyn til nye opdagelser. Alt, der modsatte sig den aristoteliske tanke eller kirken, kunne fordømmes.

Sådan var tilfældet med Nicolás Copernicus i det 16. århundrede, da han hævdede, at Jorden og de andre planeter kredsede om solen. Dette blev straks betegnet som kætteri. I henhold til kristen tro var jorden stationær og var i centrum af universet.

Nicolas Copernicus - Kilde: UkendtDeutsch: UbekendtEngelsk: UkendtPolski: Nieznany

Copernicus 'arbejde ville blive offentliggjort lige før hans død i 1543, baseret på den heliocentriske model af solsystemet udviklet af Aristarco de Samos. Ideen om Jordens bevægelse formåede at være så revolutionerende, at den ville give plads for udviklingen af ​​videnskabelig tanke i de næste århundreder.

Galileo Galilei er også blandt dem, der modsatte sig det stive akademi, der blev pålagt af kirken. På denne måde og efter at have taget Copernicus 'værker som reference, lykkedes han efter at have bygget sit eget teleskop at opdage nye elementer i solsystemet. Månens bjergoverflade, Jupiters måner og Venusfaser.

Galileo Galilei - Kilde: Domenico Tintoretto

Galileos påskønnelse af undersøgelserne af Copernicus og hans nye konklusioner gjorde, at inkvisitionen fordømte ham til husarrest i en alder af 68 år, men han fortsatte sit arbejde hjemmefra og gik ned i historien for de største repræsentanter vedrørende udviklingen af moderne fysik.

Den cientific metode

Rene Descartes

René Descartes er en af ​​de mest fremtrædende moderne filosofer i historien. Kilde: wikipedia.org

René Descartes er en af ​​hovedpersonerne, der markerer begyndelsen på den videnskabelige metode inden for rammerne af det syttende århundrede. Han er kendt for udviklingen af ​​reduktionisme, en undersøgelsesmetode, der består af at nedbryde et problem i dets forskellige dele for at analysere hver enkelt af dem uafhængigt og dermed forstå fænomenet eller problemet i sin helhed.

Descartes hævdede, at den eneste måde at forstå naturens principper var gennem fornuft og matematisk analyse.

Mechanics

Et andet af de store grundlæggende trin for udvikling af fysik er studiet af mekanik. Isaac Newton er en af ​​de mest indflydelsesrige på dette område.

Isaac Newton

Hans gravitationsteori i sin publikation Mathematical Principles of Natural Philosophy i 1687 forklarer, hvordan masse tiltrækkes af en anden masse gennem en kraft, der er omvendt proportional med kvadratet på afstanden mellem dem. En kraft kendt som "tyngdekraft", der er til stede i hele universet.

Newtons tre love er i øjeblikket de mest anerkendte bidrag:

-Den første af dem konstaterer, at et legeme ikke kan ændre dets bevægelse, medmindre et andet organ handler på det.

- Den anden, kendt som ”grundlæggende lov”, siger, at nettokraften, der påføres et organ, er proportional med den acceleration, som kroppen erhverver.

-Den tredje lov fortæller os princippet om handling og reaktion, hvorved det fastslås, at "hvis et organ A udøver en handling på et andet organ B, udfører det en anden lige handling på A og i den modsatte retning på B."

Varmeundersøgelser

Efter opfindelser som dampmotoren af ​​Thomas Newcomen (1663-1729) begyndte studier af fysik at fokusere på varme. Varme begyndte at være relateret til arbejdsstyrken gennem mekanismer som vandhjul.

Senere bemærkede amerikaneren og opfinderen Benjamin Thompson, kendt som grev Rumford, forholdet mellem arbejde og varme ved at observere, hvordan overfladen på en kanon blev opvarmet, da den blev gennemboret på konstruktionstidspunktet.

Portræt af Benjamin Thompson. Ikke specificeret

Senere ville den britiske fysiker James Prescott Joule (1818-1889) etablere en matematisk ækvivalens mellem arbejde og varme. Derudover kan du opdage, hvad der er kendt som Joules lov, der relaterer den varme, der genereres af strømmen gennem en leder, lederens modstand, selve strømmen og dens emissionstid.

James Prescott Joule

Denne opdagelse giver os mulighed for at begynde at lægge grundlaget for lovgivningen i termodynamik, der studerer effekten af ​​varme og temperatur i forhold til arbejde, stråling og stof.

Teori om elektricitet og elektromagnetisme

I det attende århundrede var forskning i elektricitet og magnetisme et andet godt studium for fysik. Blandt konklusionerne fremgår filosofens og statsmandens Francis Bacons forslag, at den elektriske ladning har to aspekter, et positivt og et negativt, som, når de er lige, kolliderer og er forskellige, tiltrækker hinanden.

Francis Bacon

Bacon udviklede også en ny metode til undersøgelse af videnskab i sin publikation Novum Organum, hvor han specificerede visse trin for empirisk-baseret forskning, undersøgelser gennemført gennem erfaring og erfaring:

1. Beskrivelsen af ​​fænomenerne.
2. Klassificering af kendsgerningerne i tre kategorier eller tabeller: for det første de omstændigheder, der er angivet på tidspunktet for gennemførelsen af ​​eksperimentet; for det andet de fraværende omstændigheder, øjeblikke, hvor fænomenet ikke forekommer; for det tredje, variablerne til stede i forskellige niveauer eller grader af intensitet.
3. Tabel over afvisning af de resultater, der ikke er knyttet til fænomenet, og bestemmelsen af, hvad der er relateret til det.

