КРИТЕРИИ НАУЧНОЙ ДОСТОВЕРНОСТИ ЗНАНИЙ

Обитатели Природы имеют много различных физических характеристик. Чтобы все учёные имели одинаковое представление о величинах этих характеристик, была разработана международная система единиц СИ. В ней представлены эталоны величин основных параметров обитателей Природы: эталон размеров, эталон массы и эталон времени их существования.

Мы уже знаем из опыта, что размер объекта, который мы изучаем, является Первым и главным параметром, который формирует наше правильное представление о нём. Единица измерения длины, ширины и высоты любого обитателя Природы - метр (рис. 3).

Рис. 3. Эталон метра

Эта единица родилась во Франции в 1793 году, как одна десятимиллионная четверти парижского меридиана. Эталон метра был изготовлен из платины. Это линейка шириной около 25мм, толщиной около 4мм с расстоянием между концами, равным одному метру (1м). Современные эталоны метра имеют более сложную форму (рис. 3).

Таблица 1. Кратные и дольные величины длины

Метр - это целая величина, равная единице. Она является началом отсчёта размеров всех обитателей Природы размером больше и меньше метра. Одна десятая часть метра названа дециметром, одна сотая – сантиметром (см), а одна тысячная - миллиметром (мм). Длина больше метра, равная 1000м, названа километром.

Диапазоны размеров обитателей Природы в интервалах больше одного метра называются: (0,0…10) –дека; (10…20) - гекто, (20…30) - кило и так далее (табл. 1).

Примеры размеров обитателей макромира. Средний рост человека . Радиус Земного шара . Радиус Солнечного диска Световой год – расстояние, проходимое светом со скоростью 300000км/c за год, равное

Второй параметр обитателей Природы – количество вещества, из которого состоит конкретный обитатель Природы. Оно называется массой вещества. Измеряется масса в килограммах (кг). Эталон массы – платиноиридиевая гиря прямого цилиндра диаметром и высотой 39мм (рис. 4, а).

Масса российского эталона массы (рис. 4, b) – отличается от международного прототипа на 0,000 000 085кг. Примеры величин масс обитателей Природы: средняя масса человеческого тела около 60кг; средняя масса легкового автомобиля 3500…4000 кг.; масса нашей планеты Земля (рис. 4, с) - ; масса Солнца .

Рис. 4. Эталоны массы: a) и b) российский эталон массы имеет номер № 12.

c) фото планеты Земля

Третий параметр, характеризующий существование в Природе любого материального обитателя, - длительность его статического существования или движения в Пространстве. Этот параметр назвали время. Самый простой из процессов существования любого обитателя Природы – процесс его покоя в пространстве.

Процесс движения в пространстве материального объекта более сложный процесс. Первоначально единственным известным процессом постоянного движения был процесс вращения Земли вокруг своей оси. 1/86 400 часть периода вращения Земли за сутки была взята в качестве единицы измерения длительности этого процесса и названа секундой.

Потом был найден более стабильный источник - периодические колебания – радиооптического частотного моста лазерного измерителя частот излучения (рис. 5).

Рис. 5. Фото радио оптического частотного моста - эталона времени

Кроме России такие мосты есть только в США, Канаде, Франции и Великобритании. Российский госэталон времени входит в группу лучших мировых эталонов времени. Его относительная погрешность не превышает 0,000000000000005 сек. –точности всех часов в нашей стране и во многих сопредельных странах, которые контролируют свои эталоны времени благодаря использованию радиосигналов точного времени России.

Обратим ещё раз внимание на основные свойства физической сути, заключённой в исходных научных понятиях: пространство, материя и время. Прежде всего, нам известно, что в Природе нет таких явлений, которые могли бы влиять на пространство: сжимать его, искривлять или растягивать. Оно никому не подвластно, поэтому у нас есть все основания считать пространство абсолютным,то есть независимым ни от чего.

Следующее понятие – материя. Оно относится к понятиям с необозримой смысловой ёмкостью и поэтому исключается возможность его однозначного определения. Материей можно назвать всё, что существует в пространстве: от элементарной частицы (рис. 6, а, b, c и d) до галактики

Поскольку мы до сих пор не знаем источник, рождающий материальные объекты, то у нас нет пока оснований считать материю абсолютной, так как некоторые её образования могут возвращаться в состояние первоначальной разряжённой субстанции, из которой, как считается, формируются элементарные частицы. Она называется эфиром. Это ограничение следует из уже установленного факта.

Масса световых фотонов, излучённых Солнцем за время его существования, равна массе современного Солнца. Сразу возникает вопрос: что является источником массы фотонов, излучаемых Солнцем? Гипотеза – разряжённая субстанция пространства, называемая эфиром.

Рис. 6: а), b) и с) - фотографические структуры кластера, молекулы и атома углерода; d)- космический объект из нашей Галактики

Понятие время, введённое человеком для облегчения понимания изменений Природы, окружающей его, оказалосьсамым загадочным. Тем не менее, нам известно, что в Природе нет таких явлений, которые могли бы влиять на время, ускорять или замедлять темп его течения. Поэтому у нас есть все основания считать время абсолютным –никому и ничему не подвластным.

Итак, мы определились с содержанием и свойствами первичных научных понятий и критериями их научной достоверности, на которых мы будем базировать достоверность наших научных суждений.

