Embora a história da física como ciência independente tenha começado apenas no século XVII, suas origens remontam à mais profunda antiguidade, quando as pessoas começaram a sistematizar seus primeiros conhecimentos sobre o mundo ao seu redor. Até os tempos modernos, eles pertenciam à filosofia natural e incluíam informações sobre mecânica, astronomia e fisiologia. A verdadeira história da física começou graças aos experimentos de Galileu e seus alunos. Além disso, a fundação desta disciplina foi lançada por Newton.
Nos séculos XVIII e XIX surgiram conceitos-chave: energia, massa, átomos, quantidade de movimento, etc. No século XX, ficaram claras as limitações da física clássica (além dela, física quântica, teoria da nasceu a relatividade, a teoria das micropartículas, etc.). d.). O conhecimento das ciências naturais está sendo complementado até hoje, pois os pesquisadores enfrentam muitos problemas e questões não resolvidos sobre a natureza do nosso mundo e de todo o universo.
Antiguidade
Muitas religiões pagãs do mundo antigo eram baseadas na astrologia e no conhecimento dos astrólogos. Graças aos seus estudos do céu noturno, ocorreu a formação da ótica. O acúmulo de conhecimento astronômico não poderia deixar de afetar o desenvolvimento da matemática. No entanto, teoricamente para explicar as razõesos fenômenos naturais dos antigos não podiam. Os sacerdotes atribuíam relâmpagos e eclipses solares à ira divina, que nada tinha a ver com ciência.
Ao mesmo tempo, os antigos egípcios aprenderam a medir comprimento, peso e ângulo. Esse conhecimento era necessário para os arquitetos na construção de pirâmides e templos monumentais. Mecânica aplicada desenvolvida. Os babilônios também eram fortes nisso. Eles, com base em seus conhecimentos astronômicos, começaram a usar o dia para medir o tempo.
A antiga história chinesa da física começou no século VII aC. e. A experiência acumulada no artesanato e na construção foi submetida à análise científica, cujos resultados foram apresentados em escritos filosóficos. Seu autor mais famoso é Mo-tzu, que viveu no século 4 aC. e. Ele fez a primeira tentativa de formular a lei fundamental da inércia. Mesmo assim, os chineses foram os primeiros a inventar a bússola. Eles descobriram as leis da ótica geométrica e sabiam da existência da câmera escura. No Império Celestial, surgiram os primórdios da teoria da música e da acústica, que por muito tempo não eram suspeitas no Ocidente.
Antiguidade
A antiga história da física é mais conhecida graças aos filósofos gregos. Sua pesquisa foi baseada em conhecimentos geométricos e algébricos. Por exemplo, os pitagóricos foram os primeiros a declarar que a natureza obedece às leis universais da matemática. Os gregos viam esse padrão na ótica, astronomia, música, mecânica e outras disciplinas.
A história do desenvolvimento da física dificilmente é apresentada sem as obras de Aristóteles, Platão, Arquimedes, LucrécioKara e Gerona. Suas obras sobreviveram até nossos tempos de forma bastante completa. Os filósofos gregos diferiam dos contemporâneos de outros países porque explicavam as leis físicas não com conceitos míticos, mas estritamente de um ponto de vista científico. Ao mesmo tempo, os helenos também cometeram grandes erros. Estes incluem a mecânica de Aristóteles. A história do desenvolvimento da física como ciência deve muito aos pensadores da Hélade, mesmo porque sua filosofia natural permaneceu a base da ciência internacional até o século XVII.
Contribuição dos gregos alexandrinos
Demócrito formulou a teoria dos átomos, segundo a qual todos os corpos consistem em partículas indivisíveis e minúsculas. Empédocles propôs a lei da conservação da matéria. Arquimedes lançou as bases da hidrostática e da mecânica, delineando a teoria da alavanca e calculando a magnitude da força de empuxo de um fluido. Ele também se tornou o autor do termo "centro de gravidade".
Heron, o grego alexandrino, é considerado um dos maiores engenheiros da história humana. Criou uma turbina a vapor, generalizou o conhecimento sobre a elasticidade do ar e a compressibilidade dos gases. A história do desenvolvimento da física e da óptica continuou graças a Euclides, que estudou a teoria dos espelhos e as leis da perspectiva.
