Физика с 0

Предисловие

0.1 Для кого написана эта книга *

Эта книга посвящена основам («азам») физики — науки о природе (по-гречески фиcис (φυσις) — природа). В XXI веке основой физики является так называемая стандартная модель элементарных частиц, из которых по законам теории относительности и квантовой теории построено всё сущее.

К сожалению, существующие введения в эти науки из-за их математической сложности недоступны не только школьникам, но и большинству преподавателей физики.

Эта маленькая книжечка — попытка максимально просто и кратко изложить основы теории относительности (с её главной константой c) и квантовой механики (с её главной константой ħ). Я отчётливо понимаю, что не могу написать её так, чтобы она была понятна человеку, не знающему физики. Поэтому книжка адресована прежде всего профессиональным физикам (особенно молодым) в надежде на то, что кто-то из них использует изложенные в ней идеи при написании простых курсов современной физики и научно-популярных книг и статей.

В отличие от научно-популярных книг, эта книга широко использует математические формулы. Но в отличие от формул в университетских учебниках, формулы, отобранные для этой книги, настолько просты, что для их понимания достаточно знания элементарной математики в объёме средней школы. Поэтому я уверен, что многие страницы книги будут понятны даже подросткам (соответствующие разделы помечены знаком *) и помогут тем из них, кто интересуется физикой, постепенно расширять свой научный кругозор. Для этого книга снабжена подробным указателем. Разумеется, из-за своего маленького формата путеводитель не может заменить учебника.

При очень больших скоростях поступательного движения, близких к скорости света c, и очень малых величинах, характеризующих вращательное и колебательное движение, близких к кванту Планка ħ, элементарные частицы материи обладают совершенно необычными свойствами. Но именно необычность их свойств делает окружающий нас мир таким, каков он есть.

Одно из самых лучших научных описаний мира, основанных на теории относительности и квантовой механике, содержится в фундаментальных монографиях Вайнберга , , . Чтобы рассказать о самом существенном в этих науках, мне пришлось отбирать не только самые простые формулы, но и отказаться от упоминания многих сложных понятий, разъяснению которых посвящены эти и многие другие курсы современной физики.

0.2 О содержании отдельных глав

В теории относительности фундаментальным является соотношение между энергией E, импульсом p и массой m свободной частицы. Как подробно разъясняется в главе 4, это соотношение позволяет с единой точки зрения понимать как свойства безмассовых частиц света — фотонов, так и свойства массивных частиц (масса которых отлична от нуля), например, электронов. Согласно квантовой механике, все частицы одного сорта, например, все электроны во вселенной, абсолютно тождественны.

Соответсвенно должны быть одинаковы их массы.

К сожалению, широко распространённое в научно-популярной литературе уравнение E = mc2, интерпретируемое как зависимость массы частицы m от её скорости v, даёт ложное представление о том, что такое масса.

Закрепляется это ложное представление тем, что массу называют массой покоя и обозначают m0, что разрывает связь между теорией относительности и механикой Ньютона, являющейся предельным случаем теории относительности при малых скоростях.

Фундаментальную роль в устройстве природы играет спин (т. е. собственный угловой момент) частицы. Как объясняется в главе 5, величину спина обычно выражают в единицах ħ. Частицы, спин которых равен целому числу ħ, называются бозонами. Частицы, спин которых равен полуцелому числу ħ, называются фермионами. Поведение частиц в системе, состоящей из двух или большего числа фермионов радикально не похоже на поведение частиц в системе, состоящей из двух или большего числа бозонов.

Как рассказано в главе 9, свойства атомов в Периодической системе элементов определяются тем, что спин электрона равен ½ħ.

Спин фотона равен 1ħ. Электроны взаимодействуют друг с другом и с другими электрически заряженными частицами, обмениваясь фотонами. (Теория взаимодействия фотонов с электронами называется квантовой электродинамикой (КЭД). КЭД является наиболее совершенной теорией, проверенной на опыте с точностью до десяти значащих цифр.) Аналогично, обмен гравитонами — безмассовыми частицами со спином 2ħ — объясняет гравитацию.

