Upload
milos-manasijev-manca
View
83
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Predavanja iz fizike - istorija fizike
Citation preview
Reč fizika potiče od grčkereči koja znači
priroda.Fizika je prirodna nauka kojaproučava prirodu u najširemsmislu. Let ptica ili aviona,putovanje brodova na vodi ilisvemirskih brodova, plivanjeriba ili podmornica, sudari
automobila ili čestica, kretanjejabuka ili planeta, sastav istruktura galaksija, zvezda,
planeta, svega što nasokružuje – od kvarkova do
kvazara, pa čak i sam nastanaki sudbina Univerzuma, sve to
proučava fizika.
Reč fizika potiče od grčkereči koja znači
priroda.Fizika je prirodna nauka kojaproučava prirodu u najširemsmislu. Let ptica ili aviona,putovanje brodova na vodi ilisvemirskih brodova, plivanjeriba ili podmornica, sudari
automobila ili čestica, kretanjejabuka ili planeta, sastav istruktura galaksija, zvezda,
planeta, svega što nasokružuje – od kvarkova do
kvazara, pa čak i sam nastanaki sudbina Univerzuma, sve to
proučava fizika.
U savremenom svetu sve fizičke teorije senajčešće izražavaju kao matematičke
forumule, ali, kao što je rekao Ajnštajn,suština svake teorije nije u formulama već
u ideji.
U savremenom svetu sve fizičke teorije senajčešće izražavaju kao matematičke
forumule, ali, kao što je rekao Ajnštajn,suština svake teorije nije u formulama već
u ideji.
Od davnina su ljudi pokušavali da shvateponašanje i osobine materije, zašto objekti
padaju na zemlju kada izgube oslonac,zašto različiti materijali imaju različite
osobine, i slično.Tajnovita je bila i priroda svemira, kao naprimer oblik Zemlje, ponašanje i kretanje
Sunca i Meseca. Mnogo teorija jepokušavalo da objasni te pojave, ali većinaod njih na pogrešan način, jer nikada nisu
bile potvrđene eksperimentom.
Od davnina su ljudi pokušavali da shvateponašanje i osobine materije, zašto objekti
padaju na zemlju kada izgube oslonac,zašto različiti materijali imaju različite
osobine, i slično.Tajnovita je bila i priroda svemira, kao naprimer oblik Zemlje, ponašanje i kretanje
Sunca i Meseca. Mnogo teorija jepokušavalo da objasni te pojave, ali većinaod njih na pogrešan način, jer nikada nisu
bile potvrđene eksperimentom.
Bez obzira na netačnost tihteorija, one su ipak daleogroman doprinos daljemrazvoju fizike i ljudskog
društva uopšte.
Bez obzira na netačnost tihteorija, one su ipak daleogroman doprinos daljemrazvoju fizike i ljudskog
društva uopšte.
Istorija nauke pa i fizike običnopočinje sa Talesom iz Mileta, kojije postao slavan nakon što je uspešno
predvideo pomračenje Sunca 585.godine pre nove ere. On je bio prvikoji je pokuša da objasni prirodu na
naučan način.
Istorija nauke pa i fizike običnopočinje sa Talesom iz Mileta, kojije postao slavan nakon što je uspešno
predvideo pomračenje Sunca 585.godine pre nove ere. On je bio prvikoji je pokuša da objasni prirodu na
naučan način.
Priča se da je ustanovio godišnja doba i da jegodinu podelio na trista šezdeset i pet dana.Mornare je uputio da paze na Malogmedveda, jer on najbolje pokazuje sever;prorekao je pomračenje sunca od 28. maja585 (Herod. I 74); za Zemlju je smatrao da,kao okrugla ploča, pliva na vodi. U Egiptu jerazmišljao o poplavi Nila i zaključio da„egesije“, tj. godišnji vetrovi na Egejskommoru, ometaju vodu da teče u more. Tu jenaučio i usavršio geometriju.Priča da je Tales izmerio i visinu piramida ponjihovoj senci, posmatrajući trenutak kad jenaša senka iste dužine kao naše telo.
