Primul sfert al secolului XX reprezintă unul dintre cele mai importante perioade din dezvoltarea fizicii moderne.

Teoriile care au luat naştere in aceasta perioada constituie baza fizicii din zilele noastre. In acest sfert de secol doua mari teorii s-au dezvoltat: teoria relativităţii si mecanica cuantica. Prima a fost opera unui singur om: Albert Einstein (cea mai reprezentativa personalitate din istoria fizicii) si a apărut in doua etape: teoria relativităţii restrânse, publicata in 1905 si teoria relativităţii generalizate, publicata in 1915, care extinde principiul relativităţii mişcării neuniforme, elaborând o nouă teorie a gravitaţiei. Alte contribuţii ale sale includ cosmologia relativistă, teoria capilarităţii, probleme clasice ale mecanicii statistice cu aplicaţii în mecanica cuantică, explicarea mişcării browniene a moleculelor, probabilitatea tranziţiei atomice, teoria cuantelor pentru gazul monoatomic, proprietăţile termice al luminii (al căror studiu a condus la elaborarea teoriei fotonice), teoria radiaţiei (ce include emisia stimulată), teoria câmpurilor unitară şi geometrizarea fizicii.

Una din formulele sale celebre este E=mc², care cuantifică energia disponibilă a materiei. Cercetările sale au contribuit (nu în mod direct aşa cum se crede) la realizarea bombei atomice şi la evoluţia studiului energiei nucleare.

Teoria cuantica a fost realizarea mai multor oameni de ştiinţa începând cu Max Planck. In toate domeniile fizicii moderne mecanica cuantica joaca un rol foarte important. Apariţia mecanicii cuantice si evoluţia ei in încercarea de a explica măsurătorile efectuate asupra radiaţiei termice Max Planck (1858-1947) este nevoit sa introducă o ipoteza revoluţionară pentru vremea respectiva. Conform acestei ipoteze lumina poate fi emisa si absorbita numai sub forma unor porţii discrete de energie. Pornind de la aceasta ipoteza Planck a dedus legea radiaţiei, lege obţinută tot de el si prin interpolarea unor date experimentale. Legea radiaţiei avea drept cazuri limită formulele mai vechi obţinute de lordul Rayleigh (1842-1919) si de James Jeans (1877-1946) valabile pentru frecvente mici. Aceasta deducţie a fost comunicata la 14 decembrie 1900 in fata Societăţii germane de fizica. Aceasta zi este considerata ziua de naştere a mecanicii cuantice.

Teoria lui Einstein a permis ca in 1916 R.A. Milikan (1868-1955) sa facă o determinare buna a valorii lui h din observarea frecventei si a energiei electronilor. In 1912, pornind de la aceleaşi idei, Einstein a stabilit legea fundamentala a fotochimiei potrivit căreia orice reacţie fotochimica consta in prima ei faza din absorbţia unei cuante luminoase si din transformarea pe care o produce la un singur atom sau la o singura molecula. O alta confirmare a teoriei lui Planck este si împrăştierea incoerenta a radiaţiilor Roentgen, descoperita in anul 1923 de către A.H.Compton (1892-1958).

Un domeniu in care teoria cuantica a lui Planck a avut un rol important este si fizica atomica. In anul 1911 Ernest Rutherford (1871-1937) a studiat experimental devierea particulelor la trecerea printr-o foita de aur. Devierile foarte mari observate in aceste experienţe de împrăştiere au dovedit ca sarcina pozitiva a atomului nu este distribuita in întreg corpul acestuia, cum se credea, ci este concentrata intr-un nucleu. A luat naştere in acest fel modelul atomic al lui Rutherford, in care electronii negativi se mişcau in jurul unor nuclee grele, încărcate pozitiv, aflate in centru. Acest model semăna oarecum cu sistemul solar. Modelul lui Rutherford avea o mare problema: un atom constituit conform acestui model nu era stabil. Electronii aflaţi in mişcare emiteau unde electromagnetice si aveau sa cada pe nucleu.

