презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

30
Nașterea fizicii moderne Danu Tatiana 2013

Transcript of презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Page 1: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Nașterea fizicii moderne

Danu Tatiana

2013

Page 2: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

După marea majoritate a autorilor ştiinţa ca “imagine organizată a universului", s-a dezvoltat odată cu

naşterea civilizaţiei şi culturii greceşti (anii 600 î.e.n.). Totuşi, chiar şi până atunci, istoria (şi devenirea

umană) a consemnat descoperiri remarcabile, legate indisolubil de necesităţile imediate. Din acest motiv primele înregistrări ale unor descoperiri cu conţinut

ştiinţific au vizat tehnologia, ştiinţele naturale, matematica şi astronomia.

Revoluția știinșifică

Page 3: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

- primele unelte din piatră (Africa, 2.400.000 î.e.n.) ; - dovezi despre folosirea focului (Africa de Sud, 1.000.000 î.e.n.) ; - inventarea arcului şi a săgeţii (8.000 î.e.n.) ; - utilizarea unor materiale de construcţii : cărămizi uscate şi mortar

(Israel, 7.000 î.e.n. ) ; - construcţia primelor vase cu pânze (Mesopotamia, 5.000 î.e.n.) ; - extragerea şi topirea minereului de cupru (Egipt, 5.000 î.e.n.) ; - inventarea plugului tras de vite (Mesopotamia, 4.000 î.e.n.) ; - egiptenii şi sumerienii topesc aur şi argint (4.000 î.e.n.) ; - sumerienii dezvoltă scrierea cuneiformă (3.000 î.e.n.) ; - Marea Piramidă a lui Keops este construită între anii 2.900 î.e.n. ÷

2.800 î.e.n. - în Mesopotamia se legiferează primele unităţi de măsură pentru

lungime, greutate şi capacitate (între anii 2.500 î.e.n. şi 2.400 î.e.n.) ; cel mai vechi etalon de greutate are 477 grame şi a fost datat 2.400 î.e.n. ;

- în Egipt apar ceasuri cu apă şi clepsidre, precum şi balanţa cu ac indicator (1.450 î.e.n.).

Evenimente semnificative de dezvoltare tehnologică. 

Page 4: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

- domesticirea animalelor : câine (Mesopotamia, 10.000 î.e.n.), capră şi oaie (Iran şi Israel, 9.000 î.e.n.), porc şi găini (Asia şi China, 7.000 î.e.n.), cultivarea viermilor de mătase (China, 2.700 î.e.n.),- apariţia primelor informaţii legate de vindecarea diverselor boli : primul tratat ştiinţific de chirurgie datează din anii 2.500 î.e.n. şi a fost “redactat” pe papirus, în Egipt. “Papirusul Chirurgical Edwin Smith” arată cum se sudează oasele fracturate, descrie funcţia de pompare a inimii şi arată că pulsul poate fi folosit pentru a diagnostica funcţionarea cordului. Un alt document, “Papirusul Ebers”, se ocupă de prescrierea medicamentelor şi a dietelor (peste 700 de tratamente, incluzând posturi, masaje, hipnoză).- cultivarea diverselor plante şi legume : orz şi grâu (Iran şi Israel, 9.000 î.e.n.), cartof (Peru), dovleac (America Centrală), fasole (Peru), orez (Indochina), folosirea irigaţiilor (în Valea Nilului) – toate în perioada 8.000 î.e.n. ÷ 7.000 î.e.n. , porumb, dovleac, fasole şi piper (Mexic, 7.000 î.e.n.

Științe naturale

Page 5: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

- primele plăcuţe de lut pe care se găsesc semne făcute pentru a ţine evidenţa animalelor şi a cantităţilor de cereale (ceea ce a condus la apariţia primului sistem de numeraţie) datează din anii 8.000 î.e.n. şi aparţin mesopotamienilor ;- egiptenii dezvoltă un sistem de numeraţie (anii 3.500 î.e.n.) ;- mesopotamienii învaţă să rezolve ecuaţiile cuadrice (în care necunoscutele sunt ridicate cel mult la puterea doi) în anii 2.000 î.e.n. ;- tot în Mesopotamia se descoperă ceea ce acum se numeşte teorema lui Pitagora (1.900 î.e.n.) precum şi tablele înmulţirii (1.800 î.e.n.) ;- din Egipt provin două documente celebre : papirusul “Moscova” – care conţine cunoştinte destul de avansate de geometrie, cum ar fi metoda de calcul a volumului unui trunchi de piramidă, şi papirusul “Rhind” , care se ocupă de soluţionarea ecuaţiilor algebrice simple ; ambele manuscrise sunt datate 1.650 î.e.n. ;- în China se utilizează sistemul numeric zecimal (1.350 î.e.n.). 

