1. The Law of Falling Bodies (1604) Galileo Galilei overturns nearly 2,000 years of Aristotelian belief that heavier bodies fall faster than lighter ones by proving that all bodies fall at the same rate. 2. Universal Gravitation (1666) Isaac Newton comes to the conclusion that all objects in the universe, from apples to planets, exert gravitational attraction on each other. 3. Laws of Motion (1687) Isaac Newton changes our understanding of the universe by formulating three laws to describe the movement of objects. 1) An object in motion remains in motion unless an external force is applied to it. 2) The relationship between an object's mass (m), its acceleration (a) and the applied force (F) is F = ma. 3) For every action there is an equal and opposite reaction. 4. The Second Law of Thermodynamics (1824 – 1850) Scientists working to improve the efficiency of steam engines develop an understanding of the conversion of heat into work. They learn that the flow of heat from higher to lower temperatures is what drives a steam engine, likening the process to the flow of water that turns a mill wheel. Their work leads to three principles: heat flows spontaneously from a hot to a cold body; heat cannot be completely converted into other forms of energy; and systems become more disorganized over time. 5. Electromagnetism (1807 – 1873) Pioneering experiments uncover the relationship between electricity and magnetism and lead to a set of equations that express the basic laws governing them. One of those experiments unexpectedly yields results in a classroom. In 1820, Danish physicist Hans Christian Oersted is speaking to students about the possibility that electricity and magnetism are related. During the lecture, an experiment demonstrates the veracity of his theory in front of the whole class. 6. Special Relativity (1905) Albert Einstein overthrows basic assumptions about time and space by describing how clocks tick slower and distances appear to stretch as objects approach the speed of light. 7. E = mc^2 (1905) Or energy is equal to mass times the speed of light squared. Albert Einstein's famous formula proves that mass and energy are different manifestations of the same thing, and that a very small amount of mass can be converted into a very large amount of energy. One profound implication of his discovery is that no object with mass can ever go faster than the speed of light. 8. The Quantum Leap (1900 – 1935) To describe the behavior of subatomic particles, a new set of natural laws is developed by Max Planck, Albert Einstein, Werner Heisenberg and Erwin Schrodinger. A quantum leap is defined as the change of an electron within an atom from one energy state to another. This change happens all at once, not gradually. 9. The Nature of Light (1704 – 1905) Thought and experimentation by Isaac Newton, Thomas Young and Albert Einstein lead to an understanding of what light is, how it behaves, and how it is transmitted. Newton uses a prism to split white light into its constituent colors and another prism to mix the colors into white light, proving that colored light mixed together makes white light. Young establishes that light is a wave and that wavelength determines color. Finally, Einstein recognizes that light always travels at a constant speed, no matter the speed of the measurer. 10. The Neutron (1935) James Chadwick discovers neutrons, which, together with protons and electrons comprise the atom. This finding dramatically changes the atomic model and accelerates discoveries in atomic physics.
Fisika adalah studi dunia di sekitar kita melakukan salah satu yang terdalam pertanyaan sejarah Bagaimana Universe? Apa berpendapat hal sama? Dan apa ini berlaku aneh halus untuk menghasilkan jatuhnya sebuah apel dan cukup kuat untuk menangkap bulan pada orbit yang menawan Kami perlu untuk memahami telah mengilhami beberapa terbesar penemuan manusia bebas dari takut daya atom untuk mengungkapkan alam cahaya sendiri dan untuk mengungkapkan kekuatan menjaga seluruh alam semesta bersama-sama kita Ini adalah yang terbesar penemuan dalam fisika. BIG-100 Discoveries: FISIK
Ini rasa ingin tahu yang mendorong kita untuk memahami dunia di sekitar kita bukanlah hal baru. Bahkan sudah di sini, yah, selama kita lakukan. Yunani kuno, misalnya adalah yang pertama untuk mengembangkan gagasan bahwa alam mematuhi hukum-hukum tertentu. Itu adalah kemajuan luar biasa Mereka memberi kami ide-ide tentang bagaimana alam semesta beroperasi, tentang bagaimana benda bergerak Masalahnya adalah bahwa kebanyakan ini salah pengertian Itu karena hukum fisika kadang-kadang tampaknya menentang akal sehat Seperti penemuan besar pertama kami ACT jatuh tubuh Selama hampir 2000 tahun yang diyakini bahwa lebih berat benda jatuh lebih cepat dari yang lain ringan Cara konvensional keyakinan didasarkan pada pengamatan dibuat oleh filsuf Yunani Aristoteles Dan orang-orang percaya padanya karena tampaknya menanggapi akal sehat Tetapi pada abad ketujuh belas Galileo