In anul 1913 Niels Bohr a propus un nou model atomic, care era o modificare a modelului lui Rutherford prin introducerea unor condiţii cuantice. in timp ce modelul lui Rutherford admitea pentru mişcarea unui electron in jurul nucleului atomic o succesiune constanta de orbite, in modelul Bohr condiţiile cuantice separau din acestea un sir discret de cercuri. Din acest model rezulta nivele energetice discrete pentru mişcarea electronului in jurul nucleului. Trecerea electronului de pe un nivel mai înalt pe

1

unul mai coborât se face cu emisia unei cuante a cărei energie este egala cu diferenţa energetica dintre cele doua nivele. Primul triumf al acestui model a fost explicarea spectrului hidrogenului de către Bohr. El găseşte pentru orbitele sale circulare că nivelele energetice discrete sunt egale cu 1/m2, înmulţit cu o constanta universala de proporţionalitate.

In istoria fizicii româneşti, trei mari fizicieni sunt reprezentativi pentru acea perioada:1. Dragomir M. Hurmuzescu (născut la 13 martie 1865, Bucureşti – decedat la 31 mai 1954,

Bucureşti), fizician, inventator, profesor la Universitatea din Iaşi, membru al Academiei Române, este fondatorul învăţământului electrotehnic din România. Colaborator al soţilor Curie, a avut contribuţii în domeniile electricităţii şi fizicii razelor X. A inventat dielectrina şi a construit electroscopul care-i poartă numele (1894). A pus bazele primului laborator de electricitate din ţară, transformat apoi în Şcoala de Electricitate de pe lângă Universitatea din Iaşi, prima şcoală de fizică experimentală. A înfiinţat primul post de radiodifuziune si a făcut primele transmisii prin telegrafie fără fir din tara.

2. Ştefan Procopiu (născut la 19 ianuarie 1890, Bârlad – decedat la 22 august 1972, Iaşi) a fost un fizician, profesor universitar şi inventator român. A descoperit Efectul Procopiu de depolarizare a luminii.

Descoperitor al Magnetonului Bohr-Procopiu (1919), nu i s-a acordă Premiul Nobel dintr-o neglijenţă a comisiei. Savantul de valoare mondială a încetat din viaţă în Iaşi la 22 august 1972, lăsând publicate 177 de lucrări ştiinţifice.

3. Nicolae Vasilescu-Karpen (născut la 28 noiembrie 1870, Craiova – decedat la 2 martie 1964, Bucureşti), a fost un om de ştiinţă, inginer, fizician şi inventator român. A efectuat o importantă muncă de pionierat în domeniul elasticităţii, termodinamicii, telefoniei la distanţă, electrochimiei şi a ingineriei civile. Membru titular al Academiei Române.

Pornind de la studiul evoluţiei fizicii, putem spune ca rolul acesteia in dezvoltarea ştiinţei este incontestabil.

Descoperirile în fizică ajung de cele mai multe ori să fie folosite în sectorul tehnologic şi uneori influenţează matematica sau filozofia. De exemplu, înţelegerea mai profundă a electromagnetismului a avut drept rezultat răspândirea aparatelor pe bază de curent electric - televizoare, computere, electrocasnice etc.; descoperirile din termodinamică au dus la dezvoltarea transportului motorizat, iar descoperirile din mecanică au dus la dezvoltarea calculului infinitezimal, chimiei cuantice şi folosirii unor instrumente precum microscopul electronic în microbiologie.

Astfel, marii inventatori ai vremii s-au putut folosi de descoperirile din domeniul fizicii, obţinând rezultate extraordinare care au revoluţionat epoca in care au apărut.

Sa luam ca exemplu maşina de spălat, care datează din 1901. Aceasta invenţie care ar fi trebuit să uşureze considerabil munca gospodinelor din întreaga lume, nu a avut succesul scontat in momentul lansării sale, mai ales pentru ca detergentul nu a fost inventat decât in 1916. Prima maşina automatica realizata de compania Bendix, a venit sa spele onoarea inventatorilor din acest domeniu abia in 1937.

Anul 1901 a fost, fără doar si poate, un an fast pentru ştiinţa, pentru ca in acelaşi an un electrician american a inventat aspiratorul, ce va fi comercializat mai târziu de compania Hoover.

