Bài 1. LÀM QUEN VỚI VẬT LÝ

I. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VẬT LÝ VÀ MỤC TIÊU CỦA MÔN VẬT LÝ

– Vật lý là môn khoa học nghiên cứu tập trung vào các dạng vận động của vật chất, năng lượng.

– Các lĩnh vực nghiên cứu: Cơ học, điện học, điện từ học, quang học, âm học, nhiệt học, nhiệt động lực học, vật lý nguyên tử và hạt nhân, vật lý lượng tử, thuyết tương đối…

II. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA VẬT LÍ

* Tiền vật lí, từ nằm 350 TCN đến thế kỉ XVI: Các nhà triết học tìm hiểu thế giới tự nhiên dựa trên quan sát và suy luận chủ quan.

* Vật lí cổ điện, từ thế kỉ XVII đến cuối thế kỉ XIX: Các nhà vật lí dùng phương pháp thực nghiệm để tìm hiểu thế giới tự nhiên.

* Vật lí hiện đại, từ cuối thế kỉ XIX đến nay: Các nhà vật lí tập trung vào các mô hình lí thuyết tìm hiểu thế giới vi mô và sử dụng thí nghiệm kiểm chứng.

• 350 TCN: Aristotle dựa vào quan sát cho rằng vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ
• 1600: Galilei làm thí nghiệm tại tháp nghiêng Pisa
• 1687: Newton công bố các nguyên lí toán học của triết học tự nhiên
• 1785: Joule tìm ra các định luật nhiệt động lực học
• 1831: Faraday tìm ra hiện tượng cảm ứng điện từ
• 1900: Plank xây dựng thuyết lượng tử
• 1905: Einstein xây dựng thuyết tương đối
• 1958: Ra đời lí thuyết và thực hành mạch IC

III. VAI TRÒ CỦA VẬT LÝ ĐỐI VỚI KHOA HỌC, KĨ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

a) Vật lí có quan hệ với mọi ngành khoa học và thường được coi là cơ sở của khoa học tự nhiên. Các khái niệm, định luật, nguyên lí của vật lí được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của khoa học tự nhiên, đặc biệt là trong việc giải thích  cơ chế của hiện tương tự nhiên, từ các hiện tượng xảy ra trong thế giới sinh học, các phản ứng hóa học đến các hiện tượng xảy ra trong vũ trụ,…

Ngày càng xuất hiện nhiều lĩnh vực liên môn như: Vật lí sinh học, Vật lí địa lí, Vật lí thiên văn, Hóa lí, Sinh học lượng tử, Hóa học lượng tử,…

b) Vật lí là cơ sở công nghệ. Có thể khẳng định là không có các thành tựu nghiên cứu của Vật lí thì không có công nghệ

• Máy hơi nước do James Watt sáng chế năm 1765 dựa trên những kết quả nghiên cứu về Nhiệt của Vật lí đã tạo nên bước khởi đầu cho cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất với đặc trưng cơ bản là thay thế sức lực cơ bắp bằng sức lực máy móc.
• Faraday khám phá ra hiện tượng cảm ứng điện từ mà sau đó các nhà máy điện ra đời, mở đầu cho kỉ nguyên sử dụng điện năng của nhân loại và là cơ sở cho sự ra đời của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai vào cuối thế kỉ XIX. Một trong những đặc trưng cơ bản của cuộc cách mạng này là sự xuất hiện các thiết bị dùng điện trong mọi lĩnh vực sản xuất và đời sống con người.
• Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba bắt đầu vào những năm 70 của thế kỉ XX, với đặc trưng là tự động hóa các quá trình sản xuất cũng nhờ có những thành tựu nghiện cứu về điện tử, chất bán dẫn và vi mạch,… của Vật lí học.
• Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư được coi là bắt đầu vào đầu thế kỉ XXI. Đặc trưng của cuộc cách mạng này là sử dụng trí tuệ nhân tạo, robot, internet toàn cầu, công nghệ vật liệu siêu nhỏ (nano). Tất cả đều dựa trên những thành tựu của các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau của Vật lí hiện đại.

c) Vai trò của Vật lí trong sự phát triển các công nghệ nêu trên cho thấy sự ảnh hưởng to lớn của nó đối với cuộc sống con người. Mọi thiết bị mà con người sử dụng hằng ngày đều ít nhiều gắn với những thành tựu nghiên cứu của Vật lí.

IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VẬT LÍ

1. Phương pháp thực nghiệm

Dùng thí nghiệm để phát hiện kết quả giúp kiểm chứng, hoàn thiện, bổ sung hay bác bỏ giả thuyết nào đó. Kết quả này cần được giải thích bằng lí thuyết

2. Phương pháp lí thuyết

Dùng ngôn ngữ toán học và suy luận lí thuyết để phát hiện một kết quả mới. Kết quả mới cần được kiểm chứng bằng thực nghiệm

 Hai phương pháp này hổ trợ cho nhau, trong đó phương pháp thực nghiệm có tính quyết định