Наукова стаття з фізики. Фізика Список наукових статей

ОРГАНІЗАЦІЯ НАВЧАЛЬНИХ ЗАНЯТТІВ З ФІЗИКИ З ЕЛЕМЕНТАМИ СИСТЕМНО-ДІЯЛЬНОСТНОГО ПІДХОДУ

ВИКОРИСТАННЯ ЦИФРОВОЇ ЛАБОРАТОРІЇ «vernier» НА УРОКАХ ТА ПОЗАУРОЧНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Фізику називають експериментальною наукою. Багато законів фізики відкриті завдяки спостереження за явищами природи або спеціально поставленим дослідам. Досвід чи підтверджує, чи спростовує фізичні теорії. І чим раніше людина привчається проводити фізичні експерименти, тим раніше вона може сподіватися стати вправним фізиком експериментатором.

Викладання фізики, в силу особливості самого предмета, є сприятливим середовищем для застосування системно-діяльнісного підходу, оскільки курс фізики середньої школивключає розділи вивчення і розуміння яких вимагає розвиненого образного мислення, вміння аналізувати і порівнювати.

Особливо ефективними методамироботи єелементи сучасних освітніх технологій, такі як експериментальна та проектна діяльність, проблемне навчання, використання нових інформаційних технологій. Дані технології дозволяють пристосувати навчальний процесдо індивідуальних особливостей учнів, змісту навчання різної складності, створюють передумови у тому, щоб дитина брав участь у регуляції своєї навчальної діяльності.

Підвищити рівень мотивації школяра можна лише, залучаючи їх у процес наукового пізнання у сфері навчальної фізики. Одним із важливих способів підвищення мотивації учня є експериментальна робота.Адже вміння експериментувати – це найважливіше вміння. Це вершина фізичної освіти.

Фізичний експеримент дозволяє пов'язати в єдине ціле практичні та теоретичні проблеми курсу. Під час прослуховування навчального матеріалушколярі починають втомлюватися, та його інтерес до розповіді знижується. Фізичний експеримент, особливо самостійний, добре знімає гальмівний стан головного мозку у дітей. У ході експерименту учні беруть у роботі активну участь. Це сприяє розвитку у школярів умінь спостерігати, порівнювати, узагальнювати, аналізувати та робити висновки.

Учнівський фізичний експеримент – це метод загальноосвітньої та політехнічної підготовки школярів. Він повинен бути стислий за часом, легкий у постановці і націлений на засвоєння та відпрацювання конкретного навчального матеріалу.

Експеримент дозволяє організувати самостійну діяльність учнів, а також розвивати практичні вміння та навички. В моїй методичній скарбничціміститься 43 фронтальних експериментальних завдання лише для сьомого класу, крім програмних лабораторних робіт.

Протягом одного уроку абсолютна більшість учнів встигають виконати та оформити лише одне експериментальне завдання. Тому мною були підібрані невеликі експериментальні завдання, які за часом займають трохи більше 5 – 10 хвилин.

Досвід показує, що проведення фронтальних лабораторних робіт, рішення експериментальних завданьвиконання короткочасного фізичного експерименту в кілька разів ефективніше, ніж відповіді на питання або робота над вправами підручника.

Але, на жаль, багато явищ в умовах шкільного фізичного кабінету не можуть бути продемонстровані. Наприклад, це явища мікросвіту, або процеси, що швидко протікають, або досліди з приладами, відсутніми в лабораторії. В результаті учнівідчувають труднощі у тому вивченні, оскільки неспроможна подумки їх уявити. У цьому випадку на допомогу приходить комп'ютер, який може не тільки створити модель таких явищ, але й дозволяє

Сучасний освітній процеснемислимий без пошуку нових, ефективніших технологій, покликаних сприяти формуванню навичок саморозвитку та самоосвіти. Цим вимогам повною мірою відповідає проектна діяльність. У проектної роботиметою навчання стає розвиток у тих, хто навчається самостійної активності, спрямованої на освоєння нового досвіду. Саме залучення дітей до дослідницького процесу активізує їхню пізнавальну діяльність.

Якісний розгляд явищ та законів – важлива риса вивчення фізики. Ні для кого не секрет, що не всі здатні математично мислити. Коли нове фізичне поняття пред'являється дитині спочатку як наслідок математичних перетворень, та був відбувається пошук її фізичного сенсуУ багатьох дітей виникає і елементарне нерозуміння, і химерний «світогляд», ніби насправді існують саме формули, а явища потрібні лише для їхньої ілюстрації.

Вивчення фізики з допомогою експерименту дає можливість пізнавати світ фізичних явищ, спостерігати явища, отримувати експериментальні дані аналізу спостерігається, встановлювати зв'язок даного явища з раніше вивченим явищем, вводити фізичні величини, вимірювати їх.

Новим завданням школа стало формування у школярів системи універсальних дій, а також досвіду експериментальної, дослідницької, організаторської самостійної діяльності та особистої відповідальності учнів, прийняття цілей навчання як особистісно значимих, тобто компетенцій, що визначають новий зміст освіти.

Метою статті є дослідження можливості застосування цифрової лабораторії Vernier для розвитку дослідницьких навичок у школярів.

Дослідницька діяльність включає кілька етапів, починаючи від постановки мети і завдань дослідження, висування гіпотези, закінчуючи, проведенням експерименту та його презентацією.

Дослідження може бути як короткочасним, і довгостроковим. Але в будь-якому випадку, його проведення мобілізує ряд навичок у учнів і дозволяє формувати та розвивати такі універсальні навчальні дії:

• систематизація та узагальнення досвіду щодо застосування ІКТ у процесі навчання;
• оцінка (вимірювання) впливу окремих факторів на результат діяльності;
• планування – визначення послідовності проміжних цілей з урахуванням кінцевого результату
• контроль у формі звірення способу дії та його результату із заданим еталоном з метою виявлення відхилень та відмінностей від еталона;
• дотримання правил техніки безпеки, оптимальне поєднання форм та методів діяльності.
• комунікативні вміння під час роботи у групі;
• вміння представляти аудиторії результати своєї діяльності;
• розвиток алгоритмічного мислення, необхідного для професійної діяльності сучасному суспільстві. .

Цифрові лабораторії «Vernier» – це обладнання для проведення широкого спектру досліджень, демонстрацій, лабораторних робіт з фізики, біології та хімії, проектної та дослідницької діяльностіучнів. До складу лабораторії веде:

• Датчик відстань Vernier Go! Motion
• Датчик температури Vernier Go! Temp
• Адаптер Vernier Go! Link
• Датчик частоти серцевих скорочень (ручний пульсометр) Vernier Hand-Grip Heart Rate Monitor
• Датчик светаVernier TI/TI Light Probe
• Комплекс навчально-методичних матеріалів
• Інтерактивний USB-мікроскоп CosView.

За допомогою програмного забезпечення Logger Lite 1.6.1 можна:

• збирати дані та відображати їх у ході експерименту
• вибирати різні способивідображення даних - у вигляді графіків, таблиць, табло вимірювальних приладів
• обробляти та аналізувати дані
• імпортувати/експортувати дані текстового формату.
• переглядати відеозаписи попередньо записаних експериментів.

