Katalog ważnych odkryć naukowych - szlakami cywilizacji.

Wybitny polski astronom , matematyk, ekonomista, lekarz, twórca teorii heliocentrycznej. Urodził się w Toruniu jako syn kupca. Po śmierci ojca chłopcem zaopiekował się wuj kanonik, późniejszy biskup warmiński - Łukasz Watzenrode. Dzięki niemu Mikołaj Kopernik po ukończeniu szkoły parafialnej w Toruniu podjął studia (1491-1495) na wydziale sztuk wyzwolonych w Akademii Krakowskiej. W roku 1503 na uniwersytecie w Ferrarzc uzyskał doktorat z prawa kanonicznego. W latach 1504-1510 był sekretarzem swojego wuja i jego lekarzem przybocznym; w tym czasie przebywał głównie na dworze biskupim w Lidzbarku Warmińskim. Tu też powstał około roku 1507 zarys teorii heliocentrycznej, obalającej dotychczasowy powszechny pogląd, że Słońce krąży wokół Ziemi, a nie odwrotnie. W 1510 roku Kopernik osiedlił się we Fromborku. W tym roku opisał teorię heliocentryczną w rozprawie "Commentariolus", która jeszcze nie opublikowana, krążyła w wielu kopiach. W latach 1516-1519 i w roku 1521 pełnił w Olsztynie obowiązki zarządcy dóbr kapitulnych. Podczas wojny polsko-krzyżackiej (1520-1521) bronił olsztyńskiego zamku. Najważniejszym dziełem, które powstawało w latach 1515-1530, była rozprawa "De revolutionibus orbium coelestium" czyli (lac) "O obrotach sfer niebieskich", opublikowana w Norymberdze w roku 1543.

Od najdawniejszych czasów człowiek posiadał pewne wyobrażenia na temat otaczającego go świata. Pierwsze wyobrażenia nie miały charakteru naukowego. Mieszkańcy starożytnych Indii wierzyli, że Ziemia jest płaska i spoczywa na grzbietach czterech słoni stojących na skorupie olbrzymiego żółwia pływającego po nieskończonym oceanie. Mieszkańcy Mezopotamii uważali, że Wszechświat jest podobny do pokoju, w którym płaska Ziemia pełni rolę podłogi a sufitem jest płaskie sklepienie niebieskie. Wkrótce, wraz z rozwojem astronomii zaczęły pojawiać się bardziej dojrzałe choć może mniej sympatyczne teorie.

Teoria geocentryczna.
W naturalny sposób za centrum Wszechświata pierwsze teorie uważały Ziemię. System zakładający, że w centrum Wszechświata znajduje się Ziemia, obiegana dookoła przez planety,Księżyc i Słońce a na zewnątrz otoczona sferą gwiazd stałych nazywa się systemem geocentrycznym (z greckiego Geos - Ziemia i centrum - środek). Koncepcja ta rozwinęła się wstarożytnej Grecji.
Ostateczny kształt nadał jej Klaudiusz Ptolemeusz (ok. 100 - ok. 168) Grek pochodzący z egipskiej Tebaidy, autor wielu prac z dziedziny matematyki, astronomii, geografii i muzyki. Kształcił się i rozwijał swoją działalność naukową w Aleksandrii. Jego głównym dziełem była (zachowana) tzw. "Księga matematyczna", zwana inaczej "Mathematiké sýntaksis" (13 ksiąg), która dotarła do Europy w arabskim przekładzie jako Almagest. W pracy tej Ptolemeusz przedstawił system geocentryczny. Stała się ona podstawą naukowego poglądu na świat do czasów M. Kopernika. Przypuszczalnie był też autorem prac z dziedziny geometrii: "O odległości", "Elementy", "O teorii równoległych", "Mechanika". Stworzył też tablice astronomiczne oraz "Czteroksiąg" (dotąd zachowany). Napisał również pracę z geografii "Nauka geograficzna", gdzie wyznaczył położenie (nie zawsze poprawne) 8000 miejscowości. Zajmował się optyką i muzyką. W pracach swych opierał się na badaniach uczonych greckich.

Dość szybko astronomowie zorientowali się, że założenie, jakoby planety obiegały Ziemię po orbitach w kształcie okręgów jest sprzeczne z wynikami obserwacji astronomicznych. Gdy obserwujemy ruch planety na tle sfery niebieskiej widzimy, że nie porusza się ona ruchem jednostajnym ale przyspiesza, zwalnia, a czasami nawet cofa się. Gdyby planety obiegały Ziemię ruchem jednostajnym po okręgu coś takiego byłoby niemożliwe - obserwowany ruch planet powinien być jednostajny. Rozwiązanie tłumaczące tę sprzeczność bez rezygnowania z centralnej pozycji Ziemi we Wszechświecie znalazł grecki matematyk i astronom, Euksodos z Knidos a rozwinął je Ptolemeusz. Przyjęto, że ruch planet nie jest prostym ruchem po okręgu.
W modelu Ptolemeusza po orbitach kołowych, zwanych deferentami, poruszają się mniejsze okręgi, zwane epicyklami, a dopiero po nich poruszają się planety.Tak skonstruowany model znacznie lepiej tłumaczył zjawiska zachodzące na niebie. Ponieważ zdarza się, że planeta w swoim ruchu po mniejszym okręgu porusza się w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu po orbicie więc możliwe jest, że planeta okresowo zwalnia i przyspiesza lub nawet cofa się. W swoim dziele pod tytułem "Almagest" Ptolemeusz przedstawił skonstruowany w ten sposób system i wykazał przez skomplikowane obliczenia, że pozwala on dość dokładnie przewidywać ruchy ciał niebieskich. "Almagest" był powszechnie uznawany i czytany aż do czasów Kopernika.

Teoria heliocentryczna.
Dalsze obserwacje astronomiczne wykazały, że również ten system nie jest idealnie zgodny z rzeczywistością. Konieczne stawało się dodawanie kolejnych epicykli, żeby dopasować model do pomiarów i system stawał się coraz bardziej skomplikowany. Pierwotnie zaletą systemu geocentrycznego była możliwość prostego, eleganckiego i w miarę dokładnego objaśniania zjawisk astronomicznych. W miarę rozwoju stawał się coraz dokładniejszy, tracił jednak swoją zaletę jaką była elegancja i prostota. Wielu astronomów podejrzewało, że ruch ciał niebieskich powinien dać się wyjaśnić w prostrzy sposób.
Pierwszą osobą, która zaproponowała model heliocentryczny (z greckiego helios - Słońce) był żyjący w II w. p.n.e. Arystarch z Samos. Zauważył on, że dziwne zachowanie planet można wyjaśnić przez umieszczenie w centrum świata nie Ziemi lecz Słońca. Okaże się wtedy, że ruch planet widziany z również poruszającej się Ziemi może przypominać ten dziwny ruch, który obserwują astronomowie.

Był gorącym zwolennikiem i propagatorem teorii Kopernikowskich. Po ukończeniu studiów uczył w Grazu w latach 1594-1600 astronomii i matematyki. W tym okresie podjął próbę ustalenia liczbowej harmonii w Układzie Słonecznym, a swoje przemyślenia przedstawił w pracy z 1596 roku "Prodromus dissertationem mathematicarum continens mysterium cosmographiaem". Wieloletnią analizę obserwacji przeprowadzonych przez Brahego i swoje spostrzeżenia na ten temat opublikował w roku 1609 w rozprawie 'Astronomia nova'. Związek między odległościami i okresami obiegu planet opisał w pracy 'Harmonices mundi...' z roku 1619. W latach 1612-1626 był wykładowcą matematyki w Linzu. Od roku 1626 do 1628 przebywał w Ulm, a następnie w Żaganiu. Mimo ciągłego niedostatku i tragedii osobistych (śmierć żony i dzieci oraz proces matki oskarżonej o czary) nie zaprzestał działalności naukowej. Zmarł z wyczerpania (po 400-kilometrowej podróży konnej) w Regensburgu, dokąd przyjechał po należne mu pieniądze. W torbie podróżnej uczonego znaleziono 57 egzemplarzy sporządzonych przez niego obliczeń położeń ciał niebieskich (tzw. efemeryd) na rok 1631, 16 egzemplarzy tablic ruchu planet oraz 7 fenigów.

Na skutek prześladowań religijnych musiał opuścić Graz i udał się do Pragi, gdzie pracował w latach 1600-1612. Przez rok (1601) współpracował z Tycho Brahem, m.in. przy sporządzaniu tablic ruchu planet, które opracował po jego śmierci ('Tabulae Rodolfinae', 1627). Praca nad tablicami przyczyniła się do odkrycia praw znanych jako prawa Keplera.

Pierwsze prawo - orbita każdej planety ma kształt elipsy ze Słońcem w jednym z jej ognisk.

Drugie prawo - promień wodzący planety zakreśla równe pola w równych odstępach czasu.

Trzecie prawo - kwadraty okresu obiegów dwóch planet wokół Słońca są wprost proporcjonalne do sześcianów ich średniej odległości od Słońca. (Ta)² / (Tb)² = (Ra)³ / (Rb)³
gdzie Ta, Tb - to okresy obiegu planet a i b wokół Słońca, a Ra i Rb - to odpowiednie odległości tych planet od Słońca.

Wieloletnią analizę obserwacji przeprowadzonych przez Brahego i swoje spostrzeżenia na ten temat opublikował w roku 1609 w rozprawie 'Astronomia nova'. Związek między odległościami i okresami obiegu planet opisał w pracy 'Harmonices mundi...' z roku 1619. W latach 1612-1626 był wykładowcą matematyki w Linzu. Od roku 1626 do 1628 przebywał w Ulm, a następnie w Żaganiu. Mimo ciągłego niedostatku i tragedii osobistych (śmierć żony i dzieci oraz proces matki oskarżonej o czary) nie zaprzestał działalności naukowej. Zmarł z wyczerpania (po 400-kilometrowej podróży konnej) w Regensburgu, dokąd przyjechał po należne mu pieniądze. W torbie podróżnej uczonego znaleziono 57 egzemplarzy sporządzonych przez niego obliczeń położeń ciał niebieskich (tzw. efemeryd) na rok 1631, 16 egzemplarzy tablic ruchu planet oraz 7 fenigów. Oprócz rozpraw astronomicznych Kepler pisał także prace z zakresu matematyki i fizyki oraz jest wynalazcą tzw. lunety keplerowskiej zbudowanej z 2 soczewek skupiających.

[ zwiń temat ]..[ pełne opracowanie ]

Urodził się w 1646 roku w Lipsku jako syn profesora filozofii miejscowego uniwersytetu. Wstępując na tutejszy Uniwersytet miał 15 lat. Po studiach filozoficznych na uniwersytecie w Lipsku zakończonych rozprawą naukową "De principio individuali" (1663), wyjechał do Heidelbergu, a potem Jeny , aby studiować fizykę, matematykę i prawo. Po powrocie do rodzinnego Lipska przez jakiś czas pracował na uniwersytecie. Po uzyskaniu tytułu doktora praw na podstawie rozprawy p.t. "De casibus perplexis in jure" (1667), wstąpił do służby dyplomatycznej i został wysłany na dwór Ludwika XIV. W czasie pobytu w Paryżu (1672-1676) opracował podstawy rachunku różniczkowego i całkowego, ogłoszone w rozprawach: "Nova methodus pro maximis et minimis" (1684) oraz "De geometria recondita et analysi indivisibilium atque infinitorum" (1686). Od r. 1676 pełnił obowiązki bibliotekarza i historiografa przy dworze hanowerskim. W tym okresie napisał: "Codex juris gentium diplomaticus" (1693-1700), "Accesiones historicae" (1698-1700), "Scriptores rerum Brunsvicensium illustrationi inservientes" (1707-1711). Dzięki licznym podróżom i wizytom na europejskich dworach miał okazję poznać wszystkich ważniejszych filozofów i naukowców swoich czasów. Osobiście przyjaźnił sił ze Baruchem Spinozą . Jego wielkimi adwersarzami byli między innymi: Wolter oraz Newton, z którym prowadził publiczny spór o to, kto jest twórcą rachunku różniczkowego.
Gottfried Wilhelm Leibniz zmarł w Hanowerze w wieku 70 lat.

Powszechnie uważa się, że pierwsze komputery powstały w latach czterdziestych XX wieku, to należy zauważyć, że ich skonstruowanie jest wynikiem osiągnięć niemalże całej naszej cywilizacji. Można bez ryzyka przyjąć, że historia tego, co dziś nazywamy komputerem, sięga nawet tysięcy lat. I choć dzisiejsze zastosowania komputera wykraczają daleko poza ich pierwotne przeznaczenie to jednak ich idea matematyczna pozostaje wciąż ta sama i opiera się się na binarnym systemie liczbowym.
W roku 1677 Leibniz zainteresował się systemem binarnym w zastosowaniu do obliczania ułamków dziesiętnych. W dniu 15 marca 1679 roku Leibniz opublikował 6 stron liczącą pracę "De Progresio Dyadica", która została przełożona na język niemiecki i zatytułowana "Rechnung mit Null und Einz", a więc liczenie za pomocą zer i jedynek. Leibniz tak był zachwycony własnościami i możliwościami systemu binarnego, że zaproponował księciu Brunszwiku bicie srebrnego medalu na cześć systemu dwójkowego: "na pożytek przyszłych pokoleń". Do tego jednak nie doszło, gdyż książe wkrótce zmarł.

Angielski, matematyk, fizyk i astronom. Urodził się na wsi, w okolicy Cambridge. Matka chciała, by po śmierci ojca zajął się pracą na roli. W wieku 18 lat Isaac Newton rozpoczął studia matematyczne w Cambridge. W roku 1665 musiał je przerwać ponieważ z powodu wybuchu epidemii czarnej ospy w Anglii zamknięto uniwersytet. Ponad rok mieszkał w rodzinnej wsi, spędzając czas na rozmyślaniach matematycznych i przyrodniczych. Czas ten, jak stwierdził później, był najbardziej owocnym okresem jego życia.
Wtedy to właśnie zrodziła się większość jego idei, które potem jedynie weryfikował, formułował, uściślał i publikował. Po ukończeniu studiów w Cambridge był w latach 1669-1701 profesorem tej uczelni. Był twórcą koncepcji korpuskulamej teorii światła, według której promieniowanie świetlne jest strumieniem cząstek zwanych korpuskułami, wysyłanych przez ciało świecące. Odkrył rachunek różniczkowy i całkowy niezależnie od Gottfrieda W. Leibniza.

