На теоретическом уровне исполь­зуются следующие методы познания: абстракция, идеали­зация, мысленный эксперимент, индукция, дедукция, анализ, синтез, аналогия, моделирование. Абстракция Абстрагирование — это мысленное отвлечение от ка­ких-то менее существенных свойств, сторон, признаков изу­чаемого объекта или явления с одновременным выделени­ем, формированием одной или нескольких существенных сторон, свойств, признаков.

Результат, получаемый в процес­се абстрагирования называют абстракцией. Наиболее об­щие и абстрактные понятия, идеи и концепции естествозна­ния выражают общие и глубокие свойства природы. Ниже приведены определения основных абстракций ес­тествознания. Материя — это философская категория для обозначе­ния объективной реальности, которая отображается наши­ми ощущениями, существуя независимо от них.

В классическом представлении в естествознании раз­личают два вида материи: вещество и поле. В современ­ном представлении к этим двум следует добавить третий вид материи — физический вакуум. В классической механике Ньютона в качестве веще­ственных образований выступают материальная частица малых размеров — корпускула, часто называемая матери­альной точкой, и физическое тело или простое тело как еди­ная система корпускул, связанных между собой.

Идеальны­ми и предельно абстрактными физическими образами ре­ально существующих частиц и тел в классической механике служат материальная точка и абсолютно твердое тело как система материальных точек. Повседневный опыт показывает, что тела действуют друг на друга, что приводит к всевозможным изменениям и движениям. Взаимодействие тел в макромире происходит под действием силы тяготения и электромагнитных сил.

В классической механике понятие силы является фундамен­тальным. Сила — физическая мера взаимодействия тел и причина изменения их механического движения, т. е. их пе­ремещения друг относительно друга. Источником силы в соответствии с законом всемирно­го тяготения является масса тел. Согласно квантовой тео­рии поля, частицы, обладающие массой, могут рождаться из физического вакуума, представляющего собой совокуп­ность частиц с соответствующими им античастицами, при достаточно высокой концентрации энергии.

Таким образом, энергия выступает как еще более фундаментальная и об­щая концепция, чем масса, поскольку энергия присуща не только веществу, но и безмассовым полям. Движение — неотъемлемое свойство материи. Для ко­личественного описания движения сформировались представ­ления о пространстве и времени. Движение в самом общем виде рассматривается как изменение состояния физической системы.

Для описания состояния вводится набор измеряемых параметров, к ко­торым со времён Декарта относятся пространственно-временные координаты. В физике используются и другие параметры состояния систем: импульс, энергия, тем­пература, спин. Идеализация Идеализация — это особый вид абстрагирования. Это мысленное внесение определённых изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследований. Приведем примеры идеализации.

Материальная точка — тело лишённое всяких разме­ров. Это абстрактный объект, размерами которого пренеб­регают, удобен при описании движения. Абсолютно черное тело — наделяется несуществую­щим в природе свойством поглощать абсолютно всю попа­дающую на него лучистую энергию, ничего не отражая и не пропуская сквозь себя. Спектр излучения абсолютно черно­го тела является идеальным случаем, поскольку на него не оказывает влияния природа вещества излучателя или состо­яние его поверхности. Идеализацию применяют когда: 1.

  Реальные объекты слишком сложны для имеющихся средств теоретического и, в частности, математического анализа; 2.  Необходимо исключить влияние побочных свойств и процессов, скрывающих сущность явления, например, иде­альная паровая машина Карно; 3.   Исключаемые из рассмотрения свойства, стороны объекта в рамках данного исследования не влияют на его сущность.

Например, в ряде случаев атомы можно рассмат­ривать в качестве материальной точки, но не в случае изу­чения самого атома. При использовании идеализации следует учитывать их ограниченность в ряде случаев: ·                        Развитие научного познания заставляет иногда отказы­ваться от принятых ранее идеализированных представ­лений.

Например, Эйнштейн отказался от ньютоновс­ких идеализации «абсолютного пространства» и «абсо­лютного времени». ·                       Идеализация ограничена изучаемой областью явлений и служит для решения только определённых проблем. Например, «абсолютно черное тело».

·                       Эвристическая ценность идеализации определяется ис­ходными теоретическими предпосылками. Например, удачная идеализация Сади Карно тепловой машины под­водила к открытию механического эквивалента тепло­ты, однако он этого не сделал, т. к. верил в «теплород».

      Мысленный эксперимент Мысленный эксперимент — это метод теоретическо­го познания, который предполагает оперирование идеальным объектом. Это мысленный подбор положений, ситуаций, ко­торые позволяют обнаружить важные особенности исследуе­мого объекта. В этом он имеет сходство с реальным экспе­риментом. Кроме того, он предваряет реальный эксперимент в виде процедуры планирования.

Необходимо отметить следующие отличия мысленного эксперимента от реального: 1.  Исследователь оперирует не с реальными, а с идеа­лизированными объектами. Оперирование производится в со­знании. Он не требует материального обеспечения. 2.  Позволяет устранить мешающие физические ограни­чения. Примером служат мысленные эксперименты Гали­лея с исключением трения, которые привели к открытию за­кона инерции. 3.