Tot i que la història de la física com a ciència independent va començar només al segle XVII, els seus orígens es remunten a l'antiguitat més profunda, quan la gent va començar a sistematitzar els seus primers coneixements sobre el món que els envoltava. Fins als temps moderns, pertanyien a la filosofia natural i incloïen informació sobre mecànica, astronomia i fisiologia. La història real de la física va començar gràcies als experiments de Galileu i els seus estudiants. A més, Newton va posar les bases d'aquesta disciplina.
Als segles XVIII i XIX van aparèixer conceptes clau: energia, massa, àtoms, impuls, etc. Al segle XX es van fer paleses les limitacions de la física clàssica (a més, la física quàntica, la teoria de van néixer la relativitat, la teoria de les micropartícules, etc.). d.). El coneixement de les ciències naturals s'està complementant encara avui, ja que els investigadors s'enfronten a molts problemes i preguntes sense resoldre sobre la naturalesa del nostre món i de l'univers sencer.
Antiguitat
Moltes religions paganes del món antic es basaven en l'astrologia i el coneixement dels astròlegs. Gràcies als seus estudis del cel nocturn, es va produir la formació de l'òptica. L'acumulació de coneixements astronòmics no podia sinó afectar el desenvolupament de les matemàtiques. No obstant això, teòricament per explicar els motiusels fenòmens naturals dels antics no podien. Els sacerdots atribuïen els llamps i els eclipsis solars a la ira divina, que no tenia res a veure amb la ciència.
Al mateix temps, els antics egipcis van aprendre a mesurar longitud, pes i angle. Aquest coneixement era necessari per als arquitectes en la construcció de piràmides i temples monumentals. Mecànica aplicada desenvolupada. Els babilonis també hi eren forts. Ells, a partir dels seus coneixements astronòmics, van començar a utilitzar el dia per mesurar el temps.
La història de la física antiga de la Xina va començar al segle VII aC. e. L'experiència acumulada en l'artesania i la construcció va ser sotmesa a anàlisi científica, els resultats de la qual es van presentar en escrits filosòfics. El seu autor més famós és Mo-tzu, que va viure al segle IV aC. e. Va fer el primer intent de formular la llei fonamental de la inèrcia. Fins i tot llavors, els xinesos van ser els primers a inventar la brúixola. Van descobrir les lleis de l'òptica geomètrica i van conèixer l'existència de la càmera fosca. A l'Imperi Celestial van aparèixer els inicis de la teoria de la música i l'acústica, que durant molt de temps no es van sospitar a Occident.
Antiguitat
La història antiga de la física és més coneguda gràcies als filòsofs grecs. La seva recerca es basava en coneixements geomètrics i algebraics. Per exemple, els pitagòrics van ser els primers a declarar que la natura obeeix les lleis universals de les matemàtiques. Els grecs van veure aquest patró en òptica, astronomia, música, mecànica i altres disciplines.
La història del desenvolupament de la física difícilment es presenta sense les obres d'Aristòtil, Plató, Arquímedes, LucreciKara i Girona. Les seves obres han arribat fins als nostres dies en una forma força completa. Els filòsofs grecs es diferencien dels contemporanis d' altres països perquè explicaven les lleis físiques no amb conceptes mítics, sinó estrictament des d'un punt de vista científic. Al mateix temps, els hel·lens també van cometre grans errors. Aquests inclouen la mecànica d'Aristòtil. La història del desenvolupament de la física com a ciència deu molt als pensadors de l'Hèlade, encara que només sigui perquè la seva filosofia natural va romandre la base de la ciència internacional fins al segle XVII.
Contribució dels grecs alexandrins
Demòcrit va formular la teoria dels àtoms, segons la qual tots els cossos estan formats per partícules indivisibles i diminutes. Empèdocles va proposar la llei de conservació de la matèria. Arquimedes va establir les bases de la hidrostàtica i la mecànica, esbossant la teoria de la palanca i calculant la magnitud de la força de flotabilitat d'un fluid. També es va convertir en l'autor del terme "centre de gravetat".
Heron el grec d'Alexandria és considerat un dels enginyers més grans de la història de la humanitat. Va crear una turbina de vapor, va generalitzar el coneixement sobre l'elasticitat de l'aire i la compressibilitat dels gasos. La història del desenvolupament de la física i l'òptica va continuar gràcies a Euclides, que va estudiar la teoria dels miralls i les lleis de la perspectiva.
Edat Mitjana
Després de la caiguda de l'Imperi Romà va arribar el col·lapse de l'antiga civilització. Molts coneixements s'han oblidat. Europa va aturar el seu desenvolupament científic durant gairebé mil anys. Els monestirs cristians s'han convertit en temples del coneixement i han sabut conservar alguns dels escrits del passat. Tanmateix, el progrés es va veure obstaculitzat per la mateixa església. Ella va sotmetre la filosofiadoctrina teològica. Els pensadors que van intentar anar més enllà van ser declarats heretges i severament castigats per la Inquisició.
