Допустим, некий студент потерял свою сумку с книгами, а мы её нашли. Сможем ли мы по учебникам, которые лежат в сумке, догадаться о том, кто этот студент – математик или физик?
Вот учебник – «Физический практикум». А вот другой – «Уравнения математической физики». Ну, кто наш студент? Думаете физик? Нет, математик! И наоборот – учебники по высшей математике («Теория вероятностей» или «Функциональный анализ») запросто могут лежать в сумке у студента-физика.
Однако не будем торопиться с выводами. Разница между физиком и математиком на самом деле есть, причём разница огромная!
Вообразим, что мы получили какой-то набор экспериментальных данных. Неважно каких – по астрономии, по электричеству или по атомной физике. Какова наша задача? Найти какую-то зависимость, отыскать формулу, которая эти разрозненные экспериментальные данные свяжет в единое целое. Чтобы мы могли с помощью этой формулы делать научные предсказания. Скажем, Ньютон открыл формулу закона всемирного тяготения. Астрономы и физики всего мира этой формулой пользуются:
Так вот: это задача, которую решает математик. Формула найдена? Она работает? Всё, математик может валиться на диван и ждать получения какой-нибудь премии.
А что же физик? А вот для учёного-физика отыскание формулы – это только половина работы. Ему ещё нужно объяснить почему формула работает. Какие фундаментальные принципы делают её именно такой?
Например, блестящий физик-теоретик Макс Планк в 1900 году именно угадал свою знаменитую формулу (распределение энергии в спектре абсолютно чёрного тела):
Выглядит сложнее формулы Ньютона, но не сказать, чтобы что-то особо страшное. Бывают формулы намного длиннее, даже в школьном учебнике.
Но вот для того, чтобы объяснить эту формулу, Максу Планку пришлось перевернуть всё с ног на голову и начать создавать целый новый раздел физики – квантовую физику.
Как говорится, «не было у бабы горя, да купила порося».
Вот теперь мы можем вернуться к Ньютону. Когда он вывел формулу закона всемирного тяготения, другие учёные спросили: «Хорошо, допустим, все тела притягиваются друг к другу. Но почему?!» И вот тут Ньютону пришлось ответить (на латыни, как и положено тогдашнему учёному): «Hypotheses non fingo», то есть «гипотез я не измышляю».
На вопрос «как» Ньютон ответил, а вот ответа на вопрос «почему» пришлось ждать еще 200 лет, до появления общей теории относительности Эйнштейна.
Так что Ньютон прежде всего математик, а не физик. И недаром главная книга Ньютона называется «Математические начала натуральной философии» (то есть, говоря современным языком, «Математические начала физики»).
Иногда задают вопрос – а какая наука сложнее, физика или математика? Сложностей хватает и там, и тут – но есть и огромная разница.
Математика ничто не ограничивает в его фантазии, он может лепить из своих значков хоть чёрта лысого – главное, получить верный результат, найти закономерность, формулу. «Ой, что-то там не сходится, не совпадает? Тогда мы сейчас допишем вот так и вот так, и всё заработает!»
А вот физик чаще всего такой свободы лишён, ему приходится «играть по правилам». Ему за каждое «допишем формулу» приходится «измышлять гипотезы». Почувствуйте разницу – одно дело знать как управлять автомобилем, а совершенно другое – уметь объяснить от начала и до конца почему он ездит.
«Наука должна быть весёлая, увлекательная и простая. Таковыми же должны быть и учёные» (П.Л. Капица). и преподаватели. Но более всего наука должна быть честная. А для того, чтобы сбылась мечта всех студентов, нужно срезать профессора математической лженауки на первой же лекции. И прежним занудой он уже не будет. Знаю, что говорю. Сейчас вам останется лишь самостоятельно сформулировать вопросы на засыпку.
