Iako je povijest fizike kao samostalne znanosti započela tek u 17. stoljeću, njezini začeci sežu u najdublju antiku, kada su ljudi počeli sistematizirati svoja prva znanja o svijetu oko sebe. Sve do modernog doba pripadali su prirodnoj filozofiji i uključivali su podatke o mehanici, astronomiji i fiziologiji. Prava povijest fizike započela je zahvaljujući eksperimentima Galilea i njegovih učenika. Također, temelje ove discipline postavio je Newton.
U 18. i 19. stoljeću pojavili su se ključni pojmovi: energija, masa, atom, impuls itd. U 20. stoljeću postala su jasna ograničenja klasične fizike (pored nje, kvantna fizika, teorija rođeni su relativnost, teorija mikročestica itd.) d.). Prirodoslovno znanje se i danas nadopunjuje jer se istraživači suočavaju s brojnim neriješenim problemima i pitanjima o prirodi našeg svijeta i cijelog svemira.
Antika
Mnoge poganske religije antičkog svijeta bile su utemeljene na astrologiji i znanju astrologa. Zahvaljujući njihovim proučavanjima noćnog neba došlo je do formiranja optike. Akumulacija astronomskog znanja nije mogla ne utjecati na razvoj matematike. Međutim, teoretski objasniti razlogeprirodni fenomeni starih nisu mogli. Svećenici su munje i pomrčine Sunca pripisivali božanskom gnjevu, koji nije imao nikakve veze sa znanošću.
U isto vrijeme, stari Egipćani su naučili mjeriti duljinu, težinu i kut. Ovo znanje bilo je potrebno arhitektima u izgradnji monumentalnih piramida i hramova. Razvijena primijenjena mehanika. Babilonci su također bili jaki u tome. Oni su, na temelju svog astronomskog znanja, počeli koristiti dan za mjerenje vremena.
Drevna kineska povijest fizike započela je u 7. stoljeću prije Krista. e. Akumulirano iskustvo u obrtništvu i graditeljstvu podvrgnuto je znanstvenoj analizi, čiji su rezultati prikazani u filozofskim spisima. Njihov najpoznatiji autor je Mo-tzu, koji je živio u 4. stoljeću pr. e. Napravio je prvi pokušaj formuliranja temeljnog zakona tromosti. Već tada su Kinezi prvi izmislili kompas. Otkrili su zakone geometrijske optike i znali za postojanje camera obscure. U Nebeskom Carstvu pojavili su se začeci teorije glazbe i akustike, na koje se na Zapadu dugo nije sumnjalo.
Antika
Drevna povijest fizike najpoznatija je zahvaljujući grčkim filozofima. Njihovo istraživanje temeljilo se na geometrijskom i algebarskom znanju. Na primjer, pitagorejci su bili prvi koji su izjavili da se priroda pokorava univerzalnim zakonima matematike. Grci su vidjeli ovaj obrazac u optici, astronomiji, glazbi, mehanici i drugim disciplinama.
Povijest razvoja fizike teško je predstavljena bez djela Aristotela, Platona, Arhimeda, LukrecijaKara i Gerona. Njihova su djela preživjela do naših vremena u prilično cjelovitom obliku. Grčki su se filozofi razlikovali od suvremenika iz drugih zemalja po tome što su fizikalne zakone objašnjavali ne mitskim konceptima, već strogo sa znanstvenog stajališta. Istodobno su i Heleni napravili velike pogreške. To uključuje mehaniku Aristotela. Povijest razvoja fizike kao znanosti mnogo duguje misliocima Helade, makar samo zato što je njihova prirodna filozofija ostala temelj međunarodne znanosti sve do 17. stoljeća.
Doprinos Aleksandrijskih Grka
Demokrit je formulirao teoriju atoma, prema kojoj se sva tijela sastoje od nedjeljivih i sićušnih čestica. Empedokle je predložio zakon održanja materije. Arhimed je postavio temelje hidrostatike i mehanike, izloživši teoriju poluge i izračunavši veličinu sile uzgona tekućine. Također je postao autor izraza "centar gravitacije".
Heron Aleksandrijski Grk smatra se jednim od najvećih inženjera u ljudskoj povijesti. Stvorio je parnu turbinu, generalizirao znanje o elastičnosti zraka i stlačivosti plinova. Povijest razvoja fizike i optike nastavila se zahvaljujući Euklidu, koji je proučavao teoriju zrcala i zakone perspektive.
Srednji vijek
Nakon pada Rimskog Carstva došlo je do kolapsa antičke civilizacije. Mnoga znanja su zaboravljena. Europa je zaustavila svoj znanstveni razvoj gotovo tisuću godina. Kršćanski samostani postali su hramovi znanja i uspjeli su sačuvati neke od spisa prošlosti. Međutim, napredak je priječila sama crkva. Pokorila je filozofijuteološka doktrina. Mislioci koji su pokušali ići dalje od toga bili su proglašeni hereticima i strogo kažnjeni od strane Inkvizicije.
