9650942604

Fizyka wypracowała odpowiednią metodologię, u podstaw której leży założenie o tym, że Wszechświat istnieje obiektywnie i jest poznawalny. Metodologia fizyki (credo fizyki, credo fizyka) polega na:

•    obserwowaniu rzeczy (ciał) i zjawisk,

•    wykonywaniu eksperymentów (także myślowych i komputerowych),

•    wyciąganiu i formułowaniu wniosków w postaci możliwie ogólnych teorii,

•    weryfikacji doświadczalnej tychże teorii.

Obserwacje i eksperymentowanie stanowią domenę głównie fizyki doświadczalnej i związane są w naturalny sposób z planowaniem i projektowaniem doświadczeń. To z kolei wymaga twórczego myślenia (odgrywającego istotną rolę na etapie przygotowywania i przeprowadzania eksperymentów) oraz umiejętności abstrahowania polegającego na odróżnieniu istotnych od nieistotnych elementów i czynników w prowadzanych badaniach. Przed przystąpieniem do wykonywania doświadczeń należy skonstruować i zbudować stanowisko pomiarowe co pociąga za sobą konieczność stosowania bardzo złożonych i kosztownych przyrządów lub urządzeń. Przykładowo w USA na przełomie lat 80. i 90. XX wieku podjęto budowę największego i najdroższego instrumentu fizycznego zwanego Nadprzewodzącym Superakceleratorem, na którym miały być przeprowadzene kluczowe dla fizyki cząstek elementarnych eksperymenty. Superakcelerator nadawałby protonom energię kinetyczną Ey rzędu 10¹³eV= 1,6 • 10^-6 J, co oznaczałoby, że ich prędkość byłaby rzędu 0,999999995c = (1 — 5 • 10~⁹)c, gdzie c—prędkość światła (podana wartość prędkości nie odpowiada liczbie v = \j‘2Ek/m_pTOlonu — 4,5 • 10¹⁰ m/s, ponieważ przy tak dużych energiach Ek nie można stosować fizyki klasycznej lecz dynamikę relatywistyczną). Projekt budowy przewidywał wydanie na ten cel ponad 5 mld dolarów. Jednakże w 1993 roku Kongres USA podjął decyzję i wstrzymaniu finansowania budowy superak-celeratora mimo wydanie na ten cel w latach poprzednich 2 mld dolarów. Być może dalsze prace zostaną wznowione w niedalekiej przyszłości, ponieważ prezydentem USA jest George Walker Bush, były gubernator stanu Texas, na terytorium którego był budowany superakcelerator.

Twórcze myślenie i wnioskowanie indukcyjne stanowią główną domenę fizyki teoretycznej¹⁵ i odgrywają najistotniejszą rolę w procesie opracowywania wyników obserwacji i pomiarów. Wtedy poszukiwane są prawidłowości i porządek w danych doświadczalnych, formułowane są wnioski, hipotezy, uogólnienia, nowe pojęcia i idee, modele i teorie, prawa i zasady. Teorie fizyczne nie są li tylko prostą konsekwencją obserwacji i doświadczeń chociaż są wynikiem dążenia do ich wyjaśnienia, zracjonalizowania lub uporządkowania. Wyniki doświadczeń mogą inspirować formułowanie teorii fizycznych, które są następnie akceptowane lub nie w oparciu i obserwacje i eksperyment¹⁶.

¹⁵W tym kontekście laureat nagrody Nobla Leon Lederman napisał: Niewątpliwie teoretykom niezaslużenie przypisuje się część zasług za dokonanie pewnych odkryć. Sekwencję „teoretyk, eksperymentator, odkrycie” porównywano czasem do sekwencji ,Jarmer, Świnia, trufle ”. Farmer prowadzi świnię w okolice, gdzie być może rosną trufle. Świnia wytrwale ich szuka, wreszcie znajduje, a gdy zamierza je pożreć, farmer zabiera je dla siebie.

¹⁶W naukach przyrodniczych akceptowane są teorie falsyfikowalne, tj. takie których przewidywania i wnioski można eksperymentalnie obalić, tj. wskazać na ich falszywość. Mówimy wówczas, że dana teoria (model) została sfalsyfikowana. Jest to podejście o ograniczonym zakresie stosowalności z uwagi na to, że wyniki pomiarów są obarczone niepewnościami pomiarowymi. W tym sensie absolutnie dokładne potwierdzenie lub obalenie danej teorii fizycznej nie jest możliwe. Jak widzimy obserwacja i doświadczenie to źródła poznania i poznawania przyrody, a zarazem kryterium jej poznawalności.

9