Історія наукових відкриттів

Період накопичення первинних знань VI ст. до н.е. - XVI ст.

Період від найдавніших часів до початку XVII ст. - Це передісторія науки, період накопичення знань про окремі явища природи, виникнення окремих вчених. У відповідно до етапів розвитку суспільства в ньому виділяють три періоди:

Епоха античності (VI ст. до н.е. - V ст. н.е.).

Середні століття (VI - XIVвв.).

Епоха Відродження (XV - XVIвв.).

Епоха античності (VI ст. до н.е. - V ст. н.е.)

VIв. до н.е.

Виникнення уявлень про кулястості Землі (Піфагор).

Перші спостереження з акустики. Піфагор встановлює зв'язок між висотою тону і довжиною струни або труби.

Перші відомості про електрику і магнетизм. Відкриття властивостей натертого бурштину притягати легкі предмети, а магніту - залізні (Фалес).

V. .. IVв. до н.е.

Виникнення ідеї про переривистому, зернистому будову матерії, встановлення межі подільності речовини - атома (Левкіпп, Демокрит).

Створення Платоном теорії зору.

IVв. до н.е.

Виникнення поняття руху як загальної зміни і механічного руху як просторового переміщення (Арістотель).

Зародження елементів механіки. Розгляд прямолінійних і криволінійних механічних рухів. Формулювання правила додавання переміщень, перпендикулярних друг одному. Формулювання правила рівноваги важеля (Арістотель).

Вірне уявлення про поширення звуку в повітрі (звучить тіло викликає стиск і розрідження повітря). Пояснення луни відображенням звуку від перешкод. Відомо явище заломлення світла (Арістотель).

IV ... ІІВ. до н.е.

Виникнення перші моделі світобудови - геоцентричної системи світу (Евдокс Кнідський, Арістотель, Гіппарх).

IIIв. до н.е.

Виникнення ідеї геліоцентричної системи світу. Перші спроби визначення відстані до Місяця і Сонця (Аристарх Самоський).

Перше вимірювання дуги меридіана та обчислення радіуса Землі (Ератосфен).

Створення евклідової геометрії (Евклід).

Відкриття закону прямолінійного поширення світла і закону відображення. Виникнення геометричної оптики (Евклід).

Архімед ввів поняття про центр важкості і момент сил відносно прямої і площини, визначив центр ваги трикутника, встановив закони важеля.

Архімед відкрив Закон Паскаля, названий його ім'ям, встановив умови плавання тіл.

Пояснення припливів і відливів впливом Місяця і Сонця.

ІІВ. до н.е.

Гіппарх відкрив прецесія земної осі.

IIв.н.е.

Герон Олександрійський дав детальний опис важеля, ворота, клина, гвинти і блоку, встановив правило для важеля і блоку, згідно з яким виграш в силі при допомогою цих механізмів супроводжується втратою в часі, описав прилад, що є прообразом сучасної парової турбіни, - так званий еоліпіла, зробив ряд технічних винаходів.

К. Птолемей пояснив явище прецесії, ввів поправку на атмосферну рефракцію (облік заломлення світла), експериментально досліджував явище заломлення світла.

К. Птолемей надав завершеної форми геоцентричної теорії світобудови (система світу Птолемея).

Середні століття (VI - XIVвв.)

XIв.

Дослідження Альхазена по фізіологічній оптиці. На зміну теорії зорових променів давньогрецьких мислителів приходить теорія зору Альхазена, згідно з якою зорові зображення тел створюються променями, що виходять від видимих тел. Потрапляючи в око, ці промені викликають зорові відчуття. Альхазену вже відома камера-обскура.

Розкладання швидкості кинутого тіла на дві складові - паралельну і перпендикулярну площині (Альхазен).

Перевідкриття арабами властивостей орієнтації магнітної голки (стрілки), поява компаса (властивість магнітної голки орієнтуватися в певному напрямку було відомо китайцям ще в 2700гг. до н.е.).

1121 ... 1122гг.

Арабська учений Альгаціні написав трактат - «Книга про ваги мудрості» - своєрідний курс середньовічної фізики. Він містив таблиці питомих ваг твердих і рідких тіл, опис дослідів з «зважуванню» повітря, спостереження явища капілярності; в ньому зазначалося також, що закон Архімеда застосовний і. для повітря, що питома вага води залежить від температури, вага тіла пропорційний кількості речовини, що міститься в ньому, швидкість вимірюється відношенням пройденого шляху до часу, описано застосування ареометра.

1269г.

