Mặc dù lịch sử của vật lý học với tư cách là một ngành khoa học độc lập chỉ bắt đầu từ thế kỷ 17, nhưng nguồn gốc của nó đã có từ thời cổ đại sâu sắc nhất, khi con người bắt đầu hệ thống hóa những kiến thức đầu tiên về thế giới xung quanh. Cho đến thời hiện đại, chúng thuộc về triết học tự nhiên và bao gồm thông tin về cơ học, thiên văn học và sinh lý học. Lịch sử thực sự của vật lý bắt đầu nhờ vào các thí nghiệm của Galileo và các sinh viên của ông. Ngoài ra, nền tảng của kỷ luật này được đặt ra bởi Newton.
Trong thế kỷ 18 và 19, các khái niệm chính xuất hiện: năng lượng, khối lượng, nguyên tử, động lượng, v.v. Trong thế kỷ 20, những hạn chế của vật lý cổ điển đã trở nên rõ ràng (thêm vào đó là vật lý lượng tử, lý thuyết thuyết tương đối, thuyết vi hạt, v.v., ra đời). d.). Kiến thức khoa học tự nhiên đang được bổ sung ngay cả ngày nay, khi các nhà nghiên cứu phải đối mặt với nhiều vấn đề và câu hỏi chưa được giải đáp về bản chất của thế giới của chúng ta và toàn bộ vũ trụ.
Cổ
Nhiều tôn giáo ngoại giáo của thế giới cổ đại dựa trên chiêm tinh học và kiến thức của các nhà chiêm tinh. Nhờ những nghiên cứu của họ về bầu trời đêm, sự hình thành của quang học đã diễn ra. Việc tích lũy kiến thức thiên văn không thể không ảnh hưởng đến sự phát triển của toán học. Tuy nhiên, về mặt lý thuyết để giải thích lý donhững hiện tượng tự nhiên của người xưa không thể. Các thầy tu cho rằng sét và nhật thực là do cơn thịnh nộ của thần thánh, không liên quan gì đến khoa học.
Đồng thời, người Ai Cập cổ đại đã học cách đo chiều dài, trọng lượng và góc. Kiến thức này là cần thiết cho các kiến trúc sư trong việc xây dựng các kim tự tháp và đền đài hoành tráng. Cơ học ứng dụng phát triển. Người Babylon cũng rất mạnh. Họ, dựa trên kiến thức thiên văn của mình, bắt đầu sử dụng ngày để đo thời gian.
Lịch sử vật lý cổ đại của Trung Quốc bắt đầu từ thế kỷ thứ 7 trước Công nguyên. e. Kinh nghiệm tích lũy về thủ công và xây dựng được phân tích khoa học, kết quả của chúng được trình bày trong các tác phẩm triết học. Tác giả nổi tiếng nhất của họ là Mo-tzu, sống ở thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên. e. Ông đã nỗ lực đầu tiên để hình thành định luật quán tính cơ bản. Ngay cả khi đó, người Trung Quốc là những người đầu tiên phát minh ra la bàn. Họ khám phá ra các định luật quang học và biết về sự tồn tại của camera obscura. Ở Celestial Empire, sự khởi đầu của lý thuyết âm nhạc và âm học đã xuất hiện, điều mà ở phương Tây đã không còn bị nghi ngờ trong một thời gian dài.
Cổ
Lịch sử vật lý cổ đại được biết đến nhiều nhất nhờ các nhà triết học Hy Lạp. Nghiên cứu của họ dựa trên kiến thức hình học và đại số. Ví dụ, Pitago là những người đầu tiên tuyên bố rằng thiên nhiên tuân theo các quy luật phổ quát của toán học. Người Hy Lạp đã nhìn thấy mô hình này trong quang học, thiên văn học, âm nhạc, cơ học và các ngành khác.
Lịch sử phát triển của vật lý hầu như không được trình bày nếu không có các công trình của Aristotle, Plato, Archimedes, LucretiusKara và Gerona. Các tác phẩm của họ đã tồn tại đến thời đại của chúng ta ở dạng khá hoàn chỉnh. Các nhà triết học Hy Lạp khác với những người cùng thời với các nước khác ở chỗ họ giải thích các quy luật vật lý không phải bằng những khái niệm hoang đường, mà hoàn toàn theo quan điểm khoa học. Đồng thời, Hellenes cũng mắc những sai lầm lớn. Chúng bao gồm cơ học của Aristotle. Lịch sử phát triển của vật lý học với tư cách là một ngành khoa học mang ơn các nhà tư tưởng của Hellas, nếu chỉ vì triết học tự nhiên của họ vẫn là nền tảng của khoa học quốc tế cho đến thế kỷ 17.
