SGK Vật lí 11 - McGraw-Hill Ryerson (p5) potx

SGK Vật lí 11 - McGraw-Hill Ryerson
(p5)
Tư duy khoa học
Kiến thức bắt đầu với những quan sát và sự hiếu kì. Các nhà
khoa học tổ chức tư duy của họ bằng cách sử dụng các quan
sát, các mô hình, và các lí thuyết, như tóm tắt dưới đây.
Lí thuyết
Một lí thuyết là một tập hợp các ý tưởng, được nhiều nhà khoa
học công nhận, phù hợp với nhau để giải thích một hiện tượng tự
nhiên đặc biệt nào đó. Các lí thuyết mới thường phát sinh từ
những lí thuyết cũ, mang lại những cái nhìn mới mẻ, đôi khi
thay đổi triệt để, về vũ trụ. Một thí dụ như vậy, vẫn đang trong
quá trình phát triển, là GUT, hay Lí thuyết Thống nhất Lớn,
đang được nhiều nhà nghiên cứu thuộc nhiều lĩnh vực vật lí khác
nhau ngày đêm tìm kiếm. Thông qua GUT, các nhà vật lí hi
vọng một ngày nào đó có thể mô tả mọi hiện tượng vật lí trong
vũ trụ bằng cách sử dụng cùng những bộ quy luật giống nhau.
Mô hình
Mô hình là sự biểu diễn của hiện tượng, và có thể có nhiều dạng
thức khác nhau, bao gồm một danh sách các quy tắc, các nét vẽ
bút chì trên một mảnh giấy, một vật thể có thể thao tác được,
hoặc một công thức toán học. Một quan sát có thể được giải
thích bằng nhiều mô hình; tuy nhiên, trong đa số trường hợp,
một loại mô hình nào đó có hiệu quả hơn những loại khác.
Quan sát
Một quan sát là thông tin thu thập bằng cách sử dụng một hoặc
nhiều trong năm giác quan của chúng ta. Các quan sát có thể
mang lại nhiều sự giải thích, vì những người tham gia cùng một
sự kiện thường tường thuật những thứ khác nhau. Phải mất hàng
trăm quan sát về một hiện tượng nào đó mới phát triển được một
lí thuyết. Có hai loại quan sát có thể thực hiện. Thứ nhất là quan

sát định tính, tức là mô tả bằng lời thôi: “Một cái lông chim
đang rơi từ từ xuống đất”. Thứ hai là quan sát định lượng, tức là
sử dụng các con số và đơn vị đo: “Hòn đá rơi với tốc độ 2 m/s”.

Hình 1.4 Chắc hẳn bạn đã từng nghe nói đến thuyết tương đối
đặc biệt của Einstein. Một phần của lí thuyết trên phát biểu rằng
tốc độ ánh sáng, c, là cái duy nhất trong vũ trụ là hằng số. Mọi
số đo khác là mang tính tương đối, phụ thuộc vào hệ quy chiếu
của nhà quan sát. Công thức (mô hình) nổi tiếng của lí thuyết
trên là E = mc
2
.
+ Phóng to hình
Hình 1.5 “Mô hình tấm cao su” này thường được sử dụng để
mô tả quan niệm của Albert Einstein về không gian cong. Mô
hình cho thấy một khối lượng ở giữa có thể làm cho không gian
xung quanh khối lượng đó cong đi