منو
 کاربر Online
386 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه فیزیک 3 ستاره ها ارسال ها: 2228   در :  جمعه 18 آذر 1390 [12:18 ]
  نکاهی به تاریخ مختصر فیزیک
 

نکاهی به تاریخ مختصر فیزیک

منشأ فیزیک به عنوان یک علم دست کم به 2600 سال قبل یعنی هنگامی بر می گردد که فیلسوف کلاسیک یونانی ، فیثاغورس ، متوجه شد هماهنگی سازهای زهی تابع دستگاهی از قاعده های ریاضی است . این بصیرت انگیزه ای شد تا فیثاغورس به جست و جوی قانون های ریاضی ساده برای توصیف همۀ پدیده های طبیعی _ از حرکت ذره غباری شناور تا ساختار تمام عالم _ بپردازد . این اعتقاد به نظم ریاضی کیهان تا به امروز اصل راهنمای فیزیک باقی مانده است .

تصویر

فیلسوفان یونانی ، افلاطون و ارسطو ، در حدود 400 سال پیش از میلاد عقیده های فیثاغورس را گسترش دادند . آنان در حرکت های دایره ای ستارگان نظم عظیمی را مشاهده کردند ، اما سیاره هایی که در آسمان در جهت معکوس حرکت می کردند یا «سیر قهقرایی » داشتند سردرگمشان می کرد . تا سال 1543 طول کشید تا دانشمند لهستانی ، نیکلاس کوپرنیک ، با قرار دادن خورشید به جای زمین در مرکز منظومۀ شمسی « هماهنگی » ریاضی را به عالم برگرداند . در اوایل سال های 1600 ، دانشمند آلمانی ، یوهانس کپلر ، متوجه شد که سیاره ها در مدار های دایره ای کامل حرکت نمی کنند ، بلکه هر یک از آن ها در مسیر خاگی (Oval) خمیده ای به نام بیضی حرکت می کنند . با این بصیرت کپلر مجموعه ای از قانون های ریاضی ساده را ابداع کرد که مدار ، سرعت ، و زمان دوران همۀ سیاره ها را به درستی توصیف می کرد .

در همین زمان ، فیزیکدان ایتالیایی ، گالیلئو گالیله ، و ریاضیدان فرانسوی ، رنه دکارت ، به مطالعۀ خود حرکت پرداختند . آن ها به طور جداگانه متوجه شدند مسیر حرکت آزاد هر جسم خطی راست است ، مگر این که اثر یا نیرویی بر آن وارد شود . این شناخت ، مبنای قانون های حرکتی است که فیزیکدان انگلیسی ، آیزاک نیوتون به وجود آورد .

تصویر

در سال 1687 ، نیوتون کتاب اصول ( Principia ) را منتشر کرد که نقطۀ عطف و ، به نظر بسیاری از افراد ، مهمترین کتاب علمی نوشته شده تا امروز است . او در این کتاب سه قانون حرکت را تثبیت کرد : قانون لختی بیان می کند که در نبود نیروهای خارجی ، اندازۀ سرعت جسم و جهت حرکت آن ثابت می ماند . طبق قانون شتاب ثابت اگر نیرویی بر جسم وارد شود ، جسم در جهت این نیرو و متناسب با شدت آن شتاب می گیرد . قانون پایستگی تکانه بیان می کند که اگر نیرویی بر جسمی وارد شود ، جسم با نیرویی مساوی و در جهت مخالف آن واکنش نشان می دهد ( قانونی که شاید به صورت ` هر کنشی را واکنشی است مساوی و در جهت مخالف ` مشهور تر باشد .)


تصویر

نیوتون در کتاب اصول «قانون گرانش عمومی » خود را نیز ارائه کرد . این نظریه ، با توجه به مشاهده های کپلر ، اظهار می دارد که اشیا یکدیگر را با نیرویی جذب می کنند که با جرمشان افزایش و با فاصلۀ میانشان کاهش می یابد .
عقیده های نیوتون مبنای مکانیک را تشکیل دادند که مربوط به اجسام متحرک و نیروهای وارد بر آن هاست . مکانیک نیز به نوبۀ خود مبنای فیزیک جدید شد .

در همان زمانی که فیزیکدانان پیشین حرکت را مطالعه می کردند ، به دنبال شناخت سرشت و رفتار فیزیکی ماده نیز بودند . مثلاً رابریت بویل (Robert Boyle) در سال های 1600 نشان داد که اگر گازی گرم شود ، اتم های آن تند تر حرکت می کنند و در نتیجه دما و فشار آن افزایش می یابد . این توضیح رفتار گاز ها بر حسب حرکت اتمی به نظریۀ جنبشی گاز ها معروف شد . این نظریه کاربرد جدید و قابل ملاحظه ای از مکانیک نیوتونی _ در سطح اتم ها به جای سیاره ها _ بود .

تصویر

نظریۀ جنبشی بویل شامل این عقیده بود که گرما نوعی انرژی است . به زودی سایر شکل های انرژی مانند شیمیایی و الکتریکی نیز شناخته شدند . بعد ها معلوم شد که شکل های مختلف انرژی به یکدیگر تبدیل می شوند ، اما خود انرژی را نمی توان خلق یا نابود کرد . این اصل _ پایستگی انرژی _ اساس علم فیزیک شد .

در سال های 1700 ، بسیاری از دانشمندان از جمله دولت مرد و نویسنده و مخترع امریکایی ، بنجمین فرانکلین (Benjamin Franklin ) ، فیزیکدان ایتالیایی ، آلساندرو ولتا (Allesandro Volta ) ، به کاوش دربارۀ ویژگی ها و قانون های حاکم بر الکتریسیته پرداختند . آن ها بار الکتریکی مثبت و منفی را کشف کردند و متوجه شدند که فلز ها رسانا های خوبی هستند (یعنی بار الکتریکی از آن ها آزادانه می گذرد .)

این اکتشافات باعث شد که فیزیکدانان و شیمیدانان متوجه شوند که خود اتم حاوی بارهای مثبت و منفی است . بنابراین ، این امکان به وجود آمد که بتوان واکنش های شیمیای را با جاذبۀ الکتریکی میان اتم ها بیان کرد .

اسرار نور و ویژگی های آن نیز فیزیکدانان را در طول تاریخ مجذوب کرده است . تا قرن هفدهم ، بسیاری از دانشمندان _ به ویژه نیوتون _ به این نتیجه رسیده بودند که نور متشکل از ذرات است . بعضی دیگر فکر می کردند که نور از امواج تشکیل شده است . اما سلطۀ نیوتون تقریبآ به مدت 200 سال حکمفرما بود .

سرانجام در سال 1865، فیزیکدان اسکاتلندی ، جیمزماکسول (James Maxwell ) ، توجیه واحدی از تمام پدیده های شناخته شدۀ الکتریکی و مغناطیسی ارائه کرد . او گفت که نور صرفــاً یکی از انواع مختلف امواج الکترومغناطیسی است . ماکسول وجود امواج رادیویی را پیش بینی کرد که کشف آن ها با کشف ریزموج ها ، نور فرو سرخ و فرابنفش ، پرتوهای ایکس ، و پرتوهای گاما دنبال شد .

تصویر

  امتیاز: 0.00