تاريخ الفيزياء

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
فيزياء
تكافؤ المادة والطاقة
تاريخ الفيزياء
"لقدت إستطعت الرؤية أبعد بالوقوف على أكتاف العلماء" - إسحاق نيوتن[1]

الفيزياء (كلمة يونانية قديمة "φύσις" بمعنى الطبيعة) هو فرع من الفروع الأساسية للعلوم نشأت وتطورت من دراسة الطبيعة والفلسفة، حتى قرب نهاية القرن التاسع عشر عندما ظهر مفهوم فلسفة الطبيعة. والأن يمكن تعريف الفيزياء بأنها دراسة المادة، الطاقة والعلاقة بينهما. تعتبر الفيزياء عند البعض أقدم وأبسط العلوم المهتمة بتفسير عمل الأمور، بما أن المادة والطاقة هي الأشكال الأساسية لكل ما هو موجود. بينما تعتبر العلوم الأخرى فروع للفيزياء أو إنشقت من الفيزياء لتصبح علوم في حد ذاتها. يمكن تقسيم الفيزياء إلى فيزياء كلاسيكية وفيزياء حديثة.

التاريخ القديم[عدل]

يمكن إعتبار كلا من علوم الفلك، البصريات والميكانيكا علوما مشتقة من الفيزياء إستخدمت مبادئ الرياضيات لتصبح علوما خاصة. بدأت هذه المبادئ مع بداية العصور القديمة كالبابليين والكتاب الهلنستية مثل أرخميدس وبطليموس. في أثناء ذلك إهتمت الفلسفة القديمة بشرح الطبيعة من خلال افكار مثل حالات المادة الأربعة لأرسطو.

اليونان القديمة[عدل]

بدأت حركة الفهم العقلاني لللطبيعة في اليونان تقرييا مع فلاسفة ما قبل سقراط (650- 480 قبل الميلاد). أطلق على الفيلسوف طاليس الملطي من ميليتوس (القرن السابع والسادس قبل الميلاد) أبو العلوم لرفضة التصديق على العديد من التفسيرات خارقة الطبيعة، التفسيرات الدينية والأسطورية للظواهر الطبيعية، معلنا أن كل ما يحدث للطبيعة له تفسير علمي[2]. أعلن طاليس في عام 580 قبل الميلاد أن الماء هو العنصر الأساسي ومصدر الحياة، كما أجرى إختبارات بسيطة على التجاذب والتنافر المغناطيسي.

أناكسيماندر، الشهير بنظريته التطورية بروتو، على عكس نظرية طاليس التي تقول أن الماء هو أصل الأشياء، اعتقد أناكسيماندر أن مادة أسماها أبيرون (apeiron) هي أصل الأشياء.

مع بداية حقبة 500 قبل الميلاد، اقترح هيراكليتس أن القانون الأساسي الوحيد الذي يحكم الكون هو مبدأ التغيير وأنه لا يوجد شيء يبقى على حاله للأبد. هذه الملاحظة جعلته واحدا من أوائل علماء الفيزياء القديمة المهتمين بدور الزمن في الكون. عارض الفيزيائي المبكر ليوكيبوس (النصف الاول من القرن الخامس قبل الميلاد) فكرة التدخل الإلهي المباشر في أمور الكون، معللا أن لكل ظاهرة طبيعية سبب علمي لم يتم إكتشافه بعد. يعتبر ليوكيبوس وتلميذه ديموقريطوس هم أوائل من وضعوا نظرية الذرة، قائلين فيها أن كل المواد تتكون من جزئيات بسيطة غير قابله للتجزئة تسمى الذرات.

خلال الفترة الكلاسيكية لليونان (القرنين السادس والخامس والرابع قبل الميلاد) والعصور الهيلنستية، تطورت فلسفة الطبيعة ببطء إلى لتصبح مجال مثير للدراسة.

أرسطو (384- 322 قبل الميلاد)، تلميذ أفلاطون، طور طريقة اكتشاف القوانين الطبيعية عن طريق رصد الظواهر الفيزيائية. تغطي كتابات ارسطو الفيزياء، الميتافيزيقيا، الشعر والمسرح، الموسيقى، المنطق، الخطابة، اللغويات، السياسة، الحكومة، الأخلاق، والبيولوجيا وعلم الحيوان. كانت أول كتاباته عن الفيزياء في القرن الرابع قبل الميلاد. الذي عرف فيما بعد بفيزياء أرسطو وأصبح منهجا لمن بعده، حاول شرح فيها الحركة، الجاذبية، كما ذكر فيها نظرية العناصر الأربعة. أمن أرسطو أن جميع المواد تتكون من الأثير، أو مزيج من العناصر الأربعة وهم الأرض، الماء، الهواء والنار. وفقا لأرسطو، هذه العناصر الأربعة قادرة على التشكل لتكوين جميع المواد الطبيعية. أصبحت فيزياء أرسطو ذات شعبية هائلة لقرون عديدة في أوروبا. وظلت هي النموذج الامثل حتى وقت غاليليو غاليلي وإسحاق نيوتن.

حسابات أرسطرخس الساموسي التي قدر فيها الحجم التقريبي لكل من الشمس (في اليسار)، الأرض (في الوسط)، القمر (في اليمين)

قديما في اليونان، كان الإعتقاد أن الأرض كروية هو الإعتقاد السائد. في 240 قبل الميلاد، نتيجة لتجارب سيمينال، حدد إراتوستينس بدقة (276-194 قبل الميلاد) محيط الكرة الأرضية. خلافا لإعتقاد أرسطو بأن الأرض هي مركز الكون (310 - 230 قبل الميلاد) قدم أرسطرخس الساموسي أدله على أن الشمس هي مركز المجموعة الشمسية لا الأرض. ذكر سلوقس من سلوقية، أحد اتباع نظرية ارسطرخس الشمسية، أن الأرض أصبحت تدور حول محورها الخاص، ثم أصبحت تدور حول الشمس. على الرغم من ضياع الأدلة التي إستخدمها في إثبات صحه إعتقاده، أقر بلوتارخ بأن سلوقس كان أول من إستخدم المنطق لإكتشاف النظام الشمسي.

في القرن الثالث قبل الميلاد، ولد الرياضياتي اليوناني الشهير أرشميدس من سرقوسة (287-212 قبل الميلاد) الذي يعتبر من أشهر علماء الرياضة في العصر القديم، ومن أوائل من وضعوا قوانين سريان الموائع وقانون الطفو، كما وضع نظم متطورة للبكرات لنقل الأجسام كبيرة الحجم بأقل مجهود. ساعد مسمار أرشميدس في تكوين الهندسة المائية الحديثة، كما إخترع العديد من الآلات الحربية التي ساعدت على منع جيوش روما من الدخول في الحرب البونيقية الأولى.
رفض أرشميدس حجج واراء أرسطو وميتافيزيقيته، مشيرا إلى أنه من المستحيل فصل الرياضيات عن الطبيعة، وأثبت ذلك عن طريق تحويل النظريات الرياضية إلى الاختراعات العملية.

في عام 250 قبل الميلاد، بدأ أرشميدس بدراسة الأجسام العائمة لينتج بذلك أهم قوانينة وهو قانون الطفو، ويعرف أيضا بمبدأ أرشميدس. لم تنحصر مساهمات أرشميدس في الفيزياء فقط ففي الرياضيات، إستنتج أسلوب لحساب المنطقة تحت قوس القطع المكافئ ليعطي بذلك تقريب لقيمة باي (pi). كما وضع مبادئ التوازن ومراكز ثقل الأجسام، والتي إستخدمها العلماء من بعده كغاليليو ونيوتن.

هيبارخوس (190-120 قبل الميلاد)، إستطاع بإستخدام الرياضيات وعلم الفلك إستنتاج تقنيات هندسية متطورة لتعيين حركة النجوم والكواكب، بل وتحديد الوقت الذي سيحدث فيه الكسوف، كما حاول تحديد المسافة بين الشمس والأرض والقمر والأرض إعتمادا على الملاحظة وأدوات بسيطة. أما بطليموس (90-168 ميلادي) فقد كان من العقول الرائدة في زمن الإمبراطورية الرومانية. إمتلك العديد من الأطروحات العلمية، ثلاثة منها على الأقل إستخدمت في فترة العصر الإسلامي والنهضة الأوروبية. الأولى هي أطروحته الفلكية المعروفة الأن بإسم المجسطي (the Almagest)، الثانية عن الجغرافيا، التي ناقش فيها معرفة العالم اليوناني الروماني عن الجغرافيا.

على الرغم من ضياع الكثير من دراساته عن العالم القديم، إلا أن بعضها قد وصل إلينا. كتب بطليموس أكثر من ١٤ كتابا، لم تصل لنا منهم شيء. أما أرسطو فذكر أن له أكثر من ١٥٠ عمل، وصل لنا منهم ٣٠ فقط.

أدى استخدام أدوات القياس الستينية التي ابتكرها السومريون لقياس الزمن والزوايا والأطوال، واعتماد قياس الزمن بالساعة المائية وبتطوير أصول التقويم البابلي ،و استخدام فكرة الموازيين المصرية إلى تطوير مدرسة العلم اليونانية أهم إسهامات اليونانيين :

  1. نظريات حول بنية الكون، وبرز فيها اتجاهان
  • استمرار التكوين: تبنت هذا الاتجاه المدرسة الرواقية، زينو(Zeno) بين القرنين الرابع والثالث قبل الميلاد

و بوسيدونيوس (Poseidonius) القرن الأول قبل الميلاد، انطلقت من فكرة استمرار المادة والمكان وانهما مغرقين ضمن وسط فعال ما كالهواء والذي يعطي الطبيعة وحدتها

  • بسبب التعدد الواضح للكون والتنوع في الطبيعة قدم الفيزيائيون الذرييون وفي مقدمتهم ليوسيبوس Leucippus)) منتصف القرن الخامس قبل الميلاد، ديموقريطوس ((Democritus أواخر القرن الخامس قبل الميلاد، تأكيدا على أن الطبيعة مؤلفة من ذرات ثابتة لا تتغير تتحرك في المكان الخالي
  1. علم الفلك
  • النظرية الارسطاطية قسمت الكون وصفيا إلى ملكوتين محكومين بجملتين مختلفتين من القوانين

الأرض والقمر وتسودهما الحركات المستقيمة صعودا وهبوطا فمن غير الطبيعي أن يصعد جسم ثقيل للأعلى دون مؤثر خارجي الملكوت الكوني تسوده الحركات الدائرية لتنظم كل حركات الأجرام السماوية

