Fizičari koji su promijenili svijet

Fizičari koji su promijenili svijet

Ovi veliki znanstvenici imali su izniman utjecaj na razvoj fizike i znanosti.

Fizika

Ključne riječi

Arhimed, Einstein, Newton, Isaac Newton, Albert Einstein, Faraday, maksvel, James Clerk Maxwell, Michael Faraday, Max Planck, Planckova, Nicola Tesla, Tesla, Marie Curie, Marie Sklodowska-Curie, Rutherford, Ernest Rutherford, Werner Heisenberg, Heisenberg, Nobelova nagrada, fizičari, fizičar, znanstvenik, elektricitet, magnetizam, kvantna mehanika, lančana reakcija, model atoma, znanost, radioaktivnost, fizika čestica, astrofizika, matematičar, jezgra, atomska struktura, gravitacija, relativnost, povijest znanosti, životopis, podatci iz životopisa, pokus, teorija, astronomija, matematika, kvantna fizika, fizika, kemija, povijest

Povezani dodatci

3D modeli

Fizičari

  • Arhimed
  • Isaac Newton
  • Michael Faraday
  • James Clerk Maxwell
  • Nikola Tesla
  • Max Karl Ernst Ludwig Planck
  • Maria Skłodowska-Curie
  • Ernest Rutherford
  • Albert Einstein
  • Werner Karl Heisenberg

Arhimed

Grčki matematičar i fizičar Arhimed bio je jedan od najbriljantnijih matematičara antičkog doba. Poput svojih vršnjaka, bio je zainteresiran za matematiku, fiziku, astronomiju i filozofiju.

Arhimed je napravio glavna otkrića u području geometrije. Pokazao je da je omjer opsega bilo kojeg kruga s njegovim promjerom isti kao i omjer područja kruga prema kvadrantu njegovog radijusa. Također je osmislio metodu za približavanje ovog omjera koji je kasnije nazvan Pi (π).

Također je dokazao da je odnos površine kugle s njegovim volumenom isti kao i površina desnog cilindra prema njegovom volumenu. Osim toga, prepoznao je da je omjer volumena cilindra do volumena upisane kugle i upisanog konusa 3: 2: 1. Dok je smatrao njegovo najvažnije otkriće, zatražio je da se na njegovu nadgrobnu ploču stavi cilindar i kugla od kamena.

Arhimed je uveo i koncept gustoće. Legenda kaže da je otkrio zakon, koji je dobio i ime po njemu (Arhimedov zakon), dok se kupao. Prema ovom zakon, ako je tijelo uronjeno u tekućinu, na njoj se vrši plutajuća sila, koja je jednaka težini tekućine koja je pomaknuta tijelom.

Arhimed je bio vjerojatno najbolji matematički fizičar svoga razdoblja. Stvorio je statiku, granu mehanike koja se bavi svojstvima fizičkih sustava i snagama koje djeluju na tijela na počinak. Arhimed je bio prvi koji je opisao jednostavan stroj nazvan polugom. Uveo je koncept središta mase i definirao ga za nekoliko predmeta.

Zslužan je za stvaranje inovativnih strojeva kao što su pumpa (danas poznata kao Archimedesov vijak) i spojeni remen. Tijekom Drugog punskog rata, izgradio je obrambene ratne strojeve kako bi obranio svoj rodni grad protiv rimske invazije. Nažalost, umro je u opsadi grada.

Isaac Newton

Sir Isaac Newton (1641.-1742.) je izradom diferencijalnog i integralnoga računa uspostavio osnove kalkulusa, bavio se optikom, ispitivao je prirodu svjetlosti, razvio je po njemu nazvanu vrstu teleskopa, formirao je zakon gravitacije i postavio je temelje mehanike.

Prema prvom Newtonovom zakonu, svako tijelo ostaje u stanju mirovanja sve dok ga vanjska sila ne prisili da to stanje promijeni. Prije Newtona znanstvenici su vjerovali da je za održavanje gibanja potrebna sila. Međutim, sila je potrebna za promjenu stanja gibanja, a ne za održavanje jednolikog gibanja: gravitacijska sila ubrzava tijelo pri padanju, a sila trenja usporava tijelo pri klizanju.

Prema drugom Newtonovom zakonu, sila koja djeluje na neko tijelo proporcionalna je ubrzanju tog tijela, a faktor proporcionalnosti je masa. Znači da je teže promijeniti stanje kretanja tijela koje ima veću masu: dakle, masa je mjera otpornosti.

Treći je zakon zakonu akcije i reakcije: kada sila jednog tijela djeluje na drugo tijelo, rezultat je protusila kojom to dugo tijelo djeluje na prvo.

Newtonov zakon gravitacijske sile iskazuje da se svaka dva tijela uzajamno privlače silom koja je proporcionalna umnošku njihovih masa. Newton je pretpostavljao da ista ona sila - gravitacija - koja utječe na zemaljska tijela, utječe i na gibanje planeta, na taj način ujedinivši nebesku i zemaljsku mehaniku.

Mjernu jedinicu sile po SI sustavu su u njegovu čast nazvali newton. Do današnjeg dana se smatra za jednog od najutjecajnijih fizičara i matematičara i jednim od očeva moderne znanosti.

Michael Faraday

Britanski fizičar i kemičar Michael Faraday bio je jedan od najistaknutijih znanstvenika u povijesti. Također je smatran i velikim eksperimentalistom. Specijalizirajući se za električnu energiju, pridonio je razvoju elektromagnetizma i elektrokemije.

Godine 1831. otkrio je elektromagnetsku indukciju, tj. proizvodnju električne struje u vodiču koja interagira s magnetskim poljem. Njegov opis fenomen danas je poznat kao Faradayjev zakon o indukciji. Elektromagnetska indukcija je načelo rada dinamo, generatora i transformatora.

Prepoznao je da su električni naboji prisutni samo na vanjskoj strani električnog napona vodiča i ne utječu na unutrašnjost vodiča. Metalna mreža se koristi za stvaranje zaštićenog prostora gdje električno polje ne prodire (Faradayov kavez).

Kasnije se bavio proučavanjem interakcije svjetla i magnetskog polja. Dokazao je da magnetsko polje rotira ravninu polarizacije svjetla (Faradayov zakon).

Baveći se kemijom, otkrio je kemijski spoj benzena i izumio jedan od ranijih oblika Bunsen plamenika. Na temelju svojih istraživanja u elektrokemiji, formulirao je zakone elektrolize.

Među ostalim, SI jedinica kapaciteta, Faradayov kavez i Faradayova čaša, metalna čaša sposobna uhvatiti napunjene čestice u vakuumu, dobili su ime po Michaelu Faradayju.

James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell je postigao sjajne rezultate u istraživanju električne energije, magnetizma, optike i plinova. Značajan je i zbog oblikovanja klasične teorije elektromagnetskog zračenja. Štoviše, on je dokazao da su električna energija i magnetizam manifestacije istog fenomena.

Maxwell je objasnio da i električno i magnetsko polje putuju u prostoru u obliku valova. Osim toga, izjavio je da je svjetlost također elektromagnetsko zračenje, tj. da postoji elektromagnetsko polje u pozadini optičkih pojava.

Većina njegovih istraživanja provedena je u području električne energije. Formirao je skup diferencijalnih jednadžbi koji opisuju svojstva električnih i magnetskih polja, kao i njihovu interakciju s materijalima (Maxwellove jednadžbe).

Maxwell je također igrao važnu ulogu u stvaranju kinetičke teorije plinova. Ta se teorija temelji na argumentu Daniel Bernoullija da plinovi sadrže male čestice slične kugli i da makroskopska, termodinamička svojstva plinova proizlaze iz gibanja tih čestica (atoma i molekula). Maxwellova istraživanja dala su značajan doprinos razvoju ove teorije. Njegove statističke proračune generalizirao je Ludwig Boltzmann i stoga su poznati kao Maxwell-Boltzmannovi proračuni.

Maxwell je također proveo neka od najutjecajnijih istraživanja optike, osobito u percepciji boja. Otkrio je da se fotografije u boji mogu razviti pomoću plavih, zelenih i crvenih filtara.

Njegova su otkrića dovela do izuma radija, radara i televizije. Maxwell je bio i jedan od prvih fizičara koji su doprinijeli razvoju teorije relativnosti i kvantne mehanike. Od znanstvenika 19. stoljeća, smatra se da je imao najveći utjecaj na fiziku 20. stoljeća. Maxwell je zauzimao treće mjesto u anketi, provedenoj na prijelazu tisućljeća, kojom se birao najveći fizičar svih vremena.

CGS jedinica magnetskog toka i planinski lanac na planetu Veneri također su nazvani po njemu.

Nikola Tesla

Nikola Tesla bio je jedan od najsjajnijih znanstvenika i najplodnijih izumitelja svih vremena. Srpsko-američki izumitelj, rođen u Hrvatskoj, u početku je radio u Europi, ali je proveo svoje najbolje godine kao izumitelj u SAD-u. Tesla, koji se uglavnom bavio elektrotehnikom, postao je jedan od najvažnijih osoba druge industrijske revolucije.

Oko 1891. godine Tesla je izumio tzv. Teslin transformator koji sadrži najmanje dvije zračne jezgre. To bi moglo proizvesti visoke napone na visokim frekvencijama. Ovaj novi uređaj bio je inovativan jer je koristio električnu rezonancu uz pomoć zračnih jezgara. Ovaj se sustav razlikuje od transformatora jer su primarni i sekundarni krugovi rezonirajući s radnom frekvencijom. Kasnije je njegov izum postao ključna sastavnica brojnih uređaja.

AC motor je jedan od Teslinih najpoznatijih i najvažnijih izuma. Izradio je prototip 1883., dok je radio u Francuskoj. Patentirao je svoj izum, motor kojeg pokreće rotirajuće magnetsko polje, u SAD-u 1888. godine.

Nikola Tesla i njegov bivši poslodavac, Thomas Edison, postali su angažirani u takozvanom Ratu struja. Tesla je zagovarao teoriju izmjenične struje, dok je Edison bio snažan zagovornik teorije izravne struje. Ne samo njegove suvremene demonstracije već i povijest dokazuje da je Tesla sa svojom teorijom bio u pravu. Danas brojni uređaji rade na istom principu kao i njegov AC motor.

Imao je brojne ideje i izume koji su bili daleko ispred svog vremena, a mnogi od njih su još uvijek prisutni u nekom obliku u uređajima koje danas koristimo. Tesla je turbinu smatrao svojim najvažnijim otkrićem. Njegova turbina bez oštrice sastojala se od paralelnih diskova i njezina je radnja bila zasnovana na centripetalnom toku.

Teslin transformator, SI jedinica gustoće magnetskog toka i Tesla Motors, tvrtka koja proizvodi električne automobile, dobili su ime po Nikoli Tesli.

Max Karl Ernst Ludwig Planck

Njemački fizičar Max Planck smatra se jednim od začetnika kvantne mehanike. On i Albert Einstein postavljaju teorijsku osnovu za modernu fiziku.

Planck je pripadao intelektualnoj obitelji i relativno je rano pokazao zanimanje za teorijsku fiziku. Bio je jedan od prvih znanstvenika koji su prepoznali važnost Einsteinove publikacije o teoriji relativnosti 1905. godine i odigrao je ključnu ulogu u njezinu proširenju i nadopunjavanju.

Na temelju njegovih istraživanja o zračenju crnog tijela, revidirao je sve prethodne nalaze i unaprijedio ih kako bi stvorio novi zakon o zračenju koji je dobio ime po njemu. Formula Planckovog zakona uključuje konstante Boltzmann i Planck. Godine 1900. uveo je kvantiranje energije. (Quantum je minimalna količina fizičke osobe koja je uključena u proces.) Godine 1918. osvojio je Nobelovu nagradu za fiziku za svoj rad na kvantnoj teoriji koja je pomogla napretku fizike.

Skup mjernih jedinica (Planckove jedinice) i njemačka istraživačka organizacija (Max Planck Society) dobili su ime prema njemu.

Maria Skłodowska-Curie

Najpoznatija žena u povijesti znanosti rođena je u Varšavi, a ime joj je Maria Salomea Skłodowska 1867. godine. Sveučilišni studij započela je na Sveučilištu Sorbonna u Parizu. Tamo je upoznala i svog supruga.

Par je prvi istraživao magnetizam, ali kasnije su se zainteresirali za radioaktivnost, fenomen kojeg je Henri Becquerel otkrio ranije.