Idade Média
Após a queda do Império Romano veio o colapso da antiga civilização. Muito conhecimento foi esquecido. A Europa parou seu desenvolvimento científico por quase mil anos. Os mosteiros cristãos tornaram-se templos do conhecimento e conseguiram preservar alguns dos escritos do passado. No entanto, o progresso foi dificultado pela própria igreja. Ela subjugou a filosofiadoutrina teológica. Os pensadores que tentaram ir além foram declarados hereges e severamente punidos pela Inquisição.
Neste contexto, a primazia nas ciências naturais passou para os muçulmanos. A história do surgimento da física entre os árabes está ligada à tradução em sua língua das obras dos antigos cientistas gregos. Com base nisso, os pensadores do Oriente fizeram várias descobertas importantes. Por exemplo, o inventor Al-Jaziri descreveu o primeiro virabrequim.
A estagnação europeia durou até o Renascimento. Durante a Idade Média, os óculos foram inventados no Velho Mundo e a aparência do arco-íris foi explicada. O filósofo alemão do século XV Nicolau de Cusa foi o primeiro a sugerir que o universo é infinito e, portanto, muito à frente de seu tempo. Algumas décadas depois, Leonardo da Vinci tornou-se o descobridor do fenômeno da capilaridade e da lei do atrito. Ele também tentou criar uma máquina de movimento perpétuo, mas não conseguindo lidar com essa tarefa, começou a provar teoricamente a inviabilidade de tal projeto.
Renascimento
Em 1543, o astrônomo polonês Nicolau Copérnico publicou a principal obra de sua vida, "Sobre a rotação dos corpos celestes". Neste livro, pela primeira vez no Velho Mundo cristão, foi feita uma tentativa de defender o modelo heliocêntrico do mundo, segundo o qual a Terra gira em torno do Sol, e não vice-versa, como o modelo geocêntrico ptolomaico adotado pelos igreja sugeriu. Muitos físicos e suas descobertas afirmam ser grandes, mas é o surgimento do livro "Sobre a rotação dos corpos celestes" que é considerado o início de uma revolução científica, que foi seguida porsurgimento não apenas da física moderna, mas da ciência moderna como um todo.
Outro famoso cientista dos tempos modernos, Galileu Galilei, é mais conhecido por sua invenção do telescópio (ele também inventou o termômetro). Além disso, formulou a lei da inércia e o princípio da relatividade. Graças às descobertas de Galileu, nasceu uma mecânica completamente nova. Sem ele, a história do estudo da física teria parado por muito tempo. Galileu, como muitos de seus contemporâneos de mente aberta, teve que resistir à pressão da igreja, tentando com suas últimas forças defender a velha ordem.
Século XVII
O crescente interesse pela ciência continuou no século XVII. O mecânico e matemático alemão Johannes Kepler tornou-se o descobridor das leis do movimento planetário no sistema solar (as leis de Kepler). Ele delineou seus pontos de vista no livro "New Astronomy", publicado em 1609. Kepler se opôs a Ptolomeu, concluindo que os planetas se movem em elipses, e não em círculos, como se acreditava na antiguidade. O mesmo cientista fez uma contribuição significativa para o desenvolvimento da óptica. Ele investigou a hipermetropia e a miopia, elucidando as funções fisiológicas da lente do olho. Kepler introduziu os conceitos de eixo óptico e foco, formulou a teoria das lentes.
O francês Rene Descartes criou uma nova disciplina científica - a geometria analítica. Ele também propôs a lei da refração da luz. A principal obra de Descartes foi o livro "Princípios de Filosofia", publicado em 1644.
Poucos físicos e suas descobertas são tão famosos quanto o inglês Isaac Newton. NOEm 1687, ele escreveu um livro revolucionário, The Mathematical Principles of Natural Philosophy. Nele, o pesquisador delineou a lei da gravitação universal e as três leis da mecânica (também conhecidas como leis de Newton). Este cientista trabalhou na teoria das cores, óptica, cálculo integral e diferencial. A história da física, a história das leis da mecânica - tudo isso está intimamente ligado às descobertas de Newton.
Novas Fronteiras
O século 18 deu à ciência muitos nomes notáveis. Leonhard Euler se destaca entre eles. Este mecânico e matemático suíço escreveu mais de 800 obras sobre física e seções como análise matemática, mecânica celeste, óptica, teoria musical, balística, etc. parte significativa de sua vida na Rússia. Foi este pesquisador que lançou as bases para a mecânica analítica.
É interessante que a história do assunto da física tenha se desenvolvido como a conhecemos, graças não apenas a cientistas profissionais, mas também a pesquisadores amadores, que são muito mais famosos em uma capacidade completamente diferente. O exemplo mais marcante desse autodidata foi o político americano Benjamin Franklin. Ele inventou o pára-raios, deu uma grande contribuição ao estudo da eletricidade e fez uma suposição sobre sua conexão com o fenômeno do magnetismo.
No final do século XVIII, o italiano Alessandro Volta criou o “pilar voltaico”. Sua invenção foi a primeira bateria elétrica na história da humanidade. Este século também foi marcado pelo surgimento de um termômetro de mercúrio, cujo criadorfoi Gabriel Fahrenheit. Outra invenção importante foi a invenção da máquina a vapor, que ocorreu em 1784. Deu origem a novos meios de produção e à reestruturação da indústria.
Descobertas aplicadas
Se a história do início da física se desenvolveu com base no fato de que a ciência tinha que explicar a causa dos fenômenos naturais, então no século 19 a situação mudou significativamente. Agora ela tem um novo chamado. Da física começou a exigir o controle das forças naturais. Nesse sentido, não apenas a física experimental, mas também a aplicada começou a se desenvolver rapidamente. O "Newton of Electricity" de André-Marie Ampère introduziu um novo conceito de corrente elétrica. Michael Faraday trabalhou na mesma área. Ele descobriu o fenômeno da indução eletromagnética, as leis da eletrólise, diamagnetismo e tornou-se o autor de termos como ânodo, cátodo, dielétrico, eletrólito, paramagnetismo, diamagnetismo, etc.
Novas seções da ciência surgiram. Termodinâmica, teoria da elasticidade, mecânica estatística, física estatística, radiofísica, teoria da elasticidade, sismologia, meteorologia - todas elas formavam uma única imagem moderna do mundo.
No século XIX, surgiram novos modelos e conceitos científicos. Thomas Young fundamentou a lei da conservação da energia, James Clerk Maxwell propôs sua própria teoria eletromagnética. O químico russo Dmitry Mendeleev tornou-se o autor do sistema periódico de elementos que influenciou significativamente toda a física. Na segunda metade do século, surgiram a engenharia elétrica e o motor de combustão interna. Tornaram-se frutos da física aplicada, focada em resolver certos problemas.tarefas tecnológicas.
Repensando a Ciência
No século 20, a história da física, em suma, mudou para o estágio em que começou a crise dos modelos teóricos clássicos já bem estabelecidos. As velhas fórmulas científicas começaram a contradizer os novos dados. Por exemplo, pesquisadores descobriram que a velocidade da luz não depende de um referencial aparentemente inabalável. Na virada do século, fenômenos que exigiam uma explicação detalhada foram descobertos: elétrons, radioatividade, raios X.
Devido aos mistérios acumulados, ocorreu uma revisão da antiga física clássica. O evento chave nesta revolução científica regular foi a fundamentação da teoria da relatividade. Seu autor foi Albert Einstein, que primeiro falou ao mundo sobre a profunda conexão entre espaço e tempo. Um novo ramo da física teórica surgiu - a física quântica. Vários cientistas mundialmente famosos participaram de sua formação de uma só vez: Max Planck, Max Bohn, Erwin Schrödinger, Paul Ehrenfest e outros.
Desafios Modernos
Na segunda metade do século 20, a história do desenvolvimento da física, cuja cronologia continua até hoje, mudou para um estágio fundamentalmente novo. Este período foi marcado pelo florescimento da exploração espacial. A astrofísica deu um s alto sem precedentes. Telescópios espaciais, sondas interplanetárias, detectores de radiação extraterrestre apareceram. Começou um estudo detalhado dos dados físicos de vários corpos do planeta solar. Com a ajuda da tecnologia moderna, os cientistas descobriram exoplanetas e novos luminares, incluindoincluindo rádio-galáxias, pulsares e quasares.
O espaço continua repleto de muitos mistérios não resolvidos. Ondas gravitacionais, energia escura, matéria escura, a aceleração da expansão do Universo e sua estrutura estão sendo estudadas. Expandindo a teoria do Big Bang. Os dados que podem ser obtidos em condições terrestres são desproporcionalmente pequenos em comparação com a quantidade de trabalho que os cientistas têm no espaço.
Os principais problemas que os físicos enfrentam hoje incluem vários desafios fundamentais: o desenvolvimento de uma versão quântica da teoria gravitacional, a generalização da mecânica quântica, a unificação de todas as forças de interação conhecidas em uma teoria, a busca por "ajuste fino do Universo", bem como a definição exata dos fenômenos de energia escura e matéria escura.