В отличие от изложения большинства учебников по квантовой механике, в основу нашего изложения положено не сравнительно сложное понятие волновой функции физической системы (например, атома), а гораздо более простое понятие элементарного квантового состояния этой системы (например, уровня атома), которое характеризуется значениями нескольких квантовых чисел. Смотрите главу 5.

Как показано в главе 6, это позволяет ввести амплитуду перехода между двумя квантовыми состояниями.

Квадрат модуля амплитуды определяет вероятность перехода (распада возбуждённого состояния атома с испусканием фотона) для ансамбля одинаковых состояний.

При этом распад конкретного атома — процесс абсолютно случайный, и момент времени, когда произойдёт этот распад, в принципе предсказан быть не может. Такой подход устраняет многие трудности интерпретации квантовой механики, связанные с проблемой измерения (редукции волновой функции).

С другой стороны, он даёт возможность выделить те квантовые аспекты, которые не связаны с процедурой измерения, и тем самым выйти за рамки представлений о квантовой механике как о науке, только связывающей результаты измерений.

Ещё одно отличие этой книги заключается в том, что в ней обычное гравитационное взаимодействие рассматривается как квантовый процесс обмена гравитонами.

Константа Ньютона GN вместе с константами ħ и c определяет так называемую массу Планка mP = (ħc/GN)1/2 ≈ 2,2·10–5 грамм. Теория, описывающая гравитационное взаимодействие при энергиях порядка mPc2, пока не построена, но при всех доступных опыту энергиях правильность описания гравитации как обмена гравитонами подтверждается опытом. Смотрите главу 16.

0.3 Два маяка *

Я пишу эту книгу в надежде, что даже частичное знакомство с ней будет полезно молодым людям и поможет им найти своё место в этом быстро меняющемся и во многом очень непонятном мире. Моя основная мысль заключается в том, что истина существует и к ней можно подойти гораздо ближе, чем это кажется многим. В физике есть несколько незыблемых и простых истин, доступных всем думающим людям. Эти истины добыты человечеством при изучении природы в основном в течение последних ста лет.

На первый взгляд, наука так разрослась, разветвилась и специализировалась, что усвоить её основы неспециалисту , стремящемуся понять, как устроен мир, невозможно.

Стремительное развитие интернета обрушивает на нас небывалые потоки информации и дезинформации. Разобраться в них нельзя, если не усвоить физический смысл констант c и ħ. Эти две мировые константы, как две путеводные звезды, помогут Вам найти свой путь к пониманию природы. Выбор именно этих самых фундаментальных констант природы в качестве научных маяков позволит Вам постепенно находить единомышленников и устанавливать критерии истины в конкретных ситуациях.

Ньютон сравнивал себя с мальчиком, стоящим на берегу океана непознанного. С тех пор физика неизмеримо выросла, и область познанного стала огромной. Некоторые современные учёные считают, что область непознанного стала меньше области познанного. Не знаю, так ли это, но считаю очень важным отделить то, что твёрдо установлено, от того, что лишь кажется правдоподобным.

Необходимо отделять хорошо установленные и понятые явления и свойства (такие, например, как свойства атомов и их ядер или основные свойства Солнечной системы) от гораздо более сложных вопросов (таких, как возникновение Вселенной или поведение гравитационного взаимодействия на планковской шкале, где оно сильнее всех других взаимодействий). Такие теории как механика Ньютона, электродинамика Максвелла, квантовая механика, теория относительности, будут справедливыми всегда. Здесь возможны лишь такие прояснения, которые не меняют основных математических соотношений между физическими величинами, но уточняют область применимости этих соотношений и обосновывают выбор входящих в них величин. В отличие от этого, слишком далёкие теоретические экстраполяции могут не подтвердиться дальнейшими измерениями.