En aquest context, la primacia de les ciències naturals va passar als musulmans. La història de l'aparició de la física entre els àrabs està relacionada amb la traducció a la seva llengua de les obres dels científics grecs antics. Sobre la seva base, els pensadors d'Orient van fer diversos descobriments importants propis. Per exemple, l'inventor Al-Jaziri va descriure el primer cigonyal.
L'estancament europeu va durar fins al Renaixement. Durant l'edat mitjana es van inventar les ulleres al Vell Món i s'explicava l'aparició de l'arc de Sant Martí. El filòsof alemany del segle XV Nicolau de Cusa va ser el primer a suggerir que l'univers és infinit i, per tant, molt avançat al seu temps. Unes dècades més tard, Leonardo da Vinci es va convertir en el descobridor del fenomen de la capil·laritat i de la llei de la fricció. També va intentar crear una màquina de moviment perpetu, però com que no va poder fer front a aquesta tasca, va començar a demostrar teòricament la impracticabilitat d'aquest projecte.
Renaixement
L'any 1543, l'astrònom polonès Nicolau Copèrnic va publicar l'obra principal de la seva vida, "Sobre la rotació dels cossos celestes". En aquest llibre, per primera vegada al Vell Món cristià, s'intenta defensar el model heliocèntric del món, segons el qual la Terra gira al voltant del Sol, i no a l'inrevés, com el model geocèntric ptolemaic adoptat pel suggeria l'església. Molts físics i els seus descobriments diuen ser grans, però és l'aparició del llibre "Sobre la rotació dels cossos celestes" el que es considera l'inici d'una revolució científica, que va ser seguida perl'aparició no només de la física moderna, sinó de la ciència moderna en el seu conjunt.
Un altre científic famós dels temps moderns, Galileo Galilei, és conegut sobretot per la seva invenció del telescopi (també va inventar el termòmetre). A més, va formular la llei de la inèrcia i el principi de relativitat. Gràcies als descobriments de Galileu, va néixer una mecànica completament nova. Sense ell, la història de l'estudi de la física s'hauria estancat durant molt de temps. Galileu, com molts dels seus contemporanis d'ample ment, va haver de resistir la pressió de l'església, intentant amb les seves últimes forces defensar l'antic ordre.
segle XVII
El creixent interès per la ciència va continuar al segle XVII. El mecànic i matemàtic alemany Johannes Kepler es va convertir en el descobridor de les lleis del moviment planetari del sistema solar (lleis de Kepler). Va exposar les seves opinions en el llibre "New Astronomy", publicat el 1609. Kepler es va oposar a Ptolemeu, i va concloure que els planetes es mouen en el·lipses, i no en cercles, com es creia a l'antiguitat. El mateix científic va fer una contribució important al desenvolupament de l'òptica. Va investigar la hipermetropia i la miopia, dilucidant les funcions fisiològiques del cristal·lí de l'ull. Kepler va introduir els conceptes d'eix òptic i focus, va formular la teoria de les lents.
René Descartes francès va crear una nova disciplina científica: la geometria analítica. També va proposar la llei de la refracció de la llum. L'obra principal de Descartes va ser el llibre "Principis de filosofia", publicat el 1644.
Pocs físics i els seus descobriments són tan famosos com l'anglès Isaac Newton. ATEl 1687, va escriure un llibre revolucionari, Els principis matemàtics de la filosofia natural. En ell, l'investigador va descriure la llei de la gravitació universal i les tres lleis de la mecànica (també conegudes com a lleis de Newton). Aquest científic va treballar en teoria del color, òptica, càlcul integral i diferencial. La història de la física, la història de les lleis de la mecànica, tot això està estretament relacionat amb els descobriments de Newton.
Noves fronteres
El segle XVIII va donar a la ciència molts noms destacats. Entre ells destaca Leonhard Euler. Aquest mecànic i matemàtic suís va escriure més de 800 treballs sobre física i seccions com l'anàlisi matemàtica, la mecànica celeste, l'òptica, la teoria musical, la balística, etc. L'Acadèmia de Ciències de Sant Petersburg el va reconèixer com el seu acadèmic, motiu pel qual Euler va passar uns anys. part important de la seva vida a Rússia. Va ser aquest investigador qui va establir les bases de la mecànica analítica.
