Физические законы и теории

Физические теории

2. В процессе познания важно не только установить законы, но и объяснить причины явления. Здесь на помощь приходит теория. Именно теория, теоретические знания позволяют ответить на вопрос: «Почему?» Так, учёным давно было известно, что тела сжимаются, причём газы сильнее, чем жидкости, но только молекулярно-кинетическая теория строения вещества позволила объяснить, почему это происходит. Эта же теория и теория электрических и магнитных явлений (электродинамика) позволили объяснить природу трения и упругости.

Теория позволяет не только объяснять явления и свойства вещества, но и предсказывать их. Например, знание молекулярно-кинетической теории строения вещества, влияния примесей на твёрдость, прочность, теплопроводность твёрдых тел даёт возможность получать материалы с заданными свойствами.

Физическая теория — это замкнутая система понятий, принципов и законов, позволяющих достаточно полно описывать определённый круг явлений.

Например, молекулярно-кинетическая теория объясняет явления, природа которых связана со строением вещества.

В физической науке можно выделить четыре фундаментальные теории: классическую механику, молекулярно-кинетическую теорию, электродинамику и квантовую теорию. Каждая из этих теорий включает в себя частные теории. Например, в электродинамику входят теория проводимости, теория электромагнитной индукции, электростатика и др.

Все теории — и фундаментальные, и частные — имеют одинаковую структуру. Они состоят из основания, ядра, следствий и интерпретации (рис. 1). Основание включает экспериментальные факты, модели тех объектов, для которых строится теория, физические величины. Ядро включает постулаты и принципы, законы изменения состояния изучаемых объектов и законы сохранения, физические постоянные. Следствия представляют собой применение основных законов для объяснения экспериментальных фактов, получение выводов и их экспериментальную проверку, практическое применение теории. Интерпретация предполагает установление границ применимости теории.

Структура физической теории

Вопросы для самопроверки

1. Что называют физическим законом? Приведите примеры физических законов. Кем и как они были установлены?

2. Приведите примеры границ применимости физических законов.

3. Какова роль теории в познании? Приведите примеры фундаментальных и частных теорий. Какие явления они объясняют?

4. Приведите примеры физических явлений и свойств тел, которые объясняются с помощью молекулярно-кинетической теории строения вещества, электронной теории, классической механики.

<<< К началу