48. A világ megismerésének tudományos módszerei

A világ felépítésére és működésére vonatkozó kijelentések egy része igaz, másik része hamis.
A valóság a világ azon része, amelyekre vonatkozóan igazolható kijelentéseket tudunk tenni.
pl.
A Nap keleten kel és nyugaton nyugszik.
Nyáron melegebb van, mint télen.
A villámlást dörgés követi és sohasem fordítva.

A valóság megismerésének az első lépése a megfigyelés.

• Megfigyeljük mi van és mi nincs a környezetünkben.
• Megfigyeljük mi milyen a környezetünkben.
• Megfigyeljük mi mihez hasonló a környezetünkben.
• Megfigyeljük mivel mikor és hol mi történik a környezetünkben.

Ha a megfigyelést (tapasztalatszerzést) tervszerűen, laboratóriumi körülmények között végezzük, akkor kísérletről beszélünk. A kísérletek elméletek és törvényszerűségek igazságtartalmának vizsgálatára vonatkoznak. De ne rohanjunk ennyire előre! Nézzük a részleteket!

 A megfigyelésen alapszik az általánosítás és a megnevezés.
Azért, hogy mindenki ugyanazt értse egy adott fogalmon, ezért az adott fogalmat meg kell határozni (definiálni kell). A meghatározást definíciónak is nevezik.
pl.
TÉR = a dolgok egymásmellettiségét térnek nevezzük.
IDŐ = az események egymásutániságát időnek nevezzük.

Érdekesség:
A fizikában a legtöbb fogalom párokat alkot. (Ez a valóság duális szerkezetére utalhat).

MOZGÁS = a dolgok helyzetének, illetve helyének megváltozását mozgásnak nevezzük.
NYUGALOM = a dolgok helyzetének, illetve helyének állandóságát nyugalomnak nevezzük.

TEST = olyan áthatolhatatlan, zárt térrész, amelyet adott tulajdonságú anyaghalmaz tölt ki.
MEZŐ (ERŐTÉR) = olyan áthatolható, nyitott térrész, amely az adott testet veszi körbe és csak közvetve érzékelhető.

A fizika mint tantárgy elméletekbe szőtt törvényekről és ezek alkalmazásáról szól.

 ELMÉLET = olyan feltevés (hipotézis), amely megmagyarázza miért történnek úgy az események, ahogyan megfigyeljük őket. Az elméletek (tudományos paradigmák) egy ideig elfogadottak, majd a jobb elmélet leváltja őket.
TÖRVÉNYEK = olyan bizonyított kijelentések, amelyek a hogyan történnek a dolgokra vonatkoznak.



Mérhető tulajdonság keresése:

• tér esetén a hosszúság a mérhető tulajdonság
• idő esetén az időtartam a mérhető tulajdonság.

A mérhető tulajdonságok mellett vannak olyan tulajdonságok is, amelyeket ki tudunk számolni. Ezeket számítható tulajdonságoknak hívjuk.
pl.
felszín-, térfogatszámítás, sebességszámítás.

A mérhető és a számítható tulajdonságokat fizikai mennyiségeknek (fizikai paramétereknek) nevezzük.

A fizikában a törvényeket feltételes kijelentések formájában szokás megfogalmazni. Ezeknek a szerkezete a következő:

 HA feltétel, AKKOR következmény.

HA a test ilyen és ilyen mozgást végez, AKKOR ilyen és ilyen paraméterei között ilyen és ilyen mennyiségi kapcsolat van.

 Mennyiségi kapcsolatok fajtái:
egyenes arányosság: ha az egyik mennyiség kétszeresére, háromszorosára nő, akkor a másik mennyiség is kétszeresére, háromszorosára nő. Hányadosuk állandó.
fordított arányosság: ha az egyik mennyiség kétszeresére, háromszorosára nő, akkor a másik mennyiség felére, harmadára csökken. Szorzatuk állandó.

pl.
Ha egy test egyenes vonalú egyenletes mozgást végez, akkor a megtett út és a megtételéhez szükséges idő egyenesen arányos egymással, vagyis a hányadosuk állandó.

A feltétel meghatározza a törvényszerűség vagy az elmélet érvényességi körét.
pl.
A Newton mechanika csak a kis sebességgel mozgó testekre vonatkozik. Einstein relativitáselmélete viszont már kiterjed a nagy sebességekre is.

Látványos kísérlet: