Реферат: Закономерности развития физики
В своей работе Гильберт уделил внимание исследованию электрических явлений и показал, что электрические явления следует отличать от магнитных. Электрические и магнитные явления, даже если не знать о их внутреннем единстве, схожи. После работ Гильберта в течение всего XVII в. в учении об электричестве и магнетизме было получено мало новых результатов.
Физика XVII -первой половины X Ш в.
Становление основных отраслей классической физики.
На развитие физики XVII в. существенное влияние оказало наследие предыдущего, XVII в. и особенно учение Ньютона.
Очень быстрыми темпами развивается механика. Исследование законов теплоты—одна из центральных тем физики XVII в. Термометрия, калориметрия, плавление, испарение, горение—все эти вопросы становятся особенно актуальными. Производятся серьезные исследования по теплофизике, электричеству и магнетизму.
В меньшей мере развивается оптика. Но и здесь получены отдельные важные результаты: зарождается фотометрия, изучается люминесценция.
В 1729 г. англичанин С. Грей открыл явление электрической проводимости. Француз Ш.Ф. Дюфе открыл существование отрицательного и положительного электричества и обнаружил, что «однородные электричества отталкиваются, а разнородные притягиваются».
Во второй половине XVIIIв. Учение об электричестве и магнетизме развивается более быстрыми темпами. Среди многих ярких открытий этого времени—изобретение А. Вольта источника постоянного тока («Вольтов столб»). В это же время намечаются две основные концепции в понимании электрических и магнитных явлений—дальнодействия и близкодействия.
Физика первой половины XIXв.
Первая половина XIXв.—время бурного развития техники. Была изобретена паровая машина; открыта первая железная дорога.
Начинается использование электричества для связи. В 1839 г. француз Л. Дагер получил первый фотографический снимок.
В первой половине XIX в. быстро развиваются все разделы физики, но особенно оптика, а также учение об электричестве и магнетизме, возникает новый быстро развивающийся раздел—учение об электромагнетизме. В этот период складываются основы волновой оптики, теории дифракции, интерференции и поляризации.
В 40-х гг. XIXв. весь ход развития физических наук по пути изучения связей между различными физическими явлениями, взаимных превращений различных форм энергии завершается установлением закона сохранения и превращения энергии.
Физика второй половины XIX в.
Вторая половина XIX в. характеризуется высокими темпами развития всех сложившихся ранее и возникновением новых разделов физики. Особенно быстро развивается теория теплоты и электродинамика.
Теория электромагнитного поля.
К середине XIX в. в тех отраслях физики, где изучались магнитные и электрические явления, был накоплен богатый эмпирический материал, сформулирован целый ряд важных закономерностей: закон Кулона, закон Ампера, закон электромагнитной индукции, законы постоянного тока и др.
ДЖ. К. Максвелл создал теорию электромагнитного поля, которая была изложена в работе «Динамическая теория электромагнитного поля», опубликованной в 1864 г.
Великие открытия.
Конец XIX в. в истории физики отмечен рядом принципиальных открытий, которые привели к научной революции на рубеже XIX-XX вв.: открытие рентгеновских лучей (В. Рентген, 1895), открытие электрона и установление зависимости его массы от скорости, открытие радиоактивности ( А. Беккерель, 1896), фотоэффекта и его законов и др.
Научная революция в физике начала XX в.
Создание специальной теории относительности.
В начале XX в. на смену классической механике пришла новая фундаментальная теория—специальная теория относительности (СТО).
Созданная усилиями ряда ученых, прежде всего А. Эйнштейном, она позволила непротиворечиво объяснить многие физические явления, которые не укладывались в рамки классических представлений. В первую очередь это касалось закономерностей электромагнитных явлений в движущихся телах.
В сентябре 1905 г. в немецком журнале «AnnalenderPhysik» появилась работа А. Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел». Эйнштейн сформулировал основные положения СТО.
Создание общей теории относительности (ОТО).
Построение ОТО А. Эйнштейн завершил в 1916 г. При этом он использовал понятия и математический аппарат неевклидовых геометрий. С точки зрения СТО пространство не обладает постоянной (нулевой) кривизной. Кривизна его меняется от точки к точке и определяется полем тяготения.
Возникновение и развитие квантовой физики.
Истоки квантовой физики можно найти в исследованиях процессов излучения тел. Формулировка гипотезы квантов энергии была началом новой эры в развитии теоретической физики. В 1905 г. Эйнштейн ввел понятие кванта света.
Мир элементарных частиц.
Гравитация.
Созданная в XVII в. ньютоновская теория гравитации ( закон всемирного тяготения) позволила впервые осознать истинную роль гравитации как силы природы.
Гравитация имеет ряд особенностей: