Объекты физического познания и структура физических наук

Как ясно естествознание выросло из античной натурфилософии, философии природы, рассматривающей ее как умозрительную целостность. В недрах натурфилософии, наряду с астрономией, наукой небес, зародилась и главная наука о природе — физика. Аристотель предвосхитил предмет физики в сочинении «Физика». «Физика, — писал он, — наука о природе и изучает преимущественно тела и величины, их свойства и виды движения и, кроме того, начало такого рода бытия*. Это аристотелевское определение практически не расходится с современным определением физики как науки, изучающей простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы ее движения. Поэтому понятия, принципы и законы физики фундаментальны, то есть основополагаю-

щие
для всего естествознания. Физика относится к точным наукам и изучает
количественные закономерности явлений. «Высшая
задача физики состоит в открытии наиболее общих элементарных законов, из
которых можно было бы логически вывести картину мира», — так писал Эйнштейн (мы, конечно,
помним, что элементарные — это значит начальные, основные, фундаментальные).

В
своей основе физика — экспериментальная наука: ее законы базируются на фактах,
установленных опытным путем, представляют собой количественные соотношения (как
правило, достаточно простые) и формулируются на том или ином математическом
языке. Различают экспериментальную физику — опыты, проводимые для обнаружения
новых фактов и для проверки известных физических законов, и теоретическую
физику, цель которой состоит в формулировке законов природы и в объяснении
конкретных явлений на основе этих законов, а также в предсказании новых
явлений. При изучении любого явления опыт и теория действуют в единстве, во
взаимосвязи.

В соответствии с многообразием исследуемых физических
объектов, уровней организации и форм движения физика подразделяется на ряд
дисциплин (разделов), так или иначе связанных друг с другом. По изучаемым физическим объектам физика
делится на физику элементарных частиц,
физику ядра, физику атомов и молекул,
газов и жидкостей, твердого тела и плазмы. По критерию уровней организации материи — на физику микро-, макро- и мегамира.
По критерию изучаемых
процессов, явлений или форм движения (взаимодействия) различают механические, электромагнитные, квантовые и
гравитационные явления, тепловые или термодинамические процессы, и
соответствующие им области физики: механику,
электродинамику, квантовую физику, теорию гравита-

111

ции,
термодинамику и статистическую физику. Указанные
подразделения физики по отмеченным критериям частично перекрываются, вследствие
глубокой внутренней взаимосвязи между объектами материального мира и
процессами, в которых они участвуют. Современная физика содержит не такое уж
большое количество фундаментальных теорий, охватывающих все разделы физики. Эти
теории представляют собой квинтэссенцию (наиболее
существенное; в буквальном смысле латинское слово Quinta essentia —
пятая сущность, то есть
добавление Аристотелем к четырем античным стихиям — воздуху, воде, огню, земле еще и пятой стихии, стихии небес — эфира) знаний о характере физических процессов и явлений,
приближенное, но наиболее полное отображение различных форм движения материи в
природе.

В нашу задачу в этом курсе входит только сжатый очерк развития
с XVI века
сначала механистических, затем физических концепций и освещение основных
концептуальных понятий физических объектов, форм их движений и взаимодействий.