A fizika fejlődésének története. Érdekes fizikai felfedezések

Galilei kísérletei során megállapította, hogy a nehéz tárgyak gyorsabban esnek, mint a tüdő, mert kevesebb légellenállás: A levegő jobban zavarja a könnyű tárgyakat, mint a nehézeket.

Galilei döntése, hogy teszteli Arisztotelész törvényét, fordulópontot jelentett a tudományban, ez jelentette az összes általánosan elfogadott törvény empirikus tesztelésének kezdetét. Galilei zuhanó testekkel végzett kísérletei alapján kezdetben megértettük a gravitáció miatti gyorsulást.

Univerzális gravitáció

Azt mondják, egyszer Newton egy almafa alatt ült a kertben és pihent. Hirtelen látta, hogy egy alma leesik az ágról. Ez az egyszerű eset elgondolkodtatta, miért esett le az alma, miközben a hold mindig az égen maradt. Ebben a pillanatban történt egy felfedezés az ifjú Newton agyában: rájött, hogy egyetlen gravitációs erő hat az almára és a holdra.

Newton azt képzelte, hogy egy erő hat az egész gyümölcsösre, ami magához vonzza az ágakat és az almákat. Számára sokkal fontosabb, hogy ezt az erőt magára a Holdra is kiterjesztette. Newton rájött, hogy a vonzás ereje mindenhol ott van, ez korábban senkinek nem jutott eszébe.

E törvény szerint a gravitáció az univerzum minden testére hatással van, beleértve az almákat, a holdakat és a bolygókat is. Az olyan nagy testek gravitációs ereje, mint a Hold, olyan jelenségeket válthat ki, mint az óceánok apálya és áramlása a Földön.

Az óceánnak a Holdhoz közelebb eső részén lévő víz nagyobb vonzerőt tapasztal, így a Hold, mondhatnánk, az óceán egyik részéből a másikba vonzza a vizet. És mivel a Föld az ellenkező irányba forog, ez a Hold által visszatartott víz a szokásosnál távolabbi partoknak bizonyul.

Newton felfogása, hogy minden tárgynak megvan a maga gravitációs ereje, nagy tudományos felfedezés volt. Ügye azonban még nem fejeződött be.

A mozgás törvényei

Vegyük például a jégkorongot. Üsd el a korongot a bottal, és az siklik a jégen. Ez az első törvény: az erő hatására egy tárgy elmozdul. Ha nem lenne súrlódás a jégen, a korong végtelenül sokáig csúszna. Amikor eltalálod a korongot a botoddal, akkor adsz neki gyorsulást.

A második törvény szerint a gyorsulás egyenesen arányos az alkalmazott erővel és fordítottan arányos a testtömeggel.

A harmadik törvény szerint pedig becsapódáskor a korong ugyanolyan erővel hat a botra, mint a korongon lévő bot, azaz. a cselekvés ereje egyenlő a reakcióerővel.

A Newton-féle mozgástörvények merész döntések voltak az univerzum működésének mechanikájának magyarázatára, ezek lettek a klasszikus fizika alapjai.

A termodinamika második főtétele

A termodinamika tudománya a mechanikai energiává alakított hő tudománya. Az ipari forradalom alatt minden technológia ezen múlott.

A hőenergia mozgási energiává alakítható át például egy főtengely vagy egy turbina forgatásával. A legfontosabb, hogy minél többet tegyünk. több munka a lehető legkevesebb üzemanyag felhasználásával. Ez a legköltséghatékonyabb, ezért az emberek elkezdték tanulmányozni a gőzgépek alapelveit.

Azok között, akik ezzel a kérdéssel foglalkoztak, volt egy német tudós is. 1865-ben megfogalmazta a termodinamika második törvényét. E törvény szerint minden energiacsere során, például a víz gőzkazánban történő melegítése során, az energia egy része elvész. Clausius megalkotta az entrópia szót, hogy megmagyarázza a gőzgépek korlátozott hatékonyságát. A hőenergia egy része elvész a mechanikai energiává alakítás során.

Ez a kijelentés megváltoztatta az energia működésével kapcsolatos felfogásunkat. Nincs 100%-os hatékonyságú hőmotor. Vezetés közben a benzin energiájának mindössze 20%-át fordítják a vezetésre. Hová megy a többi? Levegő, aszfalt és gumiabroncsok melegítésére. A hengerblokkban lévő hengerek felmelegednek és elhasználódnak, az alkatrészek rozsdásodnak. Szomorú belegondolni, milyen pazarlóak az ilyen mechanizmusok.

Bár a termodinamika második törvénye volt az ipari forradalom alapja, a következő nagy felfedezés új, modern állapotba hozta a világot.

Elektromágnesesség

A tudósok megtanulták, hogyan hozhatnak létre mágneses erőt elektromosság segítségével, amikor áramot küldtek egy hullámos vezetéken keresztül. Az eredmény egy elektromágnes. Amint áramot alkalmazunk, mágneses tér keletkezik. Nincs feszültség - nincs mező.

Az elektromos generátor a legegyszerűbb formájában egy huzaltekercs a mágnes pólusai között. Michael Faraday felfedezte, hogy amikor egy mágnes és egy vezeték közel van egymáshoz, áram folyik át a vezetéken. Minden elektromos generátor ezen elv szerint működik.

Faraday feljegyezte kísérleteit, de titkosította azokat. Ennek ellenére James Clerk Maxwell fizikus nagyra értékelte őket, és felhasználta őket az elvek további megértésére. elektromágnesesség... Maxwell lehetővé tette az emberiség számára, hogy megértse, hogyan oszlik el az elektromosság a vezető felületén.

Ha tudni akarod, milyen lenne a világ Faraday és Maxwell felfedezései nélkül, akkor képzeld el, hogy nem létezik elektromosság: nem lenne rádió, televízió, mobiltelefon, műholdak, számítógépek és minden kommunikációs eszköz. Képzeld el, hogy a 19. században vagy, mert áram nélkül ott lennél.

A felfedezések során Faraday és Maxwell nem tudhatta, hogy munkájuk egy fiatal férfit inspirált arra, hogy felfedje a fény titkait, és keresse kapcsolatát az Univerzum legnagyobb erejével. Ez a fiatalember Albert Einstein volt.

Relativitás-elmélet

Einstein egyszer azt mondta, hogy minden elméletet meg kell magyarázni a gyerekeknek. Ha nem értik a magyarázatot, akkor az elmélet értelmetlen. Einstein gyerekkorában egyszer olvasott egy gyerekkönyvet az elektromosságról, akkor még csak kialakulóban volt, és egy egyszerű távíró is csodának tűnt. Ezt a könyvet egy bizonyos Bernstein írta, és felkérte az olvasót, hogy képzelje el, ahogy egy vezetékben utazik egy jellel együtt. Elmondhatjuk, hogy akkor Einstein fejében megszületett a forradalmi elmélete.

Fiatal emberként, a könyvvel kapcsolatos benyomásaitól inspirálva, Einstein elképzelte, hogy egy fénysugárral mozog. 10 évig töprengett ezen a gondolaton, gondolataiban a fény, az idő és a tér fogalmán is.

A Newton által leírt világban az idő és a tér elválik egymástól: amikor a Földön délelőtt 10 óra volt, akkor a Vénuszon és a Jupiteren, és az egész Univerzumban ugyanannyi idő volt. Az idő olyasvalami volt, ami soha nem tért el és nem állt meg. De Einstein másképp érzékelte az időt.

Az idő egy folyó, amely a csillagok körül kanyarog, lassul és felgyorsul. És ha a tér és az idő változhat, akkor megváltoznak az atomokról, testekről és általában az Univerzumról alkotott elképzeléseink!

Einstein elméletét úgynevezett gondolatkísérletekkel mutatta be. Ezek közül a leghíresebb az Iker-paradoxon. Tehát van két ikerünk, akik közül az egyik rakétával repül az űrbe. Mivel szinte fénysebességgel repül, lelassul benne az idő. Miután ez az iker visszatér a Földre, kiderül, hogy fiatalabb, mint aki a bolygón maradt. Tehát az időpont: Különböző részek Az univerzum másképp megy. Ez a sebességtől függ: minél gyorsabban mozogsz, annál lassabb az idő.

Ezt a kísérletet bizonyos mértékig orbitális űrhajósokkal végzik. Ha az ember a világűrben van, akkor számára lassabban telik az idő. Az űrállomáson lassabban telik az idő. Ez a jelenség a műholdakat is érinti. Vegyük például a GPS-műholdakat: néhány méteres pontossággal mutatják az Ön pozícióját a bolygón. A műholdak 29 000 km/h sebességgel keringenek a Föld körül, tehát a relativitáselmélet posztulátumai alkalmazhatók rájuk. Ezt figyelembe kell venni, mert ha lassabban jár az óra a térben, akkor a földi idővel való szinkronizálás elromlik és a GPS rendszer sem működik.

E = mc 2

Valószínűleg ez a világ leghíresebb formulája. A relativitáselméletben Einstein bebizonyította, hogy a fénysebesség elérésekor a test feltételei elképzelhetetlen módon megváltoznak: lelassul az idő, összehúzódik a tér, és nő a tömeg. Minél nagyobb a sebesség, annál nagyobb a testsúly. Gondolj csak bele, a mozgás energiája megnehezít. A tömeg a sebességtől és az energiától függ. Einstein elképzelt egy zseblámpát, amely fénysugarat bocsát ki. Pontosan ismert, hogy mennyi energia jön ki a zseblámpából. Ugyanakkor megmutatta, hogy a zseblámpa világosabb lett, i.e. világosabb lett, amikor fényt kezdett kibocsátani. Tehát E - a zseblámpa energiája m-től függ - a tömeg arányában c 2. Ez egyszerű.

Ez a képlet azt is megmutatta, hogy egy kis tárgy hatalmas energiát tartalmazhat. Képzeld el, hogy egy baseballlabdát dobnak rád, és te elkapod. Minél többet dobnak rá, annál több energiája lesz.

Most a nyugalmi állapotról. Amikor Einstein levezette képleteit, rájött, hogy a testnek még nyugalomban is van energiája. Ha kiszámítja ezt az értéket a képlet szerint, látni fogja, hogy az energia valóban óriási.

Einstein felfedezése óriási tudományos ugrás volt. Ez volt az első pillantás az atom erejére. Mielőtt a tudósoknak idejük lett volna, hogy teljesen felismerjék ezt a felfedezést, megtörtént a következő, amely ismét mindenkit sokkba taszított.

Kvantum elmélet

A kvantumugrás a lehető legkisebb ugrás a természetben, felfedezése pedig a legnagyobb áttörést jelentette a tudományos gondolkodásban.

A szubatomi részecskék, például az elektronok, anélkül mozoghatnak egyik pontból a másikba, hogy felvennék a köztük lévő teret. Makrokozmoszunkban ez lehetetlen, de az atom szintjén ez törvény.

A kvantumelmélet a 20. század legelején jelent meg, amikor a klasszikus fizikában válság volt. Sok olyan jelenséget fedeztek fel, amely ellentmondott Newton törvényeinek. Madame Curie például felfedezte a rádiumot, ami maga is világít a sötétben, az energiát a semmiből vették, ami ellentmondott az energiamegmaradás törvényének. 1900-ban az emberek azt hitték, hogy az energia folytonos, és hogy az elektromosság és a mágnesesség végtelenül felosztható bármilyen részre. És a nagy fizikus, Max Planck merészen kijelentette, hogy az energia bizonyos térfogatokban - kvantumokban - létezik.

Ha azt képzeljük, hogy fény csak ezekben a térfogatokban létezik, akkor sok jelenség már az atom szintjén is érthetővé válik. Az energia szekvenciálisan és bizonyos mennyiségben szabadul fel, ezt ún kvantumhatásés azt jelenti, hogy az energia hullámos.

Aztán azt gondolták, hogy az univerzum teljesen más módon jött létre. Az atom olyannak tűnt, mint egy tekelabda. Hogyan lehet egy labdának hullámtulajdonsága?

1925-ben egy osztrák fizikus végül kidolgozott egy hullámegyenletet, amely leírja az elektronok mozgását. Hirtelen lehetségessé vált az atom belsejébe nézni. Kiderült, hogy az atomok egyszerre hullámok és részecskék is, ugyanakkor nem állandóak.

Ki lehet számítani annak lehetőségét, hogy egy személy atomokra bomlik, majd a fal másik oldalán materializálódik? Abszurdnak hangzik. Hogyan ébredhetsz fel reggel és a Marson lehetsz? Hogyan tud aludni és felébredni a Jupiteren? Lehetetlen, de ennek a valószínűsége egészen reális. Ennek a valószínűsége nagyon kicsi. Ahhoz, hogy ez megtörténjen, az embernek meg kell tapasztalnia az Univerzumot, de az elektronok esetében ez mindig megtörténik.

Minden modern „csoda”, mint például a lézersugarak és a mikrochipek azon az alapon működik, hogy egy elektron egyszerre két helyen lehet. Hogyan lehetséges ez? Nem tudod pontosan, hol van az objektum. Ez olyan nehéz akadály lett, hogy még Einstein is feladta a kvantumelmélet tanulmányozását, azt mondta, nem hiszi el, hogy Isten kockakockát játszik az univerzumban.

Minden furcsaság és bizonytalanság ellenére a kvantumelmélet továbbra is a szubatomi világ legjobb megértése.

A fény természete

A régiek azon töprengtek: miből van az univerzum? Azt hitték, hogy földből, vízből, tűzből és levegőből áll. De ha igen, mi a fény? Nem helyezhető edénybe, nem lehet megérinteni, érezni, formátlan, de mindenhol jelen van körülöttünk. Egyszerre mindenhol ott van és sehol. Mindenki látta a fényt, de nem tudta, mi az.