Лабораторія має низку переваг: дозволяють отримувати дані, недоступні в традиційних навчальних експериментах, дають можливість робити зручну обробку результатів. Мобільність цифрової лабораторії дозволяє проводити дослідження за рамками навчального класу. Застосування лабораторії дозволяє реалізувати системно-діяльнісний підхід на уроках та заняттях. Експерименти, які проводяться за допомогою цифрової лабораторії «Vernier», наочні та ефективні, що дає можливість більш глибокого розуміння теми учнями.

Застосовуючи дослідницький підхіддо навчання, можливо створити умови для набуття учнями навичок наукового експериментування та аналізу. Крім того, підвищується мотивація навчання за допомогою активної участіу процесі уроку чи заняття. Кожен учень має можливість провести власний експеримент, отримати результат, розповісти про нього іншим.

Таким чином, можна зробити висновок, що використання на уроках цифрової лабораторії Vernier дозволяє формувати у учнів навички дослідницької діяльності, що підвищує ефективність навчання та сприяє досягненню сучасних освітніх цілей.

Перелік компонентів:
інтерфейс для обробки та реєстрації даних;
спеціальне програмне забезпечення на CD-диску для роботи з даними на комп'ютері;
спеціальне програмне забезпечення на CD-диску для роботи в режимі Wi-Fi обладнання лабораторії;
датчики щодо експериментів;
додаткові аксесуари для датчиків;

Призначення лабораторії:
створення умов для глибшого вивчення фізики, хімії та біології із застосуванням сучасних технічних засобів;
підвищення активності учнів у пізнавальної діяльностіта підвищення інтересу до дисциплін, що вивчаються;
розвиток творчих та особистісних якостей;
створення умов при обмеженості бюджету одночасної роботи всіх учнів над темою, що вивчається, з використанням сучасних технічних засобів;
дослідницька та наукова робота.

Можливості лабораторії:
робота в одній бездротовій мережі всіх компонентів пропонованої лабораторії, інтерактивної дошки, проектора, документ-камери, особистих планшетів та мобільних пристроїв учнів;
можливість використання у навчанні планшетів різних операційних систем;
проведення понад 200 експериментів з усього курсу основної та середньої школи;
створення та демонстрація власних експериментів;
тестування учнів;
можливість передачі даних для домашнього завданняна мобільний пристрій учня;
можливість перегляду на інтерактивній дошці будь-якого планшета учня для демонстрації виконаного завдання;
можливість роботи окремо з кожним компонентом лабораторії;
можливість збирання даних та проведення експериментів за межами навчального класу.
лабораторне обладнання для дослідів із датчиками;
методичні рекомендаціїз докладним описомдослідів для вчителя;
пластикові контейнери для пакування та зберігання лабораторії.

Цифрові лабораторії - це нове покоління шкільних природничих лабораторій. Вони надають можливість:

• скоротити час, який витрачається на підготовку та проведення фронтального чи демонстраційного експерименту;
• підвищити наочність експерименту та візуалізацію його результатів, розширити перелік експериментів;
• проводити вимірювання у польових умовах;
• модернізувати вже звичні експерименти.
• За допомогою цифрового омікроскопа можна завантажити кожного учня в таємничий і захоплюючий світ, де вони дізнаються багато нового та цікавого. Хлопці, завдяки мікроскопу, краще розуміють, що все живе так крихке і тому потрібно ставитись дуже дбайливо до всього, що тебе оточує. Цифровий мікроскоп – це міст між реальним звичайним світом та мікросвітом, який загадковий, незвичайний і тому викликає подив. А все дивовижне привертає увагу, впливає на розум дитини, розвиває творчий потенціал, любов до предмета. Цифровий мікроскоп дозволяє бачити різні об'єкти зі збільшенням у 10, 60 і 200 разів. З його допомогою можна не тільки розглянути предмет, що зацікавив, але і зробити його цифрове фото. Також можна використовувати мікроскоп для відеозапису об'єктів та створення коротких фільмів.
• У комплект цифрової лабораторії входить набір датчиків, за допомогою яких проводжу нескладні наочні експерименти та досліди (датчик температури, датчик вмісту CO2, датчик світла, датчик відстані, датчик частоти серцевих скорочень). Учні висувають гіпотези, збирають дані з допомогою датчиків, аналізують отримані дані визначення правильності гіпотези. Використання під час проведення наукових експериментіву класі комп'ютера та датчиків забезпечує точність вимірювань і дозволяє безперервно контролювати процес, а також зберігати, відображати, аналізувати та відтворювати дані та будувати на їх основі графіки. Застосування датчиків Vernier сприяє безпеці під час занять з природничих наук. Датчики температури, що підключаються до комп'ютерів, дозволяють уникнути використання учнями ртутних або інших скляних термометрів, які можуть розбитися. Обладнання використовую як під час уроків фізики, хімії, біології, інформатики, і позаурочної діяльностіпід час роботи над проектами. Учні опановують способами таких видів діяльності: пізнавальної, практичної, організаційної, оціночної та діяльністю самоконтролю. При використанні цифрових лабораторій спостерігаються такі позитивні ефекти: підвищення інтелектуального потенціалу школярів; збільшується відсоток учнів, що беруть участь у різних предметних, творчих конкурсах, проектно-дослідницької діяльності та підвищується їх результативність.
• Застосування електронних освітніх ресурсів має надати суттєвевплив на зміну діяльності вчителя, його професійно-особистісний розвиток, ініціювати поширення нетрадиційних моделей уроків та форм взаємодії педагогів та учнів, заснованих на співпраці, а такожпояві нових моделей навчання, в основі яких лежитьактивна самостійна діяльність учнів.
• Це відповідає основним ідеям ФГОС ТОВ, методологічною основоюякого єсистемно-діяльнісний підхід, згідно з яким "розвиток особистості учня на основізасвоєння універсальних навчальних дій , пізнання та освоєння світу становить мету та основний результат освіти ".
• Використання електронних освітніх ресурсів у процесі навчання надає великі можливості та перспективи для самостійної творчої та дослідницької діяльності учнів.
• Що стосується дослідницької роботи– ЕОР дозволяють не лише самостійно вивчати описи об'єктів, процесів, явищ, а й працювати з ними в інтерактивному режимі, вирішувати проблемні ситуаціїта пов'язувати отримані знання з явищами із життя.

Фізика як наука

Маючи 20-річний стаж викладання фізики, я зіткнулася з тим, що багато учнів і не тільки, закінчивши курс вивчення предмета, так і не можуть відповісти на запитання: «що ж це за наука-фізика?» Весь подальший матеріал, викладений у цій статті, допоможе поглянути на фізику як світоглядну, філософську науку.

Що таке фізика та який її предмет дослідження?

А.М. Прохоров: «Фізика – наука, що вивчає найпростіші разом із тим найзагальніші закономірності явищ природи, властивості і будова матерії та її рухи».

М.В. Волькенштейн: «Сьогодні фізика є наука про фундаментальні структури матерії, про речовину та поле, наука про форми існування матерії – про простір та час».

В. Вайскопф: «…Наука намагається відкрити фундаментальні закони природи, які керують світом. Вона шукає абсолютну та незмінну в потоці подій».

Л.А. Арцимович: «… Сучасна фізика – це свого роду дволикий Янус. З одного боку - це наука з палаючим поглядом, яка прагне проникнути в глиб великих законів матеріального світу. З іншого боку – це фундамент нової техніки, майстерня сміливих технічних ідей, опора оборони та рушійна силабезперервного індустріального прогресу».

