Физика. 10 класс
Конспект урока
Урок 1. Физика и естественнонаучный метод познания природы
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:
предмет изучения физики;
роль и место физики в формировании современной научной картины мира;
понятия: физическая величина, физический закон, физическая теория, эксперимент, моделирование;
методы исследования физических явлений и процессов;
Моделирование – это процесс замены реального объекта, процесса или явления другим, называемым моделью.
Модель – упрощенная версия реального объекта, процесса или явления, сохраняющая их основные свойства.
Научный факт – утверждение, которое можно всегда проверить и подтвердить при выполнении заданных условий.
Научная гипотеза – предположение, недоказанное утверждение, выдвигаемое для объяснения каких-нибудь явлений.
Постулат – исходное положение, допущение, принимаемое без доказательств.
Физика – это наука, занимающаяся изучением основополагающих и вместе с тем наиболее общих свойств окружающего нас материального мира.
Физическая величина – свойство материального объекта или явления, общее в качественном отношении для класса объектов или явлений, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.
Физический закон – основанная на научных фактах устойчивая связь между повторяющимися явлениями, процессами и состоянием тел и других материальных объектов в окружающем мире.
Физический эксперимент – способ познания природы, заключающийся в изучении природных явлений в специально созданных условиях.
Список обязательной литературы:
Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н.Н.Сотский. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. – С. 5 – 9.
1. В.А.Касьянов. Физика.10. Учебник для общеобразовательных учреждений: профильный уровень.
М.: Дрофа, 2005. С. 3-16.
2. Перельман М.Е. Наблюдения и озарения, или как физики выявляют законы природы. Издательство: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2012.
Основное содержание урока
Физика тесно связна с астрономией, химией, биологией, геологией и другими естественными науками. Физическими методами исследования пользуются ученые всех областей науки. За последние четыре столетия люди освоили географию, проникли в недра Земли, покорили океан. Человек создал устройства, благодаря которым он может передвигаться по земле и летать, общаться с жителями других континентов, не покидая собственного жилища. Люди научились использовать источники энергии, предотвращать эпидемии смертоносных болезней. Эти и другие достижения – результат научного подхода к познанию природы
Физика – фундаментальная наука, занимающаяся изучением основополагающих и вместе с тем наиболее общих свойств окружающего нас материального мира.
Физика основывается на количественных наблюдениях. Основателем количественного подхода является Галилео Галилей.
Материя – объективная реальность, существующая независимо от нас и нашего знания о нем. Материя существует в виде вещества и поля.
Формы материи: пространство, время. Движение – способ существования материи.
Все физические процессы и явления, происходящие в природе можно объяснить типами фундаментальных взаимодействий:
Естественнонаучное познание происходит по этапам: Наблюдение – Гипотеза – Теория – Эксперимент. Именно эксперимент является критерием правильности теории.
Особенности научного наблюдения: целенаправлено; сознательно организовано; методически обдумано; результаты можно записать, измерить, оценить; наблюдатель не вмешивается в ход наблюдаемого процесса.
Эксперимент, как исследование каких-либо явлений путем создания новых условий, соответствующих целям исследования, следует различать на мысленный и реальный.
Примерный план проведения эксперимента
1.Формулировка цели опыта
2.Формулировка гипотезы, которую можно было положить в основу опыта.
3.Определение условий, необходимых для проверки гипотезы, установления причинно-следственной связи.
4. Подбор оборудования и материалов, необходимых для опытов.
5. Практическая реализация опыта, сопровождаемая фиксированием результатов измерений и наблюдений выбранными способами.
6. Математическая обработка полученных данных.
Структура физической теории: основание (фундамент) – ядро – выводы (следствие) – применение. Особенностью фундаментальных физических теории является их преемственность.
Как правило, гипотеза высказывается на основе ряда подтверждающих её наблюдений (примеров) и поэтому выглядит правдоподобно. В ходе эксперимента гипотезу доказывают, превращая её в установленный факт (теорию, теорему, закон), ИЛИ же опровергают.
