|
|
עמוד:44
4 . 1 על טבע התיאוריה הפיסיקלית המתמטיקה מבוססת על אקסיומות ( הנחות יסוד ) ומשפטיס הנגזרים מהן בעזרת הוכחות מדויקות מבחינה לוגית . זו המתכונת שבה פיתח אוקלידס את הגיאומטריה לפני אלפיים שנה , וזו דמותה של כל תיאוריה מתמטית שפותחה מאז ועד היום . הפיסיקה , לעומת זאת , מבוססת בעיקר על הניסוי והתצפית . מסקנותיה נובעות ממדידות זהירות ושיטתיות , שבעזרתן מנסים להגיע למודל , או לתמונה , של העולם שבו אנו חיים , ואף להסביר את הסיבתיות בתהליכים השונים . נבהיר הבדל זה בין המתמטיקה לפיסיקה בעזרת דוגמא . נניח שמתמטיקאי בוחן משולשים רבים , ומוצא שבכל אחד מהם סכום הזוויות הוא . 180 ° זו בוודאי לא תהיה בעיניו עילה מספקת לנסח משפט הקובע כי "סכום הזוויות במשולש הוא . " 180 ° רק אם תימצא הוכחה כללית שאינה נסמכת על משולש מסוים זה או אחר , אפשר יהיה לנסח משפט כזה . לעומת זאת , נניח שפיסיקאי מודד את המטען החשמלי של האלקטרון ומקבל ערך מסוים , ושאותה תוצאה מתקבלת שוב ושוב עבור אלקטרונים רבים . הפיסיקאי לא יהסס לפרסם את ממצאיו בצורת משפט הטוען כי "המטען של האלקטרון הוא " ... למרות שמדידותיו נעשו לגבי מספר מוגבל של אלקטרונים , ולמרות שאין לו הוכחה כללית שזהו אכן מטענו של כל אלקטרון . יחד עם זאת , יש גם צדדים דומים למתמטיקה ולפיסיקה , משום שהפיסיקה נעזרת בהגדרות ובשיטות הוכחה מתמטיות . יש לדעת כי תפקידה של הפיסיקה אינו מסתיים בביצוע ניסוי , או במדידה מוצלחת של גודל זה או אחר . למעשה זהו רק צעד ראשון בתהליך ארוך , שמטרתו היא ניסוח תיאוריה שתקשר בין תוצאות ניסיוניות רבות ומגוונות . התיאוריה היא מעין תמונה מפושטת של העולם , והיא בנויה כדוגמת תיאוריה מתמטית : יש בה מספר קטן של חוקי יסוד , פשוטים ככל האפשר , שמהם מפתחים נוסחאות וחוקים המתארים מגוון רחב של תופעות . פיתוח הנוסחאות והחוקים הללו , בהסתמך על חוקי היסוד , נעשה בצורה דומה לדרך שבה מפתחים במתמטיקה משפטים ( תאורמות ) בהסתמך על משפטים אחרים ועל אקסיומות . המתמטיקה היא אפוא השפה שבה משתמשים הפיסיקאים . יש לזכור , עם זאת , שהמבחן העליון של כל תיאוריה פיסיקלית הוא הניסוי . כשמתגלה סתירה בין מסקנותיה של תיאוריה פיסיקלית , אסתטית ומושלמת למראה ככל שתהיה , לבין תוצאות ניסויות , אות הוא כי יש לשפר את התיאוריה או להחליפה בטובה ממנה . הבדיקה המתמדת של כל תיאוריה פיסיקלית בעזרת ניסויים חדשים או משופרים , והחיפוש אחר תיאוריות חדשות שיתארו בצורה מדויקת יותר את המציאות , הם המניע העיקרי להתקדמות העצומה שחלה , במאות השנים האחרונות , בהבנתנו את העולם הסובב אותנו . פרק : 4 מדידות ויחידות פיסיקליות
|
|