Fysikens historia

1647 testade Blaise Pascal den första barometern (uppfunnen av Torricelli ) och föreslog att lufttrycket sjunker med höjden; denna gissning bevisades av hans svärson Florin Périer ( Florin Périer ) året därpå. Den exakta formuleringen av förhållandet mellan tryck och höjd upptäcktes av Edmund Halley 1686, och på grund av avsaknaden av begreppet en exponentiell funktion , beskrev han detta förhållande på följande sätt: när höjden ökar i aritmetisk progression , sjunker atmosfärstrycket i geometriska . 1663 publicerade Pascal lagen om utbredning av tryck i en vätska eller gas [59] [66] .

Otto von Guericke uppfann en luftpump 1669, genomförde en rad spektakulära experiment (" magdeburgska halvklot ") och motbevisade slutligen Aristoteles åsikt att "naturen är rädd för tomrummet". Förekomsten av atmosfärstryck , upptäckt av Torricelli 1644, har sedan dess tydligt bevisats. Guerickes experiment intresserade de engelska fysikerna Robert Boyle och Robert Hooke , som avsevärt förbättrade Guericke-pumpen och lyckades göra många nya upptäckter med den, inklusive förhållandet mellan volymen och trycket hos en gas ( Boyle-Mariottes lag ).

I andra verk hävdar Boyle att materia består av små partiklar ( kroppar , i modern terminologi - molekyler ), som bestämmer materiens kemiska egenskaper, och kemiska reaktioner reduceras till en permutation av sådana partiklar. Han underbyggde också värmens kinetiska natur , det vill säga dess djupa samband med kroppspartiklars kaotiska rörelse: när de värms upp ökar hastigheten för dessa partiklar [67] .

Boyles bok "New Physicomechanical Experiment Concerning the Elasticity of Air" blev allmänt känd, de största fysikerna i Europa tog upp studien av gasernas egenskaper och deras praktiska tillämpning. Denis Papin byggde den första skissen av en ångmaskin (" Papins panna ") och en "ångvagn" [68] . Papen upptäckte också att vattnets kokpunkt beror på atmosfärstrycket (1674) [59] .

Andra viktiga upptäckter från 1600-talet inkluderar Hookes lag (1678), som relaterar spänningen hos en elastisk kropp till den applicerade kraften.

1700-talet

Allmänna egenskaper hos 1700-talets fysik

Den främsta bedriften av 1700-talsteknologin var uppfinningen av ångmaskinen (1784), som orsakade omstruktureringen av många industriella tekniker och uppkomsten av nya produktionsmedel. I samband med den snabba utvecklingen av metallurgi, maskin- och militärindustri växer intresset för fysik. Publiceringen av inte bara konsoliderade, utan också specialiserade vetenskapliga tidskrifter börjar, antalet och cirkulationen av vetenskapliga publikationer visar en konstant tillväxt. Vetenskapens prestige har ökat, föreläsningar av framstående vetenskapsmän lockar skaror av nyfikna människor [69] [70] .

Experimentella fysiker under denna period hade redan många mätinstrument med acceptabel noggrannhet och medel för att tillverka de saknade instrumenten. Innebörden av termen "fysik" minskade, astronomi, geologi, mineralogi, teknisk mekanik och fysiologi utpekades från denna vetenskaps sfär. Kartesianismen , som inte stöds av erfarenhet, tappar snabbt anhängare; d'Alembert kallade 1743 ironiskt nog kartusianerna "en nästan obefintlig sekt". Mekanik och värmeteorin utvecklades i snabbare takt . Under andra hälften av seklet påbörjas en intensiv studie av elektricitet och magnetism. Inom ramen för det newtonska världens system, bildas en ny himmelsk mekanik med stor framgång . Ett karakteristiskt drag i fysiken på XVIII-talet är det faktum att alla grenar av fysiken, såväl som kemi och astronomi, utvecklades oberoende, Descartes försök att skapa ett enda integrerat kunskapssystem erkändes som misslyckat och övergavs för ett tag. Bärarna av naturkrafter ansågs dock fortfarande vara kartesisk "subtil materia" - osynlig, viktlös och genomträngande ( kaloriska , elektriska och magnetiska vätskor) [71] [69] .

Inledningsvis utvecklades teoretisk och tillämpad fysik i stort sett oberoende - till exempel deltog inte optiska teoretiker i uppfinningen av glasögon. Från 1700-talet började teorins växelverkan med praktiken bli mer intensiv, även om situationen är olika i olika delar av fysiken – i mer utvecklade avsnitt är växelverkan mer påtaglig. Till exempel tog termodynamiken bara sina första steg, och ångmaskinen byggdes utan hjälp av teoretiker, men utvecklingen av optisk instrumentering på 1700-talet är redan i huvudsak baserad på en välutvecklad teori [71] .

Mekanik

• Leonard Euler

• Joseph Louis Lagrange

• Daniel Bernoulli

• Pierre Louis de Maupertuis

Euler började skapa analytisk mekanik 1736; senare (1760) undersökte han inte bara rörelsen av en materiell punkt , utan också en godtycklig stel kropp. D'Alembert i monografin "Dynamics" (1742) och Lagrange i "Analytical Mechanics" (1788) kombinerade statik och dynamik i ett enda tillvägagångssätt (baserat på " d'Alembert-principen ") och fullbordade omvandlingen av teoretisk mekanik till en gren av matematisk analys . Vidareutveckling av teoretisk mekanik sker främst inom matematikens huvudfåra [72] [73] .

Frågan om vilken kvantitet ( momentum eller " levande kraft " ) som bevaras i rörelse orsakade en het debatt som fortsatte fram till mitten av 1700-talet, då de Meurant och d'Alembert underbyggde (för mekaniska kollisioner) både lagen om bevarande av momentum och bevarandelagens energi [74] . År 1746 upptäckte Euler och Daniel Bernoulli (oberoende) en ny grundläggande mekaniklag: lagen om bevarande av rörelsemängd . Maupertuis och Euler införde i vetenskapligt bruk begreppet handling och den extremt fruktbara variationsprincipen baserad på den . Sedan slutet av 1800-talet har det blivit tydligt att variationsprincipen minsta handling går långt utanför mekanikens ramar, den är grundläggande och genomsyrar hela fysiken [75] .

Det andra försöket efter Descartes att täcka alla naturlagar med en enda mekanisk teori gjordes av den Ragusiske vetenskapsmannen Rudzher Boskovic i hans monografi " The Theory of Natural Philosophy, Reduced to a Single Law of Forces Existing in Nature " (1759). De primära elementen i materien, enligt Boskovic, är odelbara och icke-utsträckta materiella punkter, som beroende på avståndet kan attraheras till varandra eller stöta bort (i närheten stöter de alltid bort, och på avsevärt avstånd attraheras de). Med hjälp av denna hypotes förklarade Bošković kvalitativt många fysiska fenomen. Trots den allmänna metafysiska karaktären hade Boškovićs verk, som utmärkte sig genom sin ideologiska rikedom, på 1800-talet ett stort inflytande på fysikens utveckling, i synnerhet på Faradays bildande av konceptet om det fysiska fältet [76] [ 76] 77] .

Skapandet av dynamiken hos vätskor och gaser är förknippad med Daniel Bernoullis banbrytande arbete "Hydrodynamics" (1738). I detta arbete studerade Bernoulli olika typer av rörelser hos vätskor och gaser ur mekanisk synvinkel, gav Bernoullis grundläggande lag och introducerade för första gången begreppet mekaniskt arbete . Många av Bernoullis argument bygger på lagen om energibevarande ("levande kraft"). Bernoullis arbete fortsattes av Euler, som 1755 publicerade grunderna för analytisk vätskemekanik, d'Alembert och Clairaut . Euler utvecklade en allmän teori om turbiner , kvarnhjul och andra mekanismer som drivs av strömmande vatten; viktiga praktiska förbättringar i detta ämne gjordes av den engelske ingenjören John Smeaton (1759). Under denna period hävdas den allmänna åsikten alltmer att alla fysiska processer i slutändan är manifestationer av materiens mekaniska rörelse [72] .

Elektricitet och magnetism

• Benjamin Franklin

• Charles Augustin de Coulomb

• Luigi Galvani

• Alessandro Volta

Under första hälften av 1700-talet var den enda källan till elektricitet elektrifiering genom friktion. Det första betydande bidraget till elektrostatik gjordes av Stephen Gray , som undersökte överföringen av elektricitet från en kropp till en annan. Efter en rad experiment upptäckte han elektrostatisk induktion och bevisade samtidigt att elektriska laddningar finns på ytan av en elektrifierad kropp. 1734 visade den franske vetenskapsmannen Charles Francois Dufay att det finns två sorters elektricitet: positiv och negativ (han använde själv termerna "glasig" och "hartsaktig"). Du Fay var också den första som antydde den elektriska naturen hos åska och blixtar och att elektricitet spelar en dold men betydande roll i fysiska processer. På grund av den magra experimentella basen dök det inte upp några seriösa teorier om elektricitetens natur under denna period [78] [79] .

Vändpunkten kom 1745, då en kraftfullare källa till elektricitet uppfanns - Leyden-burken . Parallellkoppling av dessa kondensatorer gav en kortvarig, men tillräckligt stark elektrisk ström . Omedelbart i många länder började studiet av egenskaperna hos elektrisk ström. Den mest djupgående forskningen utfördes av den amerikanske politikern och amatörfysikern Benjamin Franklin ; hans bok "Experiment and Observations on Electricity" skapade sensation och översattes till många europeiska språk. Franklin bevisade på ett övertygande sätt Dufays hypotes om blixtens elektriska natur och förklarade hur man skyddar sig mot den med hjälp av åskledaren han uppfann . Han var den första som lyckades förvandla elektricitet till mekanisk rörelse, dock under en mycket kort tid (för perioden då Leyden-burken tömdes). Franklin föreslog (1749) att det fanns ett samband mellan elektricitet och magnetism, eftersom ett fall registrerades när blixten vände om polerna på en magnet [78] .

Franklin föreslog också den första teorin: elektricitet, enligt hans åsikt, är en speciell substans av de minsta partiklarna, som liknar en vätska (" vätska "). Den attraheras av vanlig materia och kan komma in i den, men stöts bort från sig själv. Olika material kan innehålla olika mängder el samtidigt som de blir omgivna av en viss "elektrisk atmosfär". Positiva och negativa laddningar, enligt denna teori, orsakas av ett överskott eller en brist på elektriskt ämne, respektive. Franklins teori förklarade dock inte varför negativt laddade kroppar, utan elektricitet, stöter bort på samma sätt som positivt laddade, så många fysiker var benägna att tro att det fortfarande finns två "elektriska vätskor" [80] .

Forskarnas åsikter om Franklin-modellen var delade: det fanns skarp kritik, men det fanns också anhängare, bland dem den framstående tyska fysikern Aepinus . Aepinus var känd för att ha upptäckt pyroelektricitet och förutspått Coulombs lag 20 år före Coulomb. Aepinus föreslog också att utsläppet från Leyden-burken är oscillerande. Euler trodde inte på en speciell elektrisk vätska och tillskrev elektriska fenomen till processerna för kondensation/försöndring i etern [78] .

Slutet av seklet präglades av två landmärken i elektricitetens historia. År 1785 kom den första av Coulombs memoarer, där Coulombs lag beskrevs och underbyggdes med exakta experiment , och dess likhet med lagen om universell gravitation gjorde det möjligt att på kort tid (senast 1828) fullborda de matematiska grunderna för elektrostatik , med användning av tidigare utvecklade analytiska metoder i den [81] . År 1791 publicerade den italienske läkaren Luigi Galvani en avhandling om den "djurelektricitet" han hade upptäckt: grodans ben, upphängd i en mässingskrok från ett järngaller, ryckte spontant. Den italienske fysikern Alessandro Volta upptäckte snart att grodan i detta experiment endast tjänar som en indikator på strömmen, och den faktiska källan är kontakten mellan två olika metaller i en elektrolyt . Efter att ha genomfört en serie experiment designade Volta år 1800 en kraftfull källa för likström  - " voltaisk kolumn ", det första elektriska batteriet . Med dess hjälp gjordes avgörande upptäckter av elektromagnetiska egenskaper under nästa, XIX-talet [78] .