Теперь мы обязаны найти независимого судью правильности использования этих понятий в научном поиске. Для этого обратим внимание ещё раз на то, что пространство, материя и время существуют независимо друг от друга и в то же время - вместе. Их разделить невозможно.

Материя не может существовать вне пространства. Время может течь лишь в пространстве, содержащем материю. Это значит, что все три первичные элемента мироздания: пространство, материя и время, проявляя свою независимость, существуют в неразделённом, совместном состоянии.

Это свойство пространства, материи и времени имеет все черты очевидности и не имеет исключений,поэтому у нас есть все основания назвать неразделимое существование пространства, материи и времени аксиомой Единства.

Аксиома – очевидное научное утверждение, не требующее экспериментальной проверки своей достоверности и не имеющее исключений. Поэтому достоверность аксиомы, как судьи научной достоверности, абсолютна. Её научная ценность не зависит от признания её достоверности учёными. Она сама защищает свою достоверность очевидной связью с реальностью.

Постулат – неочевидное научное утверждение, достоверность которого доказывается экспериментально или - совокупностью теоретических результатов, следующих из экспериментов.Достоверность постулата определяется уровнем признания его научной достоверности научным сообществом, поэтому ценность научного постулата не абсолютна, так как новые результаты научных исследований могут доказать ошибочность старого научного постулата.

Евклид первый начал обобщать научные аксиомы и научные постулаты 2400 лет назад. Мы продолжили его работу и многократно увеличили количество новых достоверных научных аксиом и новых достоверных научных постулатов. Тщательность доказательства достоверности новых научных аксиом и новых научных постулатов так велика, что их список будет теперь только увеличиваться.

Гипотеза – недоказанное научное утверждение, которое не является научным постулатом.Доказательство достоверности гипотезы может быть теоретическим и экспериментальным. Оба эти доказательства не должны противоречить аксиомам и общепризнанным научным постулатам. Лишь после этого гипотетические научные утверждения получают статусы научных постулатов, а утверждения, обобщающие совокупность новых достоверных научных аксиом и новых достоверных научных постулатов, – статусы новых достоверных научных физико-химических теорий.

Достоверные научные аксиомы и достоверные научные постулаты - словесные обобщающие научные утверждения - законы Природы часто выраженные достоверными обобщающими физико-математическими формулами (математическими моделями). Например, - единственная, оставшаяся живой, математическая формула (модель) Ньютона - великого учёного моего времени.

Поскольку объём и глубина познанных достоверных человеческих знаний о Природе, окружающей человека, непрерывно увеличивается, то Физика и Химия лидируют в этом процессе познания. Есть ли предел человеческим возможностям в освоении этого интеллектуального богатства? Пока нет.

Новые научные результаты считаются правильными, если они не противоречат научным аксиомам и общепризнанным научным постулатам. Поэтому достоверные научные аксиомы и достоверные научные постулаты называются критериями научной достоверности результатов теоретических и экспериментальных научных исследований.

Главным исходным научным понятием, отображающим суть окружающего нас мира, является понятие пространство. Не было бы пространства, не было бы ничего.

Вторым по важности научным понятием является понятие массаобитателя Природы, находящегося в пространстве. Обитатели Природы могут двигаться в пространстве. Для характеристики длительности процесса пребывания обитателя Природы в пространстве и длительности его движения в пространстве введено понятие время.

Таким образом, фундаментом достоверных физических и химических знаний об обитателях Природы является правильное формирование представлений о физической сути: пространства, материи и времени, как о главных начальных физических элементах Вселенной.

Повторим ещё раз. Ценность аксиомы не зависит от её признания. Она сама защищает свою достоверность очевидной связью с реальностью.

Ценность постулата определяется уровнем признания его достоверности научным сообществом.

В Природе существуют две основополагающие научные аксиомы. Первая: пространство и время – абсолютны. Вторая: пространство, материя и время абсолютны и неразделимы. Так как свет-носитель информации движется в пространстве прямолинейно, то все научные законы Природы работают в геометрии Евклида и в рамках аксиомы Единства пространства - материи – времени.

Основные законы движения точек и тел изучают в Теоретической механике. Под движением в ней понимается изменение положения точки или твердого тела в пространстве и во времени.

Пространство в классической механике рассматривается как абсолютное, трехмерное, в котором все построения базируются на геометрии Евклида. В качестве основной единицы измерения пространственной протяженности принят метр (рис. 3).

Время в классической механике также абсолютно. Оно одинаково и равномерно течет во всех точках пространства. Пространство и время считаются абсолютными, так как в Природе нет таких явлений, которые могли бы влиять на пространство и время. Например, искривлять пространство или изменять темп течения времени (ускорять или замедлять его ход). Единица измерения протяжённости пространства – метр, а единица измерения времени – секунда (рис. 5).

Чтобы точно описать движение одного тела относительно другого, нужно с одним из тел связать систему отсчета и рассматривать в ней движение другого тела. Системы отсчета в российской Механодинамике делятся на два класса: инерциальные и неинерциальные.

Система отсчета, которая находится в покое или движется в пространстве прямолинейно и равномерно называется инерциальной. Если изучается движение тел по поверхности Земли, то система отсчёта, связанная с Землей, является гравитационной системой отсчёта, которая тоже считается инерциальной. [1], [2], [3], [4], [5].