Meskipun sejarah fisika sebagai ilmu independen baru dimulai pada abad ke-17, asal-usulnya berasal dari zaman kuno terdalam, ketika orang mulai mensistematisasikan pengetahuan pertama mereka tentang dunia di sekitar mereka. Sampai zaman modern, mereka milik filsafat alam dan termasuk informasi tentang mekanika, astronomi dan fisiologi. Sejarah fisika yang sebenarnya dimulai berkat eksperimen Galileo dan murid-muridnya. Juga, dasar dari disiplin ini diletakkan oleh Newton.
Pada abad ke-18 dan 19, konsep-konsep kunci muncul: energi, massa, atom, momentum, dll. Pada abad ke-20, keterbatasan fisika klasik menjadi jelas (selain itu, fisika kuantum, teori relativitas, teori mikropartikel, dll, lahir) d.). Pengetahuan ilmu pengetahuan alam sedang ditambah bahkan sampai hari ini, karena para peneliti menghadapi banyak masalah dan pertanyaan yang belum terselesaikan tentang sifat dunia kita dan seluruh alam semesta.
Kuno
Banyak agama pagan di dunia kuno didasarkan pada astrologi dan pengetahuan astrolog. Berkat studi mereka tentang langit malam, pembentukan optik terjadi. Akumulasi pengetahuan astronomi tidak bisa tidak mempengaruhi perkembangan matematika. Namun, secara teoritis untuk menjelaskan alasannyafenomena alam zaman dahulu tidak bisa. Para pendeta menghubungkan kilat dan gerhana matahari dengan murka ilahi, yang tidak ada hubungannya dengan sains.
Pada saat yang sama, orang Mesir kuno belajar mengukur panjang, berat, dan sudut. Pengetahuan ini diperlukan untuk arsitek dalam pembangunan piramida dan kuil-kuil yang monumental. Mekanika terapan dikembangkan. Orang Babilonia juga kuat di dalamnya. Mereka, berdasarkan pengetahuan astronomi mereka, mulai menggunakan hari untuk mengukur waktu.
Sejarah fisika Tiongkok kuno dimulai pada abad ke-7 SM. e. Akumulasi pengalaman dalam kerajinan dan konstruksi menjadi sasaran analisis ilmiah, yang hasilnya disajikan dalam tulisan filosofis. Penulis mereka yang paling terkenal adalah Mo-tzu, yang hidup pada abad ke-4 SM. e. Dia membuat upaya pertama untuk merumuskan hukum dasar inersia. Bahkan kemudian, orang Cina adalah yang pertama menemukan kompas. Mereka menemukan hukum optik geometris dan mengetahui keberadaan kamera obscura. Di Kerajaan Surga, awal mula teori musik dan akustik muncul, yang untuk waktu yang lama tidak dicurigai di Barat.
Kuno
Sejarah fisika kuno paling dikenal berkat para filsuf Yunani. Penelitian mereka didasarkan pada pengetahuan geometris dan aljabar. Misalnya, Pythagoras adalah yang pertama menyatakan bahwa alam mematuhi hukum universal matematika. Orang Yunani melihat pola ini dalam optik, astronomi, musik, mekanika, dan disiplin ilmu lainnya.
Sejarah perkembangan fisika hampir tidak tersaji tanpa karya Aristoteles, Plato, Archimedes, LucretiusKara dan Gerona. Karya-karya mereka bertahan hingga zaman kita dalam bentuk yang cukup lengkap. Filsuf Yunani berbeda dari sezaman dari negara lain dalam hal mereka menjelaskan hukum fisika tidak dengan konsep mitos, tetapi secara ketat dari sudut pandang ilmiah. Pada saat yang sama, Hellenes juga membuat kesalahan besar. Ini termasuk mekanika Aristoteles. Sejarah perkembangan fisika sebagai ilmu pengetahuan berutang banyak kepada para pemikir Hellas, jika hanya karena filsafat alam mereka tetap menjadi dasar ilmu pengetahuan internasional sampai abad ke-17.
Kontribusi Yunani Aleksandria
Democritus merumuskan teori atom, yang menurutnya semua benda terdiri dari partikel yang tidak dapat dibagi dan sangat kecil. Empedocles mengusulkan hukum kekekalan materi. Archimedes meletakkan dasar-dasar hidrostatika dan mekanika, menguraikan teori tuas dan menghitung besarnya gaya apung fluida. Ia juga menjadi penulis istilah "pusat gravitasi".
Heron the Alexandrian Greek dianggap sebagai salah satu insinyur terhebat dalam sejarah manusia. Dia menciptakan turbin uap, pengetahuan umum tentang elastisitas udara dan kompresibilitas gas. Sejarah perkembangan fisika dan optika berlanjut berkat Euclid, yang mempelajari teori cermin dan hukum perspektif.
Abad Pertengahan
Setelah jatuhnya Kekaisaran Romawi datanglah runtuhnya peradaban kuno. Banyak ilmu yang terlupakan. Eropa menghentikan pengembangan ilmiahnya selama hampir seribu tahun. Biara-biara Kristen telah menjadi kuil pengetahuan dan telah berhasil melestarikan beberapa tulisan masa lalu. Namun, kemajuan dihalangi oleh gereja itu sendiri. Dia menaklukkan filsafatdoktrin teologis. Pemikir yang mencoba melampauinya dinyatakan sesat dan dihukum berat oleh Inkuisisi.
