Физика является одной из древнейших наук. Люди пытались понять различные явления: почему у разных веществ разные свойства, почему тела падают на землю, откуда появились Луна и Солнце и т.д. Сначала, люди пытались найти ответы на все вопросы в философии, но в основном философские теории оказывались неправильными. При этом, теории древних мыслителей, как идеи об атомах, сформулированные в древних Греции и Индии, опережали время.
Период до научной революции
Этот период длился до 1543г. Средневековая Европа на какое-то время теряла знания античных времён, но под влиянием Арабского халифата сохранённые арабами сочинения Аристотеля вернулись. В XII—XIII веках нашли свой путь в Европу также произведения индийских и персидских учёных. Начинал складываться научный метод, где основная роль отводилась экспериментам и математическому описанию. Альхазен в своей "книге об оптике" описывал эксперименты, подтверждающие его теорию зрения, согласно которой глаз не излучает свет, а воспринимает его, отражённого от других объектов.
Научная революция
Период научной революции характеризуется утверждением научного метода исследований, отделением физики в отдельную область науки и развитием отдельных разделов физики: механики, оптики, термодинамики и т. д.
Считается, что революция началась в 1543 году, когда Николаю Копернику привезли из Нюрнберга впервые напечатанный экземпляр его книги «О вращении небесных тел». в течение века появились работы Галилео Галилея, Христиана Гюйгенса, Иоганна Кеплера и др. Галилей первым начал применять научный метод и сформулировал некоторые законы динамики и кинематики, в частности закон инерции. В 1687 году Исаак Ньютон опубликовал книгу "Principia", в которой в подробностях описал две основополагающие физические теории: 3 закона ньютона и закон тяготения. Книга также приводила теории движения жидкостей. Законы гравитации заложили основу тому, что позже стало астрофизикой, которая использует физические теории для описания и объяснения астрономических наблюдений.
После установления законов механики Ньютоном, следующим исследовательским полем стало электричество. Основы создания теории электричества заложили наблюдения и опыты таких учёных XVII и XVIII веков, как Роберт Бойль, Стивен Грей, Бенджамин Франклин. Появились основные понятия электрического заряда и электрического тока. В 1831 году английский физик Майкл Фарадей показал связь электричества и магнетизма, впоследствии Джеймс Клерк Максвелл построит теорию электромагнитного поля. Из системы уравнений Максвелла следовало существование электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света. Экспериментальное подтверждение этому нашел Генрих Герц, открыв радиоволны.
К концу XIX века физики подошли к значительному открытию — экспериментальному подтверждению существования атома. В это время существенно изменилась и роль физики в обществе. Возникновение новой техники (электричество, радио, автомобиль и т. д.) требовало большого объёма прикладных исследований. Занятие наукой стало профессией.
Смена парадигм
Конец XIX, начало XX века было временем, когда под давлением новых экспериментальных данных физикам пришлось пересмотреть старые теории и заменить их новыми, заглядывая всё глубже в строение материи. Были открыты новые явления, такие как рентгеновские лучи и радиоактивность. Не успели физики доказать существование атома, как появились доказательства существования электрона, эксперименты с фотоэффектом и изучение спектра теплового излучения давали результаты, которые невозможно было объяснить, исходя из принципов классической физики.
В 1905 году Альберт Эйнштейн построил специальную теорию относительности, которая продемонстрировала, что понятие эфира не требуется при объяснении электромагнитных явлений. При этом пришлось изменить классическую механику Ньютона, дав ей новую формулировку, справедливую при больших скоростях. Коренным образом изменились также представления о природе пространства и времени. В 1916 году он развил свою теорию в общую теорию относительности. Новая теория включала в себя описание гравитационных явлений и открыла путь к становлению космологии — науки об эволюции Вселенной.
Рассматривая задачу о тепловом излучении абсолютно чёрного тела, Макс Планк в 1900 году предложил невероятную идею, что электромагнитные волны излучаются порциями, энергия которых пропорциональна частоте. Эти порции получили название квантов, а сама идея начала построение новой физической теории — квантовой механики, которая ещё больше изменила классическую ньютоновскую механику, на этот раз при очень малых размерах физической системы. В том же 1905 году Альберт Эйнштейн применил идею Планка для успешного объяснения экспериментов с фотоэффектом, предположив, что электромагнитные волны не только излучаются, но и поглощаются квантами.
В 1911 году Эрнест Резерфорд предложил планетарную теорию атома, а в 1913 году Нильс Бор построил модель атома, в которой постулировал квантовый характер движения электронов. Благодаря работам Вернера Гайзенберга, Эрвина Шрёдингера, Вольфганга Паули, Поля Дирака и многих других квантовая механика нашла свою точную математическую формулировку, подтверждённую многочисленными экспериментами. В 1927 году была создана копенгагенская интерпретация, которая открывала путь для понимания законов квантового движения на качественном уровне.
физика прошла долгий путь. Её пытались понять лучшие учёные со всего света и добились больших успехов общими силами. Если бы не они, то наш современный мир не мог бы существовать.
