基礎物理学の発見のタイムライン

この年表には、物理​​学と自然法則における重要な発見が列挙されています。実験的発見、実験的に確認された理論的提案、そして現代物理学の現在の考え方に大きな影響を与えた理論などが含まれます。こうした発見は、多くの場合、複数の段階と複数の人物によるプロセスを経て実現されます。複数の研究グループがほぼ同時期に同じ現象を発見した場合、多重発見が発生することもあり、科学的な優先順位がしばしば争点となります。以下のリストには、論文発表日または実験日順に、最も重要な人物やアイデアがいくつか記載されています。

古代

• 紀元前624～546年 – ミレトスのタレス：自然哲学を導入
• 紀元前610～546年 –アナクシマンドロス：宇宙に浮かぶ地球の構想^{[ 1 ]}
• 紀元前460～370年 –デモクリトス：思考実験による原子論
• 紀元前384～322年 –アリストテレス：アリストテレス物理学、物理学の最も初期の有効な理論^{[ 2 ]}
• 紀元前300年頃 –ユークリッド：ユークリッド幾何学
• 紀元前250年頃 –アルキメデス：アルキメデスの原理
• 紀元前310～230年 –アリスタルコス：地動説を提唱^{[ 3 ]}
• 紀元前276～194年 –エラトステネス:地球の円周を測定
• 紀元前190～150年 –セレウコス：論理に基づいて地動説を支持^{[ 4 ]}
• 紀元前220～150年 –アポロニウスとヒッパルコスによるアストロラーベの発明
• 紀元前205～86年 - ヒッパルコスまたは不明:アンティキティラ島の機械、惑星の運動をアナログで記録する計算機
• 紀元前129年 - ヒッパルコス：ヒッパルコスによる全天の星表^{[ 5 ]}と春分点歳差運動
• 60年 –アレクサンドリアのヘロン：反射光学：光の最短経路に関するヘロンの原理^{[ 6 ]}
• 紀元150年頃 –プトレマイオス: プトレマイオスモデルは地動説を標準化した

中世

• 500年 –ヨハネス・フィロポノス：インペトゥスの理論
• 984年 –イブン・サール：屈折の法則
• 1010 –イブン・アル＝ハイサム（アルハゼン）:光学、光の速度の有限性
• 1030年頃 – イブン・シーナー（アヴィセンナ）:力の概念
• 1050年頃 –アル・ビールーニー：光の速度は音の速度よりもはるかに速い
• 1100年頃 –アル＝バグダーディー：速度と加速度を区別した運動理論^{[ 7 ]}

16世紀

• 1514年 –ニコラウス・コペルニクス：地動説
• 1586 –サイモン・ステビン:デルフト塔の実験

17世紀

• 1608年 – 最古の望遠鏡
• 1609年、1619年 –ケプラー：ケプラーの惑星運動の法則
• 1610年 –ガリレオ・ガリレイ:木星のガリレオ衛星を発見
• 1613 –ガリレオ・ガリレイ:慣性
• 1621 –ヴィレブロルド・スネリウス:スネルの法則
• 1632年 –ガリレオ・ガリレイ：ガリレイの原理（運動の法則はすべての慣性系において同じである）
• 1660年 –ブレーズ・パスカル：パスカルの法則
• 1660年 –ロバート・フック：フックの法則
• 1662 –ロバート・ボイル:ボイルの法則
• 1663 –オットー・フォン・ゲーリッケ: 最初の静電発電機
• 1676年 –オーレ・レーマー:レーマーが木星の衛星からの光速度を測定。
• 1678年 -クリスティアーン・ホイヘンスが光の波動理論を提唱し、『光論』で発表した。
• 1687年 –アイザック・ニュートン：ニュートンの運動の法則と万有引力の法則^{[ 8 ]}

18世紀

• 1738年 –ダニエル・ベルヌーイ:気体の運動論の最初のモデル
• 1745–46 –エヴァルト・ゲオルク・フォン・クライストとピーテル・ファン・ムッシェンブルック：ライデン壷の発見
• 1752年 –ベンジャミン・フランクリン：凧の実験
• 1760年 –ジョゼフ＝ルイ・ラグランジュ：ラグランジュ力学
• 1782 –アントワーヌ・ラボアジエ：質量保存則
• 1785年 –シャルル＝オーギュスタン・ド・クーロン:クーロンの電荷の逆二乗則を確認^{[ 9 ]}
• 1800年 –アレッサンドロ・ボルタ：ボルタ電池の発見

