Физика в школе, 2018, № 3

ФИЗИКА В ШКОЛЕ

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ                                                                ИЗДАЕТСЯ С МАЯ 1934 г.

№ 3
2018

СЛОВО ОБ УЧИТЕЛЕ

Н.Н. Барабанов
 
Педагогическая деятельность С.П. Капицы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Странички истории

Р.Н. Щербаков
 
Две стороны времени в обучении . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

МЕТОДИКА. ОБМЕН ОПЫТОМ

Ю.А. Сауров 
 
О границах применимости принципов, понятий и законов 
при изучении механики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

А.Е. Айзенцон
 
О росте физических знаний. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Информационные технологии

Н.Б. Федорова, О.В. Кузнецова, М.А. Огнева
 
Реализация программы внеурочной деятельности по физике для IX класса 
«Цифровая лаборатория по физике» как способ активизации познавательной 
деятельности учащихся . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

ЗАДАЧИ И ВОПРОСЫ

Ю.В. Бобылев, А.И. Грибков, Р.В. Романов
 
«Кидай дальше», или Четыре способа решения одной известной 
физической задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

С.В. Соболев, А.Н. Кутуев
 
Влияние профиля скорости течения воды на время переправы 
лодки через реку  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 

Образован в 1934 году Наркомпросом РСФСР.   Учредитель — ООО «Школьная Пресса».   Журнал выходит 8 раз в год

ЭКСПЕРИМЕНТ

С.П. Жакин
 
Проектная деятельность учащихся в системе развивающего обучения 
(на примере изучения явления «токи Фуко»)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

АСТРОНОМИЯ

И.С. Нургалиев
 
Школьникам XXI века Вселенная открывает свои большие секреты . . . . . . . . . . 53

Нам пишут

М.А. Старшов
 
Последняя задача аспиранта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Главный редактор  Е.Б. Петрова, д.п.н., доцент / Petrova, E.B. DrSci in Education, Associate Professor
Редактор  Э.М. Браверман, к.п.н. / Braverman, E.M. PhD in Education
Зав. редакцией  Е.Н. Стояновская / Stoyanovskaya, E.N.

Состав редколлегии

Демидова М.Ю., д.п.н., доцент
Demidova, M.Yu. DrSci in Education, Associate Professor
Засов А.В., д.ф.-м.н., академик МАН, 
профессор
Zasov, A.V. DrSci of Physics and Mathematics, Academician of the 
MAS, Professor
Королев М.Ю., д.п.н., к.ф.-м.н.,
доцент
Korolev, M.Yu. DrSci in Education, PhD of Physics and 
Mathematics, Associate Professor
Майер В.В., д.п.н., профессор
Mayer, V.V. DrSci in Education, Professor
Наумов А.В., д.ф.-м.н., доцент,
профессор РАН
Naumov A.V., DrSci of Physics and Mathematics, Professor Russian 
Academy of Sciences
Никифоров Г.Г., к.п.н.,
ведущий научный сотрудник
Nikiforov, G.G. PhD in Education, Leading researcher

Пентин  А.Ю., к.ф.-м.н.
Pentin, A.Yu.  PhD of Physics and Mathematics
Плахотник Т.В., к.ф.-м.н., приват
доцент, школа математики и физики 
университета Квинсленда, Австралия

Plakhotnik T.V., PhD of Physics and Mathematics, privat-docent, school 
of mathematics and physics, University of Queensland, Australia

Сауров Ю.А., д.п.н., профессор,
член-корреспондент РАО
Saurov, Yu.A. DrSci in Education, Professor,
Associate member RAE

Ханнанов Н.К., к.х.н. 
Khannanov, N.K. PhD in chemical Sciences
Чулкова Г.М., д.ф.-м.н., доцент
Chulkova, G.M. DrSci of Physics and Mathematics, Associate Professor

Журнал рекомендован Высшей аттестационной комиссией (ВАК) Министерства образования и науки Российской Федерации
в перечне ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы
основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук.
Журнал зарегистрирован в базе данных Российского индекса научного цитирования.
Распространяется в печатном и электронном виде.

ООО «Школьная Пресса»
Корреспонденцию направлять по адресу: 127254, г. Москва, а/я 62
Тел.: 8 (495) 619-52-87, 619-52-89.   
Интернет http: // www.школьнаяпресса.рф  E-mail: fizika@schoolpress.ru

Формат 84×108/16. Усл. п. л. 4,0. Изд. № 3197. Заказ
Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых 
коммуникаций и охране культурного наследия, свидетельство о регистрации ПИ № ФС 77-38550 от 21.12.09.
Охраняется Законом РФ об авторском праве. Запрещается воспроизведение любой журнальной статьи без письменного разрешения издателя. Любая попытка нарушения закона будет преследоваться в судебном порядке.

Отпечатано в АО «ИПК «Чувашия», 428019, г. Чебоксары, пр. И. Яковлева, д. 13.

