DĚJINY FYZIKY OD JEJÍHO VZNIKU PO SOUČASNOST - FYZICKÝ - 2025

Historie fyziky lze vysledovat až do starověku, kdy filozofové klasického Řecka se věnovali studiu fungování vesmíru. Mnoho z nich začalo pozorováním jako nástroj, který je mohl vést k pochopení zákonů, kterými se řídí svět.

Pohyby Země, hvězdy a snaha objevit původ hmoty byly v té době několika hlavními výzkumnými body. Také mnoho z těchto argumentů posloužilo k rozvoji mechaniky.

Albert Einstein, jedna z nejdůležitějších osobností v dějinách fyziky 20. století

Obrázek Jackie Ramirez z Pixabay

Filozofové jako Leucippus a Democritus navrhli, že hmota je tvořena atomy, menšími a nedělitelnými částicemi. Aristarchus ze Samosu jako první zjistil, že se Země točí kolem Slunce, provádějící první heliocentrický model sluneční soustavy, astronomickou rovinu, která umístila Slunce do středu namísto Země, jak se dříve myslelo, že to bylo lokalizováno.

Aristarchus Samos

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

Busta Aristoteles, internetovým archivem, prostřednictvím Wikimedia Commons

Další významné postavy, jako Archimedes of Syrakusy ve třetím století, přispěly ke studiu mechaniky, vypracovaly základy hydrostatiky a statiky.

Archimedes of Syrakusy

Mohl by také vytvořit kladkový systém, který by snížil úsilí při zvedání závaží. Hipparchusovi z Nicaea se podařilo vytvořit mapu pohybu hvězd geometrií, která umožnila detekci astronomických událostí, jako jsou zatmění.

Hipparchus of Nicea - Zdroj: Převeden z de.wikipedie na Commons by Maksim - Public Domain

Zjištění z islámského světa

Mnoho studií starověku bylo přeloženo do arabštiny v době pádu římské říše. Hodně z řeckého dědictví bylo obnoveno islámským světem, který umožnil, aby se v této komunitě také odehrály určité události. Některé z nich lze zmínit:

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

-Avempace (1085-1138), jeden z hlavních předchůdců Newtonova třetího zákona, navrhl, že pro každou použitou sílu existuje reakční síla. Také se zajímal o rychlost a byl velkým komentátorem aristotelských děl.

-Nasir al-Din al-Tusi (1201-1274) popsal ve své práci kruhový pohyb planet na jejich oběžné dráze.

Středověk

Všichni vědění, které se dalo zdědit z období před středověkem, získali členové církve z první ruky. Akademické pole bylo omezeno na kopírování církevních rukopisů. Později by však došlo ke střetu kvůli konfliktům víry.

Dilema křesťanů pro překlad a přijímání textů „pohanského“ původu z islámského světa, vyvolalo určitou averzi až do příchodu Thomase Aquinase, kterému se podařilo integrovat aristotelské znalosti a hodně řecké filosofie s křesťanstvím..

Svatý Tomáš z Aquina

Renesance a vědecká revoluce

V období renesance pokračovalo volání po znalostech starověku, ale úzce spjaté s náboženstvím, což mělo z hlediska nových objevů různé důsledky. Všechno, co oponovalo Aristoteliánskému myšlení nebo církvi, bylo možné odsoudit.

To byl případ Nicolase Copernicuse v 16. století, kdy tvrdil, že Země a další planety se točí kolem Slunce. Toto bylo okamžitě kvalifikováno jako kacířství. Podle křesťanských přesvědčení byla Země stacionární a byla ve středu vesmíru.

Nicolas Copernicus - Zdroj: NeznámýDeutsch: UnbekanntEnglish: UnknownPolski: Nieznany

Copernicusovo dílo bude zveřejněno těsně před jeho smrtí v roce 1543 na základě heliocentrického modelu sluneční soustavy vyvinutého Aristarcem de Samos. Myšlenka hnutí Země dokázala být tak revoluční, že v příštích stoletích umožnila rozvoj vědeckého myšlení.

Galileo Galilei je také mezi těmi, kdo oponovali rigidní akademii uvalené církví. Tímto způsobem, a vezme-li práce Copernicuse jako reference, se mu po vybudování vlastního dalekohledu podařilo objevit nové prvky ve sluneční soustavě. Horský povrch Měsíce, měsíce Jupiteru a fáze Venuše.

Galileo Galilei - Zdroj: Domenico Tintoretto

Galileovo uznání za studium Copernicuse a jeho nové nálezy způsobily, že ho inkvizice odsoudila k domácímu vězení ve věku 68 let, ale pokračoval ve své práci z domova a klesal v historii největších představitelů ohledně vývoje moderní fyzika.

Cientific metoda

Rene Descartes

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

René Descartes je jednou z hlavních postav, které označují začátek vědecké metody v rámci sedmnáctého století. Je známý vývojem redukcionismu, studijní metodou, která spočívá v rozložení problému na jeho různé části, aby se každá z nich mohla samostatně analyzovat, a tak porozumět tomuto jevu nebo problému jako celku.

Descartes prohlašoval, že jediný způsob, jak rozumět principům přírody byl přes rozum a matematickou analýzu.

Mechanika

Dalším z velkých základních kroků pro rozvoj fyziky je studium mechaniky. Isaac Newton je jedním z nejvlivnějších v této oblasti.

Isaac Newton

Jeho teorie gravitace ve své publikaci Matematické principy přírodní filozofie z roku 1687 vysvětluje, jak je hmota přitahována k další hmotě prostřednictvím síly nepřímo úměrné čtverci vzdálenosti mezi nimi. Síla známá jako „gravitace“, která je přítomna v celém vesmíru.

Newtonovy tři zákony jsou v současné době nejvíce uznávanými příspěvky:

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

- Druhý, známý jako „základní zákon“, uvádí, že čistá síla aplikovaná na tělo je úměrná zrychlení, které tělo získá.

- Třetí zákon nám říká zásadu jednání a reakce, která stanoví, že „pokud subjekt A vykonává akci na jiném těle B, provede další stejný úkon na A a v opačném směru na B.“

Tepelné studie

Po vynálezech takový jako parní stroj Thomas Newcomen (1663-1729), studia fyziky začala se zaměřit na teplo. Teplo začalo souviset s pracovní silou prostřednictvím mechanismů, jako jsou vodní kola.

Později si americký a vynálezce Benjamin Thompson, známý jako hrabě Rumford, všiml vztahu mezi prací a žárem tím, že pozoroval, jak se povrch děla zahřál, když byl propíchnut v době stavby.

Portrét Benjamina Thompsona. Nespecifikováno

Později by britský fyzik James Prescott Joule (1818–1889) zavedl matematickou ekvivalenci mezi prací a žárem. Kromě toho objevte to, co se nazývá Jouleův zákon, který se týká tepla generovaného proudem prostřednictvím vodiče, odporu vodiče, samotného proudu a jeho emisní doby.

James Prescott Joule

Tento objev nám umožňuje položit základy zákonů 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 velkým bodem studia fyziky. Mezi nálezy vyniká návrh filozofa a státníka Františka Bacona, že elektrický náboj má dva aspekty, kladný a záporný, které jsou si rovné, srazí se a jsou odlišné, přitahují se navzájem.

Francis Bacon

Bacon také vyvinul novou vědeckou metodu ve své publikaci Novum Organum, ve které upřesnil určité kroky pro empirický výzkum, studie prováděné na základě zkušeností a zkušeností:

1. Popis jevů.
2. Klasifikace skutečností do tří kategorií nebo tabulek: zaprvé okolnosti uvedené v době provádění experimentu; za druhé nepřítomné okolnosti, okamžiky, ve kterých se tento jev neobjevuje; za třetí, proměnné přítomné na různých úrovních nebo stupních intenzity.
3. Tabulka odmítnutí těch výsledků, které nesouvisejí s jevem, a určení toho, co s ním souvisí.