I studiet av magnetism har framstegen varit mindre märkbara. Flera fenomenologiska teorier har dykt upp som hävdar att de förklarar magneters egenskaper. Euler publicerade sin teori om magnetism 1744 och antydde att den orsakades av någon form av "ferrofluid" som flödade i en magnet och järn genom speciella "magnetiska porer". En liknande vätska förekom i Franklins och Aepinus alternativa teori . Den senare ansåg dock att denna vätska var den vanliga bäraren av elektricitet och magnetism. Coulomb anslöt sig till Aepinus och förkastade teorier som involverar "ferrofluidflöde" eftersom han inte kan redogöra för stabiliteten i en kompassnåls riktning. Han föreslog (1784) att magneternas attraktion och avstötning orsakas av en kraft som liknar den Newtonska gravitationen [78] .

Värme

Begreppet "fin materia av eld" som bär värme bevarades och till och med utökades på 1700-talet. Förekomsten av caloric , bäraren av värme, trodde många fysiker, som började med Galileo ; det andra lägret, som inkluderade Robert Boyle , Robert Hooke , Daniil Bernoulli , Leonard Euler och M. V. Lomonosov , höll sig dock till den molekylära kinetiska hypotesen : värme är rörelsen av inre mikropartiklar. Båda hypoteserna var av kvalitativ karaktär, och detta gjorde att de inte kunde jämföras och verifieras (konceptet med den mekaniska motsvarigheten till värme , som löste tvisten, uppstod först under nästa århundrade). Vissa forskare trodde att värme, elektricitet och magnetism är modifieringar av samma eteriska materia. Den sanna karaktären av förbränningsprocessen som en oxidationsreaktion avslöjades först av Lavoisier på 1780 -talet [82] .

I början av århundradet uppfann den tyske fysikern Gabriel Fahrenheit en termometer (på kvicksilver- eller alkoholbasis) och föreslog Fahrenheit-skalan (mer exakt, dess första version, senare korrigerad av honom). Fram till slutet av seklet dök andra varianter av temperaturskalan upp: Reaumur (1730), Celsius (1742) m.fl. Från och med denna punkt är det möjligt att noggrant mäta mängden värme. Benjamin Thompson (greve Rumfoord) visade i en serie subtila experiment att uppvärmning eller kylning av kroppar inte påverkar deras vikt. Han uppmärksammade också den betydande värme som genereras vid borrning av metall; anhängare av kalorier förklarade denna effekt med en ökning av densiteten av kalorier i delen när spånen separerades från den, men Rumfoord visade att spånornas värmekapacitet var densamma som arbetsstyckets. Ändå behöll kalorihypotesen många anhängare även i början av 1800-talet [82] .

Fahrenheit undersökte problemet: vilken temperatur kommer att fastställas som ett resultat av att blanda två portioner ojämnt uppvärmt vatten. Han antog att temperaturen på blandningen skulle vara det aritmetiska medelvärdet av komponenternas temperaturer, men experiment tillbakavisade detta antagande. Även om många fysiker behandlade denna fråga, förblev problemet olöst tills teorin om värmekapacitet skapades i slutet av århundradet och den tydliga insikten att temperatur och värme inte är samma sak [82] . Det sista argumentet till förmån för denna slutsats var experimenten av Joseph Black , som upptäckte (1757) att smältning och förångning , utan att ändra temperaturen, kräver betydande extra värme. 1772 introducerade Johann Wilke värmeenheten, kalorien [83] .

År 1703 drog den franske fysikern Guillaume Amonton , efter att ha studerat luftelasticitetens beroende av temperatur, slutsatsen att det finns en absolut nolltemperatur , vars värde han uppskattade till -239,5 ° C. Lambert 1779 bekräftade Amontons resultat och fick ett mer exakt värde på -270 °C [84] . Resultatet av den kunskap som samlats under 1700-talet om värmens egenskaper kan betraktas som "Memoir on Heat" av Lavoisier och Laplace , i den finns bland annat en teori om värmekapacitet och dess beroende av temperatur, expansionen av kroppar vid upphettning studeras [85] .

Akustik

Skapandet av matematisk analys gjorde det möjligt att uttömmande studera vibrationerna i en sträng, därför, på 1700-talet, blir akustik, liksom mekanik, en exakt vetenskap. Redan i början av århundradet etablerade Joseph Sauveur våglängden för alla musikaliska toner och förklarade ursprunget till övertoner (upptäcktes 1674), och Euler gav i sitt verk An Experience in a New Theory of Music (1739) en komplett analytisk teori om strängvibrationer. Den tyske experimentfysikern Ernst Chladni undersökte i slutet av seklet i detalj vibrationerna hos stavar och plattor (" Chladni-figurer "); en teoretisk förklaring av hans observationer gavs på 1800-talet av Laplace , Poisson och andra matematiker [86] [87] .

Optik

Inom optiken, under inflytande av newtonsk kritik, förlorade vågteorin om ljus nästan sina anhängare under 1700-talet, trots det starka stödet från Euler och några andra auktoriteter. Av de nya framgångarna kan vi nämna uppfinningen av fotometern , viktig för astronomer (1740, Bouguer , förbättrad av Rumfoord 1795). Lambert utvecklade optikens metrologi - han gav strikta definitioner av begreppen ljusstyrka och belysning , formulerade beroendet av belysningen av en yta på dess area och lutningsvinkel och tog reda på lagen om fallet i ljusintensitet i en absorberande medium [88] .

John Dollond skapade det första akromatiska objektivet 1757, vilket visade sig vara särskilt användbart för att bygga brytande teleskop och mikroskop . I slutet av århundradet upptäckte John Herschel , i experiment på spridning , infraröda strålar som överför värme och liknar synligt ljus i egenskaper. Beläget i andra änden av det synliga spektrumet upptäcktes ultraviolett strålning snart av Johann Wilhelm Ritter (1801) [89] .

1800-talet

Allmänna egenskaper hos 1800-talets fysik

Den industriella revolutionen och militärteknologins behov stimulerade den prioriterade utvecklingen av både experimentell och teoretisk fysik. Fysikens uppgift blir alltmer inte förklaringen av naturkrafter, utan kontrollen av dem. Exakta mätinstrument förekom på nästan alla områden, och resultaten av fysiska experiment på 1800-talet är övervägande kvantitativa. En matematisk teori om mätfel har utvecklats , som gör det möjligt att bedöma tillförlitligheten av de observerade fysiska storheterna. Ändå, under första hälften av 1800-talet, används fortfarande ofta högkvalitativa metafysiska begrepp och långsökta hypoteser för att tolka det enorma experimentella materialet: kalori- , elektriska och magnetiska vätskor, "ljudmateria" etc. Under århundradet nya begrepp och fysikaliska modeller: vågteori om ljus , kinetisk teori om värme, lag för bevarande av energi [90] , Maxwells elektromagnetiska teori , periodiskt system av element baserat på atomism . I slutet av århundradet har alla dessa teorier, gemensamt kallade " klassisk fysik ", fått allmän acceptans och omfattande praktisk tillämpning. Tillämpad fysik växer också fram , fokuserad på effektiv lösning av specifika tekniska problem; praktikens inflytande på teoretisk forskning blir särskilt aktivt efter tillkomsten av elektroteknik och förbränningsmotor under andra hälften av 1800-talet [91] [92] .

Ett viktigt inslag i perioden var den gradvisa förstärkningen av uppfattningen att inte alla naturfenomen är baserade på mekanisk rörelse. Redan termodynamikens andra lag tillät inte mekanisk beläggelse, eftersom irreversibiliteten för ett antal processer följde av den, och försök att förklara elektromagnetism som svängningar av det eteriska mediet stötte på oöverstigliga svårigheter som löstes först på 1900-talet med tillkomsten av relativitetsteorin och avskaffandet av etern som bärarmedium [93] .

På 1800-talet dök många nya grenar av fysiken upp, främst relaterade till elektromagnetism , såväl som termodynamik , statistisk fysik , statistisk mekanik , elasticitetsteori , radiofysik , meteorologi , seismologi .

Vågteori om ljus

• Thomas Young

• Augustin Jean Fresnel

• Armand Hippolyte Louis Fizeau

Hundra år efter uppkomsten av elementen erkändes Newtons kritik av vågteorin om ljus av majoriteten av forskare, inte bara i England utan också på kontinenten. Detta berodde delvis på att en komplett matematisk teori om vågsvängningar skapades först i början av 1800-talet ( Fourier ). Ljus ansågs vara en ström av några små blodkroppar [94] .

Det första slaget mot den korpuskulära (emissions) teorin om ljus levererades av Thomas Jung , en läkare, en specialist i fysiologisk optik. År 1800, när han talade inför Royal Society , listade han de oöverstigliga svårigheterna med emissionsteorin: varför sänder alla ljuskällor ut blodkroppar med samma hastighet och hur kommer det sig att en del av ljuset som faller på en kropp vanligtvis reflekteras, medan den andra går del in i kroppen? Jung påpekade också att Newton inte gav en övertygande förklaring till fenomenen ljusbrytning , diffraktion och interferens . Istället utvecklade Jung en vågteori om interferens (och introducerade själva termen) baserad på principen om superposition (superposition) av vågor som han formulerade , och diffraktion förklarades på ett liknande sätt. " Jungs erfarenhet " kom sedan in i läroböckerna. Enligt resultaten av sina experiment uppskattade Jung ganska exakt ljusets våglängd i olika färgområden. Han byggde också en korrekt teori om färgseende och boende [94] .

Youngs vågteori möttes av fientlighet. Just vid denna tidpunkt (1808, Malus , Laplace och andra) studerades fenomenet dubbelbrytning och polarisering av ljus djupt , uppfattade som avgörande bevis till förmån för emissionsteorin. Men så uttalade sig Augustin Jean Fresnel , på den tiden vägbyggnadsingenjör, till stöd för vågteorin . I ett antal kvicka experiment visade han rena vågeffekter, helt oförklarliga ur korpuskulär teori, och hans memoarer, innehållande en omfattande studie från vågpositioner, exakta kvantitativa mätningar och en detaljerad matematisk modell av ljusets alla då kända egenskaper. (förutom polarisering ), vann tävlingen från Paris vetenskapsakademi 1818. Fresnel generaliserade Huygens princip och kunde noggrant förklara den rätlinjiga utbredningen av en ljusvåg [94] .

Arago beskriver ett märkligt fall : vid ett möte med akademikerkommissionen uttalade sig Poisson emot Fresnels teori, eftersom en absurd slutsats följde av den: under vissa förhållanden kunde ett starkt upplyst område dyka upp i mitten av skuggan från en ogenomskinlig cirkel . Vid ett av följande möten visade Fresnel och Arago för kommissionsledamöterna denna effekt, som kallades " Poisson-platsen " [95] . Sedan dess har Fresnels formler för diffraktion, refraktion och interferens funnits med i alla fysikläroböcker. Både Jung och Fresnel betraktade ljus som elastiska longitudinella vibrationer av etern , vars densitet i materia är högre än i vakuum [94] .

Det återstod att förstå mekanismen för polarisering. Redan 1816 diskuterade Fresnel möjligheten att eterns ljusvibrationer inte är längsgående, utan tvärgående. Detta skulle lätt förklara fenomenet med polarisering. Tvärvibrationer påträffades dock tidigare endast i inkompressibla fasta ämnen, medan etern ansågs likna egenskaperna hos en gas eller vätska. Studiet av reflektionen av polariserat ljus övertygade Fresnel om att hypotesen om ljusvågornas tvärriktning var korrekt, varefter han presenterade en memoarbok som beskrev nya experiment och en komplett teori om polarisation, som fortfarande gäller idag [96] . De kommande nästan hundra åren präglas av vågteorins triumferande framgångar på alla områden. Klassisk vågoptik avslutades och ställde samtidigt den svåraste frågan: vad är etern och vilka är dess egenskaper? [94]

Det starkaste inflytandet på fysikens utveckling var erfarenheten av Fizeau (1849-1851), som visade att ljusets hastighet i vatten är en fjärdedel mindre än i luft (enligt emissionsteorin måste den vara större, annars brytningen av ljus kan inte förklaras ) [97] .