© ООО «Школьная Пресса»,  © «Физика в школе», 2018, № 3

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

СЛОВО ОБ УЧИТЕЛЕ

ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ С.П. КАПИЦЫ

Н.Н. Барабанов, преподаватель,
ЦРА МГТУ «СТАНКИН»
N.N. Barabanov, teacher, CRА MSTU STANKIN

Ключевые слова: педагогическая деятельность 
С.П. Капицы, популяризация физики
Key words: pedagogical activity of S.P. Kapitsa, 
popularization of physics

Статья посвящена педагогической деятельности Сергея 
Петровича Капицы, которому 14 февраля 2018 г. исполнилось бы 90 лет. Сергей Петрович Капица — выдающийся просветитель, член Европейской академии 
наук, действительный член Российской академии 
естественных наук и т.п.

The article is devoted to the pedagogical activity of 
Sergei Petrovich Kapitsa, who would have turned 90 
on February 14, 2018. Sergey Kapitsa is an outstanding 
educator, member of the European Academy of Sciences, 
full member of the Russian Academy of natural Sciences 
etc.

14 февраля 
2018 г. исполнилось 90 лет со 
дня рождения 
Сергея Петровича Капицы. 
В благодарной 
памяти огромного 
количества людей он 
остался, 
прежде всего, как 
выдающийся 
просветитель 
— телевизионная передача 
«Очевидное — 
невероятное», 
которую Капица вел с перерывами, вызванными не зависящими от него обстоятельствами, просуществовала, начиная с 1973 г., около сорока 
лет, приобщая миллионы телезрителей к миру науки во всем его многообразии. Однако 
значение этой передачи для формирования 
общественного сознания было оценено далеко не сразу и не всеми, даже несмотря на то, 

что уже в 1980 г. за передачу «Очевидное 
— невероятное» С.П. Капица был отмечен 
Государственной премией СССР. Проблемы 
же начались с самого начала. Впоследствии 
Сергей Петрович вспоминал: «Помню, я спросил Льва Андреевича Арцимовича, идти ли 
мне на телевидение. «Попробуйте, — ответил он, — но стоить это вам будет дорого, 
это неизбежно отразится на отношении к 
вам коллег-ученых и разрушит вашу академическую карьеру». Так оно и оказалось. Но, 
по-моему, это стоит того: ведь я получил 
трибуну, с которой перед громадной аудиторией можно говорить о проблемах науки 
и общества — тех проблемах, которые я 
много обсуждал и с ним, и с моим отцом» 
[1, c. 217]. Телевидение было одной из сторон 
многогранной деятельности профессора Капицы. Президент Евразийского физического 
общества, член Европейской академии наук, 
действительный член Российской академии 
естественных наук, научный руководитель 
(с марта 2001 г.) Российского нового университета (РосНОУ), член Римского клуба, 
президент междисциплинарного дискуссионного клуба «Никитский клуб ученых и 
предпринимателей России», участник Пагу
Сергей Петрович Капица
14.02.1928 — 14.08.2012

ФИЗИКА В ШКОЛЕ  3/2018

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

ошского движения ученых (с 1977 г.), член 
Пагуошского совета (1987–1997) — список 
должностей далеко не полный. Наконец, 
видный ученый, спектр научных интересов 
которого впечатлял своим многообразием: 
гидродинамика, синхротронное излучение, 
ускорители элементарных частиц, физика 
земного магнетизма, а в последние два десятка лет жизни клиодинамика — наука, 
занимающаяся математическим моделированием социально-исторических процессов и проблемами демографии. Наконец, 
С.П. Капица в течение многих лет (1964–
1998) заведовал кафедрой общей физики в 
Московском физико-техническом институте. 
Об этих сторонах его деятельности — научной и педагогической — и пойдет в первую 
очередь речь в статье, предлагаемой вниманию читателей1.

На педагогической стороне деятельности 
С.П. Капицы следует остановиться особо. 
Она протекала в стенах Московского физикотехнического института, где он с 1959 г. начал читать курс электроники сверхвысоких 
частот и ускорителей, а с 1964-го, спустя два 
года после защиты докторской диссертации, 
стал заведовать кафедрой общей физики и 
занимал эту должность в течение 35 лет. Сам 
же институт во многом отличался от других 
высших учебных заведений нашей страны. 
Задуман он был еще до начала Великой 
Отечественной войны, когда в 1938 г. в газете «Правда» появилась статья под названием 
«Нужна высшая политехническая школа», в 
которой формулировалась задача создания 
вуза, в котором учебный процесс мог совмещаться с практической работой. В университете этого достичь не удавалось, притом разрыв 
между наукой и образованием был особенно 
ощутим в области физики. В таких научноисследовательских институтах, как ФИАН 