З'явився перший рукописний трактат з магнетизму «Про магнітах» П. Перегрін (опубліковано в 1558г.), Де дано опис методів визначення полярності магніту, взаємодії полюсів, намагнічування дотиком, явище магнітної індукції, деякі технічні застосування магнітів і т.п.

1272г.

Вийшов у світ трактат з оптики Еразма Вітелло (Вітелло), що отримав широке розповсюдження в середні віки. У ньому поряд з викладом того, що зробили Евклід і Альхазен, міститься відкритий Вітелло закон оборотності світлових променів при ламанні, доводиться факт, що параболічні дзеркала мають один фокус, докладно досліджується веселка.

XIIIв.

Р. Бекон вимірює фокусна відстань сферичного дзеркала і відкриває сферичну аберацію, висуває ідею зорової труби, одна з перших розглядає лінзи як наукові прилади, вважає швидкість світла кінцевої, основу пізнання вбачає в досвіді. Чи є передвісником експериментального методу.

Ок. 1250г.

Відкриття 33-го елемента - миш'яку (Альберт Великий).

XIII в. (кінець)

Винахід і поширення очок. Час і місце їх винаходи не відомо. Можливо, вони зародилися у Венеції. Окуляри швидко поширилися в країнах Західної Європи, а потім в Азії. У Росії вони з'явилися не пізніше XV ст.

XIVв.

Введено поняття прискорення (ймовірно, У. Гейтсбері з (початок) Оксфорда).

XIVв.

Альберт Саксонський ввів поділ рухів на поступальний і обертальний, рівномірний і змінна.

Введено поняття рівномірно-змінного руху, кутової швидкості.

Французька математик Н. Орезм вперше дав графічне зображення руху і встановив закон рівномірно змінного руху, що зв'язує шлях, пройдений тілом, зі часом.

Епоха Відродження (XV - XVIвв.)

XVв.

Н. Кузанський в своїх трактатах (вийшли в світ в 1515г.) розвиває думки про те, що рух є основою всього сущого, нерухомого центру у Всесвіті немає, (ідея відносного руху), остання нескінченна, Земля і всі небесні тіла створені з однієї і тієї ж первоматерии.

Відомий 83-й елемент - вісмут.

Дослідження вільного падіння і рухи тіла, кинутого горизонтально, удару тіл, розширення поняття моменту сил, визначення центру тяжіння тетраедра, винахід ряду механізмів для перетворення і передачі рухів - конусний шарикопідшипник, ланцюгові і ремінні передачі, подвійне підключення (тепер назване «кардановим») та ін (Леонардо да Вінчі).

Зародження динаміки (з'ясування природи інерції), встановлення факту, що дія дорівнює протидії та протилежно йому. Вивчення механізму тертя і його впливу на умови рівноваги, визначення коефіцієнтів тертя, дослідження опору балок розтягування і стиснення (Леонардо да Вінчі).

Дослідження і опис польоту птахів, відкриття існування опору середовища та підйомної сили, створення проекту першого літального апарата, парашута і гелікоптера (Леонардо да Вінчі).

Створення Леонардо да Вінчі ряду гідротехнічних пристроїв (йому був відомий закон сполучених посудин для рідин різної щільності і закон, відкритий з часом Паскалем).

Дослідження відображення звуку і формулювання принципу незалежності розповсюдження звукових хвиль від різних джерел (Леонардо да Вінчі).

Дослідження законів бінокулярного зору, вивчення впливу середовища на забарвлення тіл, спроба експериментально визначити силу світла залежно від відстані, перший опис камери-обскури (Леонардо да Вінчі).

XVIв.

Ознайомлення в перекладах з трактатами давньогрецьких вчених Архімеда, Герона, Евкліда та ін

Італійська вчений Н. Тарталья в трактатах «Нова наука» (1537г.) і «Проблеми і різні винаходу »(1546г.) вивчає траєкторію руху снарядів, доводить, що траєкторія їхнього руху криволінійних і найбільша дальність польоту досягається при нахилі стовбура гармати під кутом 45 ° до горизонту.

1543.

Вийшов у світ праця Н. Коперника «Про обертання небесних сфер», що містить виклад геліоцентричної системи світу, що відображає справжню картину світобудови і що призвела до революційних перетворень в світогляді і природознавстві.

XVIв.

Вийшли праці італійського вченого І. Кардано «Про тонкощі» (1550г.) і «Про різноманітність речей» (1554г.), які містили повний виклад стану природних і фізичних наук того часу. В останньому трактаті міститься твердження про неможливість вічного двигуна.