19世紀

• 1800年 -ウィリアム・ハーシェル：赤外線
• 1801年 –トーマス・ヤング：光の波動説
• 1801年 -ヨハン・ヴィルヘルム・リッター：紫外線
• 1803年 –ジョン・ドルトン：物質の原子論^{[ 10 ]}
• 1806 –トーマス・ヤング：運動エネルギー
• 1814年 –オーギュスタン＝ジャン・フレネル：光の波動理論、光干渉
• 1820 –アンドレ＝マリー・アンペール、ジャン＝バティスト・ビオ、フェリックス・サバール：電磁相互作用の証拠（ビオ＝サバールの法則）
• 1822年 –ジョゼフ・フーリエ:熱方程式
• 1824 –ニコラ・レオナール・サディ・カルノー：理想気体サイクル解析（カルノーサイクル）、内燃機関
• 1826 –アンペールの回路法則
• 1827 –ゲオルク・オーム:電気抵抗
• 1831年 –マイケル・ファラデー：ファラデーの電磁誘導の法則
• 1833年 –ウィリアム・ローワン・ハミルトン：ハミルトン力学
• 1838年 –マイケル・ファラデー：力線
• 1838年 –ヴィルヘルム・エドゥアルト・ウェーバーとカール・フリードリヒ・ガウス:地球の磁場
• 1842–43 –ウィリアム・トムソン（初代ケルビン男爵）とユリウス・フォン・マイヤー：エネルギー保存の法則
• 1842年 –クリスチャン・ドップラー：ドップラー効果
• 1845年 –マイケル・ファラデー：ファラデー回転（光と磁場の相互作用）
• 1847年 –ヘルマン・フォン・ヘルムホルツとジェームズ・プレスコット・ジュール：エネルギー保存則2
• 1850–51 –ウィリアム・トムソン（初代ケルビン男爵）とルドルフ・クラウジウス：熱力学の第二法則
• 1857年 –ルドルフ・クラウジウス: 分子の並進運動、回転運動、振動運動を導入
• 1857年 –ルドルフ・クラウジウス:平均自由行程の概念を導入
• 1860年 –ジェームズ・クラーク・マクスウェル:マクスウェル分布を用いて統計力学を導入した
• 1861 –グスタフ・キルヒホフ：黒体
• 1861–62年 –マクスウェル方程式
• 1863 –ルドルフ・クラウジウス：エントロピー
• 1864年 –ジェームズ・クラーク・マクスウェル:電磁場の動的理論(電磁放射)
• 1867年 –ジェームズ・クラーク・マクスウェル：気体の動力学理論について（気体の運動論）
• 1871–89 –ルートヴィヒ・ボルツマンとジョサイア・ウィラード・ギブス：統計力学（ボルツマン方程式、1872年）
• 1873年 – マクスウェル：電気と磁気に関する論文
• 1884年 - ボルツマンがシュテファンの放射法則を導出した^{[ 11 ]}
• 1887年 –マイケルソン・モーリーの実験
• 1887年 –ハインリヒ・ルドルフ・ヘルツ：電磁波
• 1888年 –ヨハネス・リュードベリ：リュードベリ式
• 1889年、1892年 –ローレンツ・フィッツジェラルド収縮
• 1893年 –ヴィルヘルム・ウィーン:黒体放射に関するウィーンの変位則
• 1895 –ヴィルヘルム・レントゲン：X線
• 1896年 –アンリ・ベクレル：放射能
• 1896 –ピーテル ゼーマン:ゼーマン効果
• 1897年 – JJトムソン:電子の発見
• 1900年 –マックス・プランク：黒体放射の公式–放射紫外線災害に対する量子的解決策
• 1900年 -ポール・ヴィラード：ガンマ線

