Η ΦΥΣΙΚΗ. Ισαάκ Νεύτων

Transcript

1 Η ΦΥΣΙΚΗ Η Κλασσική Φυσική έγινε μια ξεχωριστή επιστήμη όταν οι πρώιμοι μοντέρνοι Ευρωπαίοι χρησιμοποίησαν πειραματικές και μαθηματικές μεθόδους για να ανακαλύψουν αυτά που θεωρούνται σήμερα Νόμοι της Φυσικής[12][13]. Ο Γιοχάνες Κέπλερ (Johannes Kepler), ο Γαλιλαίος Γαλιλέι (Galileo) και ιδιαίτερα ο Ισαάκ Νεύτων ανακάλυψαν και ενοποίησαν διαφορετικούς νόμους για την κίνηση[14]. Ισαάκ Νεύτων Οι πειραματικοί φυσικοί είχαν κάνει το ντεμπούτο τους στον πειραματισμό σχετικά με στατική με τους μεσαιωνικούς μουσουλμάνους φυσικούς, όπως ο αλ-μπιρουνί (al-biruni) και ο Αλχαζέν (Alhazen)[15][16]. Κατά τη διάρκεια της Βιομηχανικής Επανάστασης αυξήθηκε η ζήτηση και άρα η έρευνα για την ενέργεια, γεγονός που οδήγησε τελικά σε νέους νόμους για τη Θερμοδυναμική, τη Χημεία και τον ηλεκτρομαγνητισμό.

2 Η Μοντέρνα Φυσική άρχισε να λειτουργεί με τον Μαξ Πλανκ στην Κβαντική θεωρία Μαξ Πλανκ και τον Άλμπερτ Αϊνστάιν στη Θεωρία της Σχετικότητας. Άλμπερτ Αϊνστάιν Συνεχίστηκε με την Κβαντομηχανική, με πρωτοπόρους επιστήμονες τους Βέρνερ Χάιζενμπεργκ (Werner Heisenberg), Έρβιν Σρέντινγ κερ (Erwin Schrödin ger) και Πολ Ντιράκ (Paul Dirac).

3 Με πολλούς τρόπους, η Φυσική προέρχεται από την αρχαία ελληνική φιλοσοφία. Πιο συγκεκριμένα, τον 6ο αιώνα π.χ., στις αρχαίες ελληνικές αποικίες της Ιωνίας, εμφανίστηκαν οι φυσικοί φιλόσοφοι, που στήριξαν την ερμηνεία του κόσμου στη λογική και είχαν πρωτοποριακές για την εποχή αντιλήψεις για τον κόσμο. Οι Ίωνες φυσικοί φιλόσοφοι ήταν οι πρώτοι γνωστοί υλιστές με την πρωταρχική έννοια του όρου, πράγμα που σημαίνει ότι οι θεωρίες τους είχαν ως βάση την ερμηνεία της φύσης μέσω των υλικών πραγμάτων. Κοινό χαρακτηριστικό των Ιώνων φυσικών φιλοσόφων ήταν η υπόθεσή τους ότι όλη η ύλη αποτελείται από τα ίδια πρωταρχικά συστατικά. Ο Θαλής έκανε μια «πρώτη απόπειρα» για να χαρακτηριστεί η ύλη και υπέθεσε ότι το ύδωρ είναι η αρχή όλων των πραγμάτων. Ο Αναξίμανδρος, θεώρησε ως αρχή των όντων το άπειρο. Ο Αναξιμένης, υιοθέτησε στη θέση του απείρου του Αναξίμανδρου, τον αέρα.

4 Ο Ηράκλειτος πίστευε στην προαιώνια ύπαρξη του κόσμου. Για αυτόν οι αλλαγές στην ύλη περνούσαν με τη μορφή δύο αντίρροπων κινήσεων: πυρ θάλασσα γη και γη θάλασσα πυρ. Συνδετικός κρίκος ήταν το ευμετάβλητο πυρ. Ηράκλειτος Έπειτα, με το Δημόκριτο, από τα Άβδηρα της Θράκης, έγινε αφαίρεση στο θέμα και υπέθεσε ότι θα έπρεπε να αναχθεί σε μια αμετάβλητη κατάσταση, την οποία ονόμασε άτομο. Τα επόμενα βήματα έγιναν στη στην Ελέα, όπου ο Παρμενίδης αντιτάχθηκε στην Ιωνική φυσική και στην ηρακλείτεια θεώρηση. Γι' αυτόν ο φυσικός κόσμος υποτάσσεται σε μία υπερεμπειρική πραγματικότητα και απαρνείται τις Ιωνικές αντιλήψεις ως δοξασίες («δόξας»). Ο Ζήνων ο Ελεάτης, μαθητής του Παρμενίδη, υπερασπίστηκε την Παρμενίδεια οντολογία απορρίπτοντας την πολλαπλότητα των πραγμάτων και την κίνηση. Η μέθοδος του συνίστατο στην αποκάλυψη αντιφάσεων με τα γνωστά τα παράδοξα του Ζήνωνα. Ο γνωστός περισσότερο ως μαθηματικός Αρχιμήδης συνέταξε πολλές ποσοτικά ακριβείς μελέτες της μηχανικής και της υδροστατικής. Ακολούθησε το βιβλίο του Αριστοτέλη «Φυσικά», ένα από τα πρώτα γνωστά βιβλία για τη Φυσική, σε μια απόπειρα ορισμού και

5 ανάλυσης της κίνησης από μια φιλοσοφική σκοπιά. Η Πτολεμαϊκή Αστρονομία με την υπόθεση για το «κρυστάλλινο στερέωμα» και γενικότερα διάφοροι Έλληνες φιλόσοφοι ανέπτυξαν και προώθησαν τις δικές τους θεωρίες για τη φύση, δημιουργώντας όλοι μαζί αυτό που είναι γνωστό ως φυσική φιλοσοφία, μέχρι τα τέλη του 18ου αιώνα. Από το 19ο αιώνα η Φυσική διαχωρίστηκε και από τη φιλοσοφία και από τις άλλες επιστήμες. Η Φυσική, όπως και οι υπόλοιπες επιστήμες, βασίζεται στη φιλοσοφία της επιστήμης για να δώσει μια ικανοποιητική περιγραφή της αποκαλούμενης επιστημονικής μεθόδου[17]. Η επιστημονική μέθοδος αρχίζει από ένα δεκτό εκ των προτέρων (a priori) αξίωμα και διαμέσου μιας a posteriori λογικής και χρησιμοποιεί μια Μπεϋζιανή (Bayesian) συμπερασματολογία για τη μέτρηση της ισχύος μιας συγκεκριμένης θεωρίας[18]. Η ανάπτυξη της Φυσικής απάντησε σε πολλά ζητήματα των προγενέστερων φυσικών φιλοσόφων, αλλά επίσης ανέδειξε νέα ζητήματα. Η μελέτη των φιλοσοφικών θεμάτων που αφορούν τη φυσική, δηλαδή τη φιλοσοφία της φυσικής, περιλαμβάνει θέματα όπως η φύση του χώρου και του χρόνου, η αιτιοκρατία, και μεταφυσικές αντιλήψεις όπως ο εμπειρισμός, ο νατουραλισμός και ο ρεαλισμός[19].

6 Πολλοί φυσικοί έχουν γράψει για τις φιλοσοφικές συνέπειες των εργασιών τους. Για παράδειγμα, ο Λαπλάς (Laplace) υπερασπίστηκε τον αιτιώδη ντετερμινισμό[20], και ο Σρέντινγκερ (Erwin Schrödinger) έγραψε για την κβαντική μηχανική[21]. Ο μαθηματικός φυσικός Ρότζερ Πένροουζ (Roger Penrose) έχει αποκληθεί Πλατωνιστής από τον Στήβεν Χώκινγκ (Stephen Hawking)[22], μια άποψη του Πέντροουζ που «συζητά» στο βιβλίο του Ο δρόμος για την πραγματικότητα (The Road to Reality)[23]. Ο Χώκινγκ αναφέρεται στον εαυτό του ως «αναγωγικό χωρίς ντροπή» (unashamed reductionist) και παίρνει το ζήτημα με τις απόψεις του Πέντροουζ[24]

7 Τα μέσα που χρησιμοποιήθηκαν για την κατανόηση της συμπεριφοράς των φυσικών φαινομένων και των αποτελεσμάτων τους αναπτύχθηκε σταδιακά από τη φιλοσοφία, που καθώς εξελίχθηκε εξειδικεύτηκε αρχικά στη φυσική φιλοσοφία, μετά στις Φυσικές επιστήμες και τελικά, στη σύγχρονη Φυσική. Η φυσική φιλοσοφία (σύμφωνα με τα ως τώρα γνωστά δεδομένα) ξεκίνησε στην Ελλάδα κατά την Αρχαϊκή Περίοδο (650 π.χ. 480 π.χ.), όταν οι προσωκρατικοί φιλόσοφοι όπως ο Θαλής ο Μιλήσιος απαρνήθηκαν την υπερφυσική εξήγηση των φαινομένων, που προέρχονταν από τις θρησκευτικές ή και τις μυθολογικές παραδόσεις, και διακήρυξαν ότι για κάθε φαινόμενο υπάρχει μια φυσική αιτία[10]. Πρότειναν ιδέες που προσδιορίστηκαν από τη λογική και την παρατήρηση, και πολλές από τις υποθέσεις τους αποδείχθηκαν επιτυχημένες αργότερα πειραματικά[11]. Το τελευταίο ισχύει για παράδειγμα στην ατομική φιλοσοφία.