Ero lain ja fysiikan periaatteen välillä

Termit, joita tutkijat käyttävät kuvaamaan tutkittavaa, voivat tuntua mielivaltaisilta. Voi tuntua siltä, ​​että heidän käyttämänsä sanat ovat vain sanoja, joissa heille ei ole mitään muuta. Tutkimalla termejä, joita tutkijat käyttävät kuvaamaan erilaisia ​​ilmiöitä, voit paremmin ymmärtää niiden takana olevan merkityksen.

•••Syed Hussain Ather

Newtonin yleisen painovoiman laki osoittaa luonnon ja maailmankaikkeuden kuvaavien lakien universalisoitavan, yhteisen luonteen.

Fysiikan lain tarkoittaman terminologian ja fysiikan periaatteiden erot voivat olla hämmentäviä.

• Lait ovat yleisiä sääntöjä ja ideoita, jotka noudattavat maailmankaikkeuden luonnetta, kun taas periaatteet kuvaavat tiettyjä ilmiöitä, jotka edellyttävät selkeyttä ja selitystä. Muut termit, kuten lauseet, teoriat ja säännöt, voivat kuvata luontoa ja maailmankaikkeutta. Näiden termien erojen ymmärtäminen fysiikassa voi parantaa retoriikkaa ja kieltä, kun puhut tiedestä.

A laki on tärkeä käsitys maailmankaikkeuden luonteesta. Laki voidaan kokeellisesti todentaa ottamalla huomioon maailmankaikkeutta koskevat havainnot ja kysymällä, mikä yleinen sääntö hallitsee niitä. Lait voivat olla yksi joukko kriteerejä kuvaamaan ilmiöitä, kuten Newtonin ensimmäinen laki (esine pysyy levossa tai liikkua vakionopeusliikkeellä, ellei ulkopuolinen voima vaikuta siihen) tai yksi yhtälö, kuten Newtonin toinen laki

Lait johdetaan monien havaintojen ja kilpailevien hypoteesien mahdollisuuksien huomioon ottamisen avulla. Ne eivät selitä mekanismia, jolla ilmiöt tapahtuvat, vaan kuvaavat pikemminkin näitä lukuisia havaintoja. Kumpi laki voi parhaiten ottaa huomioon nämä empiiriset havainnot selittämällä ilmiöitä yleisellä, universalisoidulla tavalla, on laki, jonka tutkijat hyväksyvät. Lakia sovelletaan kaikkiin kohteisiin skenaariosta riippumatta, mutta niillä on merkitystä vain tietyissä yhteyksissä.

A periaate on sääntö tai mekanismi, jolla tietyt tieteelliset ilmiöt toimivat. Periaatteilla on tyypillisesti enemmän vaatimuksia tai kriteerejä, kun niitä voidaan käyttää. Ne tarvitsevat yleensä enemmän selityksiä ilmaistakseen toisin kuin yksi yleinen yhtälö.

Periaatteissa voidaan myös kuvata erityisiä arvoja ja käsitteitä, kuten entropia tai Archimedes-periaate, joka suhteuttaa kelluvuuden siirtyvän veden painoon. Tutkijat noudattavat periaatetta määrittäessään yleensä menetelmää ongelman tunnistamiseksi, tiedon keräämiseksi, hypoteesien muodostamiseksi ja testaamiseksi sekä johtopäätösten tekemiseksi.

Periaatteet voivat olla myös yleisiä ideoita, jotka hallitsevat tieteenaloja, kuten soluteoria, geeniteoria, evoluutio, homeostaasi ja termodynamiikan lait, jotka ovat tieteellinen periaatteen määritelmä biologia He ovat mukana erilaisissa biologian ilmiöissä ja sen sijaan, että ne antaisivat universumille selvän, universaalin piirteen, heidän on tarkoitus jatkaa teorioita ja tutkimusta biologia.

Jokapäiväisessä elämässä on muitakin esimerkkejä tieteellisistä periaatteista. On mahdotonta erottaa toisistaan ​​gravitaatiovoimaa ja inertiavoimaa, voimaa kohteen kiihdyttämiseksi, joka tunnetaan vastaavuusperiaatteena. Se kertoo sinulle, että jos olet hississä vapaassa pudotuksessa, et pysty mittaamaan painovoimaa voima, koska et voinut erottaa sitä voimasta, joka vetää sinut vastakkaiseen suuntaan painovoima.

Newtonin ensimmäinen laki, jonka mukaan liikkuva esine pysyy liikkeessä, kunnes ulkopuolinen voima vaikuttaa siihen, tarkoittaa esineitä, joilla ei ole nettovoimaa (esineeseen kohdistuvien voimien summa), joita ei koeta kiihtyvyys. Se joko pysyy levossa tai liikkuu vakionopeudella, kohteen suunnalla ja nopeudella. Se on hyvin keskeinen ja yhteinen monille ilmiöille siinä, kuinka se yhdistää kohteen liikkeen siihen vaikuttaviin voimiin riippumatta siitä, onko kyseessä taivaankappale tai maassa lepäävä pallo.

Newtonin toinen laki, F = ma, voit määrittää kiihtyvyyden tai massan tästä nettovoimasta näille kohteille. Voit laskea putoavan pallon tai kääntyvän auton painovoimasta johtuvan nettovoiman. Tämä fyysisten ilmiöiden perusominaisuus tekee siitä universaalin lain.

Newtonin kolmas laki kuvaa myös näitä ominaisuuksia. Newtonin kolmannessa laissa todetaan, että jokaiselle toiminnalle on sama ja vastakkainen reaktio. Lausunto tarkoittaa, että jokaisessa vuorovaikutuksessa on kaksi voimaa, jotka vaikuttavat kahteen vuorovaikutuksessa olevaan objektiin. Kun aurinko vetää planeettoja kohti kiertorataa, planeetat vetäytyvät vastauksena. Nämä fysiikan lait kuvaavat näitä luonnon piirteitä luonnostaan ​​universumissa.

Heisenbergin epävarmuusperiaatetta voidaan kuvata "millään ei ole varmaa asemaa, tiettyä liikerataa tai tiettyä liikemäärää", mutta se vaatii myös lisäselvityksiä selvyyden vuoksi. Kun fyysikko Werner Heisenberg yritti tutkia subatomisia hiukkasia lisääntyneellä tarkkuudella, hänen mielestään oli mahdotonta määrittää tarkasti hiukkasen liikemäärää ja sijaintia samanaikaisesti.

Heisenberg käytti saksalaista sanaa "Ungenauigkeit", joka tarkoittaa "epätarkkuutta" eikä "epävarmuutta" kuvaamaan tätä ilmiötä, jota kutsumme Epävarmuuden periaate. Momentti, kohteen nopeuden ja massan sekä sijainnin tulo ovat aina kompromississa.

Alkuperäinen saksankielinen sana kuvaa ilmiöitä tarkemmin kuin sana "epävarmuus". Epävarmuusperiaate lisää epävarmuutta havaintoihin, jotka perustuvat fyysikon tieteellisten mittausten epätarkkuuteen. Koska nämä periaatteet riippuvat suuresti periaatteen asiayhteydestä ja olosuhteista, ne ovat enemmän kuin ohjaavia teorioita, joita käytetään ennusteiden tekemiseen maailmankaikkeuden ilmiöistä, kuin lakeja.

Jos fyysikko tutki elektronin liikettä suuressa laatikossa, hän voisi saada melko tarkan käsityksen siitä, miten se kulkisi koko laatikossa. Mutta jos laatikko olisi tehty pienemmäksi ja pienemmäksi siten, että elektroni ei voisi liikkua, tiedämme enemmän elektronin sijainnista, mutta tiedämme paljon vähemmän siitä, kuinka nopeasti se kulki. Jokapäiväisessä elämässämme oleville esineille, kuten liikkuvalle autolle, voit määrittää vauhdin ja sijainnin, mutta siellä olisi silti hyvin pieni epävarmuus näillä mittauksilla, koska epävarmuudet ovat hiukkasille paljon merkittävämpiä kuin päivittäin esineitä.

Vaikka lait ja periaatteet kuvaavat näitä kahta erilaista ajatusta fysiikassa, biologiassa ja muilla tieteenaloilla, teorioita ovat käsitteiden, lakien ja ideoiden kokoelmia maailmankaikkeuden havaintojen selittämiseksi. Evoluutioteoria ja yleinen suhteellisuusteoria kuvaavat kuinka lajit ovat muuttuneet sukupolvien aikana ja kuinka massiiviset esineet vääristävät avaruusaikaa painovoiman avulla.

•••Syed Hussain Ather

Matematiikassa tutkijat voivat viitata siihen lauseita, matemaattiset väitteet, jotka voidaan todistaa tai kumota, ja lemmat, vähemmän tärkeitä tuloksia käytetään yleensä vaiheina todistamaan lauseita. Pythagoraan lause perustuu suorakulmion geometriaan niiden sivujen pituuden määrittämiseksi. Se voidaan todistaa matemaattisesti.

Jos x ja y ovat mitä tahansa kahta kokonaislukua, jotka ovat a = x²- y², b = 2xyja c = x2 + y2, sitten:

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

Muut ehdot eivät välttämättä ole yhtä selkeitä. Ero a sääntö ja periaatteesta voidaan keskustella, mutta säännöt viittaavat yleensä siihen, miten oikea vastaus voidaan määrittää eri mahdollisuuksien perusteella. Oikean käden säännön avulla fyysikot voivat määrittää, kuinka sähkövirta, magneettikenttä ja magneettinen voima riippuvat toistensa suunnasta. Vaikka se perustuu sähkömagnetismin perustavanlaatuisiin laeihin ja teorioihin, sitä käytetään enemmän yleisenä "nyrkkisääntönä" sähkö- ja magnetismiyhtälöiden ratkaisemisessa.

Tutkijoiden retoriikan tutkiminen kertoo sinulle tarkemmin, mitä ne tarkoittavat kuvaillessaan universumia. Näiden termien käytön ymmärtäminen on tärkeää niiden todellisen merkityksen ymmärtämiseksi.