Примерный план изучения физических законов:
1. Связь между какими явлениями (или величинами) выражает закон
2. Формулировка и формула закона.
3. Каким образом был открыт закон: на основе анализа опытных данных или теоретически (как следствие из теории)
4. Опыты, подтверждающие справедливость закона.
5. Примеры использования и учета действия закона на практике.
6. Границы применимости закона.
Одним из важнейших методов исследования является моделирование. Модель – это идеализация реального объекта или явления при сохранении основных свойств, определяющих данный объект или явление. Примеры физических моделей: материальная точка, абсолютно твердое тело, идеальный газ, др.
Для того, чтобы понять и описать эксперимент вводятся физические величины.
С развитием научных знаний появилась необходимость в развитии единой системы единиц измерений.
При обработке результатов измерений нужно оценивать, с какой точностью проводится измерение, какую ошибку допускает ваш прибор, то есть определить погрешность измерений и как влияет сам процесс измерения на объект, который вы измеряете.
Объективность получаемых данных обеспечивают различные физические приборы. Следует различать: приборы наблюдения (микроскоп, телескоп, бинокль и др.) и приборы измерения (термометр, барометр, линейка, весы и др.).
Примеры и разбор тренировочных заданий
Вопросы к кроссворду:
2. Подчеркните слова, обозначающие приборы для измерения, одной чертой; приборы для наблюдения – двумя: термометр, бинокль, секундомер, микроскоп, транспортир.
Правильный вариант: Одной чертой: термометр, секундомер, транспортир. Двумя чертами: бинокль, микроскоп.
Гипотезы и теории физики
Гипотезы и теории физики
Связь между этими явлениями до сих пор не установлена、 Это вызывает столько же причин, сколько и последствий. Гипотеза о причине состоит в том, чтобы выбрать ту, которая возможна Группа B может вызвать явление A, и я хочу объяснить это То есть естественно быть связанным с другими явлениями. Не все гипотезы имеют одинаковый смысл, одинаковое право Подарок. Хорошая гипотеза требует следующих характеристик: Согласитесь с наблюдаемым явлением, оно должно быть обширным、 Это просто и может быть проверено в некоторой степени.
Гипотеза должна быть возможной, то есть она не должна противоречить Она абсолютно надежна и является наследием непоколебимой науки. Людмила Фирмаль
Гипотеза должна быть простой、 Уверенность в чрезвычайной простоте глубоко укоренена в человеческом сознании Основные причины, явления, которые происходят естественным путем. Наконец, гипотеза Должен быть проверяемым, то есть должен быть возможным Как вы идете от него редуктивным путем с таким количеством результатов и переживаний?、
Примеры решения, формулы и задачи
| Решение задач | Лекции |
| Расчёт найти определения | Учебник методические указания |
Путем наблюдения, оцениваемого, то есть для проверки достоверности существования Этих результатов, и тем самым получение меры степени вероятности Гипотеза. Гипотеза, не удовлетворяющая указанным характеристикам, находится в науке Вредный балласт без цели.
К ним относятся слова Ньютона: гипотеза Поп-пальцы. г 1 Ньютон, Принсипи. Glasgow 1871, p. Помимо гипотезы о причине, то есть о существовании группы явлений в、 Причина явления а, важную роль в науке играет、 Существование общей логической связи между 2 известными явлениями、 Вопрос о том, связаны ли эти явления друг с другом, остается нерешенным В связи с причиной и следствием, или оба растут параллельно
Все еще скрытые причины явления приводят к группам (солнце и северные пятна Излучения), и, во-вторых, гипотеза об особой форме логической связи между Такое явление, в котором сама причинно-следственная связь бесспорна (Ток и нагрев проводника). Людмила Фирмаль
У него была гипотеза в самом широком смысле этого слова, то есть без предположений、
Прогресс в науке немыслим. Клод Бернар, » предвзятое мышление Гипотезы необходимы в качестве отправной точки для любого экспериментального исследования. Я ее подвез. Открытие чего-то нового немыслимо.»Определенно, для всего опыта Более или менее четко осознанному существованию явления предшествует гипотеза Или его особой количественной или качественной природы. И чистый. Математика продвигается вперед, не выдвигая гипотезы о существовании 1 или другой связи Значение не возможно.
