Historia de la Física

Newton no sólo hizo grandes aportaciones en la mecánica, sino que también logró logros en otros campos. En matemáticas, descubrió el teorema del binomio y creó el cálculo; en óptica, realizó experimentos sobre la dispersión de la luz solar, demostrando que la luz blanca está compuesta de luz monocromática, estudió la teoría del color e inventó la reflexión del telescopio.

2. Einstein

3. Einstein

Cuando Einstein era niño, el maestro pidió a sus compañeros que hicieran manualidades y todos hicieron un buen trabajo. A Einstein se le ocurrió un pequeño banco feo.

El profesor y los compañeros se rieron de él y dijeron: ¿Hay un banco más feo en el mundo que este? Einstein dijo que sí, y de hecho se le ocurrieron dos más feas. Dijo que aunque el primer banco era feo, era mucho mejor que los dos últimos.

Además de sus destacadas contribuciones mundialmente famosas al efecto fotoeléctrico y la teoría de la relatividad, la investigación de Einstein sobre el movimiento browniano, debido a su comprensión de la regularidad de un gran número de factores desordenados, sentó las bases para los más populares de hoy La base de las matemáticas financieras; el concepto de radiación excitada por láser que propuso se ha utilizado ampliamente hoy, décadas después, la paradoja EPR que propuso en el debate con Bohr sigue siendo una figura prominente en la física teórica y la filosofía científica. Un tema de constante discusión….

3. Arquímedes

Existe una historia interesante que circula sobre Arquímedes. Según la leyenda, el rey Hernón de Siracusa le pidió a un artesano que le hiciera una corona de oro puro. Una vez terminada, el rey sospechó que el artesano había adulterado la corona de oro, pero la corona era exactamente la misma que la que se le dio originalmente. el orfebre, ¿los artesanos hicieron alguna mala pasada? Era necesario comprobar la autenticidad sin dañar la corona. Este problema no sólo dejó perplejo al rey, sino que también hizo que los ministros se miraran entre sí.

Entonces el rey le pidió a Arquímedes que lo inspeccionara. Al principio, Arquímedes también pensó mucho y no pudo entenderlo. Un día, fue a la casa de baños a bañarse. Cuando estaba sentado en la bañera, vio que el agua se desbordaba y sintió que le levantaban suavemente el cuerpo. De repente se dio cuenta de que el peso específico de una corona de oro se podía determinar midiendo el desplazamiento de un sólido en agua. Saltó de la bañera emocionado y salió corriendo sin siquiera ponerse la ropa, gritando: "¡Eureka! ¡Eureka!" (Fureka, que significa "lo encontré") mientras corría.

Después de más experimentos, llegó al palacio y colocó la corona y el mismo peso de oro puro en dos recipientes llenos de agua. Comparó el agua que rebosaba de los dos recipientes y encontró que el que contenía el. corona Una palangana rebosaba más agua que la otra. Esto indica que el volumen de la corona es mayor que el mismo peso del oro puro, demostrando así que la corona fue adulterada con otros metales.

Es físico, matemático y fundador de la estática y la mecánica de fluidos.

4. Qian Xuesen

Después de que Qian Xuesen propusiera regresar a China, los estadounidenses se enfurecieron, le impusieron estrictas precauciones e incluso lo castigaron.

Una vez, los estadounidenses le dieron a Qian Xuesen una acusación infundada, lo enviaron a una isla deshabitada y lo torturaron con varios castigos. Se dice que perdió 50 libras en medio año. Pero la determinación de Qian Xuesen de regresar a China nunca ha flaqueado. Los estadounidenses han dicho que mientras Qian Xuesen esté dispuesto a quedarse en los Estados Unidos y no regresar a China, inmediatamente le brindarán las mejores instalaciones, mejores y más. hermosa vida que antes, y darle mayores honores. Qian Xuesen no se rindió. Sigue decidido a regresar a casa.