Глава 1. Основы основ

1.1 Об интуиции *

Цель этой книги — на ста с чем-то страницах объяснить, каким образом современная физика элементарных частиц позволяет понять, как устроен окружающий нас мир. В основе всего мироздания лежат две мировые константы: максимальная скорость прямолинейного и равномерного перемещения c и минимальный квант вращательного и колебательного движения ħ. Слова «прямолинейное равномерное» наводят на мысль о неограниченном, бесконечном движении в пространстве и о линейности времени (философия Запада). Вращение говорит нам о цикличности времени и ограниченности, финитности движения (философия Востока).

Я буду говорить не о философии, а о том, как физики количественно описывают свои наблюдения и опыты, опираясь на интуицию. Основная трудность современной физики заключается в том, что понятия максимальной скорости и минимального кванта для тех, кто не занимается фундаментальной физикой, крайне антиинтуитивны.

1.2 Пространство и время *

Наше пространство трёхмерно: любой наблюдатель может представить себе систему координат — три взаимно ортогональных оси: сзади-вперёд (x), слева-направо (y), снизу-вверх (z).Себя наблюдатель обычно помещает в начало координат.

Пусть наблюдатель следит за движущейся частицей.

Положение частицы в момент времени t он характеризует радиус-вектором r с его тремя координатами: x; y; z.

Систему координат плюс время t называют системой отсчёта. Все точки в пространстве и времени равноправны: пространство и время однородны. Кроме того, пространство изотропно: тройку осей можно ориентировать произвольным образом. При этом модуль радиус-вектора не меняется: r ≡ |r| = const.

1.3 Материя и вещество *

Любое изменение в движении или поведении частицы — это акт проявления элементарных (т. е. самых маленьких и неделимых) частиц материи. Мы начнём с трёх элементарных частиц материи: фотона γ, электрона e и протона p. Выясним сначала, как в результате их взаимодействия появляется простейший атом водорода. Затем рассмотрим другие атомы и, постепенно углубляясь, познакомимся с остальными элементарными частицами.

До сих пор в литературе нет единой точки зрения на то, что называть веществом, а что материей. Многие авторы называют материальными частицами только те частицы, у которых есть масса. Достаточно вспомнить термин «материальная точка» который широко используется многими авторами (см. например книгу Вайнберга ), когда речь идёт о «массивных точках» — телах, размерами которых в той или иной задаче можно пренебречь.

Фотоны для этих авторов — это частицы не материи, а радиации. Вопрос о том, что как называть, постепенно решится. Пока же я буду называть все частицы, включая фотоны, частицами материи. А веществом буду называть атомы и всё, что построено из них.

1.4 Движение *

Движение — это перемещение частицы в пространстве.

Если движение поступательное (т. е. равномерное и прямолинейное), то скорость v перемещения определяется формулой v = r/t, где r — пройденный путь, а t — время, затраченное на него. Определение скорости в случае произвольного движения будет дано немного позднее.

Глава 3. Минимум математики

3.1 Царица, служанка и барьер *

Говорят, что математика является царицей и служанкой всех естественных наук. Она же является и мощным барьером при знакомстве с этими науками. Именно поэтому в научно-популярных книгах и статьях принято не пользоваться математическими обозначениями. Мне кажется, что объяснить современную физику без математики невозможно. Я постараюсь обойтись минимумом математических знаний. Но этот минимум необходим.

3.2 Четыре действия школьной математики и мнимая единица *

Для понимания законов природы нам понадобятся два типа арифметических действий: 1) сложение/вычитание, 2) умножение/деление, и два типа алгебраических действий: 3) возведение в степень, и 4) логарифмирование. Послед нее нам понадобится не скоро. Также необходимым будет понятие мнимой единицы i = √(–1) и комплексного числа.

3.3 Степени десяти *

При изучении природы мы постоянно сталкиваемся с очень большими или очень маленькими числами, которые удобно изображать с помощью степеней десяти. Так, скорость света равна 3·105 км/с = 3·108 м/с, а размер атома порядка 10–10 м. В отличие от авторов научно-популярных книг, я не буду использовать выражения типа «тысячные миллионные доли», а буду писать 10–9.

3.4 Префиксы степеней десяти

Многие физические термины включают в себя следующие префиксы:

Русская приставка Десятичный множитель Международное обозначение Русская приставка Десятичный множитель Международное обозначение
Дека 101 da Деци 10–1 d
Гекто 102 h Санти 10–2 c
Кило 103 k Милли 10–3 m
Мега 106 M Микро 10–6 μ
Гига 109 G Нано 10–9 n
Тера 1012 T Пико 10–12 p
Пета 1015 P Фемто 10–15 f
Экза 1018 E Атто 10–18 a
Зетта 1021 Z Зепто 10–21 z
Йотта 1024 Y Йокто 10–24 y

3.5 Дифференцирование и интегрирование

При произвольном движении скорость движения определяется как производная от расстояния по времени: v = dr/dt: Величина dt означает достаточно маленькую («бесконечно малую») разность между двумя очень близкими моментами времени. Аналогичный смысл имеет dr — это разность между двумя близкими точками в пространстве. При этом бесконечно малое расстояние между двумя точками в пространстве делится на бесконечно малый промежуток времени, давая в результате конечную скорость движения. Эта операция называется дифференцированием. Интегрирование является операцией, обратной дифференцированию: r = ∫vdt. Пока эти операции нам не понадобятся. Читателю, как знакомому с понятиями дифференцирования и интегрирования, так и не знакомому с ними, очень полезно время от времени заглядывать в замечательную книгу Якова Борисовича Зельдовича .

3.6 Матрицы

Ещё при изучении квантовой механики нам придётся познакомиться с матрицами. Особо важную роль играют матрицы Паули и матрицы Дирака.

Глава 27. Заключительные замечания

27.1 «Солнце всходит и заходит» *

Недавние опросы населения в России и США обнаружили, что многие люди в обеих странах считают, что не только Луна, но и Солнце вращаются вокруг Земли. То, что Солнце всходит и заходит (вращается вокруг нас) это не ошибка, это поверхностная правда, которая во многом справедлива и для многих людей достаточна. Для человека, никогда не совершавшего далёких путешествий, во многом достаточно представление, что Земля плоская. Тот, кто совершил межконтинентальный перелёт, мог убедиться, что Земля — шар, но по-прежнему может считать, что Солнце является её спутником. Но есть и более глубокая правда: Земля — шар, Луна — меньший шар, который вращается вокруг Земли, и вместе они вращаются вокруг Солнца.

В повседневной жизни можно обходиться поверхностными правдами. Но это совершенно недопустимо при преподавании современной астрономии и физики. Когда профессор убеждает своих студентов, что в Большом Адронном Коллайдере масса протона возрастает в тысячи раз, он не проповедует поверхностную правду о каждодневной жизни, а закладывает ложные понятия, основанные на пресловутой формуле E = mc2, в представления своих студентов об основах теории относительности (см. книгу и статью ).

27.2 О преподавании физики *

Современная техника, квантовая и релятивистская, наглядно демонстрирует, что в основе своей квантовой и релятивистской является сама природа. Это — основной урок ХХ века. Всё большее число людей сознаёт, что мы живём в эпоху квантовой и релятивистской цивилизации. Поэтому простой взгляд на мир, не противоречащий современной физике, должен быть доступен максимальному числу людей с самого раннего возраста, даже тем , кто никогда не станет физиком. Только так можно будет избежать глобальной катастрофы.

