عالم يكتشف الأشعة السينية

عالم يكتشف الأشعة السينية

في الثامن من نوفمبر عام 1895 ، أصبح الفيزيائي فيلهلم كونراد رونتجن (1845-1923) أول شخص يراقب الأشعة السينية ، وهو تقدم علمي مهم من شأنه أن يفيد في نهاية المطاف مجموعة متنوعة من المجالات ، وخاصة الطب ، من خلال جعل غير المرئي مرئيًا.

حدث اكتشاف رونتجن بالصدفة في معمله بمدينة فورتسبورغ بألمانيا ، حيث كان يختبر ما إذا كانت أشعة الكاثود يمكن أن تمر عبر الزجاج عندما لاحظ توهجًا قادمًا من شاشة قريبة مطلية كيميائيًا. وأطلق على الأشعة التي تسببت في توهج هذه الأشعة السينية بسبب طبيعتها المجهولة.

الأشعة السينية هي موجات طاقة كهرومغناطيسية تعمل بشكل مشابه لأشعة الضوء ، ولكن بأطوال موجية أقصر بحوالي 1000 مرة من موجات الضوء. اختبأ رونتجن في مختبره وأجرى سلسلة من التجارب لفهم اكتشافه بشكل أفضل. وعلم أن الأشعة السينية تخترق اللحم البشري لكنها لا تخترق المواد عالية الكثافة مثل العظام أو الرصاص ويمكن تصويرها.

وصف اكتشاف رونتجن بأنه معجزة طبية وسرعان ما أصبحت الأشعة السينية أداة تشخيصية مهمة في الطب ، مما سمح للأطباء برؤية داخل جسم الإنسان لأول مرة دون جراحة. في عام 1897 ، تم استخدام الأشعة السينية لأول مرة في ساحة معركة عسكرية ، خلال حرب البلقان ، للعثور على الرصاص والعظام المكسورة داخل المرضى.

سارع العلماء إلى إدراك فوائد الأشعة السينية ، لكنهم كانوا أبطأ في فهم الآثار الضارة للإشعاع. في البداية ، كان يُعتقد أن الأشعة السينية تمر عبر اللحم بشكل غير ضار مثل الضوء. ومع ذلك ، في غضون عدة سنوات ، بدأ الباحثون في الإبلاغ عن حالات الحروق وتلف الجلد بعد التعرض للأشعة السينية ، وفي عام 1904 ، توفي مساعد توماس إديسون ، كلارنس دالي ، الذي عمل على نطاق واسع مع الأشعة السينية ، بسبب سرطان الجلد. تسببت وفاة دالي في أن يبدأ بعض العلماء في أخذ مخاطر الإشعاع بجدية أكبر ، لكنهم ما زالوا غير مفهومة تمامًا.

في الواقع ، خلال الثلاثينيات والأربعينيات والخمسينيات من القرن الماضي ، ظهرت العديد من متاجر الأحذية الأمريكية على مناظير فلورية لتركيب الأحذية تستخدم الأشعة السينية لتمكين العملاء من رؤية العظام في أقدامهم ؛ لم يكن حتى الخمسينيات من القرن الماضي عندما تم تحديد هذه الممارسة على أنها عمل محفوف بالمخاطر.

حصل فيلهلم رونتجن على العديد من الجوائز التقديرية لعمله ، بما في ذلك جائزة نوبل الأولى في الفيزياء عام 1901 ، ومع ذلك ظل متواضعًا ولم يحاول أبدًا تسجيل براءة اختراع لاكتشافه. اليوم ، تُستخدم تقنية الأشعة السينية على نطاق واسع في الطب وتحليل المواد والأجهزة مثل الماسحات الضوئية الأمنية في المطارات.


عالم يكتشف الأشعة السينية - التاريخ

اختيار آري كوري من موضوع أطروحة تأثر باكتشافين حديثين قام بهما علماء آخرون. في ديسمبر 1895 ، بعد حوالي ستة أشهر من زواج كوريس ، اكتشف الفيزيائي الألماني فيلهلم رونتجن نوعًا من الشعاع يمكن أن ينتقل عبر الخشب الصلب أو اللحم ، ويعطي صورًا لعظام البشر الأحياء. أطلق رونتجن على هذه الأشعة الغامضة اسم الأشعة السينية ، حيث يرمز X إلى المجهول. تقديراً لاكتشافه ، أصبح رونتجن في عام 1901 أول حائز على جائزة نوبل في الفيزياء.

في أوائل عام 1896 ، بعد بضعة أشهر فقط من اكتشاف رونتجن ، أبلغ الفيزيائي الفرنسي هنري بيكريل الأكاديمية الفرنسية للعلوم أن مركبات اليورانيوم ، حتى لو تم الاحتفاظ بها في الظلام ، تنبعث منها أشعة من شأنها أن تسبب ضبابًا على لوحة التصوير. لقد توصل إلى هذا الاكتشاف بالصدفة. على الرغم من اكتشاف بيكريل المثير للاهتمام ، استمر المجتمع العلمي في تركيز انتباهه على الأشعة السينية لروينتجن ، متجاهلًا أشعة بيكريل أو أشعة اليورانيوم الأضعف كثيرًا.

تجاهل أشعة اليورانيوم ناشد ماري كوري. نظرًا لأنه لن يكون لديها ببليوغرافيا طويلة للأوراق المنشورة لقراءتها ، يمكنها أن تبدأ العمل التجريبي عليها على الفور. سمح لها مدير مدرسة بلدية باريس للفيزياء الصناعية والكيمياء ، حيث كان بيير أستاذًا للفيزياء ، باستخدام مخزن مزدحم ورطب هناك كمختبر.


& # 147 بدلاً من جعل هذه الأجسام تعمل على لوحات فوتوغرافية ، فضلت تحديد شدة إشعاعها من خلال قياس موصلية الهواء المعرض لتأثير الأشعة. & # 148

كان هذا الجهاز للقياس الكهربائي الدقيق ، الذي اخترعه بيير كوري وشقيقه جاك ، ضروريًا لعمل ماري. (الصورة ACJC)

فرضية آري البسيطة سيثبت أنه ثوري. سوف يساهم في نهاية المطاف في تحول أساسي في الفهم العلمي. في ذلك الوقت اعتبر العلماء الذرة - معنى كلمة غير مقسم أو غير قابل للتجزئة - باعتباره الجسيم الأساسي. جاء التلميح إلى أن هذه الفكرة القديمة خاطئة من اكتشاف الإلكترون من قبل علماء آخرين في نفس الوقت تقريبًا. لكن لم يستوعب أحد البنية الداخلية المعقدة أو الطاقة الهائلة المخزنة في الذرات. لم تكن ماري وبيير كوري مقتنعين بأن الطاقة المشعة تأتي من داخل الذرات - ربما ، على سبيل المثال ، كانت الأرض مغطاة بالأشعة الكونية ، التي تم التقاطها وإشعاع طاقتها على ذرات معينة بطريقة أو بأخرى؟ كان إنجاز ماري الحقيقي هو قطع الملاحظات المعقدة والغامضة بتحليل واضح تمامًا لمجموعة الاستنتاجات التي كانت ممكنة منطقيًا ، مهما كانت غير متوقعة.

اختبرت ماري جميع العناصر المعروفة من أجل تحديد ما إذا كانت العناصر أو المعادن الأخرى ستجعل توصيل الهواء للكهرباء أفضل ، أو ما إذا كان اليورانيوم وحده قادرًا على القيام بذلك. ساعدها في هذه المهمة عدد من الكيميائيين الذين تبرعوا بمجموعة متنوعة من العينات المعدنية ، بما في ذلك بعضها يحتوي على عناصر نادرة جدًا. في أبريل 1898 كشفت أبحاثها أن مركبات الثوريوم ، مثل مركبات اليورانيوم ، تنبعث منها أشعة البيكريل. مرة أخرى بدا أن الانبعاث خاصية ذرية. لوصف سلوك اليورانيوم والثوريوم ، اخترعت كلمة & # 147 Radioactivity & # 148 - استنادًا إلى الكلمة اللاتينية التي تعني أشعة.


