Historio de fiziko
Fiziko estas branĉo de scienco, kies ĉefaj studobjektoj estas materio kaj energio. Malkovroj de fiziko trovas aplikojn ĉie en natursciencoj kaj en teknologio. Historie, fiziko eliris el la scienca revolucio de la 17-a jarcento, rapide kreskis en la 19-a jarcento, poste estis transformita per serio da malkovroj en la 20-a jarcento. Fiziko hodiaŭ povas esti dividita loze en klasika fiziko kaj moderna fiziko.
Antikva historio
redakti
Pli detalaj informoj troveblas en artikolo Historio de astronomio.Elementoj de kio iĝis fiziko estis tiritaj ĉefe de la kampoj de astronomio, optiko, kaj meĥaniko, kiuj estis metodike unuigitaj tra la studo de geometrio. Tiuj matematikaj disciplinoj komenciĝis en la antikva epoko ĉe la babilonanoj kaj kun helenismaj verkistoj kiel Arkimedo kaj Ptolemeo. Antikva filozofio, dume, inkludis tion, kio estis nomita "Fiziko".
Greka koncepto
redaktiLa movo direkte al racia kompreno de naturo komenciĝis almenaŭ ekde la Arkaika periodo en Grekio (650-480 a.K.) kun la antaŭsokrataj filozofoj. La filozofo Taleso el Mileto (7-a kaj 6-a jarcentoj a.K.), sinkronigita "la Patro de Scienco" pro rifuzo akcepti diversajn supernaturajn, religiajn aŭ mitologiajn klarigojn por naturaj fenomenoj, proklamis ke ĉiu okazaĵo havas naturan kaŭzon.[1] Taleso ankaŭ faris progresojn en 580 a.K. sugestante ke akvo estas la baza elemento, eksperimentante kun la altiro inter magnetoj kaj frotita sukceno kaj formulante la unuajn registritajn kosmologiojn. Anaksimandro, ellaboranto de praevolua teorio, kontestis la ideojn de Taleso kaj proponis ke prefere ol akvo, substanco nomita apeiron estis la konstrubriketo de ĉiu materio. Ĉirkaŭ 500 a.K., Heraklito proponis ke la nura baza leĝo reganta la Universon estis la principo de ŝanĝo kaj ke nenio restas en la sama ŝtato senfine. Kune kun lia nuntempa Parmenido estis inter la unuaj akademiuloj en antikva fiziko se temas pri pripensi la rolon de tempo en la universo, ŝlosila koncepto kiu daŭre estas temo en moderna fiziko.
Barato kaj Ĉinio
redakti
Gravaj fizikaj kaj matematikaj tradicioj ankaŭ ekzistis en antikvaj ĉinaj kaj hindaj sciencoj.
En hinda filozofio, Maharishi Kanado estis la unua se temas pri sisteme evoluigi teorion de atomismo ĉirkaŭ 200 a.K.[3] kvankam kelkaj verkintoj asignis al li pli fruan epokon en la 6-a jarcento a.K.[4][5] Ĝi estis plue ellaborita fare de la budhanaj atomistoj Dharmakirti kaj Dignāga dum la 1-a jarmilo p.K.[6] Pakudha Kaccayana, hinda filozofo de la 6-a jarcento a.K. kaj samtempulo de Budho Gotamo, ankaŭ prezentis ideojn pri la atomkonstitucio de la materia mondo. Tiuj filozofoj kredis ke aliaj elementoj (krom etero) estis fizike palpeblaj kaj tial konsistis el minusklaj partikloj de materio. La lasta minuskla partiklo de materio kiu ne povus esti subdividita plu estis nomita Parmanu. Tiuj filozofoj konsideris la atomon nedetruebla kaj tial eterna. La budhanoj opiniis, ke atomoj estas etaj objektoj nevideblaj per la nuda okulo, kiuj estiĝas kaj malaperas en momento. La Vajŝeŝika lernejo de filozofoj kredis ke atomo estas nura punkto en spaco. Ĝi ankaŭ estis unua por prezenti rilatojn inter moviĝo kaj forto aplikita. Hindaj teorioj pri la atomo estas tre abstraktaj kaj enplektitaj en filozofio ĉar ili baziĝis sur logiko kaj ne sur persona sperto aŭ eksperimentado. En hinda astronomio, Aryabhatiya de Aryabhata (499 p.K.) proponis la terrotacion, dum Nilakantha Somayaji (1444-1544) de la Kerala lernejo de astronomio kaj matematiko proponis semi-heliocentran modelon similan al la Tikonia sistemo.