Priča se da je ustanovio godišnja doba i da jegodinu podelio na trista šezdeset i pet dana.Mornare je uputio da paze na Malogmedveda, jer on najbolje pokazuje sever;prorekao je pomračenje sunca od 28. maja585 (Herod. I 74); za Zemlju je smatrao da,kao okrugla ploča, pliva na vodi. U Egiptu jerazmišljao o poplavi Nila i zaključio da„egesije“, tj. godišnji vetrovi na Egejskommoru, ometaju vodu da teče u more. Tu jenaučio i usavršio geometriju.Priča da je Tales izmerio i visinu piramida ponjihovoj senci, posmatrajući trenutak kad jenaša senka iste dužine kao naše telo.
Teško je izdvojiti najvažnije ideje iz tognajranijeg perioda ali sigurno treba
pomenuti učenja Pitagorejaca o tome daje Zemlja okrugla (500. g.p.n.e),
Anaksagore da su Sunce, Mesec i zvezdesastavljene od istog materijala kao i
Zemlja, sa tom razlikom da su stene naSuncu usijane (470. g.p.n.e), Demokritakoji je shvatio da se Mlečni put sastoji
od mnogo zvezda (385. g.p.n.e) i naravnoAristotelovih prvih zakona fizike o
kretanju tela.
Teško je izdvojiti najvažnije ideje iz tognajranijeg perioda ali sigurno treba
pomenuti učenja Pitagorejaca o tome daje Zemlja okrugla (500. g.p.n.e),
Anaksagore da su Sunce, Mesec i zvezdesastavljene od istog materijala kao i
Zemlja, sa tom razlikom da su stene naSuncu usijane (470. g.p.n.e), Demokritakoji je shvatio da se Mlečni put sastoji
od mnogo zvezda (385. g.p.n.e) i naravnoAristotelovih prvih zakona fizike o
kretanju tela.
Osim posmatranja i tumačenjakako se stvari oko njih krećustari narodi pokušavali su darazumeju od čega je svet u
kome žive izgrađen. Aristotel,i njegovi predhodnici, smatrali
su da je svet izgrađen odnekoliko elemenata. Ideja otome koji su to elementi i
koliko ih zapravo ima vremenomse menjala, ali u osnovi uvek je
bila ista:voda, vazduh, vatra i zemlja.
Osim posmatranja i tumačenjakako se stvari oko njih krećustari narodi pokušavali su darazumeju od čega je svet u
kome žive izgrađen. Aristotel,i njegovi predhodnici, smatrali
su da je svet izgrađen odnekoliko elemenata. Ideja otome koji su to elementi i
koliko ih zapravo ima vremenomse menjala, ali u osnovi uvek je
bila ista:voda, vazduh, vatra i zemlja.
Prvi čovek koji je verovao da je prirodaizgrađena od istih, malih i nevidljivih delićabio je Leukip. Te deliće on je nazvao atomi,od grčke reči atomos koja znači nedeljiv.
Leukipovu ideju donekle je izmenio Demokritkoji je smatrao da se atomi međusobno
razlikuju, i da je svet izgrađen od više vrstaatoma. Osnove Demokritove ideje potvrdio je
Mendeljejev mnogo vekova kasnije (1869.god) kada je postavio periodni sistem
elemenata.
Prvi čovek koji je verovao da je prirodaizgrađena od istih, malih i nevidljivih delićabio je Leukip. Te deliće on je nazvao atomi,od grčke reči atomos koja znači nedeljiv.
Leukipovu ideju donekle je izmenio Demokritkoji je smatrao da se atomi međusobno
razlikuju, i da je svet izgrađen od više vrstaatoma. Osnove Demokritove ideje potvrdio je
Mendeljejev mnogo vekova kasnije (1869.god) kada je postavio periodni sistem
elemenata.
Nakon Aristotela sve do XVII veka nije bilonekih većih događaja na polju fizike, a u tomveku Galileo Galilej svojim otkrićima stvorio jefiziku koju danas poznajemo. Galilej je sumnjao uzakone koje je postavio Aristotel, ali što je jošvažnije on je sumnjao u metod istraživanja kojije do tada primenjivan.Za razliku od Aristotela i njegovih sledbenika,koji su smatrali da se priroda može opisati samorazmišljanjem, Galilej je počeo da proveravazaključke do kojih se došlo razmišljanjem.
