המונחים שמשתמשים משתמשים בהם כדי לתאר את מה שהם חוקרים יכולים להיראות שרירותיים. זה אולי נראה כאילו מילים בהן הם משתמשים הן רק מילים ללא שום דבר אחר. אך לימוד המונחים שמשתמשים משתמשים בהם לתיאור תופעות שונות מאפשר לך להבין טוב יותר את המשמעות העומדת מאחוריהם.
•••סייד חוסיין את'ר
חוק הכבידה האוניברסלי של ניוטון מדגים את האופי האוניברסלי, המשותף של חוקים המתארים את הטבע ואת היקום.
חוקים ועקרונות פיזיקה
ההבדלים בין המינוח במשמעותו של חוק פיזיקה לבין עקרונות הפיזיקה עלולים לבלבל.
טיפים
חוקים הם כללים ורעיונות כלליים הדבקים בטבעו של היקום ואילו עקרונות מתארים תופעות ספציפיות הדורשות בהירות והסבר. מונחים אחרים כמו משפטים, תיאוריות וכללים יכולים לתאר את הטבע ואת היקום. הבנת ההבדלים בין מונחים אלה בפיזיקה יכולה לשפר את הרטוריקה והשפה שלך כשמדברים על מדע.
א חוֹק הוא תובנה חשובה לגבי טבע היקום. ניתן לאמת חוק באופן ניסיוני על ידי התחשבות בתצפיות אודות היקום ולשאול מה הכלל הכללי השולט בהן. חוקים עשויים להיות קבוצה אחת של קריטריונים לתיאור תופעות כמו החוק הראשון של ניוטון (אובייקט יישאר במנוחה או לנוע בתנועת מהירות קבועה אלא אם כן פועלים על ידי כוח חיצוני) או משוואה אחת כמו החוק השני של ניוטון
חוקים נגזרים באמצעות הרבה תצפיות והתחשבות באפשרויות שונות של השערות מתחרות. הם אינם מסבירים מנגנון לפיו תופעות מתרחשות, אלא מתארים תצפיות רבות אלה. כל חוק שיכול להתייחס בצורה הטובה ביותר לתצפיות אמפיריות אלה על ידי הסבר על תופעות באופן כללי, אוניברסלי, הוא החוק שמקבלים המדענים. חוקים מוחלים על כל האובייקטים ללא קשר לתרחיש, אך הם בעלי משמעות רק בהקשרים מסוימים.
א עִקָרוֹן הוא כלל או מנגנון שלפיו פועלות תופעות מדעיות ספציפיות. לעקרונות בדרך כלל יש יותר דרישות או קריטריונים כאשר ניתן להשתמש בהם. הם בדרך כלל דורשים הסבר רב יותר כדי לבטא בניגוד למשוואה אוניברסלית אחת.
עקרונות יכולים לתאר גם ערכים ומושגים ספציפיים כגון אנטרופיה או עקרון ארכימדס, המתייחס לציפה למשקל המים העקורים. מדענים בדרך כלל עוקבים אחר שיטה לזיהוי בעיה, איסוף מידע, גיבוש ובדיקת השערות והסקת מסקנות בעת קביעת עקרונות.
דוגמאות לעקרונות מדעיים בחיי היומיום
עקרונות יכולים להיות גם רעיונות כלליים השולטים בתחומים כגון תורת תאים, תורת גנים, אבולוציה, הומאוסטזיס וחוקי תרמודינמיקה בהיותם הגדרה עקרונית מדעית ביולוגיה הם מעורבים במגוון תופעות בביולוגיה, ובמקום לספק מאפיין אוניברסלי מובהק של היקום, הם נועדו לקידום תיאוריות ומחקר בתחום ביולוגיה.
ישנן דוגמאות נוספות לעקרונות מדעיים בחיי היומיום. אי אפשר להבחין בין כוח משיכה לכוח האינרציאלי, הכוח להאיץ אובייקט, המכונה עקרון השוויון. זה אומר לך שאם אתה נמצא במעלית בנפילה חופשית, לא תוכל למדוד את כוח הכבידה כוח כי לא יכולת להבחין בינו לבין הכוח שמושך אותך בכיוון ההפוך אליו כוח משיכה.
שלושת חוקי התנועה של ניוטון
החוק הראשון של ניוטון, שאובייקט בתנועה יישאר בתנועה עד שיפעל על ידי כוח חיצוני, פירושו שחפצים שאין להם כוח נטו (סכום כל הכוחות על עצם) לא יחוו תְאוּצָה. הוא יישאר במנוחה או ינוע במהירות קבועה, בכיוון ובמהירות של אובייקט. זה מאוד