Dlaczego powinieneś studiować fizykę?

Martin Barraud/OJO Images/Getty Images

Naukowiec (lub początkujący naukowiec) nie potrzebuje odpowiedzi na pytanie, dlaczego studiować naukę. Jeśli jesteś jedną z osób, które… dostaje nauka, to nie jest wymagane żadne wyjaśnienie. Są szanse, że masz już przynajmniej częśćumiejętności naukoweniezbędne do wykonywania takiej kariery, a celem nauki jest zdobycie umiejętności, których jeszcze nie posiadasz.

Jednak dla tych, którzy są nie robiąc karierę w naukach ścisłych lub technice, często może się wydawać, że kursy naukowe w jakimkolwiek stopniu są stratą czasu. Za wszelką cenę unika się zwłaszcza kursów z nauk fizycznych, a kursy biologii zajmują ich miejsce w celu spełnienia niezbędnych wymagań naukowych.

Argument przemawiający za „umiejętnością naukową” jest obszernie przedstawiony w książce Jamesa Trefila z 2007 r. Dlaczego nauka? , skupiając się na argumentach obywatelskich, estetycznych i kulturowych, aby wyjaśnić, dlaczego bardzo podstawowe rozumienie pojęć naukowych jest konieczne dla nienaukowców.

Korzyści płynące z edukacji naukowej są wyraźnie widoczne w tym opisie nauki autorstwa słynnego fizyka kwantowego Richarda Feynmana:

Nauka jest sposobem na naukę, jak coś się poznaje, czego nie wiadomo, do jakiego stopnia rzeczy są znane (bo nic nie wiadomo absolutnie), jak radzić sobie z wątpliwościami i niepewnością, jakie są reguły dowodowe, jak myśleć o rzeczy, aby można było dokonywać osądów, jak odróżnić prawdę od oszustwa i od pokazu.

Powstaje zatem pytanie (zakładając, że zgadzasz się z zaletami powyższego sposobu myślenia), w jaki sposób ta forma naukowego myślenia może zostać przekazana społeczeństwu. W szczególności Trefil przedstawia zestaw wspaniałych pomysłów, które można wykorzystać do stworzenia podstawy tej wiedzy naukowej – wiele z nich to mocno zakorzenione koncepcje fizyki.

Sprawa fizyki

Trefil odnosi się do podejścia „fizyka przede wszystkim” zaprezentowanego przez laureata Nagrody Nobla z 1988 roku Leona Ledermana w jego reformach edukacyjnych z siedzibą w Chicago. Z analizy Trefila wynika, że ​​metoda ta jest szczególnie przydatna dla starszych uczniów (tj. w wieku licealnym), podczas gdy uważa on, że bardziej tradycyjny pierwszy program nauczania biologii jest odpowiedni dla młodszych uczniów (w szkole podstawowej i gimnazjum).

Krótko mówiąc, podejście to podkreśla ideę, że fizyka jest najbardziej podstawową z nauk. W końcu chemia jest fizyką stosowaną, a biologia (przynajmniej w jej nowoczesnej formie) jest zasadniczo chemią stosowaną. Możesz oczywiście wyjść poza to na bardziej szczegółowe dziedziny: na przykład zoologia, ekologia i genetyka to dalsze zastosowania biologii.

Chodzi jednak o to, że całą naukę można w zasadzie sprowadzić do podstawowych pojęć fizycznych, takich jak: termodynamika oraz Fizyka nuklearna . W rzeczywistości tak właśnie historycznie rozwijała się fizyka: podstawowe zasady fizyki zostały określone przez Galileusza, podczas gdy biologia nadal składała się przecież z różnych teorii spontanicznego generowania.

Dlatego ugruntowanie edukacji naukowej w fizyce ma sens, ponieważ jest podstawą nauki. Z fizyki można w naturalny sposób przejść do bardziej wyspecjalizowanych zastosowań, przechodząc na przykład od termodynamiki i fizyki jądrowej do chemii oraz od mechaniki i zasad fizyki materiałowej do inżynierii.

Ścieżka nie może iść gładko w odwrotnej kolejności, przechodząc od wiedzy o ekologii do wiedzy o biologii w wiedzę o chemii i tak dalej. Im mniejszą masz podkategorię wiedzy, tym mniej można ją uogólnić. Im bardziej ogólna wiedza, tym bardziej można ją zastosować w konkretnych sytuacjach. Jako taka, podstawowa wiedza z zakresu fizyki byłaby najbardziej przydatną wiedzą naukową, gdyby ktoś musiał wybierać obszary do badań.

A wszystko to ma sens, ponieważ fizyka to nauka o materii, energii, przestrzeni i czasie, bez których nie byłoby niczego, co mogłoby reagować, rozwijać się, żyć lub umrzeć. Cały wszechświat zbudowany jest na zasadach ujawnionych przez studium fizyki.

Dlaczego naukowcy potrzebują edukacji pozanaukowej

Jeśli chodzi o wszechstronną edukację, przeciwny argument jest równie mocny: ktoś, kto studiuje nauki ścisłe, musi być w stanie funkcjonować w społeczeństwie, a to wymaga zrozumienia całej kultury (nie tylko technokultury). Piękno Euklidesa geometria nie jest z natury piękniejsza niż słowa Szekspir ; jest po prostu piękny w inny sposób.

Naukowcy (zwłaszcza fizycy) mają dość dobrze zaokrąglone zainteresowania. Klasycznym przykładem jest skrzypcowy wirtuoz fizyki, Albert Einstein . Jednym z nielicznych wyjątków są być może studenci medycyny, którym brakuje różnorodności bardziej z powodu ograniczeń czasowych niż braku zainteresowania.

Mocne opanowanie nauki, bez żadnego ugruntowania w reszcie świata, zapewnia niewielkie zrozumienie świata, nie mówiąc już o docenieniu go. Kwestie polityczne czy kulturowe nie mają zastosowania w jakiejś naukowej próżni, gdzie kwestie historyczne i kulturowe nie muszą być brane pod uwagę.

Podczas gdy wielu naukowców uważa, że ​​mogą obiektywnie ocenić świat w racjonalny, naukowy sposób, faktem jest, że ważne kwestie społeczne nigdy nie dotyczą kwestii czysto naukowych. The Projekt Manhattan, na przykład nie było przedsięwzięciem czysto naukowym, ale także wyraźnie wywołało pytania, które wykraczają daleko poza sferę fizyki.

Ta treść jest dostarczana we współpracy z National 4-H Council. Programy naukowe 4-H zapewniają młodzieży możliwość poznania przedmiotów ścisłych poprzez zabawne, praktyczne zajęcia i projekty. Dowiedz się więcej odwiedzając ich stronie internetowej.