Berlawanan dengan latar belakang ini, keunggulan dalam ilmu pengetahuan alam diberikan kepada kaum Muslim. Sejarah kemunculan fisika di kalangan orang Arab terkait dengan terjemahan karya-karya ilmuwan Yunani kuno ke dalam bahasa mereka. Atas dasar mereka, para pemikir Timur membuat beberapa penemuan penting mereka sendiri. Misalnya, penemu Al-Jaziri menggambarkan poros engkol pertama.
Stagnasi Eropa berlangsung hingga Renaisans. Selama Abad Pertengahan, kacamata ditemukan di Dunia Lama dan penampakan pelangi dijelaskan. Filsuf Jerman abad ke-15 Nicholas dari Cusa adalah orang pertama yang menyatakan bahwa alam semesta tidak terbatas, dan sejauh ini mendahului zamannya. Beberapa dekade kemudian, Leonardo da Vinci menjadi penemu fenomena kapilaritas dan hukum gesekan. Dia juga mencoba membuat mesin gerak abadi, tetapi karena gagal mengatasi tugas ini, dia mulai secara teoritis membuktikan ketidakpraktisan proyek semacam itu.
Renaisans
Pada tahun 1543, astronom Polandia Nicolaus Copernicus menerbitkan karya utama hidupnya, "Tentang rotasi benda langit." Dalam buku ini, untuk pertama kalinya di Dunia Lama Kristen, upaya dilakukan untuk mempertahankan model heliosentris dunia, yang menurutnya Bumi berputar mengelilingi Matahari, dan bukan sebaliknya, seperti model geosentris Ptolemaik yang diadopsi oleh gereja menyarankan. Banyak fisikawan dan penemuan mereka mengaku hebat, tetapi kemunculan buku "Tentang rotasi benda-benda angkasa" yang dianggap sebagai awal revolusi ilmiah, yang diikuti olehmunculnya tidak hanya fisika modern, tetapi juga sains modern secara keseluruhan.
Ilmuwan terkenal lainnya di zaman modern, Galileo Galilei, terkenal karena penemuan teleskopnya (ia juga menemukan termometer). Selain itu, ia merumuskan hukum inersia dan prinsip relativitas. Berkat penemuan Galileo, mekanika yang sama sekali baru lahir. Tanpa dia, sejarah studi fisika akan terhenti untuk waktu yang lama. Galileo, seperti banyak orang sezamannya yang berpikiran luas, harus melawan tekanan gereja, berusaha dengan kekuatan terakhirnya untuk mempertahankan tatanan lama.
abad XVII
Meningkatnya minat pada sains berlanjut hingga abad ke-17. Mekanik dan matematikawan Jerman Johannes Kepler menjadi penemu hukum gerak planet di tata surya (hukum Kepler). Dia menguraikan pandangannya dalam buku "Astronomi Baru", yang diterbitkan pada 1609. Kepler menentang Ptolemy, menyimpulkan bahwa planet-planet bergerak dalam elips, dan tidak dalam lingkaran, seperti yang diyakini di zaman kuno. Ilmuwan yang sama memberikan kontribusi signifikan terhadap pengembangan optik. Dia menyelidiki rabun jauh dan miopia, menjelaskan fungsi fisiologis lensa mata. Kepler memperkenalkan konsep sumbu optik dan fokus, merumuskan teori lensa.
Perancis Rene Descartes menciptakan disiplin ilmu baru - geometri analitik. Dia juga mengusulkan hukum pembiasan cahaya. Karya utama Descartes adalah buku "Principles of Philosophy", diterbitkan pada tahun 1644.
Beberapa fisikawan dan penemuan mereka setenar orang Inggris Isaac Newton. PADAPada tahun 1687, ia menulis sebuah buku revolusioner, The Mathematical Principles of Natural Philosophy. Di dalamnya, peneliti menguraikan hukum gravitasi universal dan tiga hukum mekanika (juga dikenal sebagai hukum Newton). Ilmuwan ini mengerjakan teori warna, optik, kalkulus integral dan diferensial. Sejarah fisika, sejarah hukum mekanika - semua ini berhubungan erat dengan penemuan Newton.
Perbatasan Baru
Abad ke-18 memberi sains banyak nama yang luar biasa. Leonhard Euler menonjol di antara mereka. Mekanik dan matematikawan Swiss ini menulis lebih dari 800 karya tentang fisika dan bagian-bagian seperti analisis matematika, mekanika langit, optik, teori musik, balistik, dll. Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg mengenalinya sebagai akademisi mereka, itulah sebabnya Euler menghabiskan waktu bagian penting dari hidupnya di Rusia. Peneliti inilah yang meletakkan dasar untuk mekanika analitik.