  • نموذج البلانتيوم ارخميدس : وهو نموذج يبين حركة الشمس والكواكب والقمر والاجرام السماوية الأخرى بإسقاط صورة فوتوغرافية للسماء على قبة كروية من الداخل

كما أنه اخترع المحكمة (الشعيرات المتصالبة) التي استخدمها لاجراء ارصاد سماوية دقيقة

  • كما برزت أفكار عديدة لتفسير الليل والنهار
    • الفيثاغورثيون وضعوا الأرض في مركز الكون ولكنهم تصوروا انها على شكل كرة تتحرك على محيط دائرة صغيرة مرة كل 24 ساعة وبذلك فسروا دوران السماء الظاهري اليومي مع نجومها
    • ارسطوقوس الساموزي (310-230ق.م) أول من قدم نظرية تقول بمركزية الشمس في الكون

كما أنه استنتج ان بعد الشمس عن الأرض أكبر بعدة مرات من بعد القمر عنها وبسبب انهما يبدوان بنفس الحجم للارض لذلك فان الشمس أكبر بكثيرالأرض والقمر ومن المعقول أكثر ان يدور الجسم الصغير حول الكبير أي ان الأرض هي التي تدور حول الشمس

    • هيراقليدس القرن 4 ق.مقبل ارسطوقوس اقترح ان الأرض تتحرك بطريقة دورانية حول مركزها من الغرب إلى الشرق كما يدور دولاب ذو محور، كما أنه افترض ان الزهرة يجب أن تدور حول الشمس وليس حول الأرض واستدل على ذلك من تبدل بريقها الظاهري بشكل ملحوظ نتيجة تغير بعدها عن الأرض
    • أبو لينوس البرجي طور هندسة حركة الكواكب الظاهرية التقهقرية
    • ايراتوستين الاسكندروني عين مقدا محيط الأرض تعينا دقيقا
    • هباخروس دراسة الاعتدالين بالإضافة إلى فهرست النجوم، كما يرجع له مفهوم قدر النجم، وقسم النجوم في مراتب حسب لمعانها الظاهري كما استنتج المدة التي يبقى فيها القمر مخسوفا بشكل دقيق

إنجازات الإغريق في الميكانيك

  • النظرية الارسطاطية الميكانيكية (Aritotle:384-322bc)

ليس ثمة حركة وطيدة ما لم يكون ورائها سبب ثابت، وإذا تحرك جسم عبر وسط مقاوم فان حركته تتناسب مع طبيعة هذا الوسط، ومن هنا اعتبر أرسو الخلاء هو الوسط ذو المقاومة المعدومة

    • توازن السوائل نظرية ارخميدس (Archimedes3rd century bc)

أرسى أصول علم التوازن وتحريك السوائل من خلال ابتكاره فرضيات فيزيائية عبقرية ذات بنية رياضية متقدمة. كما أنه كان مميزا في حل لغز الأجسام الطافية وقياس كثافة السوائل بالإضافة إلى اختراعه (الشادوف)حلزون ارخميدس والذي يسحب فيه الماء من النهر بتدرويه

    • تحريك السوائل هيرو الإسكندري (Hero of Alexandria : 3-2 nd century bc)

وضع أربعة كتب في السوائل هي pneumatica، autometopitica، belopoeica، and cheirobalistra وجاء فيها تقديم أصول تحريك السوائل بمعناها التقليدي السائد اليوم وتطبيقاتها في الحرب (قذف المتفجرات) والسلم (رفع الأثقال وصنع الساعات وتحريك مطاحن الحبوب) وكان الابتكار الرئيسي له هو في ابتكار أول آلة تعمل بقوة البخار (الآلة الحرارية الأولى)

    • مرونة الهواء ستيبيوس (Stesibius: 3-2 century bc)

من أهم اختراعاته ضاغطة الهواء، قاذفة الذخيرة الحربية، الساعة المائية –الهوائية

    • اختراع المكينات الخمس: الرافعة البكرة دارة اللف السفين اللولب بالإضافة للعجلة المسننة
    • دراسة حركة الأجسام الساقطة والمقذوفة وعرفوا انها تسارعية
    • استخدمت مثلث القوى كطريقة مشابهة للتحصيل الشعاعي لتحصيل مسببات التحريك
    • قدمت طريقة تفصيلية للآلة الرافعة (التناسب العكسي بين القوة والذراع)
  1. إنجازات الإغريق في علم الضوء الهندسي

برزت بدايات علم الضوء الهندسي وتطبيقاته عبر أعمال اقليدس (euclid) 300 ق.م وبطليموس139 ق.م ارخميدس 287-212 ق.م أهمها قياسات بطليموس واقليدس بالنسبة للانكسار والانعكاس كما يروى ان ارخميدس اشعل النيران في اسطول العدو عند محاصرة الرومانيين لسرقسطة (بلدة ارخميدس) عن طريق تركيز أشعة الشمس المنعكسة عليها بواسطة المرايا كما ثار صراع حاد حول تفسير ظاهرة الرؤية في عزوه إلى صدور ضوء من العين نحو الأشياء فتراها (امبيدوكليس Empedocles) 400 ق. م أو عزوها إلى انعكاس الضوء عن الأجسام المرئية ووقوعها على العين المبصرة(ديموقريطوس وآخرون)

  1. مساهمات الإغريق في الكهرباء والمغناطيسية

لا يوجد مساهمات تذكر للإغريقيين في مجال الكهرباء المغناطيسية سوى

  • تمكن تالس ((Thales 640-546bc من التعبير عن وجود القوى الكهربائية ومن تسمية صمغ الكهرمان بالإلكترون اشتق منه اسم الكهرباء
  • رعاة الإغريق هم الذين اكتشفوا الظاهرة المغناطيسية من خلال عثورهم على فلز الماغنيت
  1. مساهمات الإغريق في مجال الصوت

تجسد اهتمام الإغريقيين بالصوت من خلال دراستهم للموسيقى فهي تمثل الجانب التجريبي لعلم الرياضيات، من أوائلهم فيثاغورث phythagorath580-500 الذي تمكن من ابتكار البداية الرئيسية للسلم الموسيقي وتابع ارستوكسينو س(Aristixenus4th century bc)تطوير هذا السلم كما أن الفيثاغورثيون اكتشفوا ان تناغم الأصوات الموسيقية يتعلق بمدى انتظام المجالات الفاصلة بين طبقات الأصوات المتناغمة، كما أنهم عمموا الفكرة إلى درجة انهم افترضوا وجود تناغم كوني فسروا به حركات الكواكب الظاهرية التي قرنوها مع علامات موسيقية ذات طبقات مختلفة.

المصريون القدماء[عدل]

أقدم الوثائق الفلكية هي المنقوشة على أغطية التوابيت والمسماة بالتقويمات القطرية والتي ترجع إلى فترة المملكة الوسطى (2000-1600ق.م) وصور لتشكيلات النجوم على أسقف قبور الدولة الحديثة بعد ذلك، فقد روقبت السماء منذ وقت مبكر وأطلقت أسماء على النجوم وميزت تشكيلاتها وكرست للآلهة بدايات علم الفلك كانت بمحاولة التنبؤ ببعض الظواهر مثل اوجه القمر والتقويم القمري، كما عند البابليين مع فرق أن المصريين يعتبرون بدء التقويم بعدم ظهور القمر المتناقص في الصباح بينما هو ظهور الهلال في المساء المبكر عند البابليين

اهتم الفلكيون المصريون بحساب الزمن، ويعتبر التقويم المصري من أهم إنجازاتهم حيث يقسم السنة إلى 365 يوما 12 شهرا يتألف كل منها من 30 يوما و5 أيام للاحتفال في نهاية العام.وأدت دراستهم لحركة النجوم إلي استخدام ساعة فلكية في العام (2500ق.م) تقسم الفترة بين الغسق والفجر إلي 12 ساعة في الليل، وبعد ذلك إلى 24 ساعة في اليوم.

البابليون (حوالي 1800 قبل الميلاد)[عدل]

  1. اهتم البابليون بالضبط الدقيق للظواهر الفيزيائية، وبخاصة الظهور الأول للهلال باستخدامهم دائرة الأبراج كمرجع ،وقد استطاعوا في حوالي القرن 4 قبل الميلاد من تطوير طريقة حسابية معقدة مكنتهم من التنبؤ بالظهور الأول.
  2. وجد البابليون العلاقة بين التقويميين القمري والشمسي تتكون من دورة ذات 19 عام تضم 7 سنوات ذات 13 شهر قمري و12 سنة ذات 12 شهرا، كما تدعى هذه الدورة الميتونية ، نسبة إلى ميتون الذي اقترحها في العام 432ق.م، ولها أهمية كبيرة باعتبارها وسيلة لتحديد أحد الفصح في التقويم المسيحي.
  3. الفلك البابلي قسم اليوم المصري إلى 60 دقيقة في كل ساعة واستبدل ساعة الفلكيين بساعة(التي تختلف باختلاف الليل والنهار وفق الفصول) إلى ساعة متساوية التقسيمات
  4. طرائقهم الرياضية كان لها أهمية كبيرة في تألق علوم الفلك في اليونان فيما بعد

الهند والصين[عدل]

نظام العد الهندي-عربي، المستخدم في الإمبراطورية الماورية
خريطة للنجوم لعالم الفلك الصيني سو سونغ في القرن الحادي عشر.

لم يقتصر وجود الفيزيائيين وعلماء الرياضيات في العالم القديم على اليونان فقط، فتواجد العديد منهم في الصين والهند.

فكان الفيلسوف الهندي كانادا مهاريشي أول من وضع نظرية عن الذرة تقريبا 200 سنة قبل الميلاد[3]، بل ذكر بعض المؤرخين وجوده في حقبة القرن السادس قبل الميلاد[4][5][6]. كما طرحت كاككايانا باكودها، في القرن السادس قبل ميلاد الفيلسوف الهندي غاوتاما بوذا، أيضا أفكار حول التكوين الذري في المواد. يعتقد هؤلاء الفلاسفة أن العناصر (ماعدا الأثير) تتكون من جزيئات ضئيلة جدا لا يمكن تقسيمها تسمي بارمانو، وأن هذه الجزيئات لا يمكن أن ترى بالعين المجردة. من ناحية أخرى، فقد إقترح عالم الفلك الهندي أريابهاتا (499 م) دوران الأرض، بينما اقترح سوماياجي نيلاكانتا (1444-1544) من مدرسة كيرالا لعلم الفلك والرياضيات نموذجا شبه شمسي يشبه النظام تيتشونيك.

شين كيو (1031-1095)

يرجع تاريخ دراسة المغناطيسية في الصين القديمة إلى القرن الرابع قبل الميلاد. فتبعا لكتاب الشيطان سيد الوادي (the Devil Valley Master)[7]، كان المساهم الرئيسي في هذا المجال هو شين كيو (1031-1095)، التي يعتبر أول من قام بوصف حركة الإبرة المستخدمة في البوصلة المغناطيسية المستخدمة للملاحة، فضلا عن إرساء مفهوم الشمال الحقيقي. اما في مجال البصريات فقد طور شين كيو الكاميرا المظلمة[8].

العلماء المسلمين[عدل]

ابن سينا
أقدم نسخة لـكتاب ابن سينا القانون في الطب الصفحة الثانية، عام 1030 ميلادية.
ابن الهيثم 
(965–1039)

مع بداية القرن الخامس وحتى القرن الخامس عشر، شهد العالم الإسلامي تقدما علميا كبيرا. فتم ترجمة العديد من الأعمال اللاتينية واليونانية إلى اللغة العربية. وكان ابن سينا (980-1037)، من بخاري (أوزبكستان الحالية)، العديد من المساهمات الهامة في الفيزياء والفلسفة بشكل عام والبصريات والطب بشكل خاص. كان من أهم أعماله القانون في الطب الذي إستمر تدريسة في أوروبا حتى القرن السابع عشر، كتاب الشفاء، كتاب دفع المضار الكلية عن الأبدان الإنسانية، وكتاب القولنج، ورسالة في سياسة البدن وفضائل الشراب، ورسالة في الفصد، ورسالة في الأغذية والأدوية. ويعد ابن سينا أول من وصف التهاب السحايا الأولي وصفا صحيحا، ووصف أسباب اليرقان، ووصف أعراض حصى المثانة، وانتبه إلى أثر المعالجة النفسية في الشفاء. لإبن سينا العديد من الإسهامات في الرياضيات فهو صاحب مختصر إقليدس، مختصر لمجسطي، مختصر علم الهيئة، مختصر الارتماطيقي. كما له العديد من الرسائل في الطبيعة والفلك كرسالة في إبطال أحكام النجوم، رسالة في الأجرام العلوية وأسباب البرق والرعد، رسالة في الفضاء، رسالة في النبات والحيوان.

أما عالم الرياضيات ابن الهيثم (965-1040) من البصرة في العراق، فيعتبر واحدا من مؤسسي علم البصريات الحديث. فقد إعتبر كلا من بطليموس وأرسطو أن الضوء يسقط من العين على الأجسام فترى، أما ابن الهيثم فقال أن الضوء ينتقل إلى العين. تم ترجمة أعماله ودرست في أوروبا الغربية ودرسها روجر بيكون وويتلو على سبيل المثال[9]. وإليه ينسب مبادئ اختراع الكاميرا، وهو أول من شرح العين تشريحا كامل ووضح وظائف أعضائها، وهو أول من درس التأثيرات والعوامل النفسية للإبصار. كما أورد كتابه المناظر معادلة من الدرجة الرابعة حول انعكاس الضوء على المرايا الكروية، ما زالت تعرف باسم "مسألة ابن الهيثم". كما كانت أطروحته رسالة في الضوء استكمالا لكتابه المناظر، احتوت تلك الأطروحة على تحقيقات حول خصائص الإنارة والإشعاعية المشتتة خلال مختلف الوسائط الشفافة، كما قام بالعديد من الفحوص التشريحية على عين الإنسان ودراسة الزيغ البصري، ودرس خصائص قوس قزح وكثافة الغلاف الجوي ووهم القمر. وذكر في مخطوطة مقالة في قرسطون أطروحة حول مراكز الثقل. كما له أطروحة بعنوان في درب التبانة حل فيها المسائل المتعلقة بالمجرة وتزيح درب التبانة. وفي مخطوطة مراتب السماء تصور فيها نموذجا للكواكب مشابه لنموذج تيخو براهي، كما اكتشف رباعي أضلاع لامبرت، الذي يعرف أيضا برباعي أضلاع ابن الهيثم-لامبرت.

معادلة المكعب والتقاطع مع المخروط كما كتبت في مخطوطة محفوظة في جامعة طهران باللغة العربية.

عمر الخيام (1048-1131)، عالم فارسي، قام بحساب طول السنة الشمسية بدقة فهي تختلف عن طولها الحالي بثواني قليلة.أول من اخترع طريقة حساب المثلثات ومعادلات جبرية من الدرجة الثالثة بواسطة قطع المخروط وهو صاحب الرباعيات المشهورة.

صفحة من كتاب المختصر في حساب الجبر والمقابلة

نصير الدين الطوسي (1201-1274)، عالم الفلك فارسي وعالم رياضيات الذي توفي في بغداد، مؤلف موسوعة علم الفلك، وهو جدول دقيق عن حركة الكويكبات وصاحب مزدوجة الطوسي[10].

محمد بن موسى الخوارزمي عالم رياضيات وفلكي إيراني له العديد من المساهمات في الرياضيات، الجغرافيا، علم الفلك له أسلوب منهجي في حل المعادلات الخطية والتربيعية.

القرون الوسطى في أوروبا[عدل]

عرف الغرب الحضارة اليونانية القديمة بفضل الترجمة العربية لهذه الأعمال. فحضارتهم عبارة عن خليط من الأفكار اللاهوتية الإسلام واليهودية، تأثر بها العديد من فلاسفة العصور الوسطى مثل توما الأكويني. أعلن مجتمع العلماء الأوروبية، الذي سعى إلى التوفيق بين الفلسفة الكلاسيكية القديمة مع اللاهوت المسيحي، أن أرسطو هو المفكر الأعظم في العالم القديم. ففي الحالات التي لا تتعارض مباشرة مع الكتاب المقدس، تم إعتبار فيزياء أرسطو كأساس للتفسيرات المادية للكنائس الأوروبية[11].

وفقا لفيزياء أرسطو، تم وصف الأشياء وفقا لطبيعتها الأساسية. وأن الأجرام السماوية تدور في حلقة مفرغة دائرية، والتي تعتبر خاصية فطرية لأي جسم[12]. أما نظرية الزخم ومفاهيم القصور الذاتي فقد تم تداولها بل وتطويرها لأكثر من مرة من قبل فلاسفة العصور الوسطى مثل جون فيلوبونوس، وجان بوريدان.

الثورة العلمية[عدل]

خلال القرنين السادس عشر والسابع عشر، حدثت نهضة كبيرة في أوروبا سميت بالثورة العلمية. عدم الرضا بالنهج الفلسفي الأكبر كان قد بدأ في وقت سابق، أدى إلى ظهور العديد من الحركات المطالبة بالإصلاح والتجديد، مثل الإصلاح البروتستانتي، ومحاولات إصلاح المناهج التعليمية وإضافة الوصف الرياضي في المجالات مثل الميكانيكا وعلم الفلك والبدء عن البحث عن تفسير علمي لكل ما يحدث.

نيكولاس كوبرنيكوس[عدل]

قدم الفلكي البولندي نيكولاس كوبرنيكوس (1473–1543) طفرة كبيرة في مجال الفلك، ففي عام 1543 اقترح نموذجا جديدا للنظام الشمسي، واعطى تخطيط دقيق لحركة الكواكب. في هذا النموذج تدور الأرض حول الشمس وليس العكس كما كان متوقع في ذلك الوقت وما كان يعتقد علماء الفلك في مصر القديمة واليونان. يعتبر هذا النموذج ثورة على ما اخذ كأمر مسلم به لأكثر من 1400 عام، منذ أن اقترح الفلكي اليوناني أرسطرخس الساموسي أن الأرض هي مركز الكون. يشرح كتاب كوبرنيكوس (De revolutionibus orbium coelestium, "On the Revolutions of the Celestial Spheres) المبدأ الذي اتبعه وأسباب اعتقاده في صحة نموذجه، نشر الكتاب قبل وفاته بقليل في عام 1543 تقريبا. يعتبر هذا النموذج بداية علم الفلك الحديث، كما يعتبر بداية الثورة العلمية. أتاح نموذج كوبرنيكوس الممتاز بالدقة للفلكي الألماني يوهانس كبلر (1571-1630) أن يصوغ معادلاته عن حركة الكواكب والتي مازالت تستخدم حتى الأن.

جاليليو جاليلي[عدل]

يعتبر عالم الرياضيات الإيطالي، الفلكي، والفيزيائي جاليليو جاليلي (1564-1642) أحد أهم أعمدة الثورة العلمية، ومن أشهر الداعمين بنظرية كوبرنيكويس، ساهمت تجاربة العلمية في تطوير التلسكوب.

كرياضي، كان دور جاليليو واضحا في ثقافة مجتمعه في ذلك الوقت، فكان مطلعا على المواضيع الثلاثة الرئيسية وهم القانون، الطب وعلم اللاهوت (والذي كان مرتبط إرتباطا وثيقا بالفلسفة). حاول جاليلو إدخال الفكر الفلسفي في مختلف المواضيع (وخصوصا التحليل الرياضي للأرصاد الفلكية كالشمس، الأرض، القمر والكواكب) مأكدا أن الفلسفة يمكنها تحديد أي الأفكار صحيحة وأيها خاطئة.

أشتهر جاليلو أيضا بتجاربة الميكانيكية مؤكدا على إمكانية وصف الحركة (سواء كانت طبيعية أو مصطنعه) بمعادلات رياضية.

بدأ جاليليو دراساته المبكرة في جامعة بيزا لدراسة الطب، ولكن سرعان ما سلبت الرياضة والفيزياء اهتمامه. فعندما بلغ التسع عشر عاما، إكتشف (وتأكد من ذلك لاحقا) طبيعة حركة البندول، وبإستخدام نبضة، إستطاع تحديد زمن تذبذبات لمصباح مرتعش في كاتدرائية برج بيزا. سرعان ما عرف جاليليو بإختراعة للتوازن الهيدروستاتيكي وأطروحته عن مراكز الثقل للأجسام الصلبة. بينما كان يقوم بالتدريس في جامعة بيزا في الفترة ما بين عام 1589 وعام 1592، بدأ تجاربة الخاصة بقوانين حركة الأجسام والتي جاءت نتائجها مخالفة لتعاليم أرسطو السائدة في ذلك الوقت مما أثار عداء كبير، غير أنه وجد أن سرعة سقوط الأجسام لا تتناسب مع أوزانها.

