Deneysel_fizik
Tarih
Ayrı bir alan olarak deneysel fizik erken dönem modern Avrupa’sında, Bilimsel Devrim veya Reform dönemi olarak bilinen dönemde, Galileo Galilei, Christiaan Huygens, Johannes Kepler, Blaise Pascal ve Sir Isaac Newton gibi fizikçiler tarafından kurulmuştur. 17. Yüzyılın başlarında Galileo deneyleri fiziksel teorileri sınamak için sıklıkla kullandı, bu modern bilimsel yöntemin de temelidir. Galileo dinamiğin birçok sonucunu, özellikle de daha sonra Newton’un hareket kanunlarından ilki olacak dönüş eylemsizliği kanununu formüle etti ve başarıyla sınadı. Galileo’nun İki Yeni Bilim Üzerine adlı diyaloğunda karakterler Simplicio ve Salviati bir geminin hareketini ve geminin yükünün bu hareketle ilişkisini tartışır. Huygens ise momentumun korunumunun ilkel bir halini açıklamak için bir geminin bir Hollanda kanalındaki hareketini kullanır. Deneysel fiziğin 1687’de Sir Isaac Newton’un (1643-1727) Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri) kitabını yayımlamasıyla olgunluğa ulaştığı kabul edilir. Principia’yı 1687’de Newton iki kapsamlı ve başarılı fizik teorisini; daha sonra klasik mekaniği ortaya çıkaracak olan Newton’un hareket kanunlarını ve kütleçekiminin temel kuvvetini açıklayan Newton’un kütleçekim kanununu ayrıntılandırmak için yayımladı. Her iki teoride deneylerde başarılı sonuçlar verdi. Principia ayrıca akışkan dinamiğiyle ilgili teorileri de içeriyordu. 17. Yüzyılın sonlarından itibaren termodinamik Robert Boyle, Thomas Young gibi fizikçiler ve kimyagerler tarafından geliştirildi. 1733’te Bernoulli istatistiksel kanıtları ve klasik mekaniği kullanarak termodinamiğe ilişkin elde ettiği sonuçlar istatistiksel mekanik alanının doğmasına önayak oldu. 1798’de Benjamin Thompson mekanik işin ısı olarak korunduğunu gösterdi, 1847’de ise James Prescott Joule enerjinin korunumu kanunun ısı için de mekanik enerji gibi geçerli olduğunu gösterdi. 19. Yüzyılda Ludwig Boltzmann istatistiksel mekaniğe modern halini verdi. Klasik mekanik ve termodinamik dışında elektriğin doğası da deneysel fiziğin ilgilendiği en önemli konulardan birisidir. Robert Boyle, Stephen Gray ve Benjamin Franklin’nin 17 ve 18. Yüzyılda yaptığı gözlemler bu konudaki sonraki çalışmaların temelini oluşturdu. Bu gözlemler ayrıca elektrik yükü ve elektrik akımı hakkındaki temel anlayışımızı oluşturdu. 1808’de John Dalton farklı elementlerin atomlarının ağırlıklarının farklı olduğunu fark etti ve modern atom teorisini ortaya attı. Elektrik ve manyetizma arasında bir ilişki olduğu fikri ilk kez pusula iğnelerinin elektrik akımlarının yakınında saptığını gözlemleyen Hans Christian Ørsted tarafından ileri sürüldü. 1830’ların başlarında Michael Faraday elektrik akımlarının manyetik alan ve değişen manyetik akıların da elektrik akımı yarattığını gösterdi. 1864’te James Clerk Maxwell Royal Society’ye (The Royal Society of London for the Improvement of Natural Knowledge-Kraliyet Akademisi) elektrik ve manyetizma arasındaki ilişkiyi tanımlayan 4 denklem sunmuştur. Maxwell’in denklemleri ayrıca ışığın bir elektromanyetik dalga olduğunu göstermişlerdir. Astronomiden başlayarak doğa felsefesinin prensipleri devam eden yüzyıllarda fiziğin temel kanunlarında kristalleşmiş ve gelişmiştir. 19. Yüzyıldan itibaren bilim adamları fiziğin alanındaki konularda farklı uzmanlıklara ayrılarak belirli araştırmalarda uzmanlaşmışlardır. Zaten bilimin geldiği nokta düşünüldüğün herhangi bir bilim dalında tek bir bilim adamının tüm araştırma konularına hakim olması ve hepsinde çalışabilecek kadar uzmanlaşması mümkün değildir.