Sangat menarik bahwa sejarah subjek fisika telah berkembang seperti yang kita ketahui, terima kasih tidak hanya kepada ilmuwan profesional, tetapi juga kepada peneliti amatir, yang jauh lebih terkenal dalam kapasitas yang sama sekali berbeda. Contoh paling mencolok dari otodidak semacam itu adalah politisi Amerika Benjamin Franklin. Dia menemukan penangkal petir, memberikan kontribusi besar dalam studi listrik dan membuat asumsi tentang hubungannya dengan fenomena magnet.
Pada akhir abad ke-18, Alessandro Volta dari Italia menciptakan "pilar volta". Penemuannya adalah baterai listrik pertama dalam sejarah manusia. Abad ini juga ditandai dengan munculnya termometer air raksa, penciptanyaadalah Gabriel Fahrenheit. Penemuan penting lainnya adalah penemuan mesin uap, yang terjadi pada tahun 1784. Ini memunculkan alat produksi baru dan restrukturisasi industri.
Penemuan terapan
Jika sejarah awal fisika berkembang atas dasar bahwa sains harus menjelaskan penyebab fenomena alam, maka pada abad ke-19 situasinya berubah secara signifikan. Sekarang dia memiliki panggilan baru. Dari fisika mulai menuntut kontrol kekuatan alam. Dalam hal ini, tidak hanya eksperimental, tetapi juga fisika terapan mulai berkembang pesat. "Newton Listrik" André-Marie Ampre memperkenalkan konsep baru arus listrik. Michael Faraday bekerja di area yang sama. Ia menemukan fenomena induksi elektromagnetik, hukum elektrolisis, diamagnetisme dan menjadi penulis istilah-istilah seperti anoda, katoda, dielektrik, elektrolit, paramagnetisme, diamagnetisme, dll.
Bagian baru ilmu pengetahuan telah muncul. Termodinamika, teori elastisitas, mekanika statistik, fisika statistik, radiofisika, teori elastisitas, seismologi, meteorologi - semuanya membentuk satu gambaran modern tentang dunia.
Pada abad ke-19, model dan konsep ilmiah baru muncul. Thomas Young membuktikan hukum kekekalan energi, James Clerk Maxwell mengajukan teori elektromagnetiknya sendiri. Ahli kimia Rusia Dmitry Mendeleev menjadi penulis sistem periodik unsur yang secara signifikan memengaruhi seluruh fisika. Pada paruh kedua abad ini, teknik listrik dan mesin pembakaran internal muncul. Mereka menjadi buah dari fisika terapan, yang berfokus pada pemecahan masalah tertentu.tugas teknologi.
Memikirkan Kembali Ilmu
Pada abad ke-20, sejarah fisika, singkatnya, pindah ke tahap ketika krisis model teoretis klasik yang sudah mapan dimulai. Rumus ilmiah lama mulai bertentangan dengan data baru. Sebagai contoh, para peneliti telah menemukan bahwa kecepatan cahaya tidak bergantung pada kerangka acuan yang tampaknya tak tergoyahkan. Pada pergantian abad, ditemukan fenomena yang membutuhkan penjelasan rinci: elektron, radioaktivitas, sinar-X.
Karena akumulasi misteri, revisi fisika klasik lama telah dilakukan. Peristiwa kunci dalam revolusi ilmiah reguler ini adalah pembuktian teori relativitas. Penulisnya adalah Albert Einstein, yang pertama kali memberi tahu dunia tentang hubungan mendalam antara ruang dan waktu. Cabang baru fisika teoretis muncul - fisika kuantum. Beberapa ilmuwan terkenal dunia ikut serta dalam pembentukannya sekaligus: Max Planck, Max Bohn, Erwin Schrödinger, Paul Ehrenfest dan lain-lain.
Tantangan Modern
Pada paruh kedua abad ke-20, sejarah perkembangan fisika, yang kronologinya berlanjut hingga hari ini, bergerak ke tahap baru yang fundamental. Periode ini ditandai dengan berkembangnya eksplorasi ruang angkasa. Astrofisika telah membuat lompatan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Teleskop luar angkasa, probe antarplanet, detektor radiasi luar angkasa muncul. Studi terperinci tentang data fisik berbagai benda planet surya dimulai. Dengan bantuan teknologi modern, para ilmuwan telah menemukan planet ekstrasurya dan tokoh-tokoh baru, termasuktermasuk galaksi radio, pulsar dan quasar.
Ruang terus dipenuhi dengan banyak misteri yang belum terpecahkan. Gelombang gravitasi, energi gelap, materi gelap, percepatan perluasan Semesta dan strukturnya sedang dipelajari. Memperluas teori Big Bang. Data yang dapat diperoleh dalam kondisi terestrial sangat kecil dibandingkan dengan berapa banyak pekerjaan yang dilakukan para ilmuwan di luar angkasa.
Masalah utama yang dihadapi fisikawan saat ini mencakup beberapa tantangan mendasar: pengembangan versi kuantum dari teori gravitasi, generalisasi mekanika kuantum, penyatuan semua gaya interaksi yang diketahui menjadi satu teori, pencarian "penyetelan halus" Alam Semesta", serta definisi yang tepat dari fenomena energi gelap dan materi gelap.
