2020-06-29
7979Физика – одна из наук, изучающих природу. В мире происходят разнообразные изменения или явления. Физика изучает: механические, электрические, магнитные, тепловые, звуковые и световые явления. Все они называются физическими. Изучая самые простые явления, можно вывести общие законы. Задача физики: открывать и изучать законы, которые связывают между собой различные физические явления, происходящие в природе. Фундаментальные законы столь же достоверны и объективны, как и знания о простых явлениях, наблюдаемых непосредственно.
Современная физика демонстрирует нам черты единства природы. Все отчетливее вырисовывается связь между различными типами взаимодействий: гравитационные силы, электромагнитные, ядерные и слабые взаимодействия. Наука стала непосредственной производительной силой. Производство необходимых людям материальных благ непосредственно зависит от достижений науки. В современном естествознании физика является одной из лидирующих наук. Она оказывает огромное влияние на различные отрасли науки, техники, производства.
Например, благодаря развитию радиофизики возникла радиоастрономия, необычайно расширившая наши представления о Вселенной. Основные средства и методы, используемые молекулярной биологией для обнаружения, выделения и изучения своих объектов (рентгеноструктурный анализ, электронография, меченые атомы и т.п.), заимствованы у физики. Революция в энергетике вызвана возникновением атомной энергетики. В создании материалов с заданными свойствами наряду с химией важную роль играют физические методы воздействия на вещество. Это электронные, ионные и лазерные пучки, сверхсильные магнитные поля, сверхвысокие давления и температуры, ультразвук и т.п. Все поколения ЭВМ появились в физических лабораториях. Применение лазеров и развитие голографии таит в себе резервы для совершенствования вычислительной техники. Интернет сегодня – это миллионы компьютеров, связанные между собой как обычными телефонными проводами, так и трансокеанскими оптоволоконными кабелями и спутниковыми каналами.
Существуют два метода изучения явлений наблюдение и опыт (эксперимент). Опыт отличается от наблюдения тем, что его проводят с определенной целью, по заранее обдуманному плану. Перед составлением плана выдвигается гипотеза (предположение). Чтобы получить научные знания, необходимо обдумать и объяснить результаты проведенных опытов, найти причины, сделать выводы. Только в этом случае гипотеза может перерасти в теорию.
Чтобы точнее описать явления, выразить количественные соотношения между величинами, приходится проводить измерения физических величин.
Воздействуя решающим образом на научно-технический прогресс, физика тем самым оказывает существенное влияние и на все стороны жизни общества, в частности на человеческую культуру. Однако в данном случае мы имеем в виду не это опосредствованное влияние физики на культуру, а влияние непосредственное, позволяющее говорить о самой физике как о компоненте культуры. Иными словами, речь идет о гуманитарном содержании самого предмета физики, которое связано с развитием мышления, формированием мировоззрения, воспитанием чувств. Мы имеем в виду органическую связь физики с развитием общественного сознания, с воспитанием определенного отношения к окружающему миру.
Утверждая материалистическую диалектику, физика XX в. открыла ряд исключительно важных истин, значимость которых выходит за рамки самой физики, истин, ставших общечеловеческим достоянием.
Во-первых, была доказана фундаментальность статистических закономерностей как соответствующих более глубокому этапу (по сравнению с закономерностями динамическими) в процессе познания мира. Было показано, что вероятностная форма причинности является основной, а жесткая, однозначная причинность есть не более чем частный случай. Физика предоставила нам уникальную возможность: на основе статистических теорий рассмотреть количественно диалектику необходимого и случайного. Выходя за рамки собственных задач, современная физика показала, что случайность не только путает и нарушает наши планы, но и может нас обогащать, создавая новые возможности.