20世紀

• 1904年 – JJトムソンのプラムプディング原子模型 1904年
• 1905年 –アルベルト・アインシュタイン：特殊相対性理論、光量子（後に光子と名付けられる）を提唱し、光電効果、ブラウン運動、質量エネルギー等価性を説明する。
• 1908 –ヘルマン・ミンコフスキー：ミンコフスキー空間
• 1911年 –アーネスト・ラザフォード:原子核の発見（ラザフォード模型）
• 1911 –カメルリング・オンネス:超電導
• 1912年 -ヴィクター・フランシス・ヘス：宇宙線
• 1913年 –ニールス・ボーア：ボーアの原子模型
• 1915年 –アルベルト・アインシュタイン：一般相対性理論
• 1915年 -エミー・ネーター:ネーターの定理は対称性と保存則を関連付ける。
• 1916年 –シュワルツシルト計量による大球外の重力モデル
• 1917年 -アーネスト・ラザフォード:陽子が証明された
• 1919年 –アーサー・エディントン:光の屈折を確認– 一般相対性理論の証拠
• 1919–1926 –カルツァ＝クライン理論が重力と電磁気の統一を提唱
• 1922年 -アレクサンダー・フリードマンが宇宙の膨張を提唱
• 1922–37 –フリードマン・ルメートル・ロバートソン・ウォーカー計量宇宙論モデル
• 1923年 –シュテルン・ゲルラッハ実験
• 1923年 –エドウィン・ハッブル:銀河の発見
• 1923年 –アーサー・コンプトン:光子の運動量の観測により光子の粒子性を確認
• 1924年 –ボース・アインシュタイン統計
• 1924 –ルイ・ド・ブロイ：ド・ブロイの波
• 1925年 –ヴェルナー・ハイゼンベルク：行列力学
• 1925–27 –ニールス・ボーアとマックス・プランク：量子力学
• 1925年 –恒星の構造が解明される^{[ 12 ] [ 13 ]}
• 1926年 –フェルミ・ディラック統計
• 1926年 –エルヴィン・シュレーディンガー：シュレーディンガー方程式
• 1927年 –ヴェルナー・ハイゼンベルク：不確定性原理
• 1927 –ジョルジュ・ルメートル：ビッグバン
• 1927年 –ポール・ディラック:ディラック方程式
• 1927年 –マックス・ボルン：ボルンの支配
• 1928年 –ポール・ディラックが反粒子を提唱
• 1929年 –エドウィン・ハッブル:宇宙の膨張を確認
• 1932年 –カール・デイヴィッド・アンダーソン:反物質（陽電子）の発見
• 1932年 –ジェームズ・チャドウィック:中性子の発見
• 1933年 –エルンスト・ルスカ：電子顕微鏡の発明
• 1935 –スブラマニャン チャンドラセカール:ブラックホール崩壊のチャンドラセカール限界
• 1937年 -マヨラナ粒子、それ自身の反粒子であるフェルミオンとして仮説が立てられる。
• 1937年 -カール・デイヴィッド・アンダーソンとセス・ネッダーマイヤーがミューオンを発見
• 1938年 –ピョートル・カピツァ:超流動の発見
• 1938年 –オットー・ハーン、リーゼ・マイトナー、フリッツ・シュトラスマンが核分裂を発見
• 1938～39年 –恒星核融合により恒星のエネルギー生産が説明される^{[ 14 ]}
• 1939年 –ウランの核分裂が発見される
• 1941年 –ファインマンの経路積分
• 1944年 – 2次元磁性理論：イジング模型
• 1947 – CF パウエル、ジュゼッペ・オッキアリーニ、セザール・ラッテス:ピオンを発見
• 1948年 –リチャード・ファインマン、朝永振一郎、ジュリアン・シュウィンガー、フリーマン・ダイソン：量子電気力学
• 1948年 –チャールズ・タウンズによるメーザーとレーザーの発明
• 1948年 –ファインマン図
• 1955 -エミリオ・セグレとオーウェン・チェンバレン:反陽子を発見
• 1956年 –ブルース・コーク:反中性子の発見
• 1956年 –電子ニュートリノの発見
