Природа - увод
КАКВО ПРЕДСТАВЛЯВА ФИЗИКАТА?
Някога всички явления в природата грубо се деляли на класове – топлина, електричество, механика, магнетизъм, свойства на веществата, химически явления, светлина (или оптика), рентгенови лъчи и т. н. Целта, обаче, е в това, да се разбере цялата природа като различни страни на една съвкупност от явления. В това е задачата на фундаменталната теоретична физика на днешния ден: да се открият законите, стоящи зад опита, обединяващи тези класове. Физиката изучава и описва процесите и явленията в света, които са зависими от неговата атомна или субатомна структура. Това означава, че законите на физиката, открити вследствие на много наблюдения, размишления и опити, важат както за най-малките частици, невидими с просто око, така и за далечните галактики. За да може цялото това знание, натрупано през хилядите години човешка история, да бъде подредено и изучавано от хората, отделните области от физиката се изучават в различни раздели: Механика, Електричество, Оптика, Вълни, Ядрена физика, Квантова електроника и т.н. Правилно разбрана, физиката е проста. Но тази простота се постига, само ако се използват предварително добре разяснени понятия. Понятията са простичките думи, които използваме, като тяло, материална точка и др., вместо да описваме поотделно всяко нещо – така с малко думи описваме много неща. Например, понятието тяло. Тялото е къс от дадено вещество, което може да има форма и размери, които да измерим. (Веществото няма форма и размери). Докато в бита "предметът" е нещо "мъртво", в смисъл че не ни говори особено за своите свойства. Тялото, обаче има най-различни характеристики, част от които може да са физични величини; тялото може да променя положението си – да се движи; тялото може да действа върху други тела, по-точно – да взаимодейства с друго тяло и т.н. И, ако приемем определението, че животът е движение, то излиза, че тялото във физиката е много, много живо. То не само може да се движи, но и да създава движение, действайки върху другите тела. Телата имат различни свойства и характеристики, които можем да измерим количествено. За да можем да опишем всичко, което става с телата на физичен език, използваме физични величини. Характеристика на тела и вещества, която се определя чрез измерване или пресмятане и се изразява с число и мерна единица, се нарича
ФИЗИЧНА ВЕЛИЧИНА. За да можем да използваме физичните величини, ние им даваме: а) определение – то пояснява точно какво характеризира дадена величина б) означение – това е буквата, с която означаваме дадената величина в езика на физиката. (Езикът на физиката се състои от подредени в математични равенства букви, които наричаме формули. Този език е интернационален, учи се като всеки друг език, но е далеч по-прост и ясен. Най-често означенията са взети от латинската азбука, тъй като в средните векове латинският език е бил езикът на науката. Понякога означенията са с гръцки букви, доколкото първи научни познания черпим именно от древните гърци.) в) измерителна (мерна) единица – най-често това е еталонна мярка, като метър или килограм, но мерната единица може и да се изразява чрез други мерни единици като например метър в секунда. За удобство на физиците, е създадена Международна система за мерните единици – Системата СИ. За всяка физична величина е дадена мерна единица в системата СИ. Еталонните мерки, като еталонът за тяло с маса единица например, се пазят в град Севър край Париж. В обществото мерим дължината в България в метри, а в Англия в ярдове и така цифровата стойност не ни говори нищо. В системата СИ мерната единица за дължина е метър: m. г) уред за измерване (или начин за определяне на стойността на величината) д) връзка с другите величини (физична формула). Физичната величина е количествена характеристика на телата и процесите и явленията, в които те участват, но самата тя също може да има различни характеристики (направление, посока, приложна точка, големина, например), които се уточняват, когато я въвеждаме. Едва тогава можем да я използваме.