Jednom rečju Galilej je uveo eksperiment ufiziku.
Od Galilejevih okrića sigurno treba izdvojiti:Jupiterove satelite (1610. g), zakon inercije(1613), teorija plime i oseke (1624) i principrelativnosti (1632).
Nakon Aristotela sve do XVII veka nije bilonekih većih događaja na polju fizike, a u tomveku Galileo Galilej svojim otkrićima stvorio jefiziku koju danas poznajemo. Galilej je sumnjao uzakone koje je postavio Aristotel, ali što je jošvažnije on je sumnjao u metod istraživanja kojije do tada primenjivan.Za razliku od Aristotela i njegovih sledbenika,koji su smatrali da se priroda može opisati samorazmišljanjem, Galilej je počeo da proveravazaključke do kojih se došlo razmišljanjem.
Jednom rečju Galilej je uveo eksperiment ufiziku.
Od Galilejevih okrića sigurno treba izdvojiti:Jupiterove satelite (1610. g), zakon inercije(1613), teorija plime i oseke (1624) i principrelativnosti (1632).
Godine 1687. Njutn je objavio PhilosophiaeNaturalis Prinicpia Mathematica, verovatnonajznačajnije pojedinačno delo u istoriji
fizike.U toj knjizi Njutn je postavio osnovne zakonekretanja (tzv. Njutnovi zakoni mehanike) igravitacije. Na ovim zakonima bazirana jecelokupna klasična mehanika do današnjih
dana. Njutnov zakon gravitacije doveo je doprvog ujedinjenja fizike. On je pokazao daisti zakoni upravljaju zemaljskom i nebeskom
mehanikom.
Godine 1687. Njutn je objavio PhilosophiaeNaturalis Prinicpia Mathematica, verovatnonajznačajnije pojedinačno delo u istoriji
fizike.U toj knjizi Njutn je postavio osnovne zakonekretanja (tzv. Njutnovi zakoni mehanike) igravitacije. Na ovim zakonima bazirana jecelokupna klasična mehanika do današnjih
dana. Njutnov zakon gravitacije doveo je doprvog ujedinjenja fizike. On je pokazao daisti zakoni upravljaju zemaljskom i nebeskom
mehanikom.
Početkom XVIII veka počinje intenzivan razvoj idrugih grana fizike. Otkrićima Bojla (1662, Bojl-
Mariotov zakon koji pokazuje vezu između pritiska itemperature idealnih gasova) i Bernulija (1733,
kinetička teorija gasova) postavlja se temelj za daljirazvoj termodinamike i statističke mehanike.
Tompson je 1789. godine demonstrirao pretvaranjemehaničkog rada u toplotu, a 1847 Džul je
formulisao zakon o održanju energije.
Početkom XVIII veka počinje intenzivan razvoj idrugih grana fizike. Otkrićima Bojla (1662, Bojl-
Mariotov zakon koji pokazuje vezu između pritiska itemperature idealnih gasova) i Bernulija (1733,
kinetička teorija gasova) postavlja se temelj za daljirazvoj termodinamike i statističke mehanike.
Tompson je 1789. godine demonstrirao pretvaranjemehaničkog rada u toplotu, a 1847 Džul je
formulisao zakon o održanju energije.
Veliki doprinos razumevanju električnih imagnetnih pojava dali su Amper (1822, dve žicekroz koje protiče struja međusobno se privlače)i Faradej (1831, magnet koji se kreće proizvodi
struju, dinamo, transformator, zakonielektrolize).
Veliki doprinos razumevanju električnih imagnetnih pojava dali su Amper (1822, dve žicekroz koje protiče struja međusobno se privlače)i Faradej (1831, magnet koji se kreće proizvodi
struju, dinamo, transformator, zakonielektrolize).
Maksvel je 1855. godine ujedinio elektricitet imagnetizam u jedinstvenu teoriju elektro-
magnetizma, četri osnovne jednačine kojima su ovepojave opisane i pokazao da elektricitet i
magnetizam ne mogu da postoje nazavisno jedno oddrugog. Maksvelova teorija pokazala je da je
svetlost zapravo elektromagnetni talas.
