ما قبل تاریخ: همانطور که پیشینیان از روی تجربه و آزمایش بهخواص باطنی تعدادی از اجسام پی برده و از ترکیب مواد به وسایل مختلف (تشویه، نکلیس، تقطیر و ...) مواد شیمیایی به دست آورده و برای علمای شیمی جدید مایه ای درست کرده اند، همینطور هم تحقیق در خواص فیزیکی اجسام از مسایل تازه نیست و از قدیم الایام انسان در صدد کشف آنها بوده و فیزیک جدید در حقیقت مولود توجهات و تحقیقات پیشینیان می باشد. مثلاً تالس که از قدیمی ترین حکمای سبعه است و در شش قرن قبل از میلاد می زیسته ثابت کرد که از مالش کهربا خاصیتی در آن ظاهر می شود که اجسام سبک را جذب می کند.
همچنین فیثاغورث ریاضیدان و حکیم معروف یونانی به همراه شاگردانش به پاره ای مسائل و قضایای صوت پی برده بودند. ارسطو نیز در چهار قرن قبل از میلاد تئوری های دقیقی در باب کائنات الجو (قوس و قزح، هاله های قمری و شمسی، شفق شمالی و شبنم) استخراج کرده است. ارشمیدس در سه قرن قبل از میلاد آتی از قبیل جرثقیل، منجنیق، میزان الغلظه و پیچ ارشمیدس را اختراع نمود. قانونی را که ارشمیدس موفق به کشف آن گردید از این قرار است: بر کلیه اجسام مرتمسه در سیال (مایعات و گازها) فشاری از زیر به رو وارد می آید که مقدار آن مساوی است با وزن سیال تغییر مکان یافته. بطلمیوس نیز منجم و ریاضیدان یونانی قرن دوم میلادی تحقیقات عمیقی راجع به نور کرده است. پس از بطلمیوس تحقیقات فیزیکی تا قرن سیزدهم متوقف شد و فقط عده ای از قبیل جابر و محمد بن موسی در این رشته زحماتی کشیدند و اطلاعات قابل توجهی کسب کردند. قرون وسطی: در این قرن دو اختراع مهم به عمل آمد. یکی آئینه های صیقلی و دیگری عینک. در قرن چهاردهم استفاده از قطب نما تعمیم یافت. قرن پانزدهم تقریباً چیز مهمی راجع به فیزیک ندارد. ولی در قرن شانزدهم مباحث ثقل و نورو مغناطیس کمال یافته اند. جانسون میکروسکوپ را اختراع کرد (1590) و روبرت نورمن میل مغناطیسی را تعیین نمود و بالاخره ژیلبرت اولین تجارب علمی الکتریکی و مغناطیسی را در کتاب معروفش (magnefe) منتشر ساخت فیزیک جدید: پایه فیزیک جدید در قرن هفدهم توسط گالیله گذارده شد. ترازوی آب میزان الحراره و دوربین نجومی از اختراعات و کشفیات او می باشد. رصدهای دقیق گالیله او را به سلسله هیئت کوپرنیک هدایت نمود و برعکس نظریه قدما که زمین را مرکز عالم می دانستند ثابت کرد که مرکز عالم شمسی خورشید است نه زمین. اگرچه اول مخترع میزان الحراره گالیله می باشد ولی نقطه ذوب یخ را برای صفر میزان الحراره (دماسنج) هوک قرار داد و ثبوت غلیان آن را هالی تعیین کرد. دکارت قوانین انکسار و تئوری قوس قزح را بنا نهاد. توریچلی نیز میزان الهوا (دماسنج) را ساخت. نیوتن منجم، ریاضیدان و فیزیکدان انگلیسی جاذبه عمومی عالم را کشف کرد. بویل ماشین تخلیه هوا را که قاضی عدلیه شهر ماگدبورگ اختراع کرده بود تکمیل نمود. اگرچه قرن هجدهم برای فیزیک به درخشندگی قرن هفدهم نمی باشد ولی آن را قرن بی ثمری هم نمی توان نامید. در اینقرن دوفه جذب و دفع های الکتریکی را تحت تحقیق درآورد و الکتریسیته این است که دو الکتریسیته هم جنس یکدیگر را دفع و دو الکتریسیته مخالف همدیگر را جذب می نمایند. خلاصه