Čeprav se je zgodovina fizike kot samostojne znanosti začela šele v 17. stoletju, njeni začetki segajo v najgloblje davnine, ko so ljudje začeli sistematizirati svoja prva znanja o svetu okoli sebe. Do sodobnega časa so pripadali naravni filozofiji in so vključevali informacije o mehaniki, astronomiji in fiziologiji. Prava zgodovina fizike se je začela zahvaljujoč poskusom Galilea in njegovih učencev. Tudi temelje te discipline je postavil Newton.
V 18. in 19. stoletju so se pojavili ključni pojmi: energija, masa, atomi, gibalna količina itd. V 20. stoletju so postale jasne omejitve klasične fizike (poleg nje kvantna fizika, teorija rodila se je relativnost, teorija mikrodelcev itd.) d.). Naravoslovna znanja se še danes dopolnjujejo, saj se raziskovalci soočajo s številnimi nerešenimi problemi in vprašanji o naravi našega sveta in celotnega vesolja.
starina
Številne poganske religije starodavnega sveta so temeljile na astrologiji in znanju astrologov. Zahvaljujoč njihovim študijam nočnega neba je prišlo do oblikovanja optike. Kopičenje astronomskega znanja ni moglo ne vplivati na razvoj matematike. Vendar pa teoretično pojasniti razlogenaravni pojavi starodavnih niso mogli. Duhovniki so strele in sončne mrke pripisovali božanskemu jezu, ki ni imel nič opraviti z znanostjo.
Ob istem času so se stari Egipčani naučili meriti dolžino, težo in kot. To znanje je bilo potrebno arhitektom pri gradnji monumentalnih piramid in templjev. Razvita uporabna mehanika. V njem so bili močni tudi Babilonci. Na podlagi svojega astronomskega znanja so začeli uporabljati dan za merjenje časa.
Starodavna kitajska zgodovina fizike se je začela v 7. stoletju pred našim štetjem. e. Nabrane izkušnje v obrti in gradbeništvu so bile podvržene znanstveni analizi, katere rezultate so predstavili v filozofskih spisih. Njihov najbolj znan avtor je Mo-tzu, ki je živel v 4. stoletju pr. e. Naredil je prvi poskus oblikovanja temeljnega zakona vztrajnosti. Že takrat so bili Kitajci prvi, ki so izumili kompas. Odkrili so zakone geometrijske optike in vedeli za obstoj kamere obscura. V Nebeškem cesarstvu so se pojavili začetki teorije glasbe in akustike, o katerih na Zahodu dolgo niso sumili.
starina
Starodavna zgodovina fizike je najbolj znana po zaslugi grških filozofov. Njihove raziskave so temeljile na geometrijskem in algebraičnem znanju. Pitagorejci so bili na primer prvi, ki so izjavili, da narava spoštuje univerzalne zakone matematike. Grki so ta vzorec videli v optiki, astronomiji, glasbi, mehaniki in drugih disciplinah.
Zgodovina razvoja fizike je težko predstavljena brez del Aristotela, Platona, Arhimeda, LukrecijaKara in Gerona. Njihova dela so preživela do našega časa v dokaj popolni obliki. Grški filozofi so se od sodobnikov iz drugih držav razlikovali po tem, da so fizikalne zakone razlagali ne z mitskimi koncepti, ampak strogo z znanstvenega vidika. Hkrati so Heleni delali tudi velike napake. Ti vključujejo Aristotelovo mehaniko. Zgodovina razvoja fizike kot znanosti veliko dolguje mislecem Helade, četudi zato, ker je njihova naravna filozofija ostala osnova mednarodne znanosti vse do 17. stoletja.
Prispevek aleksandrijskih Grkov
Demokrit je oblikoval teorijo atomov, po kateri so vsa telesa sestavljena iz nedeljivih in drobnih delcev. Empedokle je predlagal zakon o ohranjanju snovi. Arhimed je postavil temelje hidrostatike in mehanike, začrtal teorijo vzvoda in izračunal velikost vzgonske sile tekočine. Postal je tudi avtor izraza "težišče".
Heron aleksandrijski Grk velja za enega največjih inženirjev v človeški zgodovini. Ustvaril je parno turbino, posplošil znanje o elastičnosti zraka in stisljivosti plinov. Zgodovina razvoja fizike in optike se je nadaljevala po zaslugi Evklida, ki je preučeval teorijo ogledal in zakone perspektive.
srednji vek
Po padcu rimskega cesarstva je prišlo do propada starodavne civilizacije. Veliko znanja je bilo pozabljeno. Evropa je svoj znanstveni razvoj ustavila za skoraj tisoč let. Krščanski samostani so postali templji znanja in uspeli so ohraniti nekaj spisov preteklosti. Vendar je napredek ovirala cerkev sama. Podredila je filozofijoteološki nauk. Mislitelje, ki so poskušali preseči, so razglasili za krivoverce in jih je inkvizicija strogo kaznovala.