Đóng góp của người Hy Lạp Alexandria
Democritus đã xây dựng lý thuyết về nguyên tử, theo đó tất cả các vật thể đều bao gồm các hạt nhỏ và không thể phân chia. Empedocles đề xuất định luật bảo toàn vật chất. Archimedes đã đặt nền móng của thủy tĩnh học và cơ học, phác thảo lý thuyết về đòn bẩy và tính toán độ lớn của lực nổi của chất lỏng. Ông cũng trở thành tác giả của thuật ngữ "trọng tâm".
Heron người Hy Lạp Alexandria được coi là một trong những kỹ sư vĩ đại nhất trong lịch sử loài người. Ông đã tạo ra một tuabin hơi nước, khái quát kiến thức về tính đàn hồi của không khí và khả năng nén của chất khí. Lịch sử phát triển của vật lý và quang học tiếp tục nhờ vào Euclid, người đã nghiên cứu lý thuyết về gương và định luật phối cảnh.
Thời Trung Cổ
Sau khi Đế chế La Mã sụp đổ kéo theo sự sụp đổ của nền văn minh cổ đại. Nhiều kiến thức đã bị lãng quên. Châu Âu đã ngừng phát triển khoa học trong gần một nghìn năm. Các tu viện Thiên chúa giáo đã trở thành ngôi đền của tri thức và đã quản lý để bảo tồn một số tác phẩm của quá khứ. Tuy nhiên, sự tiến bộ đã bị cản trở bởi chính nhà thờ. Cô phục triết họchọc thuyết thần học. Những nhà tư tưởng cố gắng vượt qua nó đã bị tuyên bố là dị giáo và bị Tòa án dị giáo trừng phạt nghiêm khắc.
Trong bối cảnh đó, vị trí ưu việt trong khoa học tự nhiên đã được truyền lại cho người Hồi giáo. Lịch sử về sự xuất hiện của vật lý ở người Ả Rập được kết nối với việc dịch sang ngôn ngữ của họ các công trình của các nhà khoa học Hy Lạp cổ đại. Trên cơ sở của họ, các nhà tư tưởng của phương Đông đã thực hiện một số khám phá quan trọng của riêng họ. Ví dụ, nhà phát minh Al-Jaziri đã mô tả trục khuỷu đầu tiên.
Châu Âu đình trệ kéo dài cho đến thời kỳ Phục hưng. Trong thời Trung cổ, kính được phát minh ở Thế giới cũ và sự xuất hiện của cầu vồng đã được giải thích. Nhà triết học người Đức ở thế kỷ 15 Nicholas ở Cusa là người đầu tiên cho rằng vũ trụ là vô hạn, và do đó đi trước thời đại của ông rất xa. Vài thập kỷ sau, Leonardo da Vinci trở thành người phát hiện ra hiện tượng mao dẫn và quy luật ma sát. Anh ấy cũng đã cố gắng tạo ra một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn, nhưng không thể đối phó được với nhiệm vụ này, về mặt lý thuyết anh ấy bắt đầu chứng minh tính khả thi của một dự án như vậy.
Renaissance
Năm 1543, nhà thiên văn học người Ba Lan Nicolaus Copernicus đã xuất bản tác phẩm chính của đời mình, "Về sự quay của các thiên thể." Trong cuốn sách này, lần đầu tiên trong Thế giới cũ của Cơ đốc giáo, một nỗ lực đã được thực hiện để bảo vệ mô hình nhật tâm của thế giới, theo đó Trái đất quay quanh Mặt trời, chứ không phải ngược lại, như mô hình địa tâm Ptolemaic được áp dụng bởi nhà thờ đề nghị. Nhiều nhà vật lý và khám phá của họ khẳng định là vĩ đại, nhưng chính sự xuất hiện của cuốn sách "Về chuyển động quay của các thiên thể" được coi là sự khởi đầu của một cuộc cách mạng khoa học, mà sau đó làsự nổi lên không chỉ của vật lý hiện đại, mà còn của toàn bộ khoa học hiện đại.
Một nhà khoa học nổi tiếng khác của thời hiện đại, Galileo Galilei, được biết đến với phát minh ra kính thiên văn (ông cũng phát minh ra nhiệt kế). Ngoài ra, ông còn xây dựng định luật quán tính và nguyên lý tương đối. Nhờ những khám phá của Galileo, một cơ học hoàn toàn mới đã ra đời. Nếu không có ông, lịch sử nghiên cứu vật lý sẽ bị đình trệ trong một thời gian dài. Galileo, giống như nhiều người cùng thời với tư tưởng rộng rãi, phải chống lại áp lực của nhà thờ, cố gắng bằng sức lực cuối cùng để bảo vệ trật tự cũ.