Клод Бернар сказал: Используйте те же методы, когда они ищут новые истины. Особенно следует обратить внимание на мнимую гипотезу. Всегда очень сложные и включенные в виде предположений Все или почти все, что еще не было объяснено на их основе, а именно Это приводит к логической связи с другими явлениями. О других подобных явлений Потому что никаких таких гипотез даже не упоминалось、
Это помогает прояснить явления, для которых они созданы. Они являются Это всего лишь описание явления, иногда очень полезное Это выглядит как картина с краткостью, но это не помогает лучше понять явление Вы можете сделать это следующим образом: в качестве примера такой гипотетической гипотезы мы можем указать на 2 гипотезы.
В этом случае он должен быть оставлен или использован в качестве подтверждения Это бесспорная справедливость, гипотеза в таком случае、 Перестает существовать, или, наконец, увеличивает свои шансы Детектор лжи тест гипотеза, которая не может быть непосредственно проверена с помощью Сравнив ее выводы с результатами эксперимента Мы узнаем.
Образовательный сайт для студентов и школьников
Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.
© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института
Как работают гипотезы в физике
«Пусть расцветают сто цветов,
пусть соперничают сто школ»
Мао Цзедун
Какой путь эволюции проходит научная идея? Какие гипотезы заслуживают внимания, а на какие не стоит тратить время, и что делать, если вам кажется, что вы придумали гениальную идею? О том, какими бывают гипотезы в физике и как они работают, рассказал доктор физико-математических наук, астрофизик, профессор РАН Сергей Борисович ПОПОВ. Онлайн-лекция проходила в рамках лектория «Архэ».
Построение гипотез — неизбежное следствие науки. Они делятся на рабочие (те, которые обсуждают между собой «на кухне», но не выставляют пока на всеобщее обозрение) и публичные. Публичные, в свою очередь, делятся на мэйнстрим, непопулярные альтернативы, стандартные и маргинальные гипотезы (не являются фактом науки). Примеры стандартных гипотез: темная материя, темная энергия, черные дыры и др. Именно стандартные гипотезы наиболее распространены в науке нашего времени.
«Гипотезы нужно обосновывать и проверять. Нельзя публиковать голую идею. Надо, как минимум, ответить на «сразу возникающие» вопросы. А важно, что-то посчитать и (по возможности) предсказать», — говорит Сергей Попов.
Гипотезы должны быть мотивированы не только интеллектуальными порывами, но желательно и данными. Очень часто именно данные и наталкивают искателей на построение гипотезы.
«Трудно столкнуться с ситуацией, когда ученые упустили какой-то важный вопрос из внимания. Ученых много и обычно все ключевые моменты находятся в поле нашего зрения. Просто иногда специалисты думают о чем-то, но на публику это не выносится, пока. Пока гипотеза не доработана до нужного состояния. Если вы придете к ученым с какой-то идеей, то очень велика вероятность того, что над этой идеей уже кто-то трудится в данный момент», — объясняет физик.
Кроме того, в научном сообществе постоянно идут работы по проверке старых, казалось бы, укоренившихся моделей.
«Например, постоянно идут тесты общей теории относительности. Задача не в том, чтобы в очередной раз доказать ее правомерность, а в том, чтобы создать другую, новую теорию. И на решение этой задачи выделяются значительные финансовые средства», — рассказал Попов.
Все гипотезы претерпевают изменения со временем, эволюция гипотез — абсолютно закономерный процесс.
