Фи́зика (от др.-греч. φύσις «природа») — область естествознания, наука, изучающая наиболее общие и фундаментальные закономерности, определяющие структуру и эволюцию материального мира.
Термин «физика» впервые появился в сочинениях одного из величайших мыслителей древности — Аристотеля, жившего в IV веке до нашей эры. В русский язык слово «физика» было введено Михаилом Васильевичем Ломоносовым, когда он издал первый в России учебник физики в переводе с немецкого языка. Первый отечественный учебник под названием «Краткое начертание физики» был написан первым русским академиком Страховым.
Общенаучные основы физических методов разрабатываются в теории познания и методологии науки.
Предмет физики
Физика — это наука о природе в самом общем смысле (часть природоведения). Она изучает вещество (материю) и энергию, а также фундаментальные взаимодействия природы, управляющие движением материи.
Некоторые закономерности являются общими для всех материальных систем, например, сохранение энергии, — такие свойства называют физическими законами. Физику иногда называют «фундаментальной наукой», поскольку другие естественные науки (биология, геология, химия и др.) описывают только некоторый класс материальных систем, подчиняющихся законам физики. Например, химия изучает атомы и образованные из них вещества. Химические же свойства вещества однозначно определяются физическими свойствами атомов и молекул, описываемыми в таких разделах физики, как термодинамика, электромагнетизм и квантовая физика.
Физика тесно связана с математикой: математика предоставляет аппарат, с помощью которого физические законы могут быть точно сформулированы. Физические теории
почти всегда формулируются в виде математических выражений, причём
используются более сложные разделы математики, чем обычно в других
науках. И наоборот, развитие многих областей математики стимулировалось
потребностями физических теорий (см. математическая физика).
Теоретическая и экспериментальная физика
Главными ветвями физики являются экспериментальная физика и теоретическая физика.
И хотя может показаться, что они разделены, поскольку большинство
физиков являются или чистыми теоретиками, или чистыми
экспериментаторами, на самом деле теоретическая и экспериментальная
физика развиваются в постоянном контакте. Над одной и той же проблемой
могут работать как теоретики, так и экспериментаторы. Первые описывают
существующие экспериментальные данные и делают теоретические
предсказания будущих результатов, вторые проводят эксперименты,
проверяя существующие теории и получая новые результаты. Многие
достижения в физике были вызваны экспериментальным наблюдением явлений,
не описываемых существующими теориями (например, экспериментально
обнаруженная абсолютность скорости света породила специальную теорию
относительности), так же как и некоторым теориям удалось предсказать
результаты, проверенные позже (например, открытие позитрона).
Основные теории
Хотя физика имеет дело с разнообразными системами, некоторые
физические теории применимы в больших областях физики. Такие теории
считаются в целом верными при дополнительных ограничениях. Например, классическая механика верна, если размеры исследуемых объектов намного больше размеров атомов, скорости существенно меньше скорости света, и гравитационные силы малы. Эти теории всё ещё активно исследуются; например, такой аспект классической механики, как теория хаоса был открыт только в XX веке. Они составляют основу для всех физических исследований.
|