Что изучает физика

Учебник, который вы открыли, называется «Физика». Эту новую для вас науку вы будете изучать до окончания школы.

Знакомство с физикой не заканчивается в школе. Есть специальные институты, в которых готовят ученых-физиков. Но физика нужна не только ученым — она нужна всем: рабочим, врачам, инженерам, конструкторам. Знание физики делает человека более умным и более сильным, он перестает быть беспомощным перед стихиями природы, он начинает понимать мир, в котором живет.

Только зная физику, можно проектировать и строить дома, заводы, машины, электростанции. Чтобы создавать радиоприемники, автомобили, космические аппараты, даже просто одежду и продукты питания, надо знать физику.

Например, очки, телескопы, фотоаппараты и видеокамеры можно было сделать только потому, что физики изучили, как распространяется свет в воздухе и стекле. Конструирование и изготовление кораблей, самолетов, воздушных шаров основано на знании закономерностей, которым подчиняются жидкости, газы и движущиеся в них тела.

Без знания физики нельзя было бы сделать ни часы, ни телефон, ни пылесос, ни телевизор, и мы были бы лишены многих полезных вещей, которые помогают нам готовить и сохранять пищу, убирать квартиру, слушать музыку и т. д.

Что же изучает физика?

Физика — наука о природе. Но в природе происходит очень много разных изменений или явлений. Какие же из них изучает физика? К физическим явлениям относят:

1. механические явления (например, движение самолетов и автомобилей, качание маятников и течение жидкостей по трубам, обращение Земли вокруг Солнца и орбитальной станции вокруг Земли);
2. электрические явления (например, притяжение и отталкивание наэлектризованных тел, электрический ток и т. д.);
3. магнитные явления (например, действие магнитов на железо, магнитное взаимодействие токов, влияние Земли на стрелку компаса и т. д.);
4. оптические явления (распространение света в различных средах, отражение света от зеркал, свечение различных источников и т. д.);
5. тепловые явления (таяние льда, кипение воды, образование снега, тепловое расширение металлов, действие электронагревательных приборов и т. д.);
6. атомные явления (например, взрывы атомных бомб и процессы, происходящие в недрах звезд).

Все эти явления свойственны неживой природе. Но многие из них могут происходить и внутри живых организмов. Так, например, влага поднимается от земли к колосу по стеблю растения, кровь течет по сосудам в теле человека и животного, по нервным волокнам передаются сигналы от мозга.

Как же может одна наука — физика — разобраться в таком множестве явлений?

Причина состоит в удивительном свойстве науки — выводить общие законы на основании изучения простых явлений. Например, изучив свободное падение шариков разных размеров с разной высоты, можно установить законы, которые будут выполняться и при падении других тел.

По этой книге вы начнете изучать именно такие простые явления и постепенно научитесь обнаруживать в них важные закономерности.

В этом и состоит главная задача физики — открыть законы, которые связывают между собой различные физические явления, происходящие в природе, найти связь и причины явлений.

Например, было установлено, что причиной кругового обращения планет вокруг центра Солнечной системы является притяжение их Солнцем; причиной смены дня и ночи является осевое вращение Земли, освещаемой солнечным светом (рис. 1); одной из причин возникновения ветра является неравномерный нагрев воздуха и т. д.

Но не только физика занимается изучением природы, есть и другие науки о ней, например география, биология, химия. Каждая наука имеет свои цели и приемы изучения природы. Изучая физику, вы постепенно узнаете, чем отличается одна наука от другой и как в то же время они тесно связаны.

Науки о природе зародились давно. Первыми пытались объяснить наблюдаемые явления природы ученые Древнего Китая, Индии и Древней Греции. В сочинениях древнегреческого ученого Аристотеля, жившего в IV в. до н. э., и появилось слово «физика» (от греческого слова «фюзис» — природа). В русский язык это слово ввел в XVIII в. М. В. Ломоносов, когда он издал в переводе с немецкого первый в России учебник физики.

В наше время изучение природы требует упорного труда многих ученых разных стран и народов. Их совместная работа позволяет человечеству продвигаться в исследованиях законов и явлений окружающего мира и обеспечивать прогресс общества.

1. Почему изучать физику нужно не только ученым-физикам?
2. Что изучает физика? Приведите примеры физических явлений.
3. В чем состоит главная задача физики?