És interessant que la història de l'assignatura de física s'hagi desenvolupat tal com la coneixem, gràcies no només als científics professionals, sinó també als investigadors aficionats, que són molt més famosos en una capacitat completament diferent. L'exemple més cridaner d'aquest tipus d'autodidacta va ser el polític nord-americà Benjamin Franklin. Va inventar el parallamps, va fer una gran contribució a l'estudi de l'electricitat i va fer una hipòtesi sobre la seva connexió amb el fenomen del magnetisme.
A finals del segle XVIII, l'italià Alessandro Volta va crear el “pilar voltaic”. El seu invent va ser la primera bateria elèctrica de la història de la humanitat. Aquest segle també va estar marcat per l'aparició d'un termòmetre de mercuri, el creador del qualera Gabriel Fahrenheit. Un altre invent important va ser la invenció de la màquina de vapor, que va tenir lloc l'any 1784. Va donar lloc a nous mitjans de producció i a la reestructuració de la indústria.
Descobriments aplicats
Si la història dels inicis de la física es va desenvolupar sobre la base que la ciència havia d'explicar la causa dels fenòmens naturals, aleshores al segle XIX la situació va canviar significativament. Ara té una nova vocació. Des de la física es va començar a exigir el control de les forces naturals. En aquest sentit, no només la física experimental, sinó també la física aplicada va començar a desenvolupar-se ràpidament. El "Newton de l'electricitat" d'André-Marie Ampère va introduir un nou concepte de corrent elèctric. Michael Faraday treballava a la mateixa àrea. Va descobrir el fenomen de la inducció electromagnètica, les lleis de l'electròlisi, el diamagnetisme i es va convertir en l'autor de termes com ànode, càtode, dielèctric, electròlit, paramagnetisme, diamagnetisme, etc.
Han sorgit noves seccions de la ciència. Termodinàmica, teoria de l'elasticitat, mecànica estadística, física estadística, radiofísica, teoria de l'elasticitat, sismologia, meteorologia: tots van formar una única imatge moderna del món.
Al segle XIX van sorgir nous models i conceptes científics. Thomas Young va fundar la llei de conservació de l'energia, James Clerk Maxwell va proposar la seva pròpia teoria electromagnètica. El químic rus Dmitri Mendeleiev es va convertir en l'autor del sistema periòdic d'elements que va influir significativament en tota la física. A la segona meitat del segle va aparèixer l'enginyeria elèctrica i el motor de combustió interna. Es van convertir en els fruits de la física aplicada, centrada a resoldre determinats problemes.tasques tecnològiques.
Repensar la ciència
Al segle XX, la història de la física, en definitiva, va passar a l'etapa en què va començar la crisi dels models teòrics clàssics ja consolidats. Les antigues fórmules científiques van començar a contradir les noves dades. Per exemple, els investigadors han descobert que la velocitat de la llum no depèn d'un marc de referència aparentment inamovible. A principis de segle es van descobrir fenòmens que requerien una explicació detallada: electrons, radioactivitat, raigs X.
A causa dels misteris acumulats, s'ha fet una revisió de l'antiga física clàssica. L'esdeveniment clau en aquesta revolució científica regular va ser la validació de la teoria de la relativitat. El seu autor va ser Albert Einstein, el primer que va explicar al món la profunda connexió entre l'espai i el temps. Va sorgir una nova branca de la física teòrica: la física quàntica. Diversos científics de fama mundial van participar alhora en la seva formació: Max Planck, Max Bohn, Erwin Schrödinger, Paul Ehrenfest i altres.
Reptes moderns
A la segona meitat del segle XX, la història del desenvolupament de la física, la cronologia de la qual continua avui, va passar a una etapa fonamentalment nova. Aquest període va estar marcat pel floriment de l'exploració espacial. L'astrofísica ha fet un s alt sense precedents. Van aparèixer telescopis espacials, sondes interplanetàries, detectors de radiació extraterrestre. Va començar un estudi detallat de les dades físiques de diversos cossos del planeta solar. Amb l'ajuda de la tecnologia moderna, els científics han descobert exoplanetes i noves lluminàries, entre ellesincloses les ràdio galàxies, els púlsars i els quàsars.
L'espai continua ple de molts misteris sense resoldre. S'estan estudiant les ones gravitatòries, l'energia fosca, la matèria fosca, l'acceleració de l'expansió de l'Univers i la seva estructura. Ampliació de la teoria del Big Bang. Les dades que es poden obtenir en condicions terrestres són desproporcionadament petites en comparació amb la quantitat de treball que tenen els científics a l'espai.
Els problemes clau als quals s'enfronten els físics avui inclouen diversos reptes fonamentals: el desenvolupament d'una versió quàntica de la teoria gravitatòria, la generalització de la mecànica quàntica, la unificació de totes les forces d'interacció conegudes en una teoria, la recerca d'un "ajustament fi". de l'Univers", així com la definició exacta dels fenòmens d'energia fosca i matèria fosca.