التاريخ: اكتشف عالم ألماني الأشعة السينية عام 1895

في مثل هذا اليوم من عام 1895 ، أصبح الفيزيائي فيلهلم كونراد رونتجن (1845-1923) أول شخص يراقب الأشعة السينية ، وهو تقدم علمي مهم من شأنه أن يفيد في نهاية المطاف مجموعة متنوعة من المجالات ، وخاصة الطب ، من خلال جعل غير المرئي مرئيًا. حدث اكتشاف رونتجن بالصدفة في معمله بمدينة فورتسبورغ بألمانيا ، حيث كان يختبر ما إذا كانت أشعة الكاثود يمكن أن تمر عبر الزجاج عندما لاحظ توهجًا قادمًا من شاشة قريبة مطلية كيميائيًا. وأطلق على الأشعة التي تسببت في توهج هذه الأشعة السينية بسبب طبيعتها المجهولة.

وُصف اكتشاف رونتجن بأنه معجزة طبية وسرعان ما أصبحت الأشعة السينية أداة تشخيصية مهمة في الطب ، مما سمح للأطباء برؤية داخل جسم الإنسان لأول مرة دون جراحة. في عام 1897 ، تم استخدام الأشعة السينية لأول مرة في ساحة معركة عسكرية ، خلال حرب البلقان ، للعثور على الرصاص والعظام المكسورة داخل المرضى.


مرحبًا بكم في عالم علم الفلك بالأشعة السينية

تم رصد الأشعة السينية وتوثيقها لأول مرة في عام 1895 من قبل العالم الألماني Wilhelm Conrad R & oumlntgen الذي وجدها بالصدفة عند تجربة الأنابيب المفرغة. بعد أسبوع ، التقط صورة بالأشعة السينية ليد زوجته والتي كشفت بوضوح عن خاتم زواجها وعظامها. أثارت الصورة الكهرباء للجمهور وأثارت اهتمامًا علميًا كبيرًا بالشكل الجديد للإشعاع. أطلق عليه R & oumlntgen & quotX & quot للإشارة إلى أنه نوع غير معروف من الإشعاع. تم تعليق الاسم ، على الرغم من (على الرغم من اعتراضات R & oumlntgen) ، اقترح العديد من زملائه تسمية R & oumlntgen rays. لا يزال يشار إليها أحيانًا باسم أشعة R & oumlntgen في البلدان الناطقة بالألمانية.

في يونيو 1990 ، أطلقت الولايات المتحدة قمرًا صناعيًا ألمانيًا جديدًا لتسجيل صور الأشعة السينية من السماء. هذا مشترك بين الولايات المتحدة وألمانيا والمملكة المتحدة. تم تسمية البرنامج باسم R & oumlntgen Satellite تكريما له (على الرغم من أنه يشار إليه دائمًا باسم ROSAT).

كيف يلاحظ علماء الفلك الأشعة السينية المنبعثة من المصادر الكونية

على الرغم من أن الأشعة السينية الأكثر نشاطًا (E & gt 30 keV) يمكن أن تخترق الهواء لمسافات لا تقل عن بضعة أمتار (وإلا ، فإن R & oumlntgen لم تكن لتلاحظها أبدًا ، ولن تعمل أجهزة الأشعة السينية الطبية) ، فإن الغلاف الجوي للأرض سميكة بما يكفي بحيث لا يستطيع أي منها تقريبًا اختراق الفضاء الخارجي على طول الطريق إلى سطح الأرض. يمكن إيقاف الأشعة السينية في نطاق 0.5 - 5 كيلوفولت ، حيث تصدر معظم المصادر السماوية الجزء الأكبر من طاقتها ، عن طريق بضع أوراق من الورق ، حيث يتم امتصاص تسعين بالمائة من الفوتونات في حزمة من 3 كيلوفولت من الأشعة السينية عن طريق السفر من خلال 10 سم فقط من الهواء!

لرصد الأشعة السينية من السماء ، يجب أن تحلق كاشفات الأشعة السينية فوق معظم الغلاف الجوي للأرض. توجد في الوقت الحالي ثلاث طرق للقيام بذلك:

الرحلات الصاروخية

يتم وضع كاشف في الجزء المخروطي من الصاروخ ويتم إطلاقه فوق الغلاف الجوي. تم القيام بذلك لأول مرة في مدى صواريخ وايت ساندز في نيو مكسيكو بصاروخ V2 في عام 1949. تم الكشف عن الأشعة السينية من الشمس من خلال تجربة البحرية على متن الطائرة. اكتشف صاروخ Aerobee 150 الذي تم إطلاقه في يونيو عام 1962 أول أشعة سينية من مصادر سماوية أخرى. حزمة التجارب الموجودة في هذا الصاروخ مصورة على اليمين. أكبر عيب في رحلات الصواريخ هو قصر مدتها (بضع دقائق فقط فوق الغلاف الجوي قبل أن يعود الصاروخ إلى الأرض) ومجال رؤيتها المحدود. لن يتمكن صاروخ أُطلق من الولايات المتحدة من رؤية مصادر في سماء نصف الكرة الجنوبي ، ولن يتمكن صاروخ يُطلق من أستراليا من رؤية مصادر في سماء نصف الكرة الشمالي.

بالونات

يمكن أن تحمل رحلات المنطاد أدوات على ارتفاعات 35 كيلومترًا فوق مستوى سطح البحر ، حيث تكون فوق الجزء الأكبر من الغلاف الجوي للأرض. على عكس الصاروخ الذي يتم فيه جمع البيانات خلال بضع دقائق وجيزة ، يمكن للبالونات البقاء عالياً لفترة أطول. ومع ذلك ، حتى في مثل هذه الارتفاعات ، لا يزال الكثير من طيف الأشعة السينية ممتصًا. الأشعة السينية ذات الطاقات الأقل من 35 كيلو فولت لا يمكنها حتى الوصول إلى البالونات. كانت إحدى التجارب المحمولة بالبالون تسمى مطياف أشعة جاما عالي الدقة والأشعة السينية الصلبة (HIREGS). تم إطلاقه في عام 1994 من القطب الجنوبي حيث حملت الرياح الثابتة المنطاد في رحلة حول القطبية استمرت لمدة شهرين تقريبًا! يمكن رؤية صورة إطلاق HIREGS على اليمين. الأداة في الطرف السفلي من حبل البالون.

الأقمار الصناعية

يتم وضع كاشف على قمر صناعي يتم نقله إلى مدار أعلى بكثير من الغلاف الجوي للأرض. على عكس البالونات ، فإن الأجهزة الموجودة على الأقمار الصناعية قادرة على مراقبة النطاق الكامل لطيف الأشعة السينية. على عكس الصواريخ ، يمكنهم جمع البيانات طالما استمرت الأجهزة في العمل. في حالة واحدة ، القمر الصناعي Vela 5B ، ظل كاشف الأشعة السينية يعمل لأكثر من عشر سنوات!

أنواع الأجسام في الكون التي يراقبها علماء الفلك بالأشعة السينية

هناك أنواع مختلفة من المصادر الفلكية التي تنبعث منها الإشعاعات الكهرومغناطيسية في نظام الأشعة السينية. وتشمل هذه:


التاريخ: اكتشف عالم ألماني الأشعة السينية عام 1895

في مثل هذا اليوم من عام 1895 ، أصبح الفيزيائي فيلهلم كونراد رونتجن (1845-1923) أول شخص يراقب الأشعة السينية ، وهو تقدم علمي مهم من شأنه أن يفيد في نهاية المطاف مجموعة متنوعة من المجالات ، وخاصة الطب ، من خلال جعل غير المرئي مرئيًا. حدث اكتشاف رونتجن بالصدفة في معمله بمدينة فورتسبورغ بألمانيا ، حيث كان يختبر ما إذا كانت أشعة الكاثود يمكن أن تمر عبر الزجاج عندما لاحظ توهجًا قادمًا من شاشة قريبة مطلية كيميائيًا. وأطلق على الأشعة التي تسببت في توهج هذه الأشعة السينية بسبب طبيعتها المجهولة.