Thế kỷ XVII
Sự quan tâm ngày càng tăng đối với khoa học tiếp tục vào thế kỷ 17. Nhà toán học và cơ học người Đức Johannes Kepler đã trở thành người phát hiện ra quy luật chuyển động của các hành tinh trong hệ mặt trời (định luật Kepler). Ông nêu quan điểm của mình trong cuốn sách "Thiên văn học mới", xuất bản năm 1609. Kepler phản đối Ptolemy, kết luận rằng các hành tinh chuyển động theo hình elip, chứ không phải theo hình tròn, như người ta tin trong thời cổ đại. Cùng một nhà khoa học đã đóng góp đáng kể vào sự phát triển của quang học. Ông đã nghiên cứu về viễn thị và cận thị, làm sáng tỏ các chức năng sinh lý của thủy tinh thể của mắt. Kepler đã đưa ra các khái niệm về trục quang học và tiêu điểm, xây dựng lý thuyết về thấu kính.
Người Pháp Rene Descartes đã tạo ra một bộ môn khoa học mới - hình học phân tích. Ông cũng đề xuất định luật khúc xạ ánh sáng. Tác phẩm chính của Descartes là cuốn sách "Các nguyên tắc của Triết học", xuất bản năm 1644.
Rất ít nhà vật lý và những khám phá của họ nổi tiếng như Isaac Newton, người Anh. TẠINăm 1687, ông viết một cuốn sách mang tính cách mạng, Những nguyên lý toán học của triết học tự nhiên. Trong đó, nhà nghiên cứu đã vạch ra định luật vạn vật hấp dẫn và ba định luật cơ học (hay còn gọi là định luật Newton). Nhà khoa học này đã nghiên cứu về lý thuyết màu sắc, quang học, phép tính tích phân và vi phân. Lịch sử vật lý, lịch sử các định luật cơ học - tất cả những điều này đều gắn liền với những khám phá của Newton.
Biên giới mới
Thế kỷ 18 đã mang đến cho khoa học nhiều tên tuổi kiệt xuất. Leonhard Euler nổi bật trong số đó. Nhà toán học và cơ học người Thụy Sĩ này đã viết hơn 800 công trình về vật lý và các phần như phân tích toán học, cơ học thiên thể, quang học, lý thuyết âm nhạc, đạn đạo, v.v. Viện Hàn lâm Khoa học St. Petersburg công nhận ông là viện sĩ của họ, đó là lý do tại sao Euler chi một phần quan trọng trong cuộc đời của ông ở Nga. Chính nhà nghiên cứu này đã đặt nền móng cho cơ học phân tích.
Thật thú vị là lịch sử của chủ đề vật lý đã phát triển như chúng ta biết, không chỉ nhờ các nhà khoa học chuyên nghiệp, mà còn nhờ các nhà nghiên cứu nghiệp dư, những người nổi tiếng hơn nhiều với một năng lực hoàn toàn khác. Ví dụ nổi bật nhất về việc tự học như vậy là chính trị gia người Mỹ Benjamin Franklin. Ông đã phát minh ra cột thu lôi, có đóng góp to lớn trong việc nghiên cứu điện và đưa ra giả thiết về mối liên hệ của nó với hiện tượng từ tính.
Vào cuối thế kỷ 18, Alessandro Volta người Ý đã tạo ra "cột điện". Phát minh của ông là pin điện đầu tiên trong lịch sử loài người. Thế kỷ này cũng được đánh dấu bằng sự xuất hiện của nhiệt kế thủy ngân, người sáng tạo ra nólà Gabriel Fahrenheit. Một phát minh quan trọng khác là phát minh ra động cơ hơi nước, diễn ra vào năm 1784. Nó đã tạo ra các phương tiện sản xuất mới và tái cấu trúc ngành công nghiệp.
Khám phá ứng dụng
Nếu lịch sử sơ khai của vật lý học phát triển trên cơ sở khoa học phải giải thích nguyên nhân của các hiện tượng tự nhiên, thì đến thế kỷ 19, tình hình đã thay đổi đáng kể. Bây giờ cô ấy có một cuộc gọi mới. Từ vật lý bắt đầu yêu cầu kiểm soát các lực lượng tự nhiên. Về vấn đề này, không chỉ thực nghiệm mà vật lý ứng dụng cũng bắt đầu phát triển nhanh chóng. Cuốn "Newton về điện" của André-Marie Ampère đã đưa ra một khái niệm mới về dòng điện. Michael Faraday đã làm việc trong cùng một khu vực. Ông đã phát hiện ra hiện tượng cảm ứng điện từ, các quy luật về điện phân, từ tính và trở thành tác giả của các thuật ngữ như cực dương, cực âm, chất điện môi, chất điện ly, thuận từ, nghịch từ, v.v.
Phần mới của khoa học đã xuất hiện. Nhiệt động lực học, lý thuyết đàn hồi, cơ học thống kê, vật lý thống kê, vật lý phóng xạ, lý thuyết đàn hồi, địa chấn học, khí tượng học - tất cả đều tạo thành một bức tranh hiện đại duy nhất của thế giới.
Vào thế kỷ 19, các mô hình và khái niệm khoa học mới đã xuất hiện. Thomas Young chứng minh định luật bảo toàn năng lượng, James Clerk Maxwell đề xuất lý thuyết điện từ của riêng mình. Nhà hóa học người Nga Dmitry Mendeleev đã trở thành tác giả của hệ thống tuần hoàn các nguyên tố có ảnh hưởng đáng kể đến toàn bộ ngành vật lý. Trong nửa sau của thế kỷ, kỹ thuật điện và động cơ đốt trong đã xuất hiện. Họ trở thành thành quả của vật lý ứng dụng, tập trung vào giải quyết một số vấn đề nhất định.nhiệm vụ công nghệ.
Khoa học Tư duy lại
Nói tóm lại, trong thế kỷ 20, lịch sử vật lý đã chuyển sang giai đoạn khi cuộc khủng hoảng của các mô hình lý thuyết cổ điển đã được thiết lập vững chắc bắt đầu. Các công thức khoa học cũ bắt đầu mâu thuẫn với dữ liệu mới. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng tốc độ ánh sáng không phụ thuộc vào một hệ quy chiếu dường như không thể lay chuyển. Vào thời điểm chuyển giao thế kỷ, các hiện tượng cần lời giải thích chi tiết đã được phát hiện: electron, phóng xạ, tia X.
Do những bí ẩn được tích lũy, một sự sửa đổi của vật lý cổ điển cũ đã diễn ra. Sự kiện quan trọng trong cuộc cách mạng khoa học thường xuyên này là sự ra đời của thuyết tương đối. Tác giả của nó là Albert Einstein, người đầu tiên nói với thế giới về mối liên hệ sâu sắc giữa không gian và thời gian. Một nhánh mới của vật lý lý thuyết xuất hiện - vật lý lượng tử. Một số nhà khoa học nổi tiếng thế giới đã tham gia hình thành nó cùng một lúc: Max Planck, Max Bohn, Erwin Schrödinger, Paul Ehrenfest và những người khác.
Thử thách hiện đại
Trong nửa sau của thế kỷ 20, lịch sử phát triển của vật lý học, lịch sử tiếp tục cho đến ngày nay, đã chuyển sang một giai đoạn mới về cơ bản. Thời kỳ này được đánh dấu bằng sự phát triển rực rỡ của khám phá không gian. Vật lý thiên văn đã có một bước tiến nhảy vọt chưa từng có. Kính viễn vọng không gian, tàu thăm dò liên hành tinh, máy dò phóng xạ ngoài trái đất xuất hiện. Một nghiên cứu chi tiết về dữ liệu vật lý của các thiên thể khác nhau của hành tinh mặt trời đã bắt đầu. Với sự trợ giúp của công nghệ hiện đại, các nhà khoa học đã phát hiện ra các hành tinh ngoài hành tinh và các vật phát sáng mới, bao gồmbao gồm các thiên hà vô tuyến, sao xung và chuẩn tinh.
Không gian vẫn tiếp tục đầy rẫy những bí ẩn chưa được giải đáp. Sóng hấp dẫn, năng lượng tối, vật chất tối, gia tốc giãn nở của Vũ trụ và cấu trúc của nó đang được nghiên cứu. Mở rộng lý thuyết Vụ nổ lớn. Dữ liệu có thể thu được trong điều kiện trên cạn rất nhỏ so với lượng công việc của các nhà khoa học trong không gian.
Các vấn đề chính mà các nhà vật lý phải đối mặt ngày nay bao gồm một số thách thức cơ bản: sự phát triển của một phiên bản lượng tử của lý thuyết hấp dẫn, sự tổng quát của cơ học lượng tử, sự hợp nhất của tất cả các lực tương tác đã biết thành một lý thuyết, tìm kiếm "tinh chỉnh của Vũ trụ ", cũng như các hiện tượng định nghĩa chính xác về năng lượng tối và vật chất tối.
