Номер 5, страница 9 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

5. Почему может произойти смена одной физической теории другой теорией?

Смена одной физической теории другой является естественным и ключевым процессом в развитии науки. Это происходит по нескольким основным причинам, которые отражают саму суть научного метода – постоянное стремление к более точному и полному описанию реальности.

Обнаружение новых фактов, противоречащих старой теории

В основе любой научной теории лежат экспериментальные данные и наблюдения. Теория считается состоятельной до тех пор, пока её предсказания согласуются с результатами экспериментов. Однако, если появляются новые, многократно проверенные факты, которые старая теория не может объяснить или которым она прямо противоречит, возникает научная проблема. Такие необъяснимые явления (аномалии) ставят теорию под сомнение и стимулируют поиск нового, более адекватного объяснения. Классический пример – неспособность классической физики объяснить спектр излучения абсолютно черного тела (так называемая «ультрафиолетовая катастрофа»), что привело к созданию квантовой теории.

Появление более общей и точной теории (принцип соответствия)

Новая теория, как правило, не просто отвергает старую, а показывает границы её применимости. Согласно принципу соответствия, новая, более общая теория должна включать в себя старую теорию как частный, предельный случай. Она должна успешно описывать не только новые явления, но и весь тот круг явлений, который хорошо объясняла предыдущая теория. Например, общая теория относительности Эйнштейна не отменила закон всемирного тяготения Ньютона. Она показала, что теория Ньютона является прекрасным приближением для случаев слабых гравитационных полей и малых скоростей, но перестает работать в сильных полях и при скоростях, близких к скорости света. В условиях Земли теория Ньютона остается достаточно точной для большинства практических задач.

Стремление к простоте и объединению (принцип экономии мышления)

Иногда новая теория может быть принята, потому что она является более простой, изящной и обладает большей предсказательной силой при меньшем количестве исходных положений (этот принцип известен как «бритва Оккама»). Наука стремится к созданию единой картины мира. Поэтому теории, которые способны объединить ранее разрозненные области знания и объяснить их с единых позиций, считаются более фундаментальными. Яркий пример – теория электромагнетизма Максвелла, которая объединила электричество, магнетизм и оптику, показав, что свет является электромагнитной волной.

Технологический прогресс

Развитие технологий и создание новых, более чувствительных и точных измерительных приборов (таких как ускорители частиц, космические телескопы, детекторы гравитационных волн) позволяют проводить эксперименты в ранее недоступных областях. Эти эксперименты могут вскрыть новые факты, которые не укладываются в рамки существующих представлений и требуют пересмотра фундаментальных теорий.

Таким образом, смена физических теорий – это не хаотичный процесс, а закономерный этап научного познания, ведущий к построению все более глубокой и точной модели Вселенной.

Ответ: Смена одной физической теории другой может произойти из-за обнаружения новых экспериментальных фактов, которые старая теория не может объяснить; появления новой, более общей и точной теории, которая включает старую как частный случай; стремления науки к более простым и унифицированным объяснениям; а также благодаря технологическому прогрессу, позволяющему проводить более точные и сложные эксперименты.