Как изучает физика объекты и явления?

1. Наблюдения. Пассивность наблюдений. Воспроизведение объекта или явления в лаборатории (моделирование).

Физический прибор. Приборы, расширяющие возможности наших органов чувств. Приборы, регулирующие объекты и явления, которые не могут быть обнаружены с помощью наших органов чувств.

"Что труднее всего на свете? Видеть то, что находится перед глазами!"

Гёте

2. Эксперимент. Ежедневно мы проводим тысячи опытов: кипятим воду, завариваем чай, растворяем сахар, роняем предметы, сушим волосы феном и т.д. «Без сомнения, все наше знание начинается с опыта» (Э.Кант).

Качественные и количественные выводы из эксперимента (демонстрация колебаний пружинного маятника). Субъективность качественных выводов на примере колебаний пружинного маятника с разными амплитудами.

3. Физическая величина – измеримое физическое свойство объекта или происходящего с ним процесса.Измеримые свойства нитяного маятника: длина (ℓ), масса (m), период (Т), амплитуда (А).

4. Физический закон – связь между величинами, выраженная математически в виде таблицы, графика или формулы. Законы нитяного маятника: Т(ℓ), Т(m), Т(А).

Использование свойств маятника и его законов в часах.

Эксперименты → получение формул-законов → фундаментальные законы (ядро теории). Теория – венец теоретического обобщения. Теория позволяет объяснить, почему данное явление протекает так, а не иначе.

Во всем мне хочется дойти

До самой сути:

В работе, в поисках пути,

В сердечной смуте.

До сущности прошедших дней,

До их причины,

До оснований, до корней,

До сердцевины.

Б.Пастернак

Следствия. Получение формул-следствий → экспериментальная проверка следствий (если хотя бы одно из следствий теории не подтверждается в эксперименте, то либо не верна теория, либо необходимо ограничить область ее применения) → границы применимости теории → практические применения.

Широко признаваемую систему идей называют теорией, а частное предположение, нуждающееся в экспериментальном подтверждении – гипотезой.

"Хорошая теория описывает широкий круг явлений на базе нескольких простых постулатов и дает ясные предсказания, которые можно проверить".

Стивен Хокинг

Физики в своей области не привыкли верить ничему, кроме изящной теории и доказательного эксперимента!

Что такое знание? Американский изобретатель первого на континенте паровоза, построив его на деньги железнодорожной компании, не смог заключить с ней договор на техническое обслуживание. Когда паровоз сломался, железнодорожники обратились к автору за помощью, который запросил за починку равную основному контракту сумму. «Походив по рынку», владельцы паровоза вынуждены были согласиться. Каково же было их удивление, когда инженер, взяв тяжелую кувалду, изо всех сил ударил ею по корпусу паровоза, после чего тот снова стал исправно работать. По мнению владельцев это была нечестная цена, поэтому они обратились в суд и проиграли. Суд признал, что деньги уплачены не за удар кувалдой, а за то, что инженер знал, куда надо бить!

Основные задачи на период обучения: знать и уметь применять 5 фундаментальных теорий: механику, термодинамику, молекулярно-кине-тическую теорию, электродинамику, квантовую теорию.

"Я не становлюсь богаче, сколько бы не приобретал земель, а вот с помощью мысли я охватываю Вселенную".

Б. Паскаль

"Мы работали с утра и до утра, и других интересов, кроме науки, для нас не существовало". И.К. Кикоин