9588049140

1.2    Fizyka

Fizyka to podstawowa nauka przyrodnicza. Zajmuje się badaniem właściwości materii i zjawisk zachodzących we Wszechświecie oraz wykrywaniem ogólnych praw, którym te zjawiska podlegają. Pod pojęciem Wszechświatu rozumiemy dostępny doświadczeniu^{1 2} obszar czasoprzestrzeni.

Nowożytną fizykę rozwijaną od wieku XVI do dzisiaj można podzielić na:

1.    Fizykę klasyczną obejmującą mechanikę, termodynamikę i elektromagnetyzm.

2.    Fizykę postklasyczną³, do której zaliczamy: szczególną i ogólną teorię względności, mechanikę kwantową (w tym fizykę: atomu, jądra atomowego, ciała stałego), elektrodynamikę kwantową, fizykę cząstek elementarnych i astrofizykę. Te dziedziny powstały w wieku XX.

1.3    Metodologia fizyki

Fizyka wypracowała odpowiednią metodologię, u podstaw której leży założenie o tym, że Wszechświat istnieje obiektywnie i jest poznawalny. Metoda badawcza fizyki polega na:

•    obserwowaniu rzeczy (ciał) i zjawisk,

•    wykonywaniu eksperymentów (także myślowych i komputerowych),

•    wyciąganiu i formułowaniu wniosków w postaci możliwie ogólnych teorii,

•    weryfikacji doświadczalnej zaproponowanych 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 odróżnianiu istotnych od nieistotnych elementów i czynników w prowadzanych badaniach. Fizyk przed przystąpieniem do wykonywania doświadczeń musi skonstruować i zbudować stanowisko pomiarowe, co pociąga za sobą konieczność stosowania bardzo złożonych i kosztownych przyrządów lub urządzeń. Przykładowo koszt Wielkiego Zderzacza Hadronów, rys. 1, (LHC) to jedno z najbardziej skomplikowanych i zaawansowanych technologicznie przedsięwzięć w historii ludzkości, którego koszt przekroczy! już 6 mld Euro.

Podobnie ma się sprawa z międzynarodowym projektem skonstruowania reaktora termojądrowego ITER (rys. 2), w którym w sposób kontrolowany będzie można prze

2

1

inaczenia terminów zredagowanych czcionką, jakiej użyto w słowie doświadczenie są podane

2

w słowniku terminologicznym w rozdziale 5.

3

Za datę narodzin fizyki postklasycznej można umownie przyjąć rok 1900 (należący do wieku XIX), kiedy to Max Planck podał wzór określający zależność spektralnej zdolności emisyjnej ciała doskonale czarnego od częstotliwości i temperatury. Miało to miejsce na dwóch zebraniach Niemieckiego Towarzystwa Fizycznego, które odbyły sie w Berlinie 19 października i 14 grudnia 1900 roku.