Tidslinje for videnskabelige opdagelser - Timeline of scientific discoveries

Tidslinjen herunder viser datoen for offentliggørelse af mulige større videnskabelige gennembrud, teorier og opdagelser sammen med opdageren. Med henblik på denne artikel betragter vi ikke blot spekulation som opdagelse, selvom ufuldkomne begrundede argumenter, argumenter baseret på elegance/enkelhed og numerisk/eksperimentelt verificerede formodninger kvalificerer (da ellers ingen videnskabelig opdagelse før slutningen af ​​1800 -tallet ville tælle). Vi begynder vores tidslinje i bronzealderen, da det er svært at estimere tidslinjen før dette punkt, såsom opdagelse af tælling, naturlige tal og regning.

For at undgå overlapning med tidslinjen for historiske opfindelser lister vi ikke eksempler på dokumentation for fremstillede stoffer og enheder, medmindre de afslører et mere fundamentalt spring i de teoretiske ideer på et felt.

Bronzealder

Mange tidlige nyskabelser i bronzealderen var krav som følge af stigningen i handelen , og det gælder også de videnskabelige fremskridt i denne periode. For kontekst er de største civilisationer i denne periode Egypten, Mesopotamien og Indus -dalen, hvor Grækenland steg betydeligt i slutningen af ​​det tredje årtusinde f.Kr. Det skal bemærkes, at Indus Valley -scriptet forbliver u -dechiffreret, og der er meget få overlevende fragmenter af dets skrift, hvorfor enhver slutning om videnskabelige opdagelser i regionen kun må foretages baseret på arkæologiske udgravninger.

Matematik

Tal, måling og regning

  • Omkring 3000 f.Kr.: Måleenheder udvikles i de store bronzealder -civilisationer: Egypten , Mesopotamien , Elam og Indus -dalen . Indus -dalen kan have været den største innovator på dette, da de første måleenheder (linealer, vinkelmålere, vejer) blev opfundet i Lothal i Gujarat , Indien .
  • 1800 f.Kr.: Fraktioner blev først undersøgt af egypterne i deres undersøgelse af egyptiske fraktioner .

Geometri og trigonometri

Algebra

  • 2100 f.Kr.: Kvadratiske ligninger , i form af problemer vedrørende områder og sider af rektangler, løses af babylonere.

Talteori og diskret matematik

  • 2000 f.Kr.: Pythagoras trippel diskuteres først i Babylon og Egypten, og vises på senere manuskripter som Berlin Papyrus 6619 .

Numerisk matematik og algoritmer

  • 2000 f.Kr.: Multiplikationstabeller i Babylon.
  • 1800 f.Kr. - 1600 f.Kr.: En numerisk tilnærmelse til kvadratroden af ​​to, nøjagtig til 6 decimaler, registreres på YBC 7289 , en babylonsk lertavle, der menes at tilhøre en elev.
  • 19. til 17. århundrede f.Kr.: En babylonisk tablet bruger 258 som en tilnærmelse til π , som har en fejl på 0,5%.
  • Tidlig 2. årtusinde fvt: Den Rhind Matematisk Papyrus (en kopi af en ældre Riget i Midten tekst) indeholder den første dokumenterede tilfælde af at indskrive en polygon (i dette tilfælde en ottekant) i en cirkel for at vurdere værdien af π .

Notation og konventioner

  • 3000 f.Kr.: Det første dechifrerede talsystem er det af de egyptiske tal , et tegnværdisystem (i modsætning til et stedværdisystem).
  • 2000 f.Kr.: Primitiv positionsbetegnelse for tal ses i de babylonske kileskriftstal . Den manglende klarhed omkring begrebet nul gjorde imidlertid deres system meget tvetydigt (f.eks13 200 ville blive skrevet det samme som132 ).

Astronomi

  • Tidligt 2. årtusinde f.Kr.: Planetariske fænomeners periodicitet anerkendes af babylonske astronomer.