La studo de magnetismo en Antikva Ĉinio devenas de la 4-a jarcento a.K. (en la Libro de la Diablo Vala Majstro),[7] Ĉefa kontribuanto al tiu kampo estis Ŝen Kuo (1031-1095), erudiciulo kaj ŝtatisto kiu estis la unua se temas pri priskribi la magnet-pinglan kompason uzitan por navigado, ankaŭ kiel establado de la koncepto de vera nordo. En optiko, Ŝen Kuo sendepende evoluigis senluman kameron.[8]
Islama mondo
redakti
En la 7-a ĝis 15-a jarcentoj, scienca progreso okazis en la islama mondo. Multaj klasikaj verkoj en la hinda, asira, sasana (persa) kaj la greka, inkluzive de la verkoj de Aristotelo, estis tradukitaj en la araban.[9] Gravaj kontribuoj estis faritaj fare de Ibn al-Haytham (965-1040), araba[10] aŭ persa[11] sciencisto, konsiderita kiel fondinto de moderna optiko. Ptolemeo kaj Aristotelo teoriadis ke lumo aŭ brilis de la okulo por prilumi objektojn aŭ ke "formoj" eliris el objektoj mem, dum al-Haytham (konata sub la latina nomo "Alhazen") sugestis ke lumo vojaĝas al la okulo en radioj de malsamaj punktoj. sur objekto. La verkoj de Ibn al-Haitham kaj al-Biruni (973–1050), persa sciencisto, poste pasis al Okcidenteŭropo kie ili estis studitaj fare de akademiuloj kiel ekzemple Roger Bacon kaj Vitello.[12]
Ibn al-Haytham uzis kontrolitajn eksperimentojn en sia laboro pri optiko, kvankam ĝis kia grado ĝi diferencis de Ptolemeo estas debato.[13][14] Arabaj mekanikistoj kiel Bīrūnī kaj Al-Khazini evoluigis sofistikan "sciencon de pezo", aranĝante mezuradojn de specifaj pezoj kaj volumoj.[15]
Ibn Sīnā (980-1037), konata kiel "Aviceno", estis polimatesto de Bukaro (en aktuala Uzbekio) respondeca por gravaj kontribuoj al fiziko, optiko, filozofio kaj medicino. Li publikigis sian teorion de moviĝo en Book of Healing (1020), kie li argumentis ke impeto estas aldonita al kuglo fare de la ĵetanto. Li rigardis ĝin kiel persistan, postulante eksterajn fortojn kiel aerreziston por disipi ĝin.[16][17][18] Ibn Sina faris distingon inter "forto" kaj "inklino" (nomita "mayl"), kaj argumentis ke objekto akiris mayl kiam la objekto estas en opozicio al sia natura moviĝo. Li finis ke daŭrigo de moviĝo ricevas al la inklino kiu estas transdonita al la objekto, kaj tiu objekto estos en moviĝo ĝis la mayl estas elspezita. Tiu koncepto de moviĝo estas kongrua kun la unua leĝo de Neŭtono de moviĝo, inercio, kiu deklaras ke objekto en moviĝo restos en moviĝo krom se ĝi estas agata de ekstera forto.[16] Tiu ideo kiu malsamopiniis de la aristotela vidpunkto estis poste priskribita kiel "impeto" fare de Johano Buridano, kiu estis verŝajne influita per la Libro de Resanigo de Ibn Sina.[19]
Hibat Allah Abu'l-Barakat al-Baghdaadi (ĉ. 1080 - c. 1165) adoptis kaj modifis la teorion de Ibn Sina pri kuglomovo. En lia Kitab al-Mu'tabar, Abu'l-Barakat deklaris ke la movilo donas perfortan inklinon (mayl qasri) sur la movita kaj ke tio malpliiĝas kiam la moviĝanta objekto distancigas sin de la movilo.[20] Li ankaŭ proponis klarigon de la akcelo de falantaj korpoj per la amasiĝo de sinsekvaj pliigoj de potenco kun sinsekvaj pliigoj de rapideco.[21] Laŭ Shlomo Pines, la teorio de moviĝo de al-Baghdaadi estis "la plej malnova neo de la fundamenta dinamika leĝo de Aristotelo [nome, ke konstanta forto produktas unuforman moviĝon], [kaj estas tiel] antaŭvido en neklara modo de la fundamenta leĝo de klasika mekaniko [nome, ke forto aplikata kontinue produktas akceladon]."[22] Jean Buridan kaj Alberto de Saksio poste rilatis al Abu'l-Barakat en klarigado ke la akcelo de falanta korpo estas rezulto de ĝia kreskanta impeto.[20]
Ibn Bajjah (ĉ. 1085-1138), konata kiel "Avempace" en Eŭropo, proponis ke por ĉiu forto ĉiam ekzistas reakcia forto. Ibn Bajjah estis kritikisto de Ptolemeo kaj li laboris pri kreado de nova teorio de rapideco por anstataŭigi tiun teoriaditan fare de Aristotelo. Du estontaj filozofoj apogis la teoriojn kreitajn de Avempace, konataj kiel Avempacean-dinamiko. Tiuj filozofoj estis Tomaso de Akvino, katolika pastro, kaj Johano Duns Skoto.[23] Galileo daŭriĝis por adopti la formulon de Avempace "ke la rapideco de antaŭfiksita objekto estas la diferenco de la mova forto de tiu objekto kaj la rezisto de la medio de moviĝo".[23]
Nasir ad-Din at-Tusi (1201-1274), persa astronomo kaj matematikisto kiu mortis en Bagdado, prezentis la Tusi-paron. Koperniko poste multe uzis la laboron de ad-Din al-Tusi kaj liaj studentoj, sed sen agnosko.[24]
Mezepoka Eŭropo
redaktiKonscio pri antikvaj verkoj reeniris la Okcidenton per tradukoj de la araba al la latina. Ilia reenkonduko, kombinita kun Jude-islamaj teologiaj komentaĵoj, havis grandan influon sur mezepokaj filozofoj kiel ekzemple Tomaso de Akvino. Skolastikaj eŭropaj akademiuloj, kiuj klopodis akordigi la filozofion de la antikvaj klasikaj filozofoj kun kristana teologio, proklamis Aristotelon la plej granda pensulo de la antikva mondo. En kazoj kie ili ne rekte kontraŭdiris la Biblion, aristotela fiziko iĝis la fundamento por la fizikaj klarigoj de la eŭropaj eklezioj. Kvantigo iĝis kernelemento de mezepoka fiziko.[25]
Surbaze de aristotela fiziko, skolastika fiziko priskribis aferojn kiel moviĝantajn laŭ sia esenca naturo. Ĉielaj objektoj estis priskribitaj kiel moviĝantaj en cirkloj, ĉar perfekta cirkla moviĝo estis konsiderita denaska posedaĵo de objektoj kiuj ekzistis en la nekoruptita sfero de la ĉielaj sferoj. La teorio de impeto, la prapatro al la konceptoj de inercio kaj movokvanto, estis evoluigita laŭ similaj linioj fare de mezepokaj filozofoj kiel ekzemple Johano Filopono kaj Buridano. Movoj sub la luna sfero estis viditaj kiel neperfektaj, kaj tiel ne povus esti atenditaj elmontri konsekvencan moviĝon. Pli idealigita moviĝo en la "subluna" sfero povus nur esti atingita per artifiko, kaj antaŭ la 17-a jarcento, multaj ne rigardis artefaritajn eksperimentojn kiel validan rimedon por lerni pri la natura mondo. Fizikaj klarigoj en la subluna sfero rondiris ĉirkaŭ tendencoj. Ŝtonoj enhavis la elementon tero, kaj teraj objektoj emis moviĝi en rekta linio al la centro de la tero (kaj la universo laŭ la aristotela geocentra vido) krom se alie malhelpite fari tion.[26]
Moderna historio
redaktiLa fiziko en sia moderna signifo naskiĝis en la 16-a jarcento, per la uzo de eksperimentado kaj observado fare de homoj kiel Galileo Galilei, kiu estas ĝenerale konsiderata kiel la patro de la fizika scienca metodo.
En la 17-a jarcento okazis forta antaŭeniro de la Fiziko danke al la rezultoj atingitaj de Newton kiu formulis la ĉefajn leĝojn de la dinamiko (leĝoj de Newton) kaj la gravito, krom la disvolvo de diversaj laboroj en la kampo de la optiko.
La 18-a jarcento vidis la disvolvon de aliaj disciplinoj kiel termodinamiko, statistika mekaniko kaj fiziko de fluaĵoj.
En la 19-a jarcento disvolviĝas avancoj revoluciaj en la fakoj pri elektro kaj magnetismo. En 1855 Maxwell unuigis ambaŭ fenomenojn kaj kreis novan Teorion de Elektromagnetismo. Ĝi ankaŭ provokis fortan ŝanĝon en la kompreno de la teorio de la lumo.
Fine de tiu jarcento kaj komence de la 20-a malkovriĝas diversajn radiadojn, ĝis nun nekonatajn, kaj oni faras gravajn malkovrojn rilate al la elementaj partikloj. Tio kondukas al la naskiĝo de revolucia kampo: la nuklea fiziko.
Notoj
redakti- ↑ Alklaku la bildon por vidi pliajn detalojn.
Referencoj
redakti- ↑ "This shift from ecclesiastical reasoning to scientific reasoning marked the beginning of scientific methodology." Singer, C., A Short History of Science to the 19th Century, Streeter Press, 2008, p. 35.
- ↑ Miyajima, Kazuhiko (1998), "Projection Methods in Chinese, Korean and Japanese Star Maps", Highlights of Astronomy 11 (2): 712–715, doi:10.1017/s1539299600018554
- ↑ Oliver Leaman, Key Concepts in Eastern Philosophy. Routledge, 1999, page 269.
- ↑ Chattopadhyaya 1986, paĝoj 169–70
- ↑ Choudhury 2006, p. 202
- ↑ (Stcherbatsky 1962 (1930). Vol. 1. P. 19)
- ↑ Li Shu-hua, "Origine de la Boussole 11. Aimant et Boussole", Isis, Vol. 45, No. 2. (Jul., 1954), p.175
- ↑ Joseph Needham, Volume 4, Part 1, 98.
- ↑ (1996) Robinson, Francis: The Cambridge Illustrated History of the Islamic World. Cambridge University Press, p. 228–229.
- ↑ Esposito (2000)، The Oxford History of Islam، Oxford University Press، P. 192. : “Ibn al-Haytham (d. 1039), known in the West as Alhazan, was a leading Arab mathematician, astronomer, and physicist. His optical compendium, Kitab al-Manazir, is the greatest medieval work on optics”
- ↑ Ŝablono:Harvard citation, Ŝablono:Harvard citation, Understanding History by John Child, Paul Shuter, David Taylor - Page 70. "Alhazen, a Persian scientist, showed that the eye saw light from other objects. This started optics, the science of light. The Arabs also studied astronomy, the study of the stars. "
- ↑ Glick, Livesey & Wallis (2005, pp. 89–90)
- ↑ Smith, Mark. (2015) From Sight to Light: The Passage from Ancient to Modern Optics. The University of Chicago Press, p. 225. “The same holds for Alhacen’s methodology. It may look modern because of its strong empirical bias and reliance on controlled experiments, but Ptolemy’s approach was no less empirical, and it, too, was based on controlled experiments. In addition, Alhacen’s two most modern-looking experiments are based on physically unobtainable precision in equipment design and observation, so we are left to doubt that he actually carried them out as described— except, of course, in his mind. And these experiments were not new in conception. They were clearly based on equivalent ones in Ptolemy’s Optics, although Alhacen had to reformulate them in significant and creative ways to accommodate the testing of light rays rather than visual rays.”.
- ↑ Darrigol, Olivier. (2012) A History of Optics from Greek Antiquity to the Nineteenth Century. Oxford University Press, p. 20.
- ↑ Lindberg, David. (2013) The Cambridge History of Science, Volume 2, Medieval Science, p. 984–1108.
- ↑ 16,0 16,1 (2005) “An analysis of the historical development of ideas about motion and its implications for teaching”, Physics Education 40 (2), p. 141. doi:10.1088/0031-9120/40/2/002. Bibkodo:2005PhyEd..40..139E. 250809354.
- ↑ Seyyed Hossein Nasr & Mehdi Amin Razavi. (1996) The Islamic intellectual tradition in Persia. Routledge. ISBN 978-0-7007-0314-2.
- ↑ Aydin Sayili (1987). “Ibn Sīnā and Buridan on the Motion of the Projectile”, Annals of the New York Academy of Sciences 500 (1), p. 477–482. doi:10.1111/j.1749-6632.1987.tb37219.x. Bibkodo:1987NYASA.500..477S. 84784804.
- ↑ Sayili, Aydin. "Ibn Sina and Buridan on the Motion the Projectile". Annals of the New York Academy of Sciences vol. 500(1). p.477-482.
- ↑ 20,0 20,1 Gutman, Oliver. (2003) Pseudo-Avicenna, Liber Celi Et Mundi: A Critical Edition. Brill Publishers. ISBN 90-04-13228-7.
- ↑ Crombie, Alistair Cameron, Augustine to Galileo 2, p. 67.
- ↑ “Abu'l-Barakāt al-Baghdādī, Hibat Allah”, Dictionary of Scientific Biography.
(cf. Abel B. Franco (October 2003). "Avempace, Projectile Motion, and Impetus Theory", Journal of the History of Ideas 64 (4), p. 521-546 [528].) - ↑ 23,0 23,1 Gracia, Jorge J. E. (2007-11-26), "Philosophy in the Middle Ages: An Introduction", A Companion to Philosophy in the Middle Ages, Blackwell Publishing Ltd, pp. 1–11, doi:10.1002/9780470996669.ch1, (ISBN 9780470996669)
- ↑ Top 10 ancient Arabic scientists. Cosmos magazine (2011-01-06). Alirita 2013-04-20 .
- ↑ (1961) “Quantification in Medieval Physics”, Isis 52 (2), p. 143–160. doi:10.1086/349467.
- ↑ Lindberg, David C.. (1992) The Beginnings of Western Science. University of Chicago Press. doi:10.7208/chicago/9780226482064.001.0001. ISBN 978-0-226-48231-6.