Физика — наука о наиболее общих и фундаментальных закономерностях, определяющих структуру и эволюцию материального мира. Физика, как и любая другая наука, основывается на количественных наблюдениях.
Органы чувств человека являются источником информации об окружающем мире.
Наибольший объем информации человек получает с помощью зрения. Физический закон — описание соотношений в природе, проявляющихся при определенных условиях в эксперименте.
Научная теория включает постулаты, определения, гипотезы и законы, объясняющие наблюдаемые явления
Критерий правильности теории — физический эксперимент.
Границы применимости теории определяются физическими упрощающими предположениями, сделанными при постановке задачи и в процессе вывода соотношений. Модель в физике — упрощенная версия физической системы (процесса), сохраняющая ее (его) главные черты.
Инварианты — постоянные, неизменяющиеся в процессе эволюции системы величины Наличие инвариантов отражает симметрию пространства и времени.
Физическое пространство и время характеризуют три основных типа симметрии.
Однородность пространства — независимость свойств физической системы от ее параллельного сдвига Изотропность пространства — независимость свойств физической системы от ее поворота на произвольный угол.
Однородность времени —независимость протекания процесса в физической системе от выбора начального момента процесса.
Все вещества состоят из атомов. Атом состоит из положительно заряженного ядра, вокруг которого вращаются отрицательно заряженные электроны.
В атомном ядре находятся положительно заряженные протоны и электронейтральные нейтроны.
В целом атом электронейтрален, так как число протонов в ядре равно числу электронов в атоме.
Число протонов в ядре определяет химические свойства атома и его место в периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева.
Элементарные частицы — частицы, которые до настоящего времени не удалось описать как составные. Элементарные частицы подразделяются на три группы: адроны, лептоны, переносчики взаимодействий. Фундаментальное взаимодействие — взаимодействие, которое не может быть сведено к другим, более простым видам взаимодействий. Существует четыре вида фундаментальных взаимодействий, гравитационное, слабое, электромагнитное и сильное взаимодействия.
Гравитационное взаимодействие присуще всем частицам. Оно определяет процесс образования и структуру Вселенной.
Слабое взаимодействие ответственно за взаимодействие всех частиц, кроме фотона. Оно определяет реакции термоядерного синтеза на Солнце.
Электромагнитное взаимодействие связывает между собой только заряженные частицы. Оно объединяет атомы и молекулы в веществе.
Сильное взаимодействие определяет связи только между адронами Оно обусловливает связь протонов и нейтронов в атомном ядре Радиус действия взаимодействия — максимальное расстояние между частицами, за пределами которого их взаимодействием можно пренебречь При малом радиусе действия взаимодействие называют короткодействующим, при большом — дальнодействующим.
Сильное и слабое взаимодействия являются короткодействующими. Электромагнитное и гравитационное взаимодействия являются дальнодействующими.
Базовые физические величины — величины, через которые выражаются все остальные.
Базовыми физическими величинами в механике являются длина, время и масса.
Длина характеризует протяженность или расстояние в пространстве.
Метр — единица длины, равная расстоянию, которое проходит свет в вакууме за время 1/299 792 458 с. Время — мера скорости, с которой происходят какие-либо изменения, или мера скорости развития событий.
Секунда — единица времени, равная 9 192 631 770 периодам излучения изотопа атома цезия-133. Масса — мера количества вещества и энергии, мера инертности, мера гравитационного взаимодействия. Килограмм — единица массы, равная массе международного эталона массы.