sự ra đời của vật lý học thực nghiệm trong học phần lịch sử vật lý học đề cương ôn tập học phần lịch sử vật lý học Thuyết nhật tâm khi mới khởi xướng chưa có mô hình toán học của nó và hiển nhiên là sự ứng dụng để giải thích các hiện tượng chưa đủ sức để chống lại các quan điểm giáo điều từ thuyết địa tâm. Những luận điểm của Bruno ủng hộ quan điểm của thuyết nhật tâm đã đưa ông lên giàn thiêu. Keppler trên cơ sở nghiên cứu thiên văn theo trường phái Pitago với người thầy Tikho Brahe đã bỏ nhiều công sức sử dụng thuyết địa tâm để giải thích sự chuyển động của các thiên thể và đã tìm ra một hướng đi mới. Những định luật Keppler với mô hình toán học chặt chẽ đã khẳng định những luận điểm đúng đắncủa Copernic và làm cho Trái Đất mất đi vị thế là trung tâm của vũ trụ như bao thế hệ trước đó đã lầm tưởng. Keppler còn có những công trình nghiên cứu về quang học: lý thuyết về sự nhìn của mắt, kính thiên văn…
Trang 1SỰ RA ĐỜI CỦA VẬT LÝ HỌC THỰC NGHIỆM
1 Cuộc cách mạng khoa học lần thứ nhất
1.1 Copernic và hệ nhật tâm
Ở phần này người học cần so sánh nội dung của thuyết địa tâm của Ptol m và những
nội dung thuyết nhật tâm mà Copernic trình bày trong tác phẩm “ Về sự quay của các thiên cầu” , nội dung của thuyết này khác so với quan niệm hiện đại khi nghiên cứu ở giáo trình
Thiên văn học sẽ còn được đề cập tới
Cuốn sách trên được in sau năm 1543 để rồi truyền bá tới mọi người những kiến thức khác biệt với kinh thánh Những quan điểm của Copernic
:
- Lý thuyết này như một giả thuyết toán học
- Chuyển tâm vũ trụ ra ngoài Trái Đất
- So sánh Trái Đất với bầu trời như cái hữu hạn so với cái vô hạn
- Đưa ra ví dụ đầu tiên về tính tương đối của chuyển động
1.2 Cuộc đấu tranh cho hệ nhật tâm
Thuyết nhật tâm khi mới khởi xướng chưa có mô hình toán học của nó và hiển nhiên
là sự ứng dụng để giải thích các hiện tượng chưa đủ sức để chống lại các quan điểm giáo điều từ thuyết địa tâm Những luận điểm của Bruno ủng hộ quan điểm của thuyết nhật tâm đã đưa ông lên giàn thiêu Keppler trên cơ sở nghiên cứu thiên văn theo trường phái Pitago với người thầy Tikho Brahe đã bỏ nhiều công sức sử dụng thuyết địa tâm để giải thích sự chuyển động của các thiên thể và đã tìm ra
một hướng đi mới Những định luật Keppler với mô hình toán học chặt chẽ đã khẳng định những luận điểm đúng đắncủa Copernic và làm cho Trái Đất mất đi vị thế là trung tâm của
Trang 2vũ trụ như bao thế hệ trước đó đã lầm tưởng Keppler còn có những công trình nghiên cứu
về quang học: lý thuyết về sự nhìn của mắt, kính thiên văn…
2 Sự ra đời của Vật lý thực nghiệm
2.1 Galilee và chiếc kính thiên văn của ông
Galilee (1564- 1642) đã dùng 18 năm tuổi trẻ từ
1591 đến 1609 để nghiên cứu sự rơi của vật thể xuống đất Ông hy vọng rằng từ những nghiên cứu này sẽ tìm
ra những bí mật về sự chuyển động của các thiên thể khi
mà bác bỏ quan niệm của Aristotle cho rằng mọi chuyển động trên trái đất là thẳng đều còn chuyển động của các thiên thể đều tròn Ông đã phát hiện mọi vật
