Методы исследования в физике

За многие тысячелетия своего существования человечество накопило огромные научные знания об окружающем мире. Например, научно доказано, что Земля вращается вокруг оси; что свет в большинстве случаев распространяется прямолинейно; что гроза есть электрический разряд и т. д. Но в результате чего и как появились эти и другие знания? Каков метод научного познания окружающего мира?

Метод научного познания окружающего мира включает несколько этапов. Первый из них - это наблюдение явлений.

Наблюдение осуществляется с помощью органов чувств человека и приборов. Например, человек в результате повседневных наблюдений установил, что непрозрачные тела в солнечный день дают тень. Из наблюдений он накапливает факты (результаты наблюдений), говорящие о том, что размеры тени изменяются в течение дня. Ее длина самая большая утром и вечером, а самая малая - в полдень. Тень может быть размытой или отсутствовать вовсе. Как объяснить все эти факты? Для этого выдвигается гипотеза (предположение, догадка).

Гипотез может быть несколько. В рассмотренном примере гипотеза состоит в том, что свет распространяется прямолинейно. Гипотеза иногда может быть и ошибочной, неверной. Тогда выдвигается новая гипотеза.

Гипотеза объясняет известные факты и предсказывает новые, еще неизвестные. Например, что могут образовываться тень и полутень, если источников света несколько или источник один, но он большой (его размеры сравнимы с расстоянием до непрозрачного предмета, дающего тень).

Далее следует заключительный этап научного познания - опыт, или экспериментальная проверка гипотезы. Опыты ставятся в лаборатории.

Опыты с двумя источниками света и с источником больших размеров показали, что размеры тени, наличие тени и полутени подтверждают гипотезу о прямолинейном распространении света. Если гипотеза подтвердилась, она становится законом. Гипотеза существует до тех пор, пока не появляются факты, ей противоречащие. Схематически научный путь познания можно представить так.

Наблюдения → Накопление фактов → Выдвижение гипотезы → Экспериментальная проверка → Закон

Читать далее