Структура физического познания.

Этап познания

Его особенности

1.

Физический опыт (измерение)

Физическим является только такое измерение, в котором все воздействия на исследуемую систему поддаются учету. Требования к физическим измерениям: указание точности и воспроизводимость.

2.

Физический закон (является обобщением совокупности опытных фактов)

Имеет определенную область применимости, ограниченную определенным кругом физических явлений. Различают законы

а) фундаментальные, имеющие наиболее обширные области применимости (законы сохранения импульса, энергии, законы Ньютона, Кулона и т.п.);

б) фундаментального происхождения, непосредственно выводимые из фундаментальных законов (например, законы Кеплера о движении планет вокруг Солнца можно вывести из фундаментального закона всемирного тяготения);

в) физическая модель является упрощенной копией исследуемой физической системы. С ее помощью могут быть получены многие используемые инженерами законы (например, законы Гука для упругого тела, законы Ома для электрического тока); такие законы всегда содержат эмпирические константы, характеризующие свойства конкретной физической системы (например, модуль упругости или удельное электрическое сопротивление конкретного материала) и применяются в четко очерченной области;

г) эмпирические (или феноменологические) законы представляют собой систематизацию опытных данных обычно в виде формул или графиков, не претендующих на объяснение механизма рассматриваемого физического процесса. Эти законы имеют крайне узкую область применимости, но в технике они используются наиболее часто.

3.

Физические величины (количественно описывают физические явления)

Определение (т.е. раскрытие физического смысла) физической величины обычно содержит в себе указание на то, как эту величину измерить. Для каждой физической величины существует определенная единица измерения. Взаимосвязь между разными физическими величинами находит отражение в системе единиц (например, СИ), численные значения физических констант различны в разных системах единиц.

4.

Физические формулы (математическое выражение физических законов)

Применение физических формул к конкретным физическим задачам требует владения определенным математическим аппаратом. В частности, опытный факт эвклидовости пространства требует использования векторной алгебры, опытный факт непрерывности пространства и времени требует использования дифференциального и интегрального исчисления.