«Мем» – это идея, поведение или стиль, которые распространяются посредством имитации от человека к человеку в рамках культуры и часто несут символическое значение, представляя определенное явление или тему.
В научной проблематике «мем – теория двойного наследования» - «dual inheritance theory (DIT)», «gene–culture coevolution».
МЕМЫ ФИЗИКИ – ОБРАЗЫ И ФОРМУЛЫ
Модели «взлета и падения мемов» и «трансформации мемов». Наглядным примером может служить смена в XX веке одного за другим образов строения атомов и их моделей: "булка с изюмом" Томсона – "ядерная" Резерфорда – "планетарная" Резерфорда-Бора – "волновая" де Бройля – "квантово-механическая" Шредингера – "орбитальная" Уайта – "кольцегранная" Снельсона – "волногранная модель"
Единицы измерений – мемы от физических констант. В 2018 году Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) одобрила знаменательную трансформацию: четыре из семи основных единиц СИ, указанных в Международной системе единиц, были переопределены в терминах естественных физических констант, а не искусственных объектов, таких как стандартный килограмм. С 2019 года, килограмм, ампер, кельвин и моль теперь определяются путём установления точных числовых значений, выраженных в единицах СИ, для постоянной Планка (h), элементарного электрического заряда (e), постоянной Больцмана (kB) и постоянной Авогадро (NA) соответственно. Секунда, метр и кандела ранее были переопределены с использованием физических констант.
Формулы – мемы. Формула в физике, математике и других естественных науках (от лат. formula — уменьшительное от forma — образ, вид) — символическая запись высказывания, которое выражает логическое суждение. К мемам можно отнести формулы - связи между физическими величинами, краткий способ выражения информации в символической форме, как в математической формуле, общей конструкции, описывающей взаимосвязь между заданными величинами. 400-летняя история определения формул энергии (греч. – взаимодействие, деятельность) такова:
- в XVII веке в механике определены формулы энергии;
- в XVIII-XIX вв. в электродинамике - формулы энергии заряженной частицы и энергии магнитного поля тока;
- в XIX веке в молекулярной физике – формулы энергии поступательного движения молекул и энергии хаотического теплового движения молекулы;
- в XX веке в теории относительности – формула энергии тела, а в ядерной физике – формула энергии связи атомного ядра. Вклад в открытие формул энергии различных видов материи внесли Исаак Ньютон, Джеймс Максвелл, Людвиг Больцман, Альберт Эйнштейн, Макс Планк и другие великие ученые.
Мемы физики, появляющиеся с «мыслительными экспериментами». Гением мыслительного эксперимента в экспериментах в физике и философии считают Альберта Эйнштейна, который ввел в физику и понятие «наблюдатель» (Beobachter). Методологический подход с использованием «Наблюдателя» был обоснован и реализован: в квантовой механике в феномене «кота Шредингера», ранее в 1867 в термодинамике и теории информации в феномене «демона Макcвелла», а так же в «пространстве Минковского», «координатах Борна», «парадоксе Эренфеста», «излучении Хокинга», «эффекте Унру», «барионной асимметрии Вселенной» Сахарова, «координатах Риндлера», «парадоксе Белла» в квантовой философии и пр.
Результаты мыслительных экспериментов в науке: творчество (креативность), озарение (инсайт), эврика, эмерджентность (появление) новой идеи – синтез новой информации по закономерностям синергетики, объединения информации, аналитико-синтетической высшей нервной деятельности для определений целей и стратегий естественнонаучного познания, мозговых штурмов, последующей проверки опытным, экспериментальным путем. В этом ряду: эврика Архимеда при открытии фундаментального принципа механики жидкости; инсайт Ньютона при определении всемирного закона тяготения; ассоциация Резерфорд в сравнении строения атома с планетарными системами; инсайт Максвела, иллюстрирующий парадокс второго начала термодинамики; инсайт Шредингера, объясняющий парадокс квантовой суперпозиции; прогноз Эйнштейна, в общей теории относительности, о том, что луч света должен искривляться в гравитационных полях
Модель "мемы важных научных знаний": время появления и распространенность в популяции. Для общего принятия человечеством знаний, в частности физики, - необходимо время. Так, считается что идея о том, что Земля круглая, появилась ~ в VI веке до н. э., для общего признания понадобилось ~22 столетия при экспериментальном подтверждении сферичности ~ в XVI веке; появление предположения о том, что Земля вращается вокруг Солнца, относят ~V веку до н. э., также понадобилось ~22 столетия до общего признания гелиоцентризма ~ в XVI-XVII вв. Данные о распространенности этих знаний среди всего населения Земли отсутствуют. Эти знания являются фундаментальными для ряда сфер участия и деятельности человека и человечества, прогностически актуальными для расширения направлений активности и широко распространены.
Признание-распространенность-наследование относится не только к глобальной популяции человечества, но и к научному экспертному сообществу, в том числе физиков, где может работать «закон Стиглера» - научное сообщество принимает идеи, только когда они согласуются с актуальным состоянием науки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
«Исследования образования (обучения) физике» (ИОФ) (Physics education research (PER) — это форма дисциплинарных исследований в области образования, непосредственно связанная с изучением преподавания физики, часто с целью повышения эффективности обучения учеников и студентов. ИОФ опираются на другие дисциплины, такие как социология, когнитивная наука, педагогика и лингвистика и дополняют их, отражая дисциплинарные знания и практики в области физики . ИОФ должны быть продолжены, так как могут дать уверенность, что последующие поколения справятся в будущем с вызовами развития физической науки и познанием физического мира.
Образование физике — система обучения и совокупность приобретаемых знаний, умений, навыков, функций и компетенций. В систему знаний входят: физические понятия, явления и их модели, физические законы и их определения, физические постоянные, единицы измерений, размерности и количественные измерения физических величин, формулы соотношений и расчетов и др. Мемы физики, используемые в образовательном процессе, должны иметь определённые закономерности, общие модели появления, разработки педагогических методов по оптимизации представления информации для лучшего запоминания.
ИСТОЧНИК:
Еремин А.Л., Гассий М.В. Мемы физики и физика мемов: нейрофизика и психофизика интеллекта. В кн. Современные проблемы физики, биофизики и инфокоммуникационных технологий. Краснодар: ЦНТИ, 2024. С.5-27.