Uppkomsten av elektrodynamik och elektroteknik

• Hans Christian Oersted

• André Marie Ampère

• Michael Faraday

I slutet av 1700-talet var Franklins teori om atmosfärisk elektricitet och Coulombs lag redan i tillgången för fysiken för elektromagnetiska fenomen . Genom insatser av Poisson , Gauss och Green utvecklades elektrostatiken i grunden under det första kvartalet av 1800-talet , se Poissons ekvation (1821). Poisson introducerade även, förutom den elektriska potentialen, den magnetiska potentialen , som gör det möjligt att beräkna det statiska magnetfältet [98] [99] .

Den teoretiska grunden för dessa resultat var förekomsten av två typer av "elektrisk vätska", positiv och negativ; var och en av dem attraherar partiklar av olika slag och stöter bort en av sina egna. En kropp laddas om en av typerna av denna vätska dominerar; Ledare är de material som inte ger något motstånd mot elektriska vätskor. Kraften av attraktion eller repulsion lyder den omvända kvadratlagen [98] .

Som nämnts ovan, år 1800 monterade Volta den första " voltaiska kolonnen ", med vilken han undersökte strömmen i slutna kretsar. Med dessa första DC-batterier gjordes snart två enastående upptäckter:

• elektrolys : samma år 1800 sönderdelade Nicholson och Carlisle ( William Nicholson, Anthony Carlisle ) vatten till väte och syre , och Davy upptäckte kalium och natrium 1807 .
• elektrisk ljusbåge : V. V. Petrov (1802) och Davy.

De viktigaste sensationella händelserna började 1820, när Oersted upptäckte experimentellt den avledande effekten av ström på en magnetisk nål. Oersteds meddelande orsakade en allmän explosion av intresse. Två månader senare rapporterade Ampère om fenomenet han upptäckt av två ledares interaktion med ström; han föreslog också termerna "elektrodynamik" och "elektrisk ström" [C 4] . Ampere föreslog att alla magnetiska fenomen orsakas av inre strömmar inuti materia, som flyter i plan vinkelrätt mot magnetens axel [98] . De första teorierna som förbinder elektricitet och magnetism (fortfarande i de gamla termerna) byggdes samma år av Biot , Savart och senare Laplace (se Biot-Savart-Laplace lag ) [98] .

En ny kaskad av upptäckter följde omedelbart:

• första elmotorn (1821, Faraday )
• termoelement (1821, Seebeck )
• den första känsliga galvanometern för att mäta strömmens storlek (1825, L. Nobili )
• Ohms lag (1827)

År 1826 publicerade Ampère monografin "Teorin om elektrodynamiska fenomen som uteslutande härrör från erfarenhet". Han upptäckte en elektromagnet ( solenoid ), uttryckte idén om en elektrisk telegraf . Amperes formel för växelverkan mellan två aktuella element fanns med i läroböcker. Maxwell kallade Ampère "elektricitetens Newton" [98] .

De första metrologiska standarderna som fastställde måttenheterna för elektricitet och magnetism utvecklades på 1830-talet av Gauss och Weber . Den praktiska tillämpningen av el börjar. Under samma period, tack vare D. F. Daniel och B. S. Jacobi , uppträdde elektroplätering , vilket förvandlade typografi, smyckesteknik och därefter utgivningen av ljudinspelningar på skivor. På 1830-talet utvecklades de första proverna av den elektriska telegrafen , 1844 togs världens första kommersiella telegraflinje i drift i USA, och några år senare uppmättes deras antal i USA och Europa i tiotals [100] .

Michael Faraday upptäckte elektromagnetisk induktion 1831, vilket bevisade att förhållandet mellan elektricitet och magnetism är ömsesidigt. Som ett resultat av en serie experiment formulerade Faraday (verbalt) egenskaperna hos ett elektromagnetiskt fält , senare matematiskt formaliserat av Maxwell: en elektrisk ström har en magnetisk effekt vinkelrätt mot dess riktning, och en förändring i det magnetiska flödet genererar en elektromotorisk kraft och ett elektriskt virvelfält [101] .

Faraday byggde den första elmotorn och den första elektriska generatorn , vilket banade väg för industriell användning av elektricitet. Faraday upptäckte elektrolysens lagar , introducerade termerna: jon , katod , anod , elektrolyt , diamagnetism , paramagnetism och andra. År 1845 upptäckte Faraday rotationen av ljusets polariseringsplan i ett ämne placerat i ett magnetfält. Detta innebar att ljus och elektromagnetism var nära besläktade. Senare studerade Faraday självinduktion , upptäckt 1832 av den amerikanske forskaren Henry , egenskaperna hos dielektrikum och urladdningar i gaser [101] .

Utvecklingen av teorin och tillämpningarna av elektroteknik fortsatte. År 1845 fastställde Kirchhoff lagarna för distribution av strömmar i komplexa elektriska kretsar. År 1874 undersökte N. A. Umov begreppet energiflöde i ett godtyckligt medium, och på 1880 -talet utvecklade Poynting och Heaviside denna teori i relation till det elektromagnetiska fältet [102] .

Industriella modeller av elmotorer och elektriska generatorer har blivit mer kraftfulla och tekniskt avancerade med tiden; likström ersattes av växelström . I slutet av århundradet fann elektricitetens outtömliga möjligheter, tack vare gemensamma ansträngningar från teoretiska fysiker och ingenjörer, den bredaste tillämpningen. 1866 lanserades den transatlantiska elektriska telegrafen , telefonen uppfanns på 1870-talet och den utbredda användningen av glödlampor började på 1880 -talet [103] .

Teorin om elektromagnetiska fält

De krafter som introducerades av Ampere, liksom de av Newton, ansågs långväga . Denna position ifrågasattes starkt av Michael Faraday , som med hjälp av övertygande experiment visade att elektriska och magnetiska krafter strömmar kontinuerligt från punkt till punkt och bildar respektive (sammanhängande) "elektriskt fält" och "magnetfält". Begreppet "fält", introducerat av Faraday, blev hans främsta bidrag till fysiken. Men forskare från den tiden, som redan hade vant sig vid den långväga verkan av Newtons attraktion, var nu misstroende mot kort räckvidd [104] .

Efter upptäckterna av Faraday blev det klart att de gamla modellerna av elektromagnetism ( Ampère , Poisson , etc.) var i huvudsak ofullständiga. Webers teori dök snart upp , baserad på långväga åtgärder. Men vid denna tidpunkt handlade all fysik, förutom gravitationsteorin, endast kortdistanskrafter ( optik , termodynamik , kontinuummekanik , etc.). Gauss , Riemann och ett antal andra vetenskapsmän uttryckte förtroende för att ljus har en elektromagnetisk natur, varav det följde att teorin om elektromagnetiska fenomen också borde vara kortavstånd [101] . En viktig omständighet var den djupa utvecklingen i mitten av 1800-talet av teorin om partiella differentialekvationer för kontinuerliga medier - i huvudsak var fältteorins matematiska apparat klar . Under dessa förhållanden dök Maxwells teori upp , som dess författare blygsamt kallade en matematisk återberättelse av Faradays idéer [105] .

I sitt första arbete (1855-1856) gav Maxwell en serie ekvationer i integralform för ett konstant elektromagnetiskt fält baserat på en hydrodynamisk modell (fältlinjer motsvarade fluidflödesrör). Dessa ekvationer har absorberat all elektrostatik, elektrisk ledningsförmåga och till och med polarisering. Magnetiska fenomen modelleras på liknande sätt. I den andra delen av verket bygger Maxwell, utan att ge några analogier, en modell för elektromagnetisk induktion. I efterföljande arbete formulerar Maxwell sina ekvationer i differentialform och introducerar förskjutningsströmmen . Han bevisar förekomsten av elektromagnetiska vågor vars hastighet är lika med ljusets hastighet , förutsäger ljusets tryck . Maxwells sista verk - "Treatise on Electricity and Magnetism" (1873) innehåller ett komplett system av fältekvationer i Heavisides symbolik , som föreslog den mest bekväma apparaten för detta - vektoranalys . Den moderna formen av Maxwells ekvationer gavs senare av Hertz och Heaviside [105] [106] .

Enheten av naturkrafter, som Descartes inte lyckades bevisa, återställdes. Hypoteser om elektriska och magnetiska vätskor är ett minne blott, istället för dem har ett nytt fysiskt objekt dykt upp – ett elektromagnetiskt fält som kombinerar elektricitet, magnetism och ljus. Inledningsvis tolkades detta område som mekaniska processer i elastisk eter [102] .

Vissa fysiker motsatte sig Maxwells teori (särskilt begreppet förskjutningsström orsakade många invändningar). Helmholtz föreslog sin teori, en kompromiss i förhållande till Webers och Maxwells modeller, och instruerade sin elev Heinrich Hertz att testa den. Men Hertz experiment utförda 1885-1889 bekräftade otvetydigt Maxwells riktighet [102] .

Redan 1887 byggde Hertz världens första radiosändare ( Hertz-vibratorn ); mottagaren var en resonator (öppen ledare). Samma år upptäckte Hertz förskjutningsströmmen i ett dielektrikum (och upptäckte samtidigt den fotoelektriska effekten ). Året därpå upptäckte Hertz stående elektromagnetiska vågor , mätte senare utbredningshastigheten för vågor med god noggrannhet, upptäckte för dem samma fenomen som för ljusreflektion, refraktion, interferens, polarisation, etc. [102]

År 1890 uppfann Branly en känslig radiovågsmottagare, coherer , och myntade termen " radio ". Coherer fångade radiovågor på ett avstånd av upp till 40 meter ( Oliver Lodge , 1894), och med en antenn  , mycket längre. Ytterligare några år senare föreslog Popov och Marconi att koppla samman koheraren med en elektrisk klocka, vilket skapade den första apparaten för radiokommunikation [107] . Radions och elektronikens era började på 1900-talet.

Termodynamik, gaser, materiens struktur

• John Dalton

• James Joule

• Rudolf Clausius

• William Thomson (Lord Kelvin)

• Ludwig Boltzmann

Framstegen inom kemi och omöjligheten av omvandling av kemiska element blev ett tungt vägande argument till förmån för Robert Boyles idé om existensen av molekyler som diskreta primära bärare av kemiska egenskaper. Det noterades att vissa vikt- och volymförhållanden observeras för deltagare i kemiska reaktioner ; detta vittnade inte bara indirekt till förmån för förekomsten av molekyler, utan gjorde det också möjligt att göra antaganden om deras egenskaper och struktur. I början av 1800-talet förklarade John Dalton lagen om partialtryck med hjälp av molekylär teori och sammanställde den första tabellen över atomvikter för kemiska grundämnen - som det senare visade sig, felaktig, eftersom han utgick från formeln för vatten HO istället för H 2 O , och ansåg att vissa föreningar var grundämnen [108] [109] .

År 1802 upptäckte Gay-Lussac och Dalton lagen om förhållandet mellan volymen och temperaturen hos en gas . År 1808 upptäckte Gay-Lussac en paradox: gaser kombinerades alltid i flera volymförhållanden, till exempel: C + O 2 (en volym vardera) = CO 2 (två volymer). För att förklara denna motsägelse med Daltons teori föreslog Avogadro 1811 att man skulle skilja mellan begreppet en atom och en molekyl. Han föreslog också att lika volymer gaser innehåller lika många molekyler (inte atomer, som Dalton trodde). Ändå var frågan om existensen av atomer kontroversiell under lång tid [110] .

Teorin om värme under första hälften av 1800-talet dominerades fortfarande av kalorier , även om kvantitativa modeller för värmeöverföring redan hade börjat dyka upp. Ett kompromissalternativ diskuterades också: värme är rörelsen av partiklar av materia, men denna rörelse överförs genom kalori (ibland identifierad med eter ). 1822 publicerade Fourier Analytical Theory of Heat, där värmeekvationen visas och det visas att värmeflödet (för Fourier, kalori) är proportionellt mot temperaturgradienten . Inom ramen för teorin om kalorier skrevs boken av Sadi Carnot "Reflections on the driving force of fire and on machines capable of develop this force" (1824), som faktiskt innehåller två termodynamiska lagar ; ursprungligen obemärkt, detta arbete var vederbörligen uppskattat på 1830-talet och hade en enorm inverkan på utvecklingen av fysiken [111] .

Samtidigt började moderna begrepp om arbete och energi att bildas (termen föreslogs av Jung 1807, ursprungligen endast för kinetisk energi [112] , och stöddes av Kelvin 1849). År 1829 lade Coriolis , efter att ha analyserat sambandet mellan arbete och " levande kraft ", en faktor till uttrycket för det senare , varefter den kinetiska energin fick en modern form [74] .

James Joule , efter att ha genomfört en serie experiment med elektricitet (1843), kom till slutsatsen: "i alla fall där mekanisk kraft förbrukas, erhålls alltid en exakt motsvarande mängd värme." Han beräknade värdet av denna ekvivalent: cirka 460 kgm/kcal. För elektrisk ström, som Joule upptäckte, är värmen som genereras proportionell mot motståndet och kvadraten på strömstyrkan . Senare bekräftade Joule sina slutsatser genom experiment med komprimering av gaser och förklarade att värme är mekanisk rörelse, och värmeöverföring är övergången av denna rörelse till andra former. I alla experiment gav uppskattningen av den mekaniska ekvivalenten till värme nära värden. Sammanfattningsvis formulerar Mayer och Joule lagen om energibevarande , och Helmholtz lägger i sin monografi (1847) denna lag till grund för all fysik [111] .

Arbetet med gasernas kinetik , nästan övergivet under första hälften av 1800-talet, startades av Krönig (1856) och Rudolf Clausius , som självständigt underbyggde den " ideala gasekvationen för staten ". Clausius föreslog den korrekta modellen av en idealgas , introducerade begreppet inre energi i systemet och förklarade fasövergångar . I mitten av 1800-talet formulerade William Thomson (Lord Kelvin) och Clausius tydligt två lagar ( början ) för termodynamiken . Begreppet kalori begravdes till slut, Rankin och Thomson introducerade istället det allmänna begreppet energi (1852), inte bara kinetisk. Namnet "termodynamik" för den gren av fysiken som rör omvandlingen av energi i makroskopiska kroppar föreslogs av Thomson. Efter 1862 undersökte Clausius irreversibla processer som inte passade in i den mekaniska modellen och föreslog begreppet entropi . En bred diskussion om problemet med " universums termiska död " började, orsakad av det faktum att principen om ökad entropi är oförenlig med universums evighet [113] .

Kelvin föreslog 1848 en " absolut temperaturskala " (Kelvinskalan), som börjar på " absoluta noll " (-273 grader Celsius). Maxwell 1860 härledde den statistiska lagen om fördelningen av hastigheter för gasmolekyler, fick formler för intern friktion och diffusion och skapade en översikt över den kinetiska teorin om värmeledning [113] .

Ytterligare framsteg i den kinetiska teorin om gaser och termodynamik beror till stor del på Ludwig Boltzmann och van der Waals . Bland annat försökte de härleda termodynamikens lagar på basis av mekaniken, och misslyckandet med dessa försök till irreversibla processer tvingade Boltzmann att antyda (1872) att termodynamikens andra lag inte är direktdirektiv, utan statistisk till sin natur. : värme kan också flöda från en kall kropp till en varm. , det är bara det att den omvända processen är mycket mer trolig. I mer än 20 år väckte inte denna gissning intresse bland fysiker, sedan utvecklades en livlig diskussion. Från omkring 1900, särskilt efter arbetet med Planck , Gibbs och Ehrenfest , vann Boltzmanns idéer acceptans. Sedan 1871 har Boltzmann och Maxwell utvecklat statistisk fysik. Den ergodiska hypotesen visade sig vara extremt fruktbar (genomsnitt över tiden sammanfaller med medelvärden över en ensemble av partiklar) [113] .

Förutom upptäckten av elektronen (se nedan) blev teorin om Brownsk rörelse ett avgörande argument till förmån för atomism ( Einstein , 1905). Efter Smoluchowskis och Perrins arbete , som bekräftade denna teori, ifrågasatte till och med övertygade positivister inte längre existensen av atomer. De första försöken började harmonisera med atomteorin det periodiska systemet av grundämnen som utvecklades 1869 av D. I. Mendeleev , men verklig framgång i denna riktning uppnåddes redan på 1900-talet [114] .

I slutet av seklet påbörjades fördjupade studier av fasövergångar och materias beteende vid ultralåga temperaturer. År 1888 fick skotten James Dewar först flytande väte , han uppfann också " Dewar-kärlet " ( termos ). Gibbs formulerade fasregeln på 1870 -talet [115] .

Upptäckt av elektronen, radioaktivitet

• Joseph John Thomson

• Henri Becquerel

• Robert Andrews Milliken

• Ernest Rutherford

För att relatera atomhypotesen till elektriska fenomen föreslog Berzelius och Faraday att det finns två typer av atomer, med positiva och negativa laddningar. Av detta följde existensen av den minsta elektriska laddningen. Stoney föreslog termen " elektron " (1874) och gav en bra uppskattning av dess laddning. Det fanns andra hypoteser, till exempel trodde W. Prout att eftersom grundämnenas atomvikter är en multipel av atomvikten för väte, så finns det en primär atom - väte, och alla andra består av sammanlänkade primära atomer. Crookes föreslog att det finns ett noll primärt element - "protyle", som utgör både väte och andra grundämnen, och William Thomson ansåg att atomen var en stabil virvel i etern [116] .

Ännu tidigare, 1858, upptäcktes katodstrålar under studiet av en elektrisk urladdning i en gas . Efter mycket diskussion kom forskare till slutsatsen att detta är flödet av elektroner. År 1897 mätte JJ Thomson förhållandet laddning/massa för katodstrålar och bevisade att det var oberoende av katodmaterialet och andra experimentella förhållanden. Om man antar att elektronens laddning är densamma som den (redan kända) laddningen av vätejonen , fick Thomson en uppskattning av elektronens massa. Till allas förvåning visade det sig vara många gånger mindre än massan av en väteatom. Berzelius-Faraday-hypotesen måste förkastas. Thomson visade också att partiklarna som emitteras av den fotoelektriska effekten har samma laddning/massförhållande och uppenbarligen också är elektroner. År 1910 lyckades Robert Millikan experimentellt bestämma laddningen och massan av en elektron under ett genialiskt experiment [116] .

År 1878 generaliserade Hendrik Lorentz Maxwells teori för rörliga medier som innehåller joner . Lorentz elektroniska teori förklarade väl diamagnetism , processer i en elektrolyt, elektronernas rörelse i en metall, såväl som Zeeman-effekten som upptäcktes 1896  - splittringen av spektrallinjer som emitteras av ett ämne i ett magnetfält [116] .

De avgörande upptäckterna gjordes 1895 ( röntgenstrålar , Wilhelm Conrad Roentgen ) och 1896 ( radioaktivitet av uran , Henri Becquerel ). Visserligen bevisades vågnaturen hos röntgenstrålar äntligen först 1925 ( Laue , diffraktion i kristaller), men det antogs av många ännu tidigare. Men radioaktivitet förbryllade fysiker och utsattes för aktiv forskning. Snart upptäcktes radium , torium och andra aktiva element, liksom inhomogeniteten hos strålning ( alfa- och beta-strålar upptäcktes av Rutherford 1899 och gammastrålar  av Villars 1900). Beta-strålningens natur blev tydlig direkt när Becquerel mätte deras laddning/massförhållande - det sammanföll med det för en elektron. Alfapartiklarnas natur upptäcktes av Rutherford först 1909 [116] [117] .

1901 rapporterade Walter Kaufman att han hade upptäckt ökningen av en elektrons tröghetsmassa med ökande hastighet som förutspåtts av Heaviside och J. J. Thomson . Lorentz teori om elektronrörelse var tvungen att revideras; kontroverser om detta ämne fortsatte även efter skapandet av relativitetsteorin [116] .

Stora kontroverser väcktes av frågan om vad som är energikällan för radioaktiv strålning. 1902 drog Rutherford och Soddy slutsatsen att "radioaktivitet är ett atomärt fenomen som åtföljs av kemiska förändringar." År 1903 upptäckte de den exponentiella sönderfallslagen för en radioaktiv atom , uppskattad intraatomär energi som omätligt större än någon kemisk energi, och antog att det var denna som var källan till solens energi. Samtidigt upptäckte Rutherford, William Ramsay och Soddy de första omvandlingarna av grundämnen ( radon till helium ), och J. J. Thomson gav det första belägget för det periodiska systemet av grundämnen ur den elektroniska teorins synvinkel [116] [118] .

Mekanik, optik, elasticitetsteori

William Hamilton publicerade 1834-1835 variationsprincipen , som hade en universell karaktär och användes framgångsrikt inom olika grenar av fysiken [119] . Hamilton gjorde denna princip till grunden för sin "Hamiltonska mekanik" . "Dessa verk utgjorde grunden för hela utvecklingen av analytisk mekanik under 1800-talet" [120] .

Inom optiken var den viktigaste händelsen upptäckten av spektralanalys (1859). År 1842 upptäckte den österrikiska fysikern Doppler förändringen i frekvens och våglängd som sänds ut av en rörlig källa. Båda effekterna har blivit vetenskapens viktigaste verktyg, särskilt inom astrofysik [121] . I mitten av seklet dök en annan viktig uppfinning upp - fotografi [122] .

År 1821 härledde Henri Navier det grundläggande ekvationssystemet av elasticitetsteorin , och ersatte den endimensionella Hookes lag med den universella lagen om tredimensionella deformationer av isotropiska elastiska kroppar. Navier-modellen generaliserades omedelbart (1823) i verk av Cauchy , som tog bort isotropibegränsningen. Baserat på Cauchy-ekvationerna löste Poisson många praktiskt viktiga problem [123] .

1900-talet

Allmänna egenskaper hos 1900-talets fysik

I början av 1900-talet stod fysiken inför allvarliga problem – motsättningar började uppstå mellan gamla modeller och experimentella data. Så till exempel observerades motsättningar mellan klassisk mekanik och elektrodynamik när man försökte mäta ljusets hastighet  - det visade sig att det inte beror på referensramen . Fysiken på den tiden kunde inte heller beskriva några av effekterna av mikrokosmos, såsom atomär strålningsspektra, den fotoelektriska effekten , energibalansen för elektromagnetisk strålning och materia, strålningsspektrumet för en absolut svart kropp . Merkurius rörelse motsvarade inte Newtons gravitationsteorin; ingen lösning hittades heller för " gravitationsparadoxen ". Slutligen, nya fenomen som upptäcktes vid sekelskiftet - radioaktivitet , elektronen , röntgenstrålar  - förklarades inte teoretiskt. "Detta är en hel värld vars existens ingen misstänkte", sa Poincaré 1900, och en betydande revidering av den gamla fysiken behövdes för att förstå den nya världen [124] .

Ett annat viktigt inslag i 1900-talets fysik var utvidgningen av förståelsen för naturkrafternas enhet. Redan på 1800-talet dök det universella energibegreppet upp , och Maxwell kombinerade optik, elektricitet och magnetism. Under 1900-talet upptäcktes djupa samband mellan rum och tid , materia och strålning ( partiklar och vågor ), gravitation och geometri , massa och energi och många andra samband. Många nya grenar av fysiken har dykt upp - relativitetsteorin , kvantmekanik , atomfysik , elektronik , aerodynamik , radiofysik , plasmafysik , astrofysik , kosmologi och andra.

Relativitetsteori

• Albert Abraham Michelson

• Hendrik Anton Lorenz

• Henri Poincare

• tyska Minkowski

År 1728 upptäckte den engelske astronomen Bradley ljusets aberration : alla stjärnor beskriver små cirklar på himlen med en period av ett år. Ur den eteriska ljusteorins synvinkel innebar detta att etern är orörlig, och dess skenbara förskjutning (när jorden rör sig runt solen) avleder bilderna av stjärnor enligt superpositionsprincipen.

Fresnel antog dock att inuti ämnet är etern delvis meddragen av det rörliga materialet. Denna uppfattning tycktes stödjas av experimenten från Fizeau , som fann att ljusets hastighet i vatten är mindre än i ett vakuum. Maxwell föreslog 1868 ett schema för ett avgörande experiment, som efter uppfinningen av interferometern kunde utföra 1881 den amerikanske fysikern Michelson . Senare upprepade Michelson och Morley experimentet flera gånger med ökande noggrannhet; andra fysiker genomförde dussintals experiment baserade på andra principer (till exempel, Troughton och Noble mätte rotationen av en upphängd kondensator ), men resultatet var alltid negativt - det fanns ingen "etervind" [125] [126] .

År 1892 föreslog Hendrik Lorentz och (oberoende av honom) George Fitzgerald att etern är stationär och att längden på vilken kropp som helst krymper i dess rörelseriktning. Sådan " Lorentz-kontraktion " var skyldig att leda till effekten av dubbel brytning i alla rörliga genomskinliga kroppar; experiment motbevisade dock förekomsten av en sådan effekt. Sedan ändrade Lorentz sin hypotes: det är inte kropparna själva som drar ihop sig, utan elektronerna som kommer in i dem, dessutom i alla riktningar, men i rörelseriktningen är sammandragningen större. Lorentz kunde inte förklara varför reduktionens storlek är exakt sådan att den kompenserar för "etervinden" [126] .

En annan allvarlig svårighet var det faktum att Maxwells ekvationer inte överensstämde med Galileos relativitetsprincip , trots att elektromagnetiska effekter endast beror på relativ rörelse [127] . Frågan undersöktes under vilka transformationer av koordinater Maxwells ekvationer är invarianta. De korrekta formlerna skrevs först ut av Larmor (1900) och Poincare (1905), som bevisade sina gruppegenskaper och föreslog att de skulle kalla dem Lorentz-transformationer . I sitt arbete "On the Dynamics of the Electron" (1905) gav Poincaré också en generaliserad formulering av relativitetsprincipen , som även omfattar elektrodynamik. I detta arbete finns det till och med ett fyrdimensionellt Minkowski - intervall . Ändå fortsatte Poincaré att tro på eterns verklighet och bifogade inte ett objektivt fysiskt innehåll till den matematiska modell som han utvecklat, och betraktade den, i enlighet med hans filosofi , som en bekväm överenskommelse ( "konvention" ) [126] .

Den fysiska, objektiva essensen av Poincaré-modellen avslöjades efter Einsteins arbete . I en artikel från 1905 övervägde Einstein två postulat: den universella relativitetsprincipen och ljusets hastighets konstanthet . Dessa postulat följde automatiskt Lorentz-transformationsformlerna , Lorentz-sammandragningen , relativiteten av samtidighet och eterns värdelöshet. En ny lag härleddes också för summan av hastigheter, ökningen av tröghet med hastighet, etc. Einstein påpekade att alla fysikens lagar måste vara invarianta under Lorentz-transformationer. Senare kallades denna teori för den speciella relativitetsteorin (SRT) . Efter att etern fördrevs från fysiken fick det elektromagnetiska fältet en ny status som ett självförsörjande fysiskt föremål som inte behöver en extra mekanisk bärare. Samma år dök en formel upp  : tröghet bestäms av energi [126] [128] .

Vissa forskare accepterade omedelbart SRT : Planck (1906) och Einstein själv (1907) byggde relativistisk dynamik och termodynamik, och Minkowski presenterade 1907 en matematisk modell av SRT-kinematik i form av geometrin i en fyrdimensionell icke-euklidisk värld och utvecklade teorin om denna världs invarianter .

Från 1911 utvecklade Einstein den allmänna relativitetsteorin (GR) , som ersatte Newtons gravitationsteori , och avslutade den 1915. I Einsteins gravitationsteori, till skillnad från Newtons, finns det ingen långdistansverkan och den fysiska bäraren av gravitationen är tydligt angiven - en modifiering av rum- tidsgeometrin . En experimentell verifiering av de nya effekterna som förutspås av denna teori , genomförd i dussintals experiment, visade fullständig överensstämmelse mellan allmän relativitetsteori och observationer. Einsteins och andra vetenskapsmäns försök att utvidga den allmänna relativitetsteorien genom att förena gravitation, elektromagnetism och teorin om mikrovärlden var misslyckade [129] .

Atomens struktur

Efter upptäckten av elektronen blev det klart att atomen har en komplex struktur, och frågan uppstod om vilken plats elektronen upptar i den och vilka andra subatomära partiklar är. År 1904 dök den första modellen av atomen, känd som "russinpudding"-modellen upp ; i den var atomen en positivt laddad kropp, med elektroner jämnt blandade i den. Om de flyttar dit eller inte – denna fråga lämnades öppen. Thomson var den första som lade fram den lovande hypotesen att egenskaperna hos kemiska grundämnen bestäms av fördelningen av elektroner i atomen. Samtidigt föreslog den japanska fysikern Nagaoka en planetmodell, men Win påpekade omedelbart att cirkulära banor av elektroner är oförenliga med klassisk elektrodynamik: för varje avvikelse från en rät linje måste en elektron förlora energi [130] .

1909-1910 avslöjade experiment av Rutherford och Geiger på spridningen av alfapartiklar i tunna plattor att inuti atomen finns en liten kompakt struktur - atomkärnan . "Puddingmodellen" fick överges. Rutherford föreslog en förfinad planetmodell: en positiv kärna, vars laddning (i enheter av elektronladdning) exakt motsvarar grundämnesnumret i det periodiska systemet . Den första framgången för den nya teorin var att förklara existensen av isotoper . Men det fanns andra mönster också. J. J. Thomson föreslog att interaktionen mellan elektroner och kärnan skiljer sig från Coulomb; försök gjordes att involvera relativitetsteorin och även icke-euklidiska geometrier .

Den första framgångsrika teorin för att förklara väteatomens spektrum utvecklades av Niels Bohr 1913. Bohr kompletterade Rutherfords modell med icke-klassiska postulat :

1. Det finns banor där elektronen kommer att vara stabil (inte förlorar energi).
2. När man hoppar från en tillåten bana till en annan sänder eller absorberar en elektron energi motsvarande skillnaden i banornas energier. Bohrs teori förutspådde väteatomens spektrum exakt, men det fanns ingen överensstämmelse för andra grundämnen [130] .

År 1915 fullbordades Bohrs teori av Sommerfeld och Wilson ; Zeeman-effekten och vätespektrats fina struktur förklarades . Bohr lade till korrespondensprincipen till sina postulat , vilket gjorde det möjligt att bestämma intensiteten av spektrallinjerna. År 1925 antog Pauli att elektronen har ett snurr , och senare - uteslutningsprincipen , enligt vilken inga två elektroner kan ha samma kvanttal (med hänsyn till spinnet). Efter det blev det klart hur och varför elektroner är fördelade över lager (banor) i en atom [130] . På 1920-talet bildades i grunden den elektroniska teorin om metaller , vilket förklarade deras goda elektriska ledningsförmåga , på 1930-talet förklarades fenomenet ferromagnetism [131] .

Problemet förblev olöst - vad, trots Coulombs avstötande krafter, håller protoner kvar i en atoms kärna? Gamow föreslog att det finns krafter som liknar krafterna av ytspänning i en droppe vätska; så här uppstod " droppmodellen av kärnan " , som visade sig vara fruktbar. Den japanske fysikern Yukawa utvecklade (1935) en modell av kärnkrafter , vars kvanta är partiklar av ett speciellt slag; dessa partiklar upptäcktes i kosmiska strålar (1947) och namngavs pi-mesoner [130] .

1932 upptäckte Chadwick neutronen , förutspådd av Rutherford redan 1920. Strukturen av kärnan är nu klar. Protonen upptäcktes faktiskt 1919 när Rutherford upptäckte spjälkningen av kväveatomen när den bombarderades med alfapartiklar; Rutherford kom på namnet "proton" senare. Samma år, 1932, upptäcktes positronen i kosmiska strålar , vilket bekräftar Diracs idéer om existensen av antimateria . 1934 publicerade Fermi teorin om beta-sönderfall  - kärnans neutron förvandlas till en proton och avger en elektron och en (då ännu inte upptäckt) ljuspartikel, som han kallade neutrinon . För att teoretiskt underbygga neutronsönderfallet var det nödvändigt, förutom den "starka" som nämns ovan, att introducera en ytterligare (fjärde i raden) fundamental interaktion , kallad " svaga " [117] .

Efter upptäckten av uranklyvning (1938, Otto Hahn och Fritz Strassmann ) och framgången med kärnvapenbomben blev kärnfysik ett av verktygen som formade världshistorien.

År 1967 utvecklade Steven Weinberg och Abdus Salam , med hjälp av den tidigare publicerade " elektrosvaga " modellen av Sheldon Lee Glashow , den så kallade " standardmodellen ", som kombinerade tre av de fyra grundläggande interaktionerna (gravitationen ingick inte i den). Efter upptäckten av Higgs-bosonen som förutspåtts av standardmodellen anses den vara grunden för moderna idéer om mikrovärlden (även om experiment för att verifiera den och söka efter gränserna för tillämplighet fortsätter) [132] .

Kvantteori

• Max Planck

• Niels Bohr

• Louis de Broglie

• Erwin Schrödinger

• Paul Dirac

På 1880-talet erhölls strålningsspektrumet för en svart kropp experimentellt ; fördelningen av energi över frekvenser visade sig vara oförenlig med alla tillgängliga teorier, särskilt för långa (infraröda) vågor. Den korrekta formeln togs upp 1900 av Max Planck . Några veckor senare fick han reda på att denna formel kan bevisas rigoröst om man gör antagandet att emission och absorption av energi sker i portioner som inte är mindre än en viss tröskel ( kvantum ) proportionell mot vågens frekvens. Planck själv betraktade till en början en sådan modell som ett rent matematiskt trick; ännu mycket senare, 1914, försökte han motbevisa sin egen upptäckt, men utan framgång [133] .

Einstein accepterade omedelbart hypotesen om ljuskvanta, och trodde att kvantisering inte bara hänvisar till ljusets interaktion med materia, utan är en egenskap hos ljuset i sig. År 1905 byggde han på denna grund teorin om den fotoelektriska effekten , 1907 - teorin om värmekapacitet , som före Einstein vid låga temperaturer avvek från experiment. 1912 förfinade Debye och Born Einsteins teori om värmekapacitet, och enighet med experimentet nåddes. Einsteins teori om den fotoelektriska effekten bekräftades fullt ut av Millikans experiment 1914-1916 [133] .

Slutligen, på 1920-talet, upptäcktes flera väsentligen kvantfenomen på en gång, oförklarliga ur klassisk synvinkel. Den mest indikativa var Compton-effekten  - sekundär strålning under spridningen av röntgenstrålar i lätta gaser. 1923 utvecklade Compton en teori för detta fenomen (baserad på Einsteins arbete från 1917) och föreslog termen " foton ". 1911 upptäcktes supraledning  , ett annat specifikt kvantfenomen, men det fick en teoretisk förklaring först på 1950-talet ( Ginzburg-Landau- teorin och sedan Bardeen-Cooper-Schrieffer-teorin ) [124] .

