Узнать цену работы
Статьи по теме

Физика: предмет, виды и разделы

Содержание:

  1. Предмет и значение физики в современном мире
  2. Экспериментальная и теоретическая физика
  3. Прикладная физика
  4. Разделы физики

Определение 1
Физика – это наука, область научного знания, которая позволяет получить представление об общих законах природы, материальном мире и функционировании объектов естествознания.

Впервые об этой науке заговорил ещё Аристотель до нашей эры, уже в то время приходило понимание о необходимости изучения устройства мира, алгоритмов работы и развития объектов и процессов. Изначально наука носила умозрительный характер и по примеру философии старалась выдвигать предположения об устройстве мира, но с ростом научных открытий и распространению научного знания физика перешла на привычный нам формат. Для этого потребовалось несколько десятков веков.

Предмет и значение физики в современном мире

Физика – это та наука, которая функционирует самостоятельно и закладывает свои основы в другие науки – такие как естествознание или природоведение. Её предметом являются материи, вещества и поля, алгоритмы движения, различные природные взаимодействия и динамика.

Большинство физических законов являются фундаментальными и содержат в себе закономерности взаимодействия объектов окружающего мира, их свойства и их деятельность. Фундаментальность физики заключается в том, что естественные науки используют физические знания для организации работы в своей области знания. Так, и в химии, и в биологии, и в геологии задействуются физические законы. Физические законы испытываются каждым человеком в повседневной деятельности.

Рассмотрим более подробно на примере химии значение физики. Химия апеллирует такими понятиями как вещества, атомы, переход из одного состояния в другое – это обуславливает необходимость использования физических свойств любого вещества, которое Химические свойства любого вещества определяются его физическими свойствами – например, структурой.

Для физики, в свою очередь, велико значение математики, которая предоставляет науке свой научный аппарат для описание свойств предметов, процессов, закономерностей и законов. Так, практически каждое графическое представление физического закона выглядит как уравнение, а нередко для описания используются математические инструменты на порядок выше, чем во всех остальных науках. Во многом, это связано с возникающими сложностями в описании мира и происходящих процессов. Иногда связь физики и математики выражена в обратном порядке – математические модели и алгоритмы появляются с целью описания физических законов.

Таким образом, значение физики в обыденном и научном знании нельзя преуменьшать. На протяжении многих веков совершались открытия в области физики, а сейчас мы не только имеем возможность опираться на научные знания в объяснении физических явлений, но и изучать мир всё более детальнее и глубже.

С помощью физики были сделаны многие открытия. Например, без знаний в области элекромагнетизма мы бы до сих пор не имели даже стационарных телефонов, не говоря о мобильных. Термодинамика позволила дать развитие компьютерной техники и сейчас компьютеризация стала одной из ведущих тенденций современного мира. Благодаря газодинамике были сконструированы самолёты и вертолёты, а фотоника даёт перспективы на развития электронной техники.

Мы можем наблюдать многие закономерности мира своими глазами, но без физики мы не сможем ответить на вопросы почему и как это происходит. Постепенно физика открывает для себя всё новые области, отвечает на всё более сложные вопросы и позволяет обрести людям понимание о том, как устроен мир и как происходят процессы. Именно поэтому необходимо изучать физику, открывать её новые стороны, расширять её применения в важных отраслях промышленности. Несмотря на длительную историю развития науки и массу открытий, по-прежнему существуют вопросы, на которые никто не может ответить. Чтобы изучить основные законы и методические особенности физики, необходимо обратиться к теории познания.

Экспериментальная и теоретическая физика

Теоретическая и экспериментальная физика гармонично сосуществуют вместе. Дело в том, что для постановки гипотезы требуется либо наблюдение, либо теоретическое обоснование. Каждая теория нуждается в проверке и подтверждении, поэтому на помощь в этом случае приходит эксперимент. В то же время любая экспериментально доказанная закономерность должна найти своё отражение в теоретическом знании. Чтобы доказать, что эксперимент был проведён правильно, нужно соблюдать общие научные принципы и законы, руководствоваться ресурсами научного знания. Отделение этих сфер – вопрос сложный, но он отпадает если рассматривать оба направления как этапы в изучении чего-либо. Например, если есть теория – её проверяют, если есть практика - её фиксируют в теории. На основе этих доводов и теория, и эксперимент составляют структуру физического знания.

Для проведения эксперимента требуется детальная и преждевременная подготовка условий. Благодаря этому способу наука позволяет открыть новые объекты, закономерности, явления или найти подтверждение ранее озвученных фактов и теорий. Считается, что доля экспериментального открытия новых знаний в физике превышает другие виды получения знаний – например, именно так был открыт фотографический эффект. Иногда известные закономерности и вовсе не описываются теоретически.

Примечание
Квантовая механика может служить примером той области знаний, в которой теория и практика вошли в противоречие. Теоретическая физика излучения отвергала учение о квантах, а гипотеза Планка вызывала критику. Тем не менее экспериментально доказанное значение этой области науки свидетельствуют об обратном.

Теоретическая физика, в свою очередь, помогает выявить общие закономерности, сформировать из существующих доказанных знаний законы, сделать прогноз на развитие (причём это касается как известных объектов и явлений, так и пока что неизведанных). Проверить теоретическое знание можно посредством эксперимента.

Прикладная физика

Все главные достижения современности были претворены в жизнь именно благодаря прикладной физике, которая позволила разрабатывать всё новые и новые изобретения для комфортной повседневной и профессиональной жизни. Теперь такие важные сферы как инженерия и механика используют достижения физики для изобретения новых устройств, понимания свойств объектов материального мира и происходящих процессов.

Так, можно говорить о том, что без открытия электричества и знаний физики твёрдого тела не могло бы быть и речи о появлении электротехники и электроники, а без появления термодинамики тепловые двигатели до сих пор бы были недостижимой мечтой. Ядерная энергия как очень важный ресурс также оставалась бы не открытой, если бы не прикладная физика, в частности – ядерная физика. И таких примеров очень много.

Несмотря на то, что физика имеет многовековую историю, её инструментарием пользуются многие науки, а сама она едва ли не может выступать истиной в последней инстанции, для дальнейшего развития необходимо устанавливать междисциплинарные связи. Поэтому физика активно взаимодействует с химией, биологией, инженерными науками и другими отраслями, за счёт чего появляются новые научные направления, содержащие в себе инструменты и знания обеих наук – химическая физика, биофизика, геофизика, инженерная физика и тому подобное.

Возможности физики актуальны не только в решении научных задач и проведении лабораторных экспериментов, но и подходят для достижения более масштабных целей. Например, физические знания об ультразвуковом и рентгеновском излучении широко используются в медицине.

Разделы физики

Физику можно разделить на четыре крупных раздела:

  1. Механика, которая изучает движение тел и их взаимодействие;
  2. Термодинамика, которая изучает способы превращения энергии и представлена равновесной и неравновесной термодинамикой;
  3. Оптика, которая изучает различные операции со световыми явлениями.
  4. Электродинамика, изучающая свойства электрического тока.

Каждый из разделов представлен несколькими направлениями. В структуре физики появляется всё больше междисциплинарных объектов исследования.

Узнать цену работы
Узнай цену
своей работы
Нужны оригинальность, уникальность и персональный подход?
Закажи свою оригинальную работу
УЗНАТЬ СТОИМОСТЬ