کارهای دوفه به تجسسات بی فایده علما خاتمه داد و از آن به بعد الکتریسیته وارد تاریخ تازه ای شد. سال 1800 تجربه گالوانی، ولتا را به اختراع پیل یعنی اساس الکتریسیته جاری هدایت کرد. در این قرن خیالی هواپیمایی که از آرزوهای دیرینه بشر بود در ذهن اروپائیان قوت گرفت از جمله دو برادر میشل منگفلیه و اتین منگفلیه رئیس کارخانه کاغذ سازی آننه که در پنجم ژوئن سال 1783 بالنی درست کرده و به هوا فرستادند بسیاری از دانشمندان برای کشفیات علمی با بالن های مدور به ارتفاعات بالا رفته اند از جمله گی لوساک فیزیکدان و شیمیدان معروف فرانسوی که تا حدود 7000 متری رفت و ملاحظه نمود که در این ارتفاع هوا به قدری خشک می باشد که پوست بدن جمع می شود و کاغذ و مقوا مثل اینکه در مجاورت آتش شدیدی باشند پیچیده و لوله می شوند در قرن نوزدهم دامنه فیزیک بسط شایانی پیدا کرد و مخصوصاً استفاده از آلات فیزیکی در صنایع و کارخانجات روز به روز رو به افزایش نهاد. در سال 1801 کارلیسل و نیکلسون آب را تجزیه کردند. در سال 1807 دیوی به وسیله تجزیه الکتریکی املاح قلیایی سدیم و پتاسیم را به دست آورد. پلانته آ کومولاتر را ساخت. ارستد دانشمند دانمارکی ثابت کرد که جریان الکتریسیته عقربه مغناطیسی را که همیشه به جهت ثابتی متوجه است منحرف می سازد (1819). باید دانست که مبحث مغناطیس الکتریکی نتیجه اکتشافات دو دانشمند برجسته یعنی ارستد و آمپر می باشد. فارادی نیز الکتریسیته را بنا نهاد. آراگو قانون آمپر را تکمیل کرده و گائوس از بزرگترین منجمین و ریاضیدانان آلمانی اختراع تلگراف را تکمیل کرد . بعدها طبیعی دان آمریکایی بنام مرس الفبایی برای تلگراف درست کرده و دستگاه آن را ساخت. بالاخره پس از آنکه دامنه الکتریسیته وسعت یافت، واسطه انتقال اخبار جریات الکتریسیته شد
سرچشمه اصلی علم فیزیک :
رسیدن به منبع و سرچشمه اصلی علم فیزیک به اندازه رسیدن به سرچشمه بسیاری از رودهای بزرگ دشوار است. همانگونه که یک رود بزرگ از چندین چشمه کوچک حاصل می‌گردد، چشمه‌هایی که رود عظیم علم فیزیک را بوجود آورده‌اند، در سراسر زمین پراکنده بودند که انسان اولیه ، یعنی انسان متفکر بر آن سکونت داشته است. اما به نظر می‌رسد که بیشتر این مردم در دامنه جنوبی شبه جزیره بالکان (یونان باستان) بوده‌اند. جالب توجه است که ملل قدیمی دیگر مانند بابلیان و مصریان که در توسعه ریاضیات و نجوم سهیم بوده‌اند، در پیشرفت فیزیک هیچ سهمی نداشته‌اند . چون خدایان بابلیان و مصریان دور از مردم و در میان ستارگان می‌زیستند، حال آنکه خدایان یونانیان در ارتفاعی تنها در حدود 3000 متر بر قله کوه اولمپ زندگی می‌کردند. و اصطلاح مانیتیسم (مغناطیس) از نام چوپانی به نام (σηυγαm) سرچشمه می‌گیرد. تشخیص تقدم یا تأخر زمانی این کشفیات افسانه‌ای دشوار است نقش دانشمندان در پیدایش فیزیک :
کشف فیثاغورث کاملاً مستند است. وی با اطمینان از اینکه اعداد بر جهان حکومت می‌کنند، به تحقیق درمورد رابطه میان طول تارها در آلات موسیقی پرداخت که ترکیبات هماهنگی از اصوات تولید می‌کنند. این کشفیات او شاید نخستین بیان ریاضی یک قانون فیزیکی باشد و بتواند نخستین گام در پیدایش فیزیک نظری باشد.
یکی دیگر از افرادی که در پیدایش فیزیک سهم داشته است، ارسطو می‌باشد. هر چند ارسطو در تمام مباحث کارهای بزرگی انجام داده است که اندیشه انسانی را مدت 2000 سال پس از مرگ خود تحت تأثیر قرار داده ، اما مهمترین سهم او در فیزیک نام گذاری این علم می‌باشد که از کلمه‌ای یونانی به نام طبیعت اقتباس شده است.
ارشمیدس دانشمند نامدار دیگری است که حدود یک قرن بعد از ارسطو زندگی می‌کرد. وی دانشمند علم مکانیک بوده که قوانین اهرمها را بیان نموده و مسأله یافتن مرکز ثقل هر جسم معین را مورد بحث قرار داد. مهمترین کشف ارشمیدس قانون او درمورد اجسام غوطه ور در یک مایع می‌باشد.
تحولات اولیه علم فیزیک :
با زوال فرهنگ یونانی ، تکامل علم بطور کلی و علم فیزیک ، بخصوص به یک حالت رکود مجازی در آمد و این مدت تقریباً هزار سال طول کشید، تا اینکه سرانجام امپراطوری عربی در قرن هشتم تمام سرزمینهای جنوبی دریای مدیترانه را احاطه کردند و از تنگه جبل الطارق تا اسپانیا پیش رفتند. اعراب کتابهای به جا مانده از کتابخانه‌های یونانیان را ترجمه کرده و پرچمدار علم شدند. اما اعراب در زمینه علم فیزیک چندان کار زیادی انجام ندادند
سرانجام در قرن 12 امپراطوری عرب با حمله چنگیزخان مغول و سیر تاریخی جنگهای صلیبی در بیت المقدس به سرعت رو به زوال رفت و در همین دوران کشورهای اروپایی به تدریج از دوران هرج و مرج و تاریکی قرون وسطی خارج شدند. و آموزش دوباره رونق گرفت، اما این آموزش بیشتر زیر نظر کلیسا بود و لذا بیشتر مطالعات بر نوشته‌های ارسطو مبتنی بود. و چون ارسطو در زمینه علوم طبیعی چندان تبحری نداشت، لذا به تجدید حیات علم فیزیک در اروپا کمکی نکرد.
سیر تکاملی علم فیزیک :
درهم آمیختگی علوم طبیعی با علوم الهی را در این دوره می‌توان از کتاب هیأت مردوز یوهان کپلر دریافت.
یکی از افرادی که در این دوره در علم دینامیک به پیشرفتهای خوبی نایل شد، گالیله بود که با مطالعه حرکت آونگ شروع کرد. وی از نخستین فیزیکدانان نظری و عملی بود.
بعد از گالیله ، اسحاق نیوتن دومین دانشمند فیزیک به شمار می‌رود که مطالعات ثمربخشی را در زمینه‌های مختلف فیزیک انجام داد، بطوری که بعد از او دانشمندان زیادی مانند پاسکال (Pascal) ، برنولی (Bernoulli) ، هویگنس و غیره هر کدام در زمینه خاصی مطالعات اسحاق نیوتن را ادامه دادند.
هویگنس به ادامه مطالعات اسحاق نیوتن در زمینه نور پرداخت. اسحاق نیوتن نور را ذره می‌دانست، اما هویگنس عقیده داشت که نور موج است، اما چون اسحاق نیوتن در این زمان در میان معاصرانش شخصیت برجسته‌ای بود و نیز به دلیل ناتوانی هویگنس در تکمیل نظریه‌هایش با دقت ریاضی ، با وجود برتری ظاهری نظریه او بر نظریه نیوتن ، نظریه هویگنس پذیرفته نشد و لذا این بحث معلق ماند. تا اینکه در سال 1800 تامس یانگ توانست پدیده حلقه‌های نیوتن را بر مبنای طبیعت موجی نور توضیح دهد.
