سرچشمه اصلي علم فيزيک
رسيدن به منبع و سرچشمه اصلي علم فيزيک به اندازه رسيدن به سرچشمه بسياري از رودهاي بزرگ دشوار است. همانگونه که يک رود بزرگ از چندين چشمه کوچک حاصل مي‌گردد، چشمه‌هايي که رود عظيم علم فيزيک را بوجود آورده‌اند، در سراسر زمين پراکنده بودند که انسان اوليه ، يعني انسان متفکر بر آن سکونت داشته است. اما به نظر مي‌رسد که بيشتر اين مردم در دامنه جنوبي شبه جزيره بالکان (يونان باستان) بوده‌اند. جالب توجه است که ملل قديمي ديگر مانند بابليان و مصريان که در توسعه رياضيات و نجوم سهيم بوده‌اند، در پيشرفت فيزيک هيچ سهمي نداشته‌اند.
چون خدايان بابليان و مصريان دور از مردم و در ميان ستارگان مي‌زيستند، حال آنکه خدايان يونانيان در ارتفاعي تنها در حدود 3000 متر بر قله کوه اولمپ زندگي مي‌کردند. و اصطلاح مانيتيسم (مغناطيس) از نام چوپاني به نام (?????m) سرچشمه مي‌گيرد. تشخيص تقدم يا تأخر زماني اين کشفيات افسانه‌اي دشوار است.
نقش دانشمندان در پيدايش فيزيک
* کشف فيثاغورث کاملاً مستند است. وي با اطمينان از اينکه اعداد بر جهان حکومت مي‌کنند، به تحقيق درمورد رابطه ميان طول تارها در آلات موسيقي پرداخت که ترکيبات هماهنگي از اصوات توليد مي‌کنند. اين کشفيات او شايد نخستين بيان رياضي يک قانون فيزيکي باشد و بتواند نخستين گام در پيدايش فيزيک نظري باشد.
* يکي ديگر از افرادي که در پيدايش فيزيک سهم داشته است، ارسطو مي‌باشد. هر چند ارسطو در تمام مباحث کارهاي بزرگي انجام داده است که انديشه انساني را مدت 2000 سال پس از مرگ خود تحت تأثير قرار داده ، اما مهمترين سهم او در فيزيک نام گذاري اين علم مي‌باشد که از کلمه‌اي يوناني به نام طبيعت اقتباس شده است.
* ارشميدس دانشمند نامدار ديگري است که حدود يک قرن بعد از ارسطو زندگي مي‌کرد. وي دانشمند علم مکانيک بوده که قوانين اهرمها را بيان نموده و مسأله يافتن مرکز ثقل هر جسم معين را مورد بحث قرار داد. مهمترين کشف ارشميدس قانون او درمورد اجسام غوطه ور در يک مايع مي‌باشد.
تحولات اوليه علم فيزيک
با زوال فرهنگ يوناني ، تکامل علم بطور کلي و علم فيزيک ، بخصوص به يک حالت رکود مجازي در آمد و اين مدت تقريباً هزار سال طول کشيد، تا اينکه سرانجام امپراطوري عربي در قرن هشتم تمام سرزمينهاي جنوبي درياي مديترانه را احاطه کردند و از تنگه جبل الطارق تا اسپانيا پيش رفتند. اعراب کتابهاي به جا مانده از کتابخانه‌هاي يونانيان را ترجمه کرده و پرچمدار علم شدند. اما اعراب در زمينه علم فيزيک چندان کار زيادي انجام ندادند.
سرانجام در قرن 12 امپراطوري عرب با حمله چنگيزخان مغول و سير تاريخي جنگهاي صليبي در بيت المقدس به سرعت رو به زوال رفت و در همين دوران کشورهاي اروپايي به تدريج از دوران هرج و مرج و تاريکي قرون وسطي خارج شدند. و آموزش دوباره رونق گرفت، اما اين آموزش بيشتر زير نظر کليسا بود و لذا بيشتر مطالعات بر نوشته‌هاي ارسطو مبتني بود. و چون ارسطو در زمينه علوم طبيعي چندان تبحري نداشت، لذا به تجديد حيات علم فيزيک در اروپا کمکي نکرد.
سير تکاملي علم فيزيک
* درهم آميختگي علوم طبيعي با علوم الهي را در اين دوره مي‌توان از کتاب هيأت مردوز يوهان کپلر دريافت.
* يکي از افرادي که در اين دوره در علم ديناميک به پيشرفتهاي خوبي نايل شد، گاليله بود که با مطالعه حرکت آونگ شروع کرد. وي از نخستين فيزيکدانان نظري و عملي بود.
