Fyysikan historiaa.

Esitys aiheesta: "Fyysikan historiaa."— Esityksen transkriptio:

1 Fyysikan historiaa

2 Fysiikan historiallinen kehitys
Muinaiskulttuurien tiede Antiikin tiede Uusi aika Klassinen kausi Moderni kausi

3 Muinaiskulttuurien tiede
Varhaisimmat fysiikkaan viittaavat merkit ovat peräisin neanderthalin ja Cro-Magnonin ihmisen ajalta noin 30 000 vuotta sitten. Tämä tieto perustuu luunpalaseen, johon on erään tulkinnan mukaan kaiverrettu merkintöjä Kuun kierron vaiheista. Vuodenkierron ymmärtäminen ja uskonnolliset riitit Varhaisimmat korkeakulttuurit sijaitsivat Kiinassa (aurinkokello, vuorovesi), Intiassa(kymmenjärjestelmä, 4 alkuainetta ja eetteri), Mesopotamiassa (seksagesimaalijärjestelmä) sekä Egyptissä.

4 Antiikin tiede Kreikassa tiedettä arvostettiin sen itsensä vuoksi.
Fysiikkaan sekoittui metafyysistä ajattelua ja filosofiaa, matematiikkaa vain harvoin. Ensimmäisenä kreikkalaisena — ja samalla koko tunnetun historian — tiedemiehenä pidetään Thalesta. Ennusti auringonpimennyksen ja loi teorian maanjäristyksistä (Litteä maa kelluu meren päällä, isot aallot saavat aikaan järistyksiä. Uutta se, ettei syyttänyt jumalia.).

5 Antiikin tiede Fysiikan historian kannalta merkittävimpänä kreikkalaisena fysiikan tutkijana pidetään Aristotelesta. Aristoteleen opetukset on monelta osin osoitettu virheellisiksi, mutta ne juurtuivat katolisen kirkon oppeihin niin syvälle, että ne säilyivät aina 1500-luvulle asti. =2000 vuotta Neljä alkuainetta, Liikelakeja, jotka Calilei osoitti kaikki vääriksi Pythagoras matematiikan kehittäjänä Arkhimedes oli hellenistisen ajan suurin luonnontieteilijä. Ehdotti ensimmäisenä kreikkalaisena heliosentristä maailmankuvaa. Loi Arkhimeden lakina tunnetun menetelmän, jolla voidaan yksinkertaisesti määrittää epämääräisen mutoisen kappaleen tilavuus ja tiheys.

6 Arkhimeden laki Jos kappale on osittain tai kokonaan upotettu nesteeseen tai kaasuun, kappaleeseen kohdistuu ylöspäin vaikuttava voima eli noste. Tämä voima (noste) on yhtä suuri (mutta suunnaltaan vastakkainen) kuin kappaleen syrjäyttämän neste- tai kaasumäärän paino. Tarinan mukaan Arkhimedes paljasti nosteen avulla, että kuninkaan kultaseppä oli korvannut kuninkaan kultaisen kruunun sisuksen hopealla. Paljastus oli mahdollinen, koska kullalla ja hopealla on eri tiheydet. Punnitsemalla kruunu ilmassa ja sitten veteen upotettuna voidaan näiden painojen erotuksena määrittää syrjäytetyn vesimäärän paino. Tekemällä sama punnitus kultakappaleelle, voidaan määrittää kullan painon suhde kultakappaleen syrjäyttämän veden painoon. Jos tämä suhde on sama kuin kruunun ja sen syrjäyttämän vesimäärän painojen suhde, ovat kappaleiden tiheydet samat, eli kruunu on kultaa. Jos suhde on eri, on kruunu jotain muuta ainetta, esimerkiksi hopeaa.

7 Uusi aika Uuden ajan suuret murrokset kuten uskonpuhdistus (maalliset hallitsijat saivat enemmän valtaa), löytöretket (maa onkin pyöreä) ja kirjapaino (luku- ja kirjoitustaidon leviäminen) mahdollistivat tieteen nousun katolisen kirkon vallan kustannuksella. Kopernikus ja aurinkokeskinen maailmankuva (Kopernikus kuoli samana vuonna kuin hänen pääteoksensa julkaistiin, mikä luultavasti pelasti hänet katolisen kirkon tuomiolta.)

8 Uusi aika Calileo Calilei (Galilei perusti tutkimuksensa ennen kaikkea empiirisiin havaintoihin, mutta olennaisena osana tutkimuksissaan hän käytti myös puhdasta matematiikkaa. Erään tarinan mukaan Galilei testasi Aristoteleen väittämää, että painavammat kappaleet putoavat nopeammin kuin kevyemmät. Tarinan mukaan Galilei kiipesi Pisan kaltevaan torniin mukanaan puolen kilon lyijypaino ja viidenkymmenen kilon tykinkuula. Galilei pudotti nämä yhtä aikaa ja havaitsi, että kappaleet putosivat maahan samaan aikaan. Kokeellisuudesta tuli Galilein jälkeen tieteelle ja fysiikalle tunnusomainen piirre. Kokeellisuutta varten kehitettiin välineitä: Anton van Leeuwenhoek kehitti mikroskoopin ja Galilei paranteli olennaisesti kaukoputkea.)

9 Uusi aika Tyko Brahe (Brahen päätyö oli planeettojen tutkiminen. Hän laati hyvin laajan aineiston planeettojen liikkeistä. Uskonnollinen, tavoitteena löytää virhe Kopernikuksen teoriasta. Muut planeetat kiertävät aurinkoa, mutta aurinko ja kuu kiertävät maata…) Johannes Kepler (Brahen apulainen, Planeettojen ratojen ellipsisyys + muut Keplerin lait)

10 Klassinen fysiikka Mekaniikka Lämpöoppi Valo-oppi Sähköoppi
Isak Newton Lämpöoppi Valo-oppi Sähköoppi

11 Moderni fysiikka Energian kvantittuminen -> Kvanttimekaniikka
Albert Einstein ja suhteellisuusteoria