Aunque la historia de la física como ciencia independiente comenzó recién en el siglo XVII, sus orígenes se remontan a la más remota antigüedad, cuando las personas comenzaron a sistematizar sus primeros conocimientos sobre el mundo que les rodeaba. Hasta la época moderna pertenecían a la filosofía natural e incluían información sobre mecánica, astronomía y fisiología. La verdadera historia de la física comenzó gracias a los experimentos de Galileo y sus alumnos. Además, Newton sentó las bases de esta disciplina.
En los siglos XVIII y XIX aparecieron conceptos clave: energía, masa, átomos, cantidad de movimiento, etc. En el siglo XX se hicieron evidentes las limitaciones de la física clásica (además de la física cuántica, la teoría de nacía la relatividad, la teoría de las micropartículas, etc.). d.). El conocimiento de las ciencias naturales se está complementando incluso hoy en día, ya que los investigadores se enfrentan a muchos problemas y preguntas sin resolver sobre la naturaleza de nuestro mundo y de todo el universo.
Antigüedad
Muchas religiones paganas del mundo antiguo se basaban en la astrología y el conocimiento de los astrólogos. Gracias a sus estudios del cielo nocturno se produjo la formación de la óptica. La acumulación de conocimientos astronómicos no podía sino afectar el desarrollo de las matemáticas. Sin embargo, teóricamente para explicar las razoneslos fenómenos naturales de los antiguos no podían. Los sacerdotes atribuían los rayos y los eclipses solares a la ira divina, que no tenía nada que ver con la ciencia.
Al mismo tiempo, los antiguos egipcios aprendieron a medir la longitud, el peso y el ángulo. Este conocimiento fue necesario para los arquitectos en la construcción de pirámides y templos monumentales. Mecánica aplicada desarrollada. Los babilonios también eran fuertes en eso. Ellos, basados en sus conocimientos astronómicos, comenzaron a utilizar el día para medir el tiempo.
La antigua historia china de la física comenzó en el siglo VII a. mi. La experiencia acumulada en artesanía y construcción fue sometida a análisis científico, cuyos resultados fueron presentados en escritos filosóficos. Su autor más famoso es Mo-tzu, que vivió en el siglo IV a. mi. Hizo el primer intento de formular la ley fundamental de la inercia. Incluso entonces, los chinos fueron los primeros en inventar la brújula. Descubrieron las leyes de la óptica geométrica y supieron de la existencia de la cámara oscura. En el Celeste Imperio aparecieron los inicios de la teoría de la música y la acústica, que durante mucho tiempo no se sospecharon en Occidente.
Antigüedad
La historia antigua de la física es mejor conocida gracias a los filósofos griegos. Su investigación se basó en conocimientos geométricos y algebraicos. Por ejemplo, los pitagóricos fueron los primeros en declarar que la naturaleza obedece a las leyes universales de las matemáticas. Los griegos vieron este patrón en la óptica, la astronomía, la música, la mecánica y otras disciplinas.
La historia del desarrollo de la física difícilmente se presenta sin las obras de Aristóteles, Platón, Arquímedes, LucrecioKara y Gerona. Sus obras han sobrevivido hasta nuestros días en forma bastante completa. Los filósofos griegos diferían de sus contemporáneos de otros países en que explicaban las leyes físicas no con conceptos míticos, sino estrictamente desde un punto de vista científico. Al mismo tiempo, los helenos también cometieron grandes errores. Estos incluyen la mecánica de Aristóteles. La historia del desarrollo de la física como ciencia debe mucho a los pensadores de Hellas, aunque solo sea porque su filosofía natural siguió siendo la base de la ciencia internacional hasta el siglo XVII.
Contribución de los griegos de Alejandría
Demócrito formuló la teoría de los átomos, según la cual todos los cuerpos consisten en partículas indivisibles y diminutas. Empédocles propuso la ley de conservación de la materia. Arquímedes sentó las bases de la hidrostática y la mecánica, esbozando la teoría de la palanca y calculando la magnitud de la fuerza de flotación de un fluido. También se convirtió en el autor del término "centro de gravedad".
Heron el griego de Alejandría es considerado uno de los mejores ingenieros de la historia humana. Creó una turbina de vapor, generalizó conocimientos sobre la elasticidad del aire y la compresibilidad de los gases. La historia del desarrollo de la física y la óptica continuó gracias a Euclides, quien estudió la teoría de los espejos y las leyes de la perspectiva.
Edad Media
Después de la caída del Imperio Romano vino el colapso de la civilización antigua. Se ha olvidado mucho conocimiento. Europa detuvo su desarrollo científico durante casi mil años. Los monasterios cristianos se han convertido en templos del conocimiento y han logrado conservar algunos de los escritos del pasado. Sin embargo, el progreso fue obstaculizado por la iglesia misma. Ella sometió la filosofíadoctrina teológica. Los pensadores que intentaron ir más allá fueron declarados herejes y severamente castigados por la Inquisición.
En este contexto, la primacía en las ciencias naturales pasó a los musulmanes. La historia del surgimiento de la física entre los árabes está relacionada con la traducción a su idioma de las obras de los antiguos científicos griegos. Sobre esta base, los pensadores de Oriente hicieron varios descubrimientos importantes por su cuenta. Por ejemplo, el inventor Al-Jaziri describió el primer cigüeñal.
El estancamiento europeo duró hasta el Renacimiento. Durante la Edad Media se inventaron las gafas en el Viejo Mundo y se explicó la aparición del arcoíris. El filósofo alemán del siglo XV Nicolás de Cusa fue el primero en sugerir que el universo es infinito y, por lo tanto, muy adelantado a su tiempo. Unas décadas más tarde, Leonardo da Vinci se convirtió en el descubridor del fenómeno de la capilaridad y la ley de la fricción. También trató de crear una máquina de movimiento perpetuo, pero al no poder hacer frente a esta tarea, comenzó a demostrar teóricamente la impracticabilidad de tal proyecto.
Renacimiento
En 1543, el astrónomo polaco Nicolaus Copernicus publicó el principal trabajo de su vida, "Sobre la rotación de los cuerpos celestes". En este libro, por primera vez en el Viejo Mundo cristiano, se intenta defender el modelo heliocéntrico del mundo, según el cual la Tierra gira alrededor del Sol, y no al revés, como el modelo geocéntrico ptolemaico adoptado por los sugirió la iglesia. Muchos físicos y sus descubrimientos dicen ser grandes, pero es la aparición del libro "Sobre la rotación de los cuerpos celestes" lo que se considera el comienzo de una revolución científica, a la que siguiósurgimiento no solo de la física moderna, sino de la ciencia moderna en su conjunto.
Otro famoso científico de los tiempos modernos, Galileo Galilei, es mejor conocido por su invención del telescopio (también inventó el termómetro). Además, formuló la ley de la inercia y el principio de la relatividad. Gracias a los descubrimientos de Galileo, nació una mecánica completamente nueva. Sin él, la historia del estudio de la física se habría estancado durante mucho tiempo. Galileo, como muchos de sus contemporáneos de mente amplia, tuvo que resistir la presión de la iglesia, tratando con sus últimas fuerzas de defender el viejo orden.
siglo XVII
El creciente interés por la ciencia continuó hasta el siglo XVII. El mecánico y matemático alemán Johannes Kepler se convirtió en el descubridor de las leyes del movimiento planetario en el sistema solar (leyes de Kepler). Esbozó sus puntos de vista en el libro "Nueva astronomía", publicado en 1609. Kepler se opuso a Ptolomeo, concluyendo que los planetas se mueven en elipses, y no en círculos, como se creía en la antigüedad. El mismo científico hizo una contribución significativa al desarrollo de la óptica. Investigó la hipermetropía y la miopía, dilucidando las funciones fisiológicas del cristalino del ojo. Kepler introdujo los conceptos de eje óptico y foco, formuló la teoría de las lentes.
Francés René Descartes creó una nueva disciplina científica: la geometría analítica. También propuso la ley de la refracción de la luz. La principal obra de Descartes fue el libro "Principios de Filosofía", publicado en 1644.
Pocos físicos y sus descubrimientos son tan famosos como el inglés Isaac Newton. ENEn 1687, escribió un libro revolucionario, Los principios matemáticos de la filosofía natural. En él, el investigador esbozó la ley de la gravitación universal y las tres leyes de la mecánica (también conocidas como leyes de Newton). Este científico trabajó en teoría del color, óptica, cálculo integral y diferencial. La historia de la física, la historia de las leyes de la mecánica, todo esto está estrechamente relacionado con los descubrimientos de Newton.
Nuevas fronteras
El siglo XVIII dio a la ciencia muchos nombres destacados. Leonhard Euler destaca entre ellos. Este mecánico y matemático suizo escribió más de 800 obras sobre física y secciones como análisis matemático, mecánica celeste, óptica, teoría musical, balística, etc. La Academia de Ciencias de San Petersburgo lo reconoció como su académico, razón por la cual Euler pasó un parte importante de su vida en Rusia. Fue este investigador quien sentó las bases de la mecánica analítica.
Es interesante que la historia del tema de la física se haya desarrollado tal como la conocemos, gracias no solo a científicos profesionales, sino también a investigadores aficionados, que son mucho más famosos en una capacidad completamente diferente. El ejemplo más llamativo de tal autodidacta fue el político estadounidense Benjamin Franklin. Inventó el pararrayos, hizo una gran contribución al estudio de la electricidad e hizo una suposición sobre su conexión con el fenómeno del magnetismo.
A finales del siglo XVIII, el italiano Alessandro Volta creó el “pilar voltaico”. Su invento fue la primera batería eléctrica en la historia humana. Este siglo también estuvo marcado por la aparición de un termómetro de mercurio, cuyo creadorfue Gabriel Fahrenheit. Otro invento importante fue la invención de la máquina de vapor, que tuvo lugar en 1784. Dio lugar a nuevos medios de producción y la reestructuración de la industria.
Descubrimientos aplicados
Si la historia del comienzo de la física se desarrolló sobre la base de que la ciencia tenía que explicar la causa de los fenómenos naturales, entonces en el siglo XIX la situación cambió significativamente. Ahora tiene una nueva vocación. A partir de la física se empezó a exigir el control de las fuerzas naturales. En este sentido, no solo la física experimental, sino también la física aplicada comenzaron a desarrollarse rápidamente. El "Newton de la electricidad" de André-Marie Ampère introdujo un nuevo concepto de corriente eléctrica. Michael Faraday trabajaba en la misma área. Descubrió el fenómeno de la inducción electromagnética, las leyes de la electrólisis, el diamagnetismo y se convirtió en el autor de términos como ánodo, cátodo, dieléctrico, electrolito, paramagnetismo, diamagnetismo, etc.
Han surgido nuevas secciones de la ciencia. La termodinámica, la teoría de la elasticidad, la mecánica estadística, la física estadística, la radiofísica, la teoría de la elasticidad, la sismología, la meteorología: todas formaban una única imagen moderna del mundo.
En el siglo XIX surgieron nuevos modelos y conceptos científicos. Thomas Young comprobó la ley de conservación de la energía, James Clerk Maxwell propuso su propia teoría electromagnética. El químico ruso Dmitry Mendeleev se convirtió en el autor del sistema periódico de elementos que influyó significativamente en toda la física. En la segunda mitad del siglo aparece la ingeniería eléctrica y el motor de combustión interna. Se convirtieron en frutos de la física aplicada, enfocada a la resolución de determinados problemas.tareas tecnológicas.
Repensar la ciencia
En el siglo XX, la historia de la física, en definitiva, se trasladó a la etapa en que comenzó la crisis de los modelos teóricos clásicos ya bien establecidos. Las viejas fórmulas científicas comenzaron a contradecir los nuevos datos. Por ejemplo, los investigadores han descubierto que la velocidad de la luz no depende de un marco de referencia aparentemente inquebrantable. Con el cambio de siglo se descubrieron fenómenos que requerían una explicación detallada: electrones, radiactividad, rayos X.
Debido a los misterios acumulados, se ha producido una revisión de la antigua física clásica. El evento clave en esta revolución científica regular fue la fundamentación de la teoría de la relatividad. Su autor fue Albert Einstein, quien primero habló al mundo sobre la profunda conexión entre el espacio y el tiempo. Surgió una nueva rama de la física teórica: la física cuántica. Varios científicos de fama mundial participaron en su formación a la vez: Max Planck, Max Bohn, Erwin Schrödinger, Paul Ehrenfest y otros.
Retos modernos
En la segunda mitad del siglo XX, la historia del desarrollo de la física, cuya cronología continúa hoy, pasó a una etapa fundamentalmente nueva. Este período estuvo marcado por el florecimiento de la exploración espacial. La astrofísica ha dado un s alto sin precedentes. Aparecieron telescopios espaciales, sondas interplanetarias, detectores de radiación extraterrestre. Se inició un estudio detallado de los datos físicos de varios cuerpos del planeta solar. Con la ayuda de la tecnología moderna, los científicos han descubierto exoplanetas y nuevas luminarias, entre ellasincluyendo radiogalaxias, púlsares y cuásares.
El espacio sigue estando plagado de muchos misterios sin resolver. Se estudian las ondas gravitacionales, la energía oscura, la materia oscura, la aceleración de la expansión del Universo y su estructura. Ampliando la teoría del Big Bang. Los datos que se pueden obtener en condiciones terrestres son desproporcionadamente pequeños en comparación con la cantidad de trabajo que tienen los científicos en el espacio.
Los problemas clave que enfrentan los físicos en la actualidad incluyen varios desafíos fundamentales: el desarrollo de una versión cuántica de la teoría gravitatoria, la generalización de la mecánica cuántica, la unificación de todas las fuerzas de interacción conocidas en una sola teoría, la búsqueda de "ajuste fino del Universo", así como la definición exacta de los fenómenos de energía oscura y materia oscura.
