Historija fizike- mjerenja

0
1796

Kako su kroz historiju ljudi pokušavali mjeriti fizikalne veličine i koje su mjerne jedinice i instrumente za mjerenje koristili. Razvojem saobraćaja došlo je do povezanosti među državama. Tako se pojavila potreba za uvođenjem istih mjernih jedinica u cijelom svijetu radi lakše trgovine i komunikacija. Potreba za mjerenjem nekih veličina postojala je još odavno. Ljudi su mjerili, dužinu, vrijeme i sami određivali mjerne jedinice navedenih veličina. U početku su mjerili tako što su za dužinu kao mjerne jedinice koristili neke dijelove tijela. Mjerili su je korakom, stopom, pedljom ili rasponom ruku. Nije postojala jedinstvena jedinica mjere za ovu kao ni za ostale fizičke veličine. Različiti ljudi kako znamo imaju različite dužine stopala šaka i koraka, kao i raspona ruku. Stoga se javila potreba za nekom univerzalnijom mjerom.

Mjerenje dužine

Stari Egipćani su za jedinicu mjere za dužinu koristili: lakat, dlan i palac. Rimljani su razdaljinu mjerili koracima stopom i širinom palca koju su zvali uncia. Riječ inč potiče od riječi uncia. Hiljadu koraka je jedna milja.

 

Engleski kralj Henri je uveo jedinicu za mjerenje dužine yard koja je bila jednaka dužini istegnute njegove lijeve ruke do vrha nosa. Njena brojna vrijednost iznosila je 0,9144 m. Ovakva mjera se zvala kraljevskom mjerom. Metar je bio prva mjerna jedinica za dužinu koja se nije bazirala na dijelovima ljudskog tijela.

 

Prva jedinica mjere za dužinu koja se ne bazira na dijelovima ljudskog tijela zove se metar. Na njemu se temelji metrički sistem mjerenja. Ustanovljen je kao mjerna jedinica prije 200 godina u Francuskoj. Izračunat je tako što se razdaljina između Sjevernog pola i ekvatora preko Pariza podjelila na 10miliona. Danas je metar određen dužinom puta koju pređe svjetlost za određeni diosekunde. Većina zemalja u svijetu danas koristi ovaj sistem mjerenja.

 

 

Rani satovi

Kada su htjeli mjeriti vrijeme ljudi su koristili ravnomjernost svakodnevnog položaja sunca. Kasnije su Egipćani izmislili vodeni, a Grci pješčani sat. Prije nekoliko hiljada godina ljudi i nisu morali tačno znati mjeriti vrijeme. Sami su brojali dane i pazili na godišnja doba, jer to su morali da znaju da bi mogli obrađivati zemlju. Danas se vrijeme mjeri precizno u sate i minute.

Oko 325. godine pre nove ere, satovi vode počeli su koristiti Grci, koji su ovaj uređaj nazvali clepsydra (“lopov vode”). Jedna od upotreba vodenog sata u Grčkoj, naročito u Atini, bila je vremenski raspored govora u sudskim sudovima. Neki atinski izvori pokazuju da je vodeni sat korišten tokom govora različitih poznatih Grka, uključujući Aristotela, dramskog pisca Aristofana i Demostenesa državnika

 

 

Prije 5000 godina stari Egipćani su svoj kalendar podjelili na 365 dana. Posmatrali su kretanje zvijezde Sirijus. Ova zvijezda se pojavljivala na nebu tačno svakih 365 dana tačno prije izlaska Sunca, kada su se dešavale poplave Nila. Kad bi prošle poplave i voda se povukla stari Egipćani su mogli obrađivati zemlju. Još veoma davno (u ljudskoj historiji) ljudi su počeli da osjećaju potrebu za mjerenjem vremena. Po našem saznanju, otprilike prije 5000 do 6000 godina, velike civilizacije na bliskom Istoku i sjevernoj Africi su počele da prave satove da bi dopunili svoje kalendare. Sa svojim postojećim birokratijama, formalnim religijama i drugim aktivnostima u procvatu, ove kulture su očigledno osjećale potrebu da uspješnije organizuju svoje vrijeme.

 

Sunčani satovi Sumerska kultura je izgubljena bez prenošenja svog znanja, ali su Egipćani očigledno bili naredna kultura koja je formalno podjelila svoj dan u dijelove slične našim satima. Obeliski (vitki spo-menik, sa blago nakošene četiri strane) su bili građeni najranije oko 3500 stare ere. Njegove po-kretne sjenke su formirale neku vrstu sunčanog sata, omogućavajući ljudima da podijele dan na jutro i popodne. Obelisk je takođe pokazivao najduži i najkraći dan u godini. Kasnije, dodatne oznake oko osnovice spo-menika su pokazivale dalje podjele za vrijeme. U potrazi za boljom preciznošću tokom cijele godine, sunčani satovi su evoluirali iz ravnih horizontalnih ili vertikalnih ploča u komplikovanije forme. Jedna verzija je bio hemisferični brojčanik, udubljenje u obliku zdjele, urezano u komad kamena, koji je imao centralni vertikalni ‘gnomon’ (uperivač) i urezan sa kompletom linija za sate za različita godišnja doba. Polukružni, za koji se kaže da je izumljen oko 300 godine p. n. ere, uklonio je nekorisnu polovinu hemisfere, da bi dobio izgled polovine zdjele urezane u četvrtasti blok kamena. Oko 30-te godine p. n. ere, Vitruvius je mogao opisati 13 različitih stilova sunčanog sata korišćenih u Grčkoj, Maloj Aziji i Italiji.

Vodene satove su takođe gradili Egipćani, upotrebljavali bi ih kada je bilo tmurno vrijeme ili noću. Voda je oticala iz kamene posude, a nivo vode je pokazivao vrijeme. Satovi od svijeće su upotrebljavani prije 1000 godina. Gorenjem svijeća je pokazivala vrijeme proteklo u satima. Ljudi su takođe koristili sunčne satove i kasnije. Tokom dana sunčeva sjena pada na brojčanik i označava vrijeme.

 

 

Vitezovi u srednjem vijeku su koristili pješčane satove. Galileo Galilej je posmatrao lampu kako se klati. To ga je podstaklo da izumi klatno. Satovi sa klatnom su prvi mogli mjeriti sekunde.

 

 

 

Prvi takav sat je izumio Kristijan Hajgens 1667. godine. Kvarcni satovi su na-pravljeni početkom ovog vijeka i oni dosta tačno pokazuju vrijeme. Najprecizniji su atomski satovi koje koriste naučnici za još preciznije mjerenje vremena. Oni odstupaju 1 sekundu svakih 300 000 godina.

 

 

Kalnedar

Egipćani su izmislili solarni kalendar snimanjem godišnjeg ponovnog pojavljivanja Siriusa (The Dog Star) na istočnom nebu. To je bila fiksna tačka koja se poklopila sa godišnjim poplavama Nila. Njihov kalendar imao je 365 dana i 12 meseci sa 30 dana u mesecu i dodatnih pet dana festivala na kraju godine. Međutim, oni nisu računali za dodatni deo dana, a njihov kalendar postepeno postaje netačan. Na kraju je Ptoleme III dodao jedan dan na 365 dana svake četiri godine. Sirijus je najsjajnija na našem nebu i može se vidjeti na kraju jeseni i zimi nisko nad horizontom. Pripada sazvežđu Veliki pas (Canis Maior) i u stopu prati sazvežđe Orion.

 

Mjerenje mase

Stari Egipćani su koristili sprave koje su slične sa današnjom vagom.

 

Vagu mudrosti napravili su fizičari iz arapskog svijeta. Vaga mudrosti je nešto što je izrađeno ljudskim intelektom, i usavršeno eksperimetom i probom; od velike je važnosti zbog svojih prednosti. Glavna namjena vage mudrosti je bilo određivanje specifične težine različitih tijela. To je opet sa svoje strane dalo mogućnost da se riješi cijeli niz praktičnih problema: određivati čistotu metala, raspoznavati ferolegure, ustanoviti stvarnu vrijednost novčanih moneta ,razlikovati originalno drago kamenje od falsifikovanog (lažnog) itd. Pri određivanju specifične težine i rješavanju navedenih problema autor široko primjenjuje Arhimedov zakon, mijerio je teret ne samo u vazduhu nego i u vodi.

 

 

Mjerenje temperature

 Galileo Galilej je 1596. godine napravio prvi termometar. Termometar je u obliku zatvorenog staklenog cilindra ispunjenog prozirnom tekućinom u kojoj su uronjeni utezi različite prosječne gustoće. Obično su izvedeni kao šuplje staklene kugle djelomično ispunjene tekućinama različitih boja. Gustoća prozirne tekućine ovisi o temperaturi, pa utezi čija je gustoća veća tonu na dno, a oni čija je gustoća manja plivaju pri vrhu’.

 

 

Anders Celsius, švedski astronom i fizičar, uveo je 1742. godine temperaturnu ljestvicu, koja je po njemu dobila ime. Zanimljivo je da je Celsius predložio da tačka smrzavanja bude 100o C, a tačka ključanja 0o C.

(Kelvin  William) Thomson; 1824 -1907) Engleski fizičar. Godine 1892. uzvišen je u plemićki sta-lež. Profesor u Glazgovu (Glasgow) (1846). Njegov glavni radni teren bio je nauka o toploti. On je definirao apsolutnu temperaturnu skalu (kelvinova skala); dao je opis za shvatanje pojma entropija, itd.

 

LEAVE A REPLY