A fizikusok évezredek óta próbálják megválaszolni ezt a kérdést. a legnagyobb elmék a fény természetének kutatásán dolgoztak, Isaac Newtontól kezdve. Newton maga használta a prizmával elválasztott napfényt, hogy a szivárvány összes színét egyetlen sugárban jelenítse meg. Ez azt jelentette, hogy a fehér fény a szivárvány összes színének sugaraiból állt.

Newton megmutatta, hogy a vörös, narancs, sárga, zöld, cián, kék és lila színek fehér fénnyel kombinálható. Ez elhitette vele, hogy a fény részecskékre oszlik, amelyeket részecskéknek nevezett. Így az első fényelmélet- korpuszkuláris.

Képzeld el a tenger hullámait: bárki tudja, hogy amikor az egyik hullám egy bizonyos szögben ütközik a másikkal, a két hullám keveredik. Jung ugyanezt tette a fénnyel. Úgy csinálta, hogy a két forrás fénye metsze egymást, és a metszéspont jól látható legyen.

Tehát akkor mind a két fényelmélet létezett: a korpuszkuláris Newtonnál és a hullám-elmélet Jungnál. Aztán Einstein hozzálátott az üzlethez, aki azt mondta, hogy talán mindkét elméletnek van értelme. Newton kimutatta, hogy a fénynek vannak részecsketulajdonságai, Jung pedig bebizonyította, hogy a fénynek lehetnek hullámtulajdonságai. Ez mind ugyanannak a dolognak a két oldala. Vegyünk például egy elefántot: ha a törzsénél fogod, azt gondolod, hogy kígyó, és ha megragadod a lábát, akkor úgy tűnik, hogy az egy fa, de valójában az elefántnak van mindkettő tulajdonságait. Einstein bemutatta a koncepciót a fény dualizmusa, azaz mind a részecskék, mind a hullámok tulajdonságainak jelenléte a fényben.

Ahhoz, hogy meglássuk a fényt, ahogyan ma ismerjük, három zseni munkája kellett három évszázadon át. Felfedezéseik nélkül még a korai középkorban élhettünk volna.

Neutron

Az atom olyan kicsi, hogy nehéz elképzelni. Egy homokszem 72 kvintimillió atomot tartalmaz. Az atom felfedezése újabb felfedezéshez vezetett.

Az emberek 100 évvel ezelőtt tudtak az atom létezéséről. Azt gondolták, hogy az elektronok és a protonok egyenletesen oszlanak el benne. Ezt „mazsolapuding”-modellnek nevezték, mert úgy gondolták, hogy az elektronok úgy oszlanak el az atomban, mint a mazsola a pudingban.

A 20. század elején kísérletet végzett azzal a céllal, hogy még jobban megvizsgálja az atom szerkezetét. Radioaktív alfa-részecskéket irányított az aranyfóliára. Tudni akarta, mi történik, amikor az alfa-részecskék aranyba érnek. A tudós nem számított semmi különösre, mivel úgy gondolta, hogy az alfa-részecskék többsége visszaverődés és irányváltás nélkül fog áthaladni az aranyon.

Az eredmény azonban váratlan volt. Szerinte ez ugyanaz, mintha egy 380 mm-es lövedéket lőnének ki egy anyagdarabra, és egyúttal a lövedék visszapattanna róla. Az alfa-részecskék egy része azonnal lepattant az aranyfóliáról. Ez csak akkor történhetett meg, ha az atom belsejében volt egy kis sűrű anyag, nem úgy oszlott el, mint a mazsola a pudingban. Rutherford ezt a kis mennyiségű anyagot nevezte el mag.

Chadwick egy kísérletet végzett, amely kimutatta, hogy az atommag protonokból és neutronokból áll. Ehhez egy nagyon ügyes felismerési módszert alkalmazott. Chadwick kemény paraffint használt a radioaktív folyamatból kikerülő részecskék felfogására.

Szupravezetők

A Fermi rendelkezik a világ egyik legnagyobb részecskegyorsítójával. Ez egy 7 kilométeres föld alatti gyűrű, amelyben a szubatomi részecskék a fénysebesség közelébe gyorsulnak, majd ütköznek. Ez csak a szupravezetők megjelenése után vált lehetségessé.

A szupravezetőket 1909 körül fedezték fel. Egy név szerint holland fizikus volt az első, aki rájött, hogyan lehet héliumot gázból folyadékká alakítani. Ezt követően fagyasztó folyadékként használhatta a héliumot, és nagyon alacsony hőmérsékleten szerette volna tanulmányozni az anyagok tulajdonságait. Abban az időben az embereket az érdekelte, hogy egy fém elektromos ellenállása hogyan függ a hőmérséklettől – akár emelkedik, akár csökken.

Kísérletekhez higanyt használt, amit jól tudott tisztítani. Egy speciális készülékbe helyezte, folyékony héliumba ejtette a fagyasztóba, csökkentette a hőmérsékletet és megmérte az ellenállást. Azt találta, hogy minél alacsonyabb a hőmérséklet, annál kisebb az ellenállás, és amikor a hőmérséklet elérte a mínusz 268 ° C-ot, az ellenállás nullára csökkent. Ezen a hőmérsékleten a higany veszteség és áramlási zavar nélkül vezetné az elektromosságot. Ezt szupravezetésnek nevezik.

A szupravezetők lehetővé teszik az elektromos áram áramlását energiaveszteség nélkül. A Fermi laboratóriumban erős mágneses mező létrehozására használják őket. Mágnesekre azért van szükség, hogy a protonok és az antiprotonok egy fazotronban és egy hatalmas gyűrűben mozoghassanak. Sebességük majdnem megegyezik a fénysebességgel.

A Fermi laboratóriumában található részecskegyorsító hihetetlenül erős tápegységet igényel. Minden hónapban egymillió dollár áramra van szükség ahhoz, hogy a szupravezetőket mínusz 270 °C-ra hűtsék, amikor az ellenállás nulla.

Most az a fő feladat, hogy olyan szupravezetőket találjunk, amelyek többen működnének magas hőmérsékletekés olcsóbb lenne.

A 80-as évek elején az IBM svájci fióktelepének kutatóinak egy csoportja felfedezte új típusú szupravezetők, amelyek ellenállása nulla volt a szokásosnál 100 °C-kal magasabb hőmérsékleten. Természetesen 100 fokkal abszolút nulla felett nem ugyanaz a hőmérséklet, mint a fagyasztóban. Olyan anyagot kell találni, amely normál szobahőmérsékleten szupravezető lenne. Ez lenne a legnagyobb áttörés és forradalom a tudomány világában. Bármi, ami most elektromos árammal működik, sokkal hatékonyabbá válna. A szubatomi részecskéket fénysebességgel ütköztető gyorsítók kifejlesztésével az ember tudatára ébredt, hogy tucatnyi más részecske is létezik, amelyekbe atomok törtek szét. A fizikusok mindezt "a részecskék állatkertjének" kezdték nevezni.

Murray Gell-Mann amerikai fizikus mintázatot vett észre az „állatkert” számos újonnan felfedezett részecskéjében. A részecskéket a szokásos jellemzők szerint csoportokra osztotta. Útközben izolálta az atommag legkisebb alkotórészeit, amelyekből maguk a protonok és neutronok állnak.

A Gell-Mann által felfedezett kvarkok a szubatomi részecskékre ugyanazok, mint a periódusos rendszer a kémiai elemekre. 1969-es felfedezéséért Murray Gell-Man fizikai Nobel-díjat kapott. A legkisebb anyagi részecskék osztályozása az egész „állatkertjüket” korszerűsítette.

Bár Gell-Manom ​​meg volt győződve a kvarkok létezéséről, nem gondolta, hogy bárki is észlelheti őket. Elméleteinek helyességét kollégáinak a stanfordi lineáris gyorsítóban végzett sikeres kísérletei igazolták először. Ebben az elektronokat elválasztották a protonoktól, és a protonról makrofelvételt készítettek. Kiderült, hogy van három kvark.

Nukleáris erők

Az a vágyunk, hogy választ találjunk az Univerzummal kapcsolatos minden kérdésre, az embert az atomokba és kvarkokba, valamint a galaxison kívülre vezette. Ez a felfedezés sok ember évszázados munkájának eredménye.

Isaac Newton és Michael Faraday felfedezései után a tudósok úgy vélték, hogy a természetnek két fő ereje van: a gravitáció és az elektromágnesesség. De a 20. században további két erőt fedeztek fel, amelyeket egyetlen fogalom egyesített - az atomenergia. Így négy természeti erő létezett.

Minden erő egy meghatározott spektrumban hat. A gravitáció megakadályozza, hogy 1500 km/h sebességgel repüljünk az űrbe. Aztán vannak elektromágneses erőink – fény, rádió, televízió stb. ezen kívül van még két erő, aminek a hatásmezeje nagyon korlátozott: van egy nukleáris vonzás, amely megakadályozza a mag szétesését, és van egy nukleáris energia, amely radioaktivitást bocsát ki és mindent megfertőz, és nem mellesleg felmelegíti a Föld középpontját, ennek köszönhető, hogy bolygónk közepe több milliárd éve nem hűlt le - ez a passzív sugárzás hatása, amely hővé alakul.

Hogyan lehet felismerni a passzív sugárzást? Ez a Geiger-számlálóknak köszönhetően lehetséges. Részecskék, amelyek akkor szabadulnak fel, amikor egy atomot más atomokra osztanak, és kis elektromos kisülést hoznak létre, amely mérhető. Amikor észleli, a Geiger-számláló kattan.

Hogyan méri a nukleáris vonzerőt? Itt már nehezebb a helyzet, mert éppen ez az erő akadályozza meg az atom szétesését. Itt atomosztóra van szükségünk. Az atomot szó szerint töredékekre kell bontani, valaki ezt a folyamatot egy zongora ledobásához hasonlította a lépcsőn, hogy megértsük a működési elveit, figyelve a zongora hangjait, amikor nekiütközik a lépcsőknek.(gyenge erő) és az atomenergia (erős erő). Az utóbbi kettőt kvantumerőknek nevezzük, és leírásaik kombinálhatók egy úgynevezett standard modellben. Lehet, hogy ez a tudománytörténet legrondább elmélete, de szubatomi szinten valóban lehetséges. A Standard Model elmélet azt állítja, hogy jobb, de soha nem szűnik meg csúnya lenni. Másrészt a gravitációnk van - egy csodálatos, gyönyörű rendszer, könnyekig gyönyörű - a fizikusok szó szerint sírnak, amikor meglátják Einstein képleteit. Arra törekednek, hogy a természet összes erejét egyetlen elméletben egyesítsék, és ezt "minden elméletének" nevezzék. Mind a négy erőt egyetlen szuperhatalommá egyesítené, amely az idők kezdete óta létezik.

Nem ismert, hogy valaha is sikerül-e felfedeznünk egy olyan szuperhatalmat, amely magában foglalja a természet mind a négy alapvető erejét, és hogy képesek leszünk-e mindennek fizikai elméletét megalkotni. Egy dolog azonban biztos: minden felfedezés új kutatásokhoz vezet, és az emberek – a bolygó legkíváncsibb faja – soha nem hagyják abba a megértésre, keresésre és felfedezésre irányuló törekvést.

Ladchenko Natalia 10. osztály MAOU 11. számú Középiskola Kalinyingrád 2013

Fizika absztrakt

Letöltés:

Előnézet:

Annotáció.

Absztrakt "Véletlen felfedezés".
"Csodálatos közelség" jelölés.

10 "A" osztályú MAOU 11. sz. középiskola

Ebben az esszében széles körben feltártunk egy olyan témát, amely a törvényekre és a felfedezésekre, különösen a fizika véletlenszerű felfedezéseire, az ember jövőjével való kapcsolatára vonatkozik. Ez a téma nagyon érdekesnek tűnt számunkra, mert nap mint nap megtörténnek velünk azok a balesetek, amelyek a tudósok nagy felfedezéseihez vezettek.
Megmutattuk, hogy a törvények, köztük a fizika törvényei rendkívül fontos szerepet játszanak a természetben. És hangsúlyozták: fontos, hogy a természet törvényei megismerhetővé tegyék Univerzumunkat, alávetve az emberi elme erejének.

Beszéltek arról is, hogy mi a felfedezés, és megpróbálták pontosabban leírni a fizikai felfedezések osztályozását.

Ezután példákkal írták le az összes felfedezést.

A véletlenszerű felfedezésekre fókuszálva konkrétabban szóltunk ezek jelentőségéről az emberiség életében, történetükről és szerzőikről.
Hogy teljesebb képet kapjon arról, hogyan történtek és mit jelentenek az előre nem látható felfedezések most, a legendákhoz, a felfedezések cáfolatához, a költészethez és a szerzők életrajzához fordultunk.

Ma a fizika tanulmányozásában ez a téma releváns és érdekes a kutatás számára. A felfedezések esélyeinek tanulmányozása során kiderült, hogy a tudomány áttörését olykor egy számításokba, tudományos kísérletekbe beférkőzött hibának, vagy nem a tudósok legkellemesebb jellemvonásainak, például a hanyagságnak, pontatlanságnak köszönhetjük. Így vagy sem, a mű elolvasása után ítélkezik.

Kalinyingrád város önkormányzati autonóm oktatási intézménye, №11 középiskola.

Fizika absztrakt:

"Véletlen felfedezések a fizikában"

A "Csodálatos közeli" kategóriában

10 "A" osztály tanulói.
Vezető: Bibikova I.N.

