Какие есть "почему?" в школьной физике, о которых не задумываются 99% школьников

При изучении физики в школе (да и не только физики), ученики знакомятся с множеством разных интересных явлений, понятий. И чем дальше, тем больше они узнают, почему это так работает.

Сначала они узнают, что все тела состоят из маленьких частиц.

Какие есть "почему?" в школьной физике, о которых не задумываются 99% школьников

Потом оказывается, что частицы движутся непрерывно и хаотично. И в разных агрегатных состояниях немного по-разному:

Потом углубляются в структуру этих частиц, из чего состоит атом.

Какие есть "почему?" в школьной физике, о которых не задумываются 99% школьников

Далее узнают, из чего состоит ядро: из положительно заряженных протонов и нейтронов, не имеющих заряд. И тут возникает первый момент, на который 99% школьников не обращают внимание, хотя он противоречит их предыдущему опыту. О чём же я?

В школе учили: заряды одного знака отталкиваются, а разного — притягиваются.

Но потом говорят, что в ядре есть положительно заряженные частицы и нейтральные (протоны и нейтроны). И ядро маленькое, частицы там расположены довольно компактно. Внимание, вопрос: почему же тогда положительные частицы в ядре друг от друга не отталкиваются и ядро не разваливается?

Казалось бы, вопрос напрашивается сам собой. Ведь новое знание противоречит тому, что рассказывали до этого. Но я ещё не встречал ни одного ученика, который бы этот вопрос задал. Честно говоря, я сам им не задавался в своё время.

Ответ же прост: есть другие, ядерные, силы, которые удерживают частицы в ядре. И они сильнее электромагнитных, но действуют на гораздо меньшем расстоянии.

Наглядная иллюстрация того, как ядерные силы противостоят электромагнитным. Из-за электромагнитного взаимодействия протоны стремятся оттолкнуться, будто из-за пружины. Но ядерные силы, подобно крючкам, их крепко удерживают.
Наглядная иллюстрация того, как ядерные силы противостоят электромагнитным. Из-за электромагнитного взаимодействия протоны стремятся оттолкнуться, будто из-за пружины. Но ядерные силы, подобно крючкам, их крепко удерживают.

И рано или поздно сознательный мыслящий человек начинает задумываться: а почему это так работает? Почему одни силы действую таким образом, другие — совершенно другим? Почему есть ядерные силы, почему есть электромагнитные?

И важно понимать одну важную вещь: не на все "почему?" мы в силах ответить. Физика вообще не может полностью описать природу, подчинить её законам. Физика создаёт лишь модели, которые в некоторых пределах и с какой-то точностью могут описать природу. Но не подчинить её законам. Природа вовсе не обязана ничему подчиняться. И чем больше мы отвечаем на очередные вопросы «Почему?«, тем больше новых »почему» у нас возникает!

Дмитрий Бушуев
Частный преподаватель по математике и физике, предприниматель, выпускник физического факультета МГУ и соавтор научных статей по современным теориям гравитации
Начать дискуссию