Философы и математики только считают, но ничего не знают. Вернее, знают много чего такого, что знанием не является. И это знание без понимания или слепая вера, несомненно, является ещё большим злом, чем невежество. Однако признался в этом только Сократ: «Я знаю, что ничего не знаю. А другие не знают даже этого». И не случайно, например, изобретение микроскопа и телескопа принесло познанию Природы и Вселенной гораздо больше, чем все философы и математики, взятые вместе.
«Математика – один из видов искусства» (Норберт Винер. На снимке вверху он и есть.) Тогда «Зачем нужна математика, если есть кино?» (Мгновения жизни). А затем она и нужна, чтобы всё точно знать. Например, вы знаете, что «За время падения яблока Земля подпрыгивает навстречу ему на половину диаметра атомного ядра» (Википедия)? А чтобы Земля смогла допрыгнуть до середины высоты яблони, ясен пень, масса яблока должна быть в точности равной массе Земли. Это математический закон падения яблок, открытый Ньютоном. И ни один математик не понимает, в чём тут юмор.
Математики не умеют считать. Даже «Среди крупных математиков могут быть и такие, что не умеют считать» (Новалис). А всё отчего?
Математика началась с геометрии… и – неблагодарная – искривила её. Современная математика – это как ещё один хрусталик в глазу: не исказив этот мир, она его не отражает. «Законы математики, имеющие какое-либо отношение к реальному миру, ненадёжны; а надёжные математические законы не имеют отношения к реальному миру» (А. Эйнштейн). «В реальной жизни, поверьте мне, нет никакой алгебры» (Фран Лейбовиц). Даже дважды два – всегда не четыре, если речь о качестве или свойствах и о физических взаимодействиях.
Ретивость математиков привела к появлению математической физики, которую уже никто не понимает. «В сущности, теоретическая физика слишком трудна для физиков» (Давид Гильберт). «С тех пор, как за теорию относительности принялись математики, я её уже сам больше не понимаю» (А. Эйнштейн). «Я надеюсь, что кто-нибудь объяснит мне квантовую физику, пока я жив. А после смерти, надеюсь, Бог объяснит мне, что такое турбулентность» (Вернер Гейзенберг). «Я думаю, что смело могу утверждать: квантовую физику не понимает никто» (Ричард Фейнман). «Чем большим успехом квантовая теория пользуется (у математиков), тем глупее она выглядит» (А. Эйнштейн). А всё потому, что «Математика – это доказательство самых очевидных вещей наименее очевидным способом» (Д. Пойа). И «Математика – сверхъестественная наука» (Лев Ландау). поэтому чего бы она ни коснулась, всё превращается в сказку.
Вопрос профессору на засыпку: если давление на погружённое горизонтальное плоское тело больше снизу, чем сверху, то что происходит с телом. Математики считают, что архимедова сила равна положительной разнице разновекторных давлений на тело, поэтому данное тело у них всплывает. Смотрите Википедию по запросу «Закон Архимеда». А физики говорят, что повышенное давление среды под погружённым телом может быть создано только таким телом, плотность вещества которого больше плотности среды, поэтому такое тело погружается и опускается на самое дно.
Другой пример. A = F/m – это формула второго закона Ньютона, где: a – ускорение тела; F – сила, действующая на тело; m – масса самого тела. Из этой формулы следует, например, что при увеличении силы в 10 раз и при уменьшении массы тела тоже в 10 раз ускорение тела увеличится ровно в 100 раз. А в каких случаях такое возможно. Правильно, ни в каких. Например, совершенно немыслимо, чтобы при увеличении толщины плеч арбалета и силы их натяжения со 100 кГс до 1000 и уменьшении веса стрелы с 50 г до 5 начальная скорость стрелы увеличивалась бы со 110 м/c до 11 км/с. А это, знаете ли, вторая космическая скорость, то есть скорость убегания от Земли. Но именно этой глупости учит наших детишек математическая формула второго закона механики, не имеющая никакой «предсказательной силы»; именно этому псевдознанию учит всех нас теоретическая физика.