trong vũ trụ cần phải được chi phối bởi các định luật tự nhiên như nhau và sự phát hiện các định luật ấy chỉ bằng các quan sát và các thí nghiệm chính xác được lặp đi lặp lại nhiều lần Các thí nghiệm cơ học của ông cho thấy các vật rơi xuống đất có cùng gia tốc chứ không phụ thuộc trọng lượng 360 năm sau, người ta cũng làm lại thí nghiệm này khi cho một chiếc lông chim và một chiếc búa rơi trên bề mặt Mặt trăng Năm 1608, Lippershey chế tạo kính thiên văn đầu tiên, sau 1 năm nó đã có ở nhiều nước châu Âu Việc chế tạo kính thiên văn có khả năng phóng đại gấp 32 lần đã giúp Galilee quan sát bầu trời và phát hiện ra hàng loạt những hiện tượng mới khẳng định sự đúng đắn của thuyết nhật tâm của Copernic
Cuốn sách “Đối thoại về các hệ thống lớn của thế giới” của ông công bố năm 1632 đã gọi những người theo thuyết địa tâm là những “kẻ đần độn” Cuốn sách này bị cấm lưu
hành cho tới năm 1835 và mãi đến năm 1992 Vaticăng mới công bố hủy bản án xét xử ông năm 1633
Trang 32.2 Phương pháp mới trong khoa học
Đáng chú ý là những quan điểm của Francis Bacon trong cuốn Công cụ mới xuất bản
năm 1620 mà sau này người ta gọi là phương pháp quy nạp
Tiếp đó là những quan điểm của René Descartes trình bày trong cuốn Luận về phương pháp (1637) đặt nền móng cho phương pháp diễn dịch và đã có công lao lớn khi đưa các
đại lượng biến đổi vào toán học đồng thời đặt cơ sở ban đầu cho hình học giải tích Ông cho rằng trong tự nhiên có hai lĩnh vực hoàn toàn tách rời và độc lập với nhau là tâm thức(res cogitans) và vật chất(res extensa) Với cách phân chia này thì vật chất được phép xem là chết và hoàn toàn độc lập với nhà khoa học; thế giới vật chất chỉ là tập hợp của các đối tượng khác nhau trong một cỗ máy khổng lồ
Những ý tưởng của hai ông thực chất đã có từ thời Hy Lạp cổ được phát triển và vận dụng theo quan điểm mới Sau này các nhà nghiên cứu thấy rằng cần thiết phải phối hợp cả hai phương pháp này trong việc nghiên cứu các quy luật vận động của tự nhiên
Trang 42.3 Tổ chức mới trong nghiên cứu khoa học
Các trường đại học thời đó do giáo hội giám sát chặt chẽ Sự ra đời liên tiếp của các Hội khoa học và Viện hàn lâm kéo theo sự biến đổi để các trường đại học cũng thoát khỏi chủ nghĩa kinh viện
Tới thế kỷ thứ XVII, vật lý học đã trở thành một hệ thống khoa học và khẳng định vị thế xứng đáng trong đời sống xã hội
2.4 Những thành tựu ban đầu của Vật lý học thực nghiệm
Các thành tựu khoa học vật lý ban đầu được kể ra với các tên tuổi: Ximon Stevin, Galilee…(trang72-79, cuốn [1]) Những công trình cần ghi nhận:
-Stevin: tỷ số giữa lực kéo và trọng lượng vật bằng tỷ số giữa độ cao và độ dài của mặt phẳng nghiêng; tính áp suất chất lỏng…
- Galilee: các vật rơi tự do và chuyển động của các vật lăn trên mặt phẳng nghiêng hay ném ngang, dùng con lắc để đo thời gian…
- Toricelli: áp suất khí quyển với ống mang tên ông; chân không Toricelli; người khởi đầu nghiên cứu về khí tượng học
- Pascal với áp suất chất lỏng; các định luật về chất khí trong đó định luật Boyle-Mariotte không ghi danh Townley
- Snell và Descartes với các định luật quang học và Huygens với giáo trình quang học đầu tiên
- Ginbert là người đầu tiên nghiên cứu về nam châm và từ trường Trái Đất; so sánh các hiện tượng điện và từ