أما بالنسبة للقصة الشهيرة التي تقول أن جاليليو قام بإلقاء أوزان مختلفة من فوق برج بيزا، فهي قصة ملفقة. ولكنه إكتشف أن مسار القذيفة قطعا مكافئا مما يجعلها خاضعة لقوانين نيوتن للحركة (مثل مفهوم القصور الذاتي). يوجد الأن ما يعرف بجاذبية جاليليو، والتي تعتبر أول بيان دقيق عن خصائص المكان والزمان والهندسة ثلاثية الأبعاد.

كوكب المشتري وأقمار غاليليو الأربعة وهم من اعلى إلى أسفل (آيو، أوروبا، غانيميد وكاليستو)

لقب جاليليو بأب علم الفلك والرصد الحديث[13]، أبو الفيزياء الحديثة، أبو العلم[14]، أبو العلوم الحديثة[15]. وفقا لستيفن هوكينغ، فإن جاليليو ربما يكون مسئولا أكثر من أي شخص أخر عن ميلاد العلم الحديث[16]. فمع إصرار الكنائس والسلطة الدينية على أن الأرض هي مركز المجموعة الشمسية، أكد جاليليو على نموذج كوبرنيكوس هو الصحيح مما أثار جدلا واسعا وحوكم في محاكم التفتيش، وأتهم بالهرطقة، وأجبر على التخلي عن رأية مقابل أن يبقى بقية حياته تحت الإقامة الجبرية.

لجاليليو مساهمات كبيرة في تطور العلم الفلكي مثل تأكيده بإستخدام التلسكوب مراحل ظهور كوكب الزهرة، وإكتشافه لأكبر أربع أقمار للمشترى في عام 1609 (سميت هذه الأقمار لاحقا بأقمار غاليليو) غير ملاحظاته وتحليلاته للبقع الشمسية.

لم تكن اهتمامات جاليلو بعيدة عن العلوم التطبيقية والتكنولوجيا، فإخترع البوصلة العسكرية، كما إكتشف أقمار جوفان في عام 1610 والذي بفضله تم إعتماده كعالم رياضيات وفيلسوف من محكمة ميديشي[17]، أملا ان يشارك في مناقشات مع الفلاسفة كما كان يحدث أيام أرسطو وأن يكون له جمهور داخل البلاد وخارجها[18].

رينيه ديكارت[عدل]

كان الفيلسوف الفرنسي رينيه ديكارت (1596–1650) مشهورا وذا تأثير كبير في الفلسفة التجريبية. يعرف ديكارت بتطويره للمدرسة الفلسفية القديمة. وهو صاحب مبدأ الشك.

يفترض ديكارت وجود أنواع مختلفة من الحركة، مثل حركة الكواكب وحركة الأرض.

كان ديكارت، مثل جاليليو، مقتنعا بأهمية التفسيرات الرياضية لكل ما حوله، فكان هو وأتباعه من الشخصيات الرئيسية في تطوير الرياضيات والهندسة في القرن السابع عشر. وصف الحركة في الرياضة الديكارتية يتم تعريفها بالفعل الفيزيائي، فبدأ استخدام الإتجاة في وصف الحركة من قبل هيغنز والفيلسوف والعالم الألماني غوتفريد لايبنتز، الذي أنشأ مدرسته أثناء متابعته للرياضة الديكارتية، فأنشا مدرسته (The Monadology) عام 1714[19][20][21].

لقب ديكارت بأبو الفلسفة الحديثة، وأنشا مدرسة خاصة بأفكاره إنضم لها الكثير من الفلاسفة آنذاك وحتى الأن. لدى ديكارت تأثير كبير وواضح في الرياضيات، فالنظام الديكارتي الذي يسمح بتمثيل المعادلات الجبرية كأشكال هندسية في نظام ثنائي الأبعاد سمي على اسمه. كما يرجع إليه الفضل في ظهور الهندسة التحليلية، التي تعتبر جسر هام يربط بين الجبر والهندسة، والتي لها فضل كبير في إكتشاف للتفاضل والتكامل.

إسحاق نيوتن[عدل]

السير إسحاق نيوتن
(1642–1727)

شهد أواخر القرن السابع عشر وبداية القرن الثامن عشر الكم الأكبر من الإنجازات للثورة العلمية فعلى سبيل المثال يعتبر عالم الرياضيات والفيزيائي السير إسحاق نيوتن (1642-1727) من علماء جامعة كامبريدج ويعتبر لدى العديد العالم الأعظم والأكبر تأثيرا على مر العصور.

نيوتن، العضو في الجمعية الملكية في إنجلترا، إستخدم علم الميكانيكا لدراسة علم الفلك ليكون نظاما واحدا يشرح فيه كيفية عمل الكون. فصاغ قوانينه الثلاثة عن الحركة التي تربط القوة المؤثرة على الجسم بحركته[22][23][24]، وقانون الجاذبية الذي لا ينقصر استخدامه على شرح سلوك سقوط الأجسام، ولكن يمكن إستخدامه ايضا في فهم سلوك الكواكب والأجرام السماوية الأخرى.

للوصول إلى هذه النتائج، قام نيوتن بإنشاء فرع جديد من فروع الرياضة وهو فرع التفاضل والتكامل (في نفس الوقت كان يعمل غوتفريد لايبنتز على إنشاء هذا الفرع) والذي أصبح أداة هامه في العديد من الإكتشافات المتعلقة بالفيزياء. يعد كتاب الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية من أهم أعمال نيوتن، إن تأخر نيوتن في نشر بحثه عن هذا الحساب حتي عام 1704 هو السبب في إختلاط الأمر حول من له الحق في هذا الإكتشاف. من المرجح أن لايبنتز كان قد توصل إلى هذا الحساب بمعزل عن نيوتن ، غير أنه من الثابت حاليا أن نيوتن كان قد بدأ بتطوير حساب التفاضل والتكامل حتي قبل أن يبدأ لايبنتز بدراسه الرياضيات. بينما كان أهم ثاني إنجازات نيوتن العظيمة تجاربه في الضوء والنظرية الجسيمية التي كونها عنه. فحين كان في وولثورب قام بتجارب على المنشور، ولاحظ أنه عندما يمر شعاع ضوئي عبر المنشور كان ينكسر ولكنه يتجزأ إلى أجزاء تنكسر بإنحرافات مختلفه ، وأن الحزمة التي تسقط على الحاجز ليست مجرد بقعه متسعة من الضوء وإنما هي شريط ذو ألوان متتابعة مرتبة بحسب ترتيب ألوان قوس قزح المألوفة : الأحمر فالبرتقالي فالأصفر فالأخضر فالأزرق فالبنفسجي. وحين كان يمر عبر منشور ثان بشرط أن يكون مقلوب بالنسبة للأول كانت الألوان تعود فتتحد لتكون حزمة بيضاء، فساقته هذه التجارب إلى تكوين نظرية جسيمية للضوء. كما صنع نيوتن أول مقراب عاكس[25]، وصاغ قانون عملي للتبريد ودرس سرعة الصوت، غير مساهمته نيوتن في دراسة متسلسلات القوى ونظرية ذات الحدين، ووضع طريقة نيوتن لتقريب جذور الدوال.

إنجازات أخرى[عدل]

توجد فروع أخرى من الفيزياء حظت بالإهتمام خلال عصر الثورة العلمية. وليم جلبرت، فيزيائي أثناء حكم الملكة إليزابيث الثانية، نشر كتابا هاما عن المغناطيسية في عام 1600، وصف فيه كيف أن الأرض نفسها عبارة عن مغناطيس هائل. درس روبرت بويل (1627-1691) سلوك الغازات في الغرف المغلقة، وصاغ قانونه الشهير عن تأثير الضغط والحجم على الغازات
كما ساهم في تطوير علم وظائف الأعضاء وتأسيس الكيمياء الحديثة.

كان أحد أهم نتائج الثورة العلمية هو ظهور الجمعيات والأكاديميات العلمية في مختلف أنحاء البلاد. ظهرت هذه الجمعيات لأول مرة في إيطاليا وألمانيا ولكنها لم تدم فترة طويلة.أما أكثر الجمعيات تأثيرا فهم الجمعية الملكية في إنجلترا المؤسسة عام 1660، والأكاديمية الفرنسية للعلوم المؤسسة عام 1666.

بداية الديناميكا الحرارية[عدل]

تم تصميم المحرك الأولى من قبل العالم الالماني أوتو فون غيريكه، الذي إستطاع في عام 1650 تصميم وبناء أول مضخة غاز في العالم وإجراء أول تجربة بالون ماغديبورغ. كان الهدف من بناء تلك المضخه هو تفريغ نصفي كرة ماجدبورج لتوضيح تأثير ضغط الهواء وهما نصفا كرة من المعدن مثبتتان سويا ليكونا كرة لإثبات خطأ إفتراض أرسطو الذي ساد فترة طويلة من الزمن بأن "الطبيعة تمقت الفراغ".

بعد فترة قصيرة، تعلم الفيزيائي والكيميائي الإيرلندي بويل من تصاميم غيريكا، وإستطاع في عام 1656، بالتنسيق مع العالم الإنجليزي روبرت هوك ببناء مضخة هواء. بإستخدام هذه المضخة، لاحظ كل من بويل وهوك علاقة الحجم بالضغط للغاز:

PV = k

حيث

  • P هو الضغط
  • V هو الحجم
  • k هو ثابت

تعرف هذه العلاقة بقانون بويل. في ذلك الوقت، كان يعتقد أن الهواء هو نظام مكون من جزيئات ثابتة ولا تتحرك. وجاء مفهوم الحركة الحرارية بعد قرنين من الزمان. تحدث بويل في أطروحته المنشورة عام 1660 عن مفهوم الميكانيكا[26]. وفي وقت لاحق، بعد إختراع الترمومتر، تم تحديد درجة الحرارة كخاصية مميزة للمادة. أعطت هذه الأداء الفرصة للوي جوزيف غي ـ لوساك لصياغه قانونه، الذي ينص على أن ضغط غاز مثالي يتناسب تناسبا طرديا مع درجة الحرارة عند ثبات الحجم

والذي ساعد في وقت لاحق في صياغه قانون الغاز المثالي،الذي ينص على أن الحجم يتناسب تناسبا عكسيا مع تغير الضغط والحرارة.

ولكن حتى قبل صياغه قانون الغاز المثالي، إستطاع مساعد لبويل إسمه دنيس بابان في عام 1679 من إختراع عصا هاضمه تقوم بإنتاج البخار إلى أن يترفع ضغط الغاز. مع مرور الوقت تم تصميم صمامات لتهريب (تخفيف) البخار من الجهاز وحفظه من الإنفجار. صمم هذا الصمام ليتحرك رأسيا صعودا ونزولا بتلقائية على حسب حاله الجهاز، أخذ بابان هذه الفكرة من مبدأ عمل المكبس والمحرك الإسطواني، وعلى الرغم من ذلك لم يكمل تصميمه.

