- Troballes de l'món islàmic
- edat Mitjana
- El Renaixement i la Revolució científica
- El mètode científic
- René Descartes
- la mecànica
- Estudis de la calor
- Teoria de l'electricitat i l'electromagnetisme
- física moderna
- mecànica quàntica
- referències
La història de la física pot remuntar-se a l'Antiguitat on els filòsofs de la Grècia clàssica es van dedicar a l'estudi de l'funcionament de l'univers. Molts van partir des de l'observació, com l'eina que podia portar-los a comprendre les lleis que regeixen el món.
Els moviments de la Terra, els astres i el tractar de descobrir l'origen de la matèria, van ser alguns dels punts principals de recerca en l'època. També, molts d'aquests raonaments van servir per al desenvolupament de la mecànica.
Albert Einstein, una de les figures més importants per a la història de la física a partir d'segle XX
Image by Jackie Ramirez from Pixabay
Filòsofs com Leucip i Demòcrit van proposar que la matèria estava conformada pels àtoms, una partícula més petita i indivisible. Per la seva banda Aristarc de Samos va ser el primer a discernir que la terra girava al voltant del sol, portant a terme el primer model heliocèntric de el sistema solar, un plànol astronòmic que situava a el Sol al centre en lloc de la Terra, com solia pensar-se que estava ubicada.
Aristarc de Samos
Aristòtil va argumentar la importància dels quatre elements -aire, terra, aigua i foc- en el procés de formació de la matèria. També va plantejar que tot allò que es mou és impulsat per un motor intern o extern.
Bust d'Aristòtil, by Internet Archive, via Wikimedia Commons
Altres personatges rellevants com Arquímedes de Siracusa al segle III, van fer aportacions en l'estudi de la mecànica, va elaborar les bases de la hidrostàtica i l'estàtica.
Arquímedes de Siracusa
Igualment va poder crear un sistema de politges per reduir l'esforç a l'hora d'elevar pesos. Hiparco de Nicea va aconseguir crear un mapa de el moviment dels astres a través de la geometria, el que va permetre detectar successos astronòmics com eclipsis.
Hiparc de Nicea - Font: transferit des de.wikipedia a Commons per Maksim - Sota domini públic
Troballes de l'món islàmic
Molts dels estudis de l'Antiguitat van ser traduïts a l'àrab, en temps de la caiguda de l'Imperi romà. Gran part de l'llegat grec va ser recuperat pel món islàmic, el que va permetre que dins d'aquesta comunitat també es duran a terme certs desenvolupaments. Entre alguns d'ells es poden esmentar:
-Omar Khayyam (1048-1131), qui va calcular la longitud d'un any solar i va proposar un model de calendari 500 anys abans de l'calendari gregorià actual.
-Avempace (1085-1138), un dels principals precursors de la tercera llei de Newton, va proposar que per cada força emprada hi ha una força de reacció. També es va interessar per la velocitat i va ser gran comentarista dels treballs aristotèlics.
-Nasir a el-Din al-Tusi (1201-1274), va descriure en el seu treball el moviment circular dels planetes sobre els seus òrbites.
edat Mitjana
Tot el coneixement que es pogués heretar de el període anterior a l'Edat Mitjana, era pres de primera mà pels membres de l'església. L'àmbit acadèmic es limitava a la còpia de manuscrits de l'església. No obstant això, posteriorment hauria un xoc a causa de conflictes de fe.
El dilema dels cristians per la traducció i acceptació de text d'origen "pagà" provinents de l'món islàmic, va originar certa aversió fins a l'arribada de Tomàs d'Aquino, qui va aconseguir integrar el coneixement aristotèlic i gran part de la filosofia grega, amb el cristianisme.
Sant Tomàs d'Aquino
El Renaixement i la Revolució científica
El clam pel coneixement dels antics continuar durant el Renaixement, però estretament lligat a la religió, un aspecte que va portar diverses conseqüències pel que fa a nous descobriments. Qualsevol cosa que s'oposés a el pensament aristotèlic oa l'església, podria ser condemnat.
Tal va ser el cas de Nicolau Copèrnic al segle XVI, quan va afirmar que la Terra i els altres planetes, giraven al voltant de el sol. Això immediatament va ser qualificat com heretgia. Segons les creences cristianes, la Terra era estacionària i es trobava al centre de l'univers.
Nicolau Copèrnic - Font: UnknownDeutsch: UnbekanntEnglish: UnknownPolski: Nieznany
El treball de Copèrnic seria publicat just abans de la seva mort en 1543, basant-se en el model heliocèntric de sistema solar desenvolupat per Aristarc de Samos. La idea d'el moviment de la Terra va aconseguir ser tan revolucionària que donaria pas a el desenvolupament de el pensament científic en els propers segles.
Galileu Galilei també forma part d'aquells que s'oposaven a la rígida acadèmia imposada per l'església. D'aquesta manera, i prenent com a referència els treballs de Copèrnic, després de la construcció d'un telescopi propi, va aconseguir descobrir nous elements dins de el sistema solar. La superfície muntanyosa de la Lluna, les llunes de Júpiter i les fases de Venus.
Galileu Galilei - Font: Domenico Tintoretto
L'estima de Galileu pels estudis de Copèrnic i els seus noves troballes van provocar que la inquisició el condemnés a arrest domiciliari als 68 anys, però, va continuar els seus treballs des de casa i va passar a la història dels majors representants pel que fa a el desenvolupament de la física moderna.
El mètode científic
René Descartes
René Descartes és un dels filòsofs moderns més destacats de la història. Font: wikipedia.org
René Descartes és un dels principals personatges que marquen l'inici de l'mètode científic en el marc de al segle XVII. És conegut pel desenvolupament de l'reduccionisme, un mètode d'estudi que consisteix a descompondre un problema en les seves diverses parts per analitzar cadascuna d'elles de forma independent, i així després comprendre el fenomen o problema en la seva totalitat.
Descartes afirmava que l'única forma d'entendre els principis de la naturalesa era a través de la raó i l'anàlisi matemàtica.
la mecànica
Un altre dels grans passos fonamentals per al desenvolupament de la física, és l'estudi de la mecànica. Isaac Newton és un dels més influents dins d'aquest àmbit.
Isaac Newton
La seva teoria de la gravitació dins de la seva publicació Mathematical Principles of Natural Philosophy en 1687, explica com la massa és atreta per una altra massa a través d'una força inversament proporcional a el quadrat de la distància que hi ha entre aquestes. Força coneguda com "gravetat", la qual està present en tot l'univers.
Les tres lleis de Newton són en l'actualitat les aportacions més reconeguts:
-La primera d'elles estableix que un cos no pot alterar el seu moviment a menys que un altre cos actuï sobre ell.
-La segona, coneguda com "llei fonamental", afirma que la força neta aplicada sobre un cos és proporcional a l'acceleració que adquireix aquest cos.
-La tercera llei ens explica el principi d'acció i reacció, establint que "si un cos A exerceix una acció sobre un altre cos B, aquest realitza sobre A una altra acció igual i en sentit contrari sobre B."
Estudis de la calor
Després invencions com la màquina de vapor de Thomas Newcomen (1663-1729), els estudis de la física van començar a enfocar-se en la calor. Es va començar a relacionar la calor amb la força de treball, a través de mecanismes com les rodes d'aigua.
Posteriorment, el nord-americà i inventor Benjamin Thompson, conegut com el Comte Rumford, va notar la relació entre el treball i la calor, a través d'observar com s'escalfava la superfície d'un canó a l'ésser perforada en el seu moment de construcció.
Retrat de Benjamin Thompson. not specified
Més tard, el físic britànic James Prescott Joule (1818-1889) aconseguiria establir una equivalència matemàtica entre el treball i la calor. A més, descobreix el que es coneix com la llei de Joule, que relaciona la calor generada pel corrent a través d'un conductor, la resistència de l'conductor, el mateix corrent i el seu temps d'emissió.
James Prescott Joule
Aquest descobriment permet començar a establir les bases per les lleis de la termodinàmica, que estudia l'efecte de la calor i la temperatura en relació amb la força de treball, la radiació i la matèria.
Teoria de l'electricitat i l'electromagnetisme
Durant l'època de Al segle XVIII la investigació pel que fa a l'electricitat i el magnetisme va ser un altre gran punt d'estudi per a la física. Dins de les troballes destaca el suggeriment de el filòsof i estadista Francis Bacon, sobre que la càrrega elèctrica posseeix dues vessants, una positiva i una negativa, les quals a l'ésser iguals xoquen i a l'ésser diferents, s'atrauen.
Francis Bacon
Bacon també va desenvolupar un nou mètode d'estudi per a la ciència en la seva publicació Novum Organum, en la qual especificava determinats passos per a la investigació basada en l'empirisme, els estudis realitzats a través de l'experiència i la vivència:
- La descripció dels fenòmens.
- La classificació dels fets en tres categories o taules: primer, les circumstàncies donades a l'hora de realitzar l'experiment; segon, les circumstàncies absents, moments en els quals no es presenta el fenomen; tercer, les variables presents en diferents nivells o graus d'intensitat.
- Taula de el rebuig d'aquells resultats que no es vinculin amb el fenomen i la determinació del que sí estigui relacionat amb ell.
