§ 3. Научные методы изучения природы
Все природные явления происходят по определённым закономерностям, то есть имеют причину. Задача физики — описывать эти явления, объяснять их и предсказывать.
Изучение начинается с наблюдений — с помощью органов чувств или приборов. Но одного наблюдения недостаточно, поэтому учёные проводят эксперименты для проверки своих предположений.
После этого формулируют гипотезу — предположение о причине происходящего. Если результаты опытов подтверждают гипотезу, она становится частью научной теории. Если нет — ищут новое объяснение.
Галилео Галилей считается родоначальником экспериментальной физики. Он доказал, что природу следует изучать не только наблюдая, но и проводя опыты, а также применяя математику для точного описания законов.
Законы физики выражаются с помощью формул и вычислений. Учёные создают модели — упрощённые представления реальных процессов, которые помогают понять их суть. На основе накопленных знаний строят физические теории, объясняющие и предсказывающие явления. Например, Ньютон создал теорию тяготения, объяснившую движение планет и падение тел.
Процесс научного познания идёт по циклу:
наблюдение → опыт → гипотеза → проверка → теория → новая проверка,
и постоянно повторяется, углубляя знания человека о мире.