• 1956～57年 -呉健雄によるパリティ違反の証明
• 1957年 -多世界、 相対状態定式化 または エヴェレット解釈とも呼ばれる。
• 1957年 –超伝導を説明するBCS理論
• 1959～60年 - 量子物理学におけるトポロジーの役割が予測され、確認された
• 1962年 –マレー・ゲルマンとユヴァル・ネーマン：強い相互作用のSU(3)理論^{[ 15 ] [ 16 ]}
• 1962年 –ミューオンニュートリノの発見
• 1963年 – 呉建雄が弱い相互作用に対するベクトル電流保存理論を確認
• 1963年 –マレー・ゲルマンとジョージ・ツヴァイク: クォークの予言
• 1964年 -ベルの定理により量子もつれの定量的研究が始まる
• 1964年 - 最初のブラックホール、はくちょう座X-1が発見される
• 1964年 -ジェームズ・クロニンとヴァル・フィッチがCP対称性の破れを発見。
• 1965年 –アルノ・ペンジアスとロバート・ウィルソン:宇宙マイクロ波背景放射(CMB) を発見
• 1967年 -弱い相互作用と電磁気学の統一（電弱理論）
• 1967年 –太陽ニュートリノ問題が発見される
• 1967年 –パルサー（回転する中性子星）が発見される
• 1968年 –クォークの実験的証拠が発見される
• 1968年 –ヴェラ・ルビン：暗黒物質理論
• 1970～73年 –素粒子の標準モデルが発明される
• 1971年 –ヘリウム3の超流動
• 1971–75 –マイケル・フィッシャー、ケネス・G・ウィルソン、レオ・カダノフ:繰り込み群
• 1972年 –ヤコブ・ベッケンシュタイン：ブラックホールエントロピーを提唱^{[ 17 ]}
• 1974年 –スティーブン・ホーキング: ブラックホール放射（ホーキング放射）を予言^{[ 18 ]}
• 1974年 –チャームドクォークの発見
• 1975年 –タウ粒子の発見
• 1975年 –アブラハム・ペイスとサム・トレイマン:素粒子物理学の標準モデルの導入
• 1977年 –ボトムクォークの発見
• 1977年 -アンダーソンの局在が認められる（1977年のノーベル賞受賞者、フィリップ・W・アンダーソン、モット、ヴァン・フレック）
• 1980年 -クォークグルーオンプラズマの特徴としてストレンジネスが予測される^{[ 19 ]}
• 1980年 –リチャード・ファインマンが量子コンピューティングを提案
• 1980年 –量子ホール効果
• 1981年 -アラン・グースが宇宙インフレーション理論を提唱
• 1982年 –アスペクト実験によりベルの不等式の破れを確認
• 1981年 –分数量子ホール効果の発見
• 1984年 – WボソンとZボソンの直接観測
• 1984年 –量子暗号の最初の実験室実装
• 1987年 - 1986年に高温超伝導が発見され、1987年にノーベル賞を受賞（J. ゲオルク・ベドノルツとK. アレクサンダー・ミュラー）
• 1989～1998年 –量子アニーリング
• 1993年 –未知の状態の量子テレポーテーションが提案された
• 1994年 -ショアのアルゴリズムが発見され、量子計算の本格的な研究が始まった。
• 1994–97 –行列モデル/ M理論
• 1995年 –ヴォルフガング・ケッテルレ:ボーズ・アインシュタイン凝縮の観測
• 1995年 –トップクォークの発見
• 1995–2000 –経済物理学と市場の運動交換モデル
• 1997年 –フアン・マルダセナがAdS/CFT対応を提唱した
• 1998年 –超新星宇宙論プロジェクトと高Z超新星探索チームによって宇宙の加速膨張が発見された
• 1998年 –大気ニュートリノ振動の確立
• 1999年 –レネ・ヴェスターガード・ハウ：スローライトの実験的実証
• 2000年 –クォークグルーオンプラズマの発見^{[ 20 ]}
• 2000年 –タウニュートリノの発見

