Fysiikka on tiede, joka pyrkii selittämään ympäröivän luontomme ja jopa koko maailmankaikkeuden perustavanlaatuisia lainalaisuuksia: kaikkea omenan putoamisesta puusta aina mustien aukkojen toimintaperiaatteisiin.
Esikuvat tunnetusti innostavat, ja historia tuntee lukuisia kuuluisia fyysikoita, jotka ovat inspiroineet nuorempia tutkijapolvia. Nimet, kuten Newton, Einstein, Hawking ja Curie ovat tuttuja niillekin, jotka eivät fysiikkaan ole juuri perehtyneet. Muita kuuluisia fyysikoita ovat Galileo Galilei, Michael Faraday, James Clerk Maxwell, Niels Bohr, Lise Meitner sekä Emmy Noether.
Tässä artikkelissa esittelemme tunnettuja tieteilijöitä, jotka ovat työllään muuttaneet maailmaa ja jättäneet nimensä historiankirjoihin merkittävinä fysiikan tutkijoina. Fysiikka tieteenä on muuttunut hurjasti aikojen saatossa: kuulan pudottamien tornista ja esineen upottaminen veteen kuulostavat nykyisten kvanttitietokoneiden ja hiukkaskiihdyttimien rinnalla varsin alkeellisilta menetelmiltä. Aikakaudesta riippumatta tutkijoita yhdistää yksi asia: halu ymmärtää maailmankaikkeutta paremmin.
Jos fysiikka on sinusta kiehtovaa, ehkä joku seuraavista fyysikoista innostaa juuri sinua! Voit opiskella fysiikkaa joustavasti myös fysiikan opiskelu netissä.
Kuuluisat historian fyysikot
Yksi menneiden vuosisatojen kuuluisimmista fyysikoista on italialainen Galileo Galilei (1564–1642) – häntä on jopa kutsuttu tieteellisen menetelmän isäksi. Hänet muistetaan paitsi kaukoputken kehittäjänä ja taivaan tutkijana, myös tärkeänä mekaniikan tutkijana.
Hänen esimerkiksi kerrotaan pudottaneen Pisan tornista kaksi eripainoista kuulaa osoittaakseen vääräksi oletuksen, että painavammat kappaleet putoaisivat nopeammin kuin kevyemmät. Koe oli yksinkertainen mutta sitäkin merkittävämpi – muun muassa oman aikansa merkittävimpiin kuulunut tieteilijä Aristoteles oli ollut edellä mainitussa käsityksessä.
Isaac Newton taas oli vuosina 1642–1726 elänyt monipuolinen tieteilijä. Hänen perintöään jälkipolville ovat kuuluisat Newtonin lait, jotka ovat olennaisessa osassa klassisessa mekaniikassa. Esimerkiksi Newtonin vastavoiman lain mukaan kappaleet kohdistavat toisiinsa yhtä suuret vastakkaisuuntaiset voimat ja puolestaan jatkuvuuden laki määritteli, että kappaleen liike muuttuu vain, jos siihen vaikuttaa jokin ulkopuolinen voima.
Newton tunnetaan erityisesti kuuluisasta kertomuksesta, jonka mukaan hän inspiroitui pohtimaan painovoimaan omenan pudottua puusta hänen päähänsä puutarhassa. Tätä tarinaa kerrotaan usein, vaikka sen todenperäisyydestä ei olekaan varmuutta!
Arvokkaita fysiikan havaintoja on luonnollisesti tehty koko ihmiskunnan historian ajan, ja maininnan ansaitsee myöskin kreikkalainen 200-luvulla ennen ajanlaskun alkua elänyt Arkhimedes, joka kehitti niin kutsutun Arkhimedeen lain. Tarinan mukaan hän istuutuessaan kylpyyn havaitsi veden pinnan nousevan ja päätteli tästä, että syrjäytetyn vesimassan tilavuus on yhtä suuri kuin veteen upotettu kappale. Kerrotaan, että hän käytti tätä upotusmenetelmää selvittääkseen, onko kuninkaan kruunu puhdasta kultaa. Heureka!
Kun puhutaan kuuluisista fyysikoista, ei voi olla mainitsematta Albert Einsteinin (1879–1955) nimeä – hän on heistä ehkä jopa kaikkein tunnetuin ja monille käytännössä fyysikon synonyymi! Tämä kaikkien tuntema Saksan keisarikunnassa syntynyt fyysikko muistetaan erityisesti kehittämistään erityisestä ja yleisestä suhteellisuusteoriasta.
Vaikka Einsteinin teoriat eivät olisikaan tuttuja, kuulostaa erityiseen suhteellisuusteoriaan liittyvä yhtälö E=mc² varmasti tutulta. Sanoin selitettynä se tarkoittaa, että energia on yhtä suuri kuin massa kertaa valon nopeuden neliö. Tällä Einstein esittää, että kaikella millä on massa on myös energiaa. Yleisessä suhteellisuusteoriassa painovoiman kuvataan olevan avaruuden kaareutumista.
Niin ikään saksalaistaustainen Nobel-palkittu fyysikko oli Max Planck (1858–1947), joka oli pioneeri kvanttimekaniikassa. Tieteistä kiinnostuneet törmäävät tänä päivänä hänen nimeensä paitsi hänen töidensä, myös tutkimuslaitosten nimissä: Max Planck -instituutti koostuu yli 80 yksiköstä.
Toinen merkittävä kvanttimekaniikan tutkija oli Bristolissa Isossa-Britanniassa syntynyt Paul Dirac (1902–1984). Vuonna 1928 hänestä tuli ensimmäinen, joka pystyi osoittamaan antimaterian olemassaolon mahdollisuuden. Ei liene yllätys, että myös hän on Nobel-palkittu tutkija!
Italialaissyntyinen Enrico Fermi (1901-1954), Nobel-palkittu hänkin, muistetaan ensimmäisen ydinreaktorin kehittäjänä. Chicago Pile-1 -nimeä kantanut reaktori näki päivänvalon niinkin aikaisin kuin vuonna 1942! Hän oli myös mukana keskeisessä roolissa Manhattan-projektissa, jossa kehitettiin ydinasetta Yhdysvalloille.
Yksi viime vuosikymmenten kuuluisimmista fyysikoista ja ylipäätään tieteilijöistä oli britti Stephen Hawking (1942–2018). Hawking tunnetaan erityisesti mustien aukkojen tutkijana: hän on muun muassa esittänyt mullistavan teorian, jonka mukaan musta aukko voi säteillä. Lisäksi hän on tunnettu tietokirjoistaan, jotka ovat myyneet miljoonia ja taas miljoonia kappaleita. Onko esimerkiksi Ajan lyhyt historia sinulle tuttu teos?
Tunnetut naiset fysiikassa
Fysiikan ja ylipäätään tieteen historia on varsin miesvaltainen – monet kuuluisat fyysikot ovat olleet miehiä. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, etteikö historia tuntisi myös useita ansioituneita naistieteilijöitä!
Tunnetuin heistä lienee puolalaislähtöinen Marie Curie (1867–1934). Hänet tunnetaan erityisesti ensimmäisenä Nobelin palkinnon saaneena naisena. Vuonna 1903 hänet palkittiin fysiikan Nobelilla, eikä siinä vielä kaikki, sillä 1911 hän sai Nobelin kemianpalkinnon! Curie tunnetaan parhaiten uraauurtavasta tutkimuksestaan radioaktiivisuuden parissa. Yhteistyössä aviomiehensä Pierre Curien kanssa hän löysi kaksi alkuainetta: poloniumin ja radiumin.
Saksalais-amerikkalainen Maria Goeppert-Mayer (1906–1972) oli Curien jälkeen toinen nainen, joka on palkittu fysiikan Nobelille. Palkinto myönnettiin hänelle vuonna 1963 ansioista atomin kuorirakenteen tutkimuksessa.
Niin ikään ansioitunut fysiikan tutkija on Itävalta-Unkarissa syntynyt Lise Meitner (1878–1968). Hän oli merkittävässä roolissa ryhmässä, joka löysi fission. Merkittävistä saavutuksista huolimatta Nobel-palkintoa hänelle ei koskaan myönnetty, mutta muilla palkinnoilla häntä toki palkittiin.
1912–1997 elänyt kiinalaissyntyinen Chien-Shiung Wu oli hänkin ydinfyysikko: hän oli mukana Manhattan-projektissa. Wun tunnetuin työ lienee koe, jossa osoitettiin, että pariteetti ei säilynyt radioaktiivisen koboltin beetahajoamisen aikana. Tämä tutkimustulos on merkittävä, sillä se tarjoaa tavan määritellä oikean ja vasemman ilman ihmisperspektiiviä.
Nykypäivän fyysikot
Yksi nykyajan tunnetuimmista fyysikoista on vuonna 1929 syntynyt britti Peter Higgs. Hänen mukaansa on nimetty alkeishiukkanen Higgsin bosoni, jollaista vastaava hiukkanen löydettiin lopulta vuonna 2012. Vuotta myöhemmin 2023 Higgs palkittiin Nobelilla ansioistaan tällaisen hiukkasen olemassaolon ennustamisesta.
Amerikkalainen Alan Guth (s. 1947) puolestaan on kosmologian parissa työskennellyt fyysikko, joka tutki erityisesti kosmisen inflaation teoriaa. Tässä teoriassa maailmankaikkeuden laajeneminen oli alkuvaiheessa niin nopeaa, että se jopa ylitti valonnopeuden.
Mielenkiintoista tutkimusta on niin ikään tehnyt arvostettu brittitutkija Roger Penrose (s. 1931). Hän on tutkinut paitsi mustia aukkoja, myös muun muassa esittänyt kiehtovia matematiikkaa, fysiikkaa ja biologiaa yhdisteleviä ajatuksia. Kertooko kvanttimekaniikka lopulta kuinka aivomme itse asiassa toimivat?
Tänä päivänä tunnettu myöskin on New Yorkista kotoisin oleva astrofyysikko Neil deGrasse Tyson (s. 1958). Monet tuntevat hänet esiintymisistä erilaisissa dokumenteissa ja tv-ohjelmissa. Häntä voidaan pitää tieteen popularisoijana, toisin sanoen hän keskustelee julkisuudessa tieteen kysymyksistä niin, että fysikaalisten ilmiöiden perusteet ovat helpommin ymmärrettäviä maallikoille.
Kuulostavatko edelliset esimerkit innostavilta? Kiinnostaako sinua fysiikan opiskelu tai haaveiletko kenties jopa fysiikan tutkijan urasta? Tänä päivänä fysiikan oppimiselle on monia mahdollisuuksia!
Fysiikka on oppiaine niin koulussa kuin toisellakin asteella, ja lisäksi sitä voi opiskella yliopistossa. Kannattaa kuitenkin muistaa, ettei fysiikan oppiminen aina katso omaa koulutus- tai urataustaa. Tarjolla on myös monia mielenkiintoisia fysiikan kurssi, jotka syventävät osaamistasi. Jos fysiikka kiehtoo, on kaikkien saatavilla runsaasti alan kirjallisuutta ja varsinkin internetissä on hurja määrä hyvää materiaalia itsenäiseenkin opiskeluun! Jos jokin tietty aihepiiri kiinnostaa, hauska tapa oppia fysiikkaa voi esimerkiksi olla havainnollistavien videoiden katselu – ne yleensä tarjoavat tietoa selkeällä ja helposti ymmärrettävällä tavalla!
Kun fysiikasta innostuu toden teolla, myös fysiikan yksityistunnit ovat harkinnan arvoinen vaihtoehto. Yksityisopetuksessa on mahdollisuus saada täysin yksilöityä opetusta, joten tunneilla voidaan keskittyä juuri niihin aiheisiin, joihin itse haluaa perehtyä. Jos etsinnässä on aloittaa fysiikan opiskelu, ota suunnaksi Superprof – se on alusta, joka yhdistää oppilaat ja opettajat!
Piditkö tästä artikkelista? Jätä arvostelu!
Ladataan...