في عام 1697، إستنادا على تصاميم بابان، قام المهندس توماس سافيري ببناء أول محرك. وعلى الرغم من أن هذه المحركات الأولى كانت بدائية وغير فعالة، إلا أنها جذبت إنتباه العلماء البارزين في ذلك الوقت. يجب التوضيح أنه قبل عام 1698 وإختراع محرك سافيري وهو ما يطلق عليه الأن المحرك البخاري، كانت الأحصنة تستخدم في سحب البكرات، المربوطة في نهايتها بالدلو لرفع المياه من مناجم الملح التي إجتاحتها الفيضانات في إنجلترا.

في السنوات اللاحقة، تم بناء أشكال مختلفة من المحركات البخارية، مثل محرك نيوكمن ومحرك واط البخاري. في ذلك الوقت، بدء عصر المحركات وإنتهى عصر الخيول. وبدأ تعريف قوة كل محرك بوحدة الحصان، تبعا لعدد الخيول التي كانت ستقوم بنفس المهمه. كانت المشكلة الرئيسية لهذه المحركات هي بطئها وضعف كفاءتها، فكانت تحول أقل من 2% من الوقود إلى طاقة يمكن إستخدامها. وبعبارة أخرى، تم حرق كميات كبيرة من الفحم أوالخشب للقيام بفعل صغير. ومن هنا ظهرت الحاجه إلى علم جديد في ديناميات المحركات.

التطورات في القرن الثامن عشر[عدل]

في القرن الثامن عشر، تطور علم الميكانيكا الذي أسسه نيوتن نتيجة لإهتمام علماء الرياضة بتطوير فرعي التفاضل والتكامل. كان التحليل الرياضي للمشاكل المتعلقة بالحركة تعرف بالميكانيكا العقلانية، أو الرياضة المختلطة (سميت فيما بعد بالميكانيكا الكلاسيكية).

الميكانيكا[عدل]

في عام 1714، توصل بروك تايلور إلى معادلة تفاضلية للتردد الأساسي لحركة سلسلة (سوسته) تربط الكتلة بقوة الشد. بينما قام الرياضياتي السويسري دانيال برنولي (1700 – 1782) بدراسات رياضية هامة على سلوك الغازات، وتعتبر هذه الدراسات مصادر هامه لنظرية الحركة للغازات التي تطورت بشكل كبير في القرن التالي، ليصبح دانيال برنولي الفيزيائي الرياضي الأول[27].

غلاف كتاب الهيدروديناميكا لبرنولي.

في عام 1733، صاغ برنولي معادلته التفاضلية عن التوافقيات الرئيسية لسلسلة معلقة. وفي عام 1734، توصل برنولي إلى حل المعادلة التفاضلية لإهتزاز عمود مطاطي يطرق على الجانب الأخر له. كما قدم دراسة عن تدفق وديناميات الموائع في كتابه هيدروديناميكا في عام 1738.

للميكانيكا العقلانية دور مباشر في تطوير المعاملات الرياضية للحركة المرئية، فمع إستخدام مبادئ نيوتن كأساس، وتطوير علم التفاضل والتكامل والهندسة التحليلية تزداد إحتمالية حل العمليات الحسابية المعقدة. وهذا ما تم ذكره في كتاب نشر لعالم الرياضيات جوهان بابتيست هورفاث. مع نهاية القرن كانت المعاملات التحليلية دقيقة بما فيه الكفاية لدراسة النظام الشمسي بإستخدام قوانين نيوتن بدون الإشارة إلى التدخل الإلهي، ولكن لم تكن كافية لتفسير مشكلة البعد الثلاثي للجسم ومشكلة الجاذبية[28].

في عام 1705، تنبأ إدموند هالي بإكتشاف دورية مذنب هالي، وفي عام 1781 إكتشف فريدريك ويليام هيرشل، وفي عام 1798 إستطاع هنري كافنديش قياس ثابت الجاذبية وتحديد كتلة الأرض. بينما في عام 1783، اقترح جون ميشل أن بعض الأشياء قد تكون هائلة الحجم حتى أن الضوء حتى لا يمكن الهروب منها.

في عام 1739، إستطاع ليونارد أويلر حل المعادلة التفاضلية لمذبذب يتعرض لقوة خارجية ولاحظ ظاهرة الرنين. في عام 1742 إكتشف كولين ماكلورين الإنجذاب الذاتي الموحد. وفي نفس العام (1742)، نشر بنجامين روبينز كتابه عن المبادئ الجديدة للمدفعية، منشأ بذلك علم الديناميكا الهوائية. مع نهاية القرن لم يعد التطور في الرياضيات يعتمد على العلماء الإنجليز فقط أمثال تايلور وماكلورين. فظهرت الأكاديميات العلمية وعلماء أمثال بيرنولي، أويلر، لاغرانج، لابلاس وأدريان ماري ليجاندر.

في عام 1743، نشر جين لي روند دالمبرت كتابه عن الديناميكا والذي ذكر فيه مفهوم القوى الكلية للأنظمة المتسارعة والأنظمة تحت القيود، وقدم طريقة جديدة لحل المشاكل الديناميكية، تعرف الأن بإسم مبدأ دالمبرت ()، وهو مبدأ يماثل قانون نيوتن الثاني للحركة.

في عام 1747، بدأ بيير لويس موبرتيوس بتطبيق الحد الأدنى من مبادئ الميكانيكا. في عام 1759، إستطاع أويلر حل المعادلة التفاضلية الجزئية لإهتزاز طبلة مستطيلة. في عام 1764، إختبر أويلر معادلته التفاضلية الجزئية ووجد حلا من حلول دالة بيسل. في عام 1776، نشر جون سمتون (الأب الروحي للهندسة المدنية) ورقة بحثية عن التجارب المرتبطة بالطاقة، الشغل، العزم والطاقة الحركية، غير براهين على صحة مبدأ بقاء الطاقة.

في عام 1788، قدم جوزيف لويس لاغرانج معادلات لاغرانج للحركة في الميكانيكا التحليلية، التي تعتبر هي أساس عمل الميكانيكا. في عام 1789 صاغ أنطوان لافوازييه قانون بقاء الكتلة والذي ينص على أن عند حدوث أي تفاعل كيميائي فان كتل المواد المتفاعلة تساوي كتل المواد الناتجة عن التفاعل كما أن يذكر أن أي كتلة في نظام مغلق ستبقى ثابتة مهما حدث داخل النظام. يمكن القول أنه في القرن الثامن عشر شهدت ميكانيكا لاغرانج تطورا كبيرا في عام 1788، وميكانيكا الأجرام السماوية لبيير سيمون لابلاس (1799–1825) التي حولت دراسة الهندسة من الطريقة التقليدية إلى طريقة تعتمد على التفاضل والتكامل.

الثرموديناميك (الديناميكا الحرارية)[عدل]

خلال القرن الثامن عشر، تطورت الديناميكا الحرارية تطورا ملحوظا فظهرت العديد من النظريات في تلك الفترة مثل نظرية إنعدام الوزن، السعر الحراري (الكالوري)، الكهرباء، فلوجستون (والذي تم الإطاحة به سريعا بعد تعريف لافوازييه لغاز الأكسجين في نهاية القرن). على إفتراض أن هذه المفاهيم كانت سوائل حقيقية، يمكن جعلها تدفق في أي إتجاه عن طريق أجهزة ميكانيكية أو تفاعلات كيميائية. هذا التطور أدى إلى تطوير أنواع جديدة من التجارب والإكتشافات كإكتشاف الفيزيائي الاسكتلندي جوزيف بلاك البروفيسور في جامعة غلاسكو لمفهوم الحرارة الكامنة والأجهزة كقارورة ليدن، وأجهزة القياس مثل المسعر، وتحسين الأدوات القديمة كالثرمومتر. كما أثبت فرانكلين أيضا أن البرق عبارة عن شحنة كهربائية في عام 1752.

كما ظهرت نظرية عن الحرارة في القرن الثامن عشر، تعتبر فيه حركة الحرارة (الكالوري) كحركة السوائل، الأمر الذي تبين أنه غير صحيح فيما بعد، هذا لا ينفى إهتمام عددا كبيرا من العلماء بتطوير وتصحيح هذه النظرية مثل جوزيف بلاك (1728-1799) وهنري كافنديش (1731-1810).

ظهرت نظرية أخرى تعارض نظرية السعرات الحرارية وضعها الكيميائيين، لتصبح هي النظرية الأقل قبولا منذ عصر نيوتن بسبب أنها تقول أن الحرارة تؤثر على تماسك الجزئيات في المادة. تلقت هذه النظرية المكيانيكية الدعم في عام 1798 عندما أقيمت تجربة كانون بورنج لكونت رومفورد بنيامين طومسون، الذي استطاع إثبات وجود علاقة وثيقة بين الحرارة التي تتعرض لها المادة والطاقة الميكانيكية بداخلها.

كان علماء القرن الثامن عشر يعتقدون بإمكانية ظهور قوانين تربط القوة الكهربائية والمغناطيسية بقوانين نيوتن للحركة. وأنه إذا تواجدت تلك القوانين سيكون إنجازا هاما. بدأ هذا الإعتقاد يختفى تدريجيا مع تطور التجارب المعملية في بدايات القرن التاسع عشر وزيادة الدعم المقدم من الأكاديميات العلمية كالجمعية الملكية في لندن.

في الوقت نفسه، بدأ تطبيق الأساليب التحليلية للميكانيكا العقلانية على التجارب المعملية، كان أهم هذه الأساليب هو أسلوب عالم الرياضيات الفرنسي جوزيف فورييه في معالجة تدفق الحرارة، الذي نشره عام 1822[29][30][31].

في عام 1767 إقترح جوزيف بريستلي قانون التربيع العكسي الكهربائي، بينما صاغ شارل أوغستان دي كولوم قانون التربيع العكسي للكهرباء الساكنة في عام 1798.

بحلول نهاية هذا القرن، كانت هيمنة أعضاء الأكاديمية الفرنسية للعلوم في هذا المجال واضحة. في الوقت نفسه، إستمرت أفكار جاليليو وأتباعه في الإنتشار. بينما كانت الجمعية الملكية والأكاديمية الفرنسية هي المراكز الرئيسية والمسئولة عن تطور العلوم[32][33][34].