Galilei memutuskan untuk menguji hukum Aristoteles Legenda mengatakan bahwa tes nya untuk melempar bola massa yang berbeda dari puncak Menara Miring Pisa Untuk percobaan Galileo beraksi Saya melakukan kunjungan ke Glenn Research Center NASA di Cleveland, Ohio Dan aku bertemu dengan Steve Simmons Manajer Proyek Penelitian Gayaberat mikro. Jadi ini adalah kamera Ya ini adalah ruang vakum yang mendapat 13 meter dalam tanah Dan kita harus menghapus semua udara dari ini memiliki penurunan yang baik di microgravity Dan ini kembali panjang cara untuk Aristoteles Aristoteles ... jika Well, Aristoteles berpikir bahwa objek dengan massa yang berbeda jatuh pada kecepatan yang berbeda Apa yang tampak masuk akal Sepertinya sangat wajar karena semua cerita bahwa orang-orang menjadi sasaran massa yang berbeda yang jatuh pada kecepatan yang berbeda Sebagai contoh jika Anda memiliki pena dan sebuah bola ping pong baik cukup cahaya objek tapi yang jatuh pada kecepatan yang berbeda Tentu! Untuk menggambarkan perbedaan antara dua objek dengan ukuran yang sama dan bentuk tapi jelas sangat berbeda massa sebagai bola golf dan ping pong
Jika kita drop baik jatuh secepat Melalui eksperimen Galileo menemukan bahwa benda berat tampaknya jatuh lebih cepat daripada korek api karena hambatan udara Hambatan udara lebih memperlambat objek lebih ringan dari berat satu Cara lain yang akan kita terlindung percobaan adalah apakah kita dapat mensimulasikan halaman ini isolasi dari pengaruh udara Kami kemudian akan jatuh dengan kecepatan yang sama Jadi apa yang kita lakukan di sini? Yah kita memiliki lima fasilitas gravitasi nol detik dan kami akan mengatasi perlawanan udara di fasilitas ini memompa semua udara dari tangki besar ini vakum Kami memiliki percobaan untuk hari ini untuk memeriksa alat pemadam kebakaran baru untuk kemungkinan penggunaan di internasional stasiun ruang jadi apa yang akan kita lihat adalah jika helium pemadam lebih baik dari karbon dioksida Anita? kapan saja, silakan Lalu dia akan drop kendaraan besar ke bawah Dan di sana pergi! Lima detik dan hits. Anda bisa merasakan pukulan itu tepat ketika kendaraan hits Izinkan saya membawa Anda ke ruang vakum penting Kita bisa mengambil percobaan dan melihat apa yang terjadi Fun! Galileo tantangan hukum Aristoteles adalah titik balik dalam sains Ini menandai awal pengujian menerima hukum-hukum ilmu pengetahuan melalui percobaan Dan Galileo eksperimen dengan tubuh jatuh, mereka mengambil awal kami pengetahuan tentang percepatan gravitasi Sebuah gaya 400 tahun kemudian melebihi Nah, di tangan kiri saya, saya telah pena dan kanan palu Dan aku akan drop baik di sini dan mudah-mudahan mencapai tanah saat Apa yang saya katakan tentang itu! Galileo benar! UNIVERSAL gravitasi Kami telah kami besar berikutnya Sir Isaac Newton penemuan Lahir di Inggris tahun yang sama bahwa Galileo mati Legenda mengatakan bahwa Newton satu hari sedang beristirahat di taman ketika ia melihat sebuah apel
jatuh dari pohon Insiden ini sederhana bertanya mengapa apel itu jatuh di Bumi atau pucat Luna Agustus berlayar riang yang tinggi Ini adalah saat yang wahyu bagi kaum muda Dia mencatat bahwa gaya gravitasi yang sama yang bekerja pada apel dan Bulan sebagai Jika kita berpikir kita memiliki perasaan bahwa bahwa di seluruh kebun apel ada beberapa gaya menarik blok Dan benar-benar hebat adalah bahwa dia diperpanjang luar kebun apel tepat di atas Bulan Dia mencatat bahwa gaya ini di mana-mana Dan ini adalah sesuatu yang tidak ada yang memikirkan sebelum Newton beralasan bahwa saat berusaha Bulan langsung dan lulus di atas bumi, tarikan gravitasi bumi menembak bulan padanya Bulan ini terus tertangkap di orbit sekitar Bumi Tapi bulan menarik bumi juga dengan gaya gravitasi sendiri Newton telah menemukan apa yang disebut Hukum Gravitasi Universal Universal karena hubungan yang berlaku untuk semua badan dalam kosmos termasuk apel, bulan dan planet-planet Ketika tarik gravitasi yang besar tubuh seperti Bulan tidak di Bumi besar hal bisa terjadi sebagai pasang surut dan arus lautan bumi Air di laut yang sangat dekat Bulan ini menderita daya tarik utama air yang di sisi lain Bumi dari Bulan mengapa sedikit meregang dan bumi berputar tonjolan ini, dan air bumi berputar lebih tinggi dan lebih rendah pengakuan bahwa Newton setiap objek memiliki gaya gravitasi, adalah sebuah penemuan ilmu beredar Tapi seperti yang ditunjukkan oleh kami penemuan berikutnya, masih jauh dari selesai HUKUM DARI GERAK Bagi banyak orang, Sir Isaac Newton Fisika Dan sebagian besar karena rangkaian tiga buku yang dia tulis mengandung kedua Penemuan besar Newton Hukum Motion Undang-undang menjelaskan gerak dari semua benda-benda fisik
