1,1K подписчиков

Уравнения и Теория

388 прочитали
Главное уравнение общей теории относительности (ОТО) А.Эйнштейна: масса и энергия определяют кривизну геометрии пространства-времени, которая проявляется как гравитация.
Главное уравнение общей теории относительности (ОТО) А.Эйнштейна: масса и энергия определяют кривизну геометрии пространства-времени, которая проявляется как гравитация.

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.

Наблюдения и осмысление различных природных явлений и процессов -это первый шаг физика к научному познанию природы.  Происходит первоначальный сбор информации.-2

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.

По словам итальянского астронома Галилео Галилея, «Вселенная не может быть прочитана, пока мы не выучим язык и не познакомимся с буквами, которыми она написана. Она написана математическим языком».
По словам итальянского астронома Галилео Галилея, «Вселенная не может быть прочитана, пока мы не выучим язык и не познакомимся с буквами, которыми она написана. Она написана математическим языком».

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.

Этому математическому уравнению 2500 лет — это знаменитая теорема Пифагора, которую изучает каждый школьник.
Этому математическому уравнению 2500 лет — это знаменитая теорема Пифагора, которую изучает каждый школьник.

Физическое понимание уравнения глубже – это физические идеи, выражающие взаимосвязь различных физических величин, реализованные в математических конструкциях при помощи языка математики.

Уравнения описывающие механизм Хиггса, написанные на доске самим Питером Хиггсом
Уравнения описывающие механизм Хиггса, написанные на доске самим Питером Хиггсом

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.

Теория - это "бинокль" на "глазах" человека. В этом случае мы будем смотреть на мир глазами того физика, создателя своей теории.
Теория - это "бинокль" на "глазах" человека. В этом случае мы будем смотреть на мир глазами того физика, создателя своей теории.

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.

Мы видим мир таким, каким его формирует наш мозг
Мы видим мир таким, каким его формирует наш мозг

Благодарю за прочтение моей статьи.