profil

Wielcy fizycy

Ostatnia aktualizacja: 2021-05-31
poleca 84% 2902 głosów

Treść
Grafika
Filmy
Komentarze
Zasady dynamiki Newtona

Albert Einstein


Albert Einstein urodził się w Ulm, w Niemczech 14 marca 1879 roku. Był synem Hermanna i Pauliny z domu Koch. W rok po jego urodzeniu rodzina przeniosła się do Monachium. Einstein był milczącym chłopcem; uważano go raczej za dziecko dziwne niż utalentowane. Od dziesiątego roku życia uczył się w Leopold Gymnasium. Nie znosił sztywnej, niemieckiej dyscypliny szkolnej i bez entuzjazmu uczył się łaciny i greki. Jego droga do nauki rozpoczęła się od matematyki, do której zachęcił go wuj, inżynier Jakub Einstein. W wieku około 12 lat Einstein samodzielnie nauczył się geometrii i postanowił, że pewnego dnia rozwiąże zagadki świata. Jego historia to raczej niecodzienny przypadek realizacji młodzieńczych marzeń. Dalsza kariera szkolna Einsteina była równie powikłana, jak jego edukacja w szkole podstawowej. W 1894 roku rodzina Einsteinów przeniosła się Mediolanu, gdzie po wcześniejszych niepowodzeniach w interesach osiadł jego ojciec. Albert pozostał w Monachium, by zakończyć naukę w gimnazjum, ale porzucił je, nie uzyskawszy końcowego świadectwa, by dołączyć do rodziny. Mając 17 lat, został przyjęty na politechnikę w Zurychu; rok wcześniej nie zdał egzaminu wstępnego. W szkole nabrał przekonania, że jego dziedziną będzie nie matematyka, lecz fizyka, dlatego studiował prace Hermana von Helmholtza, Jamesa Clarka Maxwella i innych. Nie był wybitnym studentem, miał poczucie, że uczelnia krępuje go. Później pisał, iż "to cud, że współczesne metody kształcenia nie zdusiły całkowicie świętego zapału i dociekliwości. W 1900 roku otrzymał dyplom. Na początku 1902 roku Einstein uzyskał stanowisko młodszego inspektora w szwajcarskim urzędzie patentowym. Przypuszczano, że właśnie ta praca - szczegółowe badania i wyjaśnianie zastosowania różnego rodzaju wynalazków - rozbudziła jego zainteresowanie czasem i przestrzenią. Z pewnością był to jedyny okres, kiedy Einstein pozostawał w izolacji od środowiska fizyków, ale śledził najnowsze osiągnięcia fizyki. Po opublikowaniu prac z 1905 roku Einstein stał się znany w środowisku fizyków. W 1909 roku Einstein opuścił szwajcarski urząd patentowy i rozpoczął karierę uniwersytecką. W 1909 roku zaczął pracować na uniwersytecie w Pradze, ale czuł się tam źle z powodu antysemickich nastrojów panujących w Austrii. W 1912 roku wrócił do Zurychu. W 1914 roku otrzymał nominację na specjalne dla niego utworzone stanowisko w Pruskiej Akademii Nauk i równocześnie został profesorem Uniwersytetu Berlińskiego. Od tego czasu mógł poświęcić większość swego czasu na badania naukowe. Kilka lat po tym, jak Einstein opublikował ogólną teorię względności, została ona potwierdzona przez obserwacje astronomiczne. Już w 1911 roku Einstein przewidział, że promień światła gwiazdy, przelatując w pobliżu dużej masy - na przykład Słońca - ulega ugięciu. Ugięcie można zaobserwować porównując położenie gwiazdy na niebie, gdy leży z dala od Słońca i gdy jej promienie przelatują tuż obok Słońca. Z ogólnej teorii względności wynika, że kąt ugięcia powinien być dwa razy większy, niż przewiduje teoria klasyczna, w której przestrzeń uważamy za płaską. Późniejsza kariera Einsteina wiąże się z jego ogromnym prestiżem. Stał się osobą publiczną, był pożądany jako mówca na publicznych zgromadzeniach. Out of My Later Years, jedna z jego popularnych, często wznawianych książek zawiera artykuły na najrozmaitsze tematy, takie jak socjalizm, stosunki między białym a czarnymi czy upadek moralny. Einstein podobnie jak Freud, z którym korespondował, głosił polityczne i społeczne poglądy zgodne z liberalnym duchem tego okresu. Jego eseje nadal godne są uwagi. Często cytuje się powiedzenie Einsteina: "Bóg nie gra w kości". Odnosi się ono do statystyki kwantowej. Einstein był agnostykiem. Na pytanie, czy wierzy w Boga, odpowiedział: "Nie można o to pytać kogoś, kto z coraz większym zadziwieniem próbuje zbadać i zrozumieć nadrzędny porządek wszechświata". Trudno scharakteryzować osobowość Einsteina, zwłaszcza z lat późniejszych, gdy prowadził na ogół życie samotnicze. Nie wypowiadał swoich uczuć w stosunku do innych ludzi, choć skłonny był do wyrażania swego głębokiego oddania ludzkości. W okresie największej sławy ciężkim przeżyciem stał się dla niego rozwód z pierwszą żoną, Milevą Marić, z którą miał dwóch synów. Jeden z nich cierpiał na schizofrenię. Jego córeczka, która urodziła się jeszcze przed małżeństwem, została oddana do adopcji. Ożenił się po raz drugi z Elsą Lwenthal, daleką kuzynką, która zmarła w 1936 roku.11 kwietnia 1953 roku, w proteście przeciw zbrojeniom jądrowym. Albert Einstein podpisał pacyfistyczny manifest rozpowszechniany przez Bertranda Russella. Kilka dni później doznał pęknięcia tętniaka aorty, ale mimo to jego życie nie było bezpośrednio zagrożone. Nie zgodził się na operację, mówiąc: "Chcę odejść wtedy, kiedy sam zechcę. Sztuczne przedłużanie życia jest niesmaczne". Zmarł spokojnie 18 kwietnia 1955 roku.

