Pourquoi devriez-vous étudier la physique?

Pourquoi devriez-vous étudier la physique?

Pour le scientifique (ou aspirant scientifique), il n'est pas nécessaire de répondre à la question de savoir pourquoi étudier la science. Si vous êtes l'une des personnes qui obtient la science, alors aucune explication n'est nécessaire. Il y a de fortes chances que vous ayez déjà au moins certaines des compétences scientifiques nécessaires pour poursuivre une telle carrière, et tout le but de l'étude est d'acquérir les compétences que vous n'avez pas encore.

Cependant, pour ceux qui sont ne pas poursuivant une carrière dans les sciences ou la technologie, il peut souvent sembler que les cours de sciences de toute nature sont une perte de temps. Les cours de sciences physiques, en particulier, ont tendance à être évités à tout prix, les cours de biologie remplaçant les exigences scientifiques nécessaires.

L'argument en faveur de la "culture scientifique" est amplement présenté dans le livre de James Trefil de 2007 Pourquoi la science?, en se concentrant sur les arguments civiques, esthétiques et culturels pour expliquer pourquoi une compréhension très basique des concepts scientifiques est nécessaire pour le non-scientifique.

Les avantages d'une éducation scientifique sont clairement visibles dans cette description de la science par le célèbre physicien quantique Richard Feynman:

La science est un moyen d'enseigner comment quelque chose doit être connu, ce qui n'est pas connu, dans quelle mesure les choses sont connues (car rien n'est absolument connu), comment gérer le doute et l'incertitude, quelles sont les règles de la preuve, comment penser les choses afin que des jugements puissent être faits, comment distinguer la vérité de la fraude et du spectacle.

La question devient alors (en supposant que vous êtes d'accord avec les mérites de la façon de penser ci-dessus) comment cette forme de pensée scientifique peut être transmise à la population. Plus précisément, Trefil présente un ensemble de grandes idées qui pourraient être utilisées pour former la base de cette culture scientifique - dont beaucoup sont des concepts fermement ancrés de la physique.

Le cas de la physique

Trefil se réfère à l'approche «la physique d'abord» présentée par le lauréat du prix Nobel Leon Lederman en 1988 dans ses réformes éducatives basées à Chicago. L'analyse de Trefil est que cette méthode est particulièrement utile pour les élèves plus âgés (c'est-à-dire ceux du secondaire), alors qu'il pense que le premier programme de biologie plus traditionnel convient aux élèves plus jeunes (élémentaires et intermédiaires).

En bref, cette approche met l'accent sur l'idée que la physique est la plus fondamentale des sciences. La chimie est la physique appliquée, après tout, et la biologie (dans sa forme moderne, au moins) est fondamentalement la chimie appliquée. Vous pouvez bien sûr aller au-delà de cela dans des domaines plus spécifiques: la zoologie, l'écologie et la génétique sont toutes d'autres applications de la biologie, par exemple.

Mais le fait est que toute la science peut, en principe, être réduite à des concepts fondamentaux de la physique tels que la thermodynamique et la physique nucléaire. En fait, c'est ainsi que la physique s'est développée historiquement: les principes de base de la physique ont été déterminés par Galileo alors que la biologie consistait toujours en diverses théories de la génération spontanée, après tout.

Par conséquent, ancrer une éducation scientifique en physique est parfaitement logique, car c'est le fondement de la science. De la physique, vous pouvez vous développer naturellement dans des applications plus spécialisées, allant de la thermodynamique et de la physique nucléaire à la chimie, par exemple, et des principes de la mécanique et de la physique des matériaux à l'ingénierie.

Le chemin ne peut pas être suivi en douceur à l'envers, passant d'une connaissance de l'écologie à une connaissance de la biologie à une connaissance de la chimie et ainsi de suite. Plus la sous-catégorie de connaissances que vous avez est petite, moins elle peut être généralisée. Plus les connaissances sont générales, plus elles peuvent être appliquées à des situations spécifiques. En tant que tel, la connaissance fondamentale de la physique serait la connaissance scientifique la plus utile, si quelqu'un devait choisir les domaines à étudier.

Et tout cela a du sens parce que la physique est l'étude de la matière, de l'énergie, de l'espace et du temps, sans laquelle il n'y aurait rien pour réagir ou prospérer ou vivre ou mourir. L'univers entier est construit sur les principes révélés par une étude de la physique.

Pourquoi les scientifiques ont besoin d'une éducation non scientifique

Bien qu'il s'agisse d'une éducation complète, l'argument opposé est tout aussi fort: quelqu'un qui étudie les sciences doit être capable de fonctionner dans la société, ce qui implique de comprendre toute la culture (pas seulement la technoculture) impliquée. La beauté de la géométrie euclidienne n'est pas intrinsèquement plus belle que les mots de Shakespeare; c'est juste beau d'une manière différente.

Les scientifiques (et les physiciens en particulier) tendent à être assez bien équilibrés dans leurs intérêts. L'exemple classique est le virtuose de la physique violoniste, Albert Einstein. L'une des rares exceptions est peut-être les étudiants en médecine, qui manquent plus de diversité en raison de contraintes de temps que de manque d'intérêt.

Une solide compréhension de la science, sans aucun fondement dans le reste du monde, fournit peu de compréhension du monde, sans parler de l'appréciation. Les questions politiques ou culturelles ne sont pas prises en compte dans une sorte de vide scientifique, où les questions historiques et culturelles n'ont pas besoin d'être prises en compte.

Alors que de nombreux scientifiques estiment qu'ils peuvent évaluer objectivement le monde d'une manière rationnelle et scientifique, le fait est que des questions importantes dans la société n'impliquent jamais des questions purement scientifiques. Le projet Manhattan, par exemple, n'était pas une entreprise purement scientifique, mais déclenchait aussi clairement des questions qui dépassaient largement le domaine de la physique.

Ce contenu est fourni en partenariat avec le Conseil national des 4-H. Les programmes scientifiques des 4-H offrent aux jeunes l'occasion d'en apprendre davantage sur les STIM par le biais d'activités et de projets amusants et pratiques. Apprenez-en plus en visitant leur site Web.