V tem ozadju je primat v naravoslovju prešel na muslimane. Zgodovina nastanka fizike pri Arabcih je povezana s prevodom del starogrških znanstvenikov v njihov jezik. Na njihovi podlagi so misleci vzhoda naredili več lastnih pomembnih odkritij. Na primer, izumitelj Al-Jaziri je opisal prvo ročično gred.
Evropska stagnacija je trajala vse do renesanse. V srednjem veku so v starem svetu izumili očala in razložili videz mavrice. Nemški filozof iz 15. stoletja Nikolaj Kuzanski je bil prvi, ki je predlagal, da je vesolje neskončno in tako daleč pred svojim časom. Nekaj desetletij pozneje je Leonardo da Vinci postal odkritelj pojava kapilarnosti in zakona trenja. Poskušal je ustvariti tudi večni motor, a ker se s to nalogo ni spopadel, je začel teoretično dokazovati neizvedljivost takega projekta.
renesansa
Leta 1543 je poljski astronom Nikolaj Kopernik objavil glavno delo svojega življenja, "O rotaciji nebesnih teles." V tej knjigi se je prvič v starem krščanskem svetu poskušal braniti heliocentrični model sveta, po katerem se Zemlja vrti okoli Sonca in ne obratno, kot je bil ptolemajev geocentrični model, ki ga je sprejela predlagala cerkev. Številni fiziki in njihova odkritja trdijo, da so velika, a prav pojav knjige "O rotaciji nebesnih teles" velja za začetek znanstvene revolucije, ki ji je sledilnastanek ne le sodobne fizike, ampak sodobne znanosti kot celote.
Drug slavni znanstvenik sodobnega časa, Galileo Galilei, je najbolj znan po svojem izumu teleskopa (izumil je tudi termometer). Poleg tega je oblikoval zakon vztrajnosti in načelo relativnosti. Zahvaljujoč Galilejevim odkritjem se je rodila popolnoma nova mehanika. Brez njega bi se zgodovina študija fizike že dolgo ustavila. Galileo se je moral, tako kot mnogi njegovi sodobniki širokega pogleda, upreti pritisku cerkve, ki je z zadnjimi močmi poskušal braniti stari red.
XVII stoletje
Naraščajoče zanimanje za znanost se je nadaljevalo v 17. stoletju. Nemški mehanik in matematik Johannes Kepler je postal odkritelj zakonov gibanja planetov v sončnem sistemu (Keplerjevih zakonov). Svoje poglede je predstavil v knjigi "Nova astronomija", ki je izšla leta 1609. Kepler je nasprotoval Ptolemeju in sklenil, da se planeti gibljejo v elipsah in ne v krogih, kot so verjeli v antiki. Isti znanstvenik je pomembno prispeval k razvoju optike. Raziskoval je daljnovidnost in kratkovidnost ter razjasnil fiziološke funkcije očesne leče. Kepler je uvedel koncepta optične osi in fokusa, oblikoval teorijo leč.
Francoz Rene Descartes je ustvaril novo znanstveno disciplino - analitično geometrijo. Predlagal je tudi zakon loma svetlobe. Glavno Descartesovo delo je bila knjiga "Načela filozofije", objavljena leta 1644.
Le malo fizikov in njihovih odkritij je tako slavnih kot Anglež Isaac Newton. ATLeta 1687 je napisal revolucionarno knjigo Matematični principi naravne filozofije. V njem je raziskovalec orisal zakon univerzalne gravitacije in tri zakone mehanike (znane tudi kot Newtonovi zakoni). Ta znanstvenik je delal na teoriji barv, optiki, integralnem in diferencialnem računu. Zgodovina fizike, zgodovina zakonov mehanike - vse to je tesno povezano z odkritji Newtona.
Nove meje
18. stoletje je dalo znanosti veliko izjemnih imen. Med njimi izstopa Leonhard Euler. Ta švicarski mehanik in matematik je napisal več kot 800 del o fiziki in delih, kot so matematična analiza, nebesna mehanika, optika, glasbena teorija, balistika itd. Sanktpeterburška akademija znanosti ga je priznala za svojega akademika, zato je Euler preživel pomemben del svojega življenja v Rusiji. Prav ta raziskovalec je postavil temelje za analitično mehaniko.
Zanimivo je, da se je zgodovina fizike razvila tako, kot jo poznamo, ne samo po zaslugi profesionalnih znanstvenikov, temveč tudi ljubiteljskih raziskovalcev, ki so veliko bolj znani v povsem drugačni vlogi. Najbolj presenetljiv primer takšnega samouka je bil ameriški politik Benjamin Franklin. Izumil je strelovod, veliko prispeval k študiju elektrike in domneval o njegovi povezavi s pojavom magnetizma.