Dalším rozhodujícím experimentátorem v této oblasti byl Brit Michael Faraday (1791-1867). V 1831 on objevil přes indukované proudy. Experimentoval s drátovým obvodem, jehož proud byl udržován, pokud se drát pohyboval poblíž magnetu, nebo pokud ne, pokud se magnet pohyboval poblíž obvodu. To by položilo základy pro výrobu elektřiny mechanickými postupy.

Michael Faraday

James Clerk Maxwell zásadně 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 vysílat příčné vlny energie. Později se tato teorie objeví jako důležitý odkaz pro Einsteinova studia.

Moderní fyzika

Po objevu subatomových částic, elektronů, protonů a neutronů a elektromagnetické teorie by byl vstup do dvacátého století složen také z teorií relevantních pro současnost. Takto je Albert Einstein jednou z nejvýznamnějších osobností této doby.

Einstein v roce 1933. Acme, prostřednictvím Wikimedia Commons

Einsteinovy ​​studie prokázaly relativitu, která existuje při měření rychlosti a její vztah k času, prostoru a pozorovateli. V době Einstein byla rychlost jednoho objektu měřena pouze ve vztahu k rychlosti jiného objektu.

Einsteinova teorie speciální relativity revolucionizovala koncept časoprostoru, který existoval až do té chvíle, a byla zveřejněna v roce 1905. Stanovila, že rychlost světla ve vakuu byla nezávislá na pohybu pozorovatele, to znamená zůstává konstantní a že vnímání časoprostoru je relativní pro každého pozorovatele.

Tímto způsobem může být událost, která se vyskytuje ve dvou částech, vnímána současně dvěma pozorovateli, kteří jsou na dvou různých místech. Zákon navrhuje, že pokud by se člověk mohl pohybovat vysokou rychlostí, vnímání časoprostoru by bylo odlišné od vnímání osoby v klidu a že nic není schopno přizpůsobit rychlost světla.

Pokud jde o teorii obecné relativity zveřejněné v roce 1915, vysvětluje, že objekty s velkými objemy, jako jsou planety, jsou schopné ohýbat časoprostor. Toto zakřivení je známé jako gravitace a je schopné přitahovat těla k nim.

Kvantová mechanika

Konečně, v nejnovějších a významných oborech studia, kvantová mechanika vyniká, zaměřená na studium přírody na atomové a subatomické úrovni a její vztah k elektromagnetickému záření. Je založena na pozorovatelném osvobozením různých forem energie.

Objev subatomových částic vydláždil cestu jednomu z posledních fyzikálních oborů, kvantové mechanice

SVG Indolences, přebarvení a vyžehlení některých závad, které provedl Rainer 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 zvaných "quanta".

Max planck

Později objevil Planckův zákon, který určoval elektromagnetické záření těla při určité teplotě. Tato teorie byla vyvinuta na počátku dvacátého 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. Editors of Encyclopaedia Britannica (2020). Baconianova metoda. Encyclopædia Britannica, inc.. stažené z britannica.com
3. Tilghman R, Brown L (2020). Fyzika. Encyclopædia Britannica. obnoveno britannica.com
4. Dějiny fyziky. Wikipedia, encyklopedie zdarma. Obnoveno z en.wikipedia.org
5. Aristoteles, Galileo, Newton a Einstein. Astrofyzikální ústav Kanárských ostrovů. Obnoveno z iac.es
6. Co je Jouleův zákon? Jouleův právní vzorec. Unicom elektronika. 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). Jaká je teorie speciální a obecné relativity? Novinky RPP. Obnoveno z rpp.pe
11. BBC News World (2019). Max Planck, otec kvantové teorie, který se pokusil 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