Det elektromagnetiska fältet visade sig därför vara inneboende i " partikelvågsdualism ". Den franske fysikern Louis de Broglie antydde (1923) att en sådan dualism är karakteristisk inte bara för ljus, utan också för materia. Med varje materialpartikel jämförde han en våg med en viss frekvens. Detta förklarar varför Fermats princip inom optik liknar Maupertuis princip , och också varför Bohrs stabila banor är exakt så här: bara för dem passar de Broglie-våglängden i omloppsbanan ett helt antal gånger. Av en slump, just detta år, studerade amerikanska fysiker Davisson och Germer reflektionen av elektroner från fasta ämnen och upptäckte elektrondiffraktionen förutspådd av de Broglie . Ännu tidigare (1921) hittades elektronernas vågegenskaper i Ramsauer-effekten , men i det ögonblicket tolkades de inte korrekt. 1930 visade Otto Stern genom subtila experiment vågeffekter för atomer och molekyler [134] .

1925 föreslog Werner Heisenberg att endast använda observerbara storheter i teorin om subatomära fenomen, exklusive koordinater, banor etc. För att bestämma de observerade storheterna utvecklade han den så kallade " matrismekaniken ". Heisenberg, Max Born och Jordan formulerade reglerna enligt vilka hermitiska matriser jämfördes med klassiska kvantiteter , så att varje differentialekvation för klassisk mekanik förvandlades till en kvanteta [134] [135] [136] .

Syntesen av idéerna från de Broglie och Heisenberg utfördes av Erwin Schrödinger , som 1926 skapade " vågmekanik " baserat på Schrödinger-ekvationen han härledde för ett nytt objekt - vågfunktionen . Den nya mekaniken, som Schrödinger själv visar, är likvärdig med matrisen: elementen i Heisenberg-matrisen, upp till en faktor, är Hamilton-operatorns egenfunktioner , och den kvantiserade energin visade sig vara egenvärdena . I denna form var vågmekanik bekvämare än matrismekanik, och blev snart allmänt erkänd. Inledningsvis trodde Schrödinger att vågfunktionens amplitud beskriver laddningstätheten, men detta tillvägagångssätt förkastades snabbt, och Borns förslag (1926) accepterades för att tolka det som sannolikhetsdensiteten för partikeldetektering (" Köpenhamnstolkning ") [134] .

1927 formulerade Heisenberg osäkerhetsprincipen : koordinaterna och rörelsemängden för ett mikroobjekt kan inte exakt bestämmas samtidigt - genom att specificera koordinaterna "suddar" vi oundvikligen noggrannheten för att bestämma hastigheten. Bohr generaliserade denna tes till " principen om komplementaritet ": korpuskulära och vågbeskrivningar av fenomen kompletterar varandra; om vi är intresserade av ett orsakssamband är en korpuskulär beskrivning lämplig, och om en rum-tidsbild, då en våg. I själva verket är mikroobjektet varken en partikel eller en våg; dessa klassiska begrepp uppstår bara för att våra instrument mäter klassiska storheter. Bohr-skolan trodde generellt att alla egenskaper hos en atom inte existerar objektivt, utan uppträder endast när de interagerar med en observatör. "Det finns ingen verklighet oberoende av hur den observeras" (Bohr). Många fysiker (Einstein, Planck, de Broglie, Bohm, etc.) försökte ersätta Köpenhamnstolkningen med en annan , men nådde inte framgång [134] .

Paul Dirac utvecklade en relativistisk version av kvantmekaniken ( Diracs ekvation , 1928) och förutspådde existensen av positronen , vilket initierade kvantelektrodynamik . På 1920-talet lades grunden för en annan vetenskap - kvantkemi , som förklarade essensen av valens och kemisk bindning i allmänhet. 1931 byggdes den första forskningspartikelacceleratorn ( cyklotron ) . 1935 publicerades den berömda Einstein-Podolsky-Rosen-paradoxen [134] .

I början av 1950-talet utvecklade N. G. Basov , A. M. Prokhorov och C. Townes de grundläggande principerna för förstärkning och generering av elektromagnetisk strålning av kvantsystem, som sedan utgjorde grunden för skapandet av fundamentalt nya strålningskällor med radiofrekvens ( masrar ) och optiska strålningskällor. ( lasrar ) avstånd. 1960 skapade Theodore Maiman den första lasern (optisk kvantgenerator) baserad på en rubinkristall, som genererade pulser av monokromatisk strålning vid en våglängd på 694 nm. Hittills har ett stort antal lasrar skapats med olika egenskaper - gas, fast tillstånd, halvledare, emitterande ljus i olika delar av det optiska området av spektrumet.

Kvantfältteori har utvecklats och testats experimentellt [137] . Det finns ett sökande efter en allmän fältteori som skulle täcka alla grundläggande interaktioner , inklusive gravitation . Under hela 1900-talet fortsatte försöken att konstruera en kvantteori om gravitation; de viktigaste är supersträngteorier och loopkvantgravitation . En annan kandidat för denna roll är M-teori , som i sin tur är en ny utveckling av supersträngteorin.

De matematiska metoderna för kvantfältteorin har också framgångsrikt tillämpats i teoretisk fast tillståndsfysik ; senare användes topologiska metoder i den  - till exempel för att beskriva kvanthalleffekten .

Astrofysik och kosmologi

Den första "dockningen" av fysik och astronomi utfördes av Isaac Newton , som fastställde den fysiska orsaken till de observerade rörelserna av himlakroppar (1687). Under de följande århundradena diskuterade forskare problem relaterade till utomjordisk fysik, inklusive [138] :

• Temperatur och andra fysiska förhållanden på andra himlakroppar, sammansättningen av deras atmosfär och ytjord, närvaron av ett magnetfält.
• Källan till stjärnornas ljusstyrka, varianter av deras struktur, mekanismen för bildning och möjliga riktningar för vidare evolution, närvaron av planeter.

Kosmologi , som studerar strukturen och utvecklingen av hela det observerbara universum, smälter nära samman med astrofysik .

På 1700-talet föreslogs hypoteser om "planetogenes", det vill säga mekanismen för bildandet av solsystemet och möjligen andra planetsystem, av Swedenborg (1732, baserad på kartesiska virvlar), Kant (1755) och Laplace (1796, förtjockning av ett gas- och stoftmoln ). Den senare idén, i en avsevärt utökad och förfinad form, blev grunden för moderna teorier om planetogenes. Det fanns dock andra versioner; till exempel, J. Jeans 1919 föreslog att en gång passerade en massiv stjärna nära solen, vilket resulterade i att materia kastades ut från solen som kondenserades till planeter. En annan idé om Jeans (1904) visade sig vara mer lovande: källan till solens energi är intraatomär energi [139] [140] .

Det första verktyget som var lämpligt för den vetenskapliga studien av utomjordiska föremål var spektralanalys (1859), som gjorde det möjligt att på distans bestämma den kemiska sammansättningen av stjärnor och vissa andra himlakroppar. Som man har antagit sedan Newtons tid är himmelkropparna uppbyggda av samma ämnen som de jordiska. År 1869 publicerade den svenske fysikern och astronomen Andres Jonas Angström den första atlasen över solens spektrum, och Angelo Secchi undersökte och klassificerade spektra av 4 000 stjärnor. Under samma period kom termen " astrofysik " i bruk ( Zöllner , 1865) [121] [141] .

Ett annat oumbärligt verktyg för astrofysiker har blivit Dopplereffekten , som används inom astronomi främst för att mäta stjärnors relativa radiella hastigheter [121] . I början av 1900-talet använde Westo Slifer , Edwin Hubble och andra astronomer Dopplereffekten för att bevisa att extragalaktiska objekt existerar, och nästan alla rör sig bort från solsystemet. Arthur Eddington , baserat på de kosmologiska modellerna av den allmänna relativitetsteorin som diskuterades under dessa år , föreslog att detta faktum speglar en allmän naturlag: universum expanderar , och ju längre ett astronomiskt objekt är från oss, desto större är dess relativa hastighet. Eddington utvecklade också (i The Internal Constitution of the Stars [ 142] ) den första modellen av en stjärnas inre struktur. Tillsammans med Perrin underbyggde Eddington teorin om termonukleär reaktion som en källa till solenergi [139] [143] .

Astrofysikens storhetstid började under andra hälften av 1900-talet, när flottan av astronomiska observationsverktyg växte dramatiskt: rymdteleskop , röntgen- , ultraviolett- , infraröd- , neutrino- och gammastrålningsdetektorer , interplanetära sonder , etc. De viktigaste fysiska egenskaperna av alla stora kroppar i solsystemet etablerades och studerades, många exoplaneter har hittats , nya typer av ljuskällor ( pulsarer , kvasarer , radiogalaxer ), kosmisk mikrovågsbakgrundsstrålning , gravitationslinser och kandidater för svarta hål har upptäckts och studerats . Ett antal olösta problem studeras: egenskaperna hos gravitationsvågor , karaktären hos mörk materia och mörk energi , orsakerna till accelerationen av universums expansion . Universums storskaliga struktur har etablerats . Den för närvarande allmänt accepterade teorin om Big Bang som det första steget i utvecklingen av det observerbara universum har formats [144] .

Studiet av astronomiska objekt ger teoretisk fysik unika möjligheter, eftersom omfattningen och variationen av kosmiska processer omätligt överstiger allt som kan reproduceras i ett jordiskt laboratorium. Till exempel har astrofysiker gjort många observationer för att testa Einsteins gravitationsteori och ta reda på de möjliga gränserna för dess tillämpbarhet. När man förklarar ett antal observerade fenomen (till exempel neutronstjärnor och kosmologiska effekter) tillämpas och verifieras mikrokosmos fysikmetoder [145] .

Aerodynamik och meteorologi

Tillkomsten av flyg och behovet av korrekta väderprognoser ledde till snabba framsteg inom aerodynamik och flygteorin . Den vetenskapliga grunden för att beräkna rörelse i luft eller annat motståndskraftigt medium framställdes av Newton i den andra volymen av hans " Begynnelser " (1687); Ett stort bidrag till aerodynamiken gjordes på 1700-talet av Daniil Bernoulli och Leonhard Euler , och på 1800-talet härleddes de allmänna Navier-Stokes-ekvationerna , med hänsyn till viskositet [146] .

Den engelske vetenskapsmannen och uppfinnaren George Cayley publicerade 1799, långt före sin tid, teorin om flygning av fordon tyngre än luft. Han introducerade de grundläggande flygparametrarna för apparaten - vikt, lyft , drag och dragkraft . Cayley byggde och testade flera segelflygplan, som, i avsaknad av en motor, drevs av flaxande vingar [147] . 1871 dök världens första forskningsvindtunnlar upp ( Wenham ) [148] .

I början av 1900-talet, när kraftfulla motorer dök upp, var nästa steg utvecklingen av flygplanskontroll i luften, optimering av dess egenskaper och tillförlitlighet. Bröderna Wright , som var de första att kontrollera ett flygplan under flygning, utvecklade också många teoretiska aspekter av flygningens aerodynamik, inklusive kontroll av flygplanets tre rotationsaxlar och sätt att minska aerodynamisk motstånd . Under de första två decennierna av 1900-talet lades grunden till flygteorin och tillämpad aerodynamik, där N. E. Zhukovskys förtjänst är stor [149] .

De första försöken med vetenskaplig väderförutsägelse gjordes redan på 1600-talet, även om prognosernas tillförlitlighet då var obetydlig. Teoretisk meteorologi baserad på allmänna fysiska lagar utvecklades på 1800-talet. 1820 kom visuella synoptiska kartor i bruk ( GV Brandes ) [150] . De viktigaste begreppen cyklon och anticyklon introducerades i mitten av 1800-talet av den berömde astronomen Le Verrier [151] . I slutet av 1800-talet organiserades ett världsomspännande nätverk av väderstationer, som utbytte information, först via telegraf och sedan via radio; detta gjorde det möjligt att öka prognosernas tillförlitlighet. 1917 föreslog den norske meteorologen Vilhelm Bjerknes ett annat viktigt koncept - den " atmosfäriska fronten " [152] .

