Номер 4, страница 9 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Введение. 1. Физика в познании вещества, поля, пространства и времени. Параграф 3. Эксперимент. Закон. Теория - номер 4, страница 9.

Условие.

4. Что означает преемственность фундаментальной физической теории?

Решение.

4. Что означает преемственность фундаментальной физической теории?

Преемственность фундаментальной физической теории, также известная как принцип соответствия, означает, что новая, более общая и точная теория не отбрасывает полностью старую теорию, а включает её в себя как частный или предельный случай. Новая теория должна объяснять все те явления, которые успешно описывала старая теория, и давать те же результаты в той области, где старая теория была подтверждена экспериментально.

Этот принцип гарантирует, что научное знание развивается поступательно, накапливаясь и уточняясь, а не путем полного отрицания предыдущих достижений. Новая теория расширяет границы применимости научного знания, описывая явления, которые были за пределами возможностей старой теории.

Яркими примерами принципа соответствия являются следующие переходы. Во-первых, механика Ньютона является предельным случаем специальной теории относительности Эйнштейна при скоростях, много меньших скорости света ($v \ll c$). Во-вторых, специальная теория относительности, в свою очередь, является частным случаем общей теории относительности при отсутствии сильных гравитационных полей. В-третьих, классическая механика является предельным случаем квантовой механики для макроскопических объектов, когда постоянную Планка можно считать стремящейся к нулю ($h \to 0$).

Таким образом, преемственность — это связь между старой и новой теориями, при которой старая теория сохраняет свое значение как предельный случай новой.

Ответ: Преемственность фундаментальной физической теории (принцип соответствия) — это принцип, согласно которому любая новая физическая теория должна включать в себя старую, хорошо проверенную теорию как предельный случай и давать те же результаты в области применимости старой теории.

5. Почему эксперимент является критерием правильности физической теории?

Эксперимент является критерием правильности (или, точнее, истинности) физической теории, потому что физика — это эмпирическая наука. Её главная задача — описывать и объяснять реальный мир, а не просто строить логически непротиворечивые математические модели. Связь теории с реальностью устанавливается именно через эксперимент.

Во-первых, на основе своих постулатов и математического аппарата физическая теория делает конкретные, проверяемые предсказания о том, как поведет себя физическая система в определенных условиях. Во-вторых, ученые ставят эксперимент — целенаправленно создают эти условия и с помощью приборов измеряют результаты. Эксперимент должен быть воспроизводимым, чтобы другие исследователи могли его повторить и получить схожие результаты. В-третьих, результаты эксперимента сравниваются с предсказаниями теории. Если результаты согласуются с предсказаниями (в пределах погрешности измерений), теория получает подтверждение. Это повышает уверенность в её правильности. Если же результаты систематически расходятся с предсказаниями, теория считается опровергнутой (фальсифицированной) или, по крайней мере, имеющей ограниченную область применимости. В этом случае теорию необходимо либо модифицировать, либо заменить.

Таким образом, эксперимент выполняет роль независимого и объективного "судьи", который выносит вердикт о жизнеспособности теории. Без экспериментальной проверки любая теория остаётся лишь гипотезой, набором идей, не имеющих подтвержденной связи с физической реальностью. Именно поэтому никакой авторитет ученого или красота математических формул не могут заменить экспериментальное подтверждение.

Ответ: Эксперимент является критерием правильности физической теории, так как физика — наука о природе, и любая теория должна описывать реальные явления. Эксперимент позволяет объективно проверить предсказания теории, сопоставив их с наблюдаемыми в реальности фактами. Совпадение предсказаний с результатами эксперимента подтверждает теорию, а расхождение — опровергает её или указывает на границы её применимости.