Ob koncu 18. stoletja je Italijan Alessandro Volta ustvaril »voltaični steber«. Njegov izum je bil prva električna baterija v zgodovini človeštva. To stoletje je zaznamoval tudi pojav živosrebrnega termometra, katerega ustvarjalecje bil Gabriel Fahrenheit. Drug pomemben izum je bil izum parnega stroja, ki se je zgodil leta 1784. To je povzročilo nova proizvodna sredstva in prestrukturiranje industrije.
uporabljena odkritja
Če se je zgodovina začetka fizike razvijala na podlagi tega, da je morala znanost pojasniti vzrok naravnih pojavov, se je v 19. stoletju stanje bistveno spremenilo. Zdaj ima nov klic. Od fizike je začela zahtevati nadzor naravnih sil. V zvezi s tem se je začela hitro razvijati ne le eksperimentalna, ampak tudi uporabna fizika. André-Marie Ampère "Newton of Electricity" je predstavil nov koncept električnega toka. Michael Faraday je delal na istem področju. Odkril je fenomen elektromagnetne indukcije, zakone elektrolize, diamagnetizma in postal avtor izrazov, kot so anoda, katoda, dielektrik, elektrolit, paramagnetizem, diamagnetizem itd.
Pojavili so se novi odseki znanosti. Termodinamika, teorija elastičnosti, statistična mehanika, statistična fizika, radiofizika, teorija elastičnosti, seizmologija, meteorologija - vse so tvorile enotno sodobno sliko sveta.
V 19. stoletju so se pojavili novi znanstveni modeli in koncepti. Thomas Young je utemeljil zakon ohranjanja energije, James Clerk Maxwell je predlagal svojo elektromagnetno teorijo. Ruski kemik Dmitrij Mendeljejev je postal avtor periodičnega sistema elementov, ki je pomembno vplival na celotno fiziko. V drugi polovici stoletja sta se pojavila elektrotehnika in motor z notranjim zgorevanjem. Postali so plod uporabne fizike, usmerjene v reševanje določenih problemov.tehnološke naloge.
Ponovno razmišljanje o znanosti
V 20. stoletju je zgodovina fizike, skratka, prešla v fazo, ko se je začela kriza že uveljavljenih klasičnih teoretičnih modelov. Stare znanstvene formule so začele nasprotovati novim podatkom. Raziskovalci so na primer ugotovili, da hitrost svetlobe ni odvisna od navidez neomajnega referenčnega okvira. Na prelomu stoletja so bili odkriti pojavi, ki so zahtevali podrobno razlago: elektroni, radioaktivnost, rentgenski žarki.
Zaradi nakopičenih skrivnosti je prišlo do revizije stare klasične fizike. Ključni dogodek v tej redni znanstveni revoluciji je bila utemeljitev teorije relativnosti. Njen avtor je bil Albert Einstein, ki je svetu prvi povedal o globoki povezavi med prostorom in časom. Pojavila se je nova veja teoretične fizike - kvantna fizika. Pri njegovem nastanku je sodelovalo več svetovno znanih znanstvenikov naenkrat: Max Planck, Max Bohn, Erwin Schrödinger, Paul Ehrenfest in drugi.
Moderni izzivi
V drugi polovici 20. stoletja je zgodovina razvoja fizike, katere kronologija se nadaljuje še danes, prešla na bistveno novo stopnjo. To obdobje je zaznamoval razcvet vesoljskega raziskovanja. Astrofizika je naredila skok brez primere. Pojavili so se vesoljski teleskopi, medplanetarne sonde, detektorji nezemeljskega sevanja. Začela se je podrobna študija fizičnih podatkov različnih teles sončnega planeta. S pomočjo sodobne tehnologije so znanstveniki odkrili eksoplanete in nove svetilke, med drugimvključno z radijskimi galaksijami, pulsarji in kvazarji.
Vesolje je še vedno polno številnih nerešenih skrivnosti. Proučujejo se gravitacijski valovi, temna energija, temna snov, pospešek širjenja Vesolja in njegova struktura. Razširitev teorije velikega poka. Podatki, ki jih je mogoče pridobiti v zemeljskih razmerah, so nesorazmerno majhni v primerjavi s tem, koliko dela imajo znanstveniki v vesolju.
Ključni problemi, s katerimi se danes soočajo fiziki, vključujejo več temeljnih izzivov: razvoj kvantne različice gravitacijske teorije, posploševanje kvantne mehanike, združitev vseh znanih interakcijskih sil v eno teorijo, iskanje "fine nastavitve vesolja", kot tudi natančno opredelitev fenomenov temne energije in temne snovi.