2012-es év

Bevezetés ……………………………………………………… .... 3 p.

A felfedezések osztályozása ………………………………… ..... 3 p.

Véletlen felfedezések …………………………………… ..... 5 p.

Az egyetemes gravitáció törvénye …………………………………… 5 pp.

A testek felhajtóerejének törvénye ………………………………………… ..11 p.

Állati elektromosság ……………………………………… ... 15 pp.

Brown-mozgás …………………………………………… 17 pp.

Radioaktivitás ……………………………………………… .18 ​​p.

Váratlan felfedezések itt Mindennapi élet……… 20 oldal

Mikrohullámú sütő ……………………………………………… 22 p.

Függelék ………………………………………………………… 24 pp.

Felhasznált irodalom jegyzéke …………………………… 25 oldal.

Természeti törvények - a világegyetem csontváza. Támogatják, formát adnak, összekötik. Együtt lélegzetelállító és fenséges képet testesítenek meg világunkról. A legfontosabb azonban talán az, hogy a természet törvényei megismerhetővé teszik Univerzumunkat, alávetve az emberi elme erejének. Egy olyan korszakban, amikor már nem hiszünk abban, hogy képesek vagyunk irányítani a körülöttünk lévő dolgokat, ezek arra emlékeztetnek bennünket, hogy még a legtöbb összetett rendszerek engedelmeskedjen az egyszerű törvényeknek, amelyeket az átlagember is megért.
Az univerzumban található objektumok skálája hihetetlenül széles - a csillagoktól, amelyek tömege harmincszorosa a Napnak, a mikroorganizmusokig, amelyek szabad szemmel nem láthatók. Ezek a tárgyak és kölcsönhatásaik alkotják azt, amit anyagi világnak nevezünk. Elvileg minden objektum létezhetne a saját törvényei szerint, de egy ilyen univerzum kaotikus és nehezen érthető lenne, bár a logika szempontjából lehetséges. Az pedig, hogy nem egy ilyen kaotikus univerzumban élünk, inkább a természeti törvények létezésének következménye lett.

De hogyan születnek a törvények? Mi viszi az embert egy új minta felismeréséhez, egy új találmány megalkotásához, valami ehhez képest teljesen ismeretlen dolog felfedezéséhez stb.? Határozottan felfedezés. Felfedezés történhet a természet megfigyelésének folyamatában – a tudomány első lépéseként, kísérlet, kísérlet, számítások során, vagy akár... véletlenül is! Kezdjük azzal, hogy mi a felfedezés.

Az anyagi világ eddig ismeretlen, objektíven létező törvényeinek, tulajdonságainak, jelenségeinek felfedezése-meghatározása, alapvető változtatások a tudás szintjén. A felfedezést elismerik tudományos álláspont, amely egy kognitív feladat megoldása, és globális léptékben is újdonság. A tudományos találgatásokat és hipotéziseket meg kell különböztetni a felfedezésektől. A felfedezést nem ismerik el egyetlen tény megállapításaként (néha felfedezésnek is nevezik), ideértve a földrajzi, régészeti, őslénytani, ásványlelőhelyeket, valamint a társadalomtudományok helyzetét.

A tudományos felfedezések osztályozása.
A felfedezések a következők:

Ismételt (beleértve az egyidejű).

Megjósolt.

Kiszámíthatatlan (véletlen).

Koraszülött.

Lemaradás.

Sajnos ez a besorolás nem tartalmaz egy nagyon fontos részt - a felfedezéssé vált hibákat.

Van egy bizonyos kategória előre látható felfedezéseket. Megjelenésük az új paradigma nagy előrejelző erejével függ össze, amelyet az azt készítők felhasználtak jóslataikhoz. Az előre jelzett felfedezések közé tartozik az Uránusz műholdjainak felfedezése, az inert gázok felfedezése, a Mengyelejev által kidolgozott elemperiódusos rendszer előrejelzései alapján, ő a periodikus törvény alapján jósolta meg azokat. Ugyanebbe a kategóriába tartozik a Plútó felfedezése, a rádióhullámok felfedezése, amely Maxwell egy másik hullám létezésére vonatkozó előrejelzésén alapul.

Másrészt vannak nagyon érdekesekváratlan, vagy ahogy véletlen felfedezéseknek is nevezik. Leírásuk teljes meglepetést okozott a tudományos közösség számára. Ez a röntgensugárzás, az elektromos áram, az elektron felfedezése... A. Becquerel 1896-os radioaktivitás felfedezését nem lehetett előre látni, mert az atom oszthatatlanságáról szóló megváltoztathatatlan igazság uralja.

Végül ott vannak az ún lemaradva felfedezéseket, nem véletlenül valósították meg, bár a tudományos közösség készen állt rá. Az ok az elméleti indoklás késése lehet. A távcsöveket már a 13. században is használták, de 4 évszázadba telt, mire egy szemüveg helyett 4 párat használtak és így létrehoztak egy távcsövet.
A késés a karakterekhez kapcsolódik műszaki tulajdonságok... Tehát az első lézer csak 1960-ban kezdett működni, bár elméletileg a lézereket közvetlenül Einstein munkáinak megjelenése után is létrehozhatták volna. kvantum elmélet gerjesztett sugárzás.
A Brown-mozgás nagyon késői felfedezés. Nagyítóval csinálták, pedig már 200 éve, hogy 1608-ban feltalálták a mikroszkópot.

A fenti felfedezések mellett vannak felfedezések megismételt. A tudománytörténetben az alapvető problémák megoldásával kapcsolatos alapvető felfedezések többségét több tudós tette, akik különböző országokban dolgozva ugyanarra az eredményre jutottak. A tudomány tudományában az újbóli felfedezéseket tanulmányozzák. R. Merton és E. Barber. 264 történelmi újrafelfedezést elemeztek. A legtöbb 179 bináris, 51 háromtagú, 17 kvaterner, 6 kvintális, 8 hexadecimális.

Különösen érdekesek az esetekegyidejű felfedezések,vagyis azok az esetek, amikor a felfedezőket szó szerint órák választották el. Ide tartozik Charles Darwin és Wallace természetes kiválasztás elmélete.

Korai felfedezések.Ilyen felfedezésekre akkor kerül sor, ha a tudományos közösség nincs felkészülve egy adott felfedezés elfogadására, és tagadja azt, vagy nem veszi észre. A felfedezés tudományos közösség általi megértése nélkül nem használható fel az alkalmazott kutatásban, majd a technológiában. Ide tartozik az oxigén, Mendel elmélete.

Véletlen felfedezések.

A történelmi adatokból kiderül: egyes felfedezések és találmányok fáradságos munka eredménye, ráadásul több tudós egyszerre, mások tudományos felfedezések teljesen véletlenül születtek, vagy fordítva, a felfedezések hipotéziseit sok éven át tárolták.
Ha véletlen felfedezésekről beszélünk, elég csak felidézni a jól ismert almát, amely Newton fényes fejére esett, ami után felfedezte az egyetemes gravitációt. Arkhimédész fürdője ösztönözte a folyadékba merített testek felhajtóerejének törvényének felfedezését. Alexander Fleming pedig, aki véletlenül beleütközött a penészbe, penicillint fejlesztett ki. Az is megesik, hogy a tudomány áttörését egy számításokba, tudományos kísérletekbe beférkőzött hibának, vagy nem a tudósok legkellemesebb jellemvonásainak, például a hanyagságnak és pontatlanságnak köszönhetjük.

Az emberek életében sok olyan baleset történik, amelyet kihasználnak, bizonyos örömet szereznek, és nem is gondolják, hogy meg kell köszönni Őfelségének ezt az örömet.

Maradjunk az érintett témánál véletlen felfedezések a fizika területén. Elvégeztünk egy kis tanulmányt olyan felfedezésekről, amelyek bizonyos mértékig megváltoztatták életünket, mint például Arkhimédész törvénye, mikrohullámú sütő, radioaktivitás, röntgensugarak és még sok más. Ne felejtsük el, hogy ezeket a felfedezéseket nem tervezték. Nagyon sok ilyen véletlen felfedezés van. Hogyan történik egy ilyen felfedezés? Milyen készségekkel és tudással kell rendelkeznie? Vagy a részletekre való odafigyelés és a kíváncsiság a siker kulcsa? E kérdések megválaszolásához úgy döntöttünk, hogy megismerkedünk a véletlen felfedezések történetével. Izgalmasnak és tanulságosnak bizonyultak.

Kezdjük a leghíresebb váratlan felfedezéssel.

Az egyetemes gravitáció törvénye.
Amikor meghalljuk a „véletlen felfedezés” kifejezést, legtöbbünkben ugyanez a gondolat jut eszünkbe. Természetesen mindannyian emlékszünk a jól ismertekreNewton alma.
Pontosabban az a híres történet, hogy egyszer a kertben sétálva Newton látta, hogy egy alma leesik az ágról (vagy egy alma esett a tudós fejére), és ez lökte az egyetemes gravitáció törvényének felfedezéséhez.

Ennek a történetnek van egy érdekes története. Nem meglepő, hogy sok tudománytörténész és tudós megpróbálta megállapítani, hogy ez igaz-e. Valójában sokak számára csak mítosznak tűnik. Ma is mindenkivel a legújabb technológiaés a tudomány területén való képességet nehéz megítélni ennek a történetnek a megbízhatóságának fokát. Próbáljunk érvelni amellett, hogy ebben a véletlenszerűségben még mindig van hova felkészülni egy tudós gondolataira.
Nem nehéz feltételezni, hogy még Newton előtt is rengeteg ember fejére esett az alma, és ebből csak tobozokat kaptak. Hiszen egyikük sem gondolt arra, hogy az almák miért esnek a földre, miért vonzódnak hozzá. Vagy gondolta, de nem vitte gondolatait logikus végére. Véleményem szerint Newton egy fontos törvényt fedezett fel, egyrészt azért, mert ő volt Newton, másrészt azért, mert állandóan azon gondolkodott, hogy milyen erők mozgatják az égitesteket, és egyúttal egyensúlyban is legyenek.
Newton egyik elődje a fizika és a matematika területén, Blaise Pascal azt a gondolatot fejezte ki, hogy csak képzett emberek tesznek véletlenszerű felfedezéseket. Nyugodtan vitatkozhatunk amellett, hogy az a személy, akinek a feje nem foglalkozik semmilyen probléma vagy probléma megoldásával, nem valószínű, hogy véletlenül felfedez majd benne. Talán Isaac Newton, ha egyszerű gazda és családapa lett volna, nem töprengett volna azon, hogy miért esett le az alma, hanem csak tanúja lett volna ennek a nagyon meg nem nyitott gravitációs törvénynek, mint korábban sokan mások. Talán, ha művész lenne, fogna egy ecsetet és festene egy képet. De ő fizikus volt, és választ keresett a kérdéseire. Ezért felfedezte a törvényt. Ennél megállva azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a szerencsének vagy szerencsének is nevezett eset csak annak jön el, aki keresi, és folyamatosan készen áll arra, hogy a lehető legtöbbet kihozza a neki esett esélyből.

Figyeljünk ennek az esetnek a bizonyítására, és egy ilyen ötlet támogatóira.

SI Vavilov kiváló Newton életrajzában azt írja, hogy ez a történet látszólag megbízható és nem legenda. Indoklásában Stuckley, Newton közeli barátja vallomására hivatkozik.
Barátja, William Steckley, aki 1725. április 15-én Londonban járt Newtonban, ezt mondja az "Isaac Newton életének emlékei" című könyvében: "Mióta meleg volt, délutáni teát ittunk a kertben, a terítés árnyékában. almafák. Csak ketten voltunk. Köztünk egyébként ő (Newton) mesélte, hogy pontosan ugyanebben a helyzetben jutott először eszébe a gravitáció. Ezt az alma leesése okozta. , amikor gondolataiba merülve ült.Miért esik mindig függőlegesen az alma, tűnődött magában, miért nem oldalra, hanem mindig a Föld közepére. vonzó erő anyagban, a Föld közepén koncentrálódik. Ha az anyag így vonzza a másik anyagot, akkor léteznie kell

mennyiségével arányos. Ezért az alma ugyanúgy vonzza a Földet, mint a Föld az almát. Ezért kell lennie egy olyan erőnek, mint amit gravitációnak nevezünk, és amely az egész univerzumon keresztül terjed."

Nyilvánvaló, hogy ezek a gravitációval kapcsolatos gondolatok 1665-ből vagy 1666-ból származnak, amikor Newton a londoni pestisjárvány miatt kénytelen volt vidéken élni. Newton lapjaiban a következő feljegyzést találták a „pestisévekről”: „... abban az időben feltalálói képességeim fényében voltam, és többet gondolkodtam a matematikán és a filozófián, mint valaha.”

Stuckley vallomása nem volt széles körben ismert (Stuckley emlékiratai csak 1936-ban jelentek meg), de a híres francia író, Voltaire, egy 1738-ban megjelent könyvében, amelyet Newton gondolatainak első népszerű bemutatásának szenteltek, hasonló történetet közöl. Ezzel Katharina Barton, Newton unokahúga és társa vallomására hivatkozik, aki 30 évig mellette élt. Férje, John Conduit, aki Newton asszisztenseként dolgozott, visszaemlékezésében a tudós történetére támaszkodva ezt írta: „1666-ban Newton kénytelen volt visszatérni Cambridge-ből egy időre woolsthorpe-i birtokára, mivel ott pestisjárvány Londonban.Egyszer a kertben pihent, egy lehulló alma láttán az a gondolata támadt benne, hogy a gravitációs erőt nem korlátozza a Föld felszíne, hanem sokkal tovább terjed. Miért ne Csak 20 évvel később (1687-ben) jelentek meg "A természetfilozófia matematikai alapelvei", ahol Newton bebizonyította, hogy a Holdat ugyanaz a gravitációs erő tartja a pályáján, amelynek hatására a testek a Föld felszínére esnek. a Föld.