وُصف اكتشاف رونتجن بأنه معجزة طبية وسرعان ما أصبحت الأشعة السينية أداة تشخيصية مهمة في الطب ، مما سمح للأطباء برؤية داخل جسم الإنسان لأول مرة دون جراحة. في عام 1897 ، تم استخدام الأشعة السينية لأول مرة في ساحة معركة عسكرية ، خلال حرب البلقان ، للعثور على الرصاص والعظام المكسورة داخل المرضى.


هذا الشهر في تاريخ الفيزياء

القليل من الاكتشافات العلمية كان لها تأثير فوري مثل اكتشاف فيلهلم كونراد رونتجن للأشعة السينية ، وهو حدث بالغ الأهمية أحدث على الفور ثورة في مجالات الفيزياء والطب. ظهرت الأشعة السينية من المختبر وانتشرت على نطاق واسع في قفزة قصيرة مذهلة: في غضون عام من إعلان رونتجن عن اكتشافه ، كان تطبيق الأشعة السينية للتشخيص والعلاج جزءًا أساسيًا من مهنة الطب.

كانت مهنة رونتجن العلمية مليئة بالصعوبات. كطالب في هولندا ، تم طرده من مدرسة أوتريخت التقنية بسبب مزحة ارتكبها طالب آخر. منعه عدم حصوله على شهادة في البداية من الحصول على وظيفة في جامعة فورتسبورغ حتى بعد حصوله على الدكتوراه ، على الرغم من قبوله في النهاية. ركزت تجاربه في Würzburg على الظواهر الضوئية والانبعاثات الأخرى الناتجة عن تفريغ التيار الكهربائي في ما يسمى بأنابيب & quotCrookes & quot ؛ & مثل المصابيح الزجاجية ذات الأقطاب الموجبة والسالبة ، التي يتم تفريغها من الهواء ، والتي تعرض توهجًا فلوريسنتًا عند مرور تيار عالي الجهد من خلاله . كان مهتمًا بشكل خاص بأشعة الكاثود وتقييم مداها خارج الأنابيب المشحونة.

في 8 نوفمبر 1895 ، لاحظ رونتجن أنه عندما قام بحماية الأنبوب بالكرتون الأسود الثقيل ، تسبب الضوء الفلوري الأخضر في توهج شاشة بلاتينوباريوم على بعد تسعة أقدام - بعيدًا جدًا عن الاستجابة لأشعة الكاثود كما يفهمها. لقد قرر أن الفلورة ناتجة عن الأشعة غير المرئية التي نشأت من أنبوب كروكس الذي كان يستخدمه لدراسة أشعة الكاثود (التي تم التعرف عليها لاحقًا على أنها إلكترونات) ، والتي اخترقت الورق الأسود المعتم الملفوف حول الأنبوب. كشفت تجارب أخرى أن هذا النوع الجديد من الأشعة كان قادرًا على المرور عبر معظم المواد ، بما في ذلك الأنسجة الرخوة في الجسم ، لكنه ترك العظام والمعادن مرئية. كانت إحدى لوحاته الفوتوغرافية الأولى من تجاربه عبارة عن فيلم يد زوجته بيرثا ، وكان خاتم زواجها مرئيًا بوضوح.

لاختبار ملاحظاته وتعزيز بياناته العلمية ، انغمس رونتجن في سبعة أسابيع من التجارب الدقيقة المخطط لها والتنفيذية. في 28 كانون الأول (ديسمبر) ، قدم أول اتصال له & quot المؤقت & quot ، & quot؛ عن نوع جديد من الأشعة & quot؛ في وقائع جمعية Würzburg للفيزياء الطبية. في يناير 1896 قدم أول عرض عام له أمام نفس المجتمع ، بعد محاضرته مع عرض توضيحي: قام بصنع لوحة من يد عالم التشريح الحاضر ، الذي اقترح تسمية الاكتشاف الجديد & quotRoentgen's Rays. & quot

انتشر الخبر بسرعة في جميع أنحاء العالم. كان توماس إديسون من بين أولئك المتحمسين لإتقان اكتشاف رونتجن ، حيث طور منظارًا ضوئيًا محمولًا ، على الرغم من أنه فشل في صنع مصباح تجاري & quot ؛ مصباح أشعة أكس & quot للاستخدام المنزلي. سرعان ما أصبح جهاز إنتاج الأشعة السينية متاحًا على نطاق واسع ، وافتتحت الاستوديوهات لالتقاط الصور الشخصية وتقريبها ، مما زاد من إذكاء الاهتمام العام والخيال. ظهرت قصائد عن الأشعة السينية في المجلات الشعبية ، وظهر الاستخدام المجازي للأشعة في الرسوم الكاريكاتورية السياسية والقصص القصيرة والإعلانات. روج المحققون لاستخدام أجهزة Roentgen في متابعة الأزواج غير المخلصين ، وتم تصنيع الملابس الداخلية الرصاصية لإحباط محاولات النظرة الخاطفة باستخدام نظارات & quot؛ X-ray. & quot

وبقدر ما تبدو ردود الفعل هذه تافهة ، فقد أدرك المجتمع الطبي بسرعة أهمية اكتشاف رونتجن. بحلول فبراير 1896 ، وجدت الأشعة السينية أول استخدام إكلينيكي لها في الولايات المتحدة في دارتموث ، ماساتشوستس ، عندما أنتج إدوين برانت فروست صفيحة من كسر كوليس لمريض لأخيه ، وهو طبيب محلي. وسرعان ما جرت محاولات لإدخال قضبان معدنية أو حقن مواد غير شفافة لإعطاء صور واضحة للأعضاء والأوعية ، وكانت النتائج مختلطة. تم إجراء أول تصوير للأوعية والأشعة السينية للصور المتحركة والأشعة العسكرية في أوائل عام 1896.

بالإضافة إلى القدرات التشخيصية للأشعة السينية ، بدأ بعض التجريبيين في تطبيق الأشعة لعلاج المرض. منذ أوائل القرن التاسع عشر ، أثبت العلاج الكهربائي شعبيته في التخفيف المؤقت من الآلام الحقيقية والمتخيلة. يمكن للجهاز نفسه أن يولد أشعة سينية. في يناير 1896 ، بعد أيام قليلة من الإعلان عن عمل رونتجن ، قام معالج كهربائي من شيكاغو يُدعى إميل جروب بإشعاع امرأة مصابة بسرطان متكرر في الثدي ، وبحلول نهاية العام ، لاحظ العديد من الباحثين الآثار الملطفة للأشعة. على السرطانات. وجد آخرون نتائج ملحوظة في علاج الآفات السطحية ومشاكل الجلد بينما قام آخرون بالتحقيق في التأثير البكتيري المحتمل للأشعة. حتى أن الأشعة السينية وجدت استخدامات تجميلية في عيادات إزالة الشعر المقامة في الولايات المتحدة وفرنسا.

حصل Roentgen على أول جائزة نوبل في الفيزياء عام 1901 لاكتشافه. عندما سُئل عن أفكاره في لحظة الاكتشاف ، أجاب: "لم أفكر ، لقد بحثت. & quot لقد رفض لقبًا كان من شأنه أن يمنحه دخولًا إلى طبقة النبلاء الألمانية ، وتبرع بأموال جائزة نوبل لجامعته. بينما قبل الدرجة الفخرية لطبيب الطب التي قدمتها له جامعته ، لم يسحب أبدًا أي براءات اختراع على الأشعة السينية ، للتأكد من أن العالم يمكن أن يستفيد من عمله بحرية. جاء إيثاره بتكلفة شخصية باهظة: في وقت وفاته في عام 1923 ، كان رونتجن على وشك الإفلاس من التضخم الذي أعقب الحرب العالمية الأولى.

© 1995-2021 ، الجمعية الفيزيائية الأمريكية
تشجع وكالة الأنباء الجزائرية على إعادة توزيع المواد المدرجة في هذه الصحيفة بشرط الإشارة إلى الإسناد إلى المصدر وعدم اقتطاع المواد أو تغييرها.


محتويات

كانت العديد من الابتكارات المبكرة للعصر البرونزي متطلبات ناتجة عن زيادة التجارة ، وهذا ينطبق أيضًا على التطورات العلمية في هذه الفترة. من أجل السياق ، فإن الحضارات الرئيسية في هذه الفترة هي مصر وبلاد ما بين النهرين ووادي السند ، مع ارتفاع أهمية اليونان في نهاية الألفية الثالثة قبل الميلاد. وتجدر الإشارة إلى أن نص وادي السند لا يزال غير مفكك وهناك القليل جدًا من الأجزاء المتبقية من كتاباته ، وبالتالي فإن أي استنتاج حول الاكتشافات العلمية في المنطقة يجب أن يعتمد فقط على الحفريات الأثرية.

تحرير الرياضيات

تحرير الأرقام والقياس والحساب

  • حوالي 3000 قبل الميلاد: تم تطوير وحدات القياس في حضارات العصر البرونزي الرئيسية: مصر وبلاد ما بين النهرين وعيلام ووادي السند. قد يكون وادي السند هو المبتكر الرئيسي في هذا الأمر ، حيث تم اختراع أجهزة القياس الأولى (المساطر والمنقلة وموازين الوزن) في لوثال في ولاية غوجارات بالهند. [1] [2] [3] [4]
  • 1800 قبل الميلاد: تمت دراسة الكسور لأول مرة من قبل المصريين في دراستهم للكسور المصرية.

تحرير الهندسة وعلم المثلثات

  • 2100 قبل الميلاد: تم التعرف على مفهوم المنطقة لأول مرة في الألواح الطينية البابلية ، [5] ونوقش الحجم ثلاثي الأبعاد في بردية مصرية. هذا يبدأ في دراسة الهندسة.
  • أوائل الألفية الثانية قبل الميلاد: تمت دراسة مثلثات ونسب جانبية مماثلة في مصر (على سبيل المثال في Rhind Mathematical Papyrus ، نسخة من نص أقدم من عصر الدولة الوسطى) لبناء الأهرامات ، مما يمهد الطريق لمجال علم المثلثات. [6]

تحرير الجبر

  • 2100 قبل الميلاد: حل البابليون المعادلات التربيعية على شكل مسائل تتعلق بمساحات وجوانب المستطيلات. [5]

نظرية الأعداد والرياضيات المتقطعة تحرير

  • 2000 قبل الميلاد: تمت مناقشة ثلاثيات فيثاغورس لأول مرة في بابل ومصر ، وظهرت في مخطوطات لاحقة مثل بردية برلين 6619. [7]

تحرير الرياضيات والخوارزميات العددية

  • 2000 ق.م: جداول الضرب في بابل. [8]
  • 1800 ق.م - 1600 ق.م: تم تسجيل تقريب عددي للجذر التربيعي لاثنين ، بدقة 6 منازل عشرية ، على YBC 7289 ، لوح طيني بابلي يُعتقد أنه يخص أحد الطلاب. [9]
  • القرن التاسع عشر إلى السابع عشر قبل الميلاد: يستخدم اللوح البابلي 25 8 كتقريب لـ π ، والتي بها خطأ 0.5٪. [10] [11] [12]
  • أوائل الألفية الثانية قبل الميلاد: تحتوي بردية ريند الرياضية (نسخة من نص أقدم من عصر الدولة الوسطى) على أول مثال موثق لكتابة مضلع (في هذه الحالة ، مثمن) في دائرة لتقدير قيمة π. [13] [14]

تدوين واصطلاحات تحرير

  • 3000 ق. [15]
  • 2000 قبل الميلاد: يظهر تدوين الموضع البدائي للأرقام في الأرقام المسمارية البابلية. [16] ومع ذلك ، فإن عدم الوضوح حول فكرة الصفر جعل نظامهم غامضًا للغاية (على سبيل المثال ، سيتم كتابة 13200 مثل 132). [17]

تحرير علم الفلك

  • أوائل الألفية الثانية قبل الميلاد: تم التعرف على دورية ظاهرة الكواكب من قبل علماء الفلك البابليين.

علم الأحياء والتشريح تحرير

  • أوائل الألفية الثانية قبل الميلاد: درس المصريون القدماء علم التشريح ، كما هو مسجل في بردية إدوين سميث. حددوا القلب وأوعيته والكبد والطحال والكلى وما تحت المهاد والرحم والمثانة ، وحددوا بشكل صحيح أن الأوعية الدموية تنبثق من القلب (ومع ذلك ، كانوا يعتقدون أيضًا أن الدموع والبول والسائل المنوي ، ولكن ليس اللعاب والعرق ، نشأت في القلب ، انظر فرضية القلب). [18]

تحرير الرياضيات

تحرير الهندسة وعلم المثلثات

  • ج. 700 قبل الميلاد: تم اكتشاف نظرية فيثاغورس من قبل Baudhayana في الهندوس Shulba Sutras في Upanishadic الهند. [19] ومع ذلك ، لم يكن للرياضيات الهندية ، وخاصة الرياضيات الهندية الشمالية ، عمومًا تقليد لإيصال البراهين ، وليس من المؤكد تمامًا أن بودهايانا أو أباستامبا كانا على علم بإثبات.

نظرية الأعداد والرياضيات المتقطعة تحرير

  • ج. 700 قبل الميلاد: تمت دراسة معادلات بيل لأول مرة بواسطة Baudhayana في الهند ، وهي أول معادلات ديوفنتين معروفة بدراستها. [20]

تحرير الهندسة وعلم المثلثات

علم الأحياء والتشريح تحرير

  • 600 قبل الميلاد - 200 قبل الميلاد: يُظهر Sushruta Samhita (3.V) فهمًا للبنية العضلية الهيكلية (بما في ذلك المفاصل والأربطة والعضلات ووظائفها). [21]
  • 600 قبل الميلاد - 200 قبل الميلاد: يشير Sushruta Samhita إلى نظام القلب والأوعية الدموية كدائرة مغلقة. [22]
  • 600 قبل الميلاد - 200 قبل الميلاد: Sushruta Samhita (3.IX) يحدد وجود الأعصاب. [21]

تحرير العلوم الاجتماعية

تحرير اللغويات

حقق الإغريق العديد من التطورات في الرياضيات وعلم الفلك خلال الفترات القديمة والكلاسيكية والهيلينستية.

تحرير الرياضيات

تحرير المنطق والإثبات

  • القرن الرابع قبل الميلاد: درس الفلاسفة اليونانيون خصائص النفي المنطقي.
  • القرن الرابع قبل الميلاد: بنى باشيني أول نظام رسمي حقيقي في قواعده اللغوية السنسكريتية. [23] [24]
  • ج. 300 قبل الميلاد: عالم الرياضيات اليوناني إقليدس في عناصر يصف شكلاً بدائيًا من أنظمة الإثبات الرسمية والبديهية. ومع ذلك ، يعتقد علماء الرياضيات الحديثون عمومًا أن بديهياته كانت ناقصة إلى حد كبير ، وأن تعريفاته لم تُستخدم حقًا في براهينه.

تحرير الأرقام والقياس والحساب

  • القرن الرابع قبل الميلاد: يذكر Eudoxus of Cnidus ملكية أرخميدس. [25]
  • القرنين الرابع والثالث قبل الميلاد: في الهند الموريانية ، يميز النص الرياضي لجين Surya Prajnapati بين اللانهايات المعدودة وغير المعدودة. [26]
  • القرن الثالث قبل الميلاد: Pingala in Mauryan India درس الأرقام الثنائية ، مما جعله أول من درس الجذر (القاعدة العددية) في التاريخ. [27]

تحرير الجبر

  • القرن الخامس قبل الميلاد: التاريخ المحتمل لاكتشاف الأعداد المثلثية (أي مجموع الأعداد الصحيحة المتتالية) من قبل فيثاغورس. [28]
  • ج. 300 قبل الميلاد: تمت دراسة التعاقب الهندسي المحدود من قبل إقليدس في مصر البطلمية. [29]
  • القرن الثالث قبل الميلاد: ربط أرخميدس مشاكل في السلاسل الهندسية بتلك الموجودة في المتسلسلة الحسابية ، مما ينذر باللوغاريتمات. [30]
  • 190 قبل الميلاد: ظهرت المربعات السحرية في الصين. يمكن اعتبار نظرية المربعات السحرية أول مثال على الفضاء المتجه.
  • 165-142 قبل الميلاد: يرجع الفضل إلى Zhang Cang في شمال الصين في تطوير القضاء على Gaussian. [31]

نظرية الأعداد والرياضيات المتقطعة تحرير

  • ج. 500 قبل الميلاد: اكتشف هيباسوس ، فيثاغورس ، الأعداد غير المنطقية. [32] [33]
  • القرن الرابع قبل الميلاد: أظهر Thaetetus أن الجذور التربيعية إما عدد صحيح أو غير منطقي.
  • القرن الرابع قبل الميلاد: عدَّد ثاتيتوس المواد الصلبة الأفلاطونية ، وهو عمل مبكر في نظرية الرسم البياني.
  • القرن الثالث قبل الميلاد: يصف Pingala في موريان الهند تسلسل فيبوناتشي. [34] [35]
  • ج. 300 قبل الميلاد: إقليدس يثبت لانهائية الأعداد الأولية. [36]
  • ج. 300 قبل الميلاد: إقليدس يثبت النظرية الأساسية في الحساب.
  • ج. 300 قبل الميلاد: اكتشف إقليدس الخوارزمية الإقليدية.
  • القرن الثالث قبل الميلاد: اكتشف Pingala in Mauryan India المعاملات ذات الحدين في سياق اندماجي والصيغة المضافة لتوليدها (n r) = (n - 1 r) + (n - 1 r - 1) < displaystyle < tbinom > = < tbinom > + < tbinom >> ، [37] [38] أي وصف نثري لمثلث باسكال ، والصيغ المشتقة المتعلقة بالمجموع والمبالغ المتناوبة للمعاملات ذات الحدين. لقد تم اقتراح أنه ربما اكتشف أيضًا نظرية ذات الحدين في هذا السياق. [39]
  • القرن الثالث قبل الميلاد: اكتشف إراتوستينس منخل إراتوستينس. [40]

تحرير الهندسة وعلم المثلثات

  • القرن الخامس قبل الميلاد: بدأ الإغريق بتجربة تركيبات المسطرة والبوصلة. [41]
  • القرن الرابع قبل الميلاد: اكتشف مناحموس المقاطع المخروطية. [42]
  • القرن الرابع قبل الميلاد: طور مناحموس الهندسة الإحداثية. [43]
  • ج. 300 قبل الميلاد: إقليدس ينشر عناصر، خلاصة وافية عن الهندسة الإقليدية الكلاسيكية ، بما في ذلك: النظريات الأولية حول الدوائر ، وتعريفات مراكز المثلث ، ونظرية الظل والقطع ، وقانون الجيب وقانون جيب التمام. [44]
  • القرن الثالث قبل الميلاد: اشتق أرخميدس معادلة لحجم الكرة في طريقة النظريات الميكانيكية. [45]
  • القرن الثالث قبل الميلاد: يحسب أرخميدس المساحات والأحجام المتعلقة بالمقاطع المخروطية ، مثل المنطقة المحصورة بين القطع المكافئ والوتر ، وأحجام مختلفة من الثورة. [46]
  • القرن الثالث قبل الميلاد: اكتشف أرخميدس هوية المجموع / الفرق للوظائف المثلثية في شكل "نظرية الأوتار المكسورة". [44]
  • ج. 200 قبل الميلاد: اكتشف Apollonius of Perga نظرية أبولونيوس.
  • ج. 200 قبل الميلاد: يعين Apollonius of Perga المعادلات للمنحنيات.

تحرير التحليل

  • أواخر القرن الخامس قبل الميلاد: اكتشف Antiphon طريقة الإرهاق ، مما ينذر بمفهوم الحد.
  • القرن الثالث قبل الميلاد: استخدم أرخميدس اللامتناهيات في الصغر. [47]
  • القرن الثالث قبل الميلاد: طور أرخميدس طريقة الاستنفاد إلى وصف مبكر للتكامل. [48] ​​[49]
  • القرن الثالث قبل الميلاد: قام أرخميدس بحساب ظل المنحنيات غير المثلثية. [50]

تحرير الرياضيات والخوارزميات العددية

  • القرن الثالث قبل الميلاد: استخدم أرخميدس طريقة الإنهاك لبناء عدم مساواة صارمة تربط قيمة π في فترة 0.002.

تحرير الفيزياء

تحرير علم الفلك

  • القرن الخامس قبل الميلاد: أقدم ذكر موثق للأرض الكروية يأتي من الإغريق في القرن الخامس قبل الميلاد. [51] من المعروف أن الهنود قاموا بتشكيل الأرض على أنها كروية بحلول عام 300 قبل الميلاد. [52]
  • 500 قبل الميلاد: يعرّف Anaxagoras ضوء القمر على أنه ضوء الشمس المنعكس. [53]
  • 260 قبل الميلاد: اقترح Aristarchus of Samos نموذجًا أساسيًا لمركز الشمس للكون. [54]
  • ج. 200 قبل الميلاد: أبولونيوس بيرجا يطور أفلاك التدوير. على الرغم من كونه نموذجًا غير صحيح ، إلا أنه كان مقدمة لتطوير سلسلة فورييه.
  • القرن الثاني قبل الميلاد: اكتشف هيبارخوس مقدمة مقلوبة لمدار القمر. [55]
  • القرن الثاني قبل الميلاد: اكتشف هيبارخوس الاستباقية المحورية.

ميكانيكا تحرير

  • القرن الثالث قبل الميلاد: طوَّر أرخميدس مجال علم الإحصاء ، مقدِّمًا مفاهيم مثل مركز الثقل ، والتوازن الميكانيكي ، ودراسة الروافع ، والهيدروستاتيك.
  • 350-50 قبل الميلاد: تصف الألواح الطينية من بابل (ربما العصر الهلنستي) نظرية السرعة المتوسطة. [56]

تحرير البصريات

  • القرن الرابع قبل الميلاد: قدم موزي في الصين وصفاً لظاهرة الكاميرا المظلمة.
  • ج. 300 قبل الميلاد: إقليدس بصريات يقدم مجال البصريات الهندسية ، مع مراعاة الاعتبارات الأساسية لأحجام الصور.

تحرير الفيزياء الحرارية

علم الأحياء والتشريح تحرير

  • القرن الرابع قبل الميلاد: في عهد أرسطو ، تم إنشاء نظام تشريح أكثر تجريبياً ، يعتمد على تشريح الحيوانات. على وجه الخصوص ، يميز Praxagoras بين الشرايين والأوردة.
  • القرن الرابع قبل الميلاد: فرق أرسطو بين قصر النظر وبُعد النظر. [58] ثم استخدم الطبيب اليوناني الروماني جالينوس مصطلح "قصر النظر" للإشارة إلى قصر النظر.

تحرير العلوم الاجتماعية

تحرير الاقتصاد

  • أواخر القرن الرابع قبل الميلاد: أسس كوتيليا مجال الاقتصاد مع Arthashastra (حرفياً "علم الثروة") ، وهي أطروحة توجيهية عن الاقتصاد وفن الحكم في الهند الموريانية. [59]

تحرير اللغويات

القياسات الفلكية والجغرافية المكانية تحرير

  • القرن الثالث قبل الميلاد: يقيس إراتوستينس محيط الأرض. [60]
  • القرن الثاني قبل الميلاد: يقيس هيبارخوس أحجام ومسافات القمر والشمس. [61]

ازدهرت الرياضيات وعلم الفلك خلال العصر الذهبي للهند (القرنين الرابع والسادس بعد الميلاد) تحت إمبراطورية جوبتا. في غضون ذلك ، دخلت اليونان ومستعمراتها العصر الروماني في العقود القليلة الماضية من الألفية السابقة ، وتأثر العلم اليوناني سلبًا بسقوط الإمبراطورية الرومانية الغربية والانحدار الاقتصادي الذي أعقب ذلك.

تحرير الرياضيات

تحرير الأرقام والقياس والحساب

  • 210 م: يتم قبول الأرقام السالبة كأرقام في النص الصيني المتأخر لعصر هان تسعة فصول في الفن الرياضي. [62] لاحقًا ، كتب Liu Hui من Cao Wei (خلال فترة الممالك الثلاث) قوانين تتعلق بحساب الأعداد السالبة. [63]

تحرير الجبر

  • 499 م: يكتشف أريابهاتا صيغة الأعداد الهرمية المربعة (مجموع الأعداد المربعة المتتالية). [64]
  • 499 م: يكتشف أريابهاتا معادلة الأعداد البسيطة (مجموع أرقام المكعب المتتالية). [64]

نظرية الأعداد والرياضيات المتقطعة تحرير

  • القرن الثالث الميلادي: يناقش ديوفانتوس معادلات ديوفانتين الخطية.
  • 499 م: يكتشف أريابهاتا هوية بيزوت ، وهي نتيجة تأسيسية لنظرية المجالات المثالية الرئيسية. [65]
  • 499 بعد الميلاد: طور أرياباتا Kuṭṭaka ، وهي خوارزمية تشبه إلى حد بعيد الخوارزمية الإقليدية الموسعة. [65]

تحرير الهندسة وعلم المثلثات

  • ج. 60 بعد الميلاد: تم اكتشاف صيغة هيرون بواسطة بطل الإسكندرية. [66]
  • ج. 100 بعد الميلاد: يصف مينيلوس الإسكندري المثلثات الكروية ، مقدمة إلى الهندسة غير الإقليدية. [67]
  • القرن الرابع إلى الخامس: تم وصف الدوال المثلثية الأساسية الحديثة ، الجيب وجيب التمام ، في Siddhantas في الهند. [68] هذه الصيغة لعلم المثلثات هي تحسين للوظائف اليونانية السابقة ، من حيث أنها تتناسب بشكل أكثر سلاسة مع الإحداثيات القطبية والتفسير المعقد اللاحق للوظائف المثلثية.

تحرير الرياضيات والخوارزميات العددية

  • بحلول القرن الرابع الميلادي: تم اكتشاف خوارزمية إيجاد الجذر التربيعي مع التقارب الرباعي ، والمعروفة باسم طريقة بخشالي (بعد مخطوطة بخشالي التي تسجلها) ، في الهند. [69]
  • 499 م: يصف أرياباتا خوارزمية عددية لإيجاد الجذور التكعيبية. [70] [71]
  • 499 م: يطور أرياباتا خوارزمية لحل نظرية الباقي الصينية. [72]
  • من القرن الأول إلى القرن الرابع الميلادي: تم تطوير مقدمة للانقسام المطول ، والمعروفة باسم "تقسيم المطبخ" في مرحلة ما. يُعتقد عمومًا أن اكتشافها نشأ في الهند حوالي القرن الرابع الميلادي ، [73] على الرغم من ادعاء عالم الرياضيات السنغافوري لام لاي يونغ أن الطريقة موجودة في النص الصيني تسعة فصول في الفن الرياضيمن القرن الأول الميلادي. [74]

تدوين واصطلاحات تحرير

  • ج. 150 م: يحتوي كتاب المجسطي لبطليموس على دليل على الصفر الهلنستي. على عكس الصفر البابلي السابق ، يمكن استخدام الصفر الهلنستي بمفرده أو في نهاية الرقم. ومع ذلك ، فقد تم استخدامه عادةً في الجزء الكسري من الرقم ، ولم يُنظر إليه على أنه رقم حسابي حقيقي في حد ذاته.
  • القرن الثالث الميلادي: استخدم ديوفانتوس شكلاً بدائيًا من الرمزية الجبرية ، والتي سرعان ما تُنسى. [75]
  • بحلول القرن الرابع الميلادي: تطور نظام الترقيم الهندوسي العربي الحالي مع أرقام القيمة المكانية في الهند في عصر جوبتا ، وهو موثَّق في مخطوطة بخشالي في غاندهارا. [76] The superiority of the system over existing place-value and sign-value systems arises from its treatment of zero as an ordinary numeral.
  • By the 5th century AD: The decimal separator is developed in India, [77] as recorded in al-Uqlidisi's later commentary on Indian mathematics. [78]
  • By 499 AD: Aryabhata's work shows the use of the modern fraction notation, known as bhinnarasi. [79]

Physics Edit

تحرير علم الفلك

  • ج. 150 AD: Ptolemy's Almagest contains practical formulae to calculate latitudes and day lengths.
  • 2nd century AD: Ptolemy formalises the epicycles of Apollonius.
  • By the 5th century AD: The elliptical orbits of planets are discovered in India by at least the time of Aryabhata, and are used for the calculations of orbital periods and eclipse timings. [80]
  • 499 AD: Historians speculate that Aryabhata may have used an underlying heliocentric model for his astronomical calculations, which would make it the first computational heliocentric model in history (as opposed to Aristarchus's model in form). [81][82][83] This claim is based on his description of the planetary period about the sun (śīghrocca), but has been met with criticism. [84]

Optics Edit

  • 2nd century - Ptolemy publishes his Optics, discussing colour, reflection, and refraction of light, and including the first known table of refractive angles.

Biology and anatomy Edit

Astronomical and geospatial measurements Edit

  • 499 AD: Aryabhata creates a particularly accurate eclipse chart. As an example of its accuracy, 18th century scientist Guillaume Le Gentil, during a visit to Pondicherry, India, found the Indian computations (based on Aryabhata's computational paradigm) of the duration of the lunar eclipse of 30 August 1765 to be short by 41 seconds, whereas his charts (by Tobias Mayer, 1752) were long by 68 seconds. [86]

The Golden Age of Indian mathematics and astronomy continues after the end of the Gupta empire, especially in Southern India during the era of the Rashtrakuta, Western Chalukya and Vijayanagara empires of Karnataka, which variously patronised Hindu and Jain mathematicians. In addition, the Middle East enters the Islamic Golden Age through contact with other civilisations, and China enters a golden period during the Tang and Song dynasties.

Mathematics Edit

Numbers, measurement and arithmetic Edit

  • 628 AD: Brahmagupta states the arithmetic rules for addition, subtraction, and multiplication with zero, as well as the multiplication of negative numbers, extending the basic rules for the latter found in the earlier The Nine Chapters on the Mathematical Art. [87]

Algebra Edit

  • 628 AD: Brahmagupta provides an explicit solution to the quadratic equation. [88]
  • 9th century AD: Jain mathematician Mahāvīra writes down a factorisation for the difference of cubes. [89]

Number theory and discrete mathematics Edit

  • 628 AD: Brahmagupta writes down Brahmagupta's identity, an important lemma in the theory of Pell's equation.
  • 628 AD: Brahmagupta produces an infinite (but not exhaustive) number of solutions to Pell's equation.
  • ج. 850 AD: Mahāvīra derives the expression for the binomial coefficient in terms of factorials, ( n r ) = n ! r ! ( n − r ) ! >=< frac >> . [38]
  • ج. 975 AD: Halayudha organizes the binomial coefficients into a triangle, i.e. Pascal's triangle. [38]

Geometry and trigonometry Edit

تحرير التحليل

  • 10th century AD: Manjula in India discovers the derivative, deducing that the derivative of the sine function is the cosine. [90]

Probability and statistics Edit

  • 9th century AD: Al-Kindi's Manuscript on Deciphering Cryptographic Messages contains the first use of statistical inference. [91]

Numerical mathematics and algorithms Edit

  • 628 AD: Brahmagupta discovers second-order interpolation, in the form of Brahmagupta's interpolation formula.
  • 629 AD: Bhāskara I produces the first approximation of a transcendental function with a rational function, in the sine approximation formula that bears his name.
  • 816 AD: Jain mathematician Virasena describes the integer logarithm. [92]
  • 9th century AD: Algorisms (arithmetical algorithms on numbers written in place-value system) are described by al-Khwarizmi in his kitāb al-ḥisāb al-hindī (Book of Indian computation) و kitab al-jam' wa'l-tafriq al-ḥisāb al-hindī (Addition and subtraction in Indian arithmetic).
  • 9th century AD: Mahāvīra discovers the first algorithm for writing fractions as Egyptian fractions, [93] which is in fact a slightly more general form of the Greedy algorithm for Egyptian fractions.

Notation and conventions Edit

  • 628 AD: Brahmagupta invents a symbolic mathematical notation, which is then adopted by mathematicians through India and the Near East, and eventually Europe.

Physics Edit

تحرير علم الفلك

  • 6th century AD: Varahamira in the Gupta empire is the first to describe comets as astronomical phenomena, and as periodic in nature. [94]

Mechanics Edit

  • ج. 525 AD: John Philoponus in Byzantine Egypt describes the notion of inertia, and states that the motion of a falling object does not depend on its weight. [95] His radical rejection of Aristotlean orthodoxy lead him to be ignored in his time.

Optics Edit

Astronomical and geospatial measurements Edit

Mathematics Edit

Algebra Edit

  • 11th century: Alhazen discovers the formula for the simplicial numbers defined as the sums of consecutive quartic powers.

Number theory and discrete mathematics Edit

  • ج. 1000 AD: al-Karaji uses mathematical induction. [102]
  • 12th century AD: Bhāskara II develops the Chakravala method, solving Pell's equation. [103]

Geometry and trigonometry Edit

تحرير التحليل

  • 1380 AD: Madhava of Sangamagrama develops the Taylor series, and derives the Taylor series representation for the sine, cosine and arctangent functions, and uses it to produce the Leibniz series for π . [105]
  • 1380 AD: Madhava of Sangamagrama discusses error terms in infinite series in the context of his infinite series for π . [106]
  • 1380 AD: Madhava of Sangamagrama discovers continued fractions and uses them to solve transcendental equations. [107]
  • 1380 AD: The Kerala school develops convergence tests for infinite series. [105]
  • ج. 1500 AD: Nilakantha Somayaji discovers an infinite series for π . [108][109]

Numerical mathematics and algorithms Edit

  • 12th century AD: al-Tusi develops a numerical algorithm to solve cubic equations.
  • 1380 AD: Madhava of Sangamagrama solves transcendental equations by iteration. [107]
  • 1380 AD: Madhava of Sangamagrama discovers the most precise estimate of π in the medieval world through his infinite series, a strict inequality with uncertainty 3e-13.
  • 1480 AD: Madhava of Sangamagrama found pi and that it was infinite.

Physics Edit

تحرير علم الفلك

  • 1058 AD: al-Zarqālī in Islamic Spain discovers the apsidal precession of the sun.
  • ج. 1500 AD: Nilakantha Somayaji develops a model similar to the Tychonic system. His model has been described as mathematically more efficient than the Tychonic system due to correctly considering the equation of the centre and latitudinal motion of Mercury and Venus. [90][110]

Mechanics Edit

  • 12th century AD: Jewish polymath Baruch ben Malka in Iraq formulates a qualitative form of Newton's second law for constant forces. [111][112]

Optics Edit

  • 11th century: Alhazen systematically studies optics and refraction, which would later be important in making the connection between geometric (ray) optics and wave theory.
  • 11th century: Shen Kuo discovers atmospheric refraction and provides the correct explanation of rainbow phenomenon
  • c1290 - Eyeglasses are invented in Northern Italy, [113] possibly Pisa, demonstrating knowledge of human biology [بحاجة لمصدر] and optics, to offer bespoke works that compensate for an individual human disability.

Astronomical and geospatial measurements Edit

  • 11th century: Shen Kuo discovers the concepts of true north and magnetic declination.
  • 11th century: Shen Kuo develops the field of geomorphology and natural climate change.

Social science Edit

تحرير الاقتصاد

  • 1295 AD: Scottish priest Duns Scotus writes about the mutual beneficence of trade. [114]
  • 14th century AD: French priest Jean Buridan provides a basic explanation of the price system.

Philosophy of science Edit

  • 1220s - Robert Grosseteste writes on optics, and the production of lenses, while asserting models should be developed from observations, and predictions of those models verified through observation, in a precursor to the scientific method. [115]
  • 1267 - Roger Bacon publishes his Opus Majus, compiling translated Classical Greek, and Arabic works on mathematics, optics, and alchemy into a volume, and details his methods for evaluating the theories, particularly those of Ptolemy's 2nd century Optics, and his findings on the production of lenses, asserting “theories supplied by reason should be verified by sensory data, aided by instruments, and corroborated by trustworthy witnesses", in a precursor to the peer reviewed scientific method.

The Scientific Revolution occurs in Europe around this period, greatly accelerating the progress of science and contributing to the rationalization of the natural sciences.

Mathematics Edit

Numbers, measurement and arithmetic Edit

Algebra Edit

  • ج. 1500: Scipione del Ferro solves the special cubic equation x 3 = p x + q =px+q> . [118][119]
  • 16th century: Gerolamo Cardano solves the general cubic equation (by reducing them to the case with zero quadratic term).
  • 16th century: Lodovico Ferrari solves the general quartic equation (by reducing it to the case with zero quartic term).
  • 16th century: François Viète discovers Vieta's formulas.

Probability and statistics Edit

Numerical mathematics and algorithms Edit

Notation and conventions Edit

Various pieces of modern symbolic notation were introduced in this period, notably:


The Shy Scientist Who Could See Through Skin

N o one was initially more skeptical of the existence of X-rays than Wilhelm Roentgen &mdash the man who discovered them.

One day in late 1895, the German physicist was preparing to begin an experiment with cathode rays, the glowing beams of electrons that pass through a vacuum tube when electricity is applied, which were a popular fixture in physics at the time. In his darkened lab, he covered the tube with black cardboard to hide its glow, but noticed a glimmer of light on a fluorescent screen across the room.

Curious, Roentgen &ldquoplaced a sheet of black cardboard between the screen and the tube, then another, then a book of 1000 pages, then a wooden shelf board more than two and a half centimeters thick,&rdquo according to a story in the journal Physics Today. &ldquoThe glimmer remained.&rdquo

At some point, he held up a small lead disk, and cast a terrifying shadow on the screen: the dark shape of the disk itself, along with the skeletal outline of the bones in his hand.

وفق Physics Today, Roentgen was very late to dinner with his family that night. When he did show up, &ldquohe did not speak, ate little, and then left abruptly&rdquo to return to his lab. Afraid that he might have imagined the whole thing, he cautiously told a friend, as quoted by the journal Resonance, &ldquoI have discovered something interesting, but I do not know whether or not my observations are correct.&rdquo Eventually he summoned the courage to tell his wife what he&rsquod seen, and enlisted her help in a follow-up experiment. Just before Christmas that year, he replaced the fluorescent screen with photographic paper and took the world&rsquos first X-ray, a clear image of the bones and wedding ring on his wife&rsquos left hand. She found the experience as unnerving as he had, exclaiming, &ldquoI have seen my death.&rdquo

When news of Roentgen&rsquos discovery was published in an Austrian newspaper on this day, Jan. 5, in 1896, the monumental implications for science and medicine quickly became apparent. نيويورك مرات picked up the story two weeks later, but couched it in skepticism that echoed Roentgen&rsquos own, reporting his &ldquoalleged discovery of how to photograph the invisible.&rdquo

While the مرات eventually wrote more glowingly of Roentgen&rsquos discovery, neither it nor any other newspaper revealed much about the scientist himself. Notoriously publicity-shy, he turned down countless speaking engagements and stipulated that when he died, his letters and journals should be destroyed.

He eschewed fortune as well as fame: He never patented X-rays, which he thought should be freely available to other researchers and the medical community, and, according to TIME’s brief notice at the time of his death, donated the money that came with his 1901 Nobel Prize (about $40,000) to a scientific society.

Roentgen&rsquos generosity caught up with him near the end of his life, however. By the time he died, in 1923, his unwillingness to profit from his discovery &mdash coupled with the economic conditions that followed World War I &mdash had left him nearly penniless.

Read TIME’s 1956 examination of the safety of X-rays: X-Ray Danger


The Discovery of DNA's Structure

Taken in 1952, this image is the first X-ray picture of DNA, which led to the discovery of its molecular structure by Watson and Crick. Created by Rosalind Franklin using a technique called X-ray crystallography, it revealed the helical shape of the DNA molecule. Watson and Crick realized that DNA was made up of two chains of nucleotide pairs that encode the genetic information for all living things.