Qian Xuesen (11.12.1911--) es un científico en mecánica aplicada, tecnología aeroespacial e ingeniería de sistemas. Nacido en Shanghai, su hogar ancestral es Hangzhou, Zhejiang. Se graduó en la Universidad Jiao Tong de Shanghai en 1934, obtuvo una maestría en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en 1936 y un doctorado en el Instituto de Tecnología de California en 1938. Regresó a China en 1955. Se ha desempeñado como presidente y presidente honorario de la Sociedad China de Mecánica, la Sociedad China de Automatización, la Sociedad China de Ingeniería de Sistemas y la Sociedad China de Aeronáutica. Actualmente es investigador de la Comisión de Ciencia, Tecnología e Industria de la Defensa Nacional. En sus primeros años, realizó trabajos pioneros en una variedad de campos, incluida la mecánica aplicada y la tecnología de cohetes y misiles. En sus primeros años realizó un trabajo pionero en muchas áreas de la mecánica aplicada y la tecnología de cohetes y misiles. Muchas de las teorías que propuso de forma independiente y en colaboración con von Karman sentaron las bases para el desarrollo de la mecánica aplicada, la ingeniería aeronáutica y la tecnología de cohetes y misiles. Después de regresar a China, ha estado involucrado en el liderazgo técnico en el desarrollo de cohetes, misiles y satélites durante mucho tiempo, y ha hecho contribuciones destacadas al establecimiento y desarrollo de la industria aeroespacial y de misiles de mi país. Ha realizado investigaciones creativas y ha realizado importantes contribuciones en muchos campos teóricos, como la ingeniería cibernética, la ingeniería de sistemas y la ciencia de sistemas, las ciencias del pensamiento y las humanidades, y la filosofía marxista. Ganó el primer premio del Premio de Ciencias Naturales de la Academia de Ciencias de China en 1956, el premio especial del Premio Nacional al Progreso de la Ciencia y la Tecnología en 1985 y el título honorífico de Científico Nacional con Contribución Destacada otorgado por el Consejo de Estado y la Comisión Central. Comisión Militar en 1991. En 1991, el Consejo de Estado y la Comisión Militar Central le concedieron el título honorífico de "Científico nacional con contribuciones destacadas" y la Medalla de Héroe y Modelo de Primera Clase. Es académico de la Academia China de Ciencias y fue elegido académico de la Academia China de Ingeniería en 1994.

5. Maxwell

Maxwell tenía una gran sed de conocimiento y una rica imaginación desde que era niño. Le encantaba pensar y hacer preguntas.

Se dice que cuando tenía más de dos años

su padre lo llevó a la calle y vio un carruaje estacionado al costado del camino y le preguntó: "Papá, ¿por qué ese carruaje no se mueve?

? "El padre dijo: "Está descansando". Maxwell volvió a preguntar: "¿Por qué está descansando?" El padre de repente dijo: "¿Tal vez está cansado?" "No", dijo Maxwell con seriedad. Dijo: "¡Le duele el estómago!" En otra ocasión, la tía le trajo a Maxwell una canasta de manzanas y él le preguntó repetidamente: "¿Por qué estas manzanas están rojas?"

Entonces ella le pidió que jugara a hacer pompas de jabón. Cuando sopló las pompas de jabón, vio los coloridos colores de las burbujas e hizo más preguntas.

Cuando estaba en la escuela secundaria, también mencionó preguntas como "¿Por qué los escarabajos muertos no conducen la electricidad?" y "La fricción entre gatos y perros vivos genera electricidad". El padre de Maxwell le enseñó geometría y álgebra a una edad temprana. Después de graduarse de la escuela secundaria, Maxwell conocía casi todos los conocimientos matemáticos de los libros de texto, por lo que su padre a menudo le hacía "pequeños favores" y le pedía que trajera algunos problemas a la escuela para resolverlos.

Mientras sus compañeros saltaban y jugaban, Maxwell se sumergía en el paraíso de las matemáticas. A menudo se escondía en un rincón del aula o se sentaba solo bajo la sombra de un árbol, fascinado por los problemas matemáticos que pensaba y calculaba.

Maxwell se dedica principalmente a la investigación sobre teoría electromagnética, física molecular, física estadística, óptica, mecánica y teoría elástica. En particular, la teoría del campo electromagnético que estableció, que unificaba la electricidad, el magnetismo y la óptica, fue el logro más brillante del desarrollo de la física en el siglo XIX y una de las mayores síntesis de la historia de la ciencia.

6. Faraday

El 22 de septiembre de 1791, Faraday nació en una familia de herreros en Newington, Surrey. A los 13 años trabajó como aprendiz en una librería, repartiendo periódicos y encuadernando libros. Tenía una gran sed de conocimiento y aprovechaba todos sus descansos para intentar con avidez leer desde cero todo el contenido de los libros que encuadernaba. Después de leer, copió las ilustraciones y tomó notas cuidadosamente; utilizó algunos instrumentos simples para realizar experimentos de acuerdo con el libro, observó y analizó cuidadosamente los resultados experimentales y convirtió su ático en un pequeño laboratorio. Permaneció en esta librería durante ocho años, olvidándose del sueño y de la comida, y estudiando vorazmente. Cuando más tarde recordó este período de su vida, dijo: "Fue en estos libros donde comencé a encontrar mi filosofía fuera del trabajo. Dos de ellos me fueron particularmente útiles. Uno fue la Enciclopedia Británica, que estudié en Esta "Este libro introdujo por primera vez el concepto de electricidad, y el otro libro fue "Diálogos químicos" de Madame Massey, que me dio la base científica de este tema".

Faraday se dedicó principalmente a la investigación sobre electricidad, magnetismo, magnetoóptica y electroquímica, y realizó una serie de importantes descubrimientos en estos campos. En 1820, Oersted descubrió el efecto magnético de la corriente eléctrica. En 1821, Faraday propuso la audaz idea de la "electricidad producida por el magnetismo" y comenzó una ardua exploración. En septiembre de 1821, descubrió que un cable energizado podía girar alrededor de un imán, y el imán se movía alrededor de un conductor portador de corriente. Por primera vez, realizó la conversión del movimiento electromagnético en movimiento mecánico, estableciendo así un modelo de laboratorio de un. motor eléctrico. Más tarde, después de numerosos experimentos fallidos, finalmente se descubrió la ley de la inducción electromagnética en 1831. Este gran descubrimiento que hizo época permitió a la humanidad dominar los métodos de conversión mutua del movimiento electromagnético y la conversión mutua de energía mecánica y energía eléctrica, y se convirtió en la base de la tecnología moderna de generadores, motores y transformadores.

7. Galileo

Una vez, estaba en una iglesia católica de Pisa, mirando inmóvil al techo. ¿Qué está haciendo? Resultó que estaba presionando el pulso de su mano izquierda con su mano derecha y mirando las luces que se balanceaban hacia adelante y hacia atrás en el techo. Descubrió que las oscilaciones de la lámpara se hacían cada vez más débiles, de modo que la distancia entre cada oscilación se acortaba gradualmente, pero el tiempo requerido para cada oscilación seguía siendo el mismo. Entonces Galileo construyó un péndulo de longitud adecuada y midió la velocidad y la uniformidad de los pulsos. A partir de esto descubrió la ley del péndulo. El reloj se fabricó en base a la ley que descubrió

Principales aportes

1 Aporte a la mecánica

1.1 Descripción científica del movimiento

Los filósofos de la Academia de Ciencias se preocupan principalmente por la "causa última", por lo que utilizan principalmente conceptos vagos como sustancia, forma, propósito, naturaleza, posición, etc., para explicar las causas del movimiento.

Los filósofos están principalmente preocupados por la "causa última", por lo que utilizan principalmente conceptos vagos como sustancia, forma, propósito, naturaleza, posición, etc. para describir causal y cualitativamente el movimiento, y dividir el movimiento en movimiento natural y movimiento forzado, creía Galileo. que este método de descripción y clasificación conduce en realidad a la investigación deportiva a un callejón sin salida. No creía que existiera una distinción entre movimiento natural y movimiento forzado, y creía que el movimiento debería clasificarse de acuerdo con la característica básica del movimiento: la velocidad, por lo que propuso un método de clasificación de movimiento a la misma velocidad y movimiento de velocidad variable.

Galileo estudió en detalle los conceptos básicos del movimiento, incluido el centro de gravedad, la velocidad, la aceleración, etc., y dio expresiones matemáticas estrictas. Entre ellos, el concepto de aceleración supone un hito en la historia de la mecánica. Con el concepto de aceleración, la parte dinámica de la mecánica tiene una base científica. Antes de Galileo, sólo la parte estática tenía una descripción cuantitativa. Galileo propuso informalmente la ley de la inercia (ver las leyes del movimiento de Newton) y la ley del movimiento de los objetos bajo la acción de fuerzas externas, sentando las bases para que Newton proponga formalmente la primera y la segunda ley del movimiento. En la creación de la mecánica clásica, se puede decir que Galileo fue el pionero de Newton.

