Экспериментальная физика

LHC, или Большой Адрон Коллайдер, который в настоящее время находится в работе. LHC начал операции в 2008, но был закрыт для обслуживания до лета 2009.

‎ Эксперимента́льная фи́зика — способ познания окружающего нас мира, заключающийся в изучении природных явлений на базе поставленных экспериментов. В отличие от теоретической физики, которая исследует математические модели природы, экспериментальная физика занимается исследованием самой природы.

Любое несогласие с результатом эксперимента является критерием ошибочности выводов физической теории, или неприменимости выдвинутой теории к нашему миру. Обратное утверждение не правильное: согласие с экспериментом не может быть доказательством правильности (применимости) теории. То есть главным критерием жизнеспособности физической теории является проверка экспериментом. Другими словами процесс познания — от простого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике.

Эта очевидная сейчас роль эксперимента была осознана лишь Галилеем и более поздними исследователями, которые делали выводы о свойствах мира на основании наблюдений за поведением предметов в специальных условиях, т. е. ставили эксперименты. Заметим, что это совершенно противоположно, например, подходу древних греков: источником истинного знания об устройстве мира им казалось лишь размышление, а «чувственный опыт» считался подверженным многочисленным обманам и неопределённостям, а потому не мог претендовать на истинное знание.

В идеале, экспериментальная физика должна давать только описание результатов эксперимента, без какой-либо их интерпретации. Однако на практике это недостижимо. Интерпретация результатов более-менее сложного эксперимента неизбежно опирается на то, что у нас есть понимание, как ведут себя все элементы экспериментальной установки. Такое понимание, в свою очередь, не может не опираться на какие-либо теории. Так, эксперименты в ускорительной физике элементарных частиц — одни из самых сложных во всей экспериментальной физике — могут трактоваться как настоящее изучение свойств элементарных частиц лишь после того, как детально поняты (с помощью соответствующих теорий!) механические и упругие свойства всех элементов детектора, их отклик на электрические и магнитные поля, свойства остаточных газов в вакуумной камере, распределение электрического поля и дрейф ионов в пропорциональных камерах, процессы ионизации вещества и т. д.

Текущие эксперименты

Некоторые примеры важных экспериментальных проектов физики:

• LHC — Тяжелый Коллайдер Иона - ускоритель, который исследует тяжелые ионы, типа золотых ионов (это - первый тяжелый коллайдер иона) и протонов при столкновении с электронами или позитронами и протонами. это расположено в Национальной Лаборатории Brookhaven, на Длинном Острове, США. LHC начал работать в 2008 г. , но был закрыт для обслуживания до лета 2009 г.. Это - всемирноизвестный, самый мощный коллайдер — ускоритель. Он расположен в CERN, на французско-швейцарской границе около Женевы.

• JWST — космический телескоп Джеймса Вебба, запланированый к запуску в 2013 г.. Это будет преемник «Космического телескопа Бульканья». С ним связоно исследование неба в инфракрасной области. Главными целями использования JWST будут исследования для понимания начальных стадий образования вселенной, формирования галактики так же как формирований звезд и планет и происхождения жизни.

Методы экспериментов

Экспериментальная физика использует два главных метода экспериментального исследования:

• Применение экспериментов, которыми управляют. Т.е. эксперименты, которыми управляют, часто используемые в лабораториях. Лаборатории могут смоделировать окружающую управляемую среду.
• Используются естественные эксперименты, например, в астрофизике, где наблюдая астрономические объекты, контроль переменных в действительности невозможен.

Виды экспериментальной физики

• Биофизика, радиационная физика и экология;
• Экспериментальная ядерная физика;
• Физика плазмы;
• физика элементарных частиц;
• Физики твердого тела и наносистем и др.;

См. также

• Теоретическая физика

---

---