Fizyka na przełomie XIXI i 

XX wieku

Co wiedziano przed stu laty?

 

 

Plan całego kursu

I.

Tło historyczne powstania 

szczególnej teorii względności 

(STW)

1.

Fizyka na przełomie wieków (XIX i XX)

2.

Prace poprzedzające sformułowanie STW

3.

Prace Einsteina z 1905 roku i późniejsze ich 

rozwinięcia

II.

Wczesna faza recepcji STW w Polsce

III.

Tło historyczne powstania ogólnej teorii 

względności (OTW)

IV.

Wzrost zainteresowania teorią 

względności w Polsce (1920-1939)

 

 

Bibliografia do części I

1. A.K. Wróblewski „Historia fizyki”, WN PWN 2007;
2. A.K. Wróblewski, „Einstein i fizyka 100 lat temu”,

 Postępy Fizyki, 57 (2006), s. 148-156;

3. A.K. Wróblewski, „Fizyka około roku 1900”, 

<

www.fuw.edu.pl/~akw/Fizyka_okolo_roku_1900_druk.pdf>; 

4. Ł.A. Turski, „Annus mirabilis 1905: wtedy i dziś”, 

Postępy Fizyki, 56 (2005), s. 269-275;

5. A. Krasiński, „Jak powstawała teoria względności?”, 

Postępy Fizyki, 54 (2003), s. 95-106;

6. S.L. Bażański, „Powstawanie i wczesny odbiór 

szczególnej teorii względności”, Postępy Fizyki, 56 
(2005), s. 253-261; 262-268;

 

 

Jak widziano fizykę przed stu 

laty?

„Le monde est 

aujourd’hui sans 
mystère”

Marcelin Berthelot (1885)

 

 

James Clerk Maxwell
 (1831-1879)

prace w latach 1854-1873,

1861-1865 sformułowanie teorii
elektromagnetyzmu 
(unifikacja elektryczności i magnetyzmu)

• Teoria przepowiadała istnienie fal elektromagnetycznych. 
• Maxwell wnioskował, ze względu na podobieństwo 

prędkości, że światło musi być falą elektromagnetyczną.

• Maxwell bazował na analogiach mechanicznych, ale jego 

prace przyczyniły się do przełamania mechanicyzmu.

Triumfy fizyki XIX w.

 

 

 

prawo Faradaya 

Zmienne w czasie pole magnetyczne 

wytwarza pole elektryczne 

 

prawo Ampère'a 

rozszerzone 

przez Maxwella 

Przepływający prąd oraz zmienne pole 

elektryczne wytwarzają wirowe pole 

magnetyczne 

 

prawo Gaussa dla 

elektryczności 

Źródłem pola elektrycznego są ładunki 

 

prawo Gaussa dla 

magnetyzmu 

Pole magnetyczne jest bezźródłowe, linie 

pola magnetycznego są zamknięte 

 

Równania Maxwella

gdzie:
D – indukcja elektryczna, [ C / m²] 
B – indukcja magnetyczna, [ T ] 
E – natężenie pola elektrycznego, [ V / m ] 
H – natężenie pola magnetycznego, [ A / m ] 
j – gęstość prądu, [A/m²] 
ρ – gęstość ładunku, [ C / m³] 
     – operator dywergencji, [1/m], 
     – operator rotacji, [1/m]. 

 

 

And God said…

 

 

 

 

 

…and there was light.

 

 

Einstein o Maxwellu

Abraham Pais, biograf Einsteina:

Według Einsteina, Maxwell był prawdziwym 

rewolucjonistą. 

Czysto mechaniczny obraz świata został zniszczony 

"przez wielką rewolucję, którą już zawsze będziemy 

wiązać z nazwiskami Faradaya, Maxwella i Hertza. Lwi 

udział w tej rewolucji należy przypisać Maxwellowi. 

[...] Od jego czasów uważamy, że rzeczywistość 

fizyczną opisują ciągłe pola. [...] Ta zamiana koncepcji 

rzeczywistości to najgłębsza i najbardziej owocna 

przemiana w fizyce od czasów Newtona". 

 

 

Heinrich Rudolf Hertz
(1857-1894)

odkrycie fal elektromagnetycznych (1886)

ogłoszenie wyników:
Zjazd Przyrodników i Lekarzy Niemieckich
w Heidelbergu (20 września 1889) 
referat: „O związku między światłem i elektrycznością”

 

 

Zaskakujące odkrycia i 

pomysły

1871 — korpuskularna natura promieni 

katodowych (problem budowy materii)

1895 — odkrycie promieni X (Wilhelm 

Röntgen)

1896 — odkrycie naturalnej 

promieniotwórczości (Henri Becquerel)

1900 — Planck postuluje hipotezę 

nieciągłości energii — zapoczątkował 
teorię kwantów

 

 

Jak wyglądała fizyka w 1900 

roku?

Dane wg A.K. Wróblewski, Historia 

fizyki

• Liczba fizyków na całym świecie: ok. 

1100

• Liczba wybitnych fizyków ok. 190

 

 

Liczba fizyków wg kraju 

pochodzenia

Źródło: A.K. Wróblewski, „Fizyka około roku 1900”, s. 70

 

 

Znani fizycy w 1900 roku

• Niemcy: Max Abraham, Paul Drude, Wilhelm Hallwachs, Johann Wilhelm Hittorf, 

Friedrich Kohlrausch, Philip Lenard, Otto Lummer, Walther Nernst, Max Planck, 
Ernst Prinsgheim, Carl Pulfrich, Wilhelm Conrad Röntgen, Heinrich Rubens, Emil 
Warburg, Wilhelm Wien

• Wielka Brytania: William Crookes, James Dewar, Joseph Larmor, Oliver Lodge, 

John Poynting, George Stokes, William Strutt (Lord Rayleigh), John Joseph 
Thomson, William Thomson (Lord Kelvin)

• Francja: Emil Amagat, Henri Becquerel, Marcel Brillouin, Marie Alfred Cornu, 

Pierre Curie, 

Maria Skłodowska-Curie

, Gabriel Lippmann, Eleuthere Mascart, 

Jean Perrin, Henri Poincaré

• Stany Zjednoczone: Josiah Gibbs, Samuel Langley, Albert Michelson, Henry 

Rowland, Robert Wood

• Holandia: Heike Kamerlingh-Onnes, Hendrik Lorentz, Johannes van der Waals, 

Pieter Zeeman

• Austro-Węgry: Ludwig Boltzmann, Roland Eötvös, Ernst Lecher, 

Karol Olszewski

• Rosja: Boris Golicyn, Piotr Lebiediew, Nikołaj Umow

• Szwecja: Johannes Rydberg

Źródło: A.K. Wróblewski, Historia fizyki, s. 425

 

 

Wybrane problemy fizyki XIX 

wieku

• Teoria Maxwella nie jest niezmiennicza ze względu 

na zmianę zmiennych (przy zmianie układów 

odniesienia) → wyróżnia układ odniesienia

• Czy fizykę można zredukować do teorii Maxwella? 

Skąd bierze się masa? (elektromagnetyczna teoria 

materii)

• W czym rozchodzą się fale elektromagnetyczne? 

>>> 

PROBLEM ETERU

 <<<