Specificiteten hos meteorologins lagar (hög dynamik, ett stort antal påverkansfaktorer, instabilitet på grund av närvaron av positiva återkopplingar med svåra att förutsäga konsekvenser etc.) tvingar fram användningen av kraftfulla datorer för att modellera väderförändringar, men problemet av långsiktiga prognoser förblir relevanta [153] .

Andra prestationer

År 1918 bevisade Emmy Noether grundsatsen : för varje kontinuerlig symmetri i ett fysiskt system finns det en motsvarande bevarandelag . Till exempel, lagen om energibevarande motsvarar tidens homogenitet . Denna upptäckt uppmärksammade symmetrins roll i fysiken, vilket visade sig vara grundläggande, särskilt inom atomfysiken [154] .

En av huvudriktningarna i utvecklingen av fysiken var tillämpad elektronik , som i slutet av århundradet helt återuppbyggde nästan alla områden av mänsklig aktivitet. I början av seklet uppfanns de första vakuumrören  - dioden (1904, Fleming ) och trioden (1907, Lee de Forest ). Trioden visade sig vara oumbärlig för att skapa odämpade svängningar och förstärka strömmen. Ljudradio, de första sketcherna av tv, och efter kriget dök snart de första datorerna upp på tubbas. Framgången med processen för miniatyrisering av elektroniska enheter, ökande deras kraft och tillförlitlighet gjorde det möjligt att skapa universella och specialiserade datorer , bekväma kommunikationsmedel och "smarta" mekanismer för utbredd användning [155] .

Utbredningen av datorer gjorde i sin tur att datorsimulering blev ett flitigt använt verktyg inom fysiken.

Av de andra fysikprestationerna under det sena XX-tidiga XXI-talet bör nämnas upptäckten av högtemperatursupraledning (1986) och teknologin för att erhålla grafen (2002) och andra tvådimensionella kristaller ; Båda dessa forskningslinjer anses lovande, men deras breda praktiska tillämpning återstår ännu.

XXI-talet och nya gränser

Sedan 1970-talet har det varit en paus i teoretisk fysik, med vissa vetenskapsmän som till och med talar om en "kris i fysiken" eller till och med "vetenskapens slut" [156] . Ändå pågår ett arbete inom ramen för befintliga teorier. Så till exempel erhölls de första pålitliga tecknen på förekomsten av gravitationsvågor , utbredningshastigheterna för gravitations- och elektromagnetiska interaktioner studerades, som enligt relativitetsteorins förutsägelser sammanfaller. CERN har byggt och driver High Energy Large Hadron Collider , som ska hjälpa till att testa bland annat supersymmetriteori och Standardmodellen . 2013 tillkännagavs det officiellt att Higgs-bosonen hade upptäckts med hjälp av kollideren , vilket bekräftade och fullbordade standardmodellen [157] .

Lee Smolin identifierar fem aktuella fysiska problem av grundläggande betydelse, vars lösning kommer att leda till betydande framsteg inom fysiken [156] .

• Utveckling av en kvantversion av gravitationsteorin , konstruktion av en " teori om allting ".
• Fysiskt (inte bara matematiskt) underbyggande av kvantmekaniken eller dess generalisering till en teori med en mer begriplig fysisk innebörd.
• Kombinera i en teori partiklar och alla fyra växelverkanskrafter.
• Hitta orsakerna till "fininställning av universum" , för vilka det är önskvärt att minska antalet grundläggande konstanter till ett minimum.
• Ta reda på vad mörk materia och mörk energi är, eller, om de inte existerar, bestäm hur och varför gravitationen motverkar teorin på mycket stora skalor. Utöka kosmologins experimentella bas .

Av de andra stora problemen som går utöver standardmodellen, namnger fysiker [158] :

• Asymmetri av materia och antimateria i det observerbara universum
• Neutrinoscillationer
• Starkt CP-problem

Nobelpristagaren Frank Wilczek är optimistisk om utsikterna för ytterligare framsteg inom fysik [159] :

... Framför oss finns öppna dörrar.
Eftersom vi faktiskt har nått en förståelse för vad materia är, är vi i positionen som ett barn som precis har lärt sig schackreglerna, eller en blivande musiker som precis har listat ut vilka ljud hans instrument kan. Sådan elementär kunskap är en förberedelse för perfekt behärskning av konst, men ännu inte konst.

Se även

• Fysikens historiker

Anteckningar

1. ↑ Åsikten om attraktionen av en magnet till stjärnorna fanns även under medeltiden; The Divine Comedy av Dante säger: En röst hördes och tvingade min blick Vänd dig som en igloo-stjärna. (Paradise, XII, 29-30, översatt av M. Lozinsky).
2. ↑ Euklides författarskap av katoptriken är inte allmänt accepterad.
3. ↑ Alhazen förkastade förmodligen bilden på näthinnan, eftersom den är bildad upp och ner.
4. ↑ Tidigare kallades strömmen "galvanisk", därav " galvanometer ", " galvanoplastik ".