«То, что было разумной гипотезой когда-то, перестает быть таковой по мере развития. Примеры: стационарная Вселенная, распространенность планет типа Земли. Важно, является ли гипотеза сейчас фактом науки или нет. Сто лет назад гипотеза о стационарной Вселенной была мэйнстримовой, а сегодня ни один физик в здравом уме не будет всерьез говорить о ней», — говорит Сергей Попов.
Хорошая гипотеза, как правило, адекватно описывает, как то или иное явление возникает в природе.
«Статус черных дыр до сих пор остается гипотетическим. Есть альтернатива черным дырам — так называемые гравастары. Однако, говоря о черных дырах, мы можем построить модель, описывающую то, как они формируются. А как возникает гравастар — непонятно, эта альтернатива проигрывает черным дырам в плане того, как это возникает в природе. Часто бывает так, что на уровне расчетов гипотеза выглядит красиво, но разбивается об этот аргумент. Но еще чаще гипотезы убиваются данными»
Когда очень хочется скорее поделиться своей идеей с миром, нужно сначала узнать, что делают другие ученые, необходимо постоянно читать периодику и быть в теме, подчеркивает лектор. А при написании статьи в научный журнал, если речь именно о нем, а не о научпоп-издании, ориентироваться следует на то, что вы делаете свою статью для авторов других работ в этой области, именно они — ваша целевая аудитория.
«Если у вас есть какой-то набор параметров, который требует придумывания гипотезы, то это здорово. Однако не нужно придумывать новые бесполезные сущности. Важен своеобразный синтез мотивированности гипотезы интеллектуальными позывами и мотивированности данными. Потому что уходить от эмприки полностью — это очень плохо», — говорит лектор.
Наука существует там, где не всё ясно. Для работы нужны гипотезы, модели. На этом фронте всё время происходит борьба идей и борьба с идеями, а конкуренция очень высока. И чем больше разнообразных гипотез будет у учёных в арсенале, тем более интересным будет путь к истине.
Лекция по физике «Физика и научный метод познания»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Физика и научный метод познания. Понятие о физической картине мира.
«Изучение и наблюдение природы породило науку».
С самого рождения мы привыкаем к вещам и явлениям, окружающим нас. Так, мы узнаём, что предмет всегда падает вниз, что есть твёрдые предметы, о которые можно удариться, что огонь может обжечь и т. д.
Однако как ни важны подобные знания, они ещё не образуют науку.
Человек всегда задаёт вопросы: почему что-то происходит? В чём причина наблюдаемого явления? Поиск ответов на эти вопросы и есть предмет научной деятельности.
Физика и другие науки. Именно развитие наук о природе дало в руки человека современную технику и привело к преобразованию окружающего нас мира. Основную роль сыграла физика — важнейшая наука, изучающая самые глубокие законы природы. Физика составляет фундамент главнейших направлений техники. Так, открытие транзистора, сделанное в лаборатории физики твёрдого тела, определило современное развитие электроники, радиотехники и вычислительной техники. Создание лазера позволило осуществить связь на большие расстояния, получить высококачественные объёмные изображения (голография), предложить один из способов удержания высокотемпературной плазмы, создать уникальные технологии операций на глазах и многое другое.
Открывая законы природы, спрятанные под покровом бесконечно многообразного мира явлений, человек научился применять их для своих целей, создавать устройства, без которых немыслима современная комфортная жизнь. Учёные продолжают исследования Вселенной, создают уникальные материалы, ведут поиск новых источников энергии.
Важно
Физика — это наука, занимающаяся изучением основополагающих и вместе с тем наиболее общих свойств окружающего нас материального мира.
Поэтому понятия физики и её законы лежат в основе естествознания.
Физика очень тесно связана с астрономией, геологией, химией, биологией и другими естественными науками. Например, открытие двойной спирали ДНК, «главной молекулы», было сделано в физической лаборатории. Это открытие определило пути развития молекулярной биологии, призванной ответить на вопрос, что такое жизнь. Квантовая теория позволила химикам объяснить химическое строение вещества, законы распространения звука помогают геологам изучать земные недра.
