9650942587

Warto w tym miejscu zwrócić uwagę na nowe możliwości eksperymentowania, symulowania zjawisk fizycznych, badania nierozwiązywalnych analitycznie zagadnień oraz weryfikacji teorii, jakie oferuje fizyka komputerowa. Jest to interdyscyplinarna dziedzina fizyki, która powstała na pograniczu fizyki teoretycznej, metod modelowania matematycznego (algorytmy i metody numeryczne), techniki komputerowej i informatyki (programowanie). Fizyka komputerowa rozwinęła się w ostatnich latach XX wieku i jest naturalną konsekwencją spektakularnego rozwoju przemysłu komputerowego, wzrostu mocy obliczeniowych komputerów, ich dostępności i łatwości posługiwania się. Jej narzędziami badawczymi są komputery. Coraz szybsze i bardziej wydajne maszyny cyfrowe pozwalają na prowadzenie eksperymentów komputerowych, projektowanie materiałów, symulowanie zjawisk i procesów fizycznych w warunkach ekstremalnych, nieosiągalnych w warunkach ziemskich lub niewykonalnych z uwagi na ogromne koszty realizacji. Ponadto komputer jest niezwykle cennym narzędziem w przypadkach analizowania zagadnień¹⁸, których dokładnych rozwiązań nie znamy. Fizyka komputerowa umożliwia wyznaczanie przybliżonych rozwiązań problemów nierozwiązywalnych analitycznie. Wymaga to od fizyka (komputerowego) dobrej znajomości analizy numerycznej (w celu wyboru odpowiedniej metody lub algorytmu) oraz języka programowania (umożliwiającego zapisanie algorytmu w postaci procedury zrozumiałej dla komputera). W tym kopntekście należy zwrócić uwagę na fizykę przetwarzania informacji, której głównym celem jest skonstruowanie komputera kwantowego — podstawowego narzędzia informatyki kwantowej.

Jak widzimy metodologia fizyki polega na obserwacji zjawisk i procesów, prowadzeniu doświadczeń, wykonywaniu pomiarów, wysuwaniu nowych koncepcji, pojęć oraz idei, stawianiu hipotez, odkrywanie praw i zasad, budowaniu modeli oraz teorii, które następnie stosowane są do przewidywania właściwości materiałów lub przebiegu zjawisk (niezbędnych także do produkcji dóbr materialnych). Teorie fizyczne poddawane są weryfikacji pod kątem ich zgodności z rzeczywistością (mówimy, że poddawane są weryfikacji doświadczalnej)¹⁹. W ten sposób mamy do czynienia z samouzgodnio-nym procesem poznawania przyrody będącym istotą metodologii fizyki. Jest to właściwe zespolenie praktyki z teorią, bo jak twierdził Richard Feynman: ”You do not know anything until you have practiced”.

Warto w tym miejscu wskazać dziedziny, którymi fizyka nie zajmuje się. Są to między: teoria absolutu, numerologia, astrologia, psychokineza, czarnoksięstwo, jasnowidztwo, telepatia, spirytualizm, życie pozagrobowe, wróżbiarstwo (w tym przewidywanie końca świata), zjawiska nadprzyrodzone, magia, ufologia. Wymienione dyscypliny nie są przedmiotem zainteresowania fizyki, ponieważ leżą poza zasięgiem jej metodologii. Wprawdzie fizyka nie zajmuje się teologią, ale w jej orbicie zainteresowań znajduje sie toelogia²⁰ ¹⁸Jest to zazwyczaj problem matematyczny sformułowany za pomocą równań algebraicznych, wyrażeń zawierających pochodne (zwyczajne lub cząstkowe) całki, równań różniczkowych, układów równań (liniowych lub nieliniowych, algebraicznych lub różniczkowych).

¹⁹Można to krótko skwitować stwierdzeniem: Fizyk nie uwierzy, dopóki nie zmierzy.

²⁰Neologizm wywodzący się od angielskiej nazwy Theory of Everythink (TOE), tj. teorii wszystkiego (teorii ostatecznej). Podkreślmy jednak, że różnica między teologią a toelogią jest zasadnicza. Jak między słowami hipoteza i hipoteka.