и Институт физических проблем научный 
уровень был высок, но мало кто из крупных 
ученых, работавших в этих институтах, имел 
возможность преподавать физику в университете, ибо считалось, что академическая наука 
должна быть отделена от образования и совмещать научную деятельность с педагоги- 
ческой нельзя. Однако к середине сороковых 
годов, к моменту окончания войны и создания 
атомной бомбы, стала очевидной важность 
союза между наукой и теми практическими 
возможностями, которые наука дает. Тогда 
ряд крупных ученых, в числе которых был 
П.Л. Капица, поставили перед высшим руководством страны вопрос о создании высшего учебного заведения нового типа. В 1946 г. 
такой вуз — Московский физико-технический 
институт — был создан, а устав его написали П.Л. Капица и С.А. Христианович. Впоследствии принципы «системы Физтеха» 
П.Л. Капица сформулировал следующим 
образом (многотиражная газета МФТИ «За 
науку», 1965, № 13–14, 10 июня).
«1. Подготовка студентов по специальности 
производится непосредственно научными работниками базовых институтов на 
новом техническом оборудовании учреждений.
2. Подготовка в базовых институтах предусматривает индивидуальную работу с 
каждым студентом.
3. Каждый студент должен участвовать 
в научной работе, начиная со второготретьего курса.
4. При окончании института студент должен владеть современными методами 
теоретических и экспериментальных исследований, иметь достаточные инженерные знания для решения современных 
технических задач» [1, c. 171–172].
Вот как характеризует С.П. Капица свою 
работу в Физтехе в должности заведующего 
кафедрой общей физики. «Кафедра физики 
и курс общей физики занимают центральное место в учебном плане, во всем учебном процессе Физтеха. Это определяется 
значением физики в современной системе 

1 В этом номере журнала приводится только фрагмент статьи. Полную ее версию читайте в электронном периодическом издании «Физика в школе» 
(№ 1, 2018 г.).

СЛОВО ОБ УЧИТЕЛЕ
5

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

естественных наук. Физика стала основой 
наших представлений о природе в целом 
— от бесконечно удаленных галактик Вселенной до звезд и планет, мира живого и 
неживой материи, наконец, атома, ядра и 
самих элементарных частиц. С другой стороны, практически все достижения современной техники, множество технологических процессов стали возможны благодаря 
открытиям физики и пониманию, которое 
она дает. Именно в понимании природы вещей заключено все могущество физики как 
науки и потому так ценно образование, которое дает физика.
Моя ответственность была даже не столько читать лекции (я читал механику на 
первом курсе) сколько обеспечивать комплектацию профессуры этой кафедры. Надо было находить людей, которые действительно способны были учить, хотели учить 
и могли научить. Далеко не всегда эти 
способности соединяются в одном человеке. А нам нужно было найти именно таких 
людей, которые на почасовой основе раз в 
неделю приезжали бы на Физтех вести занятия. Часть из них читала лекции — это 
была наиболее сложная работа. Курс был 
един, программа была единой, но исполнение могло быть разным. Я считаю, что так 
и должно быть — каждый может по-своему 
аранжировать музыку, которую он играет. 
Мы готовили молодых студентов на младших курсах, а затем они растекались по 
кафедрам различных специальностей. По 
той же системе учили их математике, и эта 
физико-математическая основа была единой для всех факультетов.
Первоначально «Курс общей физики» 
читался первые пять семестров, а позже он 
продолжался уже полных три курса и, как 
и раньше, завершался заключительным 
экзаменом. Это было уникальное событие. 
К экзамену привлекались не только преподаватели самой кафедры, но и ученые из 
основных базовых институтов. Таким образом, каждый год не только экзаменовались 
наши студенты, но кафедра выносила на 

нелицеприятный смотр коллег результаты своей работы. Я сам при этом многому 
научился» [1, c. 175–176].
Принципиальной в преподавании была установка: добиваться в первую очередь не знаний, а понимания существа 
дела. «Студенты приносили на экзамен 
собственное самостоятельное исследование или реферат какой-либо актуальной 
работы, выполненной под руководством 
преподавателя, ведущего семинарские занятия. Так, уже со студенческой скамьи, 
устанавливалась связь поколений и отбор 
учеников, что и привлекало к преподаванию работающих физиков очень высокой 
квалификации.
Экзаменов было два — устный и письменный. На письменном экзамене студенты 
решали задачи, причем каждый раз составлялись новые задачи. Придумать задачи 
для такого экзамена — это своеобразная 
творческая работа, способность человека 
поставить задачу для такого экзамена характеризует его творческий потенциал. И, 
как правило, наши совместители, люди, 
связанные с живой наукой, справлялись с 
этим гораздо лучше, чем профессиональные 
преподаватели, не связанные с корпусом 
мировой науки.
На устный экзамен студент приходил с 
вопросом, который он сам подготовил. Никаких билетов не было, можно было пользоваться любыми пособиями, любыми справочниками, записками. Нельзя было только 
одного — консультироваться с товарищами 
и преподавателями» [1, c. 176–177].

И — обобщающий вывод: «Главный урок 
МФТИ — это сама система Физтеха: 
только при тесном союзе высшей школы и 
науки возможно современное и эффективное воспитание нового поколения ученых и 
инженеров» [1, c. 184–185].