Ez a történet gyorsan népszerűvé vált, de sokakban kétségeket keltett.

A nagy orosz tanár, KD Ushinsky éppen ellenkezőleg, mély értelmet látott az alma történetében. Newtont az úgynevezett világi emberekkel szembeállítva ezt írta:

„Newton zsenialitása kellett ahhoz, hogy hirtelen meglepődjön, hogy az alma a földre esett. A világ mindentudó emberei nem csodálkoznak az ilyen "vulgaritásokon". Még az ilyen hétköznapi eseményeken való meglepetést is egy kicsi, gyerekes, még meg nem formálódott gyakorlati elme jelének tekintik, bár ugyanakkor gyakran maguk is meglepődnek a tényleges hitványságon."
a magazinban" Modern fizika"(Angol" Contemporary Physics ") 1998-ra az angol Keesing, a York Egyetem oktatója, aki rajong a tudomány történetéért és filozófiájáért, megjelent egy cikket" The History of the Newtonian Apple Tree. "Keesing azon a véleményen van, hogy a legendás almafa volt az egyetlen Newton kertjében, és képeivel történeteket, rajzokat ad.A legendás fa majdnem száz évig élte túl Newtont, és 1820-ban egy heves zivatarban pusztult el.Egy belőle készült széket Angliában őriznek, magángyűjteményben. Ez a felfedezés, amely valóban a véletlennek köszönhető, néhány költő múzsájaként szolgált.

Kaisyn Kuliev szovjet költő költői formában közvetítette gondolatait. Egy kis, bölcs verset írt "Élni csodálkozva":
„Nagyszerű alkotások születnek

Azért, mert néha valahol

A hétköznapiakat meglepik a jelenségek

Tudósok, művészek, költők”.

Íme még néhány példa arra, hogyan tükröződött az alma története a szépirodalomban.

Newton honfitársa, a nagy angol költő, Byron Don Juan című versében a 10. éneket a következő két versszakkal kezdi:
"Az almával történt, hogy leesett, hogy félbeszakítsa

Newton mély gondolatai,

És azt mondják (nem válaszolok

A bölcsek találgatásai és tanításai)

Megtalálta a bizonyítási módot

A gravitációs erő nagyon világos.

Egy eséssel tehát csak ő alma

Képes volt megbirkózni az ádámi időkkel.

* * *

Leestünk az almától, de ez a gyümölcs

Újra felemelte a szegény emberi fajt

(Ha az adott epizód helyes).

Newton kövezett útja

A szenvedést enyhítette a súlyos elnyomás;

Azóta számos felfedezés született,

És igaz, egyszer elmegyünk a Holdra,

(Köszönet a pároknak *), irányítsuk az utat."

Fordította I. Kozlov. Az eredeti "gőzgépben".

Vladimir Alekseevich Soloukhin - a vidéki próza kiemelkedő képviselője, az "Alma" című versében kissé váratlanul írt ugyanerről a témáról:

„Meggyőződésem, hogy Isaac Newton

Az alma, ami kinyílt

Ő a gravitáció törvénye,

Hogy ő az övé,

Végül megettem."

Végül Mark Twain humoros ízt adott az egész epizódnak. A "Amikor titkárként szolgáltam" című történetben ezt írja:

„Mi a hírnév? A véletlen íve! Sir Isaac Newton felfedezte, hogy az alma a földre esik – őszintén szólva, előtte emberek milliói tettek ilyen csekély felfedezéseket. Newtonnak azonban hatalmas szülei voltak, és rendkívüli eseménnyé varázsolták ezt a banális esetet, és az együgyűek felkiáltottak. És Newton egy pillanat alatt híres lett."
Ahogy fentebb írtuk, ennek az ügynek sok ellenfele volt és van, akik nem hiszik, hogy az alma vezette a tudóst a törvény felfedezéséhez. Sokak számára ez a hipotézis kétségeket ébresztett. Voltaire könyvének megjelenése után, 1738-ban, amelyet Newton gondolatainak első népszerű bemutatásának szenteltek, záporoztak a viták, valóban így volt? Azt hitték, hogy ez Voltaire újabb találmánya, akiről azt mondták, hogy kora egyik legszellemesebb embere volt. Voltak, akiket még ez a történet is felháborított. Ez utóbbiak közé tartozott a nagy matematikus Gauss is. Ő mondta:

„Az almás történet túl egyszerű; mindegy, hogy leesett-e az alma vagy sem; de nem értem, hogyan feltételezhető, hogy ez az esemény felgyorsíthatott vagy lelassíthatott egy ilyen felfedezést. Valószínűleg így volt: egyszer egy ostoba és szemtelen ember jött Newtonhoz, és megkérdezte tőle, hogyan juthat ilyen nagyszerű felfedezésre. Newton, látva, hogy milyen lény áll előtte, és meg akart szabadulni tőle, azt válaszolta, hogy egy alma esett az orrára, és ez teljesen kielégítette annak az úriembernek a kíváncsiságát.

Íme egy újabb cáfolat ennek az esetnek a történészek részéről, akik számára gyanúsan megnyúlik a szakadék az alma leesésének dátuma és maga a törvény felfedezése között.
Egy alma esett Newtonra.

Inkább fikció, biztos a történész. - Bár Newton barátjának, Stekeleynek a visszaemlékezései után, aki állítólag Newton saját szavaiból, az egyetemes gravitáció törvényébe taszította egy almafáról leesett alma, ez a fa a tudós kertjében szinte egy ideig múzeumi kiállítás volt. század. Newton másik barátja, Pemberton azonban kételkedett egy ilyen esemény lehetőségében. A legenda szerint az esemény a lehulló almával 1666-ban történt. Newton azonban sokkal később fedezte fel törvényét.

A nagy fizikus életrajzírói azt mondják: ha a zsenire esett a gyümölcs, az csak 1726-ban volt, amikor már 84 éves volt, vagyis egy évvel halála előtt. Egyik életrajzírója, Richard Westfall megjegyzi: „A dátum önmagában nem cáfolja az epizód valódiságát. De Newton korát tekintve valahogy kétséges, hogy tisztán emlékezett-e az akkor levont következtetésekre, különösen azért, mert írásaiban egészen más történetet mutatott be.

A hulló almáról szóló mesét szeretett unokahúgának, Katerina Conduitnak komponálta, hogy népszerûen elmagyarázza a lánynak annak a törvénynek a lényegét, amely híressé tette. Az arrogáns fizikus számára Katerina volt az egyetlen a családban, akivel melegen bánt, és az egyetlen nő, akit valaha is megkeresett (az életrajzírók szerint a tudós soha nem ismerte a testi intimitást egy nővel). Még Voltaire is ezt írta: „Fiatalkoromban azt hittem, hogy Newton a saját érdemeinek köszönheti sikereit... Semmi ilyesmi: a fluxusok (az egyenletek megoldására használtak) és a gravitáció haszontalanok lennének e kedves unokahúg nélkül.”

Szóval egy alma esett a fejére? Talán Newton meseként mesélte el legendáját Voltaire unokahúgának, ő továbbadta a nagybátyjának, és senki sem kételkedett Voltaire szavaiban, tekintélye meglehetősen nagy volt.

Egy másik sejtés erről így hangzik: Egy évvel halála előtt Isaac Newton egy anekdotikus történetet kezdett el mesélni barátainak és családjának egy almáról. Senki sem vette őt komolyan, kivéve Newton unokahúgát, Katerina Conduit, aki ezt a mítoszt terjesztette.
Nehéz megérteni, hogy ez mítosz vagy Newton unokahúgának anekdotikus története, vagy egy igazán valószínű eseménysor, amely a fizikust az egyetemes gravitáció törvényének felfedezéséhez vezette. Newton élete, felfedezésének története a tudósok és történészek figyelmének tárgya lett. Newton életrajzaiban azonban sok ellentmondás van; Ez valószínűleg annak tudható be, hogy Newton maga is nagyon titkolózó, sőt gyanakvó ember volt. És életében nem voltak olyan gyakoriak azok a pillanatok, amikor felfedte igazi arcát, gondolati szerkezetét, szenvedélyeit. A tudósok még mindig próbálják újraalkotni életét, és ami a legfontosabb, munkásságát a fennmaradt papírok, levelek, emlékek felhasználásával, de ahogy Newton egyik angol kutatója megjegyezte, "ez nagyrészt egy nyomozó munkája".

Talán Newton titkolózása, az, hogy nem volt hajlandó kívülállókat beengedni kreatív laboratóriumába, adott lendületet a hulló alma legendájának megjelenéséhez. A javasolt anyagok alapján azonban a következő következtetéseket vonhatjuk le:

Mi volt biztos az almás történetben?
Hogy a főiskola elvégzése és az alapdiploma megszerzése után Newton 1665 őszén elhagyta Cambridge-et woolsthorpe-i otthonába. Ok? Az Angliát végigsöprő pestisjárvány – vidéken még mindig kisebb a fertőzés esélye. Ma már nehéz megítélni, mennyire volt szükség erre az intézkedésre orvosi szempontból; mindenesetre nem volt felesleges. Bár Newton kitűnő egészségnek tűnt, idős korára már igen

dús haja maradt, nem hordott szemüveget és csak egy foga veszítette el – de ki tudja, hogyan alakult volna a fizika története, ha Newton a városban marad.

Mi volt még? Kétségtelenül volt a háznál egy kert is, a kertben pedig egy almafa, ősz volt, és ebben az évszakban az alma, mint tudod, gyakran spontán módon leesik a földre. Newtonnak is volt szokása a kertben sétálni, és az őt abban a pillanatban aggasztó problémákon gondolkodni, ezt ő maga sem titkolta: „Folyamatosan szem előtt tartom kutatásom tárgyát, és türelmesen várom, amíg az első pillantás fokozatosan teljes és ragyogó fény. ”… Igaz, ha feltételezzük, hogy akkoriban világított rá egy új törvény egy pillantása (és ma már ezt gondolhatjuk: 1965-ben jelentek meg Newton levelei, amelyek egyikében egyenesen erről beszél), akkor a A "teljesen ragyogó fény" elvárása meglehetősen hosszú ideig tartott - akár húsz évig is. Mert az egyetemes gravitáció törvénye csak 1687-ben jelent meg. Sőt, érdekes, hogy ez a kiadvány nem Newton kezdeményezésére készült, a szó szoros értelmében a Royal Society munkatársa, Edmond Halley, az egyik legfiatalabb és legtehetségesebb "virtuóz" kényszerítette véleményének kifejtésére - mint olyan embereket, akik „a tudományokban kifinomultnak” nevezték akkoriban. Nyomás alatt Newton elkezdte írni a természetfilozófia híres matematikai alapelveit. Először is küldött Halley-nek egy viszonylag kis értekezést "On Motion".

Newton már életében világhírűvé vált, megértette, hogy minden, amit alkotott, nem az értelem végső győzelme a természeti erők felett, hiszen a világ ismerete végtelen. Newton 1727. március 20-án halt meg, 84 évesen. Nem sokkal halála előtt Newton így nyilatkozott: „Nem tudom, hogyan jelenhetek meg a világ előtt, de magamnak úgy tűnik, csak egy fiú vagyok, aki a parton játszik, és úgy szórakozik, hogy a szokásosnál színesebb kavicsot keres. egy gyönyörű kagyló, miközben az igazság nagy óceánja feltáratlanul terül szét előttem." ,,.

A testek felhajtóerejének törvénye.

A véletlen felfedezés másik példája a felfedezés Arkhimédész törvénye ... Az ő felfedezéséhez tartozik a jól ismert „Eureka!”. De erről majd később. Kezdjük azzal, hogy ki és miről híres Arkhimédész.

Arkhimédész egy ókori görög matematikus, fizikus és mérnök Siracusából. Sok felfedezést tett a geometriában. Lerakta a mechanika, a hidrosztatika alapjait, számos könyv szerzője fontos találmányok... Már Arkhimédész életében legendák születtek a neve körül, aminek oka az övé volt

csodálatos találmányok, amelyek lenyűgöző hatást gyakoroltak a kortársakra.