Biologi og anatomi

  • Tidligt 2. årtusinde f.Kr.: Gamle egyptere studerer anatomi, som registreret i Edwin Smith Papyrus . De identificerede hjertet og dets kar, lever, milt, nyrer, hypothalamus, livmoder og blære og identificerede korrekt, at blodkar udgik fra hjertet (men de mente også, at tårer, urin og sæd, men ikke spyt og sved , stammer fra hjertet, se kardiocentrisk hypotese ).

Jernalder

Matematik

Geometri og trigonometri

  • c. 700 f.Kr.: Pythagoras -sætningen opdages af Baudhayana i hinduistiske Shulba Sutras i Upanishadic Indien. Imidlertid havde indisk matematik, især nordindisk matematik generelt ikke tradition for at kommunikere beviser, og det er ikke helt sikkert, at Baudhayana eller Apastamba kendte til et bevis.

Talteori og diskret matematik

  • c. 700 f.Kr.: Pells ligninger blev først undersøgt af Baudhayana i Indien, de første diophantinske ligninger, der vides at blive undersøgt.

Geometri og trigonometri

Biologi og anatomi

  • 600 f.Kr. - 200 f.Kr.: Sushruta Samhita (3.V) viser en forståelse af bevægeapparatet (herunder led, ledbånd og muskler og deres funktioner).
  • 600 f.Kr. - 200 f.Kr.: Sushruta Samhita refererer til det kardiovaskulære system som et lukket kredsløb.
  • 600 f.Kr. - 200 f.Kr.: Sushruta Samhita (3.IX) identificerer eksistensen af ​​nerver.

Samfundsvidenskab

Lingvistik

500 f.Kr. - 1 f.Kr.

Grækerne gør adskillige fremskridt inden for matematik og astronomi gennem de arkaiske , klassiske og hellenistiske perioder.

Matematik

Logik og bevis

  • 4. århundrede f.Kr.: Græske filosoffer studerer egenskaberne ved logisk negation .
  • 4. århundrede f.Kr.: Det første sande formelle system er konstrueret af Pāṇini i hans sanskrit grammatik.
  • c. 300 f.Kr.: Den græske matematiker Euclid in the Elements beskriver en primitiv form for formelt bevis og aksiomatiske systemer. Moderne matematikere mener dog generelt, at hans aksiomer var meget ufuldstændige, og at hans definitioner ikke rigtig blev brugt i hans beviser.

Tal, måling og regning

Algebra

  • 5. århundrede f.Kr.: Mulig dato for opdagelsen af ​​de trekantede tal (dvs. summen af ​​på hinanden følgende heltal) af pythagoræerne.
  • c. 300 f.Kr.: Endelige geometriske fremskridt studeres af Euklid i Ptolemaisk Egypten.
  • 3. århundrede f.Kr.: Archimedes relaterer problemer i geometriske serier til dem i aritmetiske serier, der foregriber logaritmen .
  • 190 f.Kr.: Magiske firkanter vises i Kina. Teorien om magiske firkanter kan betragtes som det første eksempel på et vektorrum .
  • 165-142 f.Kr.: Zhang Cang i det nordlige Kina krediteres med udviklingen af ​​den gaussiske eliminering.

Talteori og diskret matematik

  • c. 500 f.Kr.: Hippasus , en pythagoræisk, opdager irrationelle tal.
  • 4. århundrede f.Kr.: Thaetetus viser, at kvadratrødder enten er heltal eller irrationelle.
  • 4. århundrede f.Kr.: Thaetetus opregner de platoniske faste stoffer, et tidligt arbejde inden for grafteori.
  • 3. århundrede f.Kr.: Pingala i Mauryan Indien beskriver Fibonacci -sekvensen.
  • c. 300 f.Kr.: Euklid beviser uendeligheden af ​​primtal.
  • c. 300 f.Kr.: Euklid beviser aritmetikkens grundsætning.
  • c. 300 f.Kr.: Euklid opdager den euklidiske algoritme .
  • 3. århundrede f.Kr.: Pingala i Mauryan Indien opdager binomiske koefficienter i en kombinatorisk kontekst og additivformlen til generering af dem , det vil sige en prosabeskrivelse af Pascals trekant , og afledte formler vedrørende summen og vekslende summer af binomiske koefficienter. Det er blevet antydet, at han muligvis også har opdaget binomiske sætning i denne sammenhæng.
  • 3. århundrede f.Kr.: Eratosthenes opdager Eratosthenes sigte .

