ВВЕДЕНИЕ

Каждый шаг в изучении природы – это всегда только приближение к истине, поскольку не все еще законы природы открыты. Наблюдение, размышление и опыт – вот что составляет научный метод. Принцип науки состоит в следующем: пробный камень всех наших знаний – опыт. Опыт, эксперимент – это единственный судья научной "истины".

Физика – самая всеобъемлющая из всех наук, ее влияние существует на большинство наших представлений о природе. Например, самое значительное влияние испытывает химия. На ранних этапах развития, когда химики открывали новые элементы и синтезировали новые вещества, о физических закономерностях, лежащих в основе химических реакций, можно было не задумываться. Однако после открытия Периодической системы Менделеева появилась необходимость более глубокого понимания свойств атомов и молекул. Поэтому к настоящему времени неорганическая химия как наука свелась к физической и квантовой химии. Физическая химия изучает скорости и механизмы реакций. Квантовая химия позволяет понять, что происходит с атомами и молекулами при их объединении в химические соединения, почему такие объединения вообще возможны. Проникновение физических подходов и методов исследований в органическую химию, имеющую дело с более сложными молекулами и веществами, привело к тому, что стали понятными многие закономерности функционирования биологических систем.

Интересен вопрос о взаимодействии физики и биологии. Именно при изучении количества тепла, выделяемого и поглощаемого живым организмом, Майер открыл закон сохранения энергии. Можно сказать, что биология здесь повлияла на физику. Однако далее биологам потребовалось знание основных физических закономерностей и методов, потребовались точные физические приборы и установки. Действительно, изучая любой организм, можно заметить множество физических явлений. Например, циркуляция крови подчиняется законам течения жидкостей, глаз устроен как высокочувствительный оптический прибор, движение подчиняется законам механики, органы слуха устроены по законам акустики, и многое другое. Так, распространение информации о каком-либо событии сопровождается перемещением по нервам электрического импульса. Важнейшие события последнего времени в биологии и медицине сопровождаются все большим применением новейших физических методов: электронной микроскопии сверхвысокого разрешения, ядерного магнитного резонанса, рентгеновской томографии. Структура ДНК – носителя наследственной информации индивидуального организма – была расшифрована с помощью рентгеноструктурного анализа, метода, традиционно применяемого для исследования структуры кристаллов. В настоящее время идет грандиозная работа по расшифровке генома человека. Клонирование живых организмов, вообще, вмешательство в устройство клетки невозможно без высококлассных оптических приборов и особых миниатюрных инструментов.

Астрономия старше физики. Фактически наблюдение за движением звезд и планет стимулировало открытие первых законов физики. Из астрономических наблюдений, которые со временем обогатились новыми физическими приборами, такими, как спектроскоп, стало ясно, что и все звезды и планеты в наблюдаемой части Вселенной устроены из тех же элементов, что и Земля. Удалось понять, что источник энергии Солнца и других звезд – это термоядерные реакции.

Наиболее многообразна связь физики с техникой. Устройство любой машины или механизма, например, паровоза, автомобиля, самолета, опирается на знание законов механики, молекулярной физики, аэродинамики и т.д. Компьютер – средоточие знаний по физике твердого тела, материаловедению, электричеству и магнетизму, электронике, математике и др.