W roku 1672 został członkiem londyńskiego Royal Society (Towarzystwa Królewskiego), a w roku 1699 dyrektorem mennicy królewskiej. W tym samym roku przyjęto go w poczet członków Akademii Nauk w Paryżu. Od roku 1703 był prezesem Royal Society. W 1705 roku otrzymał szlachectwo. Newtona zalicza się do największych uczonych w dziejach ludzkości. Najważniejszym dziełem, opublikowanym w 1687 roku, było „Philosophiae naturalis principia mathematica" („Matematyczne zasady filozofii przyrody"). Uczony przedstawił w nim najważniejsze swoje poglądy naukowe o przestrzeni, czasie, siłach i masie oraz podał ogólne schematy rozwiązywania poszczególnych zagadnień z dziedziny fizyki, matematyki i astronomii.
W dziele tym podał także trzy zasady dynamiki oraz sformułował prawo powszechnego ciążenia. Na ich podstawie opracował m.in. teorię ruchu planet, uzasadnił trzy prawa Keplera, wyjaśnił zjawisko przypływu i odpływu, a także zjawisko precesji (ruchu osi obrotu własnego bryły poruszającej się wokół nieruchomego punktu). Obliczył stosunek masy Ziemi, Jowisza i Saturna do masy Słońca. Dokonał także ważnych odkryć w dziedzinie optyki: jak dyspersja i interferencja światła. Odkrył rachunek różniczkowy i całkowy niezależnie od Gottfrieda W. Leibniza. Był twórcą koncepcji korpuskulamej teorii światła, według której promieniowanie świetlne jest strumieniem cząstek zwanych korpuskułami, wysyłanych przez ciało świecące. W uznaniu zasług Isaaca Newtona pochowano w opactwie westminsterskim - w miejscu wiecznego spoczynku władców Anglii.
Model opisany przez Kopernika i Keplera daje dobry opis ruchu ciał niebieskich. Nie mówi on jednak nic o przyczynie tych ruchów. W czasach, gdy żyli ci uczeni powszechny był pogląd jakoby ciała niebieskie nie podlegają prawom fizyki ziemskiej. Hipotezę, że świat stanowi jedność i że zachowanie kuli armatniej opisują te sama prawa, które opisują również ruchy planet jako pierwszy wygłosił Isaak Newton żyjący w latach 1643 - 1727. Uczony ten doszedł do wniosku, że gdyby na planetę nie działała żadna siła to musiałaby ona poruszać się po linii prostej albo pozostawać w spoczynku. W związku z tym, skoro planety poruszają się po elipsach to prawdopodobnie działa na nie jakaś siła, zakrzywiająca ich tor. Newton domyślił się, że źródłem tej siły jest Słońce i że natura tych sił jest taka sama jak natura sił powodujących spadanie ciał na powierzchnię Ziemi. Newton nazwał je siłami grawitacji czyli wzajemnego przyciągania i sformułował prawo mówiące, że każde dwa ciała przyciągają się z siłą wprost proporcjonalną do iloczynu ich mas a odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między nimi.

F = G(M₁M₂) / r²

[ zwiń temat ]..[ pełne opracowanie ]

Amerykanin o holenderskich korzeniach - jeden z najbardziej znanych, twórczych i przedsiębiorczych wynalazców na świecie. Dorobek założonych i administrowanych przez niego laboratoriów to około 5000 patentów, spośród których 1.093 wystawionych jest na jego nazwisko. Założyciel prestiżowego czasopisma naukowego Science (1880).
Samouk, od 1927 członek Narodowej Akademii Nauk w Waszyngtonie. Wśród wynalazków: udoskonalenie telefonu Bella przy użyciu cewki indukcyjnej i mikrofonu węglowego, fonograf (1877), żarówka elektryczna (1879), w latach 1891 - 1900 pracował nad udoskonaleniem metody wzbogacania rud żelaza, w 1883 odkrył zjawisko emisji termoelektronowej, a w 1904r. zbudował pierwszy akumulator zasadowy niklowo-żelazowy. Zorganizował w Menlo Park pierwszy w świecie instytut badań naukowo-technicznych,.W latach 1881/82 zbudował w Nowym Jorku pierwszą w świecie użytkową elektrownię. Dzieki swojej pracy stał się właścicielem wielu przedsiębiorstw w Ameryce Północnej i w Europie.

Chyba najgłosniejszym wynalazkiem Edisona była żarówka, do której wytworzenia przetestował 6000 różnych materiałów, które mogłyby się nadawać jako włókno do żarówki. Stworzono ją w końcu w roku 1879 z pomocą nitki, drutu, metalowego klocka, pieca i właśnie włókienka bawełnianego. Pierwsza żarówka paliła się przez 13 godzin, po czym bańka pękła. A na Boże Narodzenie Edison oświetlił swój dom i laboratorium mnóstwem nowych lamp. Tak ludzie poznali światło z żarówki elektrycznej. Edison dokonał później jeszcze wielu ważnych rzeczy: stworzył prądnicę, by ograniczyć monopol przemysłu gazowniczego. Dzięki niej, 4 września 1882 roku przy Pearl Street w Nowym Jorku, zapłonęło 400 lamp. Nadeszła era elektryczności.

W dwa lata po ślubie z drugą żoną, Edison ulepszył fonograf w roku 1887. Następnie Edison opracował jeszcze kinetoskop, wybudował własną kopalnię rudy, jednak przedsiębiorstwo zakończyło się klapą.