Физика способствовала развитию многих областей математики. Английский физик Дж. Максвелл говорил: «Точные науки стремятся к тому, чтобы свести загадки природы к определению некоторых величин путём операций с числами». Английский учёный И. Ньютон создал дифференциальное и интегральное исчисления, пытаясь написать уравнения движения тел. Стремление к простоте математического описания позволило австрийскому физику Э. Шредингеру записать уравнение, которое описывает мир атомов.
Физическими методами исследования пользуются учёные практически всех областей науки.
Научный метод. Какими же путями добывается научная истина? Несколько сотен лет назад были выработаны основы физического метода исследования. Он состоит в следующем: опираясь на опыт, делая предположения о сути того или иного явления, отыскивают сначала качественные, а затем количественные (формулируемые математически) законы природы; открытые законы проверяются практикой. Таким образом, схема научного познания выглядит так:
Запомни
наблюдение — гипотеза — теория — эксперимент.
Важно
Именно эксперимент является критерием правильности теории.
«К физике относится только то, что может быть измерено» — это высказывание принадлежит американскому физику П. Бриджмену (1882—1961) и точно отражает особенность физики. Главным судьёй, который призван утвердить или отбросить данную теорию, является эксперимент. Физика имеет дело с воспроизводимыми ситуациями. Повторяя эксперимент при различных условиях, мы можем оценить влияние этих условий на данное физическое явление.
Модели в физике. Одним из мощных методов исследования в физике является метод моделирования.
Подчеркнём, что модель должна сохранять те свойства реального объекта, которые определяют его поведение. Модели бывают теоретическими и лабораторными, в последнее время широко используются компьютерные модели.
При создании теоретической модели используются результаты наблюдений и экспериментов. Очевидно, что проблема становится более понятной с помощью конкретных образов, именно поэтому модель чаще всего бывает механической. Например, движение молекул газа наглядно можно представить как движение упругих шариков, строение атома сначала предполагалось аналогичным строению Солнечной системы.
Сначала, когда данных мало, модель, как правило, получается грубой, но по мере накопления экспериментальных фактов она уточняется, однако для ответов на некоторые важные вопросы можно остановиться и на примитивной модели.
В лаборатории моделируются, как правило, явления, изучение которых в природных условиях представляет значительные трудности. Например, течение реки, изменение её русла моделируются в гидравлических лотках, испытание моделей самолётов проводится в аэродинамической трубе. При этом должны выполняться разные условия подобия — геометрическое, кинематическое и т. д.
Теоретическое решение любой физической задачи сводится к математическому моделированию, т. е. написанию уравнений. Часто эти уравнения получаются достаточно сложными, и их решения делаются с помощью компьютеров.
Запомни
Научная гипотеза — высказанное суждение, недоказанное утверждение, предположение, объясняющие наблюдаемые явления или результаты лабораторных экспериментов.
Научная гипотеза всегда выдвигается для решения конкретной проблемы, чтобы объяснить полученные экспериментальные данные или устранить разногласия между теоретическими и экспериментальными результатами, полученными в ходе проверки ранее выдвинутых гипотез. Например, немецкий физик-теоретик, основоположник квантовой теории, М. Планк, разрабатывая квантовую гипотезу, опирался как на выводы, полученные в рамках классической теории излучения, так и на отрицательные результаты проверки предыдущих гипотез.
Слова русского учёного Д. И. Менделеева подтверждают важность научных гипотез в процессе научного познания: «Они (гипотезы. — Авт.) науке и особенно её изучению необходимы. Они дают стройность и простоту, каких без их допущения достичь трудно. Вся история наук это показывает. А потому можно смело сказать: лучше держаться такой гипотезы, которая может оказаться со временем неверною, чем никакой. Гипотезы облегчают и делают правильною научную работу — отыскание истины, как плуг земледельца облегчает выращивание полезных растений».
