Питання 1: Матерія і рух, простір і час. Матеріальна єдність світу. Предмет і методи фізики

Механіка – наука про загальні закони руху і взаємодії матерії. Науці відомі два види матерії – речовина і поле. Саме ці форми матерії людина здатна відчувати, навчилась фіксувати, копіювати, фотографувати, тобто дійсно досліджувати. Увесь розвиток науки стверджує, що матерія перебуває у вічному (безперервному) русі. Рух же в свою чергу відбувається в просторі та має певну тривалість. Під рухом у механіці розуміють будь-яку зміну, що відбувається з матерією. Отже, усі явища, що відбуваються в природі – це прояв різних видів руху. Спокій матерії – це лише частковий випадок руху, оскільки рух поняття відносне. Матерія не існує без руху, а говорити про рух без існування матерії теж неможливо.

Усі явища в природі мають певну тривалість, відбуваються у певній послідовності, отже матерія існує в часі. А оскільки усі матеріальні об’єкти певним чином розташовані одні відносно інших, мають певну просторову протяжність, то це значить, що матерія існує в просторі.

Рух, простір і час – це основні форми існування матерії, які тісно пов’язані між собою.

Фізика вивчає відносно прості і в той же час найзагальніші закономірності явищ природи, властивості і будову матерії, закони її руху. Фізика – точна наука, тому вона вивчає не тільки якісні, а й кількісні закономірності явищ. Фізика – експериментальна наука: її закони базуються на фактах, встановлених експериментальним шляхом.

Отже, фізика – це дослідна наука, тому дослід у фізиці є емпіричною формою пізнання об’єктивної дійсності. Основним методом дослідження матерії у фізиці є наукове спостереження, яке полягає у цілеспрямованому сприйманні властивостей предметів та явищ з метою одержання відповідної інформації про об’єкт пізнання. У наукових спостереженнях широко використовують спеціальні засоби спостереження (мікроскопи, терези, мікрометри тощо), які компенсують природну обмеженість органів відчуття людини, підвищують точність і об’єктивність результатів наукового дослідження матерії.

Виходячи із багатогранності досліджуваних фізикою об’єктів і форм руху матерії, фізику підрозділяють на ряд розділів (напрямків), хоча цей поділ неоднозначний і залежно від вибору критеріїв можна змінювати.

Так, за вибором об’єкта дослідження у фізиці можна виділити: фізику твердого тіла, фізику плазми, фізику ядра і т.д.; за формою руху матерії: механіку матеріальної точки, механіку суцільних середовищ, термодинаміку, електродинаміку тощо.

Визнано, що фізика, як наука, бере початок з часів Г. Галілея. Дійсно, Г. Галілей та його послідовник І. Ньютон здійснили революцію в науковому пізнанні світу. Фізика, яку вони започаткували, бурхливо розвивалась впродовж трьох століть та досягла кульмінації в другій половині ХІХ століття створенням електромагнітної терії, називається тепер класичною фізикою. Рухтіл, швидкості яких порівняння зі швидкістю світла, вивчаються в релятивіській механіці, в основі якої лежить теорія відносності. Рух мікроскопічних тіл вивчає квантова механіка.

У той же час, сучасна фізика має достатньо незначну кількість фундаментальних фізичних теорій, які охоплюють всі її розділи. В цих теоріях зосереджено всі знання про характер фізичних процесів і явищ, які найбільш повно відображають різноманітні форми руху матерії.