Kể tên một số phát hiện quan trọng tạo ra sự khủng hoảng của vật lí cuối thế kỉ XIX

Câu hỏi: Kể tên một số phát hiện quan trọng tạo ra sự khủng hoảng của vật lí cuối thế kỉ XIX.

Lời giải:

Khởi đầu thế giới thực tại được quan niệm trong Vật lý học gồm các vật thể vật chất vận động trong không gian và thời gian. Và không gian thời gian là hai thuộc tính tuyệt đối của thế giới thực tại. Đến khi Newton, một con người khổng lồ trong Vật lý học xuất hiện thì khái niệm lực được đưa vào cùng với các định luật của cơ học cổ điển được ông phát minh thì vật chất được quan niệm là các hạt có khối lượng và năng lượng, vận động trong không gian và thời gian tuân theo các định luật của cơ học cổ điển. Và từ những kiến thức này mà một thế giới quan cơ giới ra đời nhằm mô tả các vật thể lớn nhỏ, tinh tú, mặt trời, trăng sao … đang vận hành theo các định luật của cơ học cổ điển. 

- Vào cuối thế kỉ XIX – đầu thế kỉ XX, trong khoa học tự nhiên bắt đầu diễn ra một cuộc cách mạng thật sự: Người ta tìm ra các tia Rơn – ghen (1895); hiện tượng phóng xạ (1896); điện tử (1897) mà trong quá trình nghiên cứu các đặc tính của điện tử người ta phát hiện thấy rằng khối lượng của nó có thể biến đổi tùy theo tốc độ, … Việc phát hiện ra điện tử đã làm đảo lộn quan niệm thống trị một thời gian dài khi cho rằng nguyên tử là cái nhỏ nhất không thể phân tách được, cái được xem là chân lí thống trị hàng nghìn năm trước đó.

- Người ta vẫn cho rằng khái niệm điện, từ, ánh sáng là tồn tại độc lập. Khi áp dụng để nghiên cứu bức xạ nhiệt của các vật đen thì lí thuyết đó không giải thích được các kết quả thực nghiệm. Maxwell đã chứng minh rằng trường điện từ có thể truyền đi trong không gian dưới dạng sóng với tốc độ không đổi là 300 000 km/s và đưa ra giả thuyết rằng ánh sáng là sóng điện từ.

- Năm 1879, Stefan (Stê – phan, 1835 – 1893) đã tiến hành thí nghiệm nghiên cứu bức xạ nhiệt của các vật và xác định cường độ bức xạ của một vật đen tuyệt đối bằng vô cùng. Đây là điều vô lí mà lí thuyết của Maxwell đã không giải thích được, người ta còn gọi đây là “sự khủng khoảng ở vùng tử ngoại” hay “tai biến cực tím”.

Những phát minh trên đã làm khủng hoảng Vật lí cuối thế kỉ XIX

* Vai trò của Vật lí học

Vật lý đóng một vai trò quan trọng trong tất cả các ngành khoa học tự nhiên, và tất cả các lĩnh vực này đều có các nhánh trong đó các định luật vật lý và phép đo được chú trọng đặc biệt, với những cái tên như vật lý thiên văn, địa vật lý, vật lý sinh học và thậm chí cả tâm sinh lý, vật lý có thể, ở cơ sở , được định nghĩa là khoa học về vật chất, chuyển động và năng lượng, các quy luật của nó thường được biểu thị bằng tính kinh tế và độ chính xác trong ngôn ngữ toán học.

Mục tiêu cuối cùng của vật lý học là tìm ra một tập hợp các quy luật thống nhất chi phối vật chất, chuyển động và năng lượng ở những khoảng cách hạ nguyên tử nhỏ, ở quy mô con người trong cuộc sống hàng ngày và ở những khoảng cách lớn hơn (ví dụ, những quy luật ở quy mô ngoài thiên hà), mục tiêu đầy tham vọng này phần lớn đã được hiện thực hóa.

Mặc dù vẫn chưa đạt được một lý thuyết hoàn toàn thống nhất về các hiện tượng vật lý, nhưng một tập hợp các định luật vật lý cơ bản rất nhỏ dường như có thể giải thích cho tất cả các hiện tượng đã biết.

* Vật lý học Aristotle

Vật lý học Aristotle là hình thức của khoa học Tự nhiên được mô tả trong các tác phẩm của nhà triết học người Hy lạp Aristotle. Trong công việc của anh ấy Vật lý, Aristotle dự định thiết lập các nguyên tắc chung của sự thay đổi chi phối tất cả các cơ thể tự nhiên, cả vật thể sống và vô tri, thiên thể và trên cạn - bao gồm tất cả chuyển động (thay đổi theo vị trí), thay đổi định lượng (thay đổi theo kích thước hoặc số lượng), thay đổi về chất, và thay đổi đáng kể. 

Các khái niệm chính của vật lý học Aristotle bao gồm cấu trúc của vũ trụ thành hình cầu đồng tâm, với Trái đất ở trung tâm và thiên cầu xung quanh nó. Các quả cầu trên cạn được làm bằng bốn yếu tố, cụ thể là đất, không khí, lửa và nước, có thể thay đổi và phân hủy. Các thiên cầu được làm bằng nguyên tố thứ năm, một nguyên tố không thể thay đổi aether. Các vật thể làm bằng các yếu tố này có chuyển động tự nhiên: vật thể của đất và nước có xu hướng rơi xuống; không khí và lửa, để tăng lên. Tốc độ của chuyển động như vậy phụ thuộc vào trọng lượng của chúng và khối lượng riêng của môi trường. Aristotle cho rằng chân không không thể tồn tại vì tốc độ sẽ trở nên vô hạn.

Aristotle mô tả bốn nguyên nhân hoặc những lời giải thích về sự thay đổi được thấy trên trái đất: nguyên nhân vật chất, hình thức, hiệu quả và cuối cùng của sự vật.