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Zubov V.P. Antikens fysiska idéer // otv. ed. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Uppsatser om utvecklingen av grundläggande fysiska idéer. - M., USSR:s vetenskapsakademi, 1959. - S. 11-80;
2. ↑ Fysik // Physical Encyclopedia (i 5 volymer) / Redigerad av acad. A. M. Prokhorova . - M .: Soviet Encyclopedia , 1998. - V. 5. - ISBN 5-85270-034-7 .
3. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 43.
4. ↑ History of Astronomy, 1989 , sid. 34.
5. ↑ 1 2 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 17-19.
6. ↑ Needham J. Fysik och fysisk teknologi // Vetenskap och civilisation i Kina. Med forskningshjälp av Wang Ling, v 1-7. – Cambridge Univ. Press, 1954-1963. — Vol. 4, pkt 1 (1962).
7. ↑ 1 2 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 22-24.
8. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 28-29.
9. ↑ Bose DM, Sen SN, Subbarayappa DV (redaktörer). En kortfattad vetenskapshistoria i Indien. - Hyderabad: Universities Press, 2009. - 980 sid. — ISBN 978-81-7371-618-8 .
10. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 30-34.
11. ↑ 1 2 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 36-39.
12. ↑ Rozhansky I. D. Anaxagoras. Vid ursprunget till den antika vetenskapen. — M .: Nauka, 1972.
13. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 40-41.
14. ↑ 1 2 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 49-56.
15. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 42-49.
16. ↑ Lunkevich V.V. Från Herakleitos till Darwin. - M. : Uchpedgiz RSFSR, 1960. - T. 1. - S. 26. - 960 sid.
17. ↑ 1 2 3 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 56-58.
18. ↑ 1 2 3 4 5 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 58-82.
19. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. elva.
20. ↑ Khramov Yu. A., 1983 , sid. 352.
21. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 16-17.
22. ↑ Arkimedes. Skrifter . - M. : Fizmatgiz, 1962. - S.  273 -274.
23. ↑ Vavilov S.I. Samlade verk. - M . : Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1952-1956. - T. III. - S. 238.
24. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 23.
25. ↑ Rosenberger F., 1934 , sid. 65.
26. ↑ Rosenberger F., 1934 , sid. 64, 66-70.
27. ↑ 1 2 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 85-99.
28. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 26.
29. ↑ 1 2 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 107-111.
30. ↑ Salim Al-Hassani. Al-Jazari: The Mechanical Genius  (engelska) . Hämtad 22 augusti 2015. Arkiverad från originalet 12 augusti 2015.
31. ↑ Raynov T. I. Vid ursprunget till experimentell naturvetenskap: Pierre de Maricourt och västeuropeisk vetenskap under XIII-XIV-talen // Frågor om naturvetenskapens och teknikens historia. - 1988. - Nr 4 . - S. 105-116 .
32. ↑ 1 2 Zubov V.P. Fysiska idéer från medeltiden // otv. ed. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Uppsatser om utvecklingen av grundläggande fysiska idéer. - M., USSR:s vetenskapsakademi, 1959. - S. 81-128;
33. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 25.
34. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 64.
35. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 74.
36. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 88, 103-104.
37. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 79-81.
38. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 28.
39. ↑ 1 2 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 114-124, 130.
40. ↑ Khramov Yu. A., 1983 , sid. 354.
41. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 133-134.
42. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 84-86.
43. ↑ Zubov V.P. Renässansens fysiska idéer // otv. ed. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Uppsatser om utvecklingen av grundläggande fysiska idéer. - M., Sovjetunionens vetenskapsakademi, 1959. - S. 129-155;
44. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 141-142.
45. ↑ 1 2 3 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 148-158, 223.
46. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 89.
47. ↑ 1 2 Kuznetsov B. G. Genesis av den mekaniska förklaringen av fysiska fenomen och idéerna om den kartesiska fysiken // ed. ed. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Uppsatser om utvecklingen av grundläggande fysiska idéer. - M., USSR:s vetenskapsakademi, 1959. - S. 156-185;
48. ↑ Irkhin V. Yu., Katsnelson M. I. Primära element och atomism // Charters of heaven. 16 kapitel om vetenskap och tro. - Jekaterinburg: U-Factoria, 2000. - 512 s. — ISBN 6-94176-010-8 .
49. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 122.
50. ↑ 1 2 3 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 136-138.
51. ↑ 1 2 3 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 160-168.
52. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 103.
53. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 105.
54. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 93.
55. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 243-244, 248.
56. ↑ Kuznetsov B. G. Grundläggande principer för Newtons fysik // ed. ed. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Uppsatser om utvecklingen av grundläggande fysiska idéer. - M., USSR:s vetenskapsakademi, 1959. - S. 186-197;
57. ↑ Kartsev V.P. Newton . - M . : Ung garde, 1987. - S. 221-225. - (ZhZL).
58. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 224-233.
59. ↑ 1 2 3 4 Khramov Yu. A., 1983 , sid. 355-356.
60. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 123-125.
61. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 200-213.
62. ↑ 1 2 3 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 218-222.
63. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 65.
64. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 170.
65. ↑ Descartes R. Filosofins början, del IV, §§ 133-187 // Verk i 2 volymer. - M . : Tanke, 1989. - T. I. - 654 sid. - (Filosofiskt arv, volym 106).
66. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 109.
67. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 187-192.
68. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 171-179.
69. ↑ 1 2 Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 149-158.
70. ↑ Kudryavtsev P.S. Huvudlinjerna för utveckling av fysiska idéer under XVIII-talet // ed. ed. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Uppsatser om utvecklingen av grundläggande fysiska idéer. - M., USSR Academy of Sciences, 1959. - S. 198-217;
71. ↑ 1 2 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 257-266.
72. ↑ 1 2 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 268-278.
73. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 157.
74. ↑ 1 2 Gliozzi M., 1970 , sid. 95.
75. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 187-205.
76. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 153, 276.
77. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 211.
78. ↑ 1 2 3 4 5 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 280-303.
79. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 170-172.
80. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 176-177.
81. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 190.
82. ↑ 1 2 3 Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 309-326.
83. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 166.
84. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 162.
85. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 163.
86. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 278-280.
87. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 158.
88. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 161-162.
89. ↑ Fysikens historia fram till slutet av 1700-talet, 2010 , sid. 332-341.
90. ↑ Kudryavtsev P.S. Lagen om energibevarande // otv. ed. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Uppsatser om utvecklingen av grundläggande fysiska idéer. - M., USSR:s vetenskapsakademi, 1959. - S. 218-228;
91. ↑ Fysikens historia, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 5-10.
92. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym II, s. 17-22.
93. ↑ Fysikens historia, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 89-93.
94. ↑ 1 2 3 4 5 History of Physics, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 11-19.
95. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 255.
96. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 205-206.
97. ↑ Frankfurt U. I., Frank A. M. Optik av rörliga kroppar. - M . : Nauka, 1972. - S. 31-32.
98. ↑ 1 2 3 4 5 History of Physics, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 25-37.
99. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 181-183.
100. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 236-238, 299.
101. ↑ 1 2 3 Physics History, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 37-54.
102. ↑ 1 2 3 4 Fysikens historia, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 94-121.
103. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym II, s. 7-13.
104. ↑ Shapiro I. S. Om historien om upptäckten av Maxwells ekvationer  // UFN. - 1972. - T. 108 , nr 2 . - S. 319-333 .
105. ↑ 1 2 Spassky B.I., 1977 , volym II, s. 93-107.
106. ↑ Kudryavtsev P.S. Utveckling av teorin om det elektromagnetiska fältet // otv. ed. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Uppsatser om utvecklingen av grundläggande fysiska idéer. - M., USSR:s vetenskapsakademi, 1959. - S. 236-262;
107. ↑ Kryzhanovsky L. N. Uppfinningens historia och koherarens forskning . Datum för åtkomst: 24 september 2015. Arkiverad från originalet den 4 mars 2016. (obestämd)
108. ↑ Fysikens historia, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 55-72.
109. ↑ Kudryavtsev P.S. Utveckling av idéerna om termodynamik och atomism. ed. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Uppsatser om utvecklingen av grundläggande fysiska idéer. - M., USSR:s vetenskapsakademi, 1959. - S. 229-235;
110. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym II, s. 37-39.
111. ↑ 1 2 Physics History, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 72-84.
112. ↑ Smith, Crosbie. Vetenskapen om energi: en kulturhistoria av energifysik i det viktorianska Storbritannien. - The University of Chicago Press, 1998. - ISBN 0-226-76421-4 .
113. ↑ 1 2 3 Physics History, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 122-136.
114. ↑ Fysikens historia, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 164-165, 227.
115. ↑ Serafimov L. A., Frolkova A. K., Khahin L. A. Fasregel. - M. : MITHT, 2008. - 48 sid.
116. ↑ 1 2 3 4 5 6 History of Physics, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 166-183.
117. ↑ 1 2 Physics History, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 260-280.
118. ↑ Gliozzi M., 1970 , sid. 361-367, 375.
119. ↑ Rumyantsev V.V. Hamilton - Ostrogradsky-principen // Mathematical Encyclopedia. T. 1. - M . : Sov. uppslagsverk, 1977.  - 1152 stb. - Stb. 856-857.
120. ↑ Sretensky L. N. Analytisk mekanik (XIX-talet) // Mekanikens historia från slutet av XVIII till mitten av XX-talet / Ed. ed. A. T. Grigoryan , I. B. Pogrebyssky . - M. : Nauka, 1972. - 411 sid.  - s. 7.
121. ↑ 1 2 3 Physics History, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 147-156.
122. ↑ Spassky B.I., 1977 , volym I, s. 238.
123. ↑ Timosjenko S.P. Historien om vetenskapen om materialresistens. - M. : GITTL, 1957. - S. 128-149. — 535 sid.
124. ↑ 1 2 Physics History, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 158-165.
125. ↑ Ioos G. Upprepningar av Michelsons experiment  // Uspekhi fizicheskikh nauk. - M. , 1932. - Nummer. januari , nr 12 (1) . - S. 136-147 .
126. ↑ 1 2 3 4 Fysikens historia, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 203-217.
127. ↑ Einstein A. Samling av vetenskapliga artiklar i fyra volymer. - M. : Nauka, 1965. - T. I. - S. 138.
128. ↑ Kuznetsov B.G. Grundtankar om den speciella relativitetsteorin. ed. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Uppsatser om utvecklingen av grundläggande fysiska idéer. - M., USSR:s vetenskapsakademi, 1959. - S. 263-287;
129. ↑ Kuznetsov B. G. Grundidéer i den allmänna relativitetsteorin // ed. ed. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Uppsatser om utvecklingen av grundläggande fysiska idéer. - M., USSR:s vetenskapsakademi, 1959. - S. 288-322;
130. ↑ 1 2 3 4 Fysikens historia, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 226-240.
131. ↑ Fysikens historia, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 281-306.
132. ↑ Weinberg S. Ideologiska grunder för den förenade teorin om svaga och elektromagnetiska interaktioner. Nobelföreläsning  // Framsteg inom fysikaliska vetenskaper . - M. , 1980. - T. 132 , nr. 2 .
133. ↑ 1 2 Physics History, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 184-202.
134. ↑ 1 2 3 4 5 History of Physics, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 241-259.
135. ↑ Polak L. S. Uppkomsten av kvantfysik // ed. ed. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Uppsatser om utvecklingen av grundläggande fysiska idéer. - M., USSR:s vetenskapsakademi, 1959. - S. 323-389;
136. ↑ Kuznetsov B. G. Grundläggande idéer om kvantmekanik // otv. ed. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Uppsatser om utvecklingen av grundläggande fysiska idéer. - M., USSR Academy of Sciences, 1959. - S. 390-421;
137. ↑ Kvantfältteori // Fysisk uppslagsverk (i 5 volymer) / Redigerad av acad. A. M. Prokhorova . - M .: Soviet Encyclopedia , 1990. - T. 2. - ISBN 5-85270-034-7 .
138. ↑ Fokusområden . Hämtad 21 augusti 2015. Arkiverad från originalet 11 augusti 2015. (obestämd)
139. ↑ 1 2 History of Astronomy, 1989 , sid. 251-252.
140. ↑ Montmerle, T., Augereau, J.-C., Chaussidon, M. et al. Solsystemets bildning och tidig evolution: de första 100 miljoner åren // Jorden, månen och planeterna (Spinger). - 2006. - Vol. 98, nr 1-4 . - S. 39-95.
141. ↑ Hetherington, Norriss S. & McCray, W. Patrick, Weart, Spencer R., red., Spectroscopy and the Birth of Astrophysics , American Institute of Physics, Center for the History of Physics , < https://www.aip. org/history/cosmology/tools/tools-spectroscopy.htm > . Hämtad 19 juli 2015. Arkiverad 7 september 2015 på Wayback Machine 
142. ↑ Eddington A. Stjärnornas inre konstitution  . Hämtad: 21 augusti 2015.
143. ↑ John J. O'Connor och Edmund F. Robertson . A History of Physics  (engelska)  - biografi på MacTutor- arkivet .
144. ↑ History of Astronomy, 1989 , sid. 276-282.
145. ↑ Shapiro S. L., Tjukolsky S. A. Svarta hål, vita dvärgar och neutronstjärnor / Per. från engelska. ed. Ja. A. Smorodinsky. - M . : Mir, 1985. - T. 1-2. — 656 sid.
146. ↑ Landau L. D. , Lifshits E. M. Hydrodynamics. - 4:e upplagan, stereotypt. — M .: Nauka , 1988. — 736 sid. - (" Teoretisk fysik ", volym VI).
147. ↑ US Centennial of Flight Commission - Sir George Cayley . Hämtad 11 augusti 2015. Arkiverad från originalet 20 september 2008. (obestämd)
148. ↑ Encyclopedia "Aviation". - M . : Vetenskapligt förlag "Big Russian Encyclopedia", 1994. - 736 s.
149. ↑ Nikolaj Jegorovitj Zjukovskij (1847-1921) . Hämtad 24 september 2015. Arkiverad från originalet 25 september 2015. (obestämd)
150. ↑ Ryska Tyskland . www.rg-rb.de. Hämtad 14 september 2013. Arkiverad från originalet 24 september 2015. (obestämd)
151. ↑ Cykloner och anticykloner och deras roll i väderprognoser . Hämtad 21 augusti 2015. Arkiverad från originalet 25 september 2015. (obestämd)
152. ↑ Khramov Yu. A. Bjerknes (Bjerknes) Wilhelm Freeman Koren // Fysiker: Biografisk katalog / Ed. A. I. Akhiezer . - Ed. 2:a, rev. och ytterligare — M  .: Nauka , 1983. — S. 50. — 400 sid. - 200 000 exemplar.
153. ↑ Vädersimulering . Hämtad 24 september 2015. Arkiverad från originalet 25 september 2015. (obestämd)
154. ↑ Ibragimov N. Kh Transformationsgrupper i matematisk fysik. — M .: Nauka, 1983. — 280 sid.
155. ↑ Fysikens historia, XIX-XX århundraden, 2011 , sid. 218-225.
156. ↑ 12 Lee Smolin . Problemet med fysiken: uppkomsten av strängteorin, en vetenskaps fall och vad som kommer härnäst. - London: Penguin Book, 2007. - P. viii, 3-17, 66. - ISBN 9780713997996 .
157. ↑ Ponyatov A. Higgs är öppen. Vad kommer härnäst?  // Vetenskap och liv . - M. , 2013. - Nr 10 .
158. ↑ Womersley J. Beyond the Standard Model  (engelska)  (länk inte tillgänglig) . Hämtad 21 augusti 2015. Arkiverad från originalet 17 oktober 2007.
159. ↑ Wilchek F. Fysikens skönhet. Att förstå naturens struktur = En vacker fråga. Att hitta naturens djupa design. - M . : Alpina facklitteratur, 2016. - S. 329. - 604 sid. — ISBN 978-5-91671-486-9 .

Litteratur

• Dorfman Ya. G. Fysikens världshistoria. Från antiken till slutet av 1700-talet. - Ed. 3:a. — M. : LKI , 2010. — 352 sid. - ISBN 978-5-382-01091-5 .
• Dorfman Ya. G. Fysikens världshistoria. Från början av 1800-talet till mitten av 1900-talet. - Ed. 3:a. — M. : LKI, 2011. — 317 sid. - ISBN 978-5-382-01277-3 .
• Naturvetenskapens historia i Ryssland. - M . : Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR , 1957-1960.
• Kudryavtsev PS Kurs i fysikens historia . - M . : Utbildning , 1974.
• Laue M. Fysikens historia. — M. : GITTL , 1956. — 230 sid.
• Gliozzi M. Fysikens historia. — M .: Mir , 1970. — 464 sid.
• Uppsatser om utveckling av grundläggande fysiska idéer / Ed. A.T. Grigoryan och L.S. Polak. - M . : Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1959.
• Rosenberger F. Fysikens historia . - M. - L .: GITTL, 1934.
• Spassky B. I. Fysikens historia, i två volymer. - Ed. 2:a. - M . : Higher School , 1977.
• Fysik vid sekelskiftet XVII-XVIII. — M .: Nauka, 1974.
• Khramov Yu. A. Fysik. Biografisk guide. - Ed. 2:a, rev. och ytterligare — M .: Nauka, 1983. — 400 sid.

• Bregg VG Elektromagnetismens historia. - M. - L .: Gostekhizdat, 1947.
• Vizgin V. P. Relativistisk gravitationsteori (ursprung och bildning, 1900-1915). — M .: Nauka, 1981. — 352 sid.
• Gelfer Ya. M. Termodynamiks och statistiska fysiks historia och metodik, i två volymer. - M . : Högre skola, 1969-1973.
• Grigoryan A. T. Mekanik från antiken till våra dagar. — M .: Nauka, 1971.
• Jammer M. Utveckling av begrepp inom kvantmekanik. — M .: Nauka, 1985. — 379 sid.
• Eremeeva A. I., Tsitsin F. A. Astronomis historia (huvudstadierna i utvecklingen av den astronomiska bilden av världen). - M .: Publishing House of Moscow State University , 1989. - ISBN 5-211-00347-0 .
• Skapare av fysisk optik. — M .: Nauka, 1973.
• Whittaker E. Historien om teorin om eter och elektricitet. klassiska teorier. - M. -Izhevsk: Forskningscentrum "Regular and Chaotic Dynamics", 2001. - 512 sid. — ISBN 5-93972-070-6 .
• Figurovsky I. A. Essä om kemins allmänna historia. - M . : Nauka, 1969.

Länkar

• Pierre Duhem. Fysikens historia  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Hämtad 15 augusti 2015. Arkiverad från originalet 11 juli 2015. (Det ursprungliga katolska uppslagsverket).