Maksvel je 1855. godine ujedinio elektricitet imagnetizam u jedinstvenu teoriju elektro-
magnetizma, četri osnovne jednačine kojima su ovepojave opisane i pokazao da elektricitet i
magnetizam ne mogu da postoje nazavisno jedno oddrugog. Maksvelova teorija pokazala je da je
svetlost zapravo elektromagnetni talas.
U XIX veku istraživanja u oblasti fizikesve više kreću u pravcu proučavanja
strukture materije i elektromagnetnogzračenja.
Rentgen je 1895. godine otkrio X-zrake, koji su elektromagnetnozračenje visoke frekvence i energije.Godine 1896. Bekerel je otkrioradioaktivnost. Radioaktivne pojavedalje su proučavali Pjer i Marija Kiri.Njihovi radovi postavili su temeljrazvoju nuklearne fizike.
U XIX veku istraživanja u oblasti fizikesve više kreću u pravcu proučavanja
strukture materije i elektromagnetnogzračenja.
Rentgen je 1895. godine otkrio X-zrake, koji su elektromagnetnozračenje visoke frekvence i energije.Godine 1896. Bekerel je otkrioradioaktivnost. Radioaktivne pojavedalje su proučavali Pjer i Marija Kiri.Njihovi radovi postavili su temeljrazvoju nuklearne fizike.
• Elektron, prva poznata elementarna čestica,otkrio je J. J. Tomson 1897. godine.
• Sedam godina kasnije (1904) Tomson jepostavio modelu atoma sličan ovom koji se idanas koristi.
• Godine 1913. Bor je postavio dva postulatakojima je gotovo u potpunosti opisao strukturuatoma.
• Elektron, prva poznata elementarna čestica,otkrio je J. J. Tomson 1897. godine.
• Sedam godina kasnije (1904) Tomson jepostavio modelu atoma sličan ovom koji se idanas koristi.
• Godine 1913. Bor je postavio dva postulatakojima je gotovo u potpunosti opisao strukturuatoma.
Dve nedelje pre početka XX veka, 14. decembra 1900. godine,Plank je postavio hipotezu da se energija ne emituje kontinualnoveć u paketićima, tzv. kvantima. Uvođenjem kvanta Plank jepokrenuo razvoj nove fizike, kvantne mehanike, koja će obeležitivek koji je počinjao. Veliki doprinos početku razvoja kvantnemehanike dao je i Albert Ajnštajn 1905. godine zakonom ofotoelektričnom efektu.
Ogroman doprinos razvoju kvantne mahanike isavremene fizike uopšte dali su 1926. godineHajzenberg, koji je forumlisao principneodređenosti, prema koe je u mikrosvetunemoguće istovremeno tačno izmeriti položaj iimpuls neke čestice, i Šredinger poznatomtalasnom jednačinom (koja nosi njegovo ime).Dalji doprinos razvoju kvantne mehanike dao jeDirak 1928. godine kada je postaviorelativističku jednačinu za elektron.
Ogroman doprinos razvoju kvantne mahanike isavremene fizike uopšte dali su 1926. godineHajzenberg, koji je forumlisao principneodređenosti, prema koe je u mikrosvetunemoguće istovremeno tačno izmeriti položaj iimpuls neke čestice, i Šredinger poznatomtalasnom jednačinom (koja nosi njegovo ime).Dalji doprinos razvoju kvantne mehanike dao jeDirak 1928. godine kada je postaviorelativističku jednačinu za elektron.
Godine 1905, jedan tada potpunonepoznati fizičar, Albert Ajnštajn,objavio je članak pod naslovom „Oelektrodinamici tela u kretanju“.Upravo taj članak predstavljao jespecijalnu teoriju relativnosti,teoriju koja je opisivala kretanjatela koja putuju brzinamapribližnim brzini svetlosti. Ajnštajnje uočio problem u ovoj teoriji, onanije bila saglasna sa Njutnovimzakonom gravitacije i pokušavao jeda to reši. To njegovo traganje zateorijom koja će opisati gravitacijudovelo ga je 1916. godine doOpšte teorije relativnosti.
Godine 1905, jedan tada potpunonepoznati fizičar, Albert Ajnštajn,objavio je članak pod naslovom „Oelektrodinamici tela u kretanju“.Upravo taj članak predstavljao jespecijalnu teoriju relativnosti,teoriju koja je opisivala kretanjatela koja putuju brzinamapribližnim brzini svetlosti. Ajnštajnje uočio problem u ovoj teoriji, onanije bila saglasna sa Njutnovimzakonom gravitacije i pokušavao jeda to reši. To njegovo traganje zateorijom koja će opisati gravitacijudovelo ga je 1916. godine doOpšte teorije relativnosti.
Tokom drugog svetskog rata fizika beleži naglinapredak, ali najveći napredak postiže se unuklearnoj fizici.Nemački pokušaji, koje je predvodioHajzenberg, pravljenja atomske bombe,srećom, ne postiže uspeh. Za to vremesaveznički projekat Menhetn ostvaruje cilj.Tim fizičara predvođen Fermijem je 1942.godine ostvario prvu nuklearnu lančanureakciju, a 1945. godine izvršena je probaprve atomske bombe u Alamagordu, NoviMeksiko.
Tokom drugog svetskog rata fizika beleži naglinapredak, ali najveći napredak postiže se unuklearnoj fizici.Nemački pokušaji, koje je predvodioHajzenberg, pravljenja atomske bombe,srećom, ne postiže uspeh. Za to vremesaveznički projekat Menhetn ostvaruje cilj.Tim fizičara predvođen Fermijem je 1942.godine ostvario prvu nuklearnu lančanureakciju, a 1945. godine izvršena je probaprve atomske bombe u Alamagordu, NoviMeksiko.
Sredinom XX veka veliki značaj dobila jeSredinom XX veka veliki značaj dobila jekvantna teorija polja koja je formulisanakvantna teorija polja koja je formulisanada bi obeda bi obezzbedila vezu kvantne mehanike ibedila vezu kvantne mehanike i
specijalne teorije relativnosti.specijalne teorije relativnosti.Kvantna teorija polja obezbedila je i usloveKvantna teorija polja obezbedila je i uslove
za razvoj moderne teorije elementarnihza razvoj moderne teorije elementarnihčestica, koja izučava najfunčestica, koja izučava najfunddamentalnijeamentalnijestvari u prirodistvari u prirodi –– sile i najsitnije česticesile i najsitnije čestice
koje izgrađuju čitav Univerzum.koje izgrađuju čitav Univerzum.
Sredinom XX veka veliki značaj dobila jeSredinom XX veka veliki značaj dobila jekvantna teorija polja koja je formulisanakvantna teorija polja koja je formulisanada bi obeda bi obezzbedila vezu kvantne mehanike ibedila vezu kvantne mehanike i
specijalne teorije relativnosti.specijalne teorije relativnosti.Kvantna teorija polja obezbedila je i usloveKvantna teorija polja obezbedila je i uslove
za razvoj moderne teorije elementarnihza razvoj moderne teorije elementarnihčestica, koja izučava najfunčestica, koja izučava najfunddamentalnijeamentalnijestvari u prirodistvari u prirodi –– sile i najsitnije česticesile i najsitnije čestice
koje izgrađuju čitav Univerzum.koje izgrađuju čitav Univerzum.
Od vremena Galileja do današnjihdana fizika je beležila sve brži ibrži napredak. Najintenzivniji
razvoj desio se početkom XX veka.Ono što je pre nekoliko decenija,godina ili dana bila fizika, ili nekadruga nauka, postalo je, ili će tek
postati, tehnologija.Koliko god neka istraživanja delova„besmislena“, sa praktične strane,
nikada se ne zna šta od neketeorije ili iz istraživanja može danastane i kakvu će primenu ona
imati u budućnosti.
Od vremena Galileja do današnjihdana fizika je beležila sve brži ibrži napredak. Najintenzivniji
razvoj desio se početkom XX veka.Ono što je pre nekoliko decenija,godina ili dana bila fizika, ili nekadruga nauka, postalo je, ili će tek
postati, tehnologija.Koliko god neka istraživanja delova„besmislena“, sa praktične strane,
nikada se ne zna šta od neketeorije ili iz istraživanja može danastane i kakvu će primenu ona
imati u budućnosti.