Обратите внимание, когда мы говорим, что ускорение зависит от силы, приложенной к телу, и массы тела, мы говорим вполне разумно. Но, когда мы это же самое записываем в математическом виде и придаём записанному статус закона, мы совершаем глупость. И из этой глупости растут ноги у всей математической физики.
Из третьего закона Ньютона (действие всегда равно противодействию) следует и закон сохранения импульса. Из одного придуманного математиками закона следует другой. В обоих этих законах уже нет даже времени взаимодействия – значит, и нет самого взаимодействия. Однако из этих законов, упрощающих математикам решение своих теоретических задачек и «мысленных экспериментов», следует, например, что ракету толкает вперёд как раз-таки закон сохранения импульса. К.Э. Циолковский, простой учитель, жизнь положил на то, чтобы доказать теоретикам, что ракету толкает асимметричное давление непрерывного взрыва на стенки асимметричной камеры сгорания, а не математический закон: дескать, пока есть хоть какое-то давление в камере сгорания, ракета может ускоряться. Теоретики же считали, что скорость ракеты не может быть больше скорости частиц реактивной струи… Этому их якобы научил сам Ньютон и строгий математический закон сохранения импульса. Впрочем, в ваших учебниках ничто не изменилось.
Молекулярно-кинетическая теория считается «самой успешной математической теорией 20-го века». Однако чуть ли не Архимед уже знал, что все жидкости и газы имеют вес, находятся под давлением веса выше расположенных масс и состоят из одинаковых, равноудалённых и условно неподвижных (колеблющихся или дрожащих) частиц, находящихся в состоянии взаимного отталкивания и неустойчивого (или чуткого) равновесия и взаимно отталкивающихся в газах на расстояниях много больших линейных размеров самих частиц. Правота Архимеда даже не нуждается в доказательствах, ибо у хаоса нет веса. Это знали древнегреческие философы, считавшие воздух невесомым веществом. Но вам, я думаю, будет достаточно и одного опыта.
В пустой трёхлитровой банке находится прозрачный «кристлгаз», то есть воздух. Причём, он под давлением веса выше расположенных слоёв находится в банке в сдавленном и распёртом состоянии. Бросаем в банку зажжённую спичку (пусть спичка потухнет ещё в полёте), закрываем банку крышкой и, дождавшись полной остановки дыма в банке, двумя руками плавно поворачиваем её в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси симметрии. Дым и, следовательно, воздух в банке поворачиваются вместе с ней. Наливаем немного воды в банку и так же плавно поворачиваем её. Всплывшая спичка и вода поворачиваются вместе с банкой.
Вот и всё: стороннику кинетической теории уже никогда не удастся объяснить результат этого «кухонного» опыта, ведь при хаотическом движении частиц им, суматошным, наши манипуляции с банкой были бы совершенно безразличны, и воздух в поворачиваемой банке остался бы неподвижным. Но «Если факт противоречит моей теории, тем хуже для факта» (Гегель).
Итак, за что физики не любят математиков. Правильно, за их псевдоучёность и высокомерие. И вообще, тот, кто пустил математиков в физику, сделал фатальную для неё, физики, ошибку.
Воображеньем прозорливым К догадкам верным нас несло… Но сонм учёных кропотливых Свернул наш поиск — на число.
И лязгом счёта оглушённый Забыл наш ум — решенья ключ… Стал слепнуть, в шоры цифр втеснённый. А был так зряч и так могуч!
Уж цифре памятник построен, Распята Истина на нём. Поклонник счёта, жрец и воин Простёрся ниц перед числом:
Не осознать бедняге в заблужденье, Как много лжи за ширмой исчисленья!
Преподаватель выездных олимпиадных школ «Фоксфорда» и МФТИ. Преподаватель вечерней физико-технической школы при МФТИ.
Как вы пришли в профессию?