U tom kontekstu, primat u prirodnim naukama prešao je na muslimane. Povijest nastanka fizike među Arapima povezana je s prijevodom na njihov jezik djela starogrčkih znanstvenika. Na njihovoj su osnovi mislioci Istoka napravili nekoliko vlastitih važnih otkrića. Na primjer, izumitelj Al-Jaziri opisao je prvu radilicu.
Europska stagnacija trajala je sve do renesanse. Tijekom srednjeg vijeka, u Starom svijetu su izumljene naočale i objašnjen je izgled duge. Njemački filozof iz 15. stoljeća Nikola Kuzanski bio je prvi koji je sugerirao da je svemir beskonačan i da je tako daleko ispred svog vremena. Nekoliko desetljeća kasnije, Leonardo da Vinci postao je otkrivač fenomena kapilarnosti i zakona trenja. Pokušao je stvoriti i vječni motor, ali nakon što se nije uspio nositi s tim zadatkom, počeo je teoretski dokazivati neizvedivost takvog projekta.
Renesansa
Godine 1543. poljski astronom Nikola Kopernik objavio je glavno djelo svog života, "O rotaciji nebeskih tijela." U ovoj se knjizi po prvi put u kršćanskom Starom svijetu pokušao obraniti heliocentrični model svijeta prema kojem se Zemlja okreće oko Sunca, a ne obrnuto, kao što je to bio ptolemejski geocentrični model koji je usvojio crkva je predložila. Mnogi fizičari i njihova otkrića tvrde da su velika, no upravo se pojava knjige "O rotaciji nebeskih tijela" smatra početkom znanstvene revolucije, nakon koje jenastanak ne samo moderne fizike, već i moderne znanosti u cjelini.
Još jedan poznati znanstvenik modernog doba, Galileo Galilei, najpoznatiji je po svom izumu teleskopa (također je izumio termometar). Osim toga, formulirao je zakon tromosti i načelo relativnosti. Zahvaljujući Galileovim otkrićima, rođena je potpuno nova mehanika. Bez njega bi povijest studija fizike dugo zastala. Galileo se, poput mnogih njegovih širokogrudnih suvremenika, morao oduprijeti pritisku crkve, pokušavajući zadnjim snagama obraniti stari poredak.
XVII stoljeće
Sve veći interes za znanost nastavio se u 17. stoljeću. Njemački mehaničar i matematičar Johannes Kepler postao je otkrivač zakona gibanja planeta u Sunčevom sustavu (Keplerovi zakoni). Svoje je stavove iznio u knjizi "Nova astronomija", objavljenoj 1609. godine. Kepler se suprotstavio Ptolomeju, zaključivši da se planeti kreću u elipsama, a ne u krugovima, kako se vjerovalo u antici. Isti znanstvenik dao je značajan doprinos razvoju optike. Istraživao je dalekovidnost i miopiju, razjašnjavajući fiziološke funkcije očne leće. Kepler je uveo pojmove optičke osi i fokusa, formulirao teoriju leća.
Francuz Rene Descartes stvorio je novu znanstvenu disciplinu - analitičku geometriju. Također je predložio zakon loma svjetlosti. Glavno Descartesovo djelo bila je knjiga "Načela filozofije", objavljena 1644.
Malo je fizičara i njihova otkrića toliko poznata kao Englez Isaac Newton. NAGodine 1687. napisao je revolucionarnu knjigu Matematički principi prirodne filozofije. U njemu je istraživač iznio zakon univerzalne gravitacije i tri zakona mehanike (poznati i kao Newtonovi zakoni). Ovaj znanstvenik radio je na teoriji boja, optici, integralnom i diferencijalnom računu. Povijest fizike, povijest zakona mehanike - sve je to usko povezano s Newtonovim otkrićima.
Nove granice
18. stoljeće dalo je znanosti mnoga izvanredna imena. Među njima se ističe Leonhard Euler. Ovaj švicarski mehaničar i matematičar napisao je više od 800 radova o fizici i odsjecima kao što su matematička analiza, nebeska mehanika, optika, teorija glazbe, balistika itd. Petrogradska akademija znanosti priznala ga je kao svog akademika, zbog čega je Euler proveo značajan dio svog života u Rusiji. Upravo je ovaj istraživač postavio temelje analitičkoj mehanici.
Zanimljivo je da se povijest predmeta fizika razvila onakvu kakvu je poznajemo, zahvaljujući ne samo profesionalnim znanstvenicima, već i istraživačima amaterima, koji su mnogo poznatiji u sasvim drugom svojstvu. Najupečatljiviji primjer takvog samouka bio je američki političar Benjamin Franklin. Izumio je gromobran, dao veliki doprinos proučavanju elektriciteta i napravio pretpostavku o njegovoj povezanosti s fenomenom magnetizma.