W 1901 roku Edison postanowił stworzyć metodę budowy na masową skalę betonowych domów mieszkalnych, na które stać byłoby każdą ciężko pracującą rodzinę amerykańską. Miano je wznosić w nowych osiedlach za nie więcej niż 1200 dolarów. Ze zgłoszenia patentowego wszystkie elementy budynku, ściany zewnętrzne i działowe, dach, schody, stropy, okna mansardowe, a nawet spiżarnie i ozdobne sufity zbudowane są z betonu o kruszywie kwarcowym z domieszką gliny, wlewanego od góry w żeliwne "deskowanie" w ciągu 6 godzin. Po upływie 10 dni beton utwardzał się całkowicie i deskowanie usuwano; wystarczyło tylko dodać drzwi i okna i dom był gotów. Następnie Edison udoskonalił akumulator samochodowy, jednak i to nie przyniosło takich rezultatów, jakich się spodziewał osiągnąć. Edison nie wierzył w zbawienne skutki gimnastyki, żuł stale tytoń i palił po kilka cygar dziennie. Pod koniec życia cierpiał na wrzody, cukrzycę i stany zapalne nerek.
Umierając 18 października 1931 roku, ocknął się na chwilę ze śpiączki i powiedział do pochylonej nad nim żony: "Bardzo pięknie jest po tamtej stronie"

Fizyk niemiecki, autor prac z zakresu termodynamiki, promieniowania termicznego, teorii kwantów, energii, dyspersji, optyki i teorii względności. Studiował na uniwersytetach w Berlinie i w Monachium; w wieku dwudziestu jeden lat otrzymał stopień doktorski z fizyki (summa cum laude) na monachijskim uniwersytecie. Przez pewien czas wykładał na uniwersytecie w Monachium, a następnie w Kilonii. W 1889 r. został profesorem uniwersytetu w Berlinie i pracował tam aż do 1928 r., to jest do przejścia na emeryturę w wieku siedemdziesięciu lat. W grudniu 1900 r. niemiecki fizyk Max Planck zaskoczył świat nauki śmiałą hipotezą, że energia promieniowania (to znaczy energia fal świetlnych) nie jest emitowana w sposób ciągły, lecz w postaci małych porcji czy "paczek", które nazwał kwantami. Hipoteza Plancka, sprzeczna z klasycznymi teoriami światła i elektromagnetyzmu, stanowiła punkt wyjścia dla teorii kwantowych, które później zrewolucjonizowały fizykę, i pozwoliła lepiej zrozumieć naturę materii oraz promieniowania. W roku 1918 otrzymał Nagrodę Nobla z fizyki.

Pomysł ograniczenia elektronów do pewnych szczególnych orbit wprowadził Max Planck formułując hipotezę, że światło jest strumieniem wielu porcji energii i że ilość energii w każdej porcji związana jest z częstością n wzorem:

E = hn

gdzie: h - stała Plancka, uniwersalna stała fizyczna o wartości 6,63*10^-34 J*s

Emitowana porcja energii nosi nazwę fotonu. Oznacza to, że strumień światła lub innego promieniowania elektromagnetycznego jest w istocie strumieniem fotonów.

[ zwiń temat ]..[ pełne opracowanie ]

Urodził się 30 sierpnia 1871 - a zmarł 19 października 1937 w Cambridge. Był chemikiem oraz fizykiem z Nowej Zelandii. Rutherford jako pierwszy potwierdził istnienie jądra atomowego. Pracował w Cambridge pod kierownictwem Sir Josepha Johna Thomsona w Laboratorium Cavendisha. Tam też uzyskał stopień doktora. Otrzymał katedrę fizyki na uniwersytecie w Montrealu. Zajął się badaniem promieniotwórczości naturalnej. Wykrył cząstki alfa i beta. Cząstki alfa to, jak stwierdził w 1899 roku, strumień atomów helu pozbawionych elektronów, a cząstki beta - to elektrony. Badając zachowanie pierwiastków radioaktywnych wykazał, że jego źródłem jest naturalny rozpad atomów. W roku 1908 otrzymał za to odkrycie Nagrodę Nobla z chemii. W roku 1907 Rutherford podjął pracę na Uniwersytecie Manchesterskim. Wykonał szereg badań właściwości cząstek. Cząstki alfa przepuścił przez bardzo cienką złotą folię. Rozkład kątowy rozproszonych cząstek skłonił Rutherforda do wniosku, że cała masa oraz dodatni ładunek atomu skupiony jest w niewielkiej objętości. W taki to sposób potwierdził eksperymentalnie istnienie jądra atomowego. Innym ważnym osiągnięciem Rutherforda było dokonanie przemiany atomów azotu w tlen.