کارهای یانگ و معاصر فرانسویش فرنل (Fresnel) صحت و اعتبار نظریه موجی نور را به طرز قاطعی برقرار ساختند. بعد از این ، تقریباً علم فیزیک به شاخه‌های مختلف تقسیم شد و دانشمندان مختلف در زمینه‌های گوناگون فیزیک مطالعات ارزنده‌ای را انجام دادند که پایه و مبنای این مطالعات را می‌توان همان کارهای اسحاق نیوتن و گالیله دانست و بدین ترتیب علم فیزیک در شاخه‌های مختلف توسعه یافت.
سهم بکرل در تکامل علم فیزیک
در سال 1896 هانری بکرل (Becquerel) که از کشف اشعه ایکس توسط رونتگن اطلاع یافته بود، بر آن شد که ببیند آیا چیز دیگری هم شبیه اشعه ایکس از مواد فلورسانس که براثر تابش نور درخشان می‌شوند، صادر می‌شود یا نه. لذا بلورهایی از کانی (سنگ معدن) معروف به اورانیل (سولفات مضاعف اورانیوم و پتاسیم) را انتخاب کرد. چون بکرل عقیده داشت که تابش نتیجه روشنایی خارجی است، یک بلور اورانیل را در صفحه کاغذ سیاه قرار داد و آنرا جلوی پنجره گذاشت. وقتی که بعد از چند ساعت قرار دادن در مقابل نور خورشید فیلم عکاسی را ظاهر کرد، لکه‌های تیرهایی را بر روی فیلم مشاهده کرد.
او این آزمایش را چند بار تکرار کرد و هر بار با آنکه کاغذ سیاه بیشتری دور صفحه می‌پیچید، باز هم لکه را مشاهده می‌کرد. چون هوای پاریس چندین روز بارانی بود، لذا بکرل صفحه عکاسی لفاف پوش با بلور اورانیل را در کشوی میز خود قرار داد تا هوا مساعد شود. خورشید تا چند روز در هوا نمایان نشد و روزی هم که خورشید در آسمان ظاهر می‌شد، اغلب ابرهایی آنرا پوشانده بود.
با این حال بکرل بازهم صفحه عکاسی را درمعرض نور آفتاب قرار داد. بعد از مدتی که صفحه عکاسی را ظاهر کرد، برخلاف تصور ملاحظه کرد که بجای لکه های سیاه که قبلاً در روزهای آفتابی ملاحظه می کرد، لکه سیاه قیر مانندی در زیر جایی که اورانیل قرار داشت روی صفحه ظاهر شده بود. لذا وی دریافت که ظاهر شدن لکه های سیاه ربطی به قراردادن در مقابل نور آفتاب ندارد.
بکرل بلور اورانیل را گرم کرد، سپس آنرا سرد کرد و بصورت گردی درآورد و در اسیدها حل کرد. خلاصه دریافت که این خاصیت تازه کشف شده ماده که نام رادیواکتیویته بر آن داده شده است، هیچ سر و کاری با راه فیزیکی یا شیمیایی که بوسیله آن اتمها به یکدیگر پیوسته‌اند، ندارد بلکه خاصیتی نهفته در خوداست. علم فیزیک
علم فیزیک رفتار و اثر متقابل ماده و نیرو را مطالعه می‌کند. مفاهیم بنیادی پدیده‌های طبیعی تحت عنوان قوانین فیزیک مطرح می‌شوند. این قوانین به توسط علوم ریاضی فرمول بندی می‌شوند، بطوری که قوانین فیزیک و روابط ریاضی باهم در توافق بوده و مکمل هم هستند و دوتایی قادرند کلیه پدیده‌های فیزیکی را توصیف نمایند.