MATEMATICA

Page 6: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

- primul calendar cu 365 zile (12 luni a câte 30 zile + 5 zile de sărbătoare) datează din anul 4.241 î.e.n. şi a fost făcut de egipteni ;- babilonienii prezic eclipsele (3.000 î.e.n.) ;- chinezii introduc o metodă de observare a cerului, bazată pe raportarea la ecuator şi la polii magnetici ai Pământului, care reprezintă şi acum o metodă standard de înregistrare a observaţiilor astronomice (2.400 î.e.n.) ;- chinezii înregistrează o cometă (2.296 î.e.n.) ;- în Babilon sunt întocmite cataloage şi hărţi ale stelelor (1.800 î.e.n.) ;- astrologii caldeeni (Mesopotamia) identifică semnele zodiacale (1.600 î.e.n.) ;- în 763 î.e.n. babilonienii înregistrează o eclipsă solară, cea mai veche eclipsă cunoscută.

ASTRONOMIA

Page 7: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Stiinţa greacă introduce (în secolul VI î.e.n.), suplimentar faţă de domeniile enumerate mai sus, studiul abstract dar şi experimental asupra naturii substanţelor care stau la baza materiei. Filozofii1 greci sunt creatorii primelor modele atomice şi totodată, implicit, creatorii ştiinţelor fizico - chimice. De exemplu între anii 500 - 400 î.e.n. filozofii greci Leucip şi apoi Democrit (care a fost unul dintre elevii lui Leucip) au formulat aşa - numita "concepţie atomistă" , conform căreia materia putea fi divizată până la nivelul unor unităţi fundamentale, numite atomos (ceea ce în limba greacă înseamnă "indivizibil") ; pentru Democrit întreaga materie consta într-un ansamblu de atomi separaţi spaţial de către (ceea ce denumim astăzi) vid. Ulterior Platon şi Aristotel (anii 400 - 300 î.e.n.) au considerat că această presupunere este absurdă. Filozofii1 greci sunt creatorii primelor modele atomice şi totodată, implicit, creatorii ştiinţelor fizico - chimice.

Fizica sec. VI î.e.n.

Page 8: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

PTOLOMEU

După Ptolemeu, pământul stă fix în centrul universului. Toate celelalte corpuri cerești (luna, soarele, planetele, stelele) se mișcă pe traiectorii perfect circulare în jurul acestui corp

central. Pentru a pune de acord acest sistem cu observațiile astronomice, a fost necesară reprezentarea altor cercuri suplimentare fiecărei orbite în parte, d enumite epicicluri, ajungându-se la circa 80 de asemenea orbite, reprezentare care intra în conflict cu datele matematice.

Page 9: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Rene Descartes În prima jumătate a secolului al XVII-lea, savantul

francez Rene Descartes, primul, a dedus pe calea analitică legea refracției luminii, care ajucat un rol important în dezvoltarea concepțiilor despre natura ei.

Mişcarea este posibilă în Univers, credea Descartes, numai sub forma unor vârtejuri, în interiorul cărora particulele materiei sunt deplasate din locurile ce le ocupă, datorită unui impuls care le este comunicat atunci când vin în contact cu particulele învecinate ce exercită asupra lor o presiune din exterior. Teoria vârtejurilor formează nucleul cosmologiei lui Descartes. Universul constă, după el, din vârtejuri, care dezvoltându-se, dau naştere unor sisteme solare, asemănătoare cu sistemul nostru solar. Soarele a luat naştere din nucleul particulelor materiei focului sau ale elementului „primar”, care s-au adunat în centrul vârtejului. Particulele au constituit globul intern al Soarelui.

Page 10: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Galileo Galilei

Galileo Galilei (n. 15 februarie 1564– d. 8 ianuarie 1642) a fost un fizician, matematician, astronom și filosof italian care a jucat un rol important în Revoluția Științifică. Printre realizările sale se numără îmbunătățirea telescoapelor și observațiile astronomice realizate astfel, precum și suportul pentru copernicanism. Galileo a fost numit „părintele astronomiei observaționale moderne”, „părintele fizicii moderne”,„părintele științei”, și „părintele științei moderne”.Stephen Hawking a spus că „Galileo, poate mai mult decât orice altă persoană, a fost responsabil pentru nașterea științei moderne.

Page 11: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Galileo Galilei După septembrie 1610, Galileo a

observat că Venus prezenta o serie completă de faze similare cu cele ale Lunii.

Galileo a observat și planeta Saturn și a confundat inițial inelele acesteia cu planete, crezând că este un sistem cu trei corpuri. Când a observat planeta mai târziu, inelele lui Saturn erau orientate direct spre Pământ, făcându-l să creadă că două dintre corpuri dispăruseră. Inelele au reapărut când a observat planeta în 1616, derutându-l și mai mult.

Galileo a fost unul dintre primii europeni care au observat petele solare, 

Page 12: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Galileo Galilei Galileo a susținut (incorect) și

că mișcările unui pendul au întotdeauna aceeași durată, independent de amplitudine. Adică, un pendul simplu este izocron. Legendele spun că el a ajuns la aceasta concluzie privind mișcările candelabrului de bronz din catedrala din Pisa, folosind pulsul său pentru a o cronometra. Totuși, se pare că nu a făcut niciun experiment deoarece aceasta este adevărată doar pentru pendulări infinitezimale

Page 13: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Heliocentrismul Galileo a apărat 

heliocentrismul, și a susținut că nu este contrar acestor pasaje din Scriptură. El a adoptat poziția lui Augustin asupra Scripturii: că nu trebuie luat fiecare pasaj literal, mai ales când respectiva scriptură este o carte de poezii și cântece, și nu o carte de instrucțiuni asupra istoriei. Cei ce au scris Scriptura au făcut-o din perspectiva lumii terestre, și din acel punct de vedere Soarele răsare și apune.

Page 14: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Nicolaus Coperinc Nicolaus Coperinc,

astronom şi cosmolog, matematician şi economist, preot şi prelat catolic s-a născut în anul 1473, în localitatea Torum, din Polonia şi este autorul teoriei heliocentrice, cea care afirmă că Soarele este centrul sistemului nostru solar, în locul Pământului, după cum se credea anterior.

Page 15: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Galileo Galilei Încă din antichitae, se credea că Pământul stă imobil în centru

Universului, iar Soarele şi planetele se rotesc în jurul lui. Astonomul polonez  Nicolaus Coperinc a observat că era mult mai mai uşor de prezis mişcarea planetelor dacă se considera că Soarele ar fi în centru şi  Pământul s-ar roti în jurul acestuia. Atunci când ceilalţi astronomi au verificat această teorie, totul a mers bine. Însă, rămânea o problemă… Oamenii religioşi deazaprobau ideea lui Copernic, deoarece ei credeau că Dumnezeu a creat Universul punând Pământul în centru. Coperinc şi-a expus teoria în lucrarea De Revolutionibus Orbium Coelestium (Despre mişcările de revoluţie ale corpurilor cereşti), dar abia pe patul de moarte a îndrăznit să o publice, neuitând să adauge o dedicaţie măgulitoare pentru papă.

Mai există un motiv pentru care ideea lui Coperinc era greu de acceptat. Dacă ea era adevărată, înseamnă că mişcarea Soarelui pe cer era  doar o iluzie cauzată de rotirea Pământului cu mare viteză. Lumea credea că acest lucru ar fi imposibil, deoarece rotirea ar fi făcut ca norii şi păsările să rămână în urmă, iar clădirile să se dârâme. Între 1543 şi 1600 puţini au fost adepţii sistemului copernician, cei mai renumiţi fiind Galileo Galilei şi Johannes Kepler. În 1588, astronomul danez Tycho Brahe a emis o teorie de compromis, după care pământul rămâne nemişcat în timp ce planetele se mişcă în jurul soarelui, care, la rândul lui, înconjoară Pământul. După respingerea teoriei lui Copernic de către autorităţile ecleziastice cu ocazia procesului lui Galilei (1633), doar câţiva filosofi iezuiţi mai acceptau în ascuns ideea unui univers heliocentric. Abia după sfârşitul secolului al XVII-lea, odată cu apariţia lucrărilor lui Isaac Newton asupra mecanicii cereşti, sistemul copernician a fost admis de majoritatea gânditorilor europeni.

Page 16: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

IsaacNewton

Newton a fost un fizician, înainte de toate. Laboratorul său uriaș a fost domeniul astronomiei, iar instrumentele sale geniale au fost metodele matematice, unele dintre ele inventate de el însuși. Newton nu s-a lăsat antrenat de latura pur astronomică și matematică a activității sale, ci a rămas de preferință fizician. În aceasta constă neobișnuita tenacitate și economia gândirii sale. Până la Newton și după el, până în timpurile noastre, omenirea n-a cunoscut o manifestare a geniului științific, de o forță și o durată mai mare. Între 1670 și 1672 Newton s-a ocupat mai mult cu problemele de optică. Primul său articol științific a fost publicat despre acest domeniu în 1672 în Proceedings of the Royal Society. În acest timp a studiat refracția luminii, demonstrând că o prismă de sticlă poate descompune lumina albă într-un spectru de culori și că adăugarea unei lentile și a unei alte prisme poate recompune lumina albă. Pe baza acestei descoperiri a construit un telescop cu reflexie, care a fost prezentat în 1671 la Royal Society. Newton a probat că lumina este alcătuită din particule. Cercetările ulterioare au demonstrat natura ondulatorie a luminii, pentru ca, mai târziu, în mecanica cuantică să se vorbească despre dualismul corpuscul-undă.

Page 17: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

TELESCOPUL

Newton a formulat legi ale gravitaţiei universale şi ale mişcării – legi care explică mişcarea obiectelor atât pe pământ, cât şi pe cer.Acelaşi Newton a inventat şi studiul modern al opticii – sau comportarea luminii – şi a constuit primul telescop. 

Page 18: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Legea atracției universale

Legea atracției universale, descoperită și enunțată de Sir Isaac Newton, este o lege a mecanicii clasice. Enunțul său este următorul:

Două corpuri punctiforme de masă m1 și m2 se atrag reciproc printr-o forță direct proporțională cu produsul maselor corpurilor și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele, orientată pe direcția dreptei ce unește centrele de greutate ale celor două corpuri.

Page 19: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Johannes Kepler

În astronomie, legile lui Kepler descriu mișcările planetelor în jurul soarelui (sau stelei sistemului solar respectiv) și în general comportamentul oricărui sistem de două corpuriîntre care acționează o forță invers proporțională cu pătratul distanței. Aceste legi nu sunt valabile decât în cadrul mecanicii newtoniene.

Cele trei legi au fost enunțate la începutul secolului al XVII-lea de astronomul german Johannes Kepler. Primele două legi au fost publicate în 1609 în Astronomia nova, iar cea de-a treia în 1619 în lucrarea Harmonices mundi. Aceste teze au dus la ruperea definitivă de credința ce durase timp de secole, conform căreia planetele s-ar fi mișcat în jurul soarelui pe traiectorii circulare.

Page 20: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

1. „Planeta se mișcă în jurul stelei pe o orbită eliptică, în care steaua reprezintă unul din focare.” Astronomii, începând de la Ptolemeu până la Nicolaus Copernic, credeau că planetele se mișcă pe traiectorii circulare sau traiectorii care pot fi obținute din suprapunerea mai multor traiectorii circulare. Johannes Kepler, în 1609, a infirmat această presupunere.

2. „Linia dreaptă care unește planeta cu steaua («raza vectoare a planetei») mătură arii egale în perioade de timp egale sau formulat echivalent viteza areolară a razei vectoare e constantă.”Din această lege, numită „a ariilor egale”, rezultă că o planetă se deplasează cu atât mai repede cu cât este mai aproape de stea. În cazul Pământului, raza vectoare mătură într-o secundă o arie de peste 2 miliarde km2.

3. La 8 martie 1618, Johannes Kepler enunță a treia lege a mișcării planetelor: „Pătratul perioadei de revoluție a planetei, , este proporțional cu cubul semiaxei mari a orbitei, 

Legile lui Kepler

Page 21: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Robert Hooke Rolul important al lui Hooke in

revolutia stiintifica, atat prin activitatea experimentala, cat si teoretica, a fost major. Cercetarile si observatiile sale legate de folosirea balantei cu arc pentru reglarea ceasurilor au condus la inventarea pendulei cu arc, fapt ce a conferit o mai mare exactitate ceasurilor. 

În mecanică, legea lui Hooke se referă la deformarea materialelor elastice supuse acțiunii forțelor care arată că alungirea unuiresort este proporțională cu modulul forței care determină deformarea, cu condiția ca această forță să nu depășească limitele de elasticitate.

Page 22: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Christiaan Huygens

Teoria ondulatorie a luminii a fost elaborată de savantul olandez Christiaan Huygens. Conform acestei teorii:

lumina reprezintă un flux de unde care se propagă într-un mediu special, numit eter, care umple tot spațiul și pătrunde în interiorul tuturor corpurilor.

Page 23: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Thomas Young

A demonstrat natura ondulatorie a luminii.Pentru prima dată a fost determinată lungimea de undă a luminii, a demonstrat natura ondulatorie arazelor ultraviolete.