Отже, фізика – це природнича наука, Що вивчає фундаментальні закони природи Разом про те, фізика служить основою сучасного науково-технічного прогресу.

Які цілі та завдання ставить перед собою фізична наука?

І. Ньютон: «…Головний обов'язок натуральної філософії- робити висновки з явищ, не вигадуючи гіпотез, і виводити причини з дій до тих пір, поки ми не прийдемо до першої причини, звичайно, не механічної, і не тільки розкривати механізм світу, але головним чином вирішувати такі й подібні питання. Що знаходиться в місцях майже позбавленої матерії та чомуСонце та планети тяжіютьдругові,хочаміж ними немаєматерії? Чому природа не робитьнічого марно, і звідки походитьють весь порядок і краса, які мибачимо у світі?

І хоча всякий вірний крок на шляхуцієї філософії не наводить нас непоганодо пізнання першої причини, проте він наближає нас до неїі тому має високо цінуватися".

М. План: "З давніх часів, зтих пір, як існує вивчення припологи, воно мало перед собою якідеалу кінцеве, найвище завдання:об'єднати строкату різноманіття фізичеських явищ в єдину систему, аякщо можливо, то в одну-єдинуформулу".

Л. Бол'цман: "Головна метаприродознавства - розкривати єдністьсил природи.

Г. Гельмгольц: "Мета вказананих наук- полягає у відшуканнізаконів, завдяки яким окреміпроцеси в природі можуть бути зведенідо загальним правиламі можуть бути зновувиведені із цих останніх".

П. Ланжевен: "Фізика відносительно молода наука. Тільки вXVIIIв. вона повністю усвідомила себе іпочала розвиватися міцно, на двіної - експериментальної та теоретичноїської - основі, прагнучи високогоідеалу, поставленому перед нею ще вдавні часи грецьким філософомми: звільнити людину від страху, давшийому розуміння навколишніх його сил і усвідомлення того, що він живе у світі,підпорядкованому законам".

Таким чином, фізика у своїйдіяльності прагне створеннятакої системи знань (краще – теорії, ще краще – однієї математичноїформули), яка об'єднає і, якщомабуть, пояснить по можливості всерізноманіття фізичних явищ, що спостерігаються.

Як фізика вирішує свої завдання?

І. Ньютон: "Як у математиці,так і в натуральній філософії іследовання важких предметів методоманалізу завжди має передувати методу з'єднання. Такий аналіз складаєтьсяіт у виробництві дослідів та спостереженніній, вилучення загальних висновків зних за допомогою індукції та недопущенняні інших заперечень проти висновкуній, крім отриманих з досвіду абоінших достовірних істин. Бо гіпотези не повинні розглядатися в експериментальної філософії. І хоча аргументація на підставі дослідів та спостережень за допомогою індукції не є доказом загальних висновків, однак, це найкращий шлях аргументації, який допускається природою речей, і може вважатися тим сильнішим, ніж загальна індукція».

М. Ст.Ломоносов:"... Нині вчені люди, а особливо випробувачінатуральних речей, мало дивляться на вигадки, що народилися в одній голові іпорожні промови, але більше затверджуються надостовірне мистецтво. Найголовнішачастина натуральної науки, фізика, нинівже тільки на одному оному свою основу має. Думкові міркуваннявиготовлені бувають з надійних ібагато разів повторених дослідів. Длятого початківцям вчитися фізицінаперед пропонуються нині звичайнийале потрібні фізичні досліди,купно з міркуваннями, які зїх безпосередньо і майже очевиднопрямують" .

А. М. Ампер: "Почати з наблюфактів, змінювати, по можливости, супутні їм умови,вождя цієї початкової роботиточними вимірами, щоб вивестизагальні закони, засновані повністю надосвіді, і в свою чергу вивести зцих законів, незалежно від будь-якихприпущень про природу сил, викликиматематичні ці явищависловлювання цих сил, тобто вивестиформулу, що ставить їх, - ось шлях,якому слідував Ньютон. ... Цим же шляхом керувався і я у всіх моїхдослідженнях електродинамічнихявищ".

М. Борн: "Він (фізик - Р. Щ.)ставить експеримент, спостерігає регулярність, формулює це в математицічеських законах, передбачає новіявища на основі цих законів,діє різні емпіричні законині у зв'язкові теорії, що задовольняютьнашу потребу в гармонії та логіціської краси, і нарешті знову перевіряючиет ці теорії за допомогою науковогопередбачення".

А. Г. Столетов: "... Головнимизнаряддям є навмисний досвіді математичний аналіз. Тільки тодівиходить повноправне, істиннонаукове висвітлення предмета".

Таким чином, щоб одержувані вході наукового дослідженняфізичнаські знання виявилися об'єктивними,вони повинні бути обґрунтовані теоретиними міркуваннями та експериментальноними. Останні у процесі пізнаннязаймають особливе місце.

Яка роль експерименту у фізичних дослідженнях?

Е. Мах: "Людина накопичуєдосвід через спостереження у навколишньомусередовище. Але найцікавішим і повчиє для нього ті зрадиня, на які він може надати звісткустний вплив своїм втручанням,своїми довільними рухами.До таких змін він може стосуватисясітися не тільки пасивно, але активно пристосовувати їх до своїх потребстям; вони ж мають для нього величшиї економічне, практичне тарозумове значення. На цьому ґрунтуєтьсяцінність експерименту".

А. Ейнштейн: «Те, що миназиваємо фізикою, охоплює групуприродничих наук, що засновують своїпоняття на вимірах...".

М. В. Ломоносов: "Один досвідя ставлю вище, ніж тисячу думок,народжених лише уявою".

Н. Бор: "Під словом "експерімент" ми можемо розуміти тільки процедуру, про яку ми можемоповідомити інших, що нами зробленоі що ми дізналися”.

Л. де Бройль: "Експеримент,невід'ємна основа будь-якого прогресу цих наук, експеримент, з якого ми завжди виходимо і до якого ми завждиповертаємось, - лише він один можеслужити нам джерелом знань прореальних фактах, які стоять вищебудь-якої теоретичної концепції абоупередженої теорії".

П.Л. Капіца: "Я думаю, щоми, вчені, можемо сказати: теорія -це хороша річ, але правильнийексперимент залишається назавжди".

Справді, правильно поставленний експеримент дозволяє виявитиживати нові факти та явища, точновимірювати дуже важливі для всьогоприродознавства фундаментальні константи (швидкість світла, заряд електроната ін.) та визначати подальшу долюбудь-якого існуючого чи тількирозроблюваного теоретичного постуроїння. Найважливішими елементами підлогичаемих при цьому знань єзакон та теорія.

Яке призначення закону та теорії у системі знань?

Р. Фейнман: "... У явищахприроди є форми та ритми, недоступні оку споглядача, але відкритіока аналітика. Ці форми та ритмими називаємо фізичними законами".

Ю. Вігнер: "Всі закони природи - це умовні твердження, дозволиляючі передбачати якісь подіїтия в майбутньому на основі того, щовідомо зараз...".

С. І. Вавілов: "... Досвід, що дійсно використовується як науковий результат... не має жодної цінності,якщо він не пов'язаний з деякими теоретичними передумовамиженнями. Фізичний досвідставитьсятільки для того, щоб підтвердитиабо спростувати теорію, причому результат може повністю спростуватитой чи інший висновок, але ніколи неможе бути абсолютним твердженням справедливості теорії " .

Л. деБройль:"Що стосуєтьсятеорії, то її завдання полягає в класіфікації та синтезі отриманих результатівтатів, розташування їх у розумнусистему, яка не лише дозволяєтлумачити відоме, але такожмірою можливості передбачати ще невідоме".

Л.І.Мандельштам:

"... Будь-яка фізична теорія складаєтьсяз двох доповнюючих один одного частей...

Перша частина вчить, як раціональним чином віднести до об'єктів пріорди певні величини - більшоїчастиною у вигляді чисел. Друга частинавстановлює математичні співвідношенняшення між цими величинами. Тимсамим, через зв'язок цих величин зреальними об'єктами, що формулюютьсяспіввідношення між цими останніми,що є кінцевою метою теорії.

Без першої частини теорія ілюзорна,порожня. Без другої взагалі немає теорії.Тільки сукупність двох зазначенихсторін дає фізичну теорію.

А. Ейнштейн: "У створенніфізичної теорії важливу роль відіграють фундаментальні ідеї.Фізичні книги сповнені складних математичних формул. Але початкомкожної фізичної теорії єдумки та ідеї, а не формули. Ідеїповинні пізніше прийняти математикуську форму кількісної теорії,зробити можливим порівнянняз експериментом".

Л. Больцман: "Можна майжестверджувати, що теорія, незважаючи на їїінтелектуальну місію, ємаксимально практичною річчю,деяким чином, квінтесенцієюпрактики; ніяка практична досвідність не в змозі досягти точновиведення в галузі оцінок або випробовуваннятаній; але при таємності шляхівтеорії її висновки доступні лише тому, хто володіє нею цілком упевнено.

Р. Фейнман: "Вони (фізики -Р. Щ.) зрозуміли, що подобається їм теоріячи ні – неважливо. Важливо інше -чи дає теорія передбачення, якіузгоджуються з експериментом. Тут немає значення, чи хороша теорія зфілософської точки зору, чи легкадля розуміння, чи бездоганна з погляду здорового глузду".

Е. Мах: "Саме ця безперервназміна експерименту та дедукції, вносячися постійно поправки, це тіснезіткнення їх Друг з одним,таке характерне для Галілея в йогодіалогах і для Ньютона у його оптиці,становлять наріжний камінь, причину надзвичайної плідності.сучасного природознавства порівняно з античним, у якому тонкеспостереження та сильне мислення сущебули часом поруч, майже чужіодин одного".

Розмова вчених про фізичнутеорії та її взаємозв'язки з експериментомтому був досить цікавим,ятельним і глибоким. Додамо лише,що, оскільки володіння різними методамидамі дослідження вимагає сьогодні відвчених ґрунтовного професіоналізума, сучасна фізика ділиться натеоретичну та експериментальну.І цілком очевидно, що предмет іслевання у них один - природа, алепідходи та методи різні.

Є фізики-теоретики, а є експериментатори...

П. Л. Капіца: "З історіїрозвитку фізики добре відомо, щорозподіл фізиків на теоретиків та експериментаторів сталося зовсім недавноПроте. У колишні часи не тільки Ньютон і Гюйгенс, але й такі теоретики,як Максвелл, зазвичай самі експеріментально перевіряли свої теоретичніські висновки та побудови".

Але зі зростанням фізичних знань,збільшенням та ускладненням розв'язуванихнаукових проблем, а значить із покладиням техніки експерименту, вчені,в силу своїх схильностей, таланту таосвіти, що займаються теоретичноми або експериментальними дослідженнямиваннями. Так, П. Н. Лебедєв, К. Рейт-ген, Е. Резерфорд, П. Л. Капіца булиекспериментаторами, а Л. Больцман,А. Ейнштейн, Н. Бор, Р. Фейнман,Л. Д. Ландау – теоретиками. У чому жвідмінність їхньої діяльності?

А.Б. Мігдал: "Фізики-експериментатори досліджують співвідношення між фізичними величинами, або, говорячи більш урочисто, відкривають закони природи, користуючись експериментальними установками, тобто, вимірюючи фізичних величинза допомогою приладів.

Фізики-теоретики вивчають природу,користуючись тільки папером та олівцемшом, виводять нові співвідношення міжду спостережуваними величинами, опоруся на знайдені раніше експерименттально і теоретично закони природи".

І далі тут же вчений підкресленнявважає, що кожна з цих фізичнихпрофесій "вимагає спеціальних знаньній - знання методів вимірювання водному випадку і володіння математичним апаратом - в іншому...них типів мислення та різнихформ інтуїції.

Чи дійсно фізика потрібна своя особлива мова?

А. Пуанкаре: "Отже, все закономні виводяться з досвіду. Але для вируження їх потрібна спеціальна мова.Повсякденна мова надто бідна, крімтого, він занадто невизначений длявирази настільки багатих змістомточних та тонких співвідношень".

А. Ейнштейн: "Наукові поняттятия часто починаються з понять, употдітей у звичайній мові повсякденному житті, але вони розвиваються совершенно інакше. Вони перетворюються івтрачають двозначність, пов'язану ззвичайною мовою, вони набуваютьстрогість, що дозволяє застосовувати їху науковому мисленні".

Ст.Гейзенберг:"... Наш ємова сформувався у світізвичайного емоційного досвіду, тодіяк сучасна наукакористуєтьсяунікальною технікою, апаратуроюнайвищої тонкощі та складності тапроникає з її допомогою у сфери, недоступні почуттям".

В. Гейзенберг: "В історіїнауки часто виявлялося доцільнимним, а часом необхідним введення вмова додаткових штучнихслів, зручних для позначення ранішеневідомих об'єктів або взаємозв'язкузей, і цей штучна мовав общем та цілому задовільно описивал нововідкриті закономірностіприроди".

Отже, фізика має свій фахмова, в якій, втім, чималознайомих нам слів, які мають, якправило, конкретніший сенс.Очевидно також, що мова науки, підобно іноземних мов, вимагаєсвого вивчення. Ось чому розмовапрофесійних учених неспеціаль-сту малозрозуміла. У свою чергу, мовакласичної фізики перестає працювати під час опису квантових явищ.І це природно, оскільки тут,словами того ж В. Гейзенберга,"Ми залишаємо не тільки сферузасобів чуттєвого досвіду, мизалишаємо світ, у якому сформувався і для якого призначений нашзвичайна мова". І далі: "Новиймова - це новий спосібмислення"

Більше того, у пошуках чіткості таточності виразів залежностейміж величинами фізика звертаєтьсядо математики. Вже Г. Галілей вважав,що природу може зрозуміти лише той,"хто спочатку навчиться осягати їїмову та тлумачити знаки, якими вонанаписано. Написана ж вона мовоюматематики, і знаки її - трикутники,кола та інші геометричні фігури,без яких людина не змогла б зрозумітиу ній жодного слова; без них він бувби приречений блукати в темряві ПЗлабіринту".

Які ж функції математики всучасної фізики?

Дж. К. Макс в е л л: "Першийетап у розвитку фізичної наукиполягає у відшуканні системи величин, щодо яких можна припуститижити, що від них залежать явища,аналізовані цією наукою. Вторівним ступенем є відшукання математичної форми співвідношень міжцими величинами. Після цього можнарозглядати цю науку як наукуматематичну".

Ю. В і г і е р: "У своїй повсякденніної роботи фізик використовує математикуку для отримання результатів,каючих із законів природи, і дляперевірки застосовності умовних утвірень цих законів до найбільшчасто зустрічається або цікавлющим його конкретним обставинам.Щоб це було можливим, закониприроди повинні формулюватися математичною мовою. Однак, отримавшиня результатів на основі вже існуєвуючих теорій - аж ніяк не самаВажлива роль математики у фізиці.Виконуючи цю функцію, математика,або, точніше, прикладна математика, є не стільки господарем становища, скільки засобом для досягненняпевної мети".

Ф. Дайсон: «Фізик будує свої теорії на математичному матеріалі,оскільки математика дозволяє йомудосягти більшого, ніж без неї. Мистецтвоство фізика полягає в умінні підбрати необхідний математичнийматеріал та з його допомогою побудуватимодель того чи іншого явищади. Причому, він виходить не з раціональних міркувань, а скоріше вирішуєінтуїтивно, чи підходить даний матеріал для його цілей. Коли побудоватеорії завершено, послідовнийраціоналістичний та критичнийрозбір поряд з експериментальноюперевіркою покаже, чи можна визнати цю теорію розумною.

П. А. М. Дірак: "Цілком можевиявиться, що наступний вирішальнийуспіх у фізиці прийде саме так:спочатку вдасться відкрити рівняння, татільки через кілька років з'ясуютьсяфізичні ідеї, що лежать в основіцих рівнянь".

А. Ейнштейн: "Весь передшістьвуючий досвід переконує нас у тому, щоприрода є реалізацієюцію найпростіших математичних думокмих елементів. Я переконаний, що посередством математичних конструкцій миможемо знайти ті поняття та закономірні зв'язки між ними, які дадутьнам ключ до розуміння явищ природи... Звичайно, досвід залишається єдиним критерієм придатності математикичеських конструкцій фізики. Але навартісний творчий початок властивийсаме математики".

З цих висловлювань видатнихвчених випливає, що в даний часматематика служить одночасно мовоюкому і дуже ефективним інструментомтом пізнання світу фізичних явищній.

У чому виявляється розвиток фізичної науки?

П.А.М. Дірак: "Розвиток фізики в минулому видається як безперервний процес, що складається з безлічі дрібних кроків, на який наклалося кілька великих стрибків. Зрозуміло, саме ці стрибки іявляють собою найбільш інтересні особливості у розвитку науки...Такі великі стрибки зводяться зазвичайдо подолання забобонів. Якесь уявлення може існувати в насз незапам'ятних часів; воно повністюПрийнято і не порушує питань, оскільки здається очевидним. І ось який-небудь фізик виявляє сумнів,він прагне того, щоб замінитизабобон чимось більш точним, іце призводить до нового уявлення проприроді".

П. Л. Капіца: "... Розвитокнауки полягає в тому, що в томучас як правильно встановленіфакти залишаються непорушними, теорії постійно змінюються, розширюються,удосконалюються та уточнюються. У процесі цього розвитку ми неухильнонаближаємося до справжньої картининавколишньої природи...".

А. Ейнштейн; «Майже коженвеликий успіх у науці виникає зкризи старої теорії як результатспроби знайти вихід із створенихтруднощів. Ми повинні перевірятистарі ідеї, старі теорії, хоча вони йналежать минулому, бо цеєдиний засіб зрозуміти значимість нових ідей та межі їхсправедливості».

І. Є. Т а м м: «... З кожним новимкроком виявляються межі застосування тих понять і законів, які раніше вважалися універсальними, ірозкриваються закономірності більшезагального характеру Вимоги до кождой норою теорії стають дедалі більшежорсткими - адже вона не тільки виннапояснювати знову відкриті факти, а йвключати в себе як приватневипадку все раніше відкриті закономірності, вказуючи точні межі їхзастосовності. Так всі основи класичеської фізики містяться в більшзагальні закони теорії відносностіта теорії квантів...».

Є. Б. Александров: "Будь-якінові ідеї та відкриття мають неукоснітельно вписуватися в каркас,зований вже накопиченими, достовірновстановленими співвідношеннями, фактуми, величинами. У міру розвиткунауки її каркас проростає все новими зв'язками і стає все жорсткішим.Фундаментальним відкриттям дужеважко знайти місце всередині непорушногокаркасу науки, освіченого накопиченоним знанням. Їх природно шукатизовні - за межами умов, формують досвід сучасної науки".

Отже, фізична наука знаходиться вбезперервному розвитку і отже є собою в цілому прогресивну науку. У той же час, як це непарадоксально, самі фізики за своїмконсервативні, оскільки знають істинну ціну, що добуваються в наукових дослідженняхдування знань.

Я. І. Френкель: "... Науковесвідомість завжди мучить двома протисприйнятливими тенденціями: прогресивною, або революційною, тенденцієювідкривати нові факти та консервативною, або реакційною, тенденцієюзводити їх до знайомих, звичнихуявленням, тобто пояснювати їх урамках старої схеми.

М. Берн: "Фізики - не революціонери, швидше вони консервативні, татільки примушують обставиниспонукають їх жертвувати добре ранішеобґрунтованими уявленнями".

Отже, фізики дуже обережні впередбачення нового, особливоякщо це нове спростовує раніше вустановлені закони. Тим більше, вонискептично сприймають ті "відкрития", авторами яких є дилетанти в науці.

Навіщо потрібна фізична наука людині та людству в цілому?

Вже з тієї короткої розповіді профізики та фізичні знання, що утворився на матеріалі висловлюванняній видатних учених, на поставленийпитання можна відповісти приблизнонаступним чином.

По перше, вивчення основ шкільноїфізики дозволяє зрозуміти, як влаштованийі як функціонує той світ, у якомуром ми живемо.

Н. А. Умов: "Фізичні науки тазмістом, і звичаями високо піднялися над звичайним рівнем думкинастільки доторкнулися до істотним інтересам людства, що дляних афоризм "наука для науки"ряв сенс. Як би не були спеціалістині ідеї, експеримент та вимір, вони крім намірів працівника знаньпослужать або світорозуміння, абоматеріального успіху".

В. Вайскопф: "Наука демонствірує справедливість законівди, яким підпорядковується весь Всесвітня. Вона проникає у суть і знаходитьпорядок у неясних раніше речах. Вонастворює велике зібрання речей, благодаруючи яким навколишня природастає зрозумілою та наповненою змістом у її розвитку від газового хаосу до живого світу».

Дж. К. Максвелл:" Наука представляється нам у зовсім іншому бачив, коли ми виявляємо, що можемо побачити фізичні явищане тільки в аудиторії проектованими за допомогою електричного світла на екран, але можемо знайти ілюстрацію найвищих галузей науки в іграх і гімнастиці, в морських і сухопутних подорожах, у бурях на суші і на морі та всюди, де є матерія в русі."

По-друге , Опанування основними законами фізики дає можливість використовувати їх для створення та подальшої експлуатації різних технічних пристроїв.

А.Ф. Іоффе: "Фізика - основа технічного прогресу, фізика-резервуар, звідки черпають нові технічні ідеї, - і нова технологія. На певній стадії свого розвитку фізичні дослідження перестають у найбільші досягнення техніки.

С. І. Вавілов: "Застосуванняфізичних фактів та законів дляТехнічні цілі незліченні. Сучасніменную техніку в її найбільш ефективнотивної та важливої ​​частини з повним правомвом можна назвати практичним втіленнямванням результатів фізики (механіка,електротехніка, теплотехніка, світлотехніка і т. д.) ... Висновки фізики небучайно полегшують та раціоналізуютьроботу винахідницької думки, даютьможливість розрахунку та максимальногопростого здійснення».

По-третє, осягаючи фізику, навчаючихто пізнає і її науковий метод. Через нього учень починає розуміти,що цінність наукового знання- уоб'єктивності, загальності, чіткої визначеності та можливості використаннявання кожним. Тоді ж приходитьусвідомлення необхідності володіннясамими методами науки

М. Фарадій: "... В нашомузнання про знання, я б наважився

скаЗате, набагато важливіше знати, як досягнути знання, чим знати, що таке знанняня".

С. П. Капіца: "Ми вважаємо, щоодин з найбільш цінних уроків фізикі - це її метод, заснований наблюденні та досвіді, що веде до індуктивному синтезу... Цей підхід зберігняється і при реалізації досягненьфізики у техніці, при перенесенні їїметодів до інших галузей науки. В ньомуми бачимо основну цінність нашоїгалузі знання та корисність досвідуфізики для інших областей (крімтого позитивного змісту передуявлень про природу, яке вона такет)".

По-четверте, є ще одна доситьале суттєва сторона впливуфізичної науки на особистість людиника - захоплення перед красою законунов природи, яке проявляється увсіх, що глибоко поринули у вивченніня фізики. Розбуджені нею емоціїнерідко виявляються настільки потужніми та стійкими, що їх власникготовий назавжди зв'язати свою дальнюшу долю з наукою, з науковим творомством. І тоді життя його з цьогомоменту заповнюється найвищимзмістом служіння істині.

А. Пуанкаре: "Той хто...побачив хоча б здалеку "розкішнугармонію законів природи, будебільш схильний нехтувати своїмималенькими егоїстичними інтересамими, ніж будь-який інший. Він отримаєідеал, який любитиме більшесамого себе, і це єдиний ґрунт, на якому можна будувати мораль. Зарадицього ідеалу він працюватиме, неторгуючи своєю працею і не чекаючи ніких з тих грубих винагород,які є всім для деякихлюдей. І коли безкорисливість стане йогозвичкою, ця звичка буде слідувативати за ним всюди; все життя його станебарвистий- Тим більше, що пристрасть,що надихає його, є любов доістині, а таке кохання чи не єсамою мораллю?".

Цими чудовими словами пронауці (багато в чому і нашій науці, бохто, як не шкільні вчителі, стоять увитоків творчого ставлення молоді до життя) ми закінчимо розмову видавчених і спробуємо осмислити свої враження від прочитаного.

На закінчення ще раз підкреслимо,що викладені тут короткі міркуванняження про фізику як науку та науковізнаннях - це лише сукупністьтих методологічних ідей, які впроцесі роботи викладача повиннібути конкретизовані та обґрунтованівідповідним навчальним матеріалом.

Література:

1. Прохоров А. М. Фізика // БСЕ,3-тє вид.- Т. 27. - С. 337.

2. Волькенштейн М. В. Фізикаяк теоретична основаприродознавства //Фізична теорія. - М: Наука, 1980. - С. 36,

3. Вайскопф В. фізика у двадцятомустолітті. - М.: Атоміздат, 1977. - С. 2-10.

4. Спогади про академіка Л. А. Арци-мова. - М: Наука, 1988. - С. 239.

5. Ньютон І. Оптика. - М: Гостехіздат, 1954. – С. 280, 281, 306.

6. П Л а н к М. Єдність фізичноїкартини світу. - М: Наука, 1966. - С. 23.

7. БольцманЛ. Статті та мови. - М:Наука, 1970. – С. 35, 56.

8. Життя науки.- М.:Наука, 1973. –З. 180, 198.

9. Ланжевен П. Вибрані праці. -М: Вид-во АН СРСР. 1960. – С. 658.

10. Ломоносів М. В. Вибранітвори. - М: Наука, 1986. - Т. Г. С. 33,

11. Ампер А.М. Електродинаміка. - М.: Вид-во АН РСР, 1954 - с. 10.

12. Борн М. Фізика у житті мого покоління. - М., 1963 - с. 84, 190.
13. Загальнодоступні лекції та промови А. Г. Столітова.- М.,1902. – С. 236.

Мах Е. Пізнання та оману:Нариси з психології дослідження. - М.,1909. – С. 188.

Ейнштейн А, Збори наукових трудов. - М.: Наука, 1967. - Т.IV. С. Ш, Ш, 229,367, 405, 530.

Бор Н. Атомна фізика та людськеське пізнання;- М., 1961. – С.142.

Б р о й л Луї д е. По стежкахнауки.- М:ІІЛ, 1962. - С. 162, 294, 295.

Капіца П. Л. Експеримент. Теорія. Практика, – М.г Наука, 1981. – С.24, 190, 196.

Ф е інман Р. Характер фізично »законів. – М.: Світ, 1968. – С. 9.

В і г н е р Ю-Етюди про симетрію. -М.; Світ, 1971. – С. 187, 188.

Вавілов З. І. Зібр. тв. - М:Вид-во АН СРСР, 1956, - ​​Т.І.III. С. 154.

МандельштамЛ. І. Лекції з проптиці, теорії відносності та квантовоїмеханіки. - М: Наука, 1972. - С. 326, 327.

23. Фейнман Р. КЕД - дивнатеорія світла та речовини. М.: Наука, 1988. –С-13,

Мах Е. Популярно-наукові нариси. – СПб.. 1309. – С. 211.

М і г д а л А. Б. Пошуки істини. - М:Молода гвардія, 1983. - С. 153, 154,

26. Пуанкаре А. Про науку. - М.;Наука, 1983. – С. 219.

ГейзенбергВ. Кроки за горипарасолька. - М: Прогрес, 1937. - С. 114, 208, 225.

Галілео Галілей. Пробірних справ мастер. - М.: Наука, 1987. - З.41.

Максвелл Дж. До. Статті тапромови. - М: Наука. 1968. – С. 22, 37.

Д а і с о н Ф. Математика у фізичнихнауках / / Математика в сучасному світі. - М:Світ, 1967. – С. 117.

Поль Дірак та фізикаXXстоліття-М:Наука, 1990. – С. 97.

32. Китайгородський А. І.Фізика – моя професія. - М.: "Молодагвардія. 1965. – С. 165.

Шредінгере..Нові шляхи в фізики. - М: Наука, 1971. - С. 22, 23.

Фріш С. Е. Крізь призму часуні. - М: ІПЛ, 1992. - С. 371, 426.

Стрєльцова Г. Я. Блез Паскаль. - М.; Думка. 1979. – С. 120.

Фейнберг Б. Л. Дві культури:Інтуїція та логіка в мистецтві та науці. - М:Наука, 1992. – З, 80.

Дірак П. А. М. Спогади пронадзвичайної епосі.- М.: Наука, 1990. – С. 66.

Т а м м І. Є. Зібр. наук. праць. - М.; Наука, 1975.- Т.II. С. 428.

А л е к с а н д р о в Е. Б. Тіньова наука// Наука життя й. - 1991. - № 1. - С.58.

Ф р ен к е л ь Я. І. На зорі нової фізики. - Л.: Наука, 1969. - С. 261.

Умів Н. А. Культурна роль фізичних наук// Журнал російської фізичної думки. - №1, вип.I. - Реутов, 1991. - С. 9.

І о ф ф е А. Ф. щ фізики та фізики. - Л.: Наука, 1985. - С. 394.

Сучасні історико-наукові дослідження (Велика Британія). Реф. Зб. - М., 1983. - С. 68

Капіца С. П. освіта в галузі фізики та загальна культура// Вісник АН СРСР, 1982. - № 4. - З. 85.

Інші статті присвячені питанням, що лежать усередині фізики. Що таке маса, що говорить закон Ома, як працює прискорювач - це внутрішні питання фізики. Але як тільки ми ставимо питання про фізику в цілому або про взаємодію фізики з рештою світу, нам доводиться виходити за її межі. Щоб подивитися на неї зовні, щоб побачити її саме «загалом». І зараз ми це зробимо.

Як влаштована та працює фізика

Уявіть, що ваша мета - будувати мости. Що потрібно робити? Видобувати залізну руду, виплавляти сталь, виготовляти цвяхи, валити ліс, пиляти колоди, забивати палі, класти підлогу і так далі. Вчитися робити розрахунки мостів, причому вчитися самим і вчити інших – і рахувати, і будувати. Непогано обмінятися досвідом з іншими будівельниками мостів можна почати видавати журнал «Через річку» або газету «Наша паля». Важливо ось що це процес, і на кожному кроці ми можемо сказати, що саме зробити; цвях можна помацати, на забиту палю можна сісти і повудити рибку. Результати розрахунку мостів можна порівняти та перевірити, побудувати макет мосту та випробувати його. Крім того, в ході всієї цієї діяльності виникає навичка, уміння, технологія будівництва та спеціальна мова опису мостів. Будівельники використовують свої, зрозумілі лише їм терміни – консоль, кесон, епюра тощо.

Приблизно так працює і фізика. Ті, хто нею займаються, створюють прискорювачі, мікроскопи, телескопи та багато інших приладів, пишуть та вирішують рівняння, які описують зв'язок різних параметрів нашого світу (наприклад, зв'язок тиску, температури та швидкості вітру в атмосфері). Як і будівельники мостів, фізики створюють свою мову та систему навчання майбутніх фізиків. Накопичується досвід розв'язання задач, виникає технологія пізнання.

Все це не падає з дерева саме як міфічне яблуко. Прилади дорого коштують і не завжди добре працюють, не все вдається зрозуміти, не всі рівняння вдається вирішити, а часто неясно, як їх записати, не всі учні добре навчаються і т.д. Однак у результаті розуміння світу покращується – тобто. сьогодні ми знаємо більше, ніж сьогодні. А оскільки ми знаємо із книг, що позавчора знали ще менше, то робимо висновок – що завтра знатимемо ще більше.

Це і є фізика – пізнаний світ, процес пізнання світу, процес створення технології пізнання, опис світу спеціальною «фізичною мовою». Ця мова частково перетинається із звичайною мовою. Слова "вага", "швидкість", "обсяг" і т.п. є і у фізичній мові, і у звичайній. Багато слів існують лише у фізичній мові (екситон, гравітаційна хвиля, тензор і т.д.). Слова звичайної мови та слова фізичної мовиможна розрізнити: ви можете будь-якій людині пояснити - так, що вона скаже "зрозумів" - що таке вага і швидкість, але не вдасться пояснити майже нікому, що таке "тензор". До речі, професійні мовиперетинаються: наприклад, слово «тензор» є й у мові будівельників мостів.

Як фізика пов'язана із суспільством

Фізика, як і будівництво мостів, пов'язані з навколишнім світом. Перший зв'язок – бути фізиком (як і будівельником) приємно. Людина вижила тому, що дізнавалася про нове і робила нове. У мамонтів була тепліша вовна, шаблезубі тигри краще стрибали, але у фінал вийшов двоногий. Тому в людині закладено – як пристосувальну ознаку, як підтримку правильного способу дій, що покращує виживання – радість впізнавання та радість творчості. Так само, як і радість кохання чи дружби.

Другий зв'язок між фізикою та суспільством – бути фізиком (як і стороителем мостів) престижно. Суспільство поважає тих, хто робить корисне йому. Повага проявляється у зарплаті, у чинах та орденах, захопленні подруг та друзів. Ступінь цієї поваги та її форми на різних етапахрозвитку суспільства можуть бути, звісно, ​​різними. І вони залежать від загального стануданого суспільства – країни, яка веде багато війн, поважають військових, країни, що розвиває науку – вчених, країни, яка будує – будівельників.

Все, що написано вище, стосується не тільки фізики, але й науки взагалі – при тому, що хоча біологія і хімія мають багато своїх особливостей, але сам науковий метод у них такий самий, як у фізиці.

Звідки береться псевдонаука

Людина прагне отримання задоволення і не прагне – якщо це саме собою не приносить йому задоволення – працювати. Тому цілком природно, що поруч із фізикою, в якій для отримання задоволення від пізнання істини та визнання суспільством треба багато працювати, існує деяка інша сфера діяльності, яка називається, якщо говорити ввічливо, «паранаукою» або «псевдонаукою».

Іноді кажуть «лженаука», але цей вислів неточно – брехнею прийнято називати усвідомлений і цілеспрямований обман, а серед діячів псевдонауки досить багато людей, які щиро помиляються. Ми в основному говоритимемо про псевдофізику, хоча останнім часом дуже популярні, наприклад, псевдоісторія та псевдомедицина. Відповідно до перерахованих вище властивостей фізики, псевдофізика буває декількох типів.

Тип 1– розрахований насамперед на отримання грошей та пошани від держави. Традиційна тема – «надзброя». Наприклад, збивання ракет противника "плазмовими згустками". Подібні ідеї успішно використовувалися для викачування грошей із бюджету та за радянських часів, використовувалися вони й по той бік океану. Наприклад, застосування телепатії зв'язку з підводними човнами. Щоправда, система незалежної експертизи та менша корумпованість заважають розвиватися цьому виду псевдонауки в інших країнах.

Тип 2– розрахований переважно задоволення власних амбіцій. Традиційні теми – вирішення найскладніших, фундаментальних та глобальних проблем. Доказ теореми Ферма, трисекція кута та квадратура кола, вічний двигун та двигун внутрішнього згоряння на воді, з'ясування природи гравітації, побудова «теорії всього» тощо. На відміну від робіт типу 1, деякі з цих робіт не коштують майже нічого, хіба грошей на публікацію.

Загалом псевдонаука базується на двох психологічні особливостілюдей – прагненні отримати щось (гроші, шана), не докладаючи зусиль або дізнатися про щось, також не докладаючи зусиль («теорія всього»). Люди особливо охоче вірять у всякі дива (НЛО, миттєві зцілення, чудо-зброю) під час невдач – чи особистих, чи громадських. Коли складність стоять перед людиною чи суспільством завдань виявляється вищою за звичайну і багато людей почуваються погано. Людина в такій ситуації звертається або до релігії (як правило, до її зовнішньої атрибутики), або псевдонауки, або містики. Наприклад, сьогодні за рівнем інтересу до містики Росія займає одне з перших місць у світі, далеко обігнавши західні суспільства, що живуть нормальним життям.

Чи є шкода від псевдонауки

Особливої ​​шкоди, втім, безпосередньо від віри в НЛО та рослини, які відчувають на відстані, що їх збиралися зірвати, немає. Гірше інше – людина, яка навчилася все сприймати некритично, відучилася думати своєю головою, стає легкою здобиччю усіляких шахраїв. І тих, що обіцяють зробити незліченні гроші прямо з повітря, і тих, які обіцяють побудувати завтра рай і вирішити всі проблеми, і тих, які беруться за тридцять годин навчити його всьому – хоч іноземної мови, хоч карате, хоч менеджменту.

Безпосередня шкода завдає псевдонаука, мабуть, тільки в одному випадку – коли це є псевдомедицина. Тих, кого лікували знахарі, чаклуни та спадкові ворожки, зазвичай уже не вдається врятувати лікарям. Іноді кажуть, що знахарі та чаклуни лікують шляхом навіювання, гіпнозу тощо. Це можливо, але, по-перше, це не доведено, а, по-друге, навіюванням зазвичай досягається короткочасне поліпшення, а хвороба йде своєю чергою і призводить до закономірного результату.

Як відрізнити науку та псевдонауку?

Чи, хоча б, фізику та псевдофізику? Згадаймо основні риси фізики (та й науки взагалі), перелічені вище.

Перше. Фізика створює знання про світ, що зростає з часом. Причому над вигляді окремих одкровень, а вигляді системи пов'язаних тверджень, причому достовірність кожного є наслідком та причиною достовірності інших. Будь-яка фізична працярозвиває якісь результати раніше виконаних робіт (або використовуючи, чи заперечуючи). Не можуть ігноруватися результати, отримані раніше у цій області.

Друге. Фізика дозволяє робити «речі» (наприклад, будувати мости через вивчення властивостей матеріалів і розробку нових). Тому достовірність сучасної фізикими перевіряємо щодня по сто разів – без неї не було б радіо та телебачення, без неї не їздив би автомобіль та метро, ​​без неї не працював би ні стільниковий телефон, ні праска.

Фізика накопичує навичку, технологію, апарат пізнання, будує свою мову, в якій реалізовано цей досвід, і систему освіти – і для тих, хто працюватиме у фізиці та для тих, хто не буде.

Псевдонаука, що задовольняє амбіції її творців і потяг людей до простого «пояснення» всього на світі, відрізняється від науки у всіх цих пунктах. Вона не робить нічого із цього списку.

Причому в одному аспекті вона наслідує науку. Що таке "наука" для людини? Насамперед – це багато незрозумілих слів, Деякі з яких (голографія, протон, електрон, магнітне поле, вакуум) часто повторюються в газетах. Крім того, наука – це чини: академік, член-кореспондент, віце-президент тощо. Тому псевдонаука вживає багато «наукових слів», причому зовсім не доречно, і зазвичай ходить обвішана від шиї до колін званнями. Нині кожен десяток чесних божевільних і п'ятих нормальних шахраїв, зібравшись разом, оголошують себе академією.

Чому фізики не люблять цю тему

Люди, які хочуть розібратися у питанні та зрозуміти, чи існують «сонячно-земні зв'язки», чи це просто некоректна обробка даних, звертаються до фізиків із запитаннями, а фізики зазвичай ухиляються від відповідей. На чому й розквітає преса, що публікує мільйонними тиражами фотографії «душі, що залишає тіло» (на знімку душа трохи схожа на привид – мультяшного Каспера, лише напівпрозорого). Спробуємо розібратися в психології фізиків, які, порушуючи традиції своєї науки, ухиляються від ясної відповіді і, опустивши очі, бурмотять щось на кшталт «а може бути, там щось і є».

Перша та Головна причинатакої поведінки – фізику набагато цікавіше дослідити природу, ніж мати справу з божевільними, шахраями та обдуреними ними людьми.

Друга причина – якщо людина безнадійно хвора, то (у російській культурі, але не в західній) прийнято говорити йому неправду і тим самим втішати. Якщо людям погано і вони звертаються до віри у відворот, приворот та найсильніших чаклунів у третьому поколінні, то якось погано у них це забирати.

Третя причина. Небажання йти на конфлікт через «дурницю». Ти йому скажеш, що миші не випускають у момент загибелі гравітаційних сигналів або що дірок в аурі немає просто тому, що немає аури, а він почне звинувачувати тебе у переслідуванні та придушенні паростків нового знання?

Четверта причина. Небажання уславитися ретроградом, цензором, цербером, деспотом і т.д. Фізики пам'ятають радянські часиколи жодне слово не могло бути опубліковане без дозволу – і тому не хочуть навіть віддалено бути схожими на цензорів.

П'ята причина – нечисте сумління. Передній край науки заглиблюється в природу як гірничопрохідний комбайн. Довжина тунелів зростає, суспільство відривається від науки, а проміжок заповнюють шамани. І це відбувається у Росії, а й у інших країнах. Можливо, вчені мали б більше займатися популяризацією науки і освітньою діяльністю? Тоді й шаманізму поменшало б.

Шоста та остання причина– а раптом там справді щось є? Розглянемо цю ситуацію докладніше.

А раптом там справді щось є

Звичайно, коли починаються розповіді про левітуючі жаби, все стає ясно. Але у фізиці часто буває, що дані нових вимірів «не лізуть» у стару теорію. Питання в тому, яку саме теорію і наскільки не лізуть. Якщо вони не лізуть у теорію відносності, яка багаторазово підтверджена експериментально (досить сказати, що без неї не було б телебачення та радіолокації), то говорити нема про що. Якщо ж йдеться про незвичайні магнітних властивостяхабо про аномально низький опір зразка, виготовленого з оксидів міді та лантану, то це дивно і треба розібратися ретельно і переміряти сім разів. І ті, хто розібралися (а не пройшли повз), відкрили високотемпературну надпровідність. А інформацію про речовину, вдвічі більш тверду, ніж алмаз, треба перевіряти ще раз не 7, а 77 разів, оскільки це, як нам здається, суперечить іншим, надійно встановленим речам.

Погодьтеся, що інформація про те, що у вас закохався сусід чи сусідка по парті, здивує вас менше, ніж інформація про те, що у вас закохався Чак Норріс чи Шарон Стоун. Таку інформацію ви перевірятимете набагато ретельніше. Як мовилося раніше, фізика – це список одкровень, а система знань, у якій кожне твердження пов'язані з іншими і з практикою.

Друга важлива властивість - це керованість ефекту. Якщо у дворі нявкнула кішка, а в мене зашкалив вольтметр, то це випадковість. Коли це повторилося сім разів, це привід задуматися. Але ось я спускаюся у двір, роблю так, щоб вона м'яукала і записую час мяв, інша людина, яка не знає, що я це роблю, записує показання приладу, а третя, яка не спілкується з нами двома, аналізує записи, бачить збіги і каже – так ми зробили відкриття! Якщо з точністю 0,1 сек сім разів збіглося те й це, причому жодного м'яу без смикання стрілки і жодного смикання без мяу - це і буде відкриття. Зауважимо, що керованість ефекту дозволяє збільшувати надійність спостережень та точність вимірів. Наприклад, збіги можуть бути не у всіх випадках, і все це доведеться довго та ретельно вивчати.

Отже, бачимо, що фізика – як, втім, і вся наука – це робота; багато роботи. Насолода знати, як влаштований світ, даремно не дається. І особливо не дається задарма те приголомшливе відчуття, яке переживає дослідник, який щойно дізнався про світ щось нове – те, чого ще не знає ніхто. Крім нього.