Литература
1. Капица С.П. Мои воспоминания. М.: издво АСТ, 2016.

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

Время является фундаментальной характеристикой природы, в том числе деятельности учащегося. Поэтому научное, 
мировоззренческое и прикладное представление о времени является важным ощущением и знанием, определяющими его бытие, возможность его успехов и поражений, 
оптимизма и разочарований в своем скором 
будущем.
Уделять на уроках физики больше, чем 
это принято пока, внимания понятию времени как при анализе конкретного учебного материала и его обобщении, так и при 
формировании психологической атмосферы 
познания основ науки и оценивании временной деятельности самих учащихся в их 
обучении и воспитании считаем весьма полезным.
Пока же, по замечанию А.Д. Чернина, 
весьма справедливому и для школьной 
физики, «в физике нет особого, самостоятельного раздела, специально изучающего 
время. Не существует отдельной науки о 
времени — такой, как, например, науки о 
пространстве — геометрия». А между тем, 
«физика в своих принципиальных основах 

строится на представлениях времени» 
[1, с. 3–4]. 

Изучая физику, учащиеся имеют дело 
со временем движения тел и изменения 
их температуры, протекания тока по цепи, 
временем жизни элементарной частицы и 
Вселенной в целом, с относительностью времени, его замедлением в гравитационных 
полях, временем распада вещества и т.д. 
Однако общенаучное и мировоззренческое 
обобщение понятия времени на уроках, как 
правило, не рассматривается. 
Между тем, нужный для этого материал позволяет анализировать такие мировоззренческие вопросы, как: абсолютно ли 
время или оно относительно? Существовало бы оно вне нашей Вселенной? Обратимо 
ли время или в природе существует «стрела 
времени»? Зависит ли ход времени от протекания физических процессов? Применяются ли кроме физического времени иные 
времена?

При обращении к понятию физического 
времени непременно подчеркивается учителем тот факт, что уже имеющиеся в науке 
теоретические выводы о нем проверяются, 

ДВЕ СТОРОНЫ ВРЕМЕНИ В ОБУЧЕНИИ

Р.Н. Щербаков, д.п.н., г. Таллин, Эстония;
robertsch961@rambler.ru
R.N. Shcherbakov, DrSci (Pedagogy), Tallinn, Estonia;
robertsch961@rambler.ru

Ключевые слова: время, стрела времени, теория 
относительности
Key words: time, arrow of time, theory of relativity

В статье рассмотрены различные представления о 
времени. Показано, как следует интерпретировать это 
понятие в классической и современной физике при 
обучении. Предлагаются пути формирования мировоззренческих представлений учащихся о времени

The article deals with different ideas about time. It is 
shown how to interpret this concept in classical and 
modern physics in teaching. The ways of forming of 
philosophical views of students about the time

Если время самая драгоценная вещь, то растрата 
времени является самым большим мотовством. 

Б. Франклин

СТРАНИЧКИ ИСТОРИИ

СТРАНИЧКИ ИСТОРИИ
7

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

как это принято в науке, экспериментальными методами. Впрочем, наблюдения и 
специальные эксперименты применяются и 
в геологии, биологии, медицине, технике, в 
социальной жизни и, в частности, в системе 
образования. 
Итак, при изучении механики учащиеся знакомятся с теми фактами, что время существует независимо от чего-либо; 
его ходу подчиняются все тела, но сами 
они влияния на время не оказывают; время однородно, а его ход в мире одинаков; 
оно простирается от настоящего назад в 
прошлое и в будущее; время обладает всего одним измерением, а его промежутки 
складываются и вычитаются как отрезки прямой. 
На уроках выясняем, что наряду с однородностью и изотропией пространства, однородность времени представляет собой его 
свойства симметрии. Само время обладает 
симметрией относительно сдвигов момента, 
взятого за начальный момент. И энергия сохраняется, ибо абсолютное время обладает 
симметрией. Таково неотъемлемое свойство 
его. Следовательно, закон сохранения энергии — следствие не механики, но той концепции времени, которую она принимает 
[2].

