Perché dovresti studiare fisica?

Per lo scienziato (o aspirante scienziato), non è necessario rispondere alla domanda sul perché studiare la scienza. Se sei una delle persone che prende scienza, quindi non è richiesta alcuna spiegazione. È probabile che tu abbia già almeno alcune delle competenze scientifiche necessarie per perseguire tale carriera e l'intero punto di studio è quello di acquisire le competenze che non hai ancora.

Tuttavia, per coloro che lo sono non perseguire una carriera nelle scienze o nella tecnologia, spesso può sembrare che i corsi di scienze di qualsiasi tipo siano una perdita di tempo. I corsi di scienze fisiche, in particolare, tendono ad essere evitati a tutti i costi, con corsi di biologia che sostituiscono i requisiti scientifici necessari.

L'argomento a favore dell '"alfabetizzazione scientifica" è ampiamente esposto nel libro di James Trefil del 2007 Perché la scienza?, concentrandosi su argomenti di educazione civica, estetica e cultura per spiegare perché una comprensione molto basilare dei concetti scientifici è necessaria per il non scienziato.

I vantaggi di un'educazione scientifica possono essere chiaramente visti in questa descrizione della scienza dal famoso fisico quantistico Richard Feynman:

La scienza è un modo per insegnare come si fa a conoscere qualcosa, cosa non si sa, fino a che punto si conoscono le cose (perché nulla si sa assolutamente), come gestire il dubbio e l'incertezza, quali sono le regole dell'evidenza, come pensare cose in modo che possano essere emessi giudizi, come distinguere la verità dalla frode e dallo spettacolo.

La domanda diventa quindi (supponendo che tu sia d'accordo con i meriti del modo di pensare di cui sopra) come questa forma di pensiero scientifico possa essere impartita alla popolazione. In particolare, Trefil presenta una serie di grandi idee che potrebbero essere utilizzate per formare la base di questa alfabetizzazione scientifica - molti dei quali sono concetti di fisica saldamente radicati.

Il caso della fisica

Trefil fa riferimento all'approccio "prima la fisica" presentato dal premio Nobel 1988 Leon Lederman nelle sue riforme educative con sede a Chicago. L'analisi di Trefil è che questo metodo è particolarmente utile per gli studenti più grandi (cioè in età scolare), mentre ritiene che il primo curriculum di biologia più tradizionale sia appropriato per gli studenti più giovani (scuola elementare e media).

In breve, questo approccio enfatizza l'idea che la fisica sia la più fondamentale delle scienze. La chimica è la fisica applicata, dopotutto, e la biologia (nella sua forma moderna, almeno) è sostanzialmente la chimica applicata. Ovviamente puoi estenderti oltre che in campi più specifici: zoologia, ecologia e genetica sono tutte ulteriori applicazioni della biologia, ad esempio.

Ma il punto è che tutta la scienza può, in linea di principio, essere ridotta a concetti di fisica fondamentale come la termodinamica e la fisica nucleare. In effetti, è così che la fisica si è sviluppata storicamente: i principi di base della fisica sono stati determinati da Galileo mentre la biologia consisteva ancora di varie teorie sulla generazione spontanea, dopo tutto.

Pertanto, fondare un'educazione scientifica in fisica ha perfettamente senso, perché è il fondamento della scienza. Dalla fisica, puoi espandere naturalmente le applicazioni più specializzate, passando dalla termodinamica e fisica nucleare alla chimica, ad esempio, e dai principi di meccanica e fisica dei materiali all'ingegneria.

Il percorso non può essere seguito senza intoppi al contrario, passando da una conoscenza dell'ecologia a una conoscenza della biologia a una conoscenza della chimica e così via. Più piccola è la sottocategoria di conoscenza che hai, meno può essere generalizzata. Più generale è la conoscenza, più può essere applicata a situazioni specifiche. Come tale, la conoscenza fondamentale della fisica sarebbe la conoscenza scientifica più utile, se qualcuno dovesse scegliere quali aree studiare.

E tutto ciò ha senso perché la fisica è lo studio della materia, dell'energia, dello spazio e del tempo, senza la quale non esisterebbe nulla per reagire, prosperare, vivere o morire. L'intero universo si basa sui principi rivelati da uno studio di fisica.

Perché gli scienziati hanno bisogno di educazione non scientifica

Mentre sull'argomento dell'educazione a tutto tondo, l'argomentazione opposta è altrettanto forte: qualcuno che sta studiando la scienza deve essere in grado di funzionare nella società, e questo implica la comprensione dell'intera cultura (non solo della tecnocultura) coinvolta. La bellezza della geometria euclidea non è intrinsecamente più bella delle parole di Shakespeare; è semplicemente bello in un modo diverso.

Gli scienziati (e in particolare i fisici) tendono ad essere abbastanza ben arrotondati nei loro interessi. L'esempio classico è il virtuoso della fisica che suona il violino, Albert Einstein. Una delle poche eccezioni sono forse gli studenti di medicina, che mancano di diversità più a causa dei vincoli di tempo che della mancanza di interesse.

Una solida conoscenza della scienza, senza alcun fondamento nel resto del mondo, fornisce poca comprensione del mondo, per non parlare dell'apprezzamento per esso. Le questioni politiche o culturali non prendono posto in una sorta di vuoto scientifico, in cui le questioni storiche e culturali non devono essere prese in considerazione.

Mentre molti scienziati ritengono di poter valutare oggettivamente il mondo in modo razionale e scientifico, il fatto è che questioni importanti nella società non implicano mai questioni puramente scientifiche. Il Progetto Manhattan, ad esempio, non era puramente un'impresa scientifica, ma ha anche innescato chiaramente domande che si estendono ben al di fuori del regno della fisica.

Questo contenuto è fornito in collaborazione con il Consiglio nazionale 4-H. I programmi scientifici 4-H offrono ai giovani l'opportunità di conoscere le STEM attraverso attività e progetti divertenti e pratici. Scopri di più visitando il loro sito Web.