Предмет физики

Окружающий вас мир, все существующее вокруг вас и обнаруживаемое нами посредством ощущений представляет собой материю. Неотъемлемым свойством материи и формой ее существования является движение. Движение в широком смысле слова - это всевозможные изменения материи - от простого перемещения до сложнейших процессов мышления. Разнообразные формы движения материи изучаются различными науками, в том числе и физикой. Предмет физики, как, впрочем, и любой науки, может быть раскрыт только по мере его детального изложения. Дать строгое определение предмета физики довольно сложно, потому что границы между физикой и рядом смежных дисциплин условны. На данной стадии развития нельзя сохранить определение физики только как науки о природе.

Академик А.Ф. Иоффе (1880-1960; российский физик) определил физику как науку, изучающую общие свойства и законы движения вещества и поля. В настоящее время общепризнано, что вес взаимодействия осуществляются посредством полей, например гравитационных, электромагнитных, полей ядерных сил. Поле наряду с веществом является одной из форм существования материи. Неразрывная связь поля и вещества, а также различие в их свойствах будут рассмотрены по мере изложения предмета.

Физика - наука о наиболее простых и вместе с тем наиболее общих формах движения материи и их взаимных превращениях. Изучаемые физикой формы движения материи (механическая, тепловая и др.) присутствуют во всех высших и более сложных формах движения материи (химических, биологических и др.). Поэтому они, будучи наиболее простыми, являются в то же время наиболее общими формами движения материи. Высшие и более сложные формы движения материи - предмет изучения других наук (химии, биологии и др.).

Хотя физика имеет дело с разнообразными системами, некоторые физические теории применимы в больших областях физики. Такие теории считаются в целом верными при дополнительных ограничениях. Например, классическая механика верна, если размеры исследуемых объектов намного больше размеров атомов, скорости существенно меньше скорости света, и гравитационные силы малы. Эти теории всё ещё активно исследуются; например, такой аспект классической механики, как теория хаоса был открыт только в XX веке. Они составляют основу для всех физических исследований.

Теория	Основные разделы	Понятия
Классическая механика	Законы Ньютона · Лагранжева механика · Гамильтонова механика · Теория хаоса · Гидродинамика · Механика сплошных сред	Вещество · Пространство · Время · Энергия · Движение · Масса · Длина · Скорость · Сила · Мощность · Работа · Закон сохранения · Момент инерции · Угловой момент · Момент силы · Волна · Действие · Размерность · Гармонический осциллятор
Электромагнетизм	Электростатика · Электричество · Магнитостатика · Магнетизм · Уравнения Максвелла	Электрический заряд · Напряжение · Ток · Электрическое поле · Магнитное поле · Электромагнитное поле · Электромагнитное излучение
Термодинамика и Статистическая физика	Тепловая машина · Молекулярно-кинетическая теория	Температура · Постоянная Больцмана · Энтропия · Свободная энергия · Термодинамическое равновесие · Статистическая сумма · Микроканоническое распределение · Большое каноническое распределение
Квантовая механика	Уравнение Шрёдингера · Интеграл Фейнмана · Квантовая теория поля	Гамильтониан · Тождественные частицы · Постоянная Планка · Измерение · Квантовый осциллятор · Волновая функция · Нулевая энергия · Перенормировка
Теория относительности	Специальная теория относительности · Общая теория относительности	Принцип относительности · 4-вектор · Пространство-время · Скорость света · Кривизна пространства-времени · Чёрная дыра

Первые научные представления возникли очень – по-видимому, на самых ранних этапах истории человечества, отраженной в письменных источниках. Однако физика как наука в своем современном виде берет начало со времен Галилео Галилея (1564-1642). Исаак Ньютон (1643-1727) совершили революцию в научном познании. Физика, которая развивалась в течение трех столетий и достигла своей кульминации во второй половине XIX в. созданием электромагнитной теории света, называется теперь классической физикой.

На рубеже XIX и XX в.в. казалось, что достигнуто полное понимание физического мира. Однако уже в самом начале XX в. новые эксперименты и новые идеи в физике стали указывать на то, что некоторые аспекты классической физики неприменимы к крошечному миру атома, а так же к объектам, движущимся с очень большой скоростью. Следствием всего этого явилась очередная великая революция в физике, которая привела к рождению того, что мы называем современной физикой.

Главная цель любой науки, в том числе и физики, рассматривается обычно как приведение в систему сложных явлений, регистрируемых нашими органами чувств, т.е. упорядочение того, что мы часто называем “окружающим нас миром”. Окружающий нас мир, все существующее вокруг нас и обнаруживаемое нами посредством ощущений представляет собой материю. Неотъемлемым свойством материи и формой ее существования является движение. Движение в широком смысле слова это всевозможные изменения материи – от простого перемещения до сложнейших процессов мышления.

Физика тесно связана с естественными науками. Эта теснейшая связь физики с другими отраслями естествознания, как отмечал академик С. И. Вавилов (1891-1955; российский физик и общественный деятель), привела к тому, что физика глубочайшими корнями вросла в астрономию, геологию, химию, биологию и другие естественные науки. В результате образовался ряд новых смежных дисциплин, таких, как астрофизика, биофизика и др. Физика тесно связана и с техникой, причем эта связь имеет двусторонний характер. Физика выросла из потребностей техники (развитие механики у древних греков, например, было вызвано запросами строительной и военной техники того времени), и техника, в свою очередь, определяет направление физических исследований (например, в свое время задача создания наиболее экономичных тепловых двигателей вызвала бурное развитие термодинамики). С другой стороны, от развития физики зависит технический уровень производства. Физика - база для создания новых отраслей техники (электронная техника, ядерная техника и др.). Бурный темп развития физики, растущие связи ее с техникой указывают на значительную роль этой науки: фактически это фундаментальная база для теоретической подготовки инженера, без которой его успешная деятельность невозможна

Каждая наука определяется не только предметом изучения, но и специфическими методами, которые она применяет. Основным методом исследования в физике является опыт – основанное на практике чувственно-эмпирическое познание объективной действительности, т.е. наблюдение исследуемых явлений в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за ходом явлений и многократно воспроизводить его при повторении этих условий. Наиболее широко в науке используется индуктивный метод, заключающийся в том, что при наблюдениях накапливаются факты. Затем эти факты обобщают и выявляют общую закономерность, называемую гипотезой.

Дата добавления: 2014-01-13