· Рассмотрено открытие закона Всемирного тяготения и введения гравитационной постоянной, как коэффициента пропорциональности между силой тяготения и тяготеющими массами;
· Отмечено, что открытие закона всемирного тяготения привело к развитию представлений об инертной и гравитационной масс тел;
· Обращено внимание на то, что в научных исследованиях и использовании гравитационной постоянной в практических целях целесообразно ее представления в различных единицах измерения. Соответственно вводится гравитационная постоянная: геоцентрическая, гелиоцентрическая, селеноцентрическая, планетоцентрическая, Гауссова, Эйнштейна.
Постоянная Планка.
· Рассмотрено введение в науку постоянной Планка в связи с зарождением квантовой физики;
· Обращено внимание на роль излучения АЧТ в переходе физической науки от классической к квантовой;
· Приведены некоторые методы определения численного значения постоянной Планка с использованием законов теплового излучения, фотоэффекта и эффекта Джозефсона.
Скорость света.
· Рассмотрена скорость света, как механическая характеристика движения и как электродинамическая постоянная в классической электродинамике Максвелла;
· Обращено внимание на сложность экспериментального измерения скорости света, связанная с ее высоким численным значением.
· Обращено внимание на то, что величина скорости света впервые была определена астрономическим методом и только позже в научных лабораториях, что связано с большим численным значением, требующих особых методов измерения, несмотря на то, что скорость, как механическая характеристика представляется достаточно простой физической величиной.
· Подчеркнута роль экспериментов по определению скорости света в формулировке исходных положений (постулатов) СТО.
Отмечено, что по представлениям современной физической науки численные значения фундаментальных постоянных принципиально влияют на представления о ФКМ. Незначительные на первый взгляд отклонения от принятых значений могут принципиально изменить представления о процессах в окружающем мире. Этим определяется большое внимание, которое уделяется фундаментальным экспериментам по определению гравитационной постоянной, постоянной Планка и скорости света на протяжении всей истории развития физической науки, в том числе и в настоящее время. Современные методы измерения фундаментальных постоянных выделены в отдельный раздел. Одной из целей этих экспериментов является поиск ответа на вопрос являются ли фундаментальные постоянные действительно постоянными в пространстве и во времени.
Методическая часть исследования посвящена анализу содержания обучения физики в школе и вузе и возможности расширения и углубления знаний обучаемых по исследуемой проблеме и формирования научного мировоззрения на этапах обучения и контроля.
· Определено место постоянных в содержании школьного курса физики.
· Приведен цикл задач, с использованием универсальных постоянных молекулярной физики и термодинамики.
· Разработаны задачные ситуации с использованием результатов фундаментальных научных экспериментов по измерению физических постоянных.
· Представлены биографии ученых, внесших значительный вклад в развитие физических теорий, содержащих фундаментальные постоянные.
Отмечена возможность в условияхкомпетентностного подхода и современных технологий обучения углубленной разработки вопроса о роли и месте фундаментальных постоянных, как составляющих физической науки в форме индивидуальных заданий, рефератов, проектной деятельности. Это должно способствовать углублению и расширению знаний учащихся и формированию различного типа компетентностей, среди которых информационная компетентность: получение, обработка и представление информации.
Оценка полноты решений поставленных задач: задачи, поставленные при проведении диссертационного исследования, выполнены полностью. Разработанный материал имеет теоретическую и практическую значимость; апробирован в учебном процессе бакалавриата при изучении дисциплин: электродинамика и теория относительности (СТО), квантовая механика, физическая картина мира (ФКМ) и при изучении магистрантами дисциплины «Актуальные проблемы современной физики». Результаты исследований опубликованы в статьях и полностью представлены в учебно-методическом пособии и электронном учебнике для использования в учебном процессе при изучении различных разделов физики и методики ее преподавания.