Использование результатов эксперимента. Теория. Критерии научности и истинности теории.
Результаты эксперимента следует истолковать. Если первоначальная гипотеза исследователя подтвердилась, то исследования переходят на новый уровень – теоретический, т.е. строится научная теория в рамках существующей парадигмы. Если же удовлетворительной теории, описывающей наблюдаемое явление, не удается построить, это может привести к революционной смене парадигмы.
Стремление создать как можно более адекватную действительности теорию приводит к необходимости все более точных измерений и широкому привлечению математики. И.Кант писал: «В любом частном учении можно найти науки в собственном смысле лишь столько, сколько имеется в ней математики…»
Исследователями науки предложено много критериев научности той или иной теории, как объективные, так и субъективные. Основные из них:
Верификация – опытная подтверждаемость. Это важнейший, основной критерий истинности, адекватности любой теории;
Фальсификация – проверка путем отрицания, попытки опровержения;
Непротиворечивость – отсутствие внутренних логических противоречий;
Совместимость с теми результатами, которые уже оцениваются как истинные в существующей парадигме;
Эвристичность – предсказание новых фактов, прирост знаний, а не простая констатация;
Простота – минимум бездоказательных допущений;
Красота – стройность, ясность.
Каждая новая теория должна включать в себя предшествующую как частный случай. В этом утверждении, в сущности, содержатся все перечисленные выше признаки.
Лекция 3.
Макромир. Движение в классической механике.
Классическая механика и границы ее применимости. Материальная точка. Система отсчета.
Явления
макромира – непосредственно наблюдаемые
в обыденной жизни явления. Поэтому
движение макроскопических тел и его
причины стали предметом первых
по-настоящему научных исследований.
Итоги этих исследований наиболее полно
сформулированы в трудах И.Ньютона,
опубликованных в конце XVII
в. Механика макроскопических тел
называется классической (ньютоновской),
она справедлива для тел не слишком малой
массы (условно более
кг), движущихся с достаточно малыми
скоростями по сравнению со скоростью
света в вакууме (
).
Терминология механики, ее математический
аппарат, а также механические модели
как наиболее наглядные широко применяются
и в других областях естественнонаучных
знаний.
Простейший объект, изучаемый механикой, - это материальная точка, т.е. тело, размерами которого в данной ситуации можно пренебречь. Например, при изучении движения планет Солнечной системы Землю можно считать материальной точкой. Очевидно, что материальная точка – физическая модель, идеализация, и принципиально отличается от математического понятия точки: в природе существует ограничение на размеры тела снизу. Минимальным физическим размером считается диаметр ядра атома водорода – порядка м.
Кинематика – раздел механики, изучающий движение тел без рассмотрения причин этого движения.
Под движением принято понимать изменение положения тела в пространстве относительно других тел.
Понятно, что для изучения движения необходимо существование хотя бы одного тела помимо рассматриваемого, и оно принимается за неподвижное – тело отсчета. Уже отсюда ясно, что в самом понятии движения содержится относительность.
Для количественного описания движения требуется ввести систему координат и способ измерения времени – «часы». Тело отсчета, система координат и часы составляют систему отсчета.