Ce este fizica
Stiinta este un mod de cunoastere si intelegere a lumii, bazat pe convingerea ca exista o realitate fizica obiectiva: lucrurile nu sunt creatia imaginatiei noastre. Stiinta se bazeaza pe observatie. Spre deosebire de observatiile din arta sau religie, care sunt private si extreme de personale, observatiile stiintifice sunt facute intr-o maniera publica, adica astfel incit oricine poate, in principiu, sa le repete. Esenta stiintei consta in testarea experimentala a intreagii cunoasteri dobindite de catre aceasta. Experimentul este singurul judecator al adevarului stiintific.
Dar care este sursa acestui adevar? Experimentul insusi ne ajuta sa formulam legile, oferindu-ne indicii. Dar e este nevoie, de asemenea, de imaginatie pentru a crea, pornind de la indicii, marile generalizari, pentru a intrezari, sub multimea indiciilor, minunatele, simplele dar straniile tipare. Si, apoi, pentru a verifica experimental ca am facut alegerea corecta. Stiinta nu este un process simplu de colectare a faptelor si construire a teoriilor, este o activitate creativa care in multe privinte seamana cu alte activitati creatoare ale mintii umane.
Stiintele sunt impartite in doua mari categorii: stiintele vietii (life sciences) si stiintele fizice (physical sciences). Stiintele vietii cuprind diferitele domenii ale biologiei si disciplinele legate de sanatate, toate ocupindu-se cu organisme vii. Stiintele fizice studiaza comportarea materiei atit in sistemele vii cit si in sistemele care nu sunt vii. In stiintele fizice sunt incluse fizica, chimia, geologia, astronomia, oceanografia si meteorologia.
Fizica se ocupa cu principiile de baza ale universului, studiind materia, energia, spatiul si timpul, la cel mai fundamental nivel. Domeniul ei de cercetare se intinde de la cele mai mici parti din care sunt constituite nucleele atomilor pina la galaxiile ce formeaza universul. Cuvintul fizica isi are originea in limba greaca, insemnind natura.
Fizica este stiinta care sta la baza celorlalte stiinte ale naturii. Pentru o intelegere completa a chimiei este nevoie de cunoasterea fizicii atomilor. Fara principiile de baza ale fizicii si chimiei este imposibila intelegerea deplina a proceselor biologice. La inceputurile stiintei, fizica, chimia, astronomia, geologia si biologia nu erau separate, formind filozofia naturala. Pentru ca legile si principiile fizicii sunt valabile pentru toate fenomenele, avem astazi discipline stiintifice de granita, cum sunt biofizica, chimia fizica, astrofizica sau geofizica.
De asemenea, fizica sta la baza stiintelor ingineresti. Toate progresele tehnologiei moderne isi au inceputul in fizica. De la chirurgia cu laser la televiziune, de la calculatoare la frigidere, de la automobile la avioane si nave spatiale, fiecare echipament modern a pornit la un moment dat din laboratoarele fizicienilor. Fizica este azi baza unei parti uriase a economiei mondiale.
Fizica este organizata in jurul unui ansamblu de legi fizice. Ele ne ajuta sa prezicem si sa intelegem functionarea universului. Cel mai adesea, aceste legi sunt formulate folosind limbajul precis al matematicii. Pentru a face o predictie trebuie sa aplicam, la situatia particulara care ne intereseaza, legile fizicii ce descriu fenomenele implicate in acea situatie. Urmeaza calculul matematic ce conduce in final la predictia respectiva. De cele mai multe ori, aceste legi apar in fizica in felul urmator. Initial, cineva formuleaza o ipoteza care descrie tot ceea ce se stie in acel moment despre un fenomen anumit. Se verifica apoi ca acea ipoteza explica toate fenomenele de acelasi tip cunoscute. O ipoteza de succes explica, de obicei, lucruri ce erau neintelese inainte. Abia dupa ce trece toate aceste teste, ipoteza devine lege a fizicii.
In procesul prin care o ipoteza devine lege a fizicii este imposibil sa se demonstreze ca ea este absolut corecta. Este todeauna posibil ca experimente sau observatii ulterioare sa arate slabiciuni sau limitari ale legii respective. Acest pas face parte din procesul stiintific deoarece descoperirea unor asemenea slabiciuni duce la descoperirea unor legi noi si la o intelegere mai adinca a lumii. De fapt, tot ce stim la un moment dat este numai o aproximatie deoarece stim ca nu cunoastem toate legile. De aceea, lucrurile trebuie invatate pentru a fi ulterior dez-vatate sau, cel mai adesea, corectate.
Intelegerea lumii este, insa, mai dificila decit predictia pentru ca trebuie sa intelegem „de unde provin” legile. Desi construirea si verificarea ipotezelor poate sa ne conduca la legi ale fizicii, aceasta nu ne permite automat sa intelegem si de ce aceste legi sunt corecte, de ce natura functioneaza dupa acest set de legi si nu dupa altul. Prezicerea modului cum fuctioneaza lumea este o chestiune iar sa intelegem de ce functioneaza asa este o alta chestiune.