Istoria fizicii!

Ştiinţele fizice derivă din materialismul raţionalist care a luat naştere în Grecia antică. În secolele VI şi V înaintea de Hristos filozofii greci au încercat să explice lumea în termenii proceselor naturale observabile în mod obişnuit. Chiar dacă răspunsurile sunt greu de dat şi astăzi, întrebări puse de aceşti filozofi continuă să ne preocupe şi să constituie o provocare pentru ştiinţe. Ce putem răspunde la :

    -         Cum a luat naştere lumea din haos ?

    -         Care sunt originile multitudinii şi varietăţii de forme ?

    -         Ce explică mişcarea şi schimbările în lume ?

    -         Care este relaţia între formă şi substanţă ?

   

    În Antichitate s-a născut teoria atomistă. Filozofii atomişti Leucip (mijlocul secolului V îHr), Democrit (sfârşitul secolului V îHr) şi Epicur (sfârşitul secolului IV şi începutul secolului III îHr) încercau să întrevadă o legătură între unitatea de fond a lumii şi multitudinea aparenţelor sau diversitatea manifestărilor din natură. Pentru a găsi o soluţie, ei au considerat că la baza tuturor lucrurilor stau atomi eterni care se mişcă într-un spaţiu gol. Varietatea formelor şi fenomenelor din natură ar fi trebuit să constea doar în modurile de asociere şi mişcare ale acestor atomi.

          În contrast cu teoria atomistă, filozofi stoici, cum ar fi Zeno din Citium (la răscrucea între secolele IV şi III îHr), Crisipus (secolul III îHr) şi Poseidonius din Apamea (100 îHr), susţineau continuitatea în natură, considerând că atât spaţiul şi materia sunt continue şi infuzate cu un spirit imaterial – pneuma – care serveşte la unificarea cadrului natural.

 Aristotel (384-322 îHr) a construit propriile sale teorii. În primă instanţă, preocuparea sa era una de natură filozofică : care este cauza mişcării, considerată ca o varietate de schimbare ? El considera că o mişcare constantă în timp necesită existenţa unei cauze (forţe) constante în timp. Considera că mişcarea unui corp într-un mediu care opune rezistenţă este proporţională cu forţa care produce mişcarea şi invers proporţională cu rezistenţa mediului. Aristotel se folosea de această afirmaţie pentru a nega existenţa vidului, pentru că vidul nu opune rezistenţă şi astfel cauzele mişcării nu mai există. De asemenea, considera cosmosul împărţit în două lumi diferite, guvernate de legi diferite. Lumea pământească, aflată în interiorul sferei lunare, este caracterizată de mişcarea rectilinie, în sus sau în jos. Corpurile grele, prin natura lor, ar fi căutat centrul şi ar fi tins, în mod natural, să se îndrepte către acesta. Nenaturală ar fi fost mişcarea în sus a corpurilor grele, aceasta necesitând o cauză externă. Prin opoziţie, mişcarea naturală a corpurilor uşoare ar fi fost ascendentă. În lumea cerească, naturală ar fi fost mişcarea circulară uniformă, caracteristică corpurilor cereşti.  

    Arhimede (secolul III îHr) s-a remarcat prin aplicarea matematicilor în soluţionarea problemelor de fizică, dar, pe de altă parte, a reuşit cu strălucire să folosească considerente fizice care să conducă la demonstraţii matematice (în special în probleme de statică şi hidrostatică). A formulat legile pârghiilor şi a reuşit să trateze probleme legate de echilibrul corpurilor plutitoare.      

 

    În Imperiul Roman şi apoi în Europa de vest nu s-a pus prea mare accent pe chestiunile teoretice, ceea ce, conjugat cu realităţile sociale şi cu atitudinea Bisericii, a făcut ca o bună parte dintre oamenii de ştiinţă greci să migreze către est. Ridicarea Islamului, în secolul VII, a adus după sine şi stimularea interesului în chestiuni ştiinţifice şi filozofice. Pe filieră arabă, ştiinţa de origine greacă a pătruns din nou în Europa prin Spania. Arabii au realizat traduceri ale textelor greceşti, dar au adus şi contribuţii proprii. Interesul pentru ştiinţe a reapărut în Europa prin secolele XII sau XIII şi s-a concretizat prin apariţia primelor universităţi. La început, savanţii vremii s-au preocupat de moştenirea greacă aducând-o la un grad înalt de sofisticare, dar, în cele din urmă, au reuşit să pună bazele revoluţiei ştiinţifice din secolele XVI şi XVII.

 

    În Evul Mediu, partea fizicii care a progresat cel mai mult a fost mecanica. Unul din subiectele care-i determina pe oamenii de ştiinţă ai vremii să se îndoiască de afirmaţiile lui Aristotel era acela al modului de mişcare a unui proiectil. Conform teoriilor lui Aristotel, era greu de înţeles care este cauza mişcării proiectilului după părăsirea dispozitivului care l-a lansat. O explicaţie de succes pe o anumită perioadă a fost aceea a existenţei unei forţe motrice imateriale care este comunicată proiectilului la lansare şi îl face să-şi continue mişcarea. Printre cei care susţineau această ipoteză s-au numărat Filoponus din Alexandria (cam prin secolul VI), filozoful persan Avicenna (secolul XI) şi arabul Abu al Barakat al-Baghdadi (secolul XII). În secolul XIV, filozoful francez Jean Buridan dezvoltă o nouă versiune a teoriei forţei-imprimate, numind calitatea comunicată proiectilului „impetus” (impuls). Conform lui Buridan, impetusul este măsurabil doar prin viteza iniţială a proiectilului şi cantitatea de substanţă pe care o conţine acesta.

          În anii secolului XIV, unii oameni de ştiinţă de la Oxford cântăreau problema cum să descrie schimbarea care are loc odată cu creşterea sau descreşterea unor calităţi, ajungând să vizeze aspectele cinematice ale mişcării. Chiar dacă studiile lor aveau un caracter pur teoretic, fără scopuri practice, ei au reuşit să ajungă la un rezultat important, şi anume acela că într-o mişcare uniform accelerată distanţa parcursă creşte direct proporţional cu pătratul timpului.