Подчеркиваем, что именно с механики 
Ньютона берет свое начало то истинно научное постижение феномена времени, на 
результаты которого равнялось дальнейшее 
развитие физики. При этом обращаем внимание учащихся на то, что Ньютон, свято 
веривший в абсолютное время, допускал 
также существование и относительного, обыденного времени, постигаемого чувствами 
и применяемого в обыденной жизни вместо 
абстрактного, для многих истинно математического времени.
Вместе с развитием теоретических методов классической науки по измерению количественного проявления научного и обыденного времени формировались методы и 
приборы для его опытного измерения: часы 
и астрономические наблюдения за движе
нием Земли и Солнца. Впоследствии бурное 
развитие испытали часы, основной частью 
которых служат балансиры и маятники, 
колебания кварцевой пластинки, контролируемой квантовым генератором и т.д.
С новым пониманием природы времени 
учащиеся встречаются при изучении специальной теории относительности (СТО) 
Эйнштейна. Им были обнаружены релятивистские эффекты: зависимость времени 
от скорости перемещения объектов, относительность одновременности, а в 1908 г. 
— связь времени с пространством. Стало 
очевидным, что являясь одной стороной 
пространственно-временного континуума, 
время сохраняет свою относительную самостоятельность и природу.
В основу проверки выводов СТО легли 
опыты Майкельсона–Мори, поставленные 
ими еще в 1887 г., и Кеннеди–Торндайка 
в 1932 г. Из опытов следовало, что скорость 
света, лежащая в основе теории, не зависит от направления движения Земли относительно эфира, во-вторых, скорость света 
вдоль движения Земли в противоположных 
точках орбиты оказалась одной и той же, 
и, в-третьих, время жизни движущихся мюмезонов оказывается больше, чем у неподвижных.
Учащимся полезно познакомиться и с 
элементами общей теории относительности 
(ОТО). В частности, с тем, что ход времени зависит от гравитации, отдельные из 
учащихся, возможно, и слышали. В гравитационных полях время замедляется тем 
больше, чем выше гравитационные потенциалы. Для класса в целом это может стать 
еще одним довольно убедительным примером того обстоятельства, что само время зависит от определенных сторон физических 
процессов. 
Как вспоминал Эйнштейн, до создания 
СТО «предполагалось, что понятие одновременности имеет абсолютный объективный смысл и для событий, разделенных 
в пространстве. Это предположение было 
опровергнуто открытием закона распро

ФИЗИКА В ШКОЛЕ  3/2018

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

странения света. В каждой инерциальной 
системе должно быть определено свое особое время. Именно вследствие этого пространство и время сливаются в единый 
четырехмерный континуум» [3, с. 243]. На 
это обращается внимание.
Об этом свидетельствуют и эксперименты. 
Так, некоторые частицы космических лучей 
имеют малое собственное время жизни и за 
время полета должны давно распасться. Но 
при движении со скоростью, близкой к скорости света, с позиций земного наблюдателя 
ход времени в системе отсчета, связанной с 
частицей, основательно замедляется. Так, 
время жизни нейтрона в космических лучах 
из-за замедления хода времени увеличивается с 15 минут до 30 тысяч лет.
Учащиеся начинают понимать, что в 
теории Эйнштейна время уже не является абсолютным: абсолютного смысла лишается понятие одновременности; темп 
времени зависит от движения и становится относительным, часы, движущиеся 
относительно нас, представляются нам 
отстающими; и, что важно для понимания свойств времени, оно подвержено действию тяготения: время течет медленнее, 
чем в отсутствие этих сил.
Итак, свойства времени, которые учащимся известны и которые они познают 
с помощью часов, считаются его количественными свойствами. Однако важнейшее 
из качественных свойств физического времени — это его необратимый бег. И теория 
относительности сообщает нам о том, каков 
темп течения времени, от чего зависит его 
замедление, но не отвечает на вопрос, почему оно вообще течет, чем определяется его 
неизменное направление — от прошлого к 
будущему.
После знакомства с элементами теории 
относительности учащиеся убеждаются в 
том, что она «произвела принципиальный 
пересмотр природы времени. …Это был 
огромный шаг вперед на пути к проникновению в самую сущность времени, которое 
стало теперь не только предметом описа
ния, но и объектом прямого исследования 
— теоретического и экспериментального» 
[1, с. 103]. Впоследствии наши учащиеся 
будут неоднократно удостоверяться в этом 
выводе.
При этом обращаем внимание учащихся 
на тот факт, что законы движения классической механики безразличны к направлению времени. Тем же качеством обладают 
законы движения в теории относительности 
и в той же стандартной квантовой теории, 
которая использует время как классическую 
переменную, не имеющую какие-то новые 
сущности. Безразличие к направлению времени является одной из фундаментальных 
особенностей мира физических явлений.

Квантовая теория, разработанная для 
объяснения свойств атомов и молекул, приняла понятие абсолютного идеального времени. Более того, в квантовой механике была выявлена вероятностная природа времени. Между тем, как отмечает Р. Фейнман, 
«события нашего мира необратимы в том 
смысле, что их развитие в одну сторону 
весьма вероятно, а в другую — хотя и возможно, хотя и не противоречит законам 
физики, но случается один раз в миллион 
лет» [4, с. 91].
При изучении квантовой механики учащиеся знакомятся с тем, что соотношение 
неопределенностей для времени и энергии 
означает: мы можем уточнить либо изменение энергии, либо время, за которое оно 
произошло. При этом и здесь закон сохранения энергии выполняется, но лишь с точностью до квантовой неопределенности. Мир 
квантов — мир колебаний, определяемых 
через частоту временем. К тому же квант 
действия включает в себя энергетическую 
и временную части.
Но уже при изучении термодинамики в 
центре внимания учащихся оказываются 
понятие времени и работы И. Пригожина 
об открытых неравновесных системах. Благодаря ему физика обрела точку опоры не 
в отрицании времени, но в его открытии. 
Всюду мы находим связанное со становле