Izaak Newton


Każdy z nas zna na pewno historyjkę o tym, jak to Newton obserwował w ogrodzie spadające z drzew jabłka. To stało się dlań podobno bodźcem do odkrycia jednego z najbardziej podstawowych praw rządzących przyrodą - prawa powszechnego ciążenia. Jest to oczywiście tylko anegdota, gdyż stworzenie teorii grawitacji nie było dziełem przypadku, lecz dziełem genialnego umysłu tego wielkiego fizyka i matematyka. Newton urodził się w rodzinie ubogiego farmera w Woolsthorpe, niedaleko Cambridge w Anglii w 1642 r. Po skończeniu szkoły wstąpił do Trinity College (jednego z "college\'ów" uniwersytetu w Cambridge, po skończeniu którego otrzymał stopień magistra (1668). Jego nauczyciel przekazuje mu katedrę matematyki i fizyki na uniwersytecie w Cambridge, którą Newton piastuje aż trzydzieści dwa lata. Pierwsze wykłady ma z dziedziny optyki. Według słów samego Newtona najbardziej owocne lata jego pracy naukowej przypadają na okres 1665-1666. Nie ma innych przykładów osiągnięć w historii nauki godnych porównania z osiągnięciami Newtona w okresie tych dwóch złotych lat. Wtedy to tworzy jako pierwszy (równolegle z Leibnizem) podstawy rachunku różniczkowego i całkowego, zaczyna pracować nad swoim wielkim dziełem o optyce "New Theory about Light and Colours" ("Nowa teoria światła i kolorów") oraz tworzy podstawy teorii powszechnego ciążenia. On pierwszy wskazuje na fakt, że promień światła białego rozszczepia się po przejściu przez pryzmat na promienie o różnych kolorach. Jego praca o optyce wywołała gorące dyskusje w świecie naukowym na temat natury światła (której to kwestii dziś poglądowo wytłumaczyć nie potrafimy). Te genialne idee narodziły się w umyśle Newtona podczas jego pobytu w rodzinnej wsi, gdzie schronił się przed epidemią panującą w Cambridge. Największym jednak dziełem Newtona było "Philosophiae naturalis principia mathematica" ("Matematyczne podstawy filozofii naturalnej") wydane w 1687 roku.

W dziele tym sformułował trzy podstawowe zasady mechaniki klasycznej oraz prawo grawitacji, na podstawie którego opracował teorię ruchów planet i wyjaśnił wiele innych problemów w astronomii (m.in. powstawanie przypływów i odpływów mórz na Ziemi na skutek przyciągania Księżyca). W 1672 r. Newton zostaje wybrany członkiem londyńskiego Royal Society, później zaś jest jego przewodniczącym. Poważna choroba, na którą zapadł w 90 latach XVII wieku, wywołała w całym świecie naukowym duże zaniepokojenie. Świadczą o tym chociażby listy, jakie wymieniają między sobą tacy wybitni matematycy jak Leibniz i Huygens. Choroba mija jednak i w tym samym roku Newton zostaje członkiem Paryskiej Akademii Nauk. Rok później Jan Bernoulli rozesłał do wszystkich najwybitniejszych współczesnych matematyków dwa problemy do rozwiązania, dając im termin sześciu miesięcy. Po bardzo krótkim czasie otrzymuje ku swemu zdziwieniu anonimowo nadesłane rozwiązanie. Domyślił się jednak, że autorem tego mógł być tylko Newton.

Niestety dosyć trudno ocenić jest wpływ osiągnięć naukowych Newtona na współczesnych, gdyż prace swe ogłaszał ze znacznym opóźnieniem. Na przykład prawo grawitacji, które w latach 1665-66, ogłosił w dwadzieścia lat później. Dzieło "Arithmetica uniwersalis", zawierające wykłady algebry wygłaszane w latach 1673-1683, opublikował dopiero w 1707 roku. Również podstawy rachunku różniczkowego ukazły się po opublikowaniu pracy Leibniza, mimo że Newton pracę tę napisał około dziesięciu lat przed Leibnizem.