Во-вторых, физика XX в. продемонстрировала всеобщность принципа симметрии, заставила значительно глубже взглянуть на симметрию, расширив это понятие за рамки геометрических представлений, а главное, рассмотрела диалектику симметрии и асимметрии, связав ее с диалектикой общего и различного, сохранения и изменения. Был поставлен вопрос о симметрии-асимметрии физических законов, в связи с чем была выявлена особая роль законов сохранения. Выходя за рамки собственных задач, физика наглядно показала, что симметрия ограничивает число возможных вариантов структур или вариантов поведения систем. Это обстоятельство исключительно важно, так как дает возможность во многих случаях находить решение как результат выявления единственно возможного варианта, без выяснения подробностей (решение из соображений симметрии).
В-третьих, физика XX в. показала, что по мере углубления наших знаний происходит постепенное стирание граней, разрушение перегородок. Так, стирается грань между корпускулярным и волновым движениями, между веществом и полем. Оказалось, что как вещество, так и поле состоят из элементарных частиц и, более того, пустота - это вовсе не пустота в обычном понимании, а физический вакуум, «наполненный» виртуальными частицами. Нормой поведения для частиц, рассматриваемых в современной физике, являются взаимопревращения, поэтому мир предстает перед нами как единое целое. В этом мире понятие полностью изолированного объекта по сути дела отсутствует. Здесь уместно напомнить известное ленинское замечание, что в природе нет абсолютных граней, что «все грани в природе условны, относительны, подвижны, выражают приближение нашего ума к познанию материи».
В-четвертых, современная физика подарила нам принцип соответствия. Он возник в квантовой механике на этапе ее начального развития, но затем превратился в общий методологический принцип, отражающий диалектику процесса познания мира. Он демонстрирует важное положение диалектики: процесс познания - это процесс постепенного и бесконечного приближения к абсолютной истине через последовательность относительных истин. Принцип соответствия показывает, как именно в физике реализуется указанный процесс приближения к истине. Это не механическое добавление новых фактов к уже известным, а процесс последовательного обобщения, когда новое отрицает старое, но отрицает не просто, а с удержанием всего того положительного, что было накоплено в старом. «Изучение физики дает возможность показать, что все физические представления и теории отражают объективную реальность лишь приближенно, что наши представления о мире непрерывно углубляются и расширяются, что процесс познания материального мира бесконечен».
Наши представления о мире... Нет необходимости доказывать, что современное миропонимание - важный компонент человеческой культуры. Каждый культурный человек должен, хотя бы в общих чертах, представлять, как устроен мир, в котором он живет. Это необходимо не только для общего развития. Любовь к природе предполагает уважение к происходящим в ней процессам, а для этого надо понимать, по каким законам они совершаются. Мы имеем много поучительных примеров, когда природа наказывала нас за наше невежество; пора научиться извлекать из этого уроки. Нельзя также сбывать, что именно знание законов природы есть эффективное оружие борьбы с мистическими представлениями, есть фундамент атеистического воспитания.
Современная физика вносит существенный вклад в выработку нового стиля мышления, который можно назвать планетарным мышлением. Она обращается к проблемам, имеющим большое значение для всех стран и народов. Сюда относятся, например, проблемы солнечно-земных связей, касающиеся воздействия солнечных излучений на магнитосферу, атмосферу и биосферу Земли; прогнозы физической картины мира после ядерной катастрофы, если таковая разразится; глобальные экологические проблемы, связанные с загрязнением Мирового океана и земной атмосферы.
В заключение отметим, что, воздействуя на самый характер мышления, помогая ориентироваться в шкале жизненных ценностей, физика способствует, в конечном счете, выработке адекватного отношения к окружающему миру и, в частности, активной жизненной позиции. Любому человеку важно знать, что мир, в принципе, познаваем, что случайность не всегда вредна, что нужно и можно ориентироваться и работать в мире, насыщенном случайностями, что в этом изменяющемся мире есть «опорные точки», инварианты (что бы ни менялось, а энергия сохраняется), что по мере углубления знаний картина неизбежно усложняется, становится диалектичнее, так что вчерашние «перегородки» более не годятся.
Мы убеждаемся, таким образом, что современная физика действительно содержит в себе мощный гуманитарный потенциал. Можно не считать слишком большим преувеличением слова американского физика И. Раби: «Физика составляет сердцевину гуманитарного образования нашего времени»