1.2 Establecimiento de la Ley de Caída

A través de Galileo, la gente llegó a la conclusión de que esta ley debe ser cierta dentro de los límites de la caída libre. Los resultados obtenidos anteriormente se pueden expresar de otra forma matemática, es decir, la distancia total que recorre la esfera en un determinado período de tiempo es proporcional al cuadrado de este tiempo, o también se puede expresar en la forma propia de Galileo.

1.3 La ley de la inercia Determinación

Ley de la Inercia: El movimiento uniforme y el reposo son eternos porque no están impuestos. Es este movimiento eterno el que mantiene el orden en la tierra y en el universo. Galileo también señaló claramente que la velocidad de un objeto no requiere una fuerza externa para mantenerla, pero la fuerza externa puede cambiar la velocidad del objeto, es decir, generar aceleración. Esto permite a las personas deshacerse de la falacia de Aristóteles de que "la fuerza es". la causa de mantener el movimiento de un objeto", por lo que lleva el estudio de la dinámica en la dirección correcta.

1.4 Investigación sobre proyectiles

En el estudio de los proyectiles, Galileo utilizó métodos geométricos para demostrar que los objetos lanzados horizontalmente se pueden descomponer en dos tipos: movimiento horizontal y movimiento vertical. Demostró que, en condiciones de la misma velocidad inicial del objeto lanzado, el alcance más largo se logra cuando el ángulo de proyección es de 45 grados.

1.5 Proponiendo el principio de la relatividad

Galileo continuó escribiendo en los "Diálogos": Galileo continuó escribiendo en los "Diálogos": "El movimiento mismo y el movimiento dentro del movimiento son sólo Al existir en objetos sin movimiento, en todos los objetos con igual movimiento, el movimiento no tiene ningún efecto y parece como si no existiera " Galileo dijo esto cuando argumentaba que las personas en la Tierra no pueden percibir el movimiento de la Tierra. El "movimiento" es naturalmente un movimiento uniforme, y un sistema de movimiento uniforme es un sistema para el cual se puede establecer la ley de inercia, por lo que también es un sistema inercial. Las palabras de Galileo ilustran elocuentemente el principio de la relatividad: En un sistema inercial, todo es mecánico. Los experimentos no pueden probar el sistema en sí. Los experimentos mecánicos no pueden probar el movimiento del sistema en sí.

1.6.El primer método de investigación científica

El estudio de la teoría del movimiento por parte de Galileo adoptó un procedimiento muy eficaz para el desarrollo de la ciencia moderna, es decir, la observación general de los fenómenos → proponiendo el trabajo. hipótesis → usar matemáticas Usar medios lógicos para hacer inferencias especiales → usar experimentos físicos para probar inferencias → revisar y generalizar hipótesis, etc.

2. Contribución a la astronomía

Galileo jugó un papel decisivo en la difusión y defensa de la astronomía copernicana.

En 1543, el astrónomo polaco Copérnico publicó la inmortal obra "Sobre el movimiento de los cuerpos celestes" y estableció la teoría heliocéntrica. El establecimiento de esta teoría marcó una época en la historia de la ciencia. el comienzo de la ciencia moderna. Pero esta teoría no atrajo mucha atención en su momento. Después de la difusión de Bruno y especialmente de Galileo, la situación fue muy diferente. En 1609, Galileo utilizó su propio telescopio astronómico con un aumento de heh0 veces para realizar observaciones diarias. Vio manchas solares en el Sol, superficies irregulares en la Luna, Júpiter tenía cuatro satélites, Venus estaba creciendo y menguando, etc. Estos resultados prueban directa e indirectamente la exactitud de la teoría de Copérnico.

3. Aporte de los métodos experimentales científicos

El llamado experimento científico consiste en utilizar instrumentos y equipos científicos para controlar, simular, crear o purificar artificialmente un proceso de fenómeno natural de acuerdo con el Propósito de la investigación Actividad científica que elimina interferencias, resalta los factores principales y estudia las leyes de la naturaleza en condiciones favorables.

En la carrera científica de Galileo, no sólo enfatizó la importancia de la observación y la experimentación, sino que también enfatizó la igual importancia de la razón y la experiencia. Logró la comprensión del mundo natural objetivo a través de la construcción matemática racional sobre la base de la experiencia. Galileo creó el método científico experimental a través de sus esfuerzos de toda la vida.