Geometri og trigonometri

  • 5. århundrede f.Kr.: Grækerne begynder at eksperimentere med opretstående og kompakte konstruktioner.
  • 4. århundrede f.Kr.: Menaechmus opdager keglesnit.
  • 4. århundrede f.Kr.: Menaechmus udvikler koordinatgeometri.
  • c. 300 f.Kr.: Euclid udgiver elementerne , et kompendium om klassisk euklidisk geometri, herunder: elementære sætninger i cirkler, definitioner af centre i en trekant, tangent-sekant sætning, syndeloven og kosinusloven.
  • 3. århundrede f.Kr.: Archimedes udleder en formel for mængden af ​​en kugle i The Method of Mechanical Theorems .
  • 3. århundrede f.Kr.: Archimedes beregner områder og mængder i forbindelse med keglesnit, såsom området afgrænset mellem en parabel og en akkord og forskellige mængder af revolution.
  • 3. århundrede f.Kr.: Archimedes opdager summen/forskellen identitet for trigonometriske funktioner i form af "Theorem of Broken Chords".
  • c. 200 f.Kr.: Apollonius af Perga opdager Apollonius 'sætning .
  • c. 200 f.Kr.: Apollonius af Perga tildeler kurver ligninger.

Analyse

Numerisk matematik og algoritmer

  • 3. århundrede f.Kr.: Archimedes bruger udmattelsesmetoden til at konstruere en streng ulighed, der begrænser værdien af π inden for et interval på 0,002.

Fysik

Astronomi

  • 5. århundrede f.Kr.: Den tidligste dokumenterede omtale af en sfærisk jord kommer fra grækerne i det 5. århundrede f.Kr. Det vides, at indianerne modellerede Jorden som sfærisk i 300 f.Kr.
  • 500 f.Kr.: Anaxagoras identificerer måneskin som reflekteret sollys.
  • 260 f.Kr.: Aristarchus fra Samos foreslår en grundlæggende heliocentrisk model af universet.
  • c. 200 f.Kr.: Apollonius af Perga udvikler epicykler . Selvom den var en forkert model, var den en forløber for udviklingen af Fourier -serier .
  • 2. århundrede f.Kr.: Hipparchos opdager den apsidale presession af Månens bane.
  • 2. århundrede f.Kr.: Hipparchos opdager aksial presession .

Mekanik

  • 3. århundrede f.Kr.: Archimedes udvikler statisk felt og introducerer forestillinger som tyngdepunkt, mekanisk ligevægt, undersøgelse af håndtag og hydrostatik.
  • 350-50 f.Kr.: Lertavler fra (muligvis hellenistisk æra) Babylon beskriver middelhastighedssætningen.

Optik

  • 4. århundrede f.Kr.: Mozi i Kina giver en beskrivelse af fænomenet camera obscura .
  • c. 300 f.Kr.: Euclids optik introducerer feltet geometrisk optik og tager grundlæggende overvejelser om billedstørrelser.

Termisk fysik

  • 460 f.Kr.: Empedokles beskriver termisk ekspansion.

Biologi og anatomi

  • 4. århundrede f.Kr.: Omkring Aristoteles 'tid etableres et mere empirisk funderet system med anatomi baseret på dyredissektion. Især Praxagoras skelner mellem arterier og vener.
  • 4. århundrede f.Kr.: Aristoteles skelner mellem nærsynet og fremsynet. Den græsk-romerske læge Galen ville senere bruge udtrykket "nærsynethed" om nærsynethed.

Samfundsvidenskab

Panini 's Aṣṭādhyāyī , en tidlig indisk grammatiske afhandling, der konstruerer et formelt system til formål at beskrive sanskrit grammatik.

Økonomi

  • Sidst i 4. århundrede f.Kr.: Kautilya etablerer økonomiområdet med Arthashastra (bogstaveligt talt "Science of wealth"), en foreskrivende afhandling om økonomi og statecraft for Mauryan Indien.

Lingvistik

  • 4. århundrede f.Kr.: Pāṇini udvikler en fuldgyldig formel grammatik (for sanskrit).

Astronomiske og geospatiale målinger

  • 3. århundrede f.Kr.: Eratosthenes måler jordens omkreds.
  • 2. århundrede f.Kr.: Hipparchos måler størrelser og afstande til månen og solen.

1 e.Kr. - 500 e.Kr.

Matematik og astronomi blomstrer i løbet af Indiens guldalder (4. til 6. århundrede e.Kr.) under Gupta -imperiet . I mellemtiden er Grækenland og dets kolonier gået ind i den romerske periode i de sidste årtier af det foregående årtusinde, og græsk videnskab er negativt påvirket af det vestromerske imperiums fald og den økonomiske tilbagegang, der følger.

Matematik

Tal, måling og regning

Fragment af papyrus med klar græsk skrift, nederste højre hjørne antyder et lille nul med en dobbelthovedet pilform over det
Eksempel på det tidlige græske symbol for nul (nederste højre hjørne) fra en papyrus fra det 2. århundrede

Algebra

  • 499 e.Kr.: Aryabhata opdager formlen for de firkantpyramidale tal (summen af ​​på hinanden følgende kvadratiske tal).
  • 499 e.Kr.: Aryabhata opdager formlen for de simple tal (summen af ​​på hinanden følgende kubetal).

Talteori og diskret matematik

Geometri og trigonometri

  • c. 60 e.Kr.: Herons formel opdages af Helten i Alexandria .
  • c. 100 e.Kr.: Menelaus i Alexandria beskriver sfæriske trekanter , en forløber for ikke-euklidisk geometri.
  • 4. til 5. århundrede: De moderne fundamentale trigonometriske funktioner, sinus og cosinus, er beskrevet i Siddhantas i Indien. Denne formulering af trigonometri er en forbedring i forhold til de tidligere græske funktioner, idet den egner sig mere problemfrit til polære koordinater og den senere komplekse fortolkning af de trigonometriske funktioner.

Numerisk matematik og algoritmer

  • I det 4. århundrede e.Kr.: en kvadratrodsfindingsalgoritme med kvartskonvergens, kendt som Bakhshali -metoden (efter Bakhshali -manuskriptet, der registrerer det), blev opdaget i Indien.
  • 499 e.Kr.: Aryabhata beskriver en numerisk algoritme til at finde terninger.
  • 499 e.Kr.: Aryabhata udvikler en algoritme til at løse den kinesiske restsætning.
  • 1. til 4. århundrede e.Kr.: En forløber for lang division, kendt som " kabys deling " er udviklet på et tidspunkt. Dens opdagelse menes generelt at have stammer fra Indien omkring det 4. århundrede e.Kr., selvom den singaporeanske matematiker Lam Lay Yong hævder, at metoden findes i den kinesiske tekst De ni kapitler om matematisk kunst fra det 1. århundrede e.Kr.

Notation og konventioner

Diophantus ' Arithmetica (billedet: en latinsk oversættelse fra 1621) indeholdt den første kendte brug af symbolsk matematisk notation. På trods af det relative fald i videnskabernes betydning i romertiden, fortsatte flere græske matematikere med at blomstre i Alexandria .
  • c. 150 e.Kr.: Almagest of Ptolemy indeholder beviser for det hellenistiske nul . I modsætning til den tidligere babyloniske nul kunne den hellenistiske nul bruges alene eller i slutningen af ​​et tal. Imidlertid blev det normalt brugt i brøkdelen af ​​et tal, og blev ikke betragtet som et sandt aritmetisk tal selv.
  • 3. århundrede e.Kr.: Diophantus bruger en primitiv form for algebraisk symbolik, som hurtigt glemmes.
  • Ved det 4. århundrede e.Kr.: Den nuværende Hindu-arabiske talsystem med plads værdi tal udvikler sig i Gupta-æra Indien, og er attesteret i Bakhshali Manuskript af Gandhara . Systemets overlegenhed i forhold til eksisterende stedværdi- og tegnværdisystemer stammer fra dets behandling af nul som et almindeligt tal.
  • Ved det 5. århundrede e.Kr.: Decimaludskilleren er udviklet i Indien, som det er registreret i al-Uqlidisis senere kommentar til indisk matematik.
  • I 499 e.Kr.: Aryabhatas arbejde viser brugen af ​​den moderne fraktionsnotation, kendt som bhinnarasi.