Uz naporan rad i preradu nekoliko tona minerala, izolirali su dva prethodno nepoznata radioaktivna elementa koji su nazivali radium i polonij. Nazvali su prvi prema latinskoj riječi radius, što znači "zraka", a drugi prema Poljskoj, zemlji rođenja Marie Curie.

Godine 1903. Marie Curie je postala prva žena u Francuskoj koja je stekla doktorat. Iste godine, Becquerel i Curievi dobili su zajedničku Nobelovu nagradu "u znak priznanja za izvanredna dostignuća koja su postigli zajedničkim istraživanjima o fenomenima zračenja, a koje je otkrio profesor Henri Becquerel".

Godine 1911. dobila je drugu Nobelovu nagradu, ovog puta iz kemije, "kao priznanje za njezine zasluge u razvoju kemije otkrićem elemenata radiuma i polonija, izoliranjem radiuma i proučavanjem prirode i spojeva ovog izvanrednog elementa ". Tako je postala prva osoba koja je ikada dobila dvije Nobelove nagrade.

Ernest Rutherford

Novozelanđanin Ernest Rutherford bio je jedan od najvećih eksperimentalnih fizičara 20. stoljeća. Njegova glavna područja istraživanja bila su radioaktivnost, atomska fizika i nuklearna fizika.

Proučavao je X-zračenje i napravio razliku između rendgenskih zraka i radioaktivnog raspadanja. Otkrivao je alfa i beta čestice u radioaktivnom raspadanju urana. Godine 1900. Rutherford je, zajedno s Robertom Bowieom Owensom, otkrio da se brzina radioaktivnog raspadanja eksponencijalno smanjuje s vremenom. Godine 1902. on i Frederick Soddy otkrivaju da se radioaktivni elementi pretvaraju tijekom radioaktivnog raspada i nastaju lanci propadanja. Osim toga, uveli su i koncept poluraspada.

Rutherford je također proučavao raspršivanje alfa čestica na metalnim folijama. Godine 1911. oblikovao je Rutherfordov model atoma i Rutherfordovo raspršivanje na temelju njegovih opažanja. U svom zamišljenom modelu atoma (planetarnog modela), elektroni su kružili oko onoga što je sada poznato kao jezgra, središte atoma. Ovo otkriće označilo je početak nuklearne fizike. Godine 1919. bombardirao je dušik s alfa česticama i postao prvi koji je promatrao umjetnu nuklearnu transmutaciju. Iste godine primijetio je da je jezgra vodika prisutna u svim ostalim jezgrama, otkrivajući tako proton. Rutherford je predvidio postojanje druge čestice, kao i neutrona.

Kao kemičar, otkrio je radonski plin i nekoliko radioaktivnih izotopa radiuma, polonija i bizmuta. Godine 1908. primio je Nobelovu nagradu za kemiju za svoj rad na raspadanju elemenata i kemiji radioaktivnih tvari.

Albert Einstein

Albert Einstein je bio jedan od najznačajnijih fizičara 20. stoljeća. Izradio je specijalnu teoriju relativnosti koja je predstavljala revoluciju u shvatanju pojmova o prostoru i vremenu. Prema teoriji brzina svjetlosti je za svakog promatrača konstantna, 300 000 km/s, neovisno o tome je li promatrač u pokretu ili je u mirovanju u odnosu na izvor svjetlosti. Po specijalnoj teoriji relativnosti brzina svjetlosti je granična brzina koju tijela u pokretu ne mogu preći. Kako se tijelo približava brzini svjetlosti, vrijeme se usporava, masa se povećava, tijelo se skraćuje. Ako se dva promatrača kreće jednoliko jedan u odnosu na drugog, bilo kojeg od njih možemo smatrati mirujućim: kretanje je relativno, i zbog toga se može iz nepromjenjivosti svjetla zaključiti da su udaljenost, masa i vrijeme relativne količine. Na primjer, ako se dva promatrača kreću jednoliko jedan u odnosu na drugog, onda promatrač će primijetiti da se sat drugog promatrača usporava. Ti relativistički utjecaji postanu značajni samo u slučaju jako velikih brzina, u slučaju svakodnevnih brzina su obično zanemarivi, ali je u tehnici često potrebna njihovo korištenje. Posljedica specijalne teorije relativnosti je Einsteinova čuvena jednadžba E = mc², po kojoj se energija i masa mogu transformirati jedna u drugu. To se na primjer iskorištava u nuklearnim elektranama ili u atomskoj bombi.