من أهم سمات القرن الثامن عشر هو عدم تخصص العلماء والجمعيات بمجال واحد من العلوم، فكان العالم يجري تجاربه الخاصة في الميكانيكا، البصريات، المغناطيسية، الكهرباء الساكنة، الكيمياء وعلم وظائف الأعضاء. الأمر الذي أختفى تدريجيا مع بداية القرن التاسع عشر فعلى سبيل المثال، ترك المجربون الكيميائيون دراسة نظام القوى لنيوتن وركزوا جهودهم على عزل وتصنيف المواد الكيميائية والتفاعلات الكيميائية بينهم[35].

القرن التاسع عشر[عدل]

في عام 1800، اخترع أليساندرو فولتا البطارية الكهربائية (والمعروفة أيضا بإسم بالعمود الجهدي)، الأمر الذي ساعد جدا في دراسة التيار الكهربي. في العام التالي، أثبت توماس يونغ وجود الطبيعة الموجية للضوء، والذي تلقى دعما كبيرا من التجارب المعملية لأوغستان جان فرينل ومبدأ التداخل.

في عام 1813، نشر بيتر ايوارت ورقة بحثية عن مبدأ بقاء الطاقة. وفي عام 1820، وجد هانز كريستيان أورستد أنه عند مرور تيار كهربي في موصل يتسبب هذا التيار في تكوين مجال مغناطيسي حوله، وفي غضون أسبوع من وصول نبأ اكتشاف أورستد إلى فرنسا، اكتشف أندريه-ماري أمبير أن عند مرور تيارين كهربيين معاكسين فإن كل منهما سيؤثر على الأخر. في عام 1821، بدأ وليام هاملتون تحليله في دالة هاملتون.

في عام 1821، نجح مايكل فاراداي في بناء محركه الكهربائي، بينما صاغ جورج أوم قانونه عن المقاومة الكهربية في عام 1826، موضحا العلاقة بين الجهد، والتيار والمقاومة () في الدوائر الكهربائية. أما في عام 1822، اكتشف عالم النباتات روبرت براون الحركة البراونية والتي تصف الحركة العشوائية لجزيئات الموائع.

في عام 1829، صاغ غاسبارد غوستاف كوريوليس مصلطح الشغل (القوة * المسافة) ومصطلح الطاقة الحركية بالمعنى المتداول حاليا.

في عام 1831، اكتشف فاراداي (وجوزيف هنري بشكل مستقل) التأثير العكسي، أي توليد تيار كهربي من عن طريق مجال مغناطيسي والمعروف الأن بإسم الحث الكهرومغناطيسي، كانت هذه الإكتشافات هي حجر الأساس في عملية بناء المحركات والمولدات الكهربائية.

في عام 1834، اكتشف كارل غوستاف جاكوب جاكوبي الإنجذاب الدوار الذاتي الموحد. العام نفسه الذي لاحظ فيه جون راسل موجة السوليتون في قناة الإتحاد قرب مدينة إدنبرة، وقام بإستخدام خزانات مائية في دراسة عمق المياه وسرعة الموجات. في العام التالي، توصل وليام هاملتون إلى معادلاته الكنسية للحركة. في العام نفسه، شرح غاسبار كوريوليس نظرية الكفاءة الميكانيكية للسواقي، واستنتج تأثير كوريوليس.

في عام 1841، نشر عالم هاوي يدعى يوليوس روبرت فون ماير ورقة بحثية عن قانون بقاء الطاقة، ولكن افتقاره للتدريب الأكاديمي أدى إلى رفضها. في العام التالي (1842) اقترح كريستيان دوبلر تأثير دوبلر (هو عبارة عن تغير ظاهري في التردد والطول الموجي للموجة كما يلاحظه المُشاهد الذي يتحرّك بالنسبة لمصدر الموجة). في عام 1847، صاغ هرمان فون هلمهولتز الصيغه الرسميه لقانون بقاء الطاقة.

   
تاريخ الفيزياء
الطا قة لا تفنى ولا تحدث من عدم ولكن تتحول من شكل الي آخر
   
تاريخ الفيزياء

بينما في عام 1851، أخترع ليون فوكو رقاص فوكو لتقديم إثبات علمي بسيط لحقيقة دوران الأرض حول محورها. كما قياسا مبكرا لسرعة الضوء واكتشف التيارات الدوامية، ومع أنه لم يخترع الجيروسكوب إلا أنه من أعطاه هذا الاسم.

كما شهد النصف الأول من القرن، تطور هائل في ميكانيكا الإستمرارية مثل قانون المرونة للمواد الصلبة وإكتشاف معادلات ستوكس للسوائل.

القرن العشرين: مولد الفيزياء الحديثة[عدل]

مع نهاية القرن التاسع عشر، تطورت الميكانيكا الكلاسيكية لتصل إلى مرحلة تمكنها من التعامل مع المشكلات شديدة التعقيد كالتي تضمن مواقف ميكروسكوبية، مشكلات الديناميكا الحرارية، النظرية الحركية، البصريات. لذلك بدأ العلماء بالتعامل مع المشكلات الثانوية مثل تحسين دقة أساليب القياس.

على الرغم من ذلك، ظهرت أكثر من 1900 نظرية تشك حول إكتمال النظريات الكلاسيكية، فعلى سبيل المثال بدأ التكشكيك في معادلات ماكسويل مع ظهور أوجه القصور بها، وعجزهم عن تفسير بعض الظواهر الفيزيائية مثل توزيع الطاقة في الجسم الأسود والتأثير الكهروضوئي.

يعتقد علماء الفيزياء البارزين مثل هندريك لورنتز، إميل كوهن، ارنست ويكرت وفلهلم فيين أنه مع بعض التعديل على معادلات ماكسويل ستعتبر أساس لجميع القوانين الفيزيائية. مع بداية القرن العشرين حدثت ثورة كبيرة في عالم الفيزياء، معلنه ولادة الفيزياء الحديثة[36].

تجارب الإشعاع[عدل]

جوزيف جون طومسون (1856–1940)، مكتشف الإلكترون، والحاصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1906.

في القرن التاسع عشر، بدأ المجربين بالكشف عن أشكال جديده للإشعاع، ففي عام 1895 تسبب إكتشاف فيلهلم رونتجن للأشعة السينية بضجة كبيرة. وفي العام التالي (1896) اكتشف هنري بيكريل أن هناك أنواع معينه من المواد تشع عند سقوط الضوء عليها. وفي عام 1897، اكتشف جوزيف جون طومسون الإلكترون، كما اكتشفت ماري وبيير كوري عناصر مشعة جديدة كما أجروا دراسات حول طبيعه المادة والذرة وإمكانية تدميرها. ويرجع لماري الفضل في إطلاق مصطلح النشاط الإشعاعي وتحديدها كخاصية مميزة للمادة، وكيفية عزل العناصر المشعة كالراديوم والبولونيوم. كما قام إرنست رذرفورد وفردريك سودي بتحديد شكلين من أشكال أشعة بيركيل.

استطاع رذرفورد تحديد وتسميه نوعين من أنواع النشاط الإشعاعي، وفي عام 1911، أثبت رذرفورد بالتجارب المعملية أن الذرة لها كثافة وشحنة فيوجد بداخلها نواه موجبة الشحنة تدور حولها إلكترونات سالبة الشحنة. بالنسبة للنظرية الكلاسيكية، فإن التكوين الذري غير مستقر، كما فشلت في تفسير نتائج أكثر من تجربة في نهاية القرن التاسع عشر، كانت أحداهما هي تجربة ألبرت ميكلسون وإدوارد مورلي والمعروفة بإسم تجربة ميكلسون ومورلي (من أشهر الأدلة المعارضة لنظرية الأثير).

بدأ الإهتمام بدراسة الإشعاع بالإضمحلال بشكل بارز مع بداية ثلاثينات القرن الماضي مع بداية العصر الذري والإنشطار النووي.

ألبرت اينشتاين ونظرية النسبية[عدل]

في عام 1905، قام فيزيائي ألماني يبلغ من العمر تسع وعشرون عاما يدعى ألبرت اينشتاين (1879-1955)، بتوضيح كيف يتغير قياس الزمن والمكان بتغير مكان الملاحظ أو بتغير المسافة يين الملاحظ وما يلاحظه. لا يعتبر الأمر مبالغه عند القول بأنه لا توجد نظرية علمية أحدثت ثورة منذ نظرية كوبرنيكوس إلى الوقت الحالي مثل نظرية اينشتاين النسبية. على الرغم من إسهامات اينشتاين العديده في العلوم إلا أن نظريت النسبية تعتبر من أعظم إنجازاته.

على الرغم من أن أينشتاين لم يكن من أدخل مصطلح النسبية، إلا أنه من قام بإثبات أن سرعة الضوء في الفراغ ثابته، لا تعتمد على مكان الراصد، وأنها هي السرعه المطلقة. كما أنها لا تؤثر على حياتنا اليومية نظرا لأن معظم الكائنات تتحرك بسرعة أقل بكثير من سرعة الضوء. اما بخصوص المواد التي تنتقل بسرعة قريبة من سرعة الضوء، فعلى الرغم من أن نظرية النسبية ترى بأن الزمن سيمر أبطا عليهن بكثير. أدى نجاح أينشتاين في الوصول إلى معادلته الشهيرة (E = mc2) والتي تربط بين كتله المادة وطاقتها، إلى إكتشاف الطاقة النووية وصناعة القنبلة الذرية.

نظرية النسبية الخاصة[عدل]

أصر اينشتاين أن سرعة الضوء ثابته في كل الأوساط. وأن طاقة المادة وكتلتها مرتبطتين، فوفقا لمعادلته الشهيرة

E = mc2

حيث:

E الطاقة بالجول

m الكتلة بالكيلوجرام

c سرعة الضوء في الفراغ بالمتر/ثانية

وفي ورقة بحثية أخرى نشرها في نفس العام أكد أينشتاين أن الإشعاع الكهرومغناطيسي ينقل بكميات محددة تسمى ('الكوانتا')، وفقا لما قاله ماكس بلانك في نظريته الدقيقة عام 1900 الذي وضح فيها كيفية توزيع الجسم الأسود للإشعاع، كما قام في نفس الورقة بشرح خصائص التأثير الكهروضوئي.

النظرية النسبية الخاصة هي صياغة للعلاقة بين الملاحظات المادية ومفهومي الزمان والمكان. وتختص النظرية بالتناقضات بين مبادئ الكهرومغناطيسية وميكانيكا نيوتن، ولها تأثير واضح وكبير على هذين المجالين. كانت المشكلة الأساسية قديمة عن إمكانية مناقشة موجة كهرومغناطيسية تحمل "أثيرا" أم لا، وهل يمكن دراسة هذه الحركة، أم ستنتهي هذه الدراسة بالفشل كما حدث مع تجربة ميكلسون ومورلي.

