5. Физические величины и физические законы.

Закономерность изменений свойств объекта позволяет при описании физического явления использовать функциональную связь. Выражение, описывающее функциональную связь измеряемых величин, называют физическим законом

Результат измерения – мера свойства – называют физической величиной.

Описание функциональной связи использует язык математики, т.е. физический закон можно записать в виде математической формулы. Однако в отличие от обычной математической формулы, содержащей абстрактные математические символы, в математической формуле, описывающей физический закон, каждый символ является физической величиной, а значит, закон имеет не только количественное, но и качественное (физическое) содержание.

Суть физического закона состоит в установлении причинно-следственной связи. Основным звеном в цепочке причинно-следственных связей является фундаментальный закон («явное начало»). Фундаментальный закон – физическая аксиома, описывающая поведение самой простой модели. Фундаментальный закон представляют формулой, в которую входят только измеримые величины (переменные значения физических величин и фундаментальные константы). Поскольку модель самая простая, то число величин, описывающих поведение, невелико. Это определяет максимальную общность фундаментальных законов.

Из фундаментального закона выводят следствия – законы меньшей общности, но, тем не менее, эти следствия – общие следствия, которые сами играют роль аксиом, из которых выводят следствия ещё меньшей общности.

Фундаментальный закон является следствием более общих законов, относящихся к миру в целом. Поскольку нет способов измерений мира как целого объекта, то эти общие законы являются, по сути, философскими постулатами, т.е. находятся за границей физики. Эти постулаты и являются Первопричиной, границей познания, его фундаментом.

6. Категории научных моделей.

Физическая модель есть объект материального мира, обладающий ограниченным числом измеримых свойств, связанных функциональной зависимостью, существующей в определённой области условий.

Если все свойства модели экспериментально определены, функциональные связи и область существования модели экспериментально установлены, то модель удовлетворяет критерию объективного количественного описания и такое описание в науке считают истинным. Сами такие модели имеют ранг научных истин и являются носителями научного достоверного знания.

Пример научной истины: второй закон Ньютона – истина, описывающая поведение модели «материальная точка» в инерциальных системах отсчёта, с использованием экспериментально определённых свойств (масса, сила, ускорение) и установленной экспериментально функциональной зависимости этих свойств, справедливой в области скоростей много меньших скорости света, и масс много больших масс элементарных частиц.

Научные конструкции более низкого ранга – те, для которых нет полного опыта (часть величин, входящих в модели экспериментально не определены).

Конструкции, для которых при отсутствии полного опыта измерительные процедуры известны (т.е. ясно как измерять, но по каким-то причинам измерения не проведены) называют гипотезами. Пример гипотезы: гравитационные волны. Много лет ищут, но достоверного экспериментального доказательства их существования нет.

Конструкции, для которых измерительные процедуры нельзя реализовать, по определению не могут претендовать на статус гипотезы и являются по существу научными мифами. Пример: большой взрыв.

В последнее время в физике появились и так называемые метафизические модели, для которых непонятны и сами процедуры измерений (например, многомерные пространства). Есть принципиальная разница между этими понятиями (сказка и миф): в реальность сказок никто не верит, а в реальность мифов верить можно.

В научном мифе не могут содержаться чудеса, т.е. события, возникающие вне причинно-следственной связи с объектами материального мира.