Elég csak egy pillantást vetni Arkhimédész „know-how-jára”, hogy megértsük, mennyivel lépett túl ez az ember az idejében, és mivé válhatna a világunk, ha csúcstechnológia az ókorban olyan gyorsan asszimilálódott, mint ma. Arkhimédész a matematika és a geometria szakára szakosodott, a két legfontosabb tudományra, amelyek a műszaki haladás hátterében állnak. Kutatásainak forradalmi voltát bizonyítja, hogy a történészek Arkhimédészt az emberiség három legnagyobb matematikusa egyikének tartják. (A másik kettő Newton és Gauss)

Ha megkérdezik tőlünk, hogy Arkhimédész melyik felfedezése a legfontosabb, elkezdjük tisztázni - például hírességét: "Adj egy támaszpontot, és megfordítom a Földet." Vagy a római flotta tükrökkel való felégetése. Vagy a pi definíciója. Vagy az integrálszámítás alapjai. Vagy egy csavart. De mindazonáltal nem lesz teljesen igazunk. Arkhimédész minden felfedezése és találmánya rendkívül fontos az emberiség számára. Mert erőteljes lökést adtak a matematika és a fizika, különösen a mechanika számos ágának fejlődéséhez. De itt van még egy érdekesség, amit meg kell jegyezni. Maga Arkhimédész azt tartotta legnagyobb eredményének, hogy meghatározta a henger, a gömb és a kúp térfogatának kapcsolatát. Miért? Egyszerűen elmagyarázta. Mert ezek ideális figurák. És fontos, hogy ismerjük az ideális figurák és tulajdonságaik arányát, hogy a bennük rejlő elvek bekerülhessenek távolról sem ideális világunkba.
– Eureka! Ki ne hallotta volna közülünk ezt a híres felkiáltást? „Euréka!” – Vagyis megtalálta – kiáltott fel Arkhimédész, amikor kitalálta, hogyan derítse ki a királykorona aranyának valódiságát. És ezt a törvényt ismét véletlenül fedezték fel:
Van egy történet arról, hogyan tudta Arkhimédész megállapítani, hogy Hieron király koronája tiszta aranyból készült-e, vagy az ékszerész jelentős mennyiségű ezüstöt kevert oda. Fajsúly az aranyat ismerték, de a nehézséget a korona térfogatának pontos meghatározása jelentette: végül is szabálytalan alakú volt.

Arkhimédész állandóan ezen a problémán töprengett. Egyszer fürdött, majd egy zseniális ötlet támadt: ha egy koronát vízbe merítünk, az általa kiszorított víz térfogatának mérésével meghatározhatjuk a térfogatát. A legenda szerint Arkhimédész meztelenül kiugrott az utcára, és azt kiáltozta: "Eureka!" És valóban abban a pillanatban fedezték fel a hidrosztatika alaptörvényét.

De hogyan határozta meg a korona minőségét? Arkhimédész erre két tuskót készített: az egyiket aranyból, a másikat ezüstből, mindegyik a koronával azonos súlyú. Aztán egyesével egy edénybe tette őket vízzel, és megjegyezte, mennyit emelkedett a szintje. Miután leeresztette a koronát az edénybe, Arkhimédész megállapította, hogy térfogata meghaladja a tuskó térfogatát. A mester becstelensége tehát bebizonyosodott.

Arkhimédész törvénye most így hangzik:

A folyadékba (vagy gázba) mártott testre a test által kiszorított folyadék (vagy gáz) tömegével megegyező felhajtóerő hat. Az erőt Arkhimédész erejének nevezik.
De mi okozta ezt a balesetet: maga Arkhimédész, a korona, amelynek aranyának súlyát meg kellett határozni, vagy a fürdőszoba, amelyben Arkhimédész? Bár lehetett volna minden együtt. Lehetséges, hogy Arkhimédészt csak véletlenül fedezték fel? Vagy éppen a tudós felkészültsége vesz részt ebben bármikor, hogy megoldást találjon erre a kérdésre? Rátérhetünk Pascal kifejezésére, hogy csak képzett emberek tesznek véletlen felfedezéseket. Így hát, ha éppen megfürdött volna, anélkül, hogy a király koronájára gondolna, aligha vette volna észre, hogy a vizet teste súlya kényszeríti ki a fürdőből. De aztán ő volt Arkhimédész, hogy észrevegye. Valószínűleg ő kapta a parancsot, hogy fedezze fel a hidrosztatika alaptörvényét. Ha belegondolunk, arra a következtetésre juthatunk, hogy a kötelező események bizonyos láncolata a törvények véletlenszerű felfedezéséhez vezet. Kiderült, hogy ezek a nagyon véletlen felfedezések nem is olyan véletlenek. Arkhimédésznek meg kellett fürödnie, hogy véletlenül felfedezze a törvényt. És mielőtt elfogadta volna, gondolatait az arany súlyának problémájával kellett foglalkoztatnia. És ugyanakkor az egyiknek kötelezőnek kell lennie a másiknak. De nem vitatható, hogy nem tudta volna megoldani a kérdést, ha nem fürdik. De ha nem kellett volna kiszámítani a koronában lévő arany tömegét, Arkhimédész nem sietett volna felfedezni ezt a törvényt. Csak megfürödne.
Ez a mi, mondhatni véletlenszerű felfedezésünk összetett mechanizmusa. Nagyon sok ok vezetett ehhez a balesethez. És most végre, ideális körülmények között ennek a törvénynek a felfedezéséhez (könnyű figyelni, hogyan emelkedik a víz, amikor a test süllyed, mindannyian láttuk ezt a folyamatot) egy felkészült ember, példánkban Arkhimédész, éppen még időben megragadta ezt a gondolatot.

Sokan azonban kételkednek abban, hogy a törvény felfedezése pontosan így történt. Ennek van cáfolata. Ez így hangzik: a valóságban az Arkhimédész által kiszorított víz nem mond semmit a híres felhajtóerőről, hiszen a mítoszban leírt módszer csak a térfogat mérését teszi lehetővé. Ezt a mítoszt Vitruvius terjesztette, és senki más nem számolt be erről a történetről.

Bárhogy is legyen, tudjuk, hogy volt Arkhimédész, volt Arkhimédész fürdője és volt királykorona. Sajnos senki sem vonhat le egyértelmű következtetéseket, ezért Arkhimédész véletlenszerű felfedezését legendának fogjuk nevezni. És hogy igaz-e vagy sem, azt mindenki döntse el maga.

Mark Lvovsky tudós, tiszteletreméltó tanár és költő verset írt a tudomány híres alkalmának szentelt tudóssal.

Arkhimédész törvénye

Arkhimédész fedezte fel a törvényt

Valahogy megmosakodott a fürdőben,

Víz ömlött a padlóra

Aztán sejtette.

Az erő hat a testre

Így akarta a természet

A labda úgy repül, mint egy repülőgép

Ami nem süllyed, aztán lebeg!

És a teher könnyebb lesz a vízben,

És abbahagyja a fulladást

Óceánok a Föld mentén

Hódítsd meg a hajókat!

Valamennyi római történész nagyon részletesen leírja Szirakúza városának védelmét a második pun háború alatt. Azt mondják, hogy Arkhimédész vezette és inspirálta a szirakúzaiakat. És minden falon látható volt. Elképesztő gépeiről mesélnek, amelyek segítségével a görögök legyőzték a rómaiakat, és sokáig nem merték megtámadni a várost. A következő vers megfelelően leírja Arkhimédész halálának pillanatát, abban a pun háborúban:

K. Ankundinov. Arkhimédész halála.

Megfontolt volt és nyugodt,

Lenyűgözi a kör rejtélye...

Fölötte egy tudatlan harcos

Meglendített egy rablókardot.

A gondolkodó ihletet merített,

Csak a szívet szorította a nagy teher.

„Lehet égetni az alkotásaim?

Szirakúza romjai között?

Arkhimédész pedig azt gondolta: „Ledobok

Nevetjem az ellenséget?"

Határozott kézzel fogott egy iránytűt -

Megcsinálták az utolsó ívet.

A por kavargott az út felett

Így a rabszolgaságba, a láncok igájába.

"Ölj meg, de ne érj hozzám

Ó barbár, ezek a rajzok!"

Évszázadok sorai teltek el.

A tudományos bravúrt nem felejtik el.

Senki sem tudja, ki a gyilkos.

De mindenki tudja, akit megöltek!

Nem, nem mindig vicces és szűk

A bölcs ember, aki süket a föld dolgaira:

Már a razzián Syracuse-ban

A hajók a rómaiak mellett álltak.

A matematikus göndör fölött

A katona felemelt egy rövid kést

És egy homokos sekélyen van

Beírtam a kört a rajzba.

Ó, ha a halál egy kirívó vendég lenne...

Nekem is volt szerencsém találkozni

Mint Arkhimédész, aki bottal rajzolt

A halál pillanatában - a szám!

Állati elektromosság.

A következő felfedezés az elektromosság felfedezése az élő szervezetekben. Táblázatunkban ez a felfedezés váratlan jellegű, de maga a folyamat sem volt megtervezve, és minden a megszokott "véletlen" szerint történt.
Az elektrofiziológia felfedezése Luigi Galvani tudósé.
L. Galvani olasz orvos, anatómus, fiziológus és fizikus volt. Az elektrofiziológia és az elektromosság elméletének egyik megalapozója, a kísérleti elektrofiziológia megalapozója.

Így történt az, amit véletlen felfedezésnek nevezünk.

1780 végén a bolognai anatómiaprofesszor, Luigi Galvani laboratóriumában a preparált békák idegrendszerét tanulmányozta, amelyek tegnap egy közeli tóban károgtak.

Egészen véletlenül az történt, hogy abban a szobában, ahol 1780 novemberében Galvani békakészítményeken vizsgálta idegrendszerüket, dolgozott barátja, fizikus is, aki elektromossággal kísérletezett. Galvani szórakozottan letette az egyik előkészített békát egy elektromos gép asztalára.

Ekkor Galvani felesége lépett be a szobába. Szörnyű kép jelent meg a tekintetében: egy elektromos gépben szikrák, egy döglött béka lábai, vastárgyat (szikét) érintve megrándultak. Galvani felesége rémülten hívta fel erre a férjét.

Kövessük Galvanit híres kísérleteiben: „Felvágtam a békát, és minden szándék nélkül az asztalra tettem, ahol bizonyos távolságban egy elektromos gép állt. Véletlenül az egyik asszisztensem egy szike hegyével megérintette a béka idegét, és ugyanabban a pillanatban a béka izmai megremegtek, mintha görcsök lennének.

Egy másik asszisztens, aki általában segített az elektromossággal kapcsolatos kísérleteimben, észrevette, hogy ez a jelenség csak akkor fordult elő, ha szikrát húztak az autó vezetőjéből.

Megütve az új jelenség, azonnal felé fordult a figyelmem, bár abban a pillanatban egészen mást terveztem, és teljesen elmerültem a gondolataimban. Hihetetlen szomjúság és vágy fogott el, hogy felfedezzem ezt, és rávilágítsak arra, mi rejtőzik alatta."

Galvani úgy döntött, hogy minden az elektromos szikrákról szól. Az erősebb hatás érdekében zivatar idején több előkészített békacombot akasztott rézhuzalokra egy vaskerti rácsra. A villámlás - óriási elektromos kisülések azonban semmilyen módon nem befolyásolták az előkészített békák viselkedését. Amit a villám nem tudott megtenni, azt a szél megtette. A széllökések hatására a békák imbolyogtak a vezetékeiken, és néha megérintették a vasrácsot. Amint ez megtörtént, a lábak megrándultak. Galvani azonban a jelenséget a villám elektromos kisüléseinek tulajdonította.

1786-ban L. Galvani bejelentette, hogy felfedezte az „állati” elektromosságot. A Leiden Bank már ismert volt - az első kondenzátor (1745). A. Volta feltalálta a már említett elektroforetikus gépet (1775), B. Franklin a villámlás elektromos természetét magyarázta. A biológiai elektromosság gondolata ott volt a levegőben. L. Galvani üzenetét mértéktelen lelkesedéssel fogadták, amit teljes mértékben osztott. 1791-ben jelent meg fő munkája, "A traktátus az elektromosság erőiről az izomösszehúzódásban".

Íme egy másik történet arról, hogyan vette észre a biológiai elektromosságot. De természetesen eltér az előzőtől. Ez a történet egyfajta érdekesség.

A Bolognai Egyetem anatómiaprofesszorának, Luigi Galvaninak a felesége, aki megfázott, mint minden beteg, törődést és odafigyelést igényelt. Az orvosok „erősítő húslevest” írtak fel neki, amiben azok a békacombok is voltak. Így a békák húsleves elkészítése során Galvani észrevette, hogyan mozognak a lábak, amikor érintkezésbe kerültek egy elektromos géppel. Így felfedezte a híres "élő elektromosságot" - az elektromos áramot.
Akárhogy is legyen, a Galvani kissé mást követett

célokat. Tanulmányozta a békák szerkezetét, és felfedezte az elektrofiziológiát. Vagy ami még érdekesebb, húslevest akartam főzni a feleségemnek, valami hasznosat készíteni neki, de olyan felfedezést tettem, ami az egész emberiség számára hasznos. És mindez miért? A békák lábai mindkét esetben véletlenül elektromos géphez vagy más elektromos tárgyhoz értek. De vajon minden ilyen véletlenül és váratlanul alakult, vagy ismét az események kötelező összekapcsolása?

Brown-mozgás.

Táblázatunkból láthatjuk, hogy a Brown-mozgás a fizika egyik megkésett felfedezése. De ezen a felfedezésen még elidőzünk, mivel bizonyos mértékig véletlenül is megtörtént.

Mi az a Brown-mozgás?
A Brown-mozgás a molekulák kaotikus mozgásának következménye. A Brown-mozgás oka a közeg molekuláinak hőmozgása és ütközése a Brown-részecskékkel.

Ezt a jelenséget R. Brown fedezte fel (az ő tiszteletére és a felfedezést nevezték el), amikor 1827-ben, amikor a növényi pollenről végzett kutatásokat. Robert Brown skót botanikus életében, mint a növények legjobb ismerője, megkapta a "Botanikusok hercege" címet. Sok csodálatos felfedezést tett. 1805-ben egy négyéves ausztráliai expedíció után körülbelül 4000 ausztrál növényfajt hozott Angliába, amelyek a tudósok előtt ismeretlenek voltak, és sok évet szentelt a tanulmányozásuknak. Indonéziából és Közép-Afrikából hozott növények leírása. Növényfiziológiát tanult, először írta le részletesen a növényi sejt magját. A Pétervári Tudományos Akadémia tiszteletbeli tagjává tette. De a tudós neve ma már széles körben ismert, egyáltalán nem ezek miatt a munkák miatt.