Ф. Мавролік написав трактат з оптики - саме оригінальне твір після Вітелло. Трактат опублікований у 1611р. посмертно, хоча перша його частина була завершена в 1521г., А другий - в 1554г. У ньому розглянуті прямолінійний поширення світла, віддзеркалення і заломлення світла, явище веселки, анатомія очі, механізм зору. Мавролік пояснив дефекти зору (далекозорість та короткозорість) і дію очок, показав, що опуклі лінзи є колективними, а увігнуті - Розсіюють, що при проходженні платівки з плоскопараллельнимі гранями світлові промені не змінюють напрямку розповсюдження, а лише зміщуються паралельно самим собі; першим вказав на сім кольорів веселки (а не на три, як вважали до нього довгий час) і почав досліджувати заломлення світла в призмах.

Поява камери-обскури з лінзою.

1558г.

Вийшов у світ трактат Дж. Порти «Магія ...» (перевиданий у 1589р.), що містить ряд нових спостережень, зокрема отримання прямих зображень за допомогою увігнутих дзеркал, застосування камери-обскури для виконання малюнків і для проектування їх (ідея проекційного ліхтаря), для пояснення теорії зору, деякі дані про магнетизм.

1577г.

Введення італійцем Г. Убальдо дель Монте закону косого важеля, відкриття принципу можливих переміщень, запровадження поняття «моменту» в сучасному розумінні, формулювання умови рівноваги важеля у вигляді рівності моментів сил.

XVIв.

Дж. Бенедетті встановив, що в порожнині тіла падають з однаковою швидкістю.

Доказ гідростатичного парадоксу про однаковому тиску рідини на дно посудини незалежно від форми цієї ж ємності (Дж. Бенедетті).

Застосування лінз для збільшення розмірів видимих предметів (Дж. Фракасторо, 1538; Л. Діггес, 1571; П. Сарпі, 1578; Дж. Порта).

1583г.

Відкриття Г. Галілеєм закону ізохронний коливань маятника.

1584г.

Опублікований діалог Дж. Бруно «Про нескінченність, Всесвіт і світи», де висловлена ідея про нескінченність Всесвіту, про існування в ній, крім сонячної, інших планетних систем, передбачена можливість відкриття нових планет в нашій сонячній системі, обертання Сонця і зірок навколо осі, висловлена ідея про єдність законів природи.

1586г.

Вийшов у світ трактат С. Стевіна «Начала статики», в якому викладено принцип неможливості похилій площині, відкритий закон додавання сил (паралелограм сил) і закон розкладання сили на дві складові, перпендикулярні один одному, сформульовано для окремого випадку принцип можливих переміщень. У цій роботі статика стародавніх отримала своє завершення.

1587г.

Г. Галілей встановив закон вільного падіння h = gt2/2.

XVI ст.

Винахід зорової труби.

1590г.

Винахід мікроскопа (Захарій Янсен).

1596г.

У трактаті «Таємниця Всесвіту» І. Кеплер вбачає причину руху Місяця в земній тяжінні.

1597г.

Винахід Г. Галілеєм термометра (термоскопа) і проведення з ним дослідів.

Період становлення фізики як науки початок XVII ст. - 80-егг. XVII ст.

Фізика як самостійний розділ науки, бере початок від Галілео Галілея - одного з основоположників природознавства. Період від Г. Галілея до І. Ньютона являє початковий етап фізики, період її становлення (початок XVII ст. - 80-егг. XVII в .).

1600г.

Вийшов у світ трактат У. Гільберта «Про магніті, магнітних тілах і про великий магніті Землі», в якому закладено основи електро-і магнітостатики.

1603г.

Відкрито фосфоресценція (В. Каскаріоло).

1604г.

Вийшов у світ трактат І. Кеплера з оптики "Доповнення до Вітелло», де вміщено його теорія зору, теорія камери-обскури, сформульований один з основних законів фотометрії - закон зворотної пропорційності між освітленістю і квадратом відстані до джерела світла.

1607р.

Спроби Г. Галілея виміряти швидкість світла за допомогою сигналів ліхтаря.

1609г.

У праці «Нова астрономія »І. Кеплер викладає перші два закони руху планет і висловлює думка про те, що вага тіла становить загальну тенденцію всіх тіл до з'єднання.

Г. Галілей сконструював зорову трубу і використовував її як телескоп для астрономічних спостережень, що призвело до революційних змін у астрономії, зокрема до виникнення оптичної астрономії.

Винайдено термостат.

1610г.

