4403041331

1.1. Czym jest fizyka?

Fizyka jest podstawową nauką ścisłą wywodzącą się z filozofii. Ślad tego faktu, że fizyka była działem filozofii - filozofią przyrody -znajdujemy w tytule słynnego dzieła Izaaka Newtona, stanowiącego fundament nowożytnej fizyki: "Principia mathematica philosophiae naturalis” (1686 r.), co może być przetłumaczone jako „Zasady matematyczne filozofii przyrody”.

Fizyka jest nauką ścisła i empiryczną, czyli opartą na doświadczeniu ponieważ:

•    Używa wielkości fizycznych dokładnie zdefiniowanych. W definicji wielkości fizycznej zawarte są informacje dotyczące jej pomiaru. Wielkością fizyczną jest każda wielkość, która daje się mierzyć czyli porównywać ze wzorcem jednostki tej wielkości

•    Stosuje opis matematyczny zjawisk („matematyka jest językiem fizyki”)

•    Prawa fizyczne formułuje na podstawie doświadczeń

Przez doświadczenie (eksperyment) fizyczny rozumiemy zjawisko przeprowadzone w możliwie uproszczonych i nadających się do analizy warunkach laboratoryjnych z eliminacją zjawisk ubocznych zakłócających zjawisko badane. Podstawowym działaniem w doświadczeniach są właśnie pomiary wielkości fizycznych.

Fizyka opiera się na pewnej minimalnej liczbie praw podstawowych o charakterze pewników, aksjomatów, które w fizyce nazywamy zasadami. Czasami mówi się o nich, ze są to „prawa pierwsze”. Oznacza to, że nie odkryto praw bardziej podstawowych, które umożliwiłyby wyprowadzenie tych zasad. Słuszność zasad wynika tylko z doświadczeń i jest uogólnieniem dużej liczby eksperymentów. Klasycznymi przykładami zasad są zasady dynamiki Newtona. Natomiast inne szczegółowe prawa fizyczne (np. prawo Ohma lub prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya) wyprowadzamy z zasad fizyki za pomocą modeli fizycznych opisywanych zjawisk.