Что такое волны? (Колебания – Волны – Физика)

Оглянитесь вокруг внимательно, и вы заметите: механические волны повсюду. На поверхности озера, в движении ветвей, в форме облаков, дюн или холмов. Вы можете обнаружить волны даже в искажении пространства-времени, возникающем при столкновениях чёрных дыр!

Но что же это за волны? Являются ли они просто формой, которую люди классифицируют и, следовательно, каким-то образом изобретают? Или волны – фундаментальная структура природы?

Используя исключительно концепции классической физики, я попытаюсь обсудить фундаментальную природу волн и даже дать неисчерпывающее определение. Другими словами, не ждите прямого ответа, но множества подсказок, которые позволят вам развить собственные мысли по этому физико-философскому вопросу.

Сначала я покажу, как образуется волна при приложении движения к осциллятору, связанному с другими осцилляторами (частицами в верёвке). Это нужно для того, чтобы показать, как может возникнуть волна. Я также кратко рассмотрю понятие эмерджентного свойства.

Во-вторых, используя законы Ньютона, я демонстрирую, что движение осциллятора во времени описывается косинусоидой (или синусоидой), то есть волной.
Я соединяю первую и вторую части и понимаю, что то, что я сначала воспринимал как возникающую форму, на самом деле было макроскопическим проявлением микроскопического природного явления. Волны действительно являются фундаментальным строительным блоком физики!

Наконец, я обсуждаю роль волн в физике: они переносят энергию из одной точки в другую. Они действительно являются важнейшим явлением, необходимым для существования Вселенной такой, какая она есть!

#физика #волны #философия

*** ССЫЛКИ ***
Видео Алана Уоттса:    • Alan Watts: A Conversation with Myself - P...  
Что такое температура?:    • What is Temperature? (1 minute of physics)  
Что такое работа?:    • What is Work? (High School Physics)  
Что такое энергия? :    • What is Energy?  

*** Содержание этого видео ***
0:00 Что такое волна? Введение: волны вокруг нас
1:31 Что такое волна? Это просто возникающая форма?
4:22 Что такое возникающее свойство?
5:33 Что такое волны? Являются ли они фундаментальным конструктом природы?
10:22 Волны и энергия, какая связь?
14:32 Что такое волны. Заключение и пища для размышлений.

*** Авторские права ***
Портрет Алана Уоттса — CC BY 2.0, Libertarian Girl, https://www.flickr.com/photos/brookeb...
Музыка: Эдуард Рени.

*** Дополнительная информация ***
Это видео подготовлено и представлено Эдуардом Рени, доктором философии. по химии твёрдого тела и частный репетитор по физическим наукам.

Чтобы получить доступ к полезным ресурсам, которые помогут вам в изучении физики в старших классах, посетите сайт «Physics Made Easy» и подпишитесь на него:
https://www.physics-made-easy.com/

Эдуард предлагает индивидуальные занятия по физике (очно или по Skype). Если вы хотите связаться с ним, посетите его сайт: https://www.physics-tutor.nl/