Зачем нужна логика, если есть физика?

ЗАЧЕМ НУЖНА ЛОГИКА, ЕСЛИ ЕСТЬ ФИЗИКА

Линников Александр Олегович, ученик 10 «Б» класса МБОУ СОШ №1 им. Колесника А.С.
ст. Отрадной, Отрадненского района

Этот афоризм принадлежит неизвестному автору, но он мог бы принадлежать многим великим физикам, изменившим представление о современной науке.

Рассмотрим знаменитые философские задачи Зенона.

Ахиллес бежит в десять раз быстрее, чем черепаха, и находится позади неё на расстоянии в тысячу шагов. Когда он догонит черепаху?

Предложенное решение с точки зрения логики и философии достаточно неубедительное: За то время, за которое Ахиллес пробежит это расстояние, черепаха в ту же сторону проползёт сто шагов. Когда Ахиллес пробежит сто шагов, черепаха проползёт ещё десять шагов, и так далее. Процесс будет продолжаться до бесконечности, Ахиллес так никогда и не догонит черепаху. 

С точки зрения физики всё решается довольно просто. Для этого достаточно воспользоваться простыми формулами кинематики.

Рис. 1. Решение задачи про Ахиллеса и черепаху с точки зрения физики

То есть время встречи вычислить достаточно просто, зная только физические величины.

Вторая задача касается летящей стрелы.

Летящая стрела неподвижна, так как в каждый момент времени она занимает равное себе положение, то есть покоится; поскольку она покоится в каждый момент времени, то она покоится во все моменты времени, то есть не существует момента времени, в котором стрела совершает движение.

Логика философского решения затруднительна.

Физика объясняет эту задачу с точки зрения относительности движения. Действительно, если рассматривать систему отсчета, связанную только со стрелой, можно согласиться с философами. Но, гораздо чаще физика рассматривает неподвижную систему, связанную с землей. В этой системе стрела подвижна, и можно вычислить ее скорость, ускорение, перемещение, понять, попадет ли она в цель. То есть решить определенные жизненные задачи.

Интересны физические парадоксы. К ним относится гидростатический парадокс. В 1648 г. парадокс продемонстрировал Блез Паскаль. Он вставил в закрытую бочку, наполненную водой, узкую трубку и, поднявшись на балкон второго этажа, влил в эту трубку кружку воды. Из-за малой толщины трубки вода в ней поднялась до большой высоты, и давление в бочке увеличилось настолько, что крепления бочки не выдержали, и она треснула.

С точки зрения логики ну никак не могла кружка воды разорвать бочку, слишком мал вес этой воды. Но физика легко доказывает, что давление на дно и стенки сосуда не зависит от массы жидкости, а зависит только от высоты столба этой жидкости. То есть подъем на 3 метра вверх приводит к увеличению давления в 3 раза. А это значительная величина.

И уж совсем никакой логике не поддается так называемый эффект Мпемба. В 1963 году танганьикский школьник Эрасто Мпемба заинтересовался причинами того, что горячая смесь мороженого замерзает быстрее, чем холодная. Он обратился за разъяснениями к учителю физики, но тот лишь посмеялся над учеником, сказав следующее: «Это не всемирная физика, а физика Мпембы».

Этот же вопрос Мпемба задал приехавшему в школу Деннису Осборну, профессору физики. Проведенная экспериментальная проверка подтвердила наличие эффекта, но не дала его объяснения. В 1969 году в журнале «Physics Education» вышла совместная статья Мпембы и Осборна, описывающая эффект. В том же году Джордж Келл из канадского Национального исследовательского совета опубликовал статью с описанием явления в «American Journal of Physics».

Есть несколько вариантов объяснения этого парадокса:

1. Горячая вода быстрее испаряется из контейнера, уменьшая тем самым свой объём, а меньший объём воды с той же температурой замерзает быстрее. В герметичных контейнерах холодная вода должна замерзать быстрее.

1. Наличие снеговой подкладки в морозильной камере холодильника. Контейнер с горячей водой протаивает под собой снег, улучшая тем самым тепловой контакт со стенкой морозильника. Контейнер с холодной водой не протаивает под собой снег. При отсутствии снеговой подкладки контейнер с холодной водой должен замерзать быстрее.

1. Холодная вода начинает замерзать сверху, ухудшая тем самым процессы теплоизлучения и конвекции, а значит и убыли тепла, тогда как горячая вода начинает замерзать снизу. При дополнительном механическом перемешивании воды в контейнерах холодная вода должна замерзать быстрее.

1. Наличие центров кристаллизации в охлаждаемой воде — растворенных в ней веществ. При малом количестве таких центров превращение воды в лед затруднено и возможно даже ее переохлаждение, когда она остается в жидком состоянии, имея минусовую температуру. При одинаковом составе и концентрации растворов холодная вода должна замерзать быстрее.

Но однозначного ответа на вопрос — какие из них обеспечивают стопроцентное воспроизводство эффекта Мпембы — так и не было получено.

То есть здесь тоже логика оказалась бессильна, зато такие методы физики, как наблюдения и эксперименты оказались на высоте.

Перейдем к современному образованию.

Логика была обязательным предметам в гимназиях и университетах дореволюционной России. В нашей стране издавалось тогда много учебников по логике и книг по проблемам законов и форм мышления.

Все выдающиеся и великие люди России изучали логику и в совершенстве владели ею. Больше двухсот лет тому назад М.В. Ломоносов в своей книге "Краткое руководство к красноречию" блестяще доказал, что ключ к ораторскому красноречию следует искать в логике. Великий русский педагог К.Д. Ушинский совершенно справедливо основания разумной речи видел в верном логическом мышлении, а великий русский ученый К. Тимирязев считал непременной обязанностью каждого гражданина развивать в себе способность к логическому мышлению.

Основы логики разработал Аристотель. Логика - единственная наука, которую преподают 2300 лет. Естественно, что и в России ее преподавали с давних времен. Большевики пришли к власти в конце 1917 года и уже в 1918 году запретили преподавать логику в школе и в высших учебных заведениях.

После Великой Отечественной войны, в 1946 году, Сталин ввел преподавание логики в средней школе. После войны Сталин, вероятно, стал доверять российскому народу, считая, что народ не направит против коммунистов «теоретическое оружие». Однако при Хрущеве началась очередная борьба с перегрузкой учащихся: логику как учебный предмет опять запретили, но оставили в качестве фрагмента в курсе психологии. А затем и психологию выбросили из школьной программы. В настоящее время логика не является обязательным предметом в школе.

То есть можно сделать вывод: в современном образовании логики нет!

В проекте реформы образования «Наша новая школа» рассматриваются вопросы перегрузки учеников «ненужными науками». По новым Федеральным государственным образовательным стандартам в старшей школе, то есть в 10-11 классах физика не является обязательным предметом для изучения. То есть физики в современном образовании тоже не будет.

НЕТ НИ ФИЗИКИ, НИ ЛОГИКИ!

Использованная литература:

1.  Федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОС).
2. Проект «Наша новая школа»
3. Материалы электронной энциклопедии Wikipedia.org