Page 24: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Dispozitivul lui Young

Dispozitivul cu doua deschideri al lui Young este cel mai vechi dispozitiv experimental pentru observarea interferentei luminii. Lumina emisa de sursa punctiforma S cade pe ecranul A, ce prezinta doua deschideri mici, circulare – fantele F1 si F2 – egal departate de S. Potrivit principiului lui Huygens, deschiderile F1 si F2 constituie doua surse de lumina secundare. Deoarece radiatiile emise de F1 si F2 provin de la aceeasi sursa, ele sunt radiatii coerente.Radiatiile se suprapun in zona hasurata din figura:

Page 25: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Deosebiri ale figurii de interferenta a dispozitivului Young cu cele obtinute cu lama cu fete plan-paralele si pana optica

Daca la dispozitivul Young, figura de interferenta este formata din franje rectilinii luminoase (benzi luminoase) ce alterneaza cu cele intunecoase (benzi intunecoase),

paralele si echidistante, figura obtinuta cu lama cu fete plan-paralele este formata din franje de egala inclinare (cercuri concentrice, numite Inelele lui Heidinger), iar figura

obtinuta cu pana optica este formata din franje de egala grosime, paralele cu muchia penei si intre ele, si echidistante.

Page 26: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Lumina are caracteristicile unei unde 

Un fascicul de lumină monocromatică provenind de la o sursă de lumină întâlneşte mai întâi un ecran prevăzut cu o singură fantă, pentru ca ulterior lumina care trece prin acea fantă să întâlnească un al doilea ecran prevăzut cu două fante înguste, paralele. Interesant şi hotărâtor pentru concluziile pe care Young avea să le tragă, este faptul că lumina care trece de al doilea obstacol dă naştere pe un al treilea ecran unor franje de interferenţă, nişte fâşii luminoase şi, respectiv, întunecate.

Page 27: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

Fresnel lens

A fost un fizician francez, inventatorul lentilelor Fresnel. Fizicianul Jean Augustin Fresnel a fost descoperitorul fenomenului de polarizare a luminii și inventator al lentilelor biconcave. Din 1804 urmează Ecole Politechnique de Paris, iar doi ani mai târziu Școala de poduri și șosele din Paris. Din 1814 se reîntoarce la optică și studiază interferența și difracția luminii. Prismele Fresnel sunt folosite la construcția proiectoarelor și farurilor maritime.

Page 28: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

James Clerk Maxwell Descoperirile sale au ajutat la

inaugurarea, în epoca fizicii moderne, punând bazele pentru domenii precum teoria relativității restrânse șimecanica cuantică . Mulți fizicieni consideră Maxwell ca omul de știință al 19-lea cu cea mai mare influență asupra fizicii secolului 20, și contribuțiile sale la stiinta sunt considerate de mulți a fi de aceeași amploare ca cele ale lui Isaac Newton si Albert Einstein .  În poll-un mileniu studiu de 100 cele mai importante fizicieni, Maxwell a fost votat al treilea cel mai mare fizician al tuturor timpurilor, în spatele doar Newton și Einstein. La centenarul de ziua de naștere a lui Maxwell, Einstein însuși a descris activitatea lui Maxwell ca fiind "cele mai profunde și cea mai fructuoasă pe care fizica a experimentat inca de pe vremea lui Newton ". 

Page 29: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

În cursul secolelor XV, XVI şi XVII gândirea ştiinţifică a suferit o revoluţie. A apărut un nou punct de vedere asupra naturii, care l-a înlocuit pe cel grec, ce dominase ştiinţa pentru aproape 2000 de ani. Ştiinţa a devenit o disciplină autonomă, diferită atât de filozofie, cât şi de tehnologie şi a început să fie privită ca având scopuri practice. Renaşterea şi Reforma au înfăţişat ştiinţa într-o lumină nouă, privind-o ca având următoarele caracteristici : renunţarea la „bunul simţ” în favoarea raţionamentelor abstracte, substituirea evaluarii calitative a naturii printr-o evaluare cantitativă, prezentarea naturii mai degrabă ca un mecanism decât ca un organism, dezvoltarea metodelor experimentale care caută răspunsuri bine definite la anumite întrebări limitate cuprinse în cadrul unor teorii specifice, acceptarea unor noi criterii după care se dau explicaţiile, punând accent mai mult pe „cum” decât pe „de ce”.

Concluzii

Page 30: презентация Microsoft powenasterea fizicii moderner point

http://ro.wikipedia.org/wiki/Younghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fresnelhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Maxwellhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Newtonhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Huyngenshttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ptolomeuhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Copernichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Galileihttp://en.wikipedia.org/wiki/Kepler

Bibliografie