27.3 О трагической судьбе SSC *

В последние десятилетия ХХ века стало ясно, что основной нерешённой задачей физики высоких энергий является исследование хиггсовского сектора Стандартной модели. В регулярно публикуемом «Обзоре свойств частиц» в 1990 году можно было прочесть на стр III.12 о планах физического пуска трёх протон-протонных коллайдеров: 1) Ускорительно-накопительного комплекса UNK (3 ТэВ, 1995?), 2) Большого адронного коллайдера LHC (8 ТэВ, 1996?), 3) Сверхпроводящего суперколлайдера SSC (20 ТэВ, 1999), которым предстояло решить эту задачу. У двух первых из них даты пуска сопровождались вопросительными знаками. У третьего — Сверхпроводящего суперколлайдера SSC, который должен был иметь самую высокую энергию — 20 ТэВ в каждом пучке, вопросительного знака не было. Строительство тоннеля для этого коллайдера — кольца диаметром 87 км — шло полным ходом у городка Ваксахачи вблизи Далласа. Если бы этот проект был осуществлён, Стандартная модель элементарных частиц, возможно, перестала бы быть моделью, а стала бы законченной теорией. А может быть, что ещё интересней, было бы обнаружено существование «новой физики», не укладывающейся в рамки стандартной модели. Но в 1993 году конгресс США при обсуждении бюджета на 1994 год отправил на дно этот строившийся флагман физики высоких энергий, что нанесло сильнейший удар по развитию физики элементарных частиц (см. письмо Клинтона , так и не получившее статуса пресс-релиза Белого дома). В автобиографии Клинтона обсуждение бюджета описано, но SSC не упоминается. Зато в 2011 году он посвятил заключительную часть своей лекции в Давосе SSC (LHC) (см. ).

За пару лет до закрытия SSC в России были прерваны работы по строительству Ускорительно-накопительного комплекса УНК, в котором должны были сталкиваться протонные пучки с энергией 3 ТэВ. Из Тэвных машин долгие годы (1985–2011) успешно работал лишь Тэватрон в США. В нём сталкивались пучки протонов и антипротонов с энергией 1 ТэВ.

27.4 LHC и перспективы *

Как сказано выше (в главе об электрослабой модели), сейчас поиски хиггсов ведутся на Большом адронном коллайдере LHC. Пока обнаружить хиггсы не удалось.

Возможно, что в ближайшем будущем их удастся найти на LHC. Это конечно будет триумфом электрослабой модели. Но в известном смысле гораздо интереснее будет, если на LHC будет доказано, что хиггсов с массами легче 1 ТэВ не существует. Это означало бы, что W- и Z-бозоны при энергиях существенно выше, чем 1 ТэВ, взаимодействуют по-настоящему сильно, и описать их поведение в рамках теории возмущений нельзя. Для экспериментального исследования таких взаимодействий понадобился бы коллайдер масштаба SSC или ещё большей энергии. В существующей электрослабой модели, основанной на теории возмущений, существует около двух дюжин параметров, численные значения которых мы объяснить (т. е. вычислить) не можем. Возможно это удастся сделать, если выйти за рамки теории возмущений.

27.5 О сути и истине в науке *

Мне кажется, что большинство людей не понимает сути современной науки не потому, что эта суть непостижима.

Конечно понять хоть что-нибудь до конца нельзя. Но иметь правильное представление о природе можно и нужно. Если отобрать в современной физике главные идеи, то можно объяснить ученику, как устроен окружающий его мир.

К сожалению, профессорам трудно договориться между собой о том, какие идеи в физике являются главными.

Меня поражает неспособность многих профессиональных физиков признать, что в специальной теории относительности масса не зависит от скорости, и терпимость тех из них, кто не сомневается в том, масса не зависит от скорости, к тому, чтобы их детей и внуков продолжали учить, что масса зависит от скорости.

Ещё больше меня поражает почти всеобщее восприятие квантовой механики как науки, сквозь призму которой наш мир выглядит призрачно зыбким. А ведь именно благодаря квантовой механике он так прочно устроен.

Мне кажется предвзятым отношение многих физиков к вопросу о гравитации и гравитонах. Сегодня очень модно (см. Например , ) объяснять всё — от свойств элементарных частиц до фазовых переходов — с помощью чёрных дыр и суперструн. Возможно, что со временем такая Теория Всего (TOE — Theory of Everything) и будет создана, но пока в ней ещё слишком много недоделанного и не существует экспериментальных данных, подтверждающих справедливость ТОЕ. Так что не с изучения этой недостроенной теории должен начинать своё знакомство с физикой школьник.

А вот начинать его с твёрдо установленных основных констант природы — скорости c и кванта ħ — не только можно, но и нужно. Именно законы, содержащие эти константы, объясняют основные явления природы.

Очень важно понимание того, что истина существует, даже если нам не дано постичь окончательную истину. Что задача науки — стремиться к истине, всё более приближаясь к ней.