Физические величины и их измерение. Для того чтобы понять и описать эксперименты, учёные вводят целый ряд физических величин, таких, как скорость, сила, давление, температура, электрический заряд и многие другие. Каждой величине надо дать точное определение, ввести её наименование в определённой системе единиц, указать, как эту величину можно измерить, как провести необходимый для такого измерения опыт.
Чаще всего в определениях физических величин просто уточняют и придают количественную форму тому, что непосредственно воспринимается нашими органами чувств. Так вводят понятия силы, температуры и т. д. Есть, конечно, величины, которые не воспринимаются непосредственно нашими органами чувств (например, электрический заряд). Но они выражаются через другие величины, на которые органы чувств человека реагируют. Так, электрический заряд определяется по силам взаимодействия между заряженными телами.
Для измерения физической величины необходим эталон, стандарт, т. е. некоторое средство измерения, позволяющее хранить единицу, передавать и повторять её размер. Эталоны, такие, например, как эталоны метра, килограмма и многих других величин, хранятся в Международном бюро мер и весов в Севре (Франция). Точные копии эталона разосланы в разные лаборатории мира.
А существует ли вообще точное значение физической величины? Мы знаем, что любое тело состоит из атомов. При увеличении точности измерения мы приходим к необходимости измерения объектов очень малых размеров, таких, как атомы и молекулы. Одним из существенных выводов квантовой механики был вывод о том, что бессмысленно даже ставить вопрос о точном значении физической величины, причём неопределённость лежит в основе самих законов природы, а не в несовершенстве приборов.
Теория. Изучая количественные связи между отдельными величинами, можно выявить частные закономерности. На основе таких закономерностей развивают теорию явлений. Теория должна объяснять частные закономерности с общей точки зрения. Теория позволяет не только объяснять уже наблюдавшиеся явления, но и предсказывать новые. Так, например Д. И. Менделеев на основе открытого им периодического закона предсказал существование нескольких химических элементов, которые в то время не были известны, а английский физик Дж. Максвелл предсказал существование электромагнитных волн.
Если между теорией и экспериментом появляется несоответствие, то теорию надо изменить, чтобы можно было объяснить все новые полученные данные, т. е. теорию надо усовершенствовать. Практически всякая известная теория является результатом последовательных уточнений.
Запомни
Научными фактами называют утверждения, которые можно всегда проверить и подтвердить при выполнении заданных условий.
Важно
Физический закон — основанная на научных фактах устойчивая связь между повторяющимися явлениями, процессами и состояниями тел и других материальных объектов в окружающем мире.
Физические законы обычно выражаются в виде короткого словесного утверждения или компактной математической формулы, связывающей между собой определённые физические величины. Английский физик-теоретик П. Дирак сказал: «Физический закон должен обладать математической красотой».
Так, мы уже знаем закон Ома: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна приложенному к нему напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка: 
Однако этот закон справедлив не для всех проводников. Например, он неприменим для ионизованного газа. Кроме того, им можно пользоваться только в определённом интервале значений силы тока, в котором можно считать сопротивление постоянным. На самом деле при прохождении тока проводник нагревается, сопротивление проводника увеличивается, и сила тока будет отличаться от расчётной.
Принципы соответствия и причинности. История физики показывает, что процесс познания материального мира не заканчивается опытной проверкой теории. Вскоре после создания той или иной теории обнаруживаются новые области явлений и накапливаются факты, объяснение которых не укладывается в ее рамки и требует выдвижения новых гипотез, нуждающихся, конечно, в опытной проверке. Новые открытия вызывают потребность в исправлении, дополнении существующих теорий или создании новых, более глубоко и точно отражающих объективные закономерности природы.