W 1727 r. wskutek przewlekłej choroby uczony umiera. O tym, jak wielka była jego pasja tworzenia, chęć nieprzerwanej walki na polu nauki, mogą świadczyć jego trochę może żartobliwe słowa: "Nauka jest jak kłótliwa i piękna kobieta. Jeśli chcesz mieć z nią do czynienia, musisz prowadzić wiecznie proces sądowy".

Blaise Pascal


Pascal Blaise (1623-1662), francuski filozof, matematyk, fizyk i publicysta, syn poborcy podatków, uważany powszechnie za następcę Kartezjusza (R. Descartes). Na jego poglądy wpłynął jansenizm, prąd dążący do odnowienia Kościoła katolickiego w oparciu o naukę św. Augustyna, z której wyciągał jednak wnioski zbliżone do protestanckich. Pascal, związany z ośrodkiem jansenistów w klasztorze Port-Royal pod Paryżem, gdzie sam osiadł pod koniec życia, czynnie się włączył w ich spór z jezuitami (Prowincjatki, 1656-1657). W wydanych pośmiertnie "Myślach" odrzucał racjonalizm ówczesnej teologii i filozofii, ukazując emocjonalne uzasadnienie wierzeń religijnych. Pisma te uznane zostały przez Kościół za heretyckie i umieszczone na indeksie ksiąg zakazanych.

Świat jest zagadką, rzeczywistością obcą człowiekowi, szczególnie w aspekcie spraw duchowych, jego kompetencje poznawcze są bardzo ograniczone. Podkreśla, iż mimo wszystko człowiek jest godnym stworzeniem, stara się oddzielić rozważania nad poznaniem świat od myślenia religijnego. Propagator zasady rozdziału nauki od religii i rozumu od wiary. Twierdził, że wiara i nauka mogą współistnieć, jednak teologia opiera się na prawdzie nie naukowej. Mówił: "są dwie przesady: wykluczyć rozum, przyjmować tylko rozum".
Rozbudował zasady logiki i metodologii. Za wzór wiedzy uważał geometrię, sądził jednak, że nie pozwala ona poznać nieskończoności i nie pomaga w rozwiązywaniu zagadnień etycznych i religijnych. Zasady geometrii ułatwiają poznanie faktów, ale nie przynoszą ich zrozumienia. Bez zrozumienia trudno mówić o poznaniu. Przekonanie Pascala o nieprzydatności rozumu w procesie poznawczym doprowadziło do sformułowania tezy, że człowiek może poznać rzeczy nadprzyrodzone przez serce i wiarę. Porządek serca, twierdził, jest różny od porządku rozumu. Sceptycyzm poznawczy stał się podstawą mistycyzmu i fideizmu Pascala.

Dowodząc istnienia Boga stanął jednak na gruncie sądów racjonalnych, znanych pod nazwą "zakładu Pascala". Stawiając, jego zdaniem, na istnienie Boga, ryzykujemy niewiele, bo tylko jedno doczesne życie. Jeśli okaże się, iż mamy rację, to zyskamy wieczne istnienie i szczęście. Stąd też należy żyć tak, jakby Bóg istniał, taka bowiem postawa jest zyskowniejsza niż niewiara. Jest "nicością wobec nieskończoności, wszystkim wobec nicości, środkiem między niczym i wszystkim..." - tak opisywał "człowieka bez Boga".

Doskonale zdawał sobie sprawę, że człowiek w swoim poznaniu jest ograniczony z tej racji, iż stanowi tylko znikomy punkt w ogromie wszechświata i niepojętej wieczności, jednak podkreślał godność człowieka i jego zdolność myślenia, określając go mianem "myślącej trzciny", dla której wygodniej i bezpiecznie jest wierzyć w istnienie i moc Boga. Pascal nie stworzył nowego typu filozofii. Jego koncepcje zawarte w Myślach (1670, polski przekład 1921) są wyrazem zmagań wewnętrznych wiodących od sceptycyzmu, przez racjonalizm, do mistyki. Myśl filozoficzna Pascala stała się inspiracją dla egzystencjalistów XIX i XX w. nie interesujących się bytem w ogóle, lecz tylko ludzką egzystencją, i postrzegających, jak Pascal, tragizm losu człowieka, jego zagubienie wśród nieskończoności.

Skonstruował arytmometr (1642), eksperymentował z mechaniczną maszyną do dodawania. Wymyślił on przyrząd napędzany przez współ zależne przekładnie zębate, który mógł obliczyć duże liczby (wynalazek ten, zwany sumatorem Pascala, stał się szeroko znany jako pierwsza maszyna dodając). Sformułował prawa podzielności liczb całkowitych oparte na sumowaniu cyfr, opracował metodę wyznaczania współczynników dwumianu dowolnego stopnia (trójkąt Pascala), wprowadził metodę indukcji matematycznej, zajmował się przekrojami stożkowych (traktat na ten temat 1639), kombinatoryką i podstawami rachunku prawdopodobieństwa, był prekursorem całkowych metod obliczania pól, objętości itp., badał zjawiska hydrostatyczne, w 1653 sformułował jedno z podstawowych praw hydrostatyki (Pascala prawo).

Czy tekst był przydatny? Tak Nie
Przeczytaj podobne teksty

Czas czytania: 10 minut