Geschichte der Physik

Tatsächlich beginnt die Geschichte dieser Wissenschaft mit Galileo, aber um seine Arbeit zu verstehen, ist es gut zu sehen, was vor seiner Zeit gedacht wurde. Die alten Gelehrten, deren Ideen hauptsächlich denen von Aristoteles entnommen waren, glaubten, dass verschiedene Gesetze für Erdkörper und für Himmelskörper gleichzeitig nebeneinander bestanden. Sie glaubten sogar, dass dies auch für lebende und tote Materie gilt. Die vier Grundelemente waren Luft, Wasser, Feuer und Erde. Unter ihnen waren Wasser und Erde die schwersten, während Luft und Feuer als leichter galten.

Erde und Wasser hatten eine natürliche Abwärtsbewegung, Feuer und Luft eine Aufwärtsbewegung. Es gab keine Ahnung von einem Satz von Gesetzen für verschiedene Arten von Dingen oder alles, was wichtig ist; Es gab keine Wissenschaft über Veränderungen in den Bewegungen von Körpern. Galileo und Descartes haben in etwas geringerem Maße als Galileo die Grundprinzipien und Konzepte eingeführt, die den Grundstein für die Physik bis in das heutige Jahrhundert bildeten.

Die alten Gelehrten haben hart gearbeitet, um die Theorie aufzustellen, dass es eine Reihe von Gesetzen gibt, die sowohl für lebende als auch für tote Materie gelten. Unter ihnen konzipierte Galileo zwei Grundprinzipien, die die Disziplin der mathematischen Physik tatsächlich ins Leben gerufen haben: das Gesetz des Parallelogramms und das der Trägheit. Dieses Trägheitsgesetz ist heute als Newtons erstes Bewegungsgesetz bekannt, das gut genug ist, um die Bewegung verschiedener Materie in Bezug aufeinander genau zu berechnen und dabei die Gesetze der Dynamik zu verwenden.

Technisch gesehen vertritt das Trägheitsprinzip die Idee, dass kausale Gesetze der Physik als Beschleunigung bezeichnet werden sollten, dh eine Änderung der Geschwindigkeit in Menge oder Richtung oder beides, die im Newtonschen Gravitationsgesetz gefunden wurde. Aus dem Trägheitsgesetz geht hervor, dass die kausalen Gesetze der Dynamik Differentialgleichungen zweiter Ordnung sein sollten, obwohl diese Form der Aussage erst gemacht werden konnte, nachdem Leibnitz und Newton den Infinitesimalkalkül entwickelt hatten.

Die Arbeit der Mehrheit der Studenten auf der mathematischen Seite der Physik kann mit Newtons Prinzipien erklärt werden. Die grundlegenden Gleichungen von Bewegungen oder Vorstellungen von Dynamik und Trägheit, Impuls, Masse und Beschleunigung wurden von Newton auf große Körper wie die Erde und den Mond angewendet, um deren Struktur und Bewegung des Universums zu erklären.

Seit Newton diese Konzepte bis ins 19. Jahrhundert einführte, wurden keine neuen Prinzipien mehr hinzugefügt. Eine der ersten Ausnahmen von dieser Regel war die der Neuheit namens Planck, die 1900 die Quantenkonstante einführte, um die Struktur und das Verhalten von Atomen zu erklären. Bald danach, 1905, gab es eine weitere Ergänzung zu diesen alte Newtonsche Konzepte durch Einsteins viel beachtete und berühmte Relativitätstheorie.

Ein Jahrzehnt, nachdem Einstein seine Relativitätstheorie veröffentlicht hatte, die größtenteils geometrisch war und die Gravitation beinhaltete, um die Expansion unseres Universums zu beweisen. Wenn Sie tiefer graben, können Sie leicht erkennen, dass von den alten Zeiten von Galileo bis zu denen des jüngsten Newton alle Disziplinen der Wissenschaft miteinander verbunden waren. Jeder im Alleingang konnte so gleichzeitig und sogar in der Biologie eine gute Forschung in Physik, Mathematik oder Chemie betreiben.

Gegen Ende dieser Zeit begannen sich die Wissenschaften zu trennen und danach trennten sie sich immer mehr. Gerade in diesem Moment können wir eine große Konvergenz aller Wissenschaften sehen. Die Physik dringt zunehmend tiefer in alle anderen Disziplinen der Wissenschaft ein, was sich in den Namen der neuen Hybridfächer zeigt.

Wir haben lange physikalische Chemie gehabt; Jetzt haben wir die chemische Physik, die sich nicht so sehr im Verhältnis von Chemie und Physik unterscheidet, sondern in ihrem zentralen Interesse darin bestand, den Bereich der Physik zu erweitern. Ein Biologe kann nicht auf Kenntnisse der modernen Physik verzichten, während ein Physiker etwas über Biologie wissen muss, da er möglicherweise feststellt, dass sich ein Großteil seiner Arbeit mit Biophysik befasst.

Der mathematische Aspekt der Physik wird auch viel offensichtlicher, besonders jetzt, wo wir eine wachsende Symbiose zwischen Mathematik und Physik in der Computerphysik haben. Jobs in der Physik sind es, Dinge leicht und einfach zu erklären, komplizierte Dinge in einer klaren Sprache in Bezug auf sehr wenige komplizierte Terminologien hervorzuheben.

Sie können nicht vorhersagen, was in Zukunft passieren wird, aber Sie sollten bereit sein, dies zu tun.