Badając zachowanie pierwiastków radioaktywnych wykazał, że jego źródłem jest naturalny rozpad atomów. W roku 1908 otrzymał za to odkrycie Nagrodę Nobla z chemii. W roku 1907 Rutherford podjął pracę na Uniwersytecie Manchesterskim. Wykonał szereg badań właściwości cząstek Cząstki alfa przepuścił, przez bardzo cienką złotą folię. Rozkład kątowy rozproszonych cząstek skłonił Rutherforda do wniosku, że cała masa oraz dodatni ładunek atomu skupiony jest w bardzo niewielkiej objętości. W taki to sposób potwierdził eksperymentalnie istnienie jądra atomowego.
W 1908 roku Rutherford stwierdził, że promieniowanie α to atomy helu pozbawione elektronów. Mają więc one ładunek przeciwny do elektronowego. Zaprojektował doświadczenie z rozpraszaniem cząstek α na atomach cienkiej złotej folii. Okazało się, że tylko 1 cząstka a na 8000 odbijała się od folii. Reszta przechodziła jak nóż przez masło.
Na podstawie uzyskanych wyników tego eksperymentu Rutherford stwierdził, że prawie cała masa atomu i cały dodatni ładunek skupiony jest w małym jądrze atomowym zajmującym około 1/100 000 000 000 objętości atomu. Był rok 1911. Interpretacja eksperymentu była trafna i jest on uważany za odkrywcę jądra atomowego.
Tak więc według Rutherforda, w centrum sferycznego atomu, niczym Słońce w centrum Układu Słonecznego, tkwi jądro atomowe. Dookoła niego krążą elektrony. Zgodnie z tym modelem, głównym składnikiem materii jest próżnia, bo to ona zajmuje największą objętość atomu.
Ponadto w 1914 r. wykazał falową naturę promieniowania γ, a w 1919 r. przeprowadził pierwszą sztuczną przemianę jądrową i odkrył proton – jeden z dwóch składników wszystkich jąder atomowych (tylko jądro najlżejszego izotopu wodoru jest jednoskładnikowe – zawiera tylko jeden proton).
Ta pierwsza, sztuczna przemiana jądrowa, przeprowadzona przez Rutherforda ma postać:

jądro azotu¹⁴₇ + cząstka α → jądro tlenu¹⁷₈ + proton

Model atomu jako ciasta z rodzynkami sformułowany przez Thomsona, musiał pójść do kosza. Wyniki wielokrotnie powtarzanego eksperymentu pozwoliły Rutherfordowi na sformułowanie tzw. "planetarnego modelu budowy atomu".
W modelu tym, atom miał być zbudowany jak mini układ słoneczny, co wielu uczonych sugerowało już wcześniej. We wnętrzu tego układu miało znajdować się dodatnio naładowane jądro atomowe, a wokół jądra krążyć miały ujemnie naładowane elektrony. Jądro w porównaniu do atomu jest znacznie mniejsze, ponieważ tylko nieliczne cząstki ulegały odbiciu lub odchyleniu.
Model Ernesta Rutherforda nazwany modelem "planetarnym" (elektrony obiegają jądro podobnie jak planety obiegają Słońce) bardzo dobrze tłumaczył zebrane dane doświadczalne. Jednak nadal pozostawało wiele znaków zapytania. Zgodnie z klasyczną mechaniką poruszający się dookoła jądra elektron powinien emitować falę elektromagnetyczną. Emisja taka jest związana z ucieczką pewnej energii z układu elektron-jądro. Takiego zjawiska jednak nie obserwowano. Atomy większości pierwiastków są trwałe. Równie ważne było pytanie, dlaczego jądro atomowe mające duży ładunek dodatni nie rozpada się.
Wg Rutherforda atom miał być zbudowany z jądra atomowego o wielkości rzędu 10^-15 m i skupiającego prawie całą masę atomu oraz elektronów obiegających jądro po zamkniętych orbitach o promieniach rzędu 10^-10 m.

Model Rutherforda miał jednak pewną wadę i był sprzeczny z zasadami klasycznej elektrostatyki, według której elektron zmniejszając swoją energię zmniejsza jednocześnie odległość od jądra poruszając się nie po okręgu lecz po spirali aby ostatecznie zderzyć się z jądrem. Uwzględniając te prawa atom znikałby po czasie równym ok. 10^-6 sekundy, a przecież wiadomo, że atomy większości pierwiastków są trwałe.

W roku 1905 roku publikuje w "Annalen der Physik" przełomowe dla fizyki prace. Pierwsza z nich "O wytwarzaniu i transformacji światła" wyjaśniająca zjawisko fotoelektryczne potwierdzając jednocześnie kwantową naturę światła i istnienie cząstek nazwanych później fotonami.
Druga praca "O molekularno-kinetycznej teorii ciepła zastosowanej do ruchu cząstek zawieszonych w stacjonarnej cieczy", była tematem jego pracy doktorskiej na Uniwersytecie w Zurychu. Praca ta opisywała i wyjaśniała zjawisko ruchów Browna.
Kolejna "O elektrodynamice ciał w ruchu" stała się podstawą szczególnej teorii względności. Ostatnia z jego wielkich prac nosi tytuł: "Czy bezwładność ciał zależy od ich energii", w której to podaje powszechnie znany wzór na równoważność masy i energii E=mc². W latach 1909 - 1914 Albert Einstein był profesorem fizyki na kilku uniwersytetach w Szwajcarii, Austrii i Niemczech, aby ostatecznie zostać dyrektorem prestiżowego Instytutu Cesarza Wilhelma Wielkiego (przekształconego po wojnie w Instytut Maxa Plancka.

Odkryta przez Einsteina w 1905 roku dualistyczna natura światła pozwoliła wyjaśnić to tajemnicze zjawisko znane już od 1839 roku. Założył on, że światło rozchodzi się nie jako fala a jako zbiór naładowanych energią „pakietów”. Według teorii klasycznej energia świetlna jest jednorodnie rozłożona na całej powierzchni falowej. Zatem gdy wiązka światła jest dostatecznie słaba, powinno występować mierzalne opóźnienie czasowe pomiędzy chwilą, kiedy światło zaczyna padać na powierzchnię płytki, a momentem uwolnienia z niej elektronu. W tym właśnie czasie elektron powinien absorbować energię z wiązki światła aż do momentu, gdy nagromadzona energia będzie wystarczająca, aby elektron mógł wydobyć się z metalu. Jednak nigdy nie stwierdzono żadnego mierzalnego opóźnienia czasowego. Te pakiety znane są dziś jako fotony. Fotony bombardujące metal wybijają z niego elektrony, które powodują napięcie w przewodniku. Ta teoria wyjaśnia, dlaczego nigdy nie zaobserwowano żadnego opóźnienia czasowego. Energia skoncentrowana jest w porcjach, a nie rozłożona na całej powierzchni. Jeśli na płytkę pada światło nawet o małym natężeniu, to przynajmniej jeden foton zostanie zaabsorbowany przez elektron i uwolni go, tzn. dostarczy energii potrzebnej do elektronowi na pokonanie sił przyciągania wiążących go wewnątrz metalu, przekroczenie powierzchni i wydobycie się na zewnątrz.
To własnie za wyjasnienie tego zjawiska w 1921 roku Einstein otrzymał nagrodę Nobla z Fizyki.

Urodzony 7 października 1885 w Kopenhadze - zmarł. 18 listopada 1962 r. Fizyk duński, laureat Nagrody Nobla z dziedziny fizyki w roku 1922 za opracowanie teorii budowy (struktury) atomu. W 1908 roku ukończył studia. Wyjechał do Wielkiej Brytanii gdzie przez kilka lat współpracował z J.J Thomsonem i E. Rutherfordem. W 1916 roku objął katedrę fizyki na uniwersytecie w Kopenhadze. Założył Kopenhaski Instytut Fizyki Teoretycznej i został jego dyrektorem. Instytut ten stał się jednym z najważniejszych centrów rozwoju fizyki atomu w Europie. Najważniejszym osiągnięciem Bohra było opracowanie w 1913 roku teorii budowy atomu wodoru. W 1928 roku ogłosił zasadę komplementarności, która stwierdza dwoistość natury materia - wykazuje w pewnych zjawiskach charakter fali, w innych zaś cząstek. Pracował nad teorią jądra atomowego, które przedstawiał jako kroplę ciężkiej i nieściśliwej cieczy. W roku 1916 Bohr został profesorem na Uniwersytecie w Kopenhadze, a w 1920 - kierownikiem nowo stworzonego Instytutu Fizyki Teoretycznej. W roku 1922 otrzymał nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za rozwinięcie swojej interpretacji mechaniki kwantowej. Bohr był orędownikiem najbardziej egzotycznych idei mechaniki kwantowej, czyli zjawiska dualizmu korpuskularno - falowego oraz zasady nieoznaczoności.

W swojej teorii Bohr ogłosił kilka istotnych hipotez, zwanych postulatami Bohra:

elektron krąży wokół jądra po zamkniętym, ściśle określonym energetycznie torze zwanym orbitą stacjonarną

elektron w stanie podstawowym, krążąc po określonej orbicie nie pobiera ani nie emituje energii. Energie elektronu na różnych orbitach są różne. Energia jest tym większa im orbita jest bardziej odległa od jądra. Promienie orbit stacjonarnych determinują więc częstotliwości emitowanego promieniowania. Drugi postulat wyjaśnia dlaczego atom emituje promieniowanie o ściśle określonych długościach fal.

aby przemieścić się na orbitę wyższą energetycznie (bardziej oddaloną od jądra), elektron musi pobrać energię z otoczenia, natomiast aby przemieścić się na orbitę niższą energetycznie (bliższą), elektron musi wyemitować energię (tzw. eneegia przejścia); Trzeci postulat jest całkowicie sprzeczny z teorią klasyczną. Zgodnie z nim jedynie elektrony poruszające się po orbitach stacjonarnych mogą być opisywane prawami klasycznej mechaniki . Praw tych nie mozna jednak stosować do opisu przejść pomiędzy orbitami. Pobierana lub emitowana energia musi mieć ściśle określoną wartość charakterystyczną dla danego przejścia, czyli określoną porcję - kwantów promieniowania:

Stephen William Hawking - światowej sławy brytyjski astrofizyk elektrycznie napędzanym wózkiem przemieszcza się uliczkami Cambridge. Żyje już ponad 40 lat dłużej, niż prognozowali to lekarze. Napisał światowy bestseller o tytule "Krótka historia czasu" przewracając do góry nogami dotychczasowe wyobrażenia na temat czarnych dziur, początku czasu i przestrzeni.
Urodził się dokładnie w 300 lat po śmierci Galileusza i został profesorem matematyki tej samej katedry w Cambridge, którą niegdyś piastował Isaak Newton.
Opublikował miedzy innymi:
Hawking, S. (Ed.). Steven Hawking's A Brief History of Time: [ wydanie polskie - "Krótka historia czasu" ]
Hawking, S. W. and Penrose, R. The Nature of Space and Time. [ wydanie polskie - "Natura czasu i przestrzeni" ]

Napisał książkę, która stała się ogólnoświatowym bestsellerem. "Krótka historia czasu" pobiła wszelkie rekordy, przetłumaczono ją na 33 języki, w tym polski. Trafiła do księgi Guinnessa jako książka, która najdłużej utrzymała się na liście bestsellerów. "Ktoś mi powiedział, że każde równanie, jakie umieszczę w książce, zmniejszy liczbę sprzedanych egzemplarzy o połowę. Postanowiłem wobec tego, że nie będzie żadnych równań" - pisał w przedmowie.

Nikt już nie wie, jaki jest jej łączny nakład, ale z pewnością przekroczył 25 mln. Jeśli wierzyć Hawkingowi, byłby wyższy, gdyby nieopatrznie nie zamieścił w niej jednak jedynego wzoru E=mc2.

Ludzie kupują książkę, choć jest trudna, choć nie wszystko potrafią zrozumieć. Hawking pisze o czarnych dziurach, podróżach w czasie. Pyta, czy Wszechświat miał początek, czy będzie miał koniec, ile ma wymiarów, w jaki sposób powstał.

"Krótka historia czasu" tchnie wiarą w potęgę ludzkiego rozumu, który jest w stanie odgadnąć wszystkie tajemnice Wszechświata. Kończy się wielce optymistycznym akapitem:
"Gdy odkryjemy kompletną teorię, z biegiem czasu stanie się ona zrozumiała dla szerokich kręgów społeczeństwa, nie tylko paru naukowców. Wtedy wszyscy, nie tylko naukowcy i filozofowie, ale i zwykli ludzie, będą mogli wziąć udział w dyskusji nad problemem, dlaczego Wszechświat i my sami istniejemy. Gdy znajdziemy odpowiedź na to pytanie, będzie to ostateczny triumf ludzkiej inteligencji - poznamy wtedy bowiem myśl Boga".

Jest światowym specjalistą w dziedzinie badania pulsarów, a zwłaszcza tzw. chronometrii pulsarów. Jeden z odkrytych przez niego pulsarów okazał się układem podwójnym z drugą gwiazdą neutronową i jest obecnie najlepszym znanym próbnikiem teorii grawitacji. Inny, okazało się, posiada co najmniej dwóch towarzyszy o masach porównywalnych z Ziemią.
Prof. A. Wolszczan wykazał zmiany w rytmie następowania kolejnych impulsów promieniowania (pulsary emitują wiązkę promieniowania radiowego, która omiata Ziemię raz w ciągu każdego obrotu gwiazdy, dzięki czemu rejestrujemy serie impulsów radiowych). Obserwacja ta pozwoliła na stwierdzenie, że wokół pulsara PSR 1257 +12 krążą trzy planety. Jest to pierwszy zaobserwowany pozasłoneczny układ planetarny.
Odkrycie to zostało oficjalnie zaprezentowane na zjeździe Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w styczniu 1992 i opublikowane w naukowym czasopiśmie Nature w dniu 9 stycznia 1992 r. Wzbudziło ono wielkie zainteresowanie na całym świecie i pobudziło intensywne badania ewentualnych układów planetarnych wokół innych gwiazd, co zaowocowało odkryciem wielu innych układów planetarnych w ciagu ostatnich lat.

"Wsłuchuję się w przestrzeń i czas. Dociera do mnie zewsząd szept gwiazd - tych młodych gorączkowo szukających swego miejsca w galaktyce, tych dojrzałych, cierpliwie opierających się wszechobecnej grawitacji i tych umierających po to, aby dać początek nowym generacjom.
Patrzę na cmentarzysko materii, której nic już nie czeka - słońca powoli stygnące, słońca eksplodujące, słońca, dla których nie ma już miejsca w czasoprzestrzeni mojego Wszechświata. Wyczuwam formy jego egzystencji, których nigdy nie podejrzewała ziemska nauka.
Wytężam zmysły, aby wśród szumów Kosmosu wyłowić odgłosy, których znaczenie tak dobrze rozumiem. Życie! Posłuszna mojej woli, sfera przemieszczania się od gwiazdy do gwiazdy, od planety do planety. Rozciągnięty w czasie i przestrzeni, śledzę historię powstawania, wzlotu i upadku niezliczonych galaktyk cywilizacji.
Szukam superistot, galaktycznych imperiów, a znajduję życie wciąż poszukujące sensu swojego istnienia, ograniczone przez prawa natury, wśród których swobodnie porusza się mój magiczny wehikuł. Nie dość swobodnie jednak, aby pozwolić mi pojąć, czy życie to ślepy zaułek w ewolucji Wszechświata, czy może tylko pierwszy mały krok do pełniejszej formy jego istnienia". A. Wolszczan - w lutym 2000 r.