Un altre experimentalista determinant dins d'aquest camp va ser el britànic Michael Faraday (1791-1867). En 1831 realitza el seu descobriment a través dels corrents induïts. Va experimentar amb un circuit de filferro la seva corrent es mantenia si aquest estava en moviment prop d'un imant o en cas contrari, si l'imam estava en moviment a prop de el circuit. Això establiria les bases de la generació d'electricitat per procediments mecànics.
Michael Faraday
Per la seva banda James Clerk Maxwell va realitzar una aportació fonamental amb la teoria electromagnètica, definint que la llum, l'electricitat i el magnetisme formen part d'un mateix camp, denominat "camp electromagnètic", en què romanen en moviment i al seu torn són capaços de emetre ones transversals d'energia. Posteriorment aquesta teoria figuraria com una referència important per als estudis d'Einstein.
física moderna
Posterior a la troballa de les partícules subatòmiques, electrons, protons i neutrons i la teoria electromagnètica, l'entrada a el segle XX estaria igualment composta per teories rellevants per a la contemporaneïtat. És així com dins de les figures més destacades d'aquesta època es troba Albert Einstein.
Einstein en 1933. By Acme, via Wikimedia Commons
Els estudis d'Einstein van demostrar la relativitat existent a l'hora de mesurar la velocitat i la seva relació amb el temps, l'espai i el observant. Per al temps d'Einstein, la velocitat d'un objecte solia ser mesurada només en relació a la velocitat d'un altre objecte.
La teoria de la relativitat especial d'Einstein va revolucionar el concepte d'espai-temps que hi havia fins aquell moment, i va ser publicada en 1905. Aquesta va determinar que la velocitat de la llum en el buit era independent de el moviment d'un observador, és a dir que aquesta roman constant i que la percepció de l'espai-temps és relativa per a cada observador.
D'aquesta manera un esdeveniment que ocorre en dues parts, de manera simultània pot ser percebut de forma diferent per dos observadors que es trobin en dos llocs diferents. La llei suggereix que si una persona pogués moure a una alta velocitat la percepció de l'espai-temps seria diferent a la d'una persona en repòs i que res és capaç d'igualar la velocitat de la llum.
Pel que fa a la teoria de la relativitat general publicada en 1915, explica que els objectes de volums grans com els planetes són capaços de doblegar l'espai-temps. Aquesta curvatura és coneguda com gravetat i és capaç d'atreure els cossos cap a ells.
mecànica quàntica
Finalment, dins dels camps d'estudis més recents i significatius ressalta la mecànica quàntica, enfocada a l'estudi de la natura a nivells atòmics i subatòmics i la seva relació amb la radiació electromagnètica. Es fonamenta en l'observable a través de l'alliberament de les diferents formes d'energia.
El descubirmiento de les partícules subatòmiques va obrir el camí per a un dels camps més recents de la física, la mecànica quàntica
SVG by Indolences.Recoloring and ironing out some glitches done by Rainer Klute. / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)
En aquest àmbit destaca Max Planck, conegut com el pare de la teoria quàntica. Va descobrir que la radiació s'emet en petites quantitats de partícules denominades "quants".
Max Planck
Posteriorment descobreix la llei de Planck que determinava la radiació electromagnètica d'un cos a certa temperatura. Aquesta teoria va ser desenvolupada a inicis de segle XX gairebé a l'una amb les teories d'Einstein.
referències
- Slavin A (2019). A Brief History and Philosophy of Physic. Department of Physics, Trent University. Recuperat de trentu.ca
- The Editors of Encyclopaedia Britannica (2020). Baconian method. Encyclopædia Britannica, inc.. recuperat de britannica.com
- Tilghman R, Brown L (2020). Physics. Encyclopædia Britannica. recuperat britannica.com
- History of physics. WikiLingue the free encyclopedia. Recuperat de en.wikipedia.org
- Aristòtil, Galileu, Newton i Einstein. Institut d'Astrofísica Canàries. Recuperat de iac.es
- Què és la Llei de Joule? Fórmula de la Llei de Joule. Electrònica Unicom. Recuperat de unicrom.com
- Francis Bacon. WikiLingue the free encyclopedia. Recuperat de en.wikipedia.org
- Valenzuela I. James Clerk Maxwell, el pare de la teoria electromagnética.VIX. Recuperat de vix.com
- La Teoria de la Relativitat d'Einstein explicada en quatre simples passos. National Geographic. Recuperat de nationalgeographic.es
- Creu J (2107). Què és la Teoria de la Relativitat Especial i la General ?. RPP Notícies. Recuperat de rpp.pe
- BBC News Món (2019). Max Planck, el pare de la teoria quàntica que va intentar convèncer a Hitler que permetés treballar als científics jueus. BBC News. Recuperat de bbc.com
- Jack Challoner. La història de la ciència: Un relat il·lustrat. Recuperat de books.google.co.ve