Сначала я планировал просто подрабатывать репетиторством на первых курсах университета. Последние три года учёбы в школе специально сохранял полезные учебные материалы — конспекты, тетради, пособия, — чтобы использовать в преподавании. А потом втянулся и выбрал карьеру педагога, несмотря на другие перспективы, которые даёт высшее образование МФТИ.
Какие качества ценны для педагога?
Лично я люблю учителей, которые не только понятно объясняют, но и устанавливают с ребёнком близкий контакт. Круто, если ты можешь поговорить с преподавателем на сторонние темы.
Конечно, без качественного владения дисциплиной и умения объяснять — никуда. Но если педагог становится ребёнку другом — для меня это критерий высшего пилотажа.
В чём главная сложность изучения физики?
Сложнее всего поверить, что физика — это просто. Многие школьники боятся физики как огня — а на самом деле физика гораздо легче, скажем, курса математики.
В физике легко проводить параллели и аналогии с реальной жизнью. Большинство законов интуитивно понятнее, чем сложные доказательства и теоремы в математике.
Физика — это просто. Всегда говорю ученикам: «Сейчас вы сами увидите, что всё гораздо проще, чем казалось».
Как физика может пригодиться в жизни тем, кто не поступает на физфак или мехмат?
Физика — везде. Она вокруг нас! Поэтому знания из школьного курса нужны всем — даже гуманитариям.
С помощью физики можно вычислить, сколько килограмм дров нужно, чтобы затопить печь в деревенском доме, или сварить походный обед в лесу в котелке. Физика объясняет, почему масло и вода не смешиваются, если добавить одно в другое, а остаются на двух уровнях.
Если дома нет весов, а они нужны, знания физики помогут соорудить простую конструкцию рычажных весов из бумаги, картона, бутылок и других подручных средств.
Когда ты разбавляешь чай холодной водой, чтобы поскорее остыл, — зная физику, сможешь вычислить, сколько именно налить воды для комфортной температуры. А ещё физика подскажет, за какое время закипит чайник определённой мощности.
Освоив курс физики, понимаешь, сколько хранятся те или иные продукты при разных температурах. Сколько градусов в холодильнике, а сколько в морозилке, и почему. И многое другое!
Помимо базового, в «Фоксфорде» я веду три курса экспериментальной физики. Там мы на каждом занятии ставим опыты. Это позволяет ребятам ещё лучше понять, что физика — и есть наша жизнь.
Чем занятия в онлайне отличаются от обычных?
До «Фоксфорда» я в основном преподавал очно. Но мне удалось быстро переключиться на формат дистанционки. Главное, как мне показалось, — это научиться общаться с учениками в чате. Если дети чувствуют, что ты общаешься и слышишь их, разница с очным занятием минимальна.
В онлайне немного труднее отследить, все ли ученики участвуют в уроке. Поэтому я привлекаю внимание к сложным темам и прямо говорю: «Так, сейчас все слушаем внимательно! Готовы?». Важно сконцентрировать внимание ребёнка на том, что ты объясняешь.
Иногда использую лайфхаки — вставляю в презентацию популярный у подростков мем, прыгаю на 360 градусов, показываю тенью собачку. Что угодно, что привлечёт внимание ребёнка и заставит формулу, которую мы проходим, врезаться в мозг.
Шрек вместо кубика и блоков
В целом онлайн-образование эффективней очного. Ты тратишь меньше времени, никуда не ездишь. Сидишь с комфортом дома, в удобных шортах и футболке. Учишь, что нужно именно тебе.
Есть ли минусы у домашнего образования?
На домашней форме обучения приходится уделять больше внимания социализации ребёнка. Если школьник осваивает программу на дому, он не взаимодействует с коллективом сверстников на ежедневной основе.
Но нехватку общения легко восполнить секциями, кружками по интересам, экскурсиями, детскими лагерями. Тогда ребёнок и получает качественное образование, и развивается в социальном плане.
