Jak w prosty sposób zrozumieć fizykę?

Nie będzie to poradnik maturalny ani zbiór porad dla studentów pierwszego roku fizyki – choć i oni znajdą tu słowo wsparcia. Przyjrzymy się raczej, czym naprawdę jest ta nielubiana dziedzina i jak odmienić myślenie o jej nauce.

Fizyka to nie wzory

Słysząc słowo „fizyka”, pewnie od razu widzicie nieskończone wzory z mnóstwem literek, które niby coś tłumaczą, ale nikt nie wie, co i dlaczego. Oczywiście nikt oprócz garstki ludzi nazywających siebie fizykami. Choć fizyka opiera się na równaniach opisujących Wszechświat, same wzory to nie wszystko. To tylko skrócony zapis, za którym stoi masa wywodów, dociekań i eksperymentów. Próba zrozumienia fizyki z samych wzorów bez tej całej poprzedzającej je historii to jak próba zrobienia skomplikowanego ciasta na podstawie przepisu: „Wymieszaj wszystkie składniki”. Jeśli nie znamy składników, to żadnego ciasta nie będzie. A nawet gdy je poznamy, musimy jeszcze wiedzieć, jak je odpowiednio połączyć. I tu dochodzimy do prawdziwej fizyki. To po prostu nauka o świecie – naturalna kontynuacja mniej zdemonizowanej szkolnej przyrody, czyli coraz głębsze odkrywanie, jak działa wszystko wokół nas.

Czy wiemy coś na pewno?

Warto wiedzieć, że to, co nazywamy obecną fizyką, to tymczasowy model rzeczywistości zgodny z aktualnymi obserwacjami. I tak było od zawsze. Po Newtonie wydawało się, że rozumiemy grawitację i jej ziemskie przyciąganie – miał to być model ostateczny. No, tylko że nieco ponad 200 lat później przyszedł Einstein i powstał nowy model grawitacji. Dziś już nie powiemy „ostateczny”, bo większość fizyków wyleczyła się z tego przekonania, że cokolwiek wiemy. Ostateczna teoria wszystkiego, jeśli w ogóle istnieje, z całą pewnością nie jest nam znana i chyba nigdy nie będzie znana. Prawa
fizyki to po prostu zbiór całkiem niezłych pomysłów, jak coś wytłumaczyć, które póki co nie zostały podważone. Dzisiaj fizyka bawi się właśnie w takie psucie utartych prawd i ich naprawianie. A nie jest to takie łatwe, bo jesteśmy zanurzeni w tym świecie i ograniczeni przez niego. To tak, jakby ryba pływająca w zamkniętym jeziorze rozmyślała o tym, czy są gdzieś inne akweny. Sama ta myśl zasługuje już na oklaski. Właśnie tego typu rozważania pchają naszą fizykę do przodu i mimo tego, że nie możemy popatrzeć na nasz świat z góry, to próbujemy, zanurzeni w nim, badać go, na ile możemy, od środka. Najważniejszą zasadą prowadzącą do zrozumienia całej tej fizyki jest to, że tworzymy tylko przybliżony opis naszego świata. Ale staramy się, żeby ten opis gonił nieustannie niemożliwy do wyrażenia prawdziwy jego sens. Należy się przy tym uzbroić w dwa narzędzia: wątpienie i dociekliwe sprawdzanie wszystkiego.

Każdy z nas jest naukowcem

Nauka nie działa poprzez udowadnianie czegokolwiek, a przez nieustające próby korygowania tego, co aktualnie wiemy o świecie. A teraz zastanówmy się, co robił każdy z nas od momentu pojawienia się na tym świecie. Zostajemy wrzuceni do rzeczywistości, w której nie pływa się już swobodnie jak w brzuchu mamy, a jakaś siła nieustannie przykleja nas do podłoża. Tak poznajemy grawitację. Coraz śmielej z nią walczymy i w końcu udaje się nam postawić pierwsze kroki. Nie musimy nazywać ani obliczać tej grawitacji – wystarczy, że jako mały naukowiec ciągle wykonujemy z nią doświadczenia i
poznajemy, jak działa. Kieruje nami naturalna intuicja i uczenie się na błędach. Izaaka Newtona nie dziwiło jabłko spadające z drzewa – każdy wiedział, że tak jest. Fascynowało go tylko kolejne pytanie – dlaczego to jabłko spada? Najważniejsze jest tutaj tworzenie analogii. Próba zbierania wszystkich tych naszych doświadczeń i wyciągania z nich wniosków. Natura zawsze działa najprostszą możliwą drogą. Wszystko, co puszczone, spada. Spada na Ziemię. Zatem to spadanie jakoś z Ziemią musi być połączone. I tak dalej... Po wielu latach tych eksperymentów możemy stać się np. Michaelem Jordanem – legendą koszykówki. On potrafił uwzględnić prawa ruchu, grawitację czy opór powietrza i z niezwykłą precyzją zdobyć 3 punkty. Nie miał w głowie fizycznych wzorów – miał intuicję i fizykę, która pod tymi wzorami się kryje. W całym naszym życiu uczymy się jej, nawet o tym nie wiedząc. Od małego poznajemy dźwięk, światło czy zasady dynamiki. Te klasyczne działy fizyki w zupełności wystarczą do zbudowania sobie bardzo dobrego zrozumienia działania świata. Bo tym właśnie jest fizyka – uproszczonym opisem wszystkiego, co widzimy i nie widzimy. Te niewidzialne części świata najlepiej odłożyć na później, kiedy dokładniej poznamy podstawy. Pokazujmy swoim dzieciom świat i to, jak jedne rzeczy wpływają na drugie. Kiedy dorosną, same będą gotowe na trudniejsze pogłębianie wiedzy już w tym wycinku świata, który je najbardziej zainteresuje. Nieważne, czy będzie to działanie ludzkiego mózgu, świat roślin, czy kwantowa fizyka mikroświata. Bez względu na to, na jakim etapie jesteśmy, warto wspierać nasze doświadczanie świata. Jednym ze świetnych do tego miejsc jest Muzeum Grawitacji, gdzie aktywnie i z fizyką spędzicie czas całą rodziną w Warszawie. Przetestujcie Waszą intuicję i wyobraźnię na namacalnych prawach fizyki dzięki w pełni interaktywnym eksponatom.