Brown véletlenül így vette észre a molekulákban rejlő mozgást. Kiderült, hogy az egyiken dolgozni próbálva Brown egy kicsit mást vett észre:

1827-ben Brown kutatásokat végzett a növényi pollenről. Különösen az érdekelte, hogyan vesz részt a pollen a megtermékenyítési folyamatban. Egyszer mikroszkóp alatt megvizsgálta az észak-amerikai Clarkia pulchella növény pollenjének sejtjeiből izolált, vízben szuszpendált megnyúlt citoplazmaszemcséket. És most, váratlanul, Brown látta, hogy a legkisebb szilárd szemcsék, amelyeket alig lehetett látni egy csepp vízben, folyamatosan remegnek, és folyamatosan mozognak egyik helyről a másikra. Megállapította, hogy ezek a mozgások – szavai szerint – „nem a folyadék áramlásával, sem annak fokozatos elpárolgásával kapcsolatosak, hanem magukban a részecskékben rejlenek”. Brown eleinte még azt hitte, hogy valóban élőlények kerültek a mikroszkóp területére, főleg, hogy a virágpor a növények hím szaporítósejtje, de az elhalt növények részecskéi is hasonlóan viselkedtek, még a száz évvel korábban kiszáradtakból is. herbáriumok.

Aztán Brown azon töprengett, vajon ezek vajon az „élőlények elemi molekulái”, amelyekről a híres francia természettudós, Georges Buffon (1707-1788), a 36 kötetes Natural History szerzője beszélt. Ezt a feltételezést elvetette, amikor Brown látszólag élettelen tárgyakat kezdett vizsgálni; nagyon apró szénszemcsék, a londoni levegő korom és por, finomra őrölt szervetlen anyagok: üveg, sok különféle ásvány.

Brown megfigyelését más tudósok is megerősítették.

Sőt, azt kell mondanom, hogy Brownnak nem volt a legújabb mikroszkópja. Cikkében külön kiemeli, hogy hagyományos bikonvex lencséi voltak, amelyeket több éve használt. Aztán ezt írja: "A vizsgálat során továbbra is ugyanazokat a lencséket használtam, amelyekkel elkezdtem dolgozni, hogy hitelesebbé tegyem kijelentéseimet, és a lehető legkönnyebben elérhetővé tegyem azokat a rutinszerű megfigyeléshez."
A Brown-mozgást nagyon megkésett felfedezésnek tekintik. Nagyítóval készült, bár a mikroszkóp feltalálása óta már 200 éve (1608)

Ahogy az a tudományban lenni szokott, sok évvel később a történészek felfedezték, hogy még 1670-ben a holland, a mikroszkóp feltalálója, Anthony Levenguck látszólag hasonló jelenséget figyelt meg, de a mikroszkópok ritkaságát és tökéletlenségét, a molekuláris embrionális állapotot. A tudomány akkoriban nem hívta fel a figyelmet Levenguck megfigyelésére, ezért a felfedezést joggal tulajdonítják Brownnak, aki először tanulmányozta és leírta részletesen.

Radioaktivitás.

Antoine Henri Becquerel 1852. december 15-én született, 1908. augusztus 25-én halt meg. Francia fizikus volt, fizikai Nobel-díjas és a radioaktivitás egyik úttörője.

A radioaktivitás jelensége egy másik véletlen felfedezés volt. 1896-ban A. Becquerel francia fizikus, miközben az uránsók tanulmányozásán dolgozott, a fluoreszcens anyagot fényképező lemezekkel együtt átlátszatlan anyagba csomagolta.

Megállapította, hogy a fotólemezek teljesen ki voltak robbanva. A tudós folytatta a kutatást, és megállapította, hogy minden uránvegyület sugárzást bocsát ki. Becquerel munkásságának folytatása volt, hogy Pierre és Marie Curie 1898-ban felfedezte a rádiumot. A rádium atomtömege nem sokban különbözik az uránétól, de radioaktivitása milliószor nagyobb. A sugárzás jelenségét radioaktivitásnak nevezték. B-1903 Becquerel, Curie-vel együtt megkapta Nóbel díj fizikában "A spontán radioaktivitás felfedezésében kifejezett kiemelkedő szolgáltatások elismeréseként." Ezzel kezdetét vette az atomkorszak.

A fizika másik fontos felfedezése a kiszámíthatatlanok szakaszához kapcsolódóan a röntgensugarak felfedezése. Most, sok évnyi felfedezés után, a röntgensugarak nagy jelentőséggel bírnak az emberiség számára.
A röntgen alkalmazásának első és legszélesebb körben ismert területe az orvostudomány. A röntgensugarak gyakori eszközzé váltak a traumatológusok, fogorvosok és más egészségügyi szakemberek számára.

Egy másik iparág, ahol a röntgenberendezéseket széles körben használják, a biztonság. Tehát a repülőtereken, vámokon és egyéb ellenőrző pontokon a röntgen használatának elve gyakorlatilag ugyanaz, mint modern orvosság... A gerendákat a poggyászban és egyéb rakományban lévő tiltott tárgyak észlelésére használják. Az elmúlt években megjelentek az autonóm eszközök kis méret lehetővé teszi a gyanús tárgyak észlelését zsúfolt helyeken.
Beszéljünk a röntgensugarak felfedezésének történetéről.

A röntgensugarakat 1895-ben fedezték fel. Előállításuk módszere különösen világosan mutatja meg elektromágneses természetüket. Roentgen (1845-1923) német fizikus véletlenül fedezte fel ezt a fajta sugárzást, miközben a katódsugarakat tanulmányozta.

Röntgen megfigyelése a következő volt. Egy elsötétített szobában dolgozott, próbálta kideríteni, hogy a nemrég felfedezett katódsugarak (ma is használják - televíziókban, fénycsövekben stb.) átjutnak-e a vákuumcsövön vagy sem. Véletlenül észrevette, hogy néhány méterrel arrébb egy szórt zöldes felhő jelent meg a vegyszeresen tisztított képernyőn. Mintha egy indukciós tekercs halvány villanása tükröződött volna vissza a tükörben. Hét hétig kutatásokat töltött, gyakorlatilag anélkül, hogy elhagyta volna a laboratóriumot. Kiderült, hogy a ragyogás oka a katódsugárcsőből kiáramló közvetlen sugarak, hogy a sugárzás árnyékot ad, és nem lehet mágnessel eltéríteni - és még sok más. Az is világossá vált, hogy az emberi csontok sűrűbb árnyékot vetnek, mint a környező lágyszövetek, amelyeket még mindig használnak a fluoroszkópiában. Az első röntgenkép pedig 1895-ben jelent meg – Madame Roentgen kezének képe jól látható aranygyűrűvel. Tehát először a férfiak látták a nőket keresztül-kasul, és nem fordítva.

Ezek azok a hasznos véletlenszerű felfedezések, amelyeket az Univerzum mutatott be az emberiségnek!

És ez csak egy töredéke a hasznos véletlenszerű felfedezéseknek és találmányoknak. Egyszerre nem tudod megmondani, hányan voltak. És mennyi minden lesz még... De a mindennapi életben történt felfedezésekről is tanulni

Egészséges.

Váratlan felfedezések mindennapi életünkben.

Csokis keksz.
Az Egyesült Államokban az egyik legnépszerűbb sütemény a csokis keksz. Az 1930-as években találták fel, amikor Ruth Wakefield fogadós úgy döntött, vajas kekszet süt. Egy nő összetört egy csokoládét, és a csokoládédarabokat összekeverte a tésztával, abban a reményben, hogy a csokoládé megolvad és a tésztát adja. barna színés csokis ízű. Wakefield azonban cserbenhagyta a fizika törvényeinek ismeretét, és kivett a sütőből egy csokoládédarabokkal ellátott sütit.

Cetlik a jegyzetekhez.
A ragadós papírok egy sikertelen kísérlet eredménye a ragasztó tartósságának javítására. 1968-ban a 3M kutatólaboratóriumának egyik alkalmazottja megpróbálta javítani a ragasztószalag (scotch tape) minőségét. Sűrű ragasztót kapott, ami nem szívódott be a ragasztott felületekbe, és teljesen használhatatlan volt a ragasztószalag gyártásához. A kutató nem tudta, hogyan használható az új típusú ragasztó. Négy évvel később kollégája, aki be Szabadidőénekelt a templomi kórusban, bosszantotta, hogy a zsoltáros könyvből állandóan kiestek a könyvjelzők. Aztán eszébe jutott a ragasztó, amellyel a könyvjelzőket úgy lehet rögzíteni, hogy közben nem sértik meg a könyv lapjait. A Post-it Notes 1980-ban jelent meg először a piacon.

Coca Cola.
1886 év. Dr. John Pemberton gyógyszerész módot keres egy tonizáló főzet elkészítésére a kóladió és a koka növény felhasználásával. A keveréknek nagyon jó íze volt. Ezt a szirupot bevitte a gyógyszertárba, ahol eladták. Maga a Coca-Cola pedig véletlenül jelent meg. A gyógyszertár eladója összekeverte a csapokat a szokásos vízzel és szódával, és öntött egy másodpercet. Így született meg a Coca-Cola. Igaz, kezdetben nem volt túl népszerű. Pemberton kiadásai meghaladták a bevételeket. De most a világ több mint kétszáz országában isszák.

Szemetes zsák.
1950-ben Harry Vasziljuk feltaláló készített egy ilyen táskát. Íme, milyen volt. A városvezetés azzal a feladattal kereste meg: találjon ki egy módot, hogy ne dobják ki a szemetet a szemeteskocsiba merítés során. Az volt az ötlete, hogy készítsen egy speciális porszívót. De valaki bedobta a mondatot: Kell egy szemeteszsák. És hirtelen rájött, hogy a szemetet eldobhatóvá kell tenni

táskák, és hogy pénzt takarítsunk meg, készítsünk polietilénből. És 10 év után megjelentek az értékesítésben az egyéni táskák.

Szupermarket kocsi.
A bejegyzésben szereplő egyéb felfedezések mellett véletlenül fedezték fel 1936-ban. A kocsi feltalálója, Sylvan Goldman kereskedő észrevette, hogy a vásárlók ritkán vásárolnak terjedelmes tárgyakat, arra hivatkozva, hogy nehéz őket a pénztárhoz vinni. Ám egyszer az üzletben látta, hogy egy vevő fia zsinórnál fogva gurgat egy zacskót élelmiszerekkel egy írógépen. És akkor megvilágosodott. Kezdetben egyszerűen kis kerekeket rögzített a kosarakhoz. De aztán bevonzott egy csoport tervezőt, hogy alkossanak egy modern kocsit. 11 év után megkezdődött az ilyen kocsik tömeggyártása. És mellesleg ennek az újításnak köszönhetően megjelent egy új típusú bolt, szupermarket néven.

Mazsolás zsemle.
Oroszországban tévedésből csemege is készült. Ez a királyi konyhában történt. A szakács zsemlét készített, dagasztotta a tésztát, és véletlenül hozzáért egy hordó mazsolához, ami beleesett a tésztába. Nagyon megijedt, nem tudta kihúzni a mazsolát. De a félelem nem igazolta magát. Az uralkodónak nagyon ízlett a mazsolás zsemle, amiért a szakácsokat díjazták.
Itt érdemes megemlíteni azt a legendát is, amelyet Vlagyimir Giljarovszkij moszkvai szakújságíró és író írt le, hogy a híres pék, Ivan Filippov találta fel a mazsolás zsemlét. Arszenyij Zakrevszkij főkormányzó, aki valamilyen módon vásárolt egy friss tőkehalat, hirtelen egy csótányt talált benne. A szőnyegre idézték Filippovot, megragadta a rovart és megette, mondván, hogy a tábornok tévedett - ez egy fénypont volt. Visszatérve a pékségbe, Filippov elrendelte, hogy sürgősen kezdjék el a mazsolás zsemlét sütni, hogy igazolja magát a kormányzó előtt.

Mesterséges édesítőszerek

A három leggyakoribb cukorhelyettesítőt csak azért fedezték fel, mert a tudósok elfelejtettek kezet mosni. A ciklamát (1937) és az aszpartám (1965) az orvosi kutatások melléktermékei voltak, a szacharint (1879) pedig véletlenül fedezték fel a kőszénkátrány-származékok tanulmányozása során.

Coca Cola

1886-ban John Pemberton orvos és gyógyszerész megpróbált egy főzetet készíteni a dél-amerikai koka növény leveleiből és az afrikai kóladióból, amelyek tonizáló tulajdonságokkal rendelkeznek. Pemberton megkóstolta a készet

bájitalt, és rájött, hogy jó íze van. Pemberton úgy vélte, hogy ez a szirup segíthet a fáradtságtól, stressztől és fogfájástól szenvedőknek. A gyógyszerész a szirupot Atlanta városának legnagyobb gyógyszertárába vitte. Ugyanazon a napon adták el az első adag szirupot, poháronként öt centért. A Coca-Cola ital azonban hanyagságból jött létre. Véletlenül a szirupot hígító eladó összezavarta a csapokat, és a közönséges víz helyett szénsavas vizet öntött. A kapott keverék „Coca-Cola” lett. Kezdetben ez az ital nem volt túl sikeres. A szódagyártás első évében a Pemberton 79,96 dollárt költött egy új ital reklámozására, de a Coca-Colát mindössze 50 dollárért tudta eladni. Napjainkban a világ 200 országában gyártják és isszák a Coca-Colát.

13. Teflon

Hogyan jött létre a mikrohullámú sütő feltalálása?