Gracias al fructífero trabajo y al incisivo pensamiento científico de Galileo, los métodos científicos experimentales se han desarrollado a un nivel completamente nuevo, colocando a la física en el camino hacia la verdadera ciencia y también allanando el camino para el desarrollo sistemático e integral de ciencias naturales modernas, abriendo amplias perspectivas. Galileo combinó estrecha y armoniosamente la teoría y la experimentación para formar un conjunto completo de métodos de investigación científica, que promovieron eficazmente el desarrollo de la ciencia moderna. Es este nuevo método, la combinación de razonamiento lógico y experimentos científicos, lo que permite a la física liberarse de la situación de depender de la dialéctica metafísica, la autoconciencia, las conjeturas y la demostración cualitativa, y emprender un camino científico sólido. Aunque Galileo no consideraba que los experimentos fueran el único punto de apoyo de la teoría, los experimentos cambiaron la naturaleza y la dirección de la ciencia. En este sentido, Galileo es conocido como el fundador de los métodos científicos experimentales y el fundador de la ciencia moderna. Einstein e Infeld comentaron en su libro "La evolución de la física": "Los descubrimientos de Galileo y su aplicación al razonamiento matemático son uno de los mayores logros en la historia del pensamiento humano. Uno, que marca el verdadero comienzo de la física". Esta evaluación todavía tiene profundas implicaciones para nosotros hoy.

4. Contribución a la filosofía

Insistió en luchar contra el idealismo y la escolástica eclesiástica, abogó por el uso de experimentos específicos para comprender las leyes de la naturaleza y creía que la experiencia es la fuente del conocimiento teórico. . No reconoce la existencia de la verdad absoluta y la autoridad absoluta en el mundo y se opone a la superstición ciega. Reconoció la objetividad y diversidad de la materia y la infinitud del universo. Estos puntos de vista fueron de gran importancia para el desarrollo de la filosofía materialista. Sin embargo, debido a limitaciones históricas, enfatizó que sólo las propiedades materiales que pueden reducirse a características cuantitativas son objetivas.

8. Joule

Joule es un famoso científico británico. Le encanta la física desde que era niño y, a menudo, realiza algunos experimentos sobre electricidad y calor por sí solo.

Un año, durante las vacaciones, Joule viajó al campo con su hermano. El inteligente y estudioso Joule no se olvidó de hacer experimentos de física mientras jugaba.

Encontró un caballo cojo. Bajo el liderazgo de su hermano, se escondió silenciosamente en el lomo del caballo y usó una batería Voda para pasar corriente al caballo, con la esperanza de probar el comportamiento del animal después de ser estimulado por el caballo. reacción actual. El resultado fue la reacción que quería ver: el caballo saltó salvajemente después de recibir la descarga eléctrica, casi pateando a su hermano.

A pesar de los peligros, el amor de Joule por los experimentos no disminuyó su espíritu de lucha. Él y Giggs remaron nuevamente hacia el lago rodeado de montañas. Joule quería probar qué tan grande era el eco aquí. Llenaron sus mosquetes con pólvora y apretaron los gatillos. Con un sonido de "explosión", una larga corriente de fuego brotó de la boca del arma, quemando las cejas de Joule y casi asustando a su hermano para que cayera al lago.

En ese momento, el cielo se cubrió de nubes oscuras y hubo relámpagos y truenos. Joule, quien estaba a punto de bajar a tierra para esconderse de la lluvia, descubrió que solo se escuchaba el estruendo de un trueno. mucho después de cada relámpago.

Joule ignoró la lluvia y llevó a su hermano colina arriba, registrando cuidadosamente el tiempo entre cada relámpago y trueno con su reloj de bolsillo.

Después de que comenzaron las clases, Joule no podía esperar para contarle al maestro todos los experimentos que había hecho y le pidió consejo.

El profesor sonrió y le explicó pacientemente a Joule: "La luz y el sonido se propagan a diferentes velocidades. La luz es rápida y el sonido es lento. Por eso la gente siempre espera ver primero un relámpago y luego escuchar un trueno. De hecho, el relámpago Sucedió al mismo tiempo que el trueno."

Después de escuchar esto, Joule se dio cuenta de repente. A partir de entonces, se obsesionó más con aprender conocimientos científicos. A través del aprendizaje continuo y la cuidadosa observación y cálculo, finalmente descubrió el trabajo térmico equivalente y la ley de conservación de la energía, y se convirtió en un científico destacado.

Joule se dedicó a la investigación experimental durante toda su vida, en electromagnetismo, termodinámica, teoría cinética molecular de los gases, etc. Hizo contribuciones destacadas. Se convirtió en un físico autodidacta.