О физике и математике

История развития науки, техники, да и жизни человечества связана прежде всего с историей развития физики, математики и их взаимного влияния. И не странно, что каждый наш выпускник с большой теплотой вспоминает своих наставников, учителей, а физика и математика вечно живут в их памяти, умах и работе.

Поэтому вопрос о том, насколько успешно решается проблема взаимодействия физики и математики в процессе обучения по этим важнейшим фундаментальным наукам, находится на Физтехе в центре особого внимания.

Например. В начале второго курса студенты Физтеха изучают электричество и магнетизм, основы теории электромагнитного поля. А соответствующий математический аппарат теории физических скалярных и векторных полей вводится последовательно в курсе математики только в конце третьего семестра.

Хорошо ли это?

Вспомним, как исторически развивались знания об электричестве и магнетизме.

Существование электрических взаимодействий было подмечено еще до нашей эры греческими философами. Однако прошло более 2000 лет до того момента, когда трудами выдающихся ученых прошлого столетия и, прежде всего, трудами гениального и самобытного физика Майкла Фарадея и великого и блистательного математика и физика Джеймса Кларка Максвелла была написана одна из самых замечательных картин Мира - Уравнения электромагнитного поля. Из этих уравнений следовало существование электромагнитных волн. И это было задолго до их открытия в знаменитых опытах Генриха Герца.

Известная математическая теорема Гельмгольца гласит, что "любое физическое векторное поле может быть представлено в виде суммы градиента некоторого скаляра и ротора некоторого вектора ".

И как радуются студенты, когда на занятиях по математике они за абстрактными источниками и вихрями видят реальные физические образы - электрические заряды, электрические токи и создаваемые ими электрические и магнитные поля.

В одном из своих докладов на физико-математической секции Британского научного общества великий Максвелл в своем стиле кратко, четко и изящно связь этих обеих отраслей науки и их взаимное влияние друг на друга представил символически в виде "тетра-схемы": А, А', А+А', А•А'!