Percy LeBaron Spencer tudós, feltaláló, aki feltalálta az első mikrohullámú sütőt. 1984. július 9-én született az Egyesült Államokban, Howland Maine-ben.

Hogyan találták fel a mikrohullámú sütőt.

Spencer véletlenül találta fel a mikrohullámú sütőt. A Raytheon laboratóriumban 1946-ban, amikor a közelében állt

magnetron, hirtelen bizsergő érzést érzett, és azt, hogy a zsebében lévő nyalókák olvadnak. Nem ő volt az első, aki észrevette ezt a hatást, de mások féltek kísérleteket végezni, míg Spencer kíváncsi és érdeklődő volt az ilyen jellegű kutatások iránt.

A kukoricát a magnetron mellé helyezte, és egy bizonyos idő után repedezni kezdett. Ezt a hatást megfigyelve készített egy fémdobozt magnetronnal az étel melegítésére. Percy Laberon Spencer így találta fel a mikrohullámú sütőt.

Miután jelentést írt a felfedezéseiről, Raytheon 1946-ban szabadalmaztatta a felfedezést, és elkezdte árusítani. mikrohullámok ipari célokra.

1967-ben a Raytheon Amana leányvállalata elkezdte a RadarRange otthoni mikrohullámú sütők értékesítését. Spencer nem kapott jogdíjat a találmányáért, de egyszeri, 2 dolláros juttatásban részesült a Raytheontól – jelképes kifizetést a cégnek, amelyet a cég összes feltalálójának fizettek ki.

Bibliográfia.

Http://shkolyaram.narod.ru/interesno3.html

Alkalmazás.

A fizika kialakulása (17. századig). A környező világ fizikai jelenségei régóta felkeltik az emberek figyelmét. E jelenségek oksági magyarázatára tett kísérletek megelőzték a szó mai értelmében vett F. létrejöttét. A görög-római világban (Kr. e. 6. század - 2c a statika (a kar szabálya), az egyenes vonalú terjedés törvényét és a fényvisszaverődés törvényét fedezték fel, megfogalmazták a hidrosztatika alapelveit (Archimédész törvénye), a legegyszerűbb megnyilvánulásokat. elektromosságot és mágnesességet figyeltek meg.

A megszerzett ismeretek eredménye a IV. időszámításunk előtt NS. cserbenhagyta Arisztotelész. Arisztotelész fizikája tartalmazott bizonyos helyes rendelkezéseket, ugyanakkor hiányzott belőle elődei progresszív gondolata, különösen az atomhipotézis. Arisztotelész felismerve a tapasztalat fontosságát, nem ezt tekintette a tudás megbízhatóságának fő kritériumának, előnyben részesítette a spekulatív reprezentációkat. A középkorban Arisztotelész egyház által kanonizált tanításai hosszú időre lelassították a tudomány fejlődését.

A tudomány csak a 15. és 16. században éledt újjá. az Arisztotelész skolasztikus tanításai elleni harcban. A 16. század közepén. N. Kopernikusz előterjesztette a világ heliocentrikus rendszerét, és megalapozta a természettudomány teológiától való felszabadulását. A termelés igénye, a kézművesség, a hajózás és a tüzérség fejlődése ösztönözte a tapasztalatokon alapuló tudományos kutatást. Azonban a 15-16. kísérleti kutatás többnyire véletlenszerűek voltak. Csak a 17. században. a kísérleti módszer szisztematikus alkalmazása a fizikában kezdődött, és ez vezetett az első alapvető fizikai elmélet, Newton klasszikus mechanikájának megalkotásához.

A fizika mint tudomány kialakulása (XVII. század eleje - XVIII. század vége).

A fizika, mint a szó mai értelmében vett tudomány fejlődése G. Galileo munkáira nyúlik vissza (17. század első fele), aki megértette a mozgás matematikai leírásának szükségességét. Megmutatta, hogy a környező testek becsapódása egy adott testre nem a sebességet határozza meg, ahogyan azt Arisztotelész mechanikájában hitték, hanem a test gyorsulását. Ez az állítás volt a tehetetlenségi törvény első megfogalmazása. Galileo felfedezte a relativitás elvét a mechanikában (lásd Galilei relativitáselvét) , bebizonyította a testek gravitációs gyorsulásának függetlenségét azok sűrűségétől és tömegétől, alátámasztotta Kopernikusz elméletét. Jelentős eredményeket ért el nála és F. más területein is. Nagy nagyítású távcsövet épített, és számos csillagászati ​​felfedezést tett segítségével (hold hegyei, Jupiter műholdai stb.). A hőjelenségek kvantitatív vizsgálata Galilsem első hőmérőjének feltalálása után kezdődött.

A 17. század első felében. megkezdődött a gázok sikeres tanulmányozása. Galilei tanítványa, E. Torricelli megalapozta a létezést légköri nyomásés megalkotta az első barométert. R. Boyle és E. Marriott a gázok rugalmasságát vizsgálták és megfogalmazták az első gáztörvényt a nevükön. W. Snellius és R. Descartes felfedezte a fénytörés törvényét. Ezzel egy időben egy mikroszkóp is készült. A 17. század legelején jelentős előrelépés történt a mágneses jelenségek vizsgálatában. W. Hilbert. Bebizonyította, hogy a Föld egy nagy mágnes, és az első, amely szigorúan megkülönbözteti az elektromos és a mágneses jelenségeket.

A 17. század fő vívmánya F. a klasszikus mechanika megalkotása volt. Galilei, H. Huygens és más elődök gondolatait továbbfejlesztve I. Newton a "Mathematical Principles of Natural Philosophy" (1687) című munkájában megfogalmazta e tudomány összes alaptörvényét (lásd Newton mechanikai törvényei) ... A klasszikus mechanika felépítésében testesült meg először a tudományelmélet máig is létező eszménye. A newtoni mechanika megjelenésével végre megértették, hogy a tudomány feladata a legáltalánosabb mennyiségileg megfogalmazott természeti törvények megtalálása.

A newtoni mechanika a legnagyobb sikert az égitestek mozgásának magyarázatában érte el. A bolygómozgás törvényei alapján, amelyeket I. Kepler állapított meg T. Brahe megfigyelései alapján, Newton felfedezte az egyetemes gravitáció törvényét (lásd Newton gravitációs törvényét) ... VAL VEL ennek a törvénynek a segítségével figyelemreméltó pontossággal lehetett kiszámítani a Hold, a bolygók és az üstökösök mozgását Naprendszer, magyarázza el az óceán apályát. Newton ragaszkodott a nagy hatótávolságú cselekvés koncepciójához, amely szerint a testek (részecskék) kölcsönhatása azonnal megtörténik közvetlenül az űrön keresztül; a kölcsönhatási erőket kísérletileg kell meghatározni. Ő volt az első, aki világosan megfogalmazta a klasszikus fogalmakat az abszolút térről, mint az anyag tulajdonságaitól és mozgásától független tárolóedényről, valamint az abszolút egyenletesen áramló időről. A relativitáselmélet megalkotásáig ezek a fogalmak nem változtak.

Nagyon fontos F. fejlődéséhez L. Galvani és A. Volta elektromos áram felfedezése volt. Erőteljes források kiépítése egyenáram- galvánelemek - lehetővé tették az áram különböző hatásainak észlelését és tanulmányozását. Az áram kémiai hatását vizsgálták (G. Davy, M. Faraday). V.V. Petrov kapott elektromos ív... H. K. Oersted (1820) felfedezése az elektromos áram mágnestűre gyakorolt ​​hatására bebizonyította az elektromosság és a mágnesesség közötti kapcsolatot. Az elektromos és mágneses jelenségek egysége alapján A. Ampere arra a következtetésre jutott, hogy minden mágneses jelenséget mozgó töltött részecskék - elektromos áram - okoznak. Ezt követően Ampere kísérleti úton felállított egy törvényt, amely meghatározza az elektromos áramok kölcsönhatásának erősségét (Ampere törvénye) .

1831-ben Faraday felfedezte az elektromágneses indukció jelenségét. . Jelentős nehézségekbe ütközött, amikor megpróbálták megmagyarázni ezt a jelenséget a hosszú távú cselekvés fogalmával. Faraday hipotézist terjesztett elő (még az elektromágneses indukció felfedezése előtt), amely szerint az elektromágneses kölcsönhatásokat egy köztes ágens - egy elektromágneses mező - keresztül hajtják végre (a rövid hatótávolságú cselekvés fogalma). Ez volt a kezdete egy új tudomány kialakulásának az anyag egy speciális formájának tulajdonságairól és viselkedési törvényeiről - elektromágneses mező.

Még ennek a törvénynek a felfedezése előtt S. Carnot "Elmélkedések a tűz hajtóerejéről és az ezt az erőt kifejteni képes gépekről" című munkájában (1824) olyan eredményekre jutott, amelyek a hőelmélet egy másik alaptörvényének alapjául szolgáltak. - a termodinamika második főtétele. Ezt a törvényt R. Clausius (1850) és W. Thomson (1851) munkái fogalmazták meg. Kísérleti adatok általánosítása, amely a természetben zajló termikus folyamatok visszafordíthatatlanságát jelzi, és meghatározza a lehetséges energiafolyamatok irányát. A termodinamika felépítésében jelentős szerepet játszottak J. L. Gay-Lussac tanulmányai, amelyek alapján B. Clapeyron megtalálta az ideális gáz állapotegyenletét, amelyet később D. I. Mengyelejev általánosított.

A termodinamika fejlődésével egy időben fejlődött ki a hőfolyamatok molekuláris-kinetikai elmélete. Ez lehetővé tette a termikus folyamatok bevonását a világ mechanikai képébe, és egy új típusú - statisztikai - törvények felfedezéséhez vezetett, amelyben a fizikai mennyiségek közötti minden kapcsolat valószínűségi jellegű.

A legegyszerűbb közeg - gáz - kinetikai elméletének fejlesztésének első szakaszában Joule, Clausius és mások kiszámították a különböző fizikai mennyiségek átlagértékeit: a molekulák sebességét, ütközéseik számát másodpercenként, a szabad átlagot. út stb. Megkaptuk a gáznyomás függését az egységnyi térfogatra jutó molekulák számától és a molekulák transzlációs mozgásának átlagos kinetikai energiájától. Ez lehetővé tette a hőmérséklet fizikai jelentésének feltárását, mint a molekulák átlagos kinetikus energiájának mértékét.

A molekuláris kinetikai elmélet fejlődésének második szakasza J. C. Maxwell munkásságával kezdődött. 1859-ben, miután először vezette be a valószínűség fogalmát a fizikában, megtalálta a molekulák sebességeloszlásának törvényét (lásd Maxwell-eloszlás). . Ezt követően hatalmasra bővültek a molekuláris kinetikai elmélet lehetőségei. és a jövőben a statisztikai mechanika megalkotásához vezetett. L. Boltzmann felépítette a gázok kinetikai elméletét, és statisztikai alapot adott a termodinamika törvényeinek. A fő probléma, amelyet Boltzmannnak nagymértékben sikerült megoldania, az volt, hogy összeegyeztesse az egyes molekulák mozgásának időben visszafordítható jellegét a makroszkopikus folyamatok nyilvánvaló irreverzibilitásával. Boltzmann szerint a rendszer termodinamikai egyensúlya megfelel a maximális valószínűségnek ezt az állapotot... A folyamatok visszafordíthatatlansága a rendszereknek a legvalószínűbb állapotba való hajlamával függ össze. Nagy jelentősége volt az átlagos mozgási energia szabadsági fokok közötti egyenletes eloszlásáról szóló tételének.

A klasszikus statisztikai mechanika J.W. Gibbs (1902) munkáiban fejeződött be, aki megalkotta a termodinamikai egyensúlyi állapotban lévő rendszerek (nem csak gázok) eloszlási függvényeinek kiszámítását. A statisztikai mechanika egyetemes elismerést kapott a XX. miután A. Einstein és M. Smoluchowski (1905–06) a Brown-mozgás kvantitatív elméletének molekuláris-kinetikai elmélete alapján, J. B. Perrin kísérleteivel megerősítette.

A 19. század második felében. az elektromágneses jelenségek tanulmányozásának hosszú folyamatát Maxwell fejezte be. "A traktátus az elektromosságról és mágnesességről" című főművében (1873) felállította az elektromágneses mező (a nevét viselő) egyenleteit, amelyek egyetlen szemszögből magyarázták meg az összes akkoriban ismert tényt, és lehetővé tették a új jelenségeket jósolni. Maxwell az elektromágneses indukciót úgy értelmezte, mint az a folyamat, amikor váltakozó mágneses térrel örvényszerű elektromos mezőt generálnak. Ezt követően az ellenkező hatást jósolta - mágneses mező generálását váltakozó elektromos térrel (lásd: Eltolási áram) . Maxwell elméletének legfontosabb eredménye az volt, hogy az elektromágneses kölcsönhatások terjedési sebessége véges, egyenlő a fény sebességével. Az elektromágneses hullámok kísérleti detektálása GR Hertz (1886–89) által megerősítette ennek a következtetésnek az érvényességét. Maxwell elméletéből az következett, hogy a fény elektromágneses természetű. Így az optika az elektrodinamika egyik ágává vált. század legvégén. PN Lebedev kísérleti úton fedezte fel és mérte meg a Maxwell elmélete által megjósolt fénynyomást, és A.S. Popov volt az első, aki alkalmazta elektromágneses hullámok vezeték nélküli kommunikációhoz.