СТРАНИЧКИ ИСТОРИИ
9

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

нием материи необратимое время — «стрелу времени». Итак, при эволюции системы 
симметрия между прошлым и будущим нарушена, а процессы ведут к равновесию в 
будущем [5].
Между тем, учащимся по силам проверка факта, что уравнения симметричны во 
времени. Действительно, они справедливы 
как для одного, так и для другого направления времени. Получается, что с позиций физики будущее и прошлое абсолютно 
равноправны. Законы Ньютона, уравнения 
Максвелла, общая теория относительности 
Эйнштейна, уравнения Дирака и Шредингера — при их применении они остаются 
неизменными при обращении направления 
времени.
Учащиеся понимают, что если в физике 
Ньютона и теории относительности время 
непрерывно и делимо беспредельно, то в 
квантовом излучении оно видится как целостный отрезок, и эта целостность в природе вещей. Эта неделимость представляется 
ученым в том же понимании, в каком неделим квант энергии. Таким образом, «время всегда и везде выступает не «вообще», 
а конкретно — в каждом данном физическом явлении оно свое» [1, с. 266].
Физика атома и элементарных частиц 
имеет дело с все меньшими отрезками времени: начиная со значения периода полураспада урана (2,48 ⋅ 105 лет) и заканчивая 
временем жизни нейтрона (15,3 мин), жизни возбужденного состояния атома (10–8 с) и 
пи-мезон (10–16 с). Причем, согласно теории 
относительности, фотон, движущийся со скоростью света, никогда не стареет. Если он излучен во время Большого взрыва, то имеет 
тот же возраст, который он имел тогда.  

Но физика не стоит на месте. Почти полвека тому назад ученые создали теорию 
струн, по которой элементарными объектами природы являются уже ни электроны, 
протоны и нейтроны и даже ни кварки, но 
так называемые струны, чьи колебания порождают известные нам элементарные частицы. В этой ситуации время имеет уже 

иную форму и иной масштаб, близкий к 
времени Планка, а также допускается возможность, что само время в этих масштабах 
не одномерно. 
Учащиеся понимают, что могут заглянуть 
в прошлое и увидеть его разной временной удаленности. Так, изображение Солнца видится с запаздыванием на 8 минут. 
Квазары мы наблюдаем, какими они были 
почти 10 миллиардов лет назад. Тогда еще 
не было ни Земли, ни Солнца, ибо возраст 
Солнечной системы около пяти миллиардов 
лет. Чем дальше от нас источник света, т.е. 
чем дольше идет от него свет, несущий информацию, тем дальше в прошлое времени 
мы проникаем.
Предсказанное А.А. Фридманом расширение Вселенной было обнаружено Э. Хабблом. В его закон расширения входит постоянная — постоянная Хаббла (в ранней 
Вселенной она была больше). Обращаем 
внимание учащихся и показываем на простейшем вычислении, что обратное значение ее позволяет получить возраст Вселенной ~14 ⋅ 109 лет. Итак, мы имеем дело с 
астрономической «стрелой времени», и, возможно, с началом времени в момент образования Вселенной.
Вместе с тем, отмечаем, что квантовые 
представления применимы и для первых 
мгновений порядка 10–43 с космологического расширения нашей Вселенной. Поэтому 
«начало» Вселенной было на самом деле 
квантовым. Течение времени в самом своем 
истоке было, вероятно, не непрерывным, а 
квантовым, прерывистым. Значит, существовали такие мельчайшие его отрезки, что в 
пределах каждого из них нельзя различать 
отдельные последовательные части.
Итак, обращаем внимание учащихся на 
тот факт, что «каждый отрезок времени 
возникает сразу как целое, подобно кванту 
света, излучаемому атомом. Внутри такого 
«кванта времени» не имеют смысла понятия 
раньше и позже. Из начальной космологической сингулярности время истекало не 
сплошным потоком, а как бы отдельными 

ФИЗИКА В ШКОЛЕ  3/2018

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

толчками. Космическое время — это время 
нашей Вселенной, оно возникло и существует вместе с ней» [1, с. 308].
Следует заметить, что выводы о времени 
во Вселенной основаны на результатах наблюдений посредством использования целого ряда астрономических установок с широким диапазоном излучения. Если Хаббл 
пользовался телескопом в 2,5 метра, то уже 
три десятка лет действует 6-метровый телескоп на Северном Кавказе, недавно вошли 
в строй два 10-метровых телескопа на Гавайях и другие. В наше время астрономия 
стала поистине волновой (от радиоволн до 
гамма-лучей).  
Отмечаем для учащихся, между прочим 
имеющим интересы и к иным областям 
деятельности, что большая часть ученых 
считает физическое время универсальным, 
применимым как для физических, так и 
биологических и социальных процессов. 
Другие допускают наличие нефизических 
форм времени, а третьи пытаются доказать 
существование нефизических форм времени, реализующегося в процессе анализа, 
например, тех же биологических и социальных теорий. Эта позиция представляется 
сегодня не менее актуальной.
Обратимся к задаче ученых «сконструировать модель реальности, успешно учитывающую все существующие представления 
о времени: время измеряется часами, время 
как координата пространства–времени, а 
также наше субъективное ощущение течения времени вокруг нас. Понять первые 
два аспекта нам помогает общая теория 
относительности Эйнштейна. … Однако 
третий по-прежнему во многом остается 
загадкой» [6, с. 38].
Обобщая мировоззренческие представления о понятии времени и осмысления его 
в учебном процессе, сошлемся на выводы 
известных ученых разных эпох, раскрывающие всю сложность в понимании природы времени и значимость его для повседневной жизни человека, которые понятны 
большинству учащихся, независимо от их 

ненаучной подготовки, разнонаправленности в их интересах и стремлениях в своей 
последующей жизни.

«В наших представлениях времени находит свое выражение самая глубокая и 
самая общая связь вещей» (Э. Мах); «Физическое понятие времени отвечает понятию, присущему интуитивному мышлению» (А. Эйнштейн); «Время — это то, 
благодаря чему в природе не происходит 
все одновременно» (Дж. Уилер); «Если время реально, то будущее нельзя вывести из 
знания о настоящем» (Л. Смолин); «Только 
переставив себя в центр мироздания, мы 
сможем оценить истинную природу времени» (Ш. Кэрролл). 

2. Забота о формировании у учащихся достаточно ясных и вполне устойчивых 
представлений о самых общих научных понятиях — пространстве, времени, материи, 
движении, изменении и т.д., без которых 
человек не мыслит своего полноценного существования, включает в себя два аспекта 
— научно-мировоззренческий и практический, психологический, обеспечивающий 
ему надежную и «уютную» ориентировку в 
его повседневной жизнедеятельности.
Что касается этих наиболее общих мировоззренческих понятий и представлений, 
что учащийся приобретает в своем обучении, то следует учитывать тот факт, что, 
как подчеркивал Эйнштейн, «чем более 
универсальным является понятие, тем 
чаще встречается оно в нашем мышлении, чем более косвенной будет его связь с 
чувственными ощущениями, тем труднее 
нам понять его значение» [3, с. 234]. К понятию времени это также относится. 
Так, знакомство учащегося с временем на 
уроках физики сказывается на его ощущениях. По Р. Фейнману,  «для прошлого у нас 
понятие памяти, а для будущего — понятие кажущейся свободы воли. Мы уверены, 
что можем влиять на будущее, но никто 
не думает, что можно изменить прошлое. 
Раскаяние, сожаление и надежда — это все 
слова, которые совершенно очевидным об

СТРАНИЧКИ ИСТОРИИ
11

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

разом проводят грань между прошлым и 
будущим» [4, с. 87].
По замечанию Б. Рассела, «в моем настоящем состоянии духа имеются не 
только восприятия, но и воспоминания, и 
ожидания; то, что я вспоминаю, я помещаю в прошедшее, то, что ожидаю, помещаю в будущее. … Ясно, что время связано 
с отношением между более ранним и более 
поздним; общепризнанным является также то, что ничто из того, что входит в 
наш опыт, не существует в течение только одного мгновения» [7, с. 282, 289].
По мере накопления учащимися представлений о свойствах времени, они начинают осознавать, что природа времени по 
сей день сохраняет свою тайну. Этот важный 
факт свидетельствует о том, что в познании 
научных знаний есть явления, уже понятные 
ученым и широкой публике, а есть немало 
тех, суть которых еще не раскрыта. Занимаясь природой пространства и времени, например, Эйнштейн осознавал, что при этом 
он касается весьма «спорного предмета».  
Вместе с тем, как затем настоятельно 
подчеркивает великий ученый, «физической 
реальностью обладает не точка пространства и не момент времени, когда что-либо 
произошло, а только само событие. Нет 
абсолютного (независимого от пространства отсчета) соотношения в пространстве и нет абсолютного соотношения во 
времени, но есть абсолютное (независимое 
от пространства отсчета) соотношение в 
пространстве и времени…» [3, с. 5, 25].
Согласно взглядам современного канадского физика Ли Смолина, «прогресс 
науки неразрывно связан с устранением 
иллюзий. Если время реально, то будущее 
нельзя вывести из знания о настоящем. 
В такой ситуации сюрпризы неизбежны: 
они следуют из нашего неведения о последствиях своих поступков. Сюрприз — неотъемлемая часть бытия. Природа может 
преподнести сюрпризы, для которых у нас 
нет достаточного количества знаний» 
[8, с. 11, 17].    

Подводя итоги толкованию времени нынешней наукой, учащиеся из учебного материала должны сконцентрировать свое 
понимание о нем на следующих основных 
положениях: хотя существует стрела времени, оно ведет себя по-разному в разных 
инерциальных системах отсчета и в разных 
гравитационных полях; непрерывное в макромире, время квантуется в микромире, 
по предположениям, загадочно ведет себя 
в мире струн и в масштабах нашей Вселенной. 
Однако законы физики ведут себя так, 
как будто им нет никакого дела до всего 
этого. И, тем не менее, по современным гипотезам стрела времени возникла с возникновением в виде Большого взрыва нашей 
Вселенной, а в далекий, пока непредставимый нами момент окончания ее расширения и последующего сжатия, ее время 
поменяет свое направление на противоположное. В этой ситуации формулы ныне 
действующих физических законов сохранят свой прежний вид.
3. Однако толкование времени лишь в 
понимании его одной наукой лишает учащихся обсуждения его социокультурного 
аспекта и таким образом сужает представления учащихся о времени. Хотя сама жизнь 
подкидывает им примеры исторического 
времени, длительности экономических и социальных преобразований, политических и 
военных конфликтов, они не догадываются, 
что за этими понятиями скрывается исторически долгая дискуссия о том, что же такое 
время. 
Поэтому будет полезным для развития 
учащихся узнать, что в основном под временем понимали либо его абсолютное, не зависящее ни от чего течение, либо как свойство познавательной способности человека. 
Но чаще всего современные учащиеся, не 
владея историей знаний о времени, его природе, сталкиваются с проблемой времени в 
своей повседневной жизни, накапливая собственный опыт понимания того, что такое 
объективное и субъективное время.

ФИЗИКА В ШКОЛЕ  3/2018

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

Активная деятельность учителя и учащегося на уроке определяется его временем. Причем, каждый учащийся осознает, 
что время как таковое существует. Однако 
рано или поздно наступает момент, когда 
при выполнении очередной учебной задачи учащийся сталкивается с ошибками в 
планировании и оценке своего времени, в 
нехватке его как основной причины своих 
неудач, а подчас и с парадоксами, которые 
проявляют себя в его каждодневном понимании времени.

В познании учащимися времени как реальности есть два различия,  осознаваемые 
ими не сразу. Во-первых, «мы всегда движемся вперед, из определенного прошлого 
в неопределенное будущее. … Оно может 
проявить себя и так и этак. То, что есть в 
данный момент, — это всего лишь потенциальные возможности, один из вероятных 
вариантов будущего» [9, с. 267]. Этот факт 
пробуждает ответственность учащегося перед собою и другими с последующей работой над собой.
Вторым моментом в субъективном ощущении времени является атмосфера познания. Ее задает учитель своим отношением 
к работе и манерой общения с учащимися; 
применяемый материал и методы постановки экспериментов, теоретических выводов 
из них, анализа построенной теории и ее 
применения в науке и на практике; и соответствующие им мировоззренческие и методологические выводы.
Причем, субъективная длительность урока для него становится психологически наименьшей («как быстро пробежал урок!»), если он под влиянием будущей цели в жизни 
стремится к приобретаемым на уроке знаниям, если он увлечен ими и, насколько это 
возможно в его ситуации, осознает личностную ценность отдельных элементов их для 
своей будущей профессии и повседневного 
благополучия.
Когда учащийся для решения задачи 
применяет нужные знания и приемы, то 
время его творчества становится «состав
ной частью самой работы. Сжать ее или 
расширить означало бы изменить разом 
и психологическую эволюцию, которая ее 
наполняет, и изобретение, являющееся 
пределом этой эволюции. Время изобретения составляет здесь единое с самим изобретением» [10, с. 245]. 
В том случае, когда на уроках достаточно 
часто повторяются жизненно важные для 
учащегося эмоциональные ситуации, то в 
итоге они обеспечивают учащемуся смысл 
«погружения» в атмосферу познавательного процесса, пробуждая у него устойчивую 
потребность повторения тех волнующих его 
моментов на пути к познанию загадок физического мира, разгадка которых обещает, 
более того, гарантирует ему понимание мира и своих личностных возможностей для 
этого. 
Но скорость событий на уроке для него 
замедляется в случае недомогания (бывает) 
или отношений с товарищами, выяснения 
обстоятельств беспокоящих его событий и 
т.д., требующих от него своего участия в них 
и решения и потому не позволяющих ему 
полностью или частично забывать о них и 
во время урока. В итоге его субъективное 
время в разные моменты течет подчас неравномерно.
Учащийся должен беречь свое время: 
«Мы не мыслим реального времени, но проживаем его» (А. Бергсон). «Будущее должно 
быть заложено в настоящем» (Г. Лихтенберг). Если наше время «самая драгоценная 
вещь, то растрата времени является самым большим мотовством» (Б. Франклин). 
Поэтому «как страшно чувствовать, что 
течение времени уносит все, чем ты обладал» (Б. Паскаль).
Учащемуся важно учесть, что его будущее зависит от многого, в том числе от самого себя: его целеустремленности, знаний, 
таланта, умений. Он должен рационально 
конструировать себя как личность во временном пространстве, встраиваться в социум, находить нужную ему культурную нишу, что поможет его самореализации как