Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Unit 26-30 / Unit_26

.docx
Скачиваний:
14
Добавлен:
10.05.2014
Размер:
14.18 Кб
Скачать

История физики

Самая передовая наука в настоящее время и одна из тех, которая, кажется, проливает свет на структуру мира – это физика. Полезно иметь представление не только о том, как мы пришли к такому мышлению, и как все в современной физике связано с её историей. По факту, история данной науки начинается с Галилея, но чтобы понять его работу, было бы неплохо увидеть, что думали до его времени.

Схоласты, чьи идеи были в основном заимствованы у Аристотеля, думали, что существуют различные законы для небесных и земных тел, а также для живой и мертвой материи. Существовали четыре элемента: земля, вода, воздух и огонь, из которых земля и вода были тяжелыми, в то время как воздух и огонь были легкими. Земле и воде свойственно движение вниз, воздуху и огню – движение вверх. Не было понятия о едином ряде законов для всех видов материи, не было науки об изменениях в движении тел.

Галилей – и в меньшей степени Декарт – ввели фундаментальные понятия и принципы, которых было достаточно до настоящего времени. Они показали, что законы движения для всех видов неживой и, возможно, живой материи одинаковы.

Галилей ввел два принципа, которые сделали математическую физику возможной: закон инерции и закон параллелограмма. Закон инерции, сейчас хорошо знакомый как первый закон Ньютона о движении, сделал возможным расчет движения материи при помощи только законов динамики.

Технически принцип инерции означает, что причинные законы физики должны быть сформулированы в терминах ускорения , то есть изменения величины или направления скорости, или их обоих, что было выяснено в законе гравитации Ньютона. Из закона инерции следует, что причинные законы динамики должны быть дифференциальными уравнениями второго порядка, но эта форма утверждения не была создана до тех пор, пока Ньютон и Лейбниц не развили исчисление бесконечно малых величин. Многое из того, что студенты делают на математической стороне физики, можно найти в ньютоновских «Принципах». Основной принцип динамики, уравнения движения, понятия импульса, инерции, массы и ускорения были применены Ньютоном к большим телам, таким как Земля и Луна, для объяснения структуры и поведения атомов. От Ньютона и до конца девятнадцатого века в развитие физики не были включены принципиально новые идеи. Первое революционное новшество было введено Планком в 1900 году – постоянная квантования для объяснения структуры и поведения атомов. Другое отклонение от ньютоновских принципов было в 1905 году, когда Энштейн опубликовал свою общую теорию относительности, которая, главным образом, была геометрической теорией гравитации, показывающей, что вселенная расширяется.

Фактически, когда современная наука росла со времен Галилея до времен Ньютона, все науки были связаны между собой. Один человек мог сделать абсолютно первоклассное исследование в теории математики, физики, химии и даже боиологии, к концу этого времени науки начали отделяться все больше и больше.

Как раз в этот момент мы можем увидеть соединение всех наук. Физика проникает во все другие науки, это явно следует из названий новых гибридных наук. Уже давно существует физическая химия; сейчас существует химическая физика, которая не столько отличается соотношением химии и физики, но основной интерес этой науки заключается в расширении спектра физики. Биолог не может обойтись без знаний современной физики. Но в то время, как физик должен знать что-то из биологии, так как он может найти в своей работе то, что может быть связано с биофизикой. Математический аспект физики также становится все более очевидным, особенно сейчас, когда мы наблюдаем растущий симбиоз физики и математики в области вычислительной физики.

Наша задача в физике – видеть вещи простыми, понимать множество сложных явлений в объединенном виде, в терминах нескольких простых принципов. Ты не можешь предсказать, что произойдет в будущем, но ты должен быть готов встретить это.

Соседние файлы в папке Unit 26-30