Г. Галілей при допомоги сконструйованої їм зорової труби з 30-кратним збільшенням відкрив чотири супутники Юпітера.

Вийшов у світ працю Г. Галілея «Зоряний вісник», де вміщено його астрономічні відкриття гір і западин на Місяці, чотирьох супутників Юпітера, нових зірок, які неможливо бачити неозброєним оком, і про те, що Чумацький Шлях складається з нескінченної кількості зірок. Незабаром Галілей відкрив також фази Венери і плями на Сонці.

1610 ... 1614г.г.

Г. Галілей конструює свої мікроскопи. Завдяки Галілею лінзи й оптичні прилади стали потужними знаряддями наукових досліджень.

1611р.

Вийшов у світ праця І. Кеплера «Діоптріка», в якому дана теорія зорової труби, зокрема конструкція труби, яку тепер називають кеплеровой. У цій праці і в попередньому ( «Додатки до Вітелло») викладена елементарна геометрична оптика.

1619г.

Вийшов у світ трактат І. Кеплера «Гармонія світу», в якому міститься третій закон руху планет.

1621г.

В. Снелліус експериментально відкрив закон заломлення світла.

1625г.

Відкриття варіації магнітного відхилення (Г. Геллібранд).

1627г.

Вийшов у світ працю Р. Декарта «Роздуми про метод".

1628г.

Італійська вчений Б. Кастеллі встановив закон зворотної пропорційності швидкості течії рідини в трубах площі поперечного перерізу.

1632р.

Вийшов у світ відому працю Г. Галілея «Діалог про дві основні системи світу - Птолемеєвої і коперниковой », де, зокрема, містяться два важливих принципи сучасної фізики - принцип інерції і принцип відносності.

1636г.

Вийшов у світ трактат М. Мерсенна «Універсальна гармонія», де викладені його дослідження з акустиці.

1637г.

Вийшов у світ працю Р. Декарта «Діоптріка», де викладається ідея ефіру у перенесенні світла, дається теоретичний доказ закону заломлення, яке було висловлено Декартом ще в 1630г. Експериментально закон заломлення встановлений в 1621г. В. Снелліусом.

Р. Декарт ввів поняття змінної величини і функції.

1638г.

Вийшов у світ працю Г. Галілея «Бесіди і математичні докази, що стосуються двох нових галузей науки ...», в якому, зокрема, міститься ідея кінцівки швидкості поширення світла і постановки експерименту для її визначення, твердження, що за відсутності опору середовища всі тіла падають з однаковою швидкістю; закони вільного падіння (пропорційність швидкості падаючого тіла часу падіння, і пропорційність пройденого шляху квадрату часу), закон додавання переміщень і т.п.

Італійська вчений Дж. Б. Бальяні вперше чітко розмежовує поняття ваги і маси тіла і вказує на пропорційність ваги масі.

1643г.

Відкриття атмосферного тиску, способу отримання вакууму і створення першого барометра (Е. Торрічеллі).

Встановлення Е. Торрічеллі формули для швидкості витікання рідини з вузького отвору в відкритому посуді (формула Торрічеллі).

1644г.

Вийшов у світ працю Р. Декарта «Начала філософії», в якому вперше чітко сформульований закон інерції, дана теорія магнетизму і викладена перша космогонічна гіпотеза. Тут же вміщено і його закон збереження кількості руху,?? про швидкість у Декарта була скалярною величиною.

М. Мерсенн дав кількісний опис спостережень, виконаних У. Гільбертом.

1646 ... 1647гг.

Б. Паскаль підтвердив існування атмосферного тиску, повторивши досвід Торрічеллі, і експериментально виявив зменшення атмосферного тиску з висотою.

1647г.

Італійська математик Б. Кавальєрі в трактаті «Шість геометричних вправ» дав формулу лінзи.

1648р.

Відкриття дисперсії світла (І. Марці).

1650р.

О. Геріке винайшов повітряний насос.

1653р.

Встановлення Б. Паскалем закону розподілу тиску в рідині (закон Паскаля), опубліковано в 1663г.

1655г.

Винахід ртутного термометра.

1657.

Х. Гюйгенс сконструював маятниковий годинник із спусковим механізмом, що стали основою точної експериментальної техніки (проект з'єднання маятника з лічильником пропонував Галілей ще в 1636г .).

Винайдено водяний барометр (О. Геріке).

1659г.

Р. Бойль і Р. Гук удосконалили повітряний насос Геріке.

1660г.

Х. Гюйгенс і Р. Гук встановили постійні точки термометра - точку танення льоду і точку кипіння води.