21世紀

• 2001年 –太陽ニュートリノ振動が観測され、太陽ニュートリノ問題が解決された
• 2003年 – WMAPによる宇宙マイクロ波背景放射の観測
• 2004年 –グラフェンの優れた特性が発見される
• 2007年 -巨大磁気抵抗効果が認められる（ノーベル賞、アルバート・フェルトとペーター・グリュンベルク）
• 2008年 – LLNLによる反物質（陽電子）の初の人工生成
• 2008年 –いて座A*の周りの恒星軌道の16年間の研究により、天の川銀河の中心に超大質量ブラックホールが存在するという強力な証拠が得られた。
• 2009年 -プランクが宇宙マイクロ波背景放射の観測を開始
• 2012年 –大型ハドロン衝突型加速器（LHC）のコンパクトミューオンソレノイド実験^{[ 21 ]}とATLAS実験^{[ 22 ]}によってヒッグス粒子が発見された。
• 2015年 –重力波が観測される
• 2016年 -トポロジカル秩序- トポロジカル相転移と秩序 - が認められる（ノーベル賞、デイビッド・J・サウレス、F・ダンカン・M・ハルデーン、J・マイケル・コスターリッツ）
• 2019年 –ブラックホールの初画像
• 2023年 – 確率的重力波背景の実験的証拠^{[ 23 ]}
• 2023年 –光ではなくニュートリノで撮影された天の川銀河の最初の「画像」^{[ 24 ]}

参照

• 物理
• タイムラインのリスト
• 物理学における未解決問題の一覧

参考文献

1. ロヴェッリ、カルロ (2023).アナクシマンドロスと科学の性質。アレン・レーン。ISBN 978-0-241-63504-9。
2. ロヴェッリ、カルロ(2015). 「アリストテレスの物理学：物理学者の視点」アメリカ哲学協会誌. 1 : 23–40 . arXiv : 1312.4057 . doi : 10.1017/apa.2014.11 .
3. ラッセル、バートランド「西洋哲学史」（2004年）215ページ
4. Van der Waerden, BL (1987)、「ギリシャ、ペルシャ、ヒンドゥー教の天文学における太陽中心説」、Annals of the New York Academy of Sciences、500 (1): 528、Bibcode : 1987NYASA.500..525V、doi : 10.1111/j.1749-6632.1987.tb37224.x、S2CID 222087224 
5. Marchant, Jo (2022-10-18) . 「中世の羊皮紙に隠されていた史上初の夜空地図」Nature 610 (7933): 613– 614. Bibcode : 2022Natur.610..613M . doi : 10.1038/d41586-022-03296-1 . PMID 36258126. S2CID 252994351 .  
6. 「ヒーローの最短経路」ハーバード自然科学講義デモンストレーションハーバード大学。2024年2月13日閲覧。ヒーローの原理は、平面で反射する光は最短距離の経路をたどるというものである。
7. パインズ、シュロモ（1986）、ギリシャ語テキストのアラビア語版と中世科学の研究、第2巻、ブリル出版社、p.203、ISBN 965-223-626-8
8. アメリカン・ヘリテージ辞典（2005年1月）.アメリカン・ヘリテージ科学辞典. ホートン・ミフリン・ハーコート. p. 428. ISBN 978-0-618-45504-1。
9. ジョン・L・ハイルブロン（2003年2月14日）『オックスフォード近代科学史コンパニオン』オックスフォード大学出版局、235ページ。ISBN 978-0-19-974376-6。
10. 「ドルトンの原子論」オックスフォード・リファレンス。2025年3月12日閲覧。
11. ボルツマン、ルートヴィヒ (1884)。「Ableitung des Stefan'schen Gesetzes, betreffend die Abhängigkeit der Wärmestrahlung von der Temperatur aus der electricmagnetischen Lichttheorie」[光の電磁気理論からの、熱放射の温度依存性に関するステファンの法則の導出]。Annalen der Physik und Chemie (ドイツ語)。258 (6): 291–294。Bibcode : 1884AnP...258..291B。土井：10.1002/andp.18842580616。
12. Sandage, Allan (1988). 「1925年のトランプラー論文『恒星進化』に関するコメント」 .太平洋天文学会刊行物. 100 (625): 293– 296. Bibcode : 1988PASP..100..293S . doi : 10.1086/132169 . ISSN 0004-6280 . JSTOR 40679099 .  
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24. Palivela, Ananya (2023年6月30日). 「IceCubeがニュートリノで天の川銀河の初画像を作成」 . Astronomy.com . 2024年2月13日閲覧。IceCubeニュートリノ観測所のこのアレイにより、天文学者は光ではなく粒子を使って天の川銀河の画像化が可能になった。