* بعد از گاليله ، اسحاق نيوتن دومين دانشمند فيزيک به شمار مي‌رود که مطالعات ثمربخشي را در زمينه‌هاي مختلف فيزيک انجام داد، بطوري که بعد از او دانشمندان زيادي مانند پاسکال (Pascal) ، برنولي (Bernoulli) ، هويگنس و غيره هر کدام در زمينه خاصي مطالعات اسحاق نيوتن را ادامه دادند.
* هويگنس به ادامه مطالعات اسحاق نيوتن در زمينه نور پرداخت. اسحاق نيوتن نور را ذره مي‌دانست، اما هويگنس عقيده داشت که نور موج است، اما چون اسحاق نيوتن در اين زمان در ميان معاصرانش شخصيت برجسته‌اي بود و نيز به دليل ناتواني هويگنس در تکميل نظريه‌هايش با دقت رياضي ، با وجود برتري ظاهري نظريه او بر نظريه نيوتن ، نظريه هويگنس پذيرفته نشد و لذا اين بحث معلق ماند. تا اينکه در سال 1800 تامس يانگ توانست پديده حلقه‌هاي نيوتن را بر مبناي طبيعت موجي نور توضيح دهد.
* کارهاي يانگ و معاصر فرانسويش فرنل (Fresnel) صحت و اعتبار نظريه موجي نور را به طرز قاطعي برقرار ساختند. بعد از اين ، تقريباً علم فيزيک به شاخه‌هاي مختلف تقسيم شد و دانشمندان مختلف در زمينه‌هاي گوناگون فيزيک مطالعات ارزنده‌اي را انجام دادند که پايه و مبناي اين مطالعات را مي‌توان همان کارهاي اسحاق نيوتن و گاليله دانست و بدين ترتيب علم فيزيک در شاخه‌هاي مختلف توسعه يافت.
سهم بکرل در تکامل علم فيزيک
در سال 1896 هانري بکرل (Becquerel) که از کشف اشعه ايکس توسط رونتگن اطلاع يافته بود، بر آن شد که ببيند آيا چيز ديگري هم شبيه اشعه ايکس از مواد فلورسانس که براثر تابش نور درخشان مي‌شوند، صادر مي‌شود يا نه. لذا بلورهايي از کاني (سنگ معدن) معروف به اورانيل (سولفات مضاعف اورانيوم و پتاسيم) را انتخاب کرد. چون بکرل عقيده داشت که تابش نتيجه روشنايي خارجي است، يک بلور اورانيل را در صفحه کاغذ سياه قرار داد و آنرا جلوي پنجره گذاشت. وقتي که بعد از چند ساعت قرار دادن در مقابل نور خورشيد فيلم عکاسي را ظاهر کرد، لکه‌هاي تيرهايي را بر روي فيلم مشاهده کرد.
او اين آزمايش را چند بار تکرار کرد و هر بار با آنکه کاغذ سياه بيشتري دور صفحه مي‌پيچيد، باز هم لکه را مشاهده مي‌کرد. چون هواي پاريس چندين روز باراني بود، لذا بکرل صفحه عکاسي لفاف پوش با بلور اورانيل را در کشوي ميز خود قرار داد تا هوا مساعد شود. خورشيد تا چند روز در هوا نمايان نشد و روزي هم که خورشيد در آسمان ظاهر مي‌شد، اغلب ابرهايي آنرا پوشانده بود.
با اين حال بکرل بازهم صفحه عکاسي را درمعرض نور آفتاب قرار داد. بعد از مدتي که صفحه عکاسي را ظاهر کرد، برخلاف تصور ملاحظه کرد که بجاي لکه هاي سياه که قبلاً در روزهاي آفتابي ملاحظه مي کرد، لکه سياه قير مانندي در زير جايي که اورانيل قرار داشت روي صفحه ظاهر شده بود. لذا وي دريافت که ظاهر شدن لکه هاي سياه ربطي به قراردادن در مقابل نور آفتاب ندارد.
بکرل بلور اورانيل را گرم کرد، سپس آنرا سرد کرد و بصورت گردي درآورد و در اسيدها حل کرد. خلاصه دريافت که اين خاصيت تازه کشف شده ماده که نام راديواکتيويته بر آن داده شده است، هيچ سر و کاري با راه فيزيکي يا شيميايي که بوسيله آن اتمها به يکديگر پيوسته‌اند، ندارد بلکه خاصيتي نهفته در خود اتم است.
منبع:http://www.academist.ir /س