ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Предмет и метод теоретической физики из "Курс теоретической физики Классическая механика Основы специальной теории относительности Релятивистская механика " Предмет и метод теоретической физики. Одним из исходных понятий в науке является понятие структуры. Структура есть множество объектов, которые имеют прочные устойчивые связи между собой. Физика изучает простейшие материальные структуры — элементарные частицы, атомы, молекулы, тела, поля, системы тел и полей, их строение, взаимодействие и движение. Это объект всей физической науки, в том числе и теоретической физики. [c.8] Предметом теоретической физики являются математические модели, заменяющие реальные физические объекты. [c.9] Метод теоретической физики представляет собой математический анализ этих моделей, направленный на выявление их особенностей, свойств, связей между собой в тех или иных конкретных условиях. Полученный математический результат обязательно отображается на материальную структуру выводы теории применяются на практике, проверяются в экспериментах. [c.9] В отношениях и связях между теоретической физикой и математикой имеются важные особенности. [c.9] Математический объект (число, вектор, функция, уравнение и т. д.) не полностью адекватен заменяемому им физическому объекту. Он отражает его главные черты, связи, но не охватывает всего многообразия свойств и связей объекта. Это всегда модель, и результаты ее изучения имеют характер относительной, а не абсолютной истины, они применимы в определенных рамках, границах. Например, понятие материальной точки в механике как объекта бесконечно малых размеров применимо примерно до 10 см. Для объектов меньших размеров — атомов и молекул — понятие микрочастицы имеет другое содержание. Приведем еще пример. Чрезвычайно широкое применение в физике имеют математические понятия непрерывности и бесконечно малых (элементарных) величин. Однако понятие непрерывности материи в механике и макроскопической электродинамике применимо лишь до тех пор, пока имеют дело с малыми объемами, содержащими очень большое количество дискретных микрочастиц. Соответственно элемент объема в физике — вовсе не математическая бесконечно малая величина, он может уменьшаться лишь до тех пор, пока не скажется дискретность вещества (атомно-молекулярная структура). [c.9] Математическое исследование модели имеет смысл при условии, что его выводы реализуются в материальных объектах, заменявшихся моделью. Но не все математические решения какой-либо задачи имеют физический смысл. Конечным критерием истинности математического результата служит соответствие его данным опыта и наблюдения. [c.9] физика в отличие от математики имеет дело с материальными структурами. Лишь на определенном этапе изучения они заменяются математическими моделями. Из истории науки известно, что потребности физики побуждали к развитию целые математические отрасли (например, дифференциального и интегрального исчисления в связи с задачами механики). В свою очередь физика находила в математике готовый математический аппарат (например, теория линейных самосопряженных операторов в квантовой механике, теория групп). [c.10] Вернуться к основной статье