Opća teorija relativnosti objašnjava fenomen gravitacije. Prema tome, tijela zbog svoje mase utječu na zakrivljenost prostor-vremena, ta zakrivljenost određuje putanja tijela koja se kreću u gravitacijskom polju.

Einstein je osim ove dvije teorije relativnosti postigao puno značajnih znanstvenih rezultata. Među ostalima, analizom Brownovog gibanja je dokazao atomsku strukturu materije, te je svojim objašnjenjem fenomena fotoelektričnog učinka dokazao čestičnu prirodu svjetlosti i postojanje fotona, zbog čega je nagrađen Nobelovom nagradom.

Werner Karl Heisenberg

Rad njemačkog teorijskog fizičara Wernera Heisenberga imao je veliki utjecaj na fiziku u 20. stoljeću.

Njegova glavna područja istraživanja bila su kvantna teorija polja, nuklearna fizika, fizika čestica i kozmičko zračenje. Međutim, vjerojatno je najpoznatiji kao jedan od pionira kvantne mehanike.

Godine 1925. objavio je svoj revolucionarni rad kojim je postavio temelje kvantne mehanike. U ovom je radu korišten matrična mehanika umjesto newtonske klasične mehanike za opis kvantnih pojava. Dvije godine kasnije uveo je načelo nesigurnosti, koje navodi da se određeni parovi fizikalnih svojstava čestice, poznati kao komplementarne varijable, ne mogu istodobno mjeriti istom preciznošću. Npr. točnije se mjeri položaj čestice, to je manje poznato njegovu zamahu.

Također je formulirao modernu teoriju magnetizma i dao značajan doprinos kvantnoj elektrodinamici. Godine 1932. predložio je svoju teoriju o neutron-protonskom modelu jezgre. Iste godine primio je Nobelovu nagradu za fiziku za stvaranje kvantne mehanike.

Heisenberg je ostao u Njemačkoj čak i nakon što su nacisti preuzeli vlast u zemlji i radio kao član njemačkog projekta za nuklearnu energiju tijekom Drugog svjetskog rata.

Animacija

  • Arhimed
  • Isaac Newton
  • Michael Faraday
  • James Clerk Maxwell
  • Nikola Tesla
  • Max Karl Ernst Ludwig Planck
  • Maria Skłodowska-Curie
  • Ernest Rutherford
  • Albert Einstein
  • Werner Karl Heisenberg

Naracija

Grčki matematičar i fizičar Arhimed bio je jedan od najbriljantnijih matematičara antičkog doba. Poput svojih vršnjaka, bio je zainteresiran za matematiku, fiziku, astronomiju i filozofiju.

Sir Isaac Newton (1641.-1742.) je izradom diferencijalnog i integralnoga računa uspostavio osnove kalkulusa, bavio se optikom, ispitivao je prirodu svjetlosti, razvio je po njemu nazvanu vrstu teleskopa, formirao je zakon gravitacije i postavio je temelje mehanike.

Britanski fizičar i kemičar Michael Faraday bio je jedan od najistaknutijih znanstvenika u povijesti. Također je smatran i velikim eksperimentalistom. Specijalizirajući se za električnu energiju, pridonio je razvoju elektromagnetizma i elektrokemije.

James Clerk Maxwell je postigao sjajne rezultate u istraživanju električne energije, magnetizma, optike i plinova. Značajan je i zbog oblikovanja klasične teorije elektromagnetskog zračenja. Štoviše, on je dokazao da su električna energija i magnetizam manifestacije istog fenomena.

Nikola Tesla bio je jedan od najsjajnijih znanstvenika i najplodnijih izumitelja svih vremena. Srpsko-američki izumitelj, rođen u Hrvatskoj, u početku je radio u Europi, ali je proveo svoje najbolje godine kao izumitelj u SAD-u. Tesla, koji se uglavnom bavio elektrotehnikom, postao je jedan od najvažnijih osoba druge industrijske revolucije. Imao je brojne ideje i izume koji su bili daleko ispred svog vremena, a mnogi od njih su još uvijek prisutni u nekom obliku u uređajima koje danas koristimo.

