FYSIKKENS VERDEN:

- Kva er fysikk og naturvitenskap?

1. Filosofisk tilnærming: å forstå verda = GRUNNFORSKING

Det ein ma. er opptatt av å forstå er:

• fysiske fenomen. (kva er lys, bevegelse, varme, lyd osv?)
• dei fundamentale byggesteinane - korleis er alt stoff bygd opp?
• dei fundamentale kreftene - årsakene
• dei fundamentale lovene.

2. Praktisk tilnærming: å kontrollera verda = ANVENDT FORSKING

Viktige mål for den anvendte forskinga er:

• Predikera (forutsei) hendelsar, beregna og modellera prosessar.
• Teknikk, byggja apparat og hjelpemiddel
• Uvinna energi og få maskinar til å arbeida for oss.

3. Historisk / sosiologiske tilnærming

er opptatt av å studera

• Fysikkens vekselverknad med samfunnet
• Fysikkens historiske utvikling.

Eit lite historisk overblikk.

Det er naturlig å ta utgangspunkt i historien. Her er nokre highlights frå fysikken historie:

Naturfilosofien.

Den tidlige fysikken kan ikkje skiljast frå naturvitenskapen eller filosofien. Ideen om harmoni og orden var ein grunnleggjande tanke for dei første filosofane. Denne fasen kallar vi naturfilosofien. Viktige navn og stikkord her er:

• Thales - leiting etter "urstoffet", "alt er vatn"
• Anaximander - "apeiron", det ubestemte urstoffet
• Anaximenes - uttynning og fortetting som overgangar mellom stoff
• Heraklit - forandring skjer etter ei uforanderlig lov
• Empedokles - dei fire elementa
• Demokrit - atomet

Aristoteles:

Oppsummerte og samla dei rådande ideane, og danna skule. Dette var problematisk i forhold til:

1. Verdensbilde: Jorda i ro i sentrum av et antal sfærer (kuleskall) med månen i den innerste, og deretter Merkur, Venus, Sola og dei andre planetane Mars, Jupiter og Saturn, og ytterst stjernene. Dette er det sk. Ptolemeiske, eller det geosentriske verdensbilde.
2. Bevegelseslære: Ein gjenstand fell med ein hastighet som er PROPORSJONAL med vekta. dvs. ein gjenstand som er dobbelt så tung som ein annan vil falla dobbelt så fort som den andre. Dette kan relativt lett avkreftast, ved eksperiment, og det viser at Aristoteles ikkje dreiv med slikt. (Men det kan vel også avvisast med litt omtanke: Tenk deg kva som ville skjedd når mange fallskjermhopparar kobla seg saman!)
3. Metode: Aristoteles og naturfilosofane tenkte seg fram til sine resultat, dei gjorde hverken observasjonar eller forsøk for å bekrefta eller avkrefta sine teoriar.

Den vitenskapelige revolusjon

• Bacon - observasjon
• Nicolaus Copernicus, Tycho Brahe og Johannes Kepler - det heliosentriske verdensbilde
• Galileo Galilei kvantitative - eksperiment, hypotetisk deduktiv metode.
• Isaac Newton - klassisk mekanikk, Calculus.

Klassisk fysikk frå Newton og fram til ca. 1900

• klassisk mekanikk: bevegelseslære, astronomi
• klassisk optikk
• elektrisitetslære
• varmelære og statistisk fysikk
• akustikk og hydrodynamikk

Moderne fysikk: Den andre revolusjonen, frå ca. 1900

• Ferda  utover:  moderne astronomi og kosmologi.
• Ferda innover: atomfysikk → faststoff, laser, kvanteoptikk, kvantekjemi, moderne elektronikk mm., Kjernefysikk → kjernekraft og kjernevåpen, Partikkelfysikk → nye byggesteinar: kvarkar og leptoner. Strengteoriar.

FYSIKKENS FRAMSKRITT

har dels skjedd fordi ein har bygd vidare på andre sine oppdagingar, og dels ved enkeltpersonars innsikt. Altså vanligvis i små skritt, sakte men sikkert, men plutselig i store sprang eller revolusjonar:

• Den første er den såkalte naturvitenskapelige revolusjon, går like mykje på metode som på resultat. Likevel fekk vi med Copernicus også eit nytt verdensbilde.
• Den andre er overgangen til den ”moderne” fysikken dvs. relativitetsteoriane og Kvantefysikken (Einstein, Planck, Bohr mfl.), og gjekk på korleis vi tenkjer fysikk. Relativitetslæra Kvantefysikken innførte begrep som  kvantisering og usikkerhet, og gav oss ein ny forståelse av verda. Begge braut med klassisk fysikk og rista derved fysikkens grunnvollar.

Lista over personar som har bidratt til fysikkens framskritt er lang. Bare dei aller viktigaste er nevnt her. Her er ei  litt lengre liste.