A tapasztalatok szerint az elektromágneses jelenségekre is érvényes az a Galilei által megfogalmazott relativitáselv, amely szerint a mechanikai jelenségek minden inerciális vonatkoztatási rendszerben egyformán mennek végbe. Ezért a Maxwell-egyenletek nem változtathatják meg alakjukat (invariánsnak kell lenniük), amikor az egyik inerciarendszerről a másikra váltanak. Kiderült azonban, hogy ez csak akkor igaz, ha egy ilyen átmenet során a koordináták és az idő transzformációi eltérnek a newtoni mechanikában érvényes Galilei-transzformációktól. Lorentz megtalálta ezeket a transzformációkat (Lorentz-transzformációk) , de nem tudott helyes értelmezést adni nekik. Ezt tette Einstein speciális relativitáselméletében.

A speciális relativitáselmélet felfedezése megmutatta a világ mechanikus képének korlátait. Az elektromágneses folyamatokat mechanikai folyamatokká redukáló kísérletek egy feltételezett közegben - az éterben - tarthatatlannak bizonyultak. Világossá vált, hogy az elektromágneses tér az anyag egy speciális formája, amelynek viselkedése nem engedelmeskedik a mechanika törvényeinek.

1916-ban Einstein felépítette az általános relativitáselméletet - a tér, az idő és a gravitáció fizikai elméletét. Ez az elmélet új szakaszt jelentett a gravitációelmélet fejlődésében.

A 19. és 20. század fordulóján, még a speciális relativitáselmélet megalkotása előtt megindult a fizika legnagyobb forradalma, amely a kvantumelmélet megjelenésével és fejlődésével függött össze.

A 19. század végén. kiderült, hogy a klasszikus statisztikai fizika szabadsági fokok közötti egyenletes energiaeloszlási törvényéből levezetett hősugárzás energiájának spektrumbeli eloszlása ​​ellentmond a kísérletnek. Ebből az elméletből az következett, hogy az anyagnak bármilyen hőmérsékleten elektromágneses hullámokat kell kibocsátania, energiát kell veszítenie és abszolút nullára hűlnie kell, vagyis lehetetlen az anyag és a sugárzás közötti termikus egyensúly megteremtése. A mindennapi tapasztalat azonban ellentmond ennek a következtetésnek. A kiutat 1900-ban M. Planck találta meg, aki kimutatta, hogy az elmélet eredményei megegyeznek a kísérlettel, ha feltételezzük, a klasszikus elektrodinamikával ellentétben, hogy az atomok nem folyamatosan, hanem külön részekben - kvantumokban - bocsátanak ki elektromágneses energiát. Minden ilyen kvantum energiája egyenesen arányos a frekvenciával, az arányossági együttható pedig a hatáskvantum h= 6,6 × 10 -27 erg× másodperc, később Planck-állandónak nevezték.

1905-ben Einstein kibővítette Planck hipotézisét azzal, hogy az elektromágneses energia kisugárzott része terjed, és szintén csak egészében nyelődik el, azaz részecskeként viselkedik (később fotonnak nevezik) . Ezen hipotézis alapján Einstein kifejtette a fotoelektromos hatás szabályszerűségeit, amelyek nem illeszkednek a klasszikus elektrodinamika keretei közé.

Így a fény korpuszkuláris elmélete új minőségi szinten éledt fel. A fény úgy viselkedik, mint a részecskék (testek) folyama; ugyanakkor hullámtulajdonságai is vannak, amelyek különösen a fény diffrakciójában és interferenciájában nyilvánulnak meg. Következésképpen a klasszikus fizika szempontjából összeegyeztethetetlen hullám- és korpuszkuláris tulajdonságok egyformán a fényben rejlenek (a fény dualizmusa). A sugárzás "kvantálása" arra a következtetésre vezetett, hogy az atomon belüli mozgások energiája is csak ugrásszerűen változhat. Erre a következtetésre jutott N. Bohr 1913-ban.

1926-ban Schrödinger egy atom energiájának diszkrét értékeit próbálta megszerezni egy hullám típusú egyenletből, és megfogalmazta a róla elnevezett kvantummechanika alapegyenletét. W. Heisenberg és Born (1925) építette kvantummechanika egy másik matematikai formában - az ún. mátrix mechanika.

Pauli elve szerint a fémben lévő szabad elektronok teljes halmazának energiája még abszolút nullánál is nullától eltérő. Gerjesztetlen állapotban minden energiaszintet a nullától kezdve egy bizonyos maximális szintig (Fermi szint) elfoglalnak az elektronok. Ez a kép lehetővé tette Sommerfeld számára, hogy megmagyarázza az elektronok csekély hozzájárulását a fémek hőkapacitásához: hevítéskor csak az elektronok gerjesztődnek a Fermi-szint közelében.

F. Bloch, H. A. Bethe és L. Neel Ginzburg kvantumelektrodinamikai munkáiban. Az első kísérletek a szerkezet közvetlen tanulmányozására atommag 1919-ig nyúlnak vissza, amikor is Rutherford a stabil nitrogénmagok a-részecskékkel történő bombázásával érte el azok mesterséges átalakulását oxigénmagokká. J. Chadwick 1932-ben felfedezte a neutront az atommag modern proton-neutron modelljének megalkotásához (D. D. Ivanenko, Heisenberg). 1934-ben I. és F. Joliot-Curie házastársa mesterséges radioaktivitást fedezett fel.

A töltött részecskegyorsítók létrehozása lehetővé tette különféle nukleáris reakciók tanulmányozását. A fizika e szakaszának legfontosabb eredménye az atomhasadás felfedezése volt.

1939–1945-ben 235 U hasadási láncreakciójával szabadult fel először atomenergia, és atombombát hoztak létre. A 235 U szabályozott maghasadási reakció békés, ipari célokra való felhasználásának érdeme a Szovjetunióé. 1954-ben megépült az első atomerőmű a Szovjetunióban (Obninszk). Később sok országban létesültek költséghatékony atomerőművek.

neutrínókat és sok újat fedeztek fel elemi részecskék, beleértve a rendkívül instabil részecskéket - rezonanciákat, amelyek átlagos élettartama mindössze 10 -22 -10 -24 mp ... Az elemi részecskék felfedezett univerzális interkonverziója azt jelezte, hogy ezek a részecskék nem elemiek a szó abszolút értelmében, hanem bonyolult belső szerkezetük van, amelyet még fel kell fedezni. Az elemi részecskék és kölcsönhatásaik (erős, elektromágneses és gyenge) elmélete a kvantumtérelmélet témája – ez az elmélet még korántsem teljes.

A tudomány az ókorban a környező jelenségek, a természet és az ember kapcsolatának megértésére tett kísérletként jelent meg. Eleinte nem osztották fel külön területekre, mint most, hanem egyetlen közös tudományba - a filozófiába - egyesült. A csillagászat a fizika előtt külön tudományágként jelent meg, és a matematikával és a mechanikával együtt az egyik legősibb tudomány. Később a természettudomány is önálló tudományágként jelentkezett. Az ókori görög tudós és filozófus, Arisztotelész fizikának nevezte egyik művét.

A fizika egyik fő feladata a körülöttünk lévő világ szerkezetének és a benne lejátszódó folyamatoknak a magyarázata, a megfigyelt jelenségek természetének megértése. További fontos feladat a környező világot irányító törvények azonosítása és megismerése. Ismerve a világot, az emberek a természet törvényeit használják. Minden modern technológia a tudósok által felfedezett törvények alkalmazásán alapul.

A találmánnyal az 1780-as években. a gőzgép elindította az ipari forradalmat. Az első gőzgépet Thomas Newcomen angol tudós találta fel 1712-ben.Az ipari használatra alkalmas gőzgépet először Ivan Polzunov (1728-1766) orosz feltaláló alkotta meg 1766-ban, a skót James Watt pedig továbbfejlesztette a tervezést. Az általa 1782-ben megalkotott kétütemű gőzgép gyári mozgógépekbe és mechanizmusokba állított be.

A gőzzel működő szivattyúk, vonatok, gőzösök, fonógépek és sok más gép ereje. A technológia fejlődésének erőteljes ösztönzése az első villanymotor megalkotása volt, amelyet az angol fizikus, a "zseniális autodidakta" Michael Faraday készített 1821-ben. Teremtés 1876-ban. Nikolaus Otto német mérnök egy négyütemű motorról belső égés megnyitotta az autóipar korszakát, lehetővé tette az autók, dízelmozdonyok, hajók és egyéb műszaki tárgyak létezését és elterjedését.

Ami korábban fikciónak számított, az mára valósággá válik, amit már el sem tudunk képzelni audio- és videoberendezések, személyi számítógép, mobiltelefon és internet nélkül. Megjelenésük a fizika különböző területein tett felfedezéseknek köszönhető.

A technológia fejlődése azonban a tudomány fejlődéséhez is hozzájárul. Az elektronmikroszkóp létrehozása lehetővé tette az anyag belsejébe való betekintést. A pontos mérőműszerek fejlesztése lehetővé tette a kísérletek eredményeinek pontosabb elemzését. Az űrkutatás területén óriási áttörést éppen az új, modern műszerek és technikai eszközök megjelenése hozott létre.

Így a fizika mint tudomány óriási szerepet játszik a civilizáció fejlődésében. Átadta az emberek legalapvetőbb elképzeléseit - a térről, időről, az Univerzum szerkezetéről alkotott elképzeléseket, lehetővé téve az emberiség számára, hogy minőségi ugrást tegyen fejlődésében. A fizika fejlődése lehetővé tette számos alapvető felfedezés megtételét más természettudományokban, különösen a biológiában. A fizika fejlődése a legnagyobb mértékben biztosította az orvostudomány gyors fejlődését.

A fizika sikereihez kapcsolódnak a tudósok azon reményei is, hogy az emberiséget kimeríthetetlen alternatív energiaforrásokkal látják el, amelyek felhasználása számos súlyos környezeti problémát megold. A modern fizika célja, hogy megértse az univerzum legmélyebb alapjait, univerzumunk kialakulását és fejlődését, valamint az emberi civilizáció jövőjét.

A fizika, mint tudomány keletkezése és fejlődése. A fizika az egyik legrégebbi természettudomány. Az első fizikusok görög gondolkodók voltak, akik megpróbálták megmagyarázni a megfigyelt természeti jelenségeket. Az ókori gondolkodók közül a legnagyobb Arisztotelész volt (Kr. e. 384-322), aki bevezette a „szót”<{>vai?, "(" fuzis ")

Ami görögül természetet jelent. De ne gondold, hogy Arisztotelész fizikája bármiben is hasonlít a modern fizika tankönyvekhez. Nem! Ebben nem talál egyetlen leírást sem kísérletről vagy eszközről, sem rajzot vagy rajzot, sem egyetlen képletet. Filozófiai elmélkedéseket tartalmaz a dolgokról, az időről, általában a mozgásról. Az ókori tudósok és gondolkodók összes munkája ugyanaz volt. Lucretius római költő (i. e. 99-55) így írja le "A dolgok természetéről" című filozófiai költeményében a porszemcsék mozgását a napsugárban: Thalész ókori görög filozófustól (624-547 pp.). Kr.e. E) ) elektromosságról és mágnesességről szóló ismereteinkből ered, Démokritosz (Kr. e. 460-370 pp.) az anyag szerkezetéről szóló tan alapítója, ő javasolta, hogy minden test a legkisebb részecskékből – atomokból – álljon. , Euclid AD), az optika területén fontos kutatások közé tartozik – ő fogalmazta meg elsőként az alaptörvényeket. geometriai optika(a fény egyenes vonalú terjedésének és a visszaverődés törvénye) a lapos és gömb alakú tükrök működését írta le.

E korszak kiemelkedő tudósai és feltalálói között az első helyet Arkhimédész (Kr. e. 287-212 pp.) foglalja el. „A síkok egyensúlyáról”, „Az úszó testekről”, „A karokról” című műveiből a fizika olyan ágai kezdik kifejlődni, mint a mechanika és a hidrosztatika. Arkhimédész briliáns mérnöki tehetsége az általa tervezett gépészeti eszközökben nyilvánult meg.

A XVI. század közepétől. a fizika fejlődésének minőségileg új szakasza veszi kezdetét - a kísérleteket és kísérleteket kezdik alkalmazni a fizikában. Az egyik első Galilei tapasztalata, amikor egy ágyúgolyót és egy golyót dobott a pisai ferde toronyból. Ez a kísérlet azért vált híressé, mert a fizika mint kísérleti tudomány "születésnapjának" tartják.

A fizika mint tudomány kialakulásának erőteljes ösztönzése Isaac Newton tudományos munkái voltak. A "Mathematical Principles of Natural Philosophy" (1684) című munkájában matematikai apparátust fejleszt ki a fizikai jelenségek magyarázatára és leírására. Az általa megfogalmazott törvényszerűségekre épült az úgynevezett klasszikus (Newt-New) mechanika.

A természet tanulmányozásának gyors előrehaladása, az új jelenségek és természeti törvények felfedezése hozzájárult a társadalom fejlődéséhez. A 18. század vége óta a fizika fejlődése a technika rohamos fejlődését idézte elő. Ebben az időben megjelentek és fejlődtek a gőzgépek. A termelésben és a szállításban való széles körben elterjedt használatuk miatt ezt az időszakot "pár korának" nevezik. Ugyanakkor a termikus folyamatokat mélyrehatóan tanulmányozzák, a fizikában új szakaszt különböztetnek meg - a termodinamikát. A hőjelenségek tanulmányozásában a legnagyobb hozzájárulás S. Carnot, R. Clausius, D. Joule, D. Mengyelejev, D. Kelvin és még sokan másoké.