En anden afgørende eksperimentalist på dette felt var den britiske Michael Faraday (1791-1867). I 1831 opdagede han gennem inducerede strømme. Han eksperimenterede med et ledningskredsløb, hvis strøm blev opretholdt, hvis ledningen bevægede sig i nærheden af ​​en magnet eller, hvis ikke, hvis magneten bevægede sig i nærheden af ​​kredsløbet. Dette vil danne grundlaget for produktion af elektricitet ved hjælp af mekaniske procedurer.

Michael Faraday

På sin side bidrog James Clerk Maxwell et grundlæggende bidrag til elektromagnetisk teori, idet han definerede, at lys, elektricitet og magnetisme er en del af det samme felt, kaldet "elektromagnetisk felt", hvor de forbliver i bevægelse og er i stand til udsender tværgående bølger af energi. Senere ville denne teori fremstå som en vigtig reference til Einsteins studier.

Moderne fysik

Efter opdagelsen af ​​de subatomære partikler, elektroner, protoner og neutroner og den elektromagnetiske teori ville indgangen til det 20. århundrede også være sammensat af teorier, der er relevante for nutiden. Sådan er Albert Einstein blandt de mest fremtrædende figurer i denne tid.

Einstein i 1933. Af Acme, via Wikimedia Commons

Einsteins studier demonstrerede den relativitet, der findes, når man måler hastighed og dens forhold til tid, rum og observatøren. I Einsteins tid måles det første objekts hastighed kun i forhold til hastigheden af ​​et andet objekt.

Einsteins teori om særlig relativitet revolutionerede begrebet rumtid, der eksisterede indtil da, og blev offentliggjort i 1905. Det bestemte, at lysets hastighed i et vakuum var uafhængig af en observatørs bevægelse, dvs. forbliver konstant, og at opfattelsen af ​​rum-tid er relativ for hver observatør.

På denne måde kan en begivenhed, der finder sted i to dele, samtidig opfattes forskelligt af to observatører, der er to forskellige steder. Loven antyder, at hvis en person kunne bevæge sig i høj hastighed, ville opfattelsen af ​​rum-tid være forskellig fra en person i hvile, og at intet er i stand til at matche lysets hastighed.

Hvad angår teorien om generel relativitet, der blev offentliggjort i 1915, forklarer den, at genstande med store mængder såsom planeter er i stand til at bøje rum-tid. Denne krumning er kendt som tyngdekraft, og den er i stand til at tiltrække kroppe mod dem.

Kvantemekanik

Endelig skiller kvantemekanikken sig inden for de seneste og mest betydningsfulde studieretninger med fokus på studiet af naturen på atom- og subatomære niveauer og dens forhold til elektromagnetisk stråling. Det er baseret på det observerbare gennem frigørelse af forskellige former for energi.

Opdagelsen af ​​subatomære partikler banede vejen for et af de nyeste felter inden for fysik, kvantemekanik

SVG af Indolences. Genfarvning og strygning af nogle fejl udført af Rainer Klute. / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

På dette område skiller Max Planck sig ud, kendt som kvanteteoriens far. Han opdagede, at der udsendes stråling i små mængder partikler kaldet "quanta".

Max planck

Senere opdager han Plancks lov, der bestemte den elektromagnetiske stråling af et legeme ved en bestemt temperatur. Denne teori blev udviklet i det tidlige tyvende århundrede næsten på niveau med Einsteins teorier.

Referencer

1. Slavin A (2019). En kort historie og filosofi om fysik. Institut for Fysik, Trent Universitet. Gendannes fra trentu.ca
2. Redaktørerne af Encyclopaedia Britannica (2020). Baconian metode. Encyclopædia Britannica, inc.. hentet fra britannica.com
3. Tilghman R, Brown L (2020). Fysik. Encyclopædia Britannica. gendannet britannica.com
4. Fysikens historie. Wikipedia, gratis encyklopædi. Gendannet fra en.wikipedia.org
5. Aristoteles, Galileo, Newton og Einstein. Canary Islands Astrophysics Institute. Gendannes fra iac.es
6. Hvad er Joule's lov? Joules lovformel. Unicom elektronik. Gendannes fra unicrom.com
7. Francis Bacon. Wikipedia, gratis encyklopædi. Gendannet fra en.wikipedia.org
8. Valenzuela I. James Clerk Maxwell, far til elektromagnetisk teori. VIIX. Gendannes fra vix.com
9. Einsteins relativitetsteori forklaret i fire enkle trin. National geografi. Gendannes fra nationalgeographic.es
10. Cruz J (2107). Hvad er teorien om særlig og generel relativitet? RPP Nyheder. Gendannes fra rpp.pe
11. BBC News World (2019). Max Planck, far til kvanteteorien, der prøvede at overbevise Hitler om at give jødiske forskere mulighed for at arbejde. BBC nyheder. Gendannes fra bbc.com
12. Jack Challoner. Science of Science: En illustreret historie. Gendannes fra books.google.co.ve