Другой минус — трудности с концентрацией у младших подростков. Если в обычной школе их дисциплинирует формализованная обстановка, то на онлайн-уроке дети полностью расслабляются и легко отвлекаются. Допустим, в кадре пробежала кошка — всё, внимание переключилось.
Здесь помогает интерактив и подключение игровых элементов. Да и просто взросление — старшие классы уже легче фокусируются на теме онлайн-занятия.
Что делать, если физика не даётся ребёнку вообще?
Часто проблема не в ребёнке, а в подаче материала. Если педагог объясняет монотонно и занудно, а учебник написан заумным академическим языком — школьник, который и так убеждён в сложности предмета, никогда не подступится.
Поэтому важно найти преподавателя, который объясняет максимально доходчиво. Перед тем как ввести понятие или формулу, я станцую, покажу видео, нарисую картинку или приведу пример из жизни. Потом поясню суть простыми словами. И только после этого назову термин.
Ещё одна причина, почему с физикой возникают проблемы, — многое в курсе физики из государственной программы завязано на математике. Например, необходимо делать вычисления или выражать из одного другое.
В обычной школе физика идёт вперёд математики — бывает, что тема, которая уже изучается в курсе физики, основывается на теме из математики, которую дети не проходили. В таком случае стоит либо менять школу, либо подтягивать математику отдельно.
В чём секрет успешного освоения курса физики?
Простая, но эффективная стратегия заключается в повторении материала. Это 70% успеха — особенно на уровне старших классов.
Даже если ты усвоил на занятии абсолютно всё, материал без повторения выветрится к следующему уроку. Одно дело — понять, что тебе сказали простыми словами. Другое — применить новые знания в домашней работе. Бывает, что на уроке понял объяснения, а потом смотришь на задачу и не понимаешь, что происходит.
Нужно перечитывать учебник и конспекты после занятия, полностью выполнять домашнее задание, пробовать дополнительные упражнения. Тогда информация уложится в голове. А главное, научишься применять знания на практике.
Стоит ли сдавать физику на ОГЭ?
Я не рекомендую сдавать физику в девятом классе. В экзамен нынешнего формата включены темы, которые проходят только в 10 и 11 классах. Девятиклассникам их преподают очень быстро, поверхностно и в укороченном варианте, чтобы те могли хоть как-то написать ОГЭ, а в следующие два года разбирают подробно.
Например, магнетизм — сложная для изучения тема. Тяжело представить, что происходит на уровне электронов, куда они летят и зачем. Девятикласснику будет сложно осваивать такие темы самостоятельно. А школьной программы совершенно недостаточно.
Чтобы успешно сдать ОГЭ по физике, нужно быть готовым самому разбирать темы старших классов, либо заниматься с репетитором. Решайте тесты и помните, что часть знаний в школе не дадут вообще. Важно рассчитывать силы.
Ещё лайфхак — смотреть передачу «Галилео», чтобы легко решать задачи на применение и знание физики в жизни.
Как подготовиться к ЕГЭ по физике?
Сначала определитесь с целью. Если ребёнку требуется только сдать государственный экзамен — это одно. А если хочется реально понимать физику, то необходима иная стратегия подготовки.
В первом случае — монотонно решайте тесты. Если задача состоит в том, чтобы сдать экзамен и забыть про физику, то такой подход сохранит силы и энергию.
Во втором случае — метьте на олимпиады. Фишка в том, что олимпиадные задачи по физике — это в большинстве случаев сложные задачи по школьному курсу. Для написания олимпиад по физике не требуются дополнительные знания. Скорее, нужно научиться видеть альтернативные подходы и методы решений.
Если хотите по-настоящему понимать физику, фокусируйтесь на олимпиадных задачах и участвуйте в конкурсах. А за решение непосредственно тестов ЕГЭ можно взяться гораздо позже.
