Мобильная версия пока недоступна

В своих рассуждениях и теориях физика очень часто использует модели. Как и всё, перечисленное в этом уроке, модель — не специфический инструмент только физики, но часть научного метода большинства наук, особенно, естественных. Но физика пользуется им особенно активно. Модель — это упрощённое представление некоторого объекта, в котором отбрасываются менее значительные его свойства, а внимание сосредотачивается только на самых значимых.

Большой интерес физики к моделям связан с тем, что физика — наука расчётная. Она почти никогда не ограничивается простым описанием явления, но как правило стремится дать точное количественное предсказание. Недостаточно сказать "брошенное тело упадёт", физическая теория стремится предсказать где именно и через какое время после броска оно упадёт, какую скорость будет иметь в момент приземления и так далее. И чтобы рассчитать всё это, нужно иметь определённое представление о свойствах брошенного тела и окружающей его среды. Но все свойства учесть невозможно, ведь на любом, даже самом простом событии, сказывается влияние чуть ли не всего мира. Поэтому физика всегда стремится отделить более важные параметры от малозначительных деталей. И вот эти-то наиболее важные черты исследуемого объекта и образуют его физическую модель.

Будет ли влиять на полёт брошенного камня его форма? А цвет? Его масса? Направление и скорость изначального броска? Удивительно, но на все эти вопросы ответ "Да". Но, наверное, даже без глубокого знания физики легко догадаться, что масса камня будет влиять на его полёт гораздо в большей степени, чем его цвет. А самым сильным влиянием будет направление и скорость изначального броска. Мы увидим, что простейшую модель такого броска, неплохо согласующуюся с экспериментом, можно составить, учитывая только направление и скорость броска, и даже не интересуясь ни формой, ни размером, ни тяжестью камня. Но если мы хотим получить более точный результат — придётся учесть массу. Ещё более точный — форму камня. А уж учитывать его цвет в большинстве случаев будет совсем безумием, хотя строго говоря и он может оказать крохотное влияние на полёт брошенного тела. Однако, прежде него пришлось бы учесть погоду (особенно, силу и направление ветра), вращение Земли и широту, на которой был брошен камень, влияние Луны и множество других факторов, чрезвычайно слабых, но всё-таки более серьёзных, чем цвет брошенного предмета. Никогда не стоит составлять физическую модель, учитывающую более слабые факторы, но упускающую из виду более сильные.

Модели могут быть более простыми (но менее точными) и более сложными (и более точными). По мере изучения физики мы будем двигаться от первых ко вторым. Составление грамотной физической модели — великое искусство, одно из самых важных и сложных в физике.