Fysik

Astronomi

  • c. 150 e.Kr.: Ptolemaios ' Almagest indeholder praktiske formler til beregning af breddegrader og daglængder.
  • 2. århundrede e.Kr.: Ptolemaios formaliserer Apollonius 'epicykler.
  • Ved det 5. århundrede e.Kr.: De elliptiske baner på planeter opdages i Indien på mindst tidspunktet for Aryabhata og bruges til beregninger af orbitale perioder og formørkelsestidspunkter.
  • 499 e.Kr.: Historikere spekulerer i, at Aryabhata kan have brugt en underliggende heliocentrisk model til sine astronomiske beregninger, hvilket ville gøre den til den første beregningsmæssige heliocentriske model i historien (i modsætning til Aristarchus 'model i form). Denne påstand er baseret på hans beskrivelse af planetperioden om solen ( śīghrocca ), men er blevet mødt med kritik.

Optik

  • 2. århundrede - Ptolemaios udgiver sin optik , der diskuterer farve, refleksion og lysbrydning og inkluderer det første kendte bord med brydningsvinkler.

Biologi og menneskelig anatomi

Astronomiske og geospatiale målinger

  • 499 e.Kr.: Aryabhata skaber et særligt præcist formørkelsesskema. Som et eksempel på dens nøjagtighed fandt videnskabsmand fra det 18. århundrede Guillaume Le Gentil under et besøg i Pondicherry i Indien, at de indiske beregninger (baseret på Aryabhatas beregningsmæssige paradigme) af varigheden af måneformørkelsen den 30. august 1765 var korte med 41 sekunder , hvorimod hans diagrammer (af Tobias Mayer, 1752) var lange med 68 sekunder.

500 e.Kr. - 1000 e.Kr.

Imperial Karnatakas alder var en periode med betydelige fremskridt inden for indisk matematik.

Guldalderen for indisk matematik og astronomi fortsætter efter afslutningen af ​​Gupta -imperiet, især i det sydlige Indien i en periode med Rashtrakuta- , Vestlige Chalukya- og Vijayanagara -imperierne i Karnataka , som forskelligt protesterede for hinduistiske og Jain -matematikere. Derudover går Mellemøsten ind i den islamiske guldalder gennem kontakt med andre civilisationer, og Kina går ind i en gylden periode under Tang- og Song -dynastierne.

Matematik

Tal, måling og regning

Algebra

Talteori og diskret matematik

Geometri og trigonometri

Analyse

  • 10. århundrede e.Kr.: Manjula i Indien opdager derivatet og udlede, at derivatet af sinusfunktionen er cosinus.

Numerisk matematik og algoritmer

Notation og konventioner

  • 628 e.Kr.: Brahmagupta opfinder en symbolsk matematisk notation, som derefter vedtages af matematikere gennem Indien og Nærøsten og til sidst Europa.

Fysik

Astronomi

  • 6. århundrede e.Kr.: Varahamira i Gupta -imperiet er den første til at beskrive kometer som astronomiske fænomener og som periodiske i naturen.

Mekanik

  • c. 525 e.Kr.: John Philoponus i det byzantinske Egypten beskriver forestillingen om inerti og fastslår, at bevægelsen af ​​et faldende objekt ikke afhænger af dets vægt. Hans radikale afvisning af den aristoteliske ortodoksi fik ham til at blive ignoreret i sin tid.

Optik

Astronomiske og geospatiale målinger

1000 e.Kr. - 1500 e.Kr.

Matematik

Algebra

  • 11. århundrede: Alhazen opdager formlen for de simple tal, der er defineret som summen af ​​på hinanden følgende kvartalkræfter.

Talteori og diskret matematik

Geometri og trigonometri

  • 14. århundrede: Parameshvara opdager en formel for omkredsen af ​​en firkant.

Analyse

Numerisk matematik og algoritmer

  • 1100-tallet e.Kr.: al-Tusi udvikler en numerisk algoritme til at løse kubiske ligninger.
  • 1380 AD: Madhava of Sangamagrama løser transcendentale ligninger ved iteration.
  • 1380 e.Kr.: Madhava fra Sangamagrama opdager det mest præcise estimat af π i middelalderens verden gennem sine uendelige serier, en streng ulighed med usikkerhed 3e-13.
  • 1480 e.Kr.: Madhava fra Sangamagrama fandt pi, og at det var uendeligt.

Fysik

Astronomi

Mekanik

  • 1100 -tallet e.Kr.: Den jødiske polymat Baruch ben Malka i Irak formulerer en kvalitativ form for Newtons anden lov for konstante kræfter.

Optik

  • 11. århundrede: Alhazen studerer systematisk optik og brydning, hvilket senere ville være vigtigt i forbindelse med forbindelsen mellem geometrisk (stråle) optik og bølgeteori.
  • 11. århundrede: Shen Kuo opdager atmosfærisk brydning og giver den korrekte forklaring på regnbue fænomen
  • c1290 - Briller er opfundet i Norditalien, muligvis Pisa, der demonstrerer viden om menneskelig biologi og optik, for at tilbyde skræddersyede værker, der kompenserer for et individuelt menneskeligt handicap.

Astronomiske og geospatiale målinger

Samfundsvidenskab

Økonomi

  • 1295 e.Kr.: Skotsk præst Duns Scotus skriver om handelens gensidige fordel.
  • 1300 -tallet e.Kr.: Den franske præst Jean Buridan giver en grundlæggende forklaring på prissystemet.

Videnskabens filosofi

  • 1220'erne - Robert Grosseteste skriver om optik og produktion af linser, samtidig med at modeller skal udvikles ud fra observationer og forudsigelser af disse modeller verificeres gennem observation i en forløber for den videnskabelige metode .
  • 1267 - Roger Bacon udgiver sin Opus Majus , der oversætter oversat klassisk græsk og arabisk værker om matematik, optik og alkymi til et bind og beskriver hans metoder til evaluering af teorierne, især dem fra Ptolemaios 2. århundrede Optik , og hans fund om produktion af linser, der hævder " teorier leveret af fornuften bør verificeres af sensoriske data, hjulpet af instrumenter og bekræftet af troværdige vidner ", i en forløber for den peer reviewed videnskabelige metode.

16. århundrede

Den videnskabelige revolution finder sted i Europa omkring denne periode, hvilket i høj grad fremskynder videnskabens fremskridt og bidrager til rationaliseringen af ​​naturvidenskaberne.

Matematik

Tal, måling og regning

Algebra

  • c. 1500: Scipione del Ferro løser den særlige kubiske ligning .
  • 16. århundrede: Gerolamo Cardano løser den generelle kubiske ligning (ved at reducere dem til tilfældet med nul kvadratisk sigt).
  • 16. århundrede: Lodovico Ferrari løser den generelle kvartalsligning (ved at reducere den til tilfældet med nulkvartet udtryk).
  • 16. århundrede: François Viète opdager Vietas formler .

Sandsynlighed og statistik

  • 1564: Gerolamo Cardano er den første til at producere en systematisk behandling af sandsynlighed.

Numerisk matematik og algoritmer

Notation og konventioner

Forskellige stykker moderne symbolsk notation blev introduceret i denne periode, især:

Fysik

Astronomi

  • 1543: Nicolaus Copernicus udvikler en heliocentrisk model , der afviser Aristoteles 'jordcentriske opfattelse, ville være den første kvantitative heliocentriske model i historien.
  • Sidst i det 16. århundrede: Tycho Brahe beviser, at kometer er astronomiske (og ikke atmosfæriske) fænomener.

Biologi og anatomi

  • 1543 - Vesalius : banebrydende forskning i menneskelig anatomi

Samfundsvidenskab

Økonomi

  • 1517: Nicolaus Copernicus udvikler kvantitetsteorien om penge og angiver den tidligste kendte form for Greshams lov : ("Dårlige penge drukner godt ud").

1600 -tallet

1700 -tallet

19. århundrede

20. århundrede

21. århundrede

Referencer

eksterne links