Новая теория чаще всего включает в себя старую как составную часть, то есть является более широкой, всеохватывающей. Хорошо проверенные законы и соотношения остаются неизменными и в новой теории. Так, например, специальная теория относительности Эйнштейна изменила привычные представления о пространстве и времени, при этом она практически не повлияла на законы классической механики. Предсказания специальной теории относительности совпадают с предсказаниями классической механики, если скорости движения тел намного меньше скорости света. Квантовая механика «превращается» в классическую, если массы тел достаточно велики, а законы волновой оптики – в законы геометрической оптики, если длины световых волн малы по сравнению с размерами препятствий.
Если спутать причину со следствием или принять за причину случайно сопутствующее обстоятельство, может возникнуть серьезная ошибка, заблуждение или суеверие. Известно, что перед дождем раки зарываются в песок. Если поменять местами причину и следствие, то получится абсурдная ситуация: чтобы пошел дождь, надо рака закопать в песок.
Беспричинных событий не может быть, иначе их существование вступило бы в противоречие с законом сохранения энергии, ибо это означает возникновение чего-либо из ничего. Всякое изменение состояния тела может быть вызвано только материальным воздействием или процессом.
Принцип причинности в физике, в частности, требует исключить из рассмотрения: 1) влияние какого-либо события на все предшествующие события («будущее не влияет на прошлое»), 2)влияние друг на друга одновременных событий на таком расстоянии, что они не могут быть связаны каким-либо сигналом, даже световым.
Открытия в физике. Физика продолжает бурно развиваться. Каждый новый эксперимент позволяет усовершенствовать теорию. Между теорией и экспериментом существует неразрывная связь, непрерывное взаимодействие.
Необходимо помнить, что любая физическая теория основывается на определённой модели объектов и явлений. В процессе добывания новых научных фактов любая физическая модель совершенствуется и усложняется. Однако очевидно, что окружающий нас мир гораздо сложнее, многообразней и совершенней любой самой сложной, созданной человеческим умом модели. Поэтому завершённость какой-либо физической теории отнюдь не означает полного познания законов природы.
В настоящее время учёные получают в лабораториях новые материалы и исследуют их свойства. Так, в 2010 году была присуждена Нобелевская премия по физике А. Гейму и К. Новосёлову за открытие графена, который обладает сверхпрочными свойствами и наибольшей электропроводностью из существующих материалов. Учёные решают глобальные вопросы: открытие новых элементарных частиц, новых физических законов, новых видов энергии. Разрабатывают теории, подтверждение которых требует создания очень сложных установок, таких, как, например, Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе. Длина его основного кольца около 27 км. Создание таких установок требует огромных затрат и сложной подготовки.
Однако часто случается так, что теории долго не находят экспериментального подтверждения. Так, например, ещё не обнаружены кварки, хотя считается, что все элементарные частицы состоят из них, и создана стройная теория кварков. Так что сегодня нет никаких оснований считать, что раскрыты почти все законы природы и мы находимся у границ познания. Поле для деятельности будущих учёных практически не имеет границ.
Эта теория способна была бы объяснить все физические явления и процессы во Вселенной на основе нескольких законов, из которых можно чисто логически вывести многообразие физического мира.
Единая всеобъемлющая теория нужна для создания четкой и полностью объяснимой физической картины мира.
Физическая картина мира – это физическая модель природы, построенная на основе наиболее общих принципов, законов и теорий, соответствующих конкретному историческому этапу развития науки.
В ходе развития науки физические представления о природе изменялись, поэтому картина мира эволюционировала. Первой физической картиной мира была механическая, созданная в 18 веке.
В 19 веке механическую картину мира сменила электродинамическая, а в 20 веке была создана квантово-полевая картина мира.
Современная физика содержит небольшое число фундаментальных физических теорий, охватывающих все ее разделы. Эти теории представляют собой квинтэссенцию знаний о физических процессах и явлениях, наиболее адекватно описывающих различные формы движения материи. Создание единой физической теории – дело будущего.
Знания физики необходимы любому культурному человеку для понимания окружающего мира.
Медицина – это клиническая лабораторная диагностика сформировавшаяся на ниве бурно развивающихся естественно научных дисциплин физики, химии, электроники и т.д.