Credits: Photo of Rosalind Franklin courtesy of Vittorio Luzzati. Photo of x-ray crystallography (Exposure 51) courtesy of King's College Archives. King's College London.

Topics Covered:
Evolution Since Darwin

They were hardly modest, these two brash young scientists who in 1953 declared to patrons of the Eagle Pub in Cambridge, England, that they had "found the secret of life." But James Watson and Francis Crick's claim was a valid one, for they had in fact discovered the structure of DNA, the chemical that encodes instructions for building and replicating almost all living things. The stunning find made possible the era of "new biology" that led to the biotechnology industry and, most recently, the deciphering of the human genetic blueprint.

Watson and Crick's discovery didn't come out of the blue. As early as 1943 Oswald Avery proved what had been suspected: that DNA, a nucleic acid, carries genetic information. But no one knew how it worked.

By the early 1950s, at least two groups were hot on the trail. Crick, a British graduate student, and Watson, an American research fellow, were in the hunt at Cambridge University.

At King's College in London, Rosalind Franklin and Maurice Wilkins were studying DNA. Wilkins and Franklin used X-ray diffraction as their main tool -- beaming X-rays through the molecule yielded a shadow picture of the molecule's structure, by how the X-rays bounced off its component parts.

Franklin, a shy and inward young woman, suffered from patronizing attitudes and sexism that forced her to do much of her work alone. And her senior partner, Wilkins, showed some of Franklin's findings to Watson in January 1953 without her knowledge.

Referring to Franklin's X-ray image known as "Exposure 51," James Watson is reported to have said, "The instant I saw the picture, my mouth fell open and my pulse began to race." Shortly after, Watson and Crick made a crucial advance when they proposed that the DNA molecule was made up of two chains of nucleotides paired in such a way to form a double helix, like a spiral staircase. This structure, announced in their famous paper in the April 1953 issue of Nature, explained how the DNA molecule could replicate itself during cell division, enabling organisms to reproduce themselves with amazing accuracy except for occasional mutations.

For their work, Watson, Crick, and Wilkins received the Nobel Prize in 1962. Despite her contribution to the discovery of DNA's helical structure, Rosalind Franklin was not named a prize winner: She had died of cancer four years earlier, at the age of 37.


NASA researchers discover first X-rays from Uranus

NASA rocket passes key test for Artemis mission

Acting NASA Administrator Steve Jurczyk provides insight on ‘FOX News Live.’

Astronomers at NASA's Chandra X-ray Observatory have detected X-rays from the planet Uranus for the first time.

Researchers used observations of the ice giant taken in 2002 and 2017 to detect the radiation as part of a new study published Tuesday in the Journal of Geophysical Research.

In an examination and with further analysis, they saw clear detection of X-rays from the first observation and possible flare of X-rays from those 15 years later.

The scientists believe that the sun could be the driving force causing Uranus to emit the X-rays.

Uranus at approximately the same orientation as it was during the 2002 Chandra observations. 2017 HRC Composite Image (Credit: X-ray: NASA/CXO/University College London/W. Dunn et al Optical: W.M. Keck Observatory) (NASA)

Astronomers have previously observed that both Jupiter and Saturn scatter X-ray light from the sun.

However, while the study's authors say they believe the X-rays detected would also be from "scattering," another source of X-rays is also likely.

Like Saturn, they say, Uranus' rings could be producing the X-rays itself or even the planet's aurora -- a phenomenon created when high-energy particles interact with the atmosphere.

"Uranus is surrounded by charged particles such as electrons and protons in its nearby space environment," the Chandra X-ray Observatory wrote in a release. "If these energetic particles collide with the rings, they could cause the rings to glow in X-rays."

X-rays are emitted in Earth’s auroras and Jupiter has auroras, as well, though X-rays from auroras on Jupiter come from two sources.

However, a nearly identical NASA release notes that researchers remain uncertain about what causes the auroras on Uranus.

The agency wrote that the unusual orientations of its spin axis and magnetic field may cause the planet's auroras to be "unusually complex and variable."

The rotation axis of Uranus is nearly parallel to its path around the sun -- unlike the axes of other planets in the solar system -- and while Uranus is tilted on its side, its magnetic field is tiled by a different amount.

"Determining the sources of the X-rays from Uranus could help astronomers better understand how more exotic objects in space, such as growing black holes and neutron stars, emit X-rays," NASA wrote.

Uranus is the seventh planet from the sun in the solar system. It has two sets of rings around its equator. Its diameter is four times that of Earth.

Because Voyager 2 was the only spacecraft to ever fly by Uranus, astronomers rely on telescopes like Chandra to learn more about the cold planet that is made up almost entirely of hydrogen and helium.


Just Months After Its Discovery, the X-Ray Was in Use in War

Photography of any kind was still a relatively new technology in 1895—imagine what it must have felt like to learn you could take a photograph of a living person’s bones.

المحتوى ذو الصلة

On this day in 1895, scientist Wilhelm Conrad Röntgen published a paper called ‘On a New Kind of Rays.’ It was the first scientific paper to describe x-rays. Only six days earlier, he took the x-ray that was published with the paper: his wife’s hand, her wedding ring visible on the fourth finger. Although we don’t think about it much now, the x-ray gave people an entirely new ability: to see inside a living person without cutting them open first.

The English translation of Röntgen's paper appeared in the January 23, 1896 edition of طبيعة سجية. He describes conducting an experiment by firing electricity through a vacuum tube. He’d covered the tube in black cardboard to block the light this produced, but even though the tube was covered he noticed that a fluorescent screen more than a meter away was glowing, writes Hannah Waters for The Scientist. (One of the earliest x-ray tubes is in the collection of The National Museum of American History.)

Röntgen dubbed these mysterious rays capable of passing through glass “X” (for unknown) and subsequently tried to block them with a variety of materials—aluminum, copper, even the walls of his lab—to no avail,” she writes. When he tried it with a piece of lead, she writes, it blocked the rays, “but he was shocked to see his own flesh glowing around his bones on the fluorescent screen behind his hand.” The step from here to an x-ray photograph was short.

The ability of the new rays to image the bones within a living hand interested the general public for some six months,” writes researcher Arne Hessenbruch. Newspapers published long explorations of how the x-ray worked and what its consequences might be, while humorists produced cartoons and theaters wrote x-ray plays. The prospect of total nakedness, as shown by early x-rays of hands, was understandably titillating to the general public.

But while the public was laughing, the x-ray was immediately useful to doctors. The first x-ray machine was used to take images of patients just a month after the publication of Röntgen's paper, reports one 2011 study. Within just a few months, it was being used by battlefield doctors, writes Dan Schlenoff for Scientific American. Before the x-ray, there was no reliable way to tell precisely what was going on inside someone’s body. The exact location of a break in a bone, a bullet, or a piece of shrapnel was a mystery.

Over the next few years, Schlenoff writes, they were used in the Greco-Turkish War, the Russo-Japanese War and the Balkan Wars. “Mobile units were developed to keep up with field hospitals,” he writes. “If surgery could be performed, x-rays became vital.” By the time WWI began, x-ray technology was well-established.

Civilian doctors were as quick to see the technology’s usefulness. “Within a year, the first radiology department opened in a Glasgow hospital,” Waters writes, “and the department head produced the first pictures of a kidney stone and a penny lodged in a child’s throat.”

X-rays are light, like any other light, but they’re not in the visible spectrum. And their properties meant that early x-rays were very damaging to people’s bodies. Barely two weeks after Rӧntgen’s discovery, a dentist used himself as a guinea pig and shot the first dental radiograph, write K. Sansare, V. Khanna and F. Karjodkar in the journal DentoMaxilloFacial Radiology. The exposure took 25 minutes, which he later described as torture, although he didn’t elaborate. But he continued to experiment with radiation—on his patients, not himself.

Many other early medical uses of x-rays resulted in patients getting burns. A 2011 study of an early x-ray machine found that its use would expose the skin to 1,500 times the amount of radiation present in a modern x-ray.

About Kat Eschner

Kat Eschner is a freelance science and culture journalist based in Toronto.


شاهد الفيديو: الأشعة السينية