Njemački fizičar Max Planck smatra se jednim od začetnika kvantne mehanike. On i Albert Einstein postavljaju teorijsku osnovu za modernu fiziku.

Francuska fizičarka, rođena u Poljskoj, Marie Curie vjerojatno je najpoznatija žena u povijesti znanosti. Bila je prva osoba koja je ikada dobila dvije Nobelove nagrade. Zajedno sa suprugom Pierreom Curie došla je do značajnih otkrića u području radioaktivnosti.

Novozelanđanin Ernest Rutherford bio je jedan od najvećih eksperimentalnih fizičara 20. stoljeća. Njegova glavna područja istraživanja su radioaktivnost, atomska fizika i nuklearna fizika. Njegov model strukture atoma označio je početak nuklearne fizike.

Albert Einstein bio je njemački fizičar i filozof znanosti. Smatra se jednim od najvažnijih fizičara 20. stoljeća. Razvio je teoriju relativnosti, koja je revolucionirala naše razumijevanje prostora i vremena. Njegova teorija opće relativnosti daje objašnjenje za gravitaciju.

Rad njemačkog teorijskog fizičara Wernera Heisenberga imao je veliki utjecaj na fiziku u 20. stoljeću. Njegova glavna područja istraživanja bila su kvantna teorija polja, nuklearna fizika, fizika čestica i kozmičko zračenje. Međutim, vjerojatno je najpoznatiji kao jedan od pionira kvantne mehanike.

Povezani dodatci

Laboratorij Marie Curie

Marie Curie, koja je osvojila Nobelovu nagradu i za fiziku i za kemiju, vjerojtano je jedna od najponatijih žena u povijesti znanosti.

Laboratorij Nikole Tesle (Shoreham, USA)

Inženjer i izumitelj koji se smatra jednim od najvećih genijalnih umova druge industrijske revolucije i koji se bavio elektrotehnikom.

Lančana reakcija

Energija koja se oslobađa prilikom nuklearne fisije može se koristiti za mirovne i vojne svrhe.

Newtonovi zakoni gibanja

Animacija prikazuje tri zakona gibanja Sir Isaaca Newtona koji predstavljaju temelj cjelokupne mehanike.

Radioaktivnost

Proces raspada nestabilnih atomskih jezgara naziva se radioaktivnost.

Razvoj nebeske mehanike

Animacija prikazuje rad fizičara i astronauta, koji su imali velik utjecaj na sliku koja danas živi u nama o univezumu.

Rutherfordov pokus

Rutherfordovim pokusom je dokazano postojanje atomske jezgre pozitivnog naboja. Na osnovu njegovih rezultata je izrađen novi model atoma.

Arhimedov vijak (3. stoljeće prije naše ere)

Izum vijak pumpe pripisuje se Arhimedu, a koristila se za navodnjavanje.

Proizvodnja izmjenične struje

Električna energija može se proizvesti okretanjem vodiča u obliku petlje unutar magnetskog polja.

Darwinovo legendarno putovanje

Putovanje jedrenjakom Beagle engleskog prirodoslovca iz 19. stoljeća je imalo važnu ulogu u razvitku teorije evolucije.

Gravitacijski valovi (opservatorij LIGO)

Kretanje masivnih tijela povećanom brzinom uzrokuje pulsiranja u prostorvremenu koje se zovu gravitacijski valovi.

Kosi toranj (Pisa, 14. stoljeće)

Srednjovjekovni zvonik katedrale u Pisi je najpoznatiji kosi toranj na svijetu.

Obujam kugle (Cavalierievo pravilo)

Odabirom odgovarajućeg valjka i stožca možemo izračunati volumen kugle.

Prozirnost

Animacija nam daje objašnjenje na prozirnost i neprozirnost, na princip rendgenskog pregleda te svojstva materijala pri upijanju svijetla.

Radionica Galileo Galileia

Galileo Galilei je svojim znanstvenim otkrićima uvelike pridonio uspjesima fizike i astrologije.

Razvoj modela atoma

Povijesni pregled najvažnijih teorija o građi atoma.

Added to your cart.