أجاب أينشتاين على هذه الأسئله وصاغ مصلطح الأثير في نظرية النسبية الخاصة. وعلى الرغم من أن صياغته لم تحتوي على تفاصيل عن النظرية الكهرومغناطيسية. إلا أنها قد أجابت على واحده من أكثر الأسئله تعقيدا ألا وهو "ما هو الزمن؟"

أجاب نيوتن على هذا السؤال في كتابه المبادئ في عام 1686، إجابه واضحة لا تحتمل الشك فقال: "قيمة مطلقة، يحدث بدون أن يرتبط بأي شيء خارجي، ولا يقاس ولكن نقيس المدة بدلا منه". هذا التعريف يعتبر كافيا من وجهه نظر الفيزياء الكلاسيكية.

كان اينشتاين عبقريا ليسأل هذا السؤال، وليعلن أن إجابة نيوتن غير مكتمله. فكل مراقب يستخدم مقياس خاص به لتحديد الزمن، وعند وجود مراقبين لنفس الحدث في ظروف مختلفة، فإن هذا المقياس سيختلف بالتأكيد، ليكون قياس الحركة نسبي لكل منهما. الأمر الذي دفع إلى التساؤل عن ما هي النسبية؟ وإلى أن يصبح كلا من الزمان والمكان مفهومان متشاكبين، يعتمد كلا منهما على المراقب. الذي يعتمد في نتائجة على إطار الزمكان أو نظام الإحداثيات التابع له. لا يوجد أي إطار مرجعي مطلق، فكل مراقب يعطي نتائج خاصة به تعتمد صحتها على مدى جودة اساليب قياسه.

ما تبقى مطلق ذكر في نظرية النسبية لإينشتاين وهو أن قوانين الفيزياء متماثلة لكل المراقبين الذين لديهم سرعة نسبية ثابتة. لنظرية النسبية الخاصة أثر عميق في الفيزياء، فبدأ من إعادة التفكير في النظرية الكهرومغناطيسية، وجدت قانون تماثل جديد في الطبيعة، يسمى الأن تناظر بوانكاريه، والذي حل مكان تناظر جليليان القديم.

نظرية النسبية العامة[عدل]

بحلول عام 1916، إستطاع أينشتاين تعميم نظرية النسبية الخاصة لتصبح قادرة على التعامل مع جميع أنواع الحركة بما في ذلك الحركة غير منتظمة التسارع، ليصبح ذلك التعديل هو نص نظرية النسبية العامة. حدد اينشتاين في تلك النظرية مفهوم جديد وهو إنحناء الزمكان، والذي يصف تأثير الجاذبية عند كل نقطة في الفضاء. إستبدل هذا التعريف قانون الجاذبية العام لنيوتن. فوفقا لأينشتاين، فقوة الجاذبية ببساطه ما هي إلا صورة من صور هندسة الفضاء.

يسبب وجود الكتلة انحناء الزمكان، يفرض هذا الإنحناء المسار الزمكاني الذي يجب أن تتبعه كافة الكائنات التي تتحرك بحرية. توقعت نظرية النسبية العامة أيضا بأن الضوء يخضع للجاذبية، الأمر الذي تم تأكيده حديثا بالتجربة العملية. هذا الجانب من النظرية شرحت ظاهرة إنحناء الضوء حول الشمس، الثقوب السوداء وخصائص الأشعة الكونية.

حصل أينشتاين على جائزة نوبل في عام 1921 تكريما له على اسهاماته في مجال التأثير الكهروضوئي، النسبية، إشعاع الجسم الأسود.

أدى القبول التدريجي لنظريات أينشتاين النسبية وطبيعة إنتقال الضوء، ولنموذج بور الذري إلى حل العديد من التساؤلات، وإعادة تأسيس الفيزياء على مبادئ أساسية جديدة.

ميكانيكا الكم[عدل]

ماكس بلانك
(1858–1947)

على الرغم من حل نظرية النسبية للصراع الكهرومغناطيسي الظاهر بعد تجربة ميكلسون ومورلي، ظهرت مشكلة نظرية ثانية وهي شرح توزيع الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من الجسم الأسود. أظهرت التجربة أنه عند الأطوال الموجية القصيرة، القريبة من طول الأشعة فوق البنفسجية، تكون الطاقة قريبة من الصفر، على الرغم من قول الفيزياء الكلاسيكية أن الطاقة يجب أن تكون مالانهاية وليست صفرا. هذه المشكلة والمعروفة بكارثة الأشعو فوق البنفسجية، تم حلها من قبل النظرية الجديدة لميكانيكا الكم.

في الثلاثين عاما الأولى من القرن العشرين تطورت ميكانيكا الكم بشكل واضح. ففي عام 1900، إستطاع ماكس بلانك (1858-1947) (الحاصل على جائزة نوبل في الفيزياء في عام 1918 لتأسيسه نظرية الكم التي تعد ثورة في فهم الإنسان لطبيعة الذرة وجسيماتها) كتابه المبادئ الأساسية لنظرية الكم، وتفسير الإشعاع الحراري للجسم الأسود.

في عام 1905، إستخدم اينشتاين نظرية الكم في شرح التأثير الكهروضوئي. وفي عام 1913، إستخدم الفيزيائي الدنماركي نيلز بور نفس النظرية في تفسير سبب إستقرار ذرة رذرفورد والترددات المنبعثة من غاز الهيدروجين. في عشرينات القرن الماضي ( The quantized theory of the atom gave way to a full-scale quantum mechanics ). في عام 1925، نجح فيرنر هايزنبيرغ، ماكس بورن وباسكال جوردن في إضافة مبادئ جديدة في ميكانيكا الكم في شكل مصفوفة. كما ساهم فولفغانغ باولي وبول ديراك وإرفين شرودنغر في عملية التطوير . في عشرينات القرن الماضي، أسهم الفيزيائي الهندي ساتيندرا ناث بوز في دراسة الفوتونات وميكانيكا الكم واضعا الأساس الإحصائي لمعادلة بوز-اينشتاين.

أصبحت ميكانيكا الكم أداة لا غنى عنها في تفسير الظواهر المختلفة على المستوى الذري.

العلوم الفيزيائية[عدل]

مع تزايد إمكانية الوصول إلى التقنيات التحليلية المتقدمة في القرن التاسع عشر، لم يعد تعريف الفيزياء يقتصر على دراسة الطاقة والحركة وطبيعة المادة فقط، بل إمتد ليشمل علم الصوتيات، الجيوفيزياء، الفيزياء الفلكية، الديناميكا الهوائية، فيزياء البلازما، فيزياء درجات الحرارة المنخفضة (علم التبريد الشديد)، فيزياء الجوامد، الميكانيكا، الكهرومغناطيسية والموائع.
في القرن العشرين، إرتبطت دراسة الفيزياء بدراسة الحقول الكهربائية والمغناطيسية، الطيران وهندسة المواد. وبدأت الحكومات بتقديم العون لعلماء الفيزياء بتوفير مختبرات مجهزة لهم. عقب إنتهاء الحرب العالمية الثانية، بدأت أعداد علماء الفيزياء بالتزايد بشكل ملحوظ في أغلب دول العالم بشكل عام والولايات المتحدة بشكل خاص.

المنشورات الفيزيائية المؤثرة[عدل]

المؤلف العصر المساهمات
أرسطو 384 – 322 قبل الميلاد السماع الطبيعي
ارشميدس 287 – 212 قبل الميلاد الأجسام الطافية
بطليموس 90 – 168
ابن الهيثم 965 – 1040 المناظر
نيكولاس كوبرنيكوس 1473 – 1543 الأجرام السماوية 1543
غاليليو غاليلي 1564 – 1642 حوار حول النظامين الرئيسيين للكون 1632
رينيه ديكارت 1596 – 1650 تأملات في الفلسفة الأولى 1641
إسحاق نيوتن 1643 – 1727 الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية 1687
مايكل فاراداي 1791 – 1867 أبحاث تجريبية في الكهربية 1839 / 1844
جيمس كليرك ماكسويل 1831 – 1879 أطروحة عن الكهربية والمغناطيسية 1873
ألبرت أينشتاين 1879 – 1955 أبعاد الجزئيات، الحركة البراونية، المفعول الكهرضوئي 1905

علماء الفيزياء المؤثرين[عدل]

هذه قائمة بعلماء الفيزياء الأكثر تأثيرا على مر العصور

أنظر أيضا[عدل]

المصادر[عدل]

  1. ^ Letter to Robert Hooke (15 February 1676 by Gregorian reckonings with January 1 as New Year's Day). equivalent to 5 February 1675 using the Julian calendar with March 25 as New Year's Day
  2. ^ "This shift from ecclesiastical reasoning to scientific reasoning marked the beginning of scientific methodology." Singer, C., A Short History of Science to the 19th Century, Streeter Press, 2008, p. 35
  3. ^ Oliver Leaman, Key Concepts in Eastern Philosophy. Routledge, 1999, page 269
  4. ^ Chattopadhyaya 1986, pp. 169–70
  5. ^ Radhakrishnan 2006, p. 202
  6. ^ (Stcherbatsky 1962 (1930). Vol. 1. P. 19)
  7. ^ Li Shu-hua, "Origine de la Boussole 11. Aimant et Boussole", Isis, Vol. 45, No. 2. (Jul., 1954), p.175
  8. ^ Joseph Needham, Volume 4, Part 1, 98
  9. ^ Glick, Livesey & Wallis (2005, pp. 89–90)
  10. ^ "Top 10 ancient Arabic scientists". COSMOS magazine. 2011-01-06. Retrieved 2013-04-20
  11. ^ Alistair C. Crombie, "Quantification in medieval physics."
  12. ^ David C. Lindberg, and Elspeth Whitney, eds., The beginnings of Western science: The European scientific tradition in philosophical, religious, and institutional context, 600 BC to AD 1450
  13. ^ (Finocchiaro (2007
  14. ^ Weidhorn, Manfred (2005), The Person of the Millennium: The Unique Impact of Galileo on World History, iUniverse, p. 155
  15. ^ Singer, Charles (1941), A Short History of Science to the Nineteenth Century, Clarendon Press, page 217
  16. ^ Stephen Hawking, "Galileo and the Birth of Modern Science", American Heritage's Invention & Technology, Vol. 24, No. 1 (Spring 2009), p. 36
  17. ^ Drake (1978)
  18. ^ Biagioli (1993)
  19. ^ Shea (1991)
  20. ^ Garber (1992)
  21. ^ Gaukroger (2002)
  22. ^ Hall (1980)
  23. ^ Bertolini Meli (1993)
  24. ^ Guicciardini (1999)
  25. ^ James R. Graham (webpage). The Early Period (1608–1672)
  26. ^ New Experiments physico-mechanicall, Touching the Spring of the Air and its Effects (1660)
  27. ^ Darrigol (2005)
  28. ^ Bos (1980)
  29. ^ Heilbron (1979)
  30. ^ Buchwald (1989)
  31. ^ Golinski (1999)
  32. ^ Greenberg (1986)
  33. ^ Guicciardini (1989)
  34. ^ Garber (1999)
  35. ^ Ben-Chaim (2004)
  36. ^ Agar (2012)