Tot in 1901 bărbaţii au primit in dar primul aparat de ras, produs de Gillette. In următorii doi ani au fost puse la punct noi tehnologii printre care telegrafia fără fir si primul zbor

controlat din istorie, dus la bun sfârşit de fraţii Wright. In 1904 s-a constatat ca adăugând crom si nichel otelului acesta rezista mai bine la coroziune. Se

năştea astfel otelul inoxidabil, care va fi utilizat in realizarea majorităţii obiectelor de uz casnic.Tot in 1904 Marconi descoperă proprietăţile directive ale antenelor orizontale. Începe să utilizeze

dioda cu vid descoperită de Fleming în acelaşi an. Mai târziu, un canadian, Reginald Aubrey Fressenden, a pus la punct primul radio AM. O inovaţie care, înaintea televiziunii, a adus o modificare importanta in felul in care oamenii îşi petrec timpul liber.

In 1905, când Albert Einstein a descoperit relativitatea restrânsă (o teorie pe care putini au înţeles-o in epoca), utilizarea novocainei in timpul intervenţiilor chirurgicale a sunat începutul anesteziei. Pana atunci, chirurgii îşi anesteziau pacienţii dându-le câteva înghiţituri de whisky.

2

In 1906 Lee DeForest descoperă trioda cu vid. Abia in anul 1913 Meissner şi Edwin H. Armstrong introduc triodele cu vid pentru generarea undelor de înaltă frecvenţă, amplificare şi detecţie în emiţătoare şi receptoarele de radio.

In 1907, fraţii Lumiere, care au inventat, de asemenea, cinematografia, au pus la punct fotografia color .

In 1909 Marconi primeşte premiul Nobel pentru fizică pentru telegrafia fără fir împreună cu Karl Ferdinand Braun din Germania.

Automobilul exista încă de la începutul secolului al XX-lea, dar Henry Ford a fost cel care a inaugurat aceasta industrie, in 1909, prin realizarea faimosului model T, disponibil la un preţ de 250 $ intr-o vasta paleta de culori. Dar, Ford a inventat mai mult decât o simpla maşină, el a pus la punct o întreaga linie tehnologica pe care o vor imita majoritatea uzinelor de maşini din lume.

In anul 1910 fabrica Indian devenea cel mai mare producător de motociclete din lume, iar in 1913 ajungea la un record absolut de 32.000 de unităţi.

In anul 1910, fizicianului olandez Johannes Diderik van der Waals (n. 23 noiembrie 1837 in Leiden; d. 8 martie 1923 în Amsterdam) i se decernează Premiul Nobel pentru Fizică pentru munca sa în domeniul ecuației stării gazelor și lichidelor.

Tot in acelaşi an, Dunwody si Pickard construiesc primul post de radio cu detector cu galena (cristal de sulfura de plumb). Audiţia se făcea în difuzoare de forma unui cornet acustic (haut - parleur) sau căşti de telefonie.

Nici Romania nu lipseşte din istoria celor mai importante invenţii ai primilor 15 ani din secolul al XX-lea.

Inventatorii de renume mondial Traian Vuia, Grigore Brişcu, Henri Coandă, George Arion, Tache Brumărescu, Hermann Oberth, Nicolae Văideanu, Vasile Dimitrescu şi mulţi alţii au reuşit datorită spiritului lor inventiv să obţină performanţe remarcabile.

Între anii 1906-1915, oamenii de ştiinţă români au rezolvat problema zborului mecanic (Traian Vuia), au inventat avionul cu reacţie (Henri Coandă), au proiectat şi realizat primul avion cu decolare verticală din lume care a zburat la 27 mai 1911 (Tache Brumărescu) iar prof. dr. Vasile Dimitrescu a realizat două proiecte privind avionul invizibil.

Aviaţia militară română a luat fiinţă în anul 1910 datorită colaborării societăţii civile cu Ministerul de Război, iar primul avion militar de concepţie şi construcţie românească, proiectat de inginerul aviator Aurel Vlaicu şi realizat la Arsenalul Armatei, a zburat la 17 iunie 1910. Inginerul Aurel Vlaicu, care studiase la Şcoala Superioară Politehnică Regală Bavareză din Munchen, a devenit astfel primul pilot al armatei române. În ziua de 27 septembrie 1910, acesta a executat în cadrul manevrelor militare desfăşurate în sudul României un zbor de recunoaştere între localităţile Slatina şi Piatra Olt, predând prinţului Ferdinand, moştenitorul tronului, un document al Statului Major General al Armatei Române. În acest fel, România devenea a doua ţară din lume după Franţa care întrebuinţa avionul în timpul unor manevre militare.