Простое и понятное обучение физике

Методика обучения физике

Физика — это наука о явлениях, которые каждый день происходят с нами. Многие её законы мы понимаем, но часто просто не можем объяснить. Виной всему слишком заумное изложение предмета в обычных учебниках (да и не каждый учитель сможет интересно объяснить).

Учить физику можно по-разному — все методы хороши по-своему (но вот даются всем не одинаково). Школьная программа не даёт полного понятия (и принятия) всех явлений и процессов. Виной всему — недостаток практических знаний, ведь выученная теория по сути ничего не даёт (особенно для людей с небольшим пространственным воображением).

Итак, прежде чем приступать к изучению этого интереснейшего предмета, нужно сразу выяснить две вещи — для чего вы учите физику и на какие результаты рассчитываете.

Хотите сдать ЕГЭ и поступить в технический ВУЗ? Отлично — можете начинать дистанционное обучение в интернете. Сейчас много университетов или просто профессоров ведут свои онлайн-курсы, где в достаточно доступной форме излагают весь школьный курс физики. Но тут есть и небольшие минусы: первый — готовьтесь к тому, что это будет далеко не бесплатно (и чем круче научное звание вашего виртуального преподавателя, тем дороже), второе — учить вы будете исключительно теорию. Применять же любую технологию придётся дома и самостоятельно.

Если же у вас просто проблемное обучение — нестыковка во взглядах с учителем, пропущенные уроки, лень или просто непонятен язык изложения, тут дело обстоит намного проще. Нужно просто взять себя в руки, а в руки — книги и учить, учить, учить. Только так можно получить явные предметные результаты (причём сразу по всем предметам) и значительно повысить уровень своих знаний. Помните — во сне выучить физику нереально (хоть и очень хочется). Да и очень эффективное эвристическое обучение не принесёт плодов без хорошего знания основ теории. То есть, положительные планируемые результаты возможны лишь при:

  • качественном изучении теории;
  • развивающем обучении взаимосвязи физики и других наук;
  • выполнения упражнений на практике;
  • занятиях с единомышленниками (если уж приспичило заняться эвристикой).

Также нужно будет хорошенечко подтянуть и математику (в особенности алгебру) — так уж вышло, что эти два предмета очень тесно связаны. Без этого вообще никуда — все активные методы обучения физике, так или иначе предполагают именно такое изучение.

Когда вы определились, что именно хотите от занятий, следует ответить на следующий вопрос — какое обучение вам больше подходит, домашнее или дифференциальное?

Изучать предмет дома самостоятельно в любое удобное время — это, конечно же, хорошо и несложно, но больших высот добиться так, к сожалению, не получится. Другой вид домашних уроков — индивидуальное обучение (иными словами — работа с репетитором). Это совсем-таки неплохо, при условии, если учитель будет давать не только много теоретических пояснений, но и объяснять (а лучше показывать), как применять знание на практике. Без практической стороны вопроса учить физику с репетитором — это то же самое, что осваивать ее самостоятельно.

Другое дело — специализированное дифференциальное обучение, когда вы усиленно изучаете математику и физику в школе плюс занимаетесь дома (самостоятельно и/или с репетитором). В этом случае ваши практико-ориентировочные знания на порядок выше. Да и вам сразу же предлагают более глубокие познания предмета. Но это приемлемо только в том случае, если вы решили связать с физикой свою дальнейшую жизнь. Если она вам нужна лишь для того, чтобы окончить школу с удовлетворительными оценками — поверхностных знаний, полученных в домашних условиях вам будет вполне достаточно.

Начало обучения физики с нуля — самый сложный, но вместе с тем и простой этап. Сложности заключаются только в том, что вам придётся запоминать много достаточно противоречивой и сложной информации на доселе незнакомом языке — над терминами нужно будет особо потрудиться. Но в принципе — это всё возможно и ничего сверхъестественного вам для этого не понадобится.

Как выучить физику с нуля?