المراجع[عدل]

  • قصة الفيزياء ترجمة د. طاهر تربدار – د. وائل الاتاسي
  • تاريخ الفيزياء د. عدنان مصطفى
  • تاريخ العلم والتكنولوجيا ر. ج. فوربس – ا.ج. ديكسترهود
  • Agar, Jon (2012), Science in the Twentieth Century and Beyond, Cambridge: Polity Press, ISBN 978-0-7456-3469-2 .
  • Aristotle Physics translated by Hardie & Gaye
  • Ben-Chaim, Michael (2004), Experimental Philosophy and the Birth of Empirical Science: Boyle, Locke and Newton, Aldershot: Ashgate, ISBN 0-7546-4091-4, OCLC 53887772 .
  • Bertoloni Meli, Domenico (1993), Equivalence and Priority: Newton versus Leibniz, New York: Oxford University Press .
  • Biagioli, Mario (1993), Galileo, Courtier: The Practice of Science in the Culture of Absolutism, Chicago: University of Chicago Press, ISBN 0-226-04559-5, OCLC 185632037 .
  • Bos, Henk (1980), "Mathematics and Rational Mechanics", in Rousseau, G. S.؛ Porter, Roy, The Ferment of Knowledge: Studies in the Historiography of Eighteenth Century Science, New York: Cambridge University Press .
  • Buchwald, Jed (1985), From Maxwell to Microphysics: Aspects of Electromagnetic Theory in the Last Quarter of the Nineteenth Century, Chicago: University of Chicago Press, ISBN 0-226-07882-5, OCLC 11916470 .
  • Buchwald, Jed (1989), The Rise of the Wave Theory of Light: Optical Theory and Experiment in the Early Nineteenth Century, Chicago: University of Chicago Press, ISBN 0-226-07886-8, OCLC 18069573 .
  • Buchwald, Jed (1994), The Creation of Scientific Effects: Heinrich Hertz and Electric Waves, Chicago: University of Chicago Press, ISBN 0-226-07888-4, OCLC 29256963 .
  • Darrigol, Olivier (2005), Worlds of Flow: A History of Hydrodynamics from the Bernoullis to Prandtl, New York: Oxford University Press, ISBN 0-19-856843-6, OCLC 237027708 .
  • Dear, Peter (1995), Discipline and Experience: The Mathematical Way in the Scientific Revolution, Chicago: University of Chicago Press, ISBN 0-226-13943-3, OCLC 32236425 .
  • Dijksterhuis, Fokko Jan (2004), Lenses and Waves: Christiaan Huygens and the Mathematical Science of Optics in the Seventeenth Century, Springer, ISBN 1-4020-2697-8, OCLC 228400027 
  • Drake, Stillman (1978), Galileo at Work: His Scientific Biography, Chicago: University of Chicago Press, ISBN 0-226-16226-5, OCLC 185633608 .
  • Galison, Peter (1997), Image and Logic: A Material Culture of Microphysics, Chicago: University of Chicago Press, ISBN 0-226-27917-0, OCLC 174870621 .
  • Garber, Daniel (1992), Descartes' Metaphysical Physics, Chicago: University of Chicago Press .
  • Garber, Elizabeth (1999), The Language of Physics: The Calculus and the Development of Theoretical Physics in Europe, 1750–1914, Boston: Birkhäuser Verlag .
  • Gaukroger, Stephen (2002), Descartes' System of Natural Philosophy, New York: Cambridge University Press .
  • Glick, Thomas F.؛ Livesey, Steven John؛ Wallis, Faith (2005), Medieval Science, Technology, and Medicine: An Encyclopedia, Routledge, ISBN 0-415-96930-1, OCLC 218847614 
  • Greenberg, John (1986), "Mathematical Physics in Eighteenth-Century France", Isis, 77: 59–78, doi:10.1086/354039 .
  • Golinski, Jan (1999), Science as Public Culture: Chemistry and Enlightenment in Britain, 1760–1820, New York: Cambridge University Press .
  • Guicciardini, Niccolò (1989), The Development of Newtonian Calculus in Britain, 1700–1800, New York: Cambridge University Press .
  • Guicciardini, Niccolò (1999), Reading the Principia: The Debate on Newton's Methods for Natural Philosophy from 1687 to 1736, New York: Cambridge University Press .
  • Hall, A. Rupert (1980), Philosophers at War: The Quarrel between Newton and Leibniz, New York: Cambridge University Press .
  • Heilbron, J. L. (1979), Electricity in the 17th and 18th Centuries, Berkeley: University of California Press .
  • Hunt, Bruce (1991), The Maxwellians, Ithaca: Cornell University Press .
  • Jungnickel, Christa؛ McCormmach, Russell (1986), Intellectual Mastery of Nature: Theoretical Physics from Ohm to Einstein, Chicago: University of Chicago Press .
  • Kragh, Helge (1999), Quantum Generations: A History of Physics in the Twentieth Century, Princeton: Princeton University Press .
  • Rashed, R.؛ Armstrong, Angela (1994), The Development of Arabic Mathematics, Springer, ISBN 0-7923-2565-6, OCLC 29181926 .
  • Rashed, R.؛ Morelon, Régis (1996), Encyclopedia of the History of Arabic Science, 2, Routledge, ISBN 0-415-12410-7, OCLC 34731151 .
  • Rashed, R. (2007), "The Celestial Kinematics of Ibn al-Haytham", Arabic Sciences and Philosophy, Cambridge University Press, 17: 7–55, doi:10.1017/S0957423907000355 .
  • Sabra, A. I. (1989), Ibn al-Haytham, The Optics of Ibn al-Haytham, I, London: The Warburg Institute, صفحات 90–1 .
  • Sabra, A. I. (1998), "Configuring the Universe: Aporetic, Problem Solving, and Kinematic Modeling as Themes of Arabic Astronomy", Perspectives on Science, 6 (3): 288–330 .
  • Sabra, A. I.؛ Hogendijk, J. P. (2003), The Enterprise of Science in Islam: New Perspectives, MIT Press, صفحات 85–118, ISBN 0-262-19482-1, OCLC 237875424 .
  • Schweber, Silvan (1994), QED and the Men Who Made It: Dyson, Feynman, Schwinger, and Tomonaga, Princeton: Princeton University Press .
  • Shea, William (1991), The Magic of Numbers and Motion: The Scientific Career of René Descartes, Canton, Massachusetts: Science History Publications .
  • Smith, A. Mark (1996), Ptolemy's Theory of Visual Perception: An English Translation of the Optics with Introduction and Commentary, Diane Publishing, ISBN 0-87169-862-5, OCLC 185537531 .
  • Smith, Crosbie (1998), The Science of Energy: A Cultural History of Energy Physics in Victorian Britain, Chicago: University of Chicago Press .
  • Smith, Crosbie؛ Wise, M. Norton (1989), Energy and Empire: A Biographical Study of Lord Kelvin, New York: Cambridge University Press .
  • Thiele, Rüdiger (August 2005a), "In Memoriam: Matthias Schramm, 1928–2005", Historia Mathematica, 32 (3): 271–4, doi:10.1016/j.hm.2005.05.002 .
  • Thiele, Rüdiger (2005b), "In Memoriam: Matthias Schramm", Arabic Sciences and Philosophy, Cambridge University Press, 15: 329–331, doi:10.1017/S0957423905000214 .
  • Toomer, G. J. (December 1964), "Review: Ibn al-Haythams Weg zur Physik by Matthias Schramm", Isis, 55 (4): 463–465, doi:10.1086/349914 .
  • Tybjerg, Karin (2002), "Book Review: Andrew Barker, Scientiic Method in Ptolemy's Harmonics", The British Journal for the History of Science, Cambridge University Press, 35 (3): 347–379, doi:10.1017/S0007087402224784 .

لمزيد من القراءة[عدل]

  • Buchwald, Jed Z. and Robert Fox, eds. The Oxford Handbook of the History of Physics (2014) 976pp; excerpt
  • Byers, Nina؛ Williams, Gary (2006), Out of the Shadows: Contributions of Twentieth-Century Women to Physics, Cambridge University Press, ISBN 0-521-82197-5 
  • Cropper, William H. (2004), Great Physicists: The Life and Times of Leading Physicists from Galileo to Hawking, Oxford University Press, ISBN 0-19-517324-4 
  • Dear, Peter (2001), Revolutionizing the Sciences: European Knowledge and Its Ambitions, 1500–1700, Princeton: Princeton University Press, ISBN 0-691-08859-4, OCLC 46622656 .
  • Gamow, George (1988), The Great Physicists from Galileo to Einstein, Dover Publications, ISBN 0-486-25767-3 
  • Heilbron, John L. (2005), The Oxford Guide to the History of Physics and Astronomy, Oxford University Press, ISBN 0-19-517198-5 
  • Nye, Mary Jo (1996), Before Big Science: The Pursuit of Modern Chemistry and Physics, 1800–1940, New York: Twayne, ISBN 0-8057-9512-X, OCLC 185866968 .
  • Segrè, Emilio (1984), From Falling Bodies to Radio Waves: Classical Physicists and Their Discoveries, New York: W. H. Freeman, ISBN 0-7167-1482-5, OCLC 9943504 .
  • Segrè, Emilio (1980), From X-Rays to Quarks: Modern Physicists and Their Discoveries, San Francisco: W. H. Freeman, ISBN 0-7167-1147-8, OCLC 237246197 .
  • Weaver, Jefferson H. (editor) (1987), The World of Physics, Simon and Schuster, ISBN 0-671-49931-9  A selection of 56 articles, written by physicists. Commentaries and notes by Lloyd Motz and Dale McAdoo.
  • de Haas, Paul, "Historic Papers in Physics (20th Century)"

وصلات خارجية[عدل]