Henri Coandă a realizat, in 1910, primul avion cu reacţie, "Coandă-1910". Expus la cel de-al doilea Salon de aeronautica din Paris, avionul a fost ignorat de lumea ştiinţifică, dar a fost remarcat de inginerul francez Gustave Eiffel care i-a spus inventatorului roman:"Tinere, te-ai născut cu 30 de ani, daca nu cu 50 de ani prea devreme". Profetice, cuvintele celebrului inginer francez s-au adeverit întocmai. Avionul cu reacţie ce nu a impresionat in 1910, a devenit o realitate după 1950.

Un eveniment petrecut in anul 1910, relatat de presa vremii si aşteptat cu sufletul la gura de oamenii convinşi ca Ziua Judecăţii de Apoi a venit, a fost trecerea cometei Halley foarte aproape de Pământ.

In noaptea de 18-19 mai 1910, când Pământul a trecut prin coada cometei Halley, mulţi oameni si-au astupat coşurile de pe acoperişuri si au sigilat uşile si geamurile caselor, temându-se ca vor fi asfixiaţi de gazele emanate de această cometă. A fost un moment in care toata lumea căuta o cale de scăpare. Mulţi începuseră să îşi mărturisească cele mai mari păcate, ajungându-se chiar la recunoaşterea unor crime. Judecata de Apoi părea iminentă şi părea ca nimeni nu va scăpa.

3

Mulţi nu se aşteptau să mai supravieţuiască până a doua zi si chiar s-au sinucis. Comercianţii au profitat de eveniment si au făcut bani mulţi. Au fost puse in vânzare medicamente împotriva cometei, toate cu efect placebo. Sticlele cu oxigen se vindeau si ele ca pâinea caldă.

Slujbele ţinute de preoţi erau ascultate de un număr record de oameni. Toţi se adăposteau pe unde puteau mai bine, in aşteptarea a ceea ce ei credeau că va fi sfârşitul lumii. Alţii, mai plini de viaţa, se adunau in cafenele si restaurante pentru a-si găsi sfârşitul intr-un mod plăcut.

Mulţi, din contra, se urcau pe acoperişurile caselor pentru a întâmpina cu demnitate sfârşitul lumii. Era vremea împăcărilor, a reconcilierilor. Toţi oamenii doreau sa fie cu cei dragi in ultimele lor clipe. Lumea devenise mai bună, chiar si pentru o noapte.

Pe atunci, nu existau mijloacele tehnologice de acum. Probabil că dacă in acea perioadă ar fi fost descoperit un telescop de putere mare, nu ar mai fi existat acele temeri legate de cometa.

Astăzi, fizica este un subiect vast şi foarte dezvoltat. Cercetarea este divizată în patru subcâmpuri : fizica materiei condensate; fizica atomică, moleculară şi optică; fizica energiei înalte; fizica astronomică şi astrofizică.

Majoritatea fizicienilor se specializează în cercetare teoretică sau experimentală, prima ocupându-se de dezvoltarea noilor teorii şi a doua cu testarea experimentală a teoriilor şi descoperirea unor noi fenomene. În ciuda descoperirilor importante din ultimele patru secole, există probleme deschise în fizică care aşteaptă a fi rezolvate. De exemplu, cuantificarea gravitaţiei este poate cea mai arzătoare dintre probleme şi cu siguranţă şi cea mai dificilă. Odată cu elucidarea acestei probleme, fizicienii vor avea o imagine mult mai clară despre interacţiunile din natură şi cu siguranţă multe dintre fenomenele şi obiectele pe care le întâlnim în astrofizică, de exemplu găurile negre, îşi vor găsi explicaţia într-un mod natural.

Bibliografie:

1. Istoria fizicii – Max von Laue2. http://forum.romanian-Romani-celebri –Fizica3. http://www.descopera.ro/stiinta-cele mai importante inventii

Elevi : Negrea Ştefania – Maria - Clasa: a 10-a A Tănăsescu Andrei - Clasa: a 10-a A Moroşan Andrei - Clasa: a 10-a A

4