Даже если вы ничего не займёте на олимпиаде — сам факт участия и подготовки даст огромную базу. Структура ЕГЭ и задачи госэкзамена покажутся легче. Я рекомендую начинать участвовать в интеллектуальных конкурсах уже с седьмого класса. Это развивает голову во всех направлениях.
В каких олимпиадах обязательно нужно принять участие?
Проще всего подготовиться к Физтеху. Как правило, там адекватно сформулированы задания. Ещё есть «Ломоносов», «Покори Воробьёвы горы!», школьный этап Всеросса.
Из олимпиад на любителя — МОШ (Московская олимпиада школьников). Основная сложность там заключается в формулировке заданий.
Когда я участвовал в олимпиадах, для меня было кайфом разобраться в заковыристом условии и понять суть задачи. Но если не готовы, лучше начать с конкурсов попроще.
Что посоветуете школьнику для поступления в престижные технические вузы и специальности, связанные с физикой?
Как можно больше учиться самому. Курсы и репетиторы — это хорошо. Но чем регулярнее ты занимаешься самостоятельно, тем больших высот достигнешь. В конце концов, всё зависит от тебя. Поступить на бюджет в престижный вуз — реально как с подготовкой под руководством профессионалов, так и без.
Рекомендую использовать все возможности вокруг. Просите дополнительные задания у учителя. Участвуйте в олимпиадах. Занимайтесь по бесплатным ресурсам в интернете. Смотрите тематические видео на Youtube.
Ещё советую попробовать поступить в сильный физмат-лицей после восьмого или девятого класса — это колоссальный опыт, который полностью меняет человека. В лицеях учителя знают каждого ребёнка. Это большая и дружная семья. Ты каждый день варишься в коллективе интеллектуально развитых людей и быстро растёшь.
Чем вы увлекаетесь?
Со школы занимаюсь футболом, баскетболом, волейболом, плаванием. Играл в сборной МФТИ по футболу. Сейчас учусь в магистратуре, капитан факультетской команды. Прошёл школу вожатых — учу подопечных «вожатить». Играю на гитаре — научился по роликам в интернете. Даже пишу свои песни, но в публичный доступ не выкладываю.
Сейчас читаю Ричарда Фейнмана «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!». Крутые рассказы о жизни известного и талантливого физика. Написано простым языком — поэтому доступно не только специалистам, но и массовому читателю.
Люблю сериалы — например, «Ходячие мертвецы» и «Остаться в живых».
Что пожелаете ученикам «Фоксфорда»?
Как можно больше пробуйте, пока учитесь в школе, и ищите своё.
Не бойтесь отказываться от желаний, навязанных социумом. Если родители отправили вас учить то, чего вы не хотите, — найдите смелость напрямую поговорить с ними и рассказать о настоящих желаниях.
У нас вы сможете учиться в удобном темпе, делать упор на любимые предметы и общаться со сверстниками по всему миру.
Попробовать бесплатно
Интересное по рубрике
Найдите необходимую статью по тегам
Подпишитесь на нашу рассылку
Мы в инстаграм
Домашняя онлайн-школа Помогаем ученикам 5–11 классов получать качественные знания в любой точке мира, совмещать учёбу со спортом и творчеством
Посмотреть
Рекомендуем прочитать
Реальный опыт семейного обучения
Звонок по России бесплатный
Посмотреть на карте
Если вы не нашли ответ на свой вопрос на нашем сайте, включая раздел «Вопросы и ответы», закажите обратный звонок. Мы скоро свяжемся с вами.
%20(1).jpg "что сложнее физика или математика. Смотреть фото что сложнее физика или математика. Смотреть картинку что сложнее физика или математика. Картинка про что сложнее физика или математика. Фото что сложнее физика или математика")
.jpg "что сложнее физика или математика. Смотреть фото что сложнее физика или математика. Смотреть картинку что сложнее физика или математика. Картинка про что сложнее физика или математика. Фото что сложнее физика или математика")
Попробовать бесплатно
Посмотреть
