1.4.Физика - основа современного естествознания

Знание физики необходимо в наше время для специалиста любого профиля, поскольку физика – это одна из важнейших наук о природе.

Предметом физики, как уже отмечалось, является изучение наиболее общих свойств материи, закономерностей и форм ее движения. Физическими методами исследуются механические, молекулярные, гравитационные, электромагнитные, внутриатомные и внутриядерные процессы. Физика не единственная наука об окружающем нас мире, однако, она является важной потому, что имеет дело с такими свойствами материи, как время, пространство и движение.

Резкой границы между физикой и другими естественными науками провести нельзя. На отсутствие подобных границ указывает существование быстро развивающихся смежных наук - физической химии, геофизики, биофизики, астрофизики и др. Кроме того, во многих науках с каждым годом все шире применяются физические методы исследования.

В соответствии с многообразием исследуемых форм материи и ее движения физика подразделяется на физику элементарных частиц, атомных ядер, атомов, молекул, твердого тела, плазмы и т.д.

Слово "физика" появилось еще в древние времена. Одно из основных сочинений древнегреческого философа и ученого Аристотеля (381-322 до н. э.), учени­ка Платона, так и называлось "Физика". Физика тех времен, конечно, носила натурфилософский характер. Тем не менее, предвидя развитие физики, Аристотель писал: «Наука о природе изучает преимущественно тела и величины, их свойства и виды дви­жений, а кроме того, начала такого рода бытия».

«Высшая задача физики состоит в открытии наиболее общих элементарных законов, из которых можно было бы логически вывести картину мира» - так считал А. Эйнштейн.

Повторим, что одна из задач физики – это выявление самого простого и самого общего в природе. В современном представлении самое простое - так назы­ваемые первичные элементы: молекулы, атомы, элементарные частицы, поля и т.п. А наиболее общими свойствами материи принято считать движение, пространство и время, массу, энергию и др. Конечно, физика изучает и очень сложные явления и объекты. Но при их изучении сложное сводится к простому, конкретное - к общему. При этом устанавливают­ся универсальные законы, справедливость которых подтверждается не только в земных условиях и в околоземном пространстве, но и во всей Вселенной. В этом заключается один из существенных признаков фи­зики как фундаментальной науки.

Всю историю физики можно условно разделить на три основных этапа:

древний и средневековый, классической физики, современной физики.

Первый этап развития физики иногда называют донаучным. Однако такое название нельзя считать полностью оправданным: фунда­ментальные зерна физики и естествознания в целом были посеяны еще в глубокой древности. Это самый длительный этап. Он охватыва­ет период от времен Аристотеля до начала XVII в., поэтому и называется древним и средневековым этапом.

Начало второго этапа связывают с одним из основателей точного естествознания - итальянским ученым Галилео Галилеем и основоположником классической физики, анг­лийским математиком, механиком, астрономом и физиком Исааком Ньютоном. Этот этап продолжался до конца XIX в.

К началу XX столетия появились экспериментальные результаты, которые трудно было объяснить в рамках классических представле­ний. В этой связи был предложен совершенно новый подход - кван­товый, основанный на дискретной концепции. Квантовый подход впервые ввел в 1900 г. немецкий физик Макс Планк (1858-1917), вошедший в историю развития физики как один из основоположни­ков квантовой теории.