Diferencia entre ley y principio en física

Los términos que usan los científicos para describir lo que estudian pueden parecer arbitrarios. Puede parecer que las palabras que usan son solo palabras sin nada más para ellos. Pero estudiar los términos que usan los científicos para describir varios fenómenos le permite comprender mejor el significado detrás de ellos.

•••Syed Hussain Ather

La ley de Newton de la gravitación universal demuestra la naturaleza común y universalizable de las leyes que describen la naturaleza y el universo.

Las diferencias entre la terminología en el significado de una ley física y los principios de la física pueden ser confusas.

• Las leyes son reglas e ideas generales que se adhieren a la naturaleza del universo, mientras que los principios describen fenómenos específicos que requieren claridad y explicación. Otros términos como teoremas, teorías y reglas pueden describir la naturaleza y el universo. Comprender las diferencias entre estos términos en física puede mejorar su retórica y lenguaje al hablar de ciencia.

A ley es una idea importante sobre la naturaleza del universo. Una ley puede verificarse experimentalmente teniendo en cuenta las observaciones sobre el universo y preguntando qué regla general las gobierna. Las leyes pueden ser un conjunto de criterios para describir fenómenos como la primera ley de Newton (un objeto permanecerá en reposo o moverse a un movimiento de velocidad constante a menos que actúe sobre él una fuerza externa) o una ecuación como la segunda ley de Newton (F = ma para fuerza neta, masa y aceleración).

Las leyes se deducen a través de muchas observaciones y teniendo en cuenta varias posibilidades de hipótesis en competencia. No explican un mecanismo por el cual ocurre un fenómeno, sino que describen estas numerosas observaciones. Cualquier ley que pueda explicar mejor estas observaciones empíricas explicando los fenómenos de una manera generalizada y universalizada es la ley que aceptan los científicos. Las leyes se aplican a todos los objetos independientemente del escenario, pero solo son significativas dentro de ciertos contextos.

A principio es una regla o mecanismo mediante el cual funcionan fenómenos científicos específicos. Los principios suelen tener más requisitos o criterios cuando se pueden utilizar. Por lo general, requieren más explicación para articularse en comparación con una sola ecuación universal.

Los principios también pueden describir valores y conceptos específicos como la entropía o el principio de Arquímedes, que relaciona la flotabilidad con el peso del agua desplazada. Los científicos suelen seguir un método para identificar un problema, recopilar información, formular y probar hipótesis y sacar conclusiones al determinar los principios.

Los principios también pueden ser ideas generales que gobiernan disciplinas como la teoría celular, la teoría genética, la evolución, la homeostasis y las leyes de la termodinámica, siendo una definición de principio científico en biología Están involucrados en una variedad de fenómenos en biología y, en lugar de proporcionar una característica universal definida del universo, están destinados a promover teorías e investigaciones en biología.

Hay otros ejemplos de principios científicos en la vida cotidiana. Es imposible distinguir entre una fuerza gravitacional y la fuerza inercial, la fuerza para acelerar un objeto, conocida como principio de equivalencia. Te dice que si estás en un ascensor en caída libre, no podrías medir la gravedad fuerza porque no podías distinguir entre ella y la fuerza que te empuja en la dirección opuesta a gravedad.

La primera ley de Newton, que un objeto en movimiento permanecerá en movimiento hasta que actúe sobre él una fuerza externa, significa que los objetos que no tienen fuerza neta (la suma de todas las fuerzas sobre un objeto) no experimentarán aceleración. Permanecerá en reposo o se moverá con una velocidad constante, la dirección y la velocidad de un objeto. Es muy central y común a muchos fenómenos en la forma en que conecta el movimiento de un objeto con las fuerzas que actúan sobre él, sin importar si se trata de un cuerpo celeste o una bola apoyada en el suelo.

Segunda ley de Newton, F = ma, le permite determinar la aceleración o masa de esta fuerza neta para estos objetos. Puede calcular la fuerza neta debida a la gravedad de una bola que cae o de un automóvil que gira. Esta característica fundamental de los fenómenos físicos lo convierte en una ley universalizada.

La tercera ley de Newton también ilustra estas características. La tercera ley de Newton establece que para cada acción, hay una reacción igual y opuesta. La declaración significa que en cada interacción, hay un par de fuerzas que actúan sobre los dos objetos que interactúan. Cuando el sol empuja a los planetas hacia él mientras orbitan, los planetas retroceden en respuesta. Estas leyes de la física describen estas características de la naturaleza como inherentes al universo.

El principio de incertidumbre de Heisenberg puede describirse como "nada tiene una posición definida, una trayectoria definida o un impulso definido", pero también requiere una explicación adicional para mayor claridad. Cuando el físico Werner Heisenberg intentó estudiar partículas subatómicas con mayor precisión, encontró imposible determinar exactamente el momento y la posición de una partícula simultáneamente.

Heisenberg usó la palabra alemana "Ungenauigkeit", que significa "imprecisión" y no "incertidumbre" para describir este fenómeno que llamaríamos el Principio de incertidumbre. La cantidad de movimiento, el producto de la velocidad y la masa de un objeto y la posición son siempre una compensación entre sí.

La palabra alemana original describe los fenómenos con mayor precisión que la palabra "incertidumbre". El principio de incertidumbre agrega incertidumbre a las observaciones basadas en la imprecisión de las mediciones científicas de un físico. Debido a que estos principios dependen en gran medida del contexto y las condiciones del principio, se parecen más a las teorías orientadoras utilizadas para hacer predicciones sobre los fenómenos del universo que a las leyes.

Si un físico estudiara el movimiento de un electrón en una caja grande, podría tener una idea bastante precisa de cómo viajaría a través de la caja. Pero si la caja se hiciera cada vez más pequeña de modo que el electrón no pudiera moverse, sabríamos más sobre dónde está el electrón, pero sabríamos mucho menos sobre qué tan rápido viaja. Para los objetos de nuestra vida cotidiana, como un automóvil en movimiento, puede determinar el impulso y la posición, pero aún así habría un pequeña cantidad de incertidumbre con estas mediciones porque las incertidumbres son mucho más significativas para las partículas que las de todos los días. objetos.

Si bien las leyes y los principios describen estas dos ideas diferentes en la física, la biología y otras disciplinas, teorías son colecciones de conceptos, leyes e ideas para explicar las observaciones del universo. La teoría de la evolución y la teoría general de la relatividad describen cómo las especies han cambiado a lo largo de generaciones y cómo los objetos masivos distorsionan el espacio-tiempo a través de la gravedad, respectivamente.

•••Syed Hussain Ather

En matemáticas, los investigadores pueden referirse a teoremas, afirmaciones matemáticas que pueden ser probadas o refutadas, y lemas, los resultados menos importantes se suelen utilizar como pasos para demostrar teoremas. El teorema de Pitágoras depende de la geometría de un triángulo rectángulo para determinar la longitud de sus lados. Puede demostrarse matemáticamente.

Si X y y son dos números enteros cualesquiera a = x²- y², b = 2xy, y c = x2 + y2, luego:

1. a² + b² = (x² - y²)² + (2xy)²
2. a² + b² = x⁴ - 2x²y² + x⁴ + 4x²y²
3. a² + b² = x⁴ + 2x²y² + x⁴
4. a² + b² = (x² + y²)²= c²

•••Syed Hussain Ather

Es posible que otros términos no sean tan claros. La diferencia entre un regla y se puede debatir un principio, pero las reglas generalmente se refieren a cómo determinar la respuesta correcta a partir de diferentes posibilidades. La regla de la mano derecha permite a los físicos determinar cómo la corriente eléctrica, el campo magnético y la fuerza magnética dependen de la dirección de cada uno. Aunque se basa en las leyes y teorías fundamentales del electromagnetismo, se utiliza más como una "regla empírica" ​​general para resolver ecuaciones en electricidad y magnetismo.

Examinar la retórica detrás de cómo se comunican los científicos te dice más sobre lo que quieren decir cuando describen el universo. Comprender el uso de estos términos es pertinente para comprender su verdadero significado.