Krajem 18. stoljeća, Talijan Alessandro Volta stvorio je “voltaični stup”. Njegov izum bio je prva električna baterija u ljudskoj povijesti. Ovo stoljeće obilježila je i pojava živinog termometra čiji je tvoracbio je Gabriel Fahrenheit. Drugi važan izum bio je izum parnog stroja, koji se dogodio 1784. godine. To je dovelo do novih sredstava za proizvodnju i restrukturiranja industrije.
Primijenjena otkrića
Ako se povijest početka fizike razvijala na temelju toga da je znanost morala objasniti uzrok prirodnih pojava, onda se u 19. stoljeću situacija značajno promijenila. Sada ima novi poziv. Od fizike je počela zahtijevati kontrolu prirodnih sila. S tim u vezi počela se ubrzano razvijati ne samo eksperimentalna, već i primijenjena fizika. André-Marie Ampère "Newton of Electricity" predstavio je novi koncept električne struje. Michael Faraday radio je u istom području. Otkrio je fenomen elektromagnetske indukcije, zakone elektrolize, dijamagnetizma i postao autor pojmova kao što su anoda, katoda, dielektrik, elektrolit, paramagnetizam, dijamagnetizam, itd.
Pojavili su se novi dijelovi znanosti. Termodinamika, teorija elastičnosti, statistička mehanika, statistička fizika, radiofizika, teorija elastičnosti, seizmologija, meteorologija - svi su činili jedinstvenu modernu sliku svijeta.
U 19. stoljeću nastali su novi znanstveni modeli i koncepti. Thomas Young je potkrijepio zakon održanja energije, James Clerk Maxwell predložio je vlastitu elektromagnetsku teoriju. Ruski kemičar Dmitrij Mendeljejev postao je autor periodičnog sustava elemenata koji je značajno utjecao na cjelokupnu fiziku. U drugoj polovici stoljeća pojavila se elektrotehnika i motor s unutarnjim izgaranjem. Postali su plod primijenjene fizike, usmjerene na rješavanje određenih problema.tehnološki zadaci.
Promišljanje znanosti
U 20. stoljeću povijest fizike, ukratko, prešla je u fazu kada je počela kriza već uhodanih klasičnih teorijskih modela. Stare znanstvene formule počele su proturječiti novim podacima. Na primjer, istraživači su otkrili da brzina svjetlosti ne ovisi o naizgled nepokolebljivom referentnom okviru. Na prijelazu stoljeća otkriveni su fenomeni koji su zahtijevali detaljno objašnjenje: elektroni, radioaktivnost, X-zrake.
Zbog nagomilanih misterija, izvršena je revizija stare klasične fizike. Ključni događaj u ovoj redovitoj znanstvenoj revoluciji bilo je potvrđivanje teorije relativnosti. Njegov autor bio je Albert Einstein, koji je prvi ispričao svijetu o dubokoj povezanosti prostora i vremena. Pojavila se nova grana teorijske fizike - kvantna fizika. U njegovom formiranju odjednom je sudjelovalo nekoliko svjetski poznatih znanstvenika: Max Planck, Max Bohn, Erwin Schrödinger, Paul Ehrenfest i drugi.
Moderni izazovi
U drugoj polovici 20. stoljeća, povijest razvoja fizike, čija se kronologija nastavlja i danas, prešla je na temeljno novu fazu. Ovo razdoblje obilježilo je procvat istraživanja svemira. Astrofizika je napravila neviđeni skok. Pojavili su se svemirski teleskopi, međuplanetarne sonde, detektori izvanzemaljskog zračenja. Započelo je detaljno proučavanje fizičkih podataka različitih tijela solarnog planeta. Uz pomoć moderne tehnologije, znanstvenici su otkrili egzoplanete i nova svjetiljka, uključujućiuključujući radio galaksije, pulsare i kvazare.
Svemir je i dalje prepun mnogih neriješenih misterija. Proučavaju se gravitacijski valovi, tamna energija, tamna tvar, ubrzanje širenja Svemira i njegova struktura. Proširivanje teorije Velikog praska. Podaci koji se mogu dobiti u zemaljskim uvjetima nesrazmjerno su mali u usporedbi s onim koliko posla znanstvenici imaju u svemiru.
Ključni problemi s kojima se fizičari danas suočavaju uključuju nekoliko temeljnih izazova: razvoj kvantne verzije teorije gravitacije, generalizaciju kvantne mehanike, ujedinjenje svih poznatih interakcijskih sila u jednu teoriju, potragu za "finim podešavanjem Svemira", kao i točne definicije fenomena tamne energije i tamne tvari.