Untuk membantu memahami tiga undang-undang memikirkan bergerak hoki es Hal ini cukup sederhana: hit keping, terus tergelincir melintasi es Anda dapat melihat bahwa permukaan gesekan terus bergerak tanpa batas HUKUM NEWTON PERTAMA: Sebuah benda bergerak tetap bergerak ketika anda menekan tongkat melawan yew yang bertambah cepat Dan sifat yang percepatan dari sisa sampai dengan kecepatan, dijelaskan dalam hukum 2 Hal ini dapat dihitung dengan menggunakan hukum kedua Hukum yang ketiga mengatakan ketika kita memukul keping klub mengalami gaya yang sama dan berlawanan yang drive keping Dengan kata lain, ketika seorang pemain pemain hits lain di wajah juga dapat rusak buku-buku HUKUM NEWTON KETIGA: Setiap tindakan memiliki reaksi yang sama dan berlawanan The Newton Hukum Gerak adalah wahyu yang berani dalam mekanik tentang bagaimana alam semesta bekerja. Yang meletakkan dasar yang sekarang dikenal sebagai ... klasik fisika. HUKUM KEDUA TERMODINAMIKA Ini adalah ilmu termodinamika sedang beraksi Ilmu panas, berubah menjadi energi mekanik. Mesin dari drive mekanis, yang tergantung Revolusi Industri Energi panas dapat diubah menjadi energi gerak seperti memutar engkol, atau piston atau turbin. Yang akan digunakan dalam memompa air untuk mengoperasikan mesin tenun untuk memproduksi kain, untuk memindahkan sebuah perahu di dalam air, untuk bergerak di atas rel kereta Sekarang, itu diinginkan untuk mendapatkan kekuasaan yang lebih dolar lebih banyak kerja yang dilakukan oleh jumlah BBM kita akan menggunakan dan sehingga orang-orang mulai untuk mempelajari bagaimana ... mesin panas, bagaimana mesin uap benar-benar bekerja Di antara mereka yang mempelajari itu ilmuwan Jerman Rudolf Clausius, yang pada tahun 1865 dibuat penemuan kami berikutnya besar Yang dikenal sebagai Hukum Kedua Termodinamika Hukum mendalilkan bahwa dalam setiap pertukaran energi dan air pemanas
dalam boiler dari mesin uap, beberapa energi selalu hilang Clausius menciptakan kata "entropi" untuk menjelaskan mengapa efisiensi mesin uap terbatas Karena sebagian energi yang selalu hilang dalam proses mengkonversinya menjadi kerja mekanik Itu adalah wahyu penting. Yang mengubah pemahaman kita tentang bagaimana energi bekerja Tidak ada mesin panas yang 100% efisien Ketika mobil bergerak tersirat dari segi energi mereka dalam bensin yang kita ambil, benar-benar digunakan untuk memindahkan kendaraan, dan kami di dalamnya? Hanya sekitar 20%! Di mana Anda akan berhenti sisanya? akan panas trotoar, memanaskan ban, silinder di blok mesin terlalu panas, pakai, menimbulkan korosi pada bagian jelas bagaimana proses-proses tidak efisien Nah, hukum kedua termodinamika adalah kekuatan pendorong di belakang Revolusi Industri Penemuan kami berikutnya besar mendorong dunia untuk era modern Elektromagnetik Ini adalah salah satu prestasi terbesar rekayasa abad kedua puluh Hoover Dam 220 meter tinggi, berat 6.600.000 ton 17 generator bendungan HP menghasilkan sekitar 3 juta listrik Listrik yang dibuat dengan menggunakan medan magnet Para ilmuwan dirancang untuk menciptakan magnet, listrik, dengan melewatkan arus kawat listrik melalui koil Hasilnya adalah elektromagnet Terapkan kekuasaan dan ladang dibuat magnetik Singkirkan kuasa dan medan magnet menghilang Pada 1831, sebuah penjilid buku tertarik pada listrik disebut Michael Faraday pertama adalah mampu untuk membalikkan Dengan menggunakan medan magnet bergerak untuk menciptakan listrik Sebuah generator listrik dalam bentuk yang paling sederhana, hanya sebuah loop kawat antara kutub magnet Michael Faraday menemukan bahwa bila magnet dan Kawat dipindahkan dekat satu sama lain, melewati sebuah arus listrik melalui kawat
Semua generator listrik, beroperasi berdasarkan prinsip sederhana. Faraday mengambil beberapa catatan samar tentang percobaannya, tapi tahun kemudian mereka terbukti tak ternilai bagi seorang dokter bernama James Clerk Maxwell, yang menggunakan mereka untuk menambah pengetahuan kita tentang bagaimana elektromagnetisme. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang penemuan ini Saya mengunjungi Museum Sains Boston Jadi apa alat ini? Well, ini adalah generator dan menggunakannya di museum, berbicara tentang petir dan keamanan dan sedikit tentang apa UD disebutkan: hubungan antara listrik dan magnet Kami memiliki demonstrasi, semacam sangkar burung raksasa Hal ini digunakan untuk menunjukkan bagaimana listrik dan magnet adalah saling berkaitan Ingin mencoba? Tentu saja! Sebuah eksperimen bernilai ribu ahli pendapat. Setelah UD. Salah satu hal yang membuat kami mengerti Maxwell, adalah bagaimana elektromagnetik bidang didistribusikan atas permukaan melakukan Sebagai logam dibuat kandang ini. Dan sekarang, jika ANDA ingin, ketika mereka mulai memproduksi beberapa bunga api ... jika Anda mendukung jari Anda di bagian dalam bar ini ... Anda harus berharap untuk menghabiskan apa pun. Jika Anda ingin menguji. Jika Maxwell adalah benar, 1.500.000 volt listrik dibuat oleh generator ini akan didistribusikan baik dan sendiri di luar kandang, dan tidak akan mampu menembus dalam Sekarang aku berharap James Clerk Maxwell benar Siap? Ya. Bagus. Silakan. Letakkan jari Anda di atas sana dan melakukan tes. Disini kita pergi. Ini spektakuler! Jadi apa yang terjadi? Listrik memukul kandang dan yang menciptakan medan magnet? petir itu adalah listrik arus memukul kandang ... dan ternyata kandang di semacam magnet raksasa Magnet pada gilirannya menciptakan medan magnet lain dan medan listrik di luar kandang mendorong semua daya listrik permukaan terluar dari kandang Ya, itu menakjubkan. Well, terima kasih banyak. Terima kasih sudah datang. Jangan pernah lupa bahwa. Ini hanyalah spektakuler. Aku baik-baik! Jika Anda ingin tahu apa dunia akan tanpa kerja dari Faraday dan Maxwell Bayangkan dunia tanpa listrik
ada radio, televisi tidak, tanpa ponsel, tidak ada satelit tanpa komunikasi modern apapun, tidak ada komputer Bayangkan Anda berada di abad kesembilan belas Sekarang apa Faraday dan Maxwell tidak bisa yaitu Apakah bahwa penemuan akan menginspirasi orang muda untuk melanjutkan untuk membuka rahasia Cahaya dan hubungannya dengan kekuatan menakutkan Alam Semesta Relativitas khusus Pada tahun 1905, dunia ilmiah itu berbalik untuk penemuan berikutnya besar kita salah satu dari banyak teori revolusioner diusulkan oleh seorang ilmuwan muda yang tidak diketahui bekerja di kantor paten di Bern Nama Anda: Albert Einstein Untuk menanyakan tentang Einstein dalam penemuannya, melakukan kunjungan ke Michio Kaku, seorang fisikawan di Universitas Kota New York Einstein pernah berkata bahwa semua ide harus disajikan kepada anak-anak dan jika anak-anak tidak bisa memahaminya, teori tidak memiliki nilai Ketika ia masih anak-anak membaca buku untuk anak-anak Listrik baru saja muncul dengan abad baru dan orang-orang terpesona oleh telegraf kawat dan ada sebuah buku yang kata Aaron Bernstein UD membayangkan dirinya berjalan bersama sinyal kabel dalam telegraf Dari sana adalah tempat kami percaya sejarah, Einstein mengambil teori mengejutkan-Nya: buku anak-anak Ketika Einstein remaja, terinspirasi oleh ingatannya buku ini anak-anak membayangkan apa yang akan terjadi jika dia perjalanan terpasang pada balok cahaya Dia menggedor ide ini selama 10 tahun berikutnya dan mulai berpikir cahaya, waktu dan ruang. Dia menyadari bahwa teori Newton di mana ruang dan waktu yang tetap dan mutlak tidak berlaku jika kita mendekati pada kecepatan cahaya dari persepsi ini, yang dibuat disebut "Teori Khusus Relativitas" Dalam dunia ruang dan waktu Newtonian selalu dipisahkan Jika 10 di Bumi 10 adalah Venus, Jupiter 10 ... adalah 10 di semua Semesta Cuaca seperti panah setelah Anda menembak tidak pernah kembali, tidak pernah dibelokkan. Einstein dan berkata: "Tidak begitu cepat ..."
Waktu adalah seperti sungai Sebuah sungai yang mengalir di sekitar bintang-bintang ... dan mempercepat dan memperlambat Tentu saja ruang dan waktu dapat mengubah bahwa semua perubahan semua kita ketahui tentang atom, di tubuh kita, dan Semesta sekali perubahan waktu dan ruang juga mengubah Einstein membuktikan teorinya dengan apa yang ia sebut pikir percobaan Eksperimen yang paling terkenal pikir adalah Paradoks si Kembar: Laut kembar di bumi salah satunya ditempatkan dalam sebuah pesawat ruang angkasa, orang dikirim y. .. tentu saja, orang itu ngebut hampir kecepatan cahaya memperlambat waktu Dan kemudian ketika keduanya Wahana kembar, lebih muda dari Bumi Waktu berlalu pada yang berbeda kecepatan di seluruh alam semesta Tergantung pada apa? Tergantung pada kecepatan Anda. Semakin cepat bergerak, lebih lambat dari waktu ke waktu. Sekarang, dalam skala kecil kita bahwa percobaan dengan astronot di orbit. Benar? Benar. Jika astronot memiliki dan kapal mereka ke luar angkasa waktu berlalu lebih lambat di stasiun ruang angkasa Waktu berlalu lebih lambat Itu mempengaruhi semua satelit Biarkan satelit GPS UD tahu yang begitu tepat ... bahwa Anda dapat menemukan posisi dalam 40 cm. Dan tahu jalan itu. Benar. Kemudian satelit itu terjadi sekitar Bumi adalah perjalanan yang sangat cepat untuk 29.000 km per jam. Karena itu kita harus mencakup efek relativitas Sekarang jika dua jam adalah tidak sinkron Jika jam di ruang lebih lambat dari jam di Bumi fungsi Sistem GPS akan benar-benar tak berguna Beberapa bulan setelah Einstein menerbitkan bukunya Teori Relativitas Khusus Einstein dilanjutkan dengan kami hal besar berikutnya Persamaan yang paling terkenal yang pernah menulis E adalah sama dengan M persegi oleh C
mungkin persamaan paling terkenal dikenal Dari mana? Digunakan Relativitas Einstein untuk menunjukkan bahwa kita mendekati kecepatan cahaya terjadi distorsi Aneh waktu berlalu lebih lambat ruang kontrak dan kita menjadi lebih berat Semakin cepat kita bergerak berat kita menjadi Sekarang berpikir tentang hal ini: Energi gerak digunakan untuk menjadi lebih berat. M berasal dari kecepatan. Energi. Itulah cara kami lakukan: Bayangkan senter Sebuah lentera melemparkan sinar cahaya UD tahu persis berapa banyak energi yang dipancarkan oleh senter daun obor. Tapi dia menunjukkan bahwa lentera berat kurang Obor berat kurang, untuk menerbitkan balok Oleh karena itu, E (energi) cahaya berasal dari M (massa) dari lentera Dan rasio tersebut adalah C (kecepatan cahaya) kuadrat. Berikut adalah cara. Persamaan ini juga bukti dari sejumlah besar energi terkandung bahkan di kecil porsi materi Mungkin Anda melempar bola akurat. OK? UD dan membuat upaya pertama dan lebih banyak energi yang dibutuhkan Dan apa yang terjadi ketika bola keadaan diam. Well, ketika Einstein belajar persamaan ini, ditemukan masih berada di bola terletak Masih banyak energi ke dalamnya dan bahkan ketika UD memecahkan persamaan Anda mendapatkan jumlah besar energi Penemuan Einstein merupakan suatu lompatan raksasa untuk ilmu Kami pertama kali melihat nyata pada kekuatan atom. Kebanyakan ilmuwan masih mencoba untuk mengasimilasi Penemuan kami berikutnya besar ilmu menyentuh lagi KUANTUM TEORI Sebuah lompatan kuantum lebih kecil mungkin melompat di Alam Tapi ini menunjukkan bahwa langkah besar dalam pemikiran Partikel subatom sebagai elektron dapat berpindah dari satu titik ke titik lain, bahkan tidak membawa apa-apa sela
Sebuah ketidakmungkinan di dunia kita semua hari ... ... Tapi tempat umum dalam penguasaannya atom. Dalam dunia sub-atomik, atom dan yang bagian-bagian unsur menanggapi seperangkat aturan sama sekali tidak seperti tubuh yang lebih besar Seorang ilmuwan Jerman bernama Max Planck, menggambarkan peraturan baru dalam apa yang disebut teori kuantum Dan itu adalah penemuan besar berikutnya kami teori kuantum muncul sekitar tahun 1900, karena ada krisis dalam fisika proporsi monumental. Krisis! Krisis! fenomena baru ditemukan melanggar hukum-hukum Newton Madam Curie, misalnya halus sesuatu yang disebut radio Radio memiliki properti ajaib bersinar dalam gelap energi itu datang entah dari mana ... Partikel-partikel datang entah dari mana Itu melanggar Prinsip Konservasi Energi. energi itu muncul entah dari mana Hampir 1900 orang mengira bahwa energi terus Itu adalah Anda bisa memotong listrik, daya tarik semakin kecil bagian tanpa batas Dan sekitar tahun 1900, Max Planck fisikawan besar memiliki keberanian mengatakan bahwa energi yang terjadi dalam paket yang disebut "kuanta" Dan mengapa berkata begitu? Karena jika Anda menganggap bahwa cahaya UD datang dalam paket tersebut, maka Anda dapat menjelaskan semua fenomena yang berbeda seperti mereka melihat bahwa pada tingkat fundamental, tingkat atom memiliki efek kuantum: energi itu dalam bentuk paket Itu juga berarti, bahwa hal sifat gelombang cahaya Dan itulah yang kita sebut Mekanika kuantum. Itu benar. Sekarang, itu bukan cara alam semesta seharusnya dibangun Atom seperti bola bowling. Bagaimana sebuah bola bowling memiliki sifat gelombang? Yah, pada tahun 1925 Erwin Schrödinger, Fisikawan Austria secara resmi menulis persamaan gelombang mengatur elektron Ini adalah salah satu prestasi terbesar intelek manusia Tiba-tiba,
Kita bisa masuk di dalam atom itu sendiri Dan kemudian atom adalah gelombang, atom adalah partikel ... tapi ada ketidakpastian terkait dengan hal itu, kan? Benar. Beberapa tahun kemudian, Max Born A. kolega Einstein mengambil langkah terakhir: pertanyaannya adalah apakah hal itu gelombang maka apa yang dia melambaikan? Max Born mengatakan bahwa apa yang dia melambaikan adalah probabilitas menemukan pada suatu titik tertentu Kadang-kadang kita memberikan siswa kami masalah ini: Hitung probabilitas harus dibubarkan Dan mereka rematerialized sisi lain dinding bata Nah, itu masuk akal Ketika Anda bangun di pagi hari UD dan berakhir di Mars? Bagaimana ANDA bisa tidur dan bangun pada Jupiter? itu gila! Dan Anda dapat menghitung probabilitas UD ini terjadi Hal ini mungkin rendah. Hal ini sangat rendah, bahkan jika mereka harus menunggu seumur hidup alam semesta. Tapi untuk elektron, hal ini terjadi setiap saat. Itulah mengapa kita sebut Elektronik Semua modern keajaiban era elektronik, dan laser, dan microchip, akhirnya dari kenyataan elektron, tidak tahu ke mana harus UD tersebut, dapat berada di dua tempat sekaligus Bagaimana bisa? Di dua tempat sekaligus. Karena Anda tidak tahu di mana sebenarnya objek. ini banyak masalah yang disebabkan bahkan Einstein akhirnya meninggalkan Teori Quantum dan berkata "Aku tidak percaya Allah bermain dadu dengan alam semesta. " Namun keanehan ini dan ketidakpastian dibangun teori kuantum tetap model terbaik tersedia dari dunia sub-atomik SIFAT TERANG Orang dahulu telah pertanyaan mendasar: Apa itu membuat alam semesta? Mereka pikir tanah, udara, api dan air. Tapi kalau ini memang dunia, Jadi apa yang ringan? ANDA tidak dapat menyimpannya dalam kotak tidak bisa goyang, tidak bisa menyentuh ... Hal ini sementara dan di mana-mana Cahaya di mana-mana
dan tempat Semua pengalaman pencerahan itu cahaya Tapi pertanyaannya adalah: apa itu? Dan itu telah menghantui fisika selama ribuan tahun Fisika dianiaya? Untuk informasi, atau karena alasan lain yang datang ke kantor ini? Benar. Itulah mengapa beberapa pikiran yang lebih besar kembali ke Isaac Newton yang membuat studi pertama definitif tentang sifat cahaya Newton mengambil putih seperti sinar matahari, melewati prisma dan menunjukkan bahwa semua warna pelangi, yang timbul dari cahaya putih. Menunjukkan bahwa cahaya putih yang sebenarnya merupakan gabungan Sebesar merah, jeruk, kuning, biru Tidak rekombinasi juga? Benar. Ia juga menunjukkan bahwa balok merah, oranye, kuning, violet dapat digabungkan untuk menciptakan cahaya putih Jadi saya berpikir bahwa Newton partikel cahaya dalam beberapa cara Kecil sel darah saat ia menyebut mereka, Dan Newton berpikir cahaya yang adalah dalam arti sebuah sel hidup membentuk "sekarang" cahaya panggilan Dan jadi kami memiliki teori cahaya pertama: fakta bahwa cahaya terdiri dari partikel Namun demikian ada teori alternatif, saingan, Newton teori mengatakan bahwa cahaya adalah gelombang Dan ada seorang pria bernama Young tahun yang lalu bisa untuk menunjukkan cahaya yang memiliki sifat gelombang Saya pikir surfing misalnya, setiap surfer tahu bahwa hal itu dapat Naik pada gelombang Tapi kalau gelombang kedua datang ke UD dari sudut yang lain, dua gelombang mengganggu UD memberikan sebuah pola interferensi dan tentu saja jika Anda tidak hati-hati UD adalah menyapu Yah, Young menunjukkan bahwa dengan cahaya Dia mampu melewati cahaya melalui lubang kecil dan lulus cahaya melalui lubang kecil lain dan ini membenturkan dua gelombang dengan satu sama lain dan ada yang indah gangguan pola Jadi kita memiliki dua teori
saingan lampu Corpuscular teori cahaya Newton dan teori lainnya, gelombang Young Sekarang, Einstein mengambil langkah kedua dengan ini Well, Einstein mengatakan, dan di sini jenius adalah Einstein, mungkin keduanya benar Mungkin Newton menunjukkan kepada kita bahwa cahaya memiliki sifat partikel Dan Young menunjukkan kepada kita bahwa memiliki sifat-sifat gelombang cahaya dan kedua adalah manifestasi beberapa hal yang sama Bayangkan buta menonton gajah UD memainkan terompet dan berpikir gajah adalah ular UD menyentuh kaki dan berpikir bahwa gajah adalah pohon Dan gajah adalah sebuah fusi dari semua sifat-sifat Jadi Einstein memperkenalkan konsep dualitas Dualitas partikel dan gelombang Apa yang kita lihat di sini? Di sini kita melihat laser helium-neon. Memancarkan daya 1 mW Dan itu menunjukkan cahaya yang baik dan gelombang-partikel alam Lihat ini. Ini terlihat benar-benar seperti cahaya terdiri dari partikel Dalam berkas collimated sangat koheren, yang berarti bahwa semua gelombang bergetar berbarengan Bahwa jika mereka gelombang. Jika mereka gelombang. Sekarang ini lewat slot dualDan melewati slot mulai mengganggu dengan dirinya sendiri Gelombang mulai berpotongan dengan gelombang lain untuk menciptakan ... pola ini. Jadi seperti yang kita lihat di sini Gelombang mulai membubarkan Sekarang, jika gelombang foton tunggal, individu partikel ini hanya akan menjadi red dot Tapi itu adalah titik merah. Sepertinya pola gelombang. Ini menunjukkan dalam percobaan tunggal kedua sifat sel hidup y. .. gelombang cahaya. Dualitas cahaya. Butuh upaya gabungan tiga jenius, selama tiga abad, untuk membantu kita memahami cahaya seperti yang kita kenal sekarang. Jika mereka lakukan, sangat baik tinggal di ... Gelap kali ATAS NEUTRON atom itu.
Jadi kecil sulit dibayangkan. 72 triliun dari mereka muat pada sebutir pasir Temukan bagaimana atom dibuat kami mengarah ke penemuan berikutnya besar kita Untuk informasi, Aku pergi ke Fermilab, di luar Chicago dan bertemu dengan fisik John Womersley Bahkan 100 tahun yang lalu, orang-orang tahu bagaimana kecil atom dan berpikir bahwa elektron dan proton merata di sekitar atom Dan disebut model "Plum puding" Karena mereka berpikir bahwa elektron seperti kismis dalam puding, buah tersebar di seluruh bagian dalam puding Pada awal 1900-an, Ernest Rutherford fisikawan, melakukan percobaan untuk menjelajahi lebih lanjut struktur atom dipecat partikel alpha radioaktif di foil emas Dan ia ingin tahu apa yang terjadi ketika partikel alfa dampak emas Dia tidak berharap banyak terjadi: seperti paling langsung emas traverse tanpa dialihkan atau liar melengkung melengkung dalam sudut lebar Nah, apa yang terjadi? Yah, dia menemukan sesuatu yang sama sekali berbeda Dia mengatakan dia terkejut seolah-olah untuk melempar sebuah peluru artileri dari 380 mm pada selembar kertas jaringan terjadi pada proyektil dan bangkit kembali Beberapa partikel langsung terpental tanpa melalui foil emas Jadi, satu-satunya cara untuk ini terjadi adalah bahwa dalam atom, memiliki konsentrasi yang sangat kecil dan padat materi, dan tidak didistribusikan sebagai sebuah puding Rutherford disebut "core" konsentrasi ini padat Apa yang kita lakukan di sini di Fermilab adalah penerus dari percobaan ini Kami mengambil berkas proton dan bertabrakan dengan balok anti-proton, untuk melihat apa yang mereka terbuat dari proton Berkat penemuan Rutherford ilmuwan sekarang tahu bahwa struktur atom termasuk proton, elektron dan inti Tapi dengan mengorbankan James Chadwick mahasiswa Rutherford, lengkap dengan gambar penemuan neutron. Dan apa yang luar biasa dalam Detektor D-0, yang merupakan salah satu dari detektor partikel di LHC yang
pipa Itulah dimana proton luar dan anti proton sebenarnya beredar Dan mereka akan jatuh beberapa inci ke kanan Dan semua instrumentasi yang mengelilinginya, adalah tim yang kami mendeteksi hasil tabrakan tersebut Jenis bukti sekali lagi sejarah neutron Chadwick mampu melaksanakan percobaan yang menunjukkan itu dibuat inti, proton dan neutron Dan apa yang saya digunakan adalah Chadwick cerdas Teknik deteksi, itulah yang kita lakukan sekarang Jadi dalam besar perangkat seperti ini, ia menggunakan parafin Sebagaimana digunakan dalam lilin. Tepat! Apa yang saya lakukan adalah menggunakan Chadwick parafin ini untuk mencegat partikel yang muncul Proses radioaktif Dan tiba-tiba, semua bagian masuk ke dalam tempat Penemuan neutron sejarah berubah Pada tahun 1939 sekelompok ilmuwan dipimpin oleh Enrico Fermi digunakan sebagai neutron peluru untuk membagi atom, melahirkan usia nuklir Superkonduktor Fermilab adalah rumah dari salah satu yang terbesar partikel akselerator dunia 7.2 km bawah tanah cincin di mana partikel subatom dipercepat untuk kecepatan dekat dengan cahaya dan kemudian menabrak satu sama lain Untuk mencapai keberhasilan ini dukungan diperlukan Kami penemuan besar berikutnya: The Superkonduktor Siapa yang menemukan superkonduktivitas? Mengapa masalah besar? Sebelum Perang 1909, kira-kira seorang Belanda bernama fisik Heike Kamerlingh Onnes adalah yang pertama untuk mengetahui bagaimana lulus gas ke helium cair Dan begitu kami memutuskan bagaimana melakukannya dapat menggunakan helium cair sebagai pendingin untuk bahan lainnya menjadi sangat dingin Dia ingin belajar sifat bahan pada temperatur yang sangat rendah Salah satu hal yang orang peduli pada waktu itu
adalah bagaimana para tahanan listrik dari logam misalnya, bergantung pada suhu Naik? Mungkin lagi sangat resistif pada temperatur rendah Itu ide Onnes kemudian mengambil sampel air raksa yang bisa menjadi sangat murni Dan memasukkannya ke dalam perangkat seperti ini dan direndam dalam helium cair pendingin dalam kontainer Ia mengukur hambatan listrik untuk menurunkan suhu dan apa yang kami temukan adalah bahwa perlawanan untuk menurunkan suhu turun ... ... Sangat pelan Dan tiba-tiba mencapai sekitar 4,2 derajat di atas absolut nol resistensi jatuh ke nol. Sama sekali tidak The Mercury listrik tanpa perlawanan, tanpa ada energi Peder dan tidak menyelesaikan arus sama sekali. Dan itulah yang disebut superkonduktivitas. Jadi untuk melihat beberapa superkonduktor di lapangan, Kami turun ke terowongan sampai 10 meter di bawah padang rumput Illinois Ini adalah terowongan Fermilab akselerator Dalam terowongan ini kita memiliki roll besar superkonduktor elektromagnet, kita gunakan untuk kecepatan dan mengandung proton dan antiproton kita gunakan dalam penelitian sifat materi Dan sebagai terowongan besar adalah sekitar 6 km menyiapkan alat transportasi kecil Oh, bagus sekali! Indah, bukan? Ya itu! Jadi kita menggunakan superkonduktor di sini Superkonduktor membuat aliran arus listrik tanpa kehilangan energi dan kita dapat menggunakan kuat medan magnet generator Dan itulah yang kita lakukan di sini: Ini adalah magnet Jadi kita menggunakan magnet terus beredar proton dan antiproton di Tevatron, balik dan berputar di dalam cincin ini Mereka pergi ke kebahagiaan cahaya, 300 000 km per detik lebih cepat daripada kita Dan aku mempercepat keranjang untuk mencapai kecepatan yang Aku merasa besar! Benar Akselerator partikel Fermilab permintaan besar daya
Biayanya lebih dari 1 juta dolar listrik setiap bulan didinginkan superkonduktor untuk -268 derajat Celsius Intinya di mana listrik mengalir dengan nol hambatan Tantangan teknis saat ini adalah untuk menemukan superkonduktor, bekerja pada suhu tinggi dan dengan biaya yang lebih rendah Awal tahun 1980-an beberapa IBM peneliti di Swiss menemukan bahan kelas dengan superkonduktivitas pada suhu 100 derajat yang lebih tinggi bahwa jenis perangkat Sekarang 100 derajat di atas nol absolut, jauh dari suhu Anda kulkas Tentu saja Holy Grail adalah menemukan sebuah superkonduktor pada suhu kamar Karena sesuatu seperti jika aku bisa digunakan dalam konduktor listrik digunakan, akan merevolusi dunia benar-benar. Segala sesuatu di rumah Anda atau menggunakan driver perubahan motor listrik menjadi jauh lebih efisien sebagai hasilnya. Quark Penemuan kami berikutnya mengarah ke penyelidikan menemukan partikel Terkecil Universe Pertama, penemuan elektron Kemudian proton. Dan akhirnya neutron. Ilmu sekarang model baru atom Kecil fundamental yang membentuk semua materi. Dan setelah mereka dikembangkan akselerator, partikel yang bisa crash subatomik dengan kecepatan cahaya, hampir kecepatan cahaya, lusinan partikel baru dipisahkan dalam proses dan ditemukan Bahkan, banyak fisikawan mulai untuk merujuk kepada mereka Kebun binatang partikel Dalam '40s an dan awal 50 ' ketika penemuan apa yang disebut partikel asing mulai, Saya menjadi sangat tertarik. Tapi itu bidang eksentrik. Orang tidak merasa didorong untuk bekerja di dalamnya Fisikawan Amerika Murry Gell-Mann mulai melihat pola ciri dari semua anggota baru Partikel Zoo
Fitur ini biasa digunakan untuk membagi partikel menjadi keluarga Dalam proses ini terisolasi bagian inti atom yang lebih kecil's Yang nyata bagian yang proton dan neutron dibuat Sebagai ahli teori, saya tidak bisa menebak, benar-benar menemukan hal-hal baru, tapi mungkin diusulkan. Dan terbukti benar bisa menyebutnya penemuan dalam arti tertentu. Nah, apa yang saya lakukan adalah untuk mengajukan dari neutron dan proton tidak incremental, karena dianggap tapi dibuat bukan partikel lebih kecil yang disebut quark Dengan beberapa ciri yang sangat aneh Quark dari Gell-Mann adalah untuk partikel subatom apa Tabel Periodik pergi ke unsur kimia Dan pada tahun 1969 ia dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Fisika. Nya klasifikasi bagian hal kecil untuk membawa kekacauan kebun binatang partikel Saya pikir quark "suara" adalah suara yang bagus konstituen ini fundamental terdengar seperti nama yang baik untuk mendasar konstituen neutron dan proton, meson Quark. Tapi aku tidak tahu bagaimana menulis Saya pikir mungkin k-w-o-r-k Tapi kemudian, membalik-balik Finnegans Wake James Joyce hal yang saya lakukan dari waktu ke waktu Saya perhatikan baris ini: "Tiga quark untuk Muster Mark" dan saya pikir, tiga? Bagaimanapun merupakan angka yang sangat penting bagi quark Mungkin aku harus menulis q-u-a-r-k Yah, Gell-Mann berpikir bahwa quark itu nyata Pernah diharapkan seseorang menemukan Salah satu bukti paling awal bahwa ide itu benar quark Berasal dari percobaan teman-teman saya, di Stanford Linear Accelerator Apabila elektron tersebar proton Dan pada dasarnya apa yang mereka lakukan adalah untuk mengambil gambar mikroskop elektron proton dan memastikan teori dari tiga quark GAYA NUKLIR Kami mencari jawaban untuk pertanyaan alam semesta yang mengelilingi kita Ini telah diambil kita dari skala submicroscopic atom dan quark Pada terjauh mencapai
galaksi, dan seterusnya Penemuan terakhir yang kami Memang hasil berabad-abad dari upaya Laki-laki tak terhitung dan perempuan sains Sejak penemuan Sir Isaac Newton dan Michael Faraday Para ilmuwan percaya bahwa dua dasar kekuatan di alam Tetapi pada abad kedua puluh, ilmuwan menemukan bahwa ada dua lagi bekerja Dikenal sebagai kekuatan nuklir Memberikan kami total empat gaya sifat dasar Setiap bertindak pada rentang yang berbeda Kami memiliki gravitasi, kita masih di Bumi Tanpa gravitasi, by the way, kami akan terbang 1600 km / jam ke luar angkasa Itulah yang membuat kita tetap di lantai. Itu akan mengejutkan Dan benar-benar merusak hidup Anda Baseball Play akan sulit Mungkin harus ditahan di luar angkasa Ya, beberapa isu. Oke Lalu kami memiliki kekuatan elektromagnetik Cahaya yang menerangi dunia kita, radio, televisi dan segala macam gaya elektromagnetik Lalu ada dua kekuatan nuklir Operasi hanya pada jarak dekat. Kami memiliki kekuatan nuklir kuat yang memegang inti atom bersama-sama Dan gaya nuklir lemah Ini memberi kita peluruhan radioaktif Dan itulah yang benar-benar memanaskan pusat Bumi Jadi pusat Bumi adalah panas setelah miliaran tahun Itulah kekuatan gunung berapi, energi gempa bumi, energi lempeng tektonik adalah gaya lemah diwujudkan dalam panas Cara mengidentifikasi gaya lemah? Bagaimana kita tahu bahwa itu ada? Kita tahu bahwa itu ada Geiger counter karena kita Partikel-partikel muncul dari atom rip lainnya atom Dan itu menyebabkan muatan listrik lemah UD dapat mengukur beban menyebabkan klik "" di bawah meja Bagaimana mendeteksi gaya nuklir kuat? Nah, gaya nuklir kuat lebih sulit karena apa yang membuat
atom bersama-sama Untuk itu kita perlu tabrakan atom Untuk itu kita perlu crash partikel dan menghancurkan Seseorang dibandingkan ini untuk berusaha mencari bagaimana piano menarik sebuah tangga dan mendengarkan semua piano suara hancur jatuh dari tangga. Itu semua kami lakukan: atom bertabrakan dan membagi UD memiliki gravitasi, elektromagnetisme gaya lemah, gaya kuat Apa selanjutnya? Nah, kita sekarang tahu bahwa pasukan kuantum dapat diringkas dalam sesuatu yang disebut model standar Ini mungkin merupakan teori paling jelek diketahui ilmu Tapi sangat sukses di tingkat sub-atomik Saya akan memikirkannya seolah-olah selotip Dan bergabung dengan merekam aardvark, hiu dan jerapah ... dan menyebut hewan mengerikan, produk akhir evolusi Itulah apa yang seharusnya adalah teori utama Model standar dan sangat mengerikan Lalu kami memiliki gravitasi Indah, megah, agung Berdasarkan permukaan melengkung UD menangis, benar-benar menangis fisikawan Einstein persamaan dengan orang-orang Yah, jelas keduanya harus bergabung Hal ini disebut Teori Segalanya Teori yang bergabung empat kekuatan menjadi satu superyang ada pada awal waktu. Kami tidak tahu apakah Anda menemukan superYang mencakup empat kekuatan sifat dasar Kita tidak tahu apakah kita pernah dapat menulis teori fisik Semuanya tapi apa yang benar, Setiap penemuan eksplorasi lebih lanjut mengarah ke Dan kita manusia adalah spesies aneh dengan dorongan untuk memahami, jelajahi.
