Наблюдения и осмысление различных природных явлений и процессов -это первый шаг физика к научному познанию природы. Происходит первоначальный сбор информации. Следующий шаг- попытка понять и объяснить увиденное. В работу включается интеллект и творчество физика, зачастую и его интуиция. Запускается процесс умственной активности, процесс глубокого абстрактного мышления- выстраивание гипотез и умозрительных конструкций, обобщение и осмысление имеющейся информации, проведение мысленных экспериментов. Следующий шаг - создание математической модели. Еще шаг- измерения и согласование результатов эксперимента с математической моделью. И только после успешного согласования модели и опыта- рождается теория.
На пути к созданию теории, физиком уже проделана большая умственная работа - найдены общие закономерности, особенности поведения физических объектов. Из различных гипотез, физик выбирает ту, которая максимально близко подходит для объяснения результатов наблюдения. А дальше очень важный процесс- полученные новые знания, физик, должен не только понимать сам, их нужно зафиксировать, суметь передать эти новые знания другим физикам в понятном и компактном виде. Нужен способ для выполнения этой задачи. И такой способ есть - математика.
Математика очень удобна для описания самых разнообразных явлений реального мира и тем самым может выполнять функцию подобия языка. Математика — искусственный универсальный язык символов и чисел. Символы и правила построения уравнений одинаковы во всех странах мира.
Однако, не совсем верно сравнивать математику с языком в обычном понимании. Язык- это способ общения между людьми. Математика больше похожа на музыкальный язык- язык нот. С помощью нот человек общается с миром звуков музыки и музыкальных инструментов. С помощью математики человек общается с миром символов и чисел. Это не тот язык, на котором общаются между собой обычные люди. Математика - это способ человека общения с другим миром - с миром чисел, с миром символов, с миром математических операций, с миром геометрических образов, с миром уравнений.
В простейшем математическом понимании уравнением называется математическое соотношение, выражающее равенство двух алгебраических выражений.
Физическое понимание уравнения глубже – это физические идеи, выражающие взаимосвязь различных физических величин, реализованные в математических конструкциях при помощи языка математики.
Уравнения в физике -это математическая модель описывающая понимание и представление наблюдателем природных процессов и явлений. Нужно четко понимать- без уравнений нет физики, т.к. недостижима основная цель физики- создание рабочей теории. Нет уравнений-нет математической модели- нет рабочей теории, а значит нет понимание феномена.
Что создает рабочая теория- она создает фундамент физики, на основании которого формируются основные законы физики, В этом есть и обратная сторона медали. Некоторые ученые называют законы физики-законами природы. На мой взгляд это очень роковая ошибка. У природы никаких законов нет. Законы природы придумывает сам человек- физик, без физика нет никаких законов, так физик видит и понимает окружающий его мир. Я думаю, правильно говорить - ЗАКОНЫ ФИЗИКИ. Законы физики, как и теории - это представление и способ понимания человеком природы и природных процессов. То, что мы называем законами физики, это математическое описание природного процесса или природного объекта, полученные физиком из его опыта, наблюдения и экспериментов. Это не законы природы, а способы математического описания реальности (окружающего нас мира), которую увидел физик. И по этой причине, принимая законы или теории, человек смотрит на мир глазами того физика, который открыл эти законы или создал свою теорию.
Это и плохо, и хорошо. Хорошо тем, что мы можем использовать накопленные знания другими людьми и не изобретать велосипед, тратя на это время и ресурсы. Плохо тем, что мы видим только то, что смог увидеть физик, понимаем так, как понял мозг физика. А каждый физик уникален, разные физики могут увидеть одно и тоже явление по-разному. И в этом случае, мы можем потерять другой, возможно более правильный взгляд другого физика на окружающий нас мир. Но, таков тернистый путь познания природы. В любом случае, какие бы не были физики, мозг человека обработал сигналы от органов чувств миллиардами своих нейронов и создал индивидуальный образ окружающего мира в мозге физика. Это не всегда гарантия истинности увиденной картины окружающего нас мира.
Благодарю за прочтение моей статьи.