Вийшов у світ працю Р. Бойля «Нові досліди ..., що стосуються пружності повітря».

О. Геріке сконструював засновану на терті електричну машину.

1661г.

Р. Бойль в праці «Хімік-скептик» сформулював поняття хімічного елемента як найпростішої складової частини тіла.

1662г.

Р. Бойль відкрив залежність тиску газу від об'єму, Незалежно від Бойля цей самий закон встановив Е. Маріотт в 1676г. Звідси й сучасна назва - закон Бойля -- Маріотта.

П. Ферма сформулював оптичний принцип, названий його ім'ям (принцип Ферма).

1665г.

Опублікований працю Ф. Грімальді «Фізико-математичний трактат про світло, квіти і радуге», в якому міститься відкриття явища дифракції (інтерференції) світла.

Вийшов у світ трактат Р. Гука «мікрографії», в якому описані його мікроскопічні спостереження.

І. Ньютон вивів назад пропорційну залежність сили тяжіння квадрату відстані між притягає тілами.

1666г.

Відкриття І. Ньютоном явища розкладання білого світла в спектр (дисперсія світла) та хроматичної аберації.

1667г.

Вийшов у світ працю Л. Магалотті «Нариси про природничо-наукової діяльності Академії дослідів», в якому викладено результати колективної роботи, що проводиться академіками флорентійської Академії дослідів в 1657 ... 1667гг. Описано термометри, ареометр, гігрометр, маятник з Біфілярна підвісом, досліди по тепловому розширенню тіл і отримання вакууму.

Дж. Бореллі вивів закон зіткнення непружних тел.

1668г.

І. Ньютон сконструював перший дзеркальний телескоп (телескоп-рефлектор).

1669р.

Х. Гюйгенс дав теорію удару пружних тіл і встановив закон збереження кількості руху (mv) і закон «живих сил» (mv2/2).

Е. Бартоліні відкрив подвійне променезаломлення світла в кристалах ісландського шпату.

Відкрито 15-й елемент - фосфор (Г. Брандт).

Німецький хімік І. Бехер висунув гіпотезу флогістону.

1670 ... 1671гг.

У творі «Метод флюксій» (опубліковано в 1736г.) І. Ньютон найбільш повно розробив диференціальне та інтегральне числення. У 1684г. систематичний виклад диференціального обчислення, а в 1686г.інтегрального опублікував Г. Лейбніц.

1672г.

Вийшов у світ праця О. Геріке «Нові, так звані магдебурзькі досліди про порожньому просторі ».

Вперше з прийнятною точністю виміряна відстань до Сонця (Ж. Рішар, Д. Кассіні).

1674г.

Р. Гук у трактаті «Про рух Землі» висловив ідею тяжіння і представив свою систему світобудови. У 1680г. Р. Гук прийшов до висновку, що сила тяжіння назад пропорційна квадрату відстані.

Відкриття обертонів.

1675г.

Р. Гук відкрив основний закон пружності (закон Гука).

І. Ньютон корпускулярну висунув гіпотезу світла.

Досліджуючи інтерференцію і дифракцію світла, І. Ньютон відкрив так звані «кільця Ньютона ».

1676г.

О. Ремер у результаті спостережень супутників Юпітера зробив висновок про кінцівки швидкості поширення світла і за даними спостережень вперше визначив її величину -- 214000 км/сек, (до цього Дж. Порта, І. Кеплер, Р. Декарт та ін вважали швидкість світла нескінченної).

Е. Маріотт запропонував розраховувати висоту місця за даними барометра.

1678г.

Х. Гюйгенс виявив явища подвійного променезаломлення в кварці і поляризації світла.

Створення Х. Гюйгенсом хвильової теорії.

Вийшов у світ праця Х. Гюйгенса «Маятникові годинник», в якому наведені теорія фізичного маятника, поняття моменту інерції і закони відцентрової сили.

1680г.

Відкриття залежно точки кипіння води від тиску (Д. Папен).

1680г.

Д. Папен винайшов паровий котел з запобіжним клапаном.

1681г.

Х. Гюйгенс пояснив зміна періоду коливань маятника зміною прискорення сили тяжкості, висунув ідею про вимірювання прискорення сили тяжіння за допомогою секундного маятника і першим прийшов до висновку про сплюснутістю Землі біля полюсів.

1686г.

Знайдена Барометрична формула (Е. Галлей).

Введення Г. Лейбніцем поняття «живої сили» (енергії) як твори маси тіла на квадрат його швидкості.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.physfac.bspu.secna.ru/