Не ждите, что начало обучения будет очень сложным — это достаточно простая наука при условии, если понять её суть. Не спешите учить много различных терминов — сначала разберитесь с каждым явлением и «примерьте» его на свою повседневную жизнь. Только так физика сможет ожить для вас и станет максимально понятной — зубрёжкой этого вы просто не добьетесь. Поэтому правило первое — учим физику размеренно, без резких рывков, не впадая в крайности.

С чего начать? Начните с учебников, к сожалению, они важны и нужны. Именно там вы найдёте нужные формулы и термины, без которых вам не обойтись в процессе обучения. Быстро выучить их у вас не получится, есть резон расписать их на бумажках и развесить на видных местах (зрительную память ещё никто не отменял). А дальше буквально за 5 минут вы будете их ежедневно освежать в памяти, пока, наконец, не запомните.

Максимально качественного результата вы можете добиться где-то за год — это полный и понятный курс физики. Конечно же, увидеть первые сдвиги можно будет за месяц — этого времени будет вполне достаточно, чтобы осилить базовые понятия (но не глубокие знания — просьба не путать).

Но при всей лёгкости предмета не ждите, что у вас получится всё выучить за 1 день или за неделю — это невозможно. Поэтому есть резон сесть за учебники задолго до начала ЕГЭ. Да и зацикливаться на вопросе, за сколько можно вызубрить физику не стоит — это весьма непрогнозировано. Всё потому, что разные разделы этого предмета совсем по-разному даются и о том, как вам «пойдёт» кинематика или оптика никто не знает. Поэтому учитесь последовательно: параграф за параграфом, формула за формулой. Определения лучше несколько раз прописать и время от времени освежать в памяти. Это основа, которую вы обязательно должны запоминать, важно научиться оперировать определениями (употреблять их). Для этого старайтесь переносить физику на жизнь — используйте термины в обиходе.

Но самое главное, основа каждого метода и способа обучения — это ежедневный и упорный труд, без которого результатов вы не дождётесь. И это второе правило легкого изучения предмета — чем больше вы будете узнавать нового, тем проще это вам будет это даваться. Забудьте рекомендации типа науки во сне, даже если это работает, то точно не с физикой. Вместо этого займитесь задачами — это не только способ понять очередной закон, но и отличная тренировка для ума.

Для чего нужно учить физику? Наверно 90% школьников ответят, что для ЕГЭ, но это совсем не так. В жизни она пригодится намного чаще, чем география — вероятность заблудиться в лесу несколько ниже, чем самостоятельно поменять лампочку. Поэтому на вопрос, зачем нужна физика, можно ответить однозначно — для себя. Конечно же, не всем она понадобится в полном объеме, но базовые знания просто необходимы. Потому присмотритесь именно к азам — это способ, как легко и просто понять (не выучить) основные законы.

Возможно, ли выучить физику самостоятельно?

Конечно можно — учите определения, термины, законы, формулы, старайтесь применять полученные знания на практике. Немаловажным будет и пояснения вопроса — как учить? Выделите для физики хотя бы час в день. Половину этого времени оставьте для получения нового материала — почитайте учебник. Четверть часа оставьте для зубрёжки или повторения новых понятий. Оставшееся 15 минут — время практики. То есть, понаблюдайте за физическим явлением, сделайте опыт или просто решите интересную задачку.

Реально ли такими темпами быстро выучить физику? Скорее всего нет — ваши знания будут достаточно глубоки, но не обширны. Но это единственный путь, как правильно можно выучить физику.

Проще всего это сделать, если потеряны знания только за 7 класс (хотя, в 9 классе это уже проблема). Вы просто восстанавливаете небольшие пробелы в знаниях и всё. Но если на носу 10 класс, а ваше знание физики равно нулю — это конечно сложная ситуация, но поправимая. Достаточно взять все учебники за 7, 8, 9 классы и как следует, постепенно изучить каждый раздел. Есть и путь попроще — взять издание для абитуриентов. Там в одной книжке собран весь школьный курс физики, но не ждите подробных и последовательных объяснений — подсобные материалы предполагают наличие элементарного уровня знаний.

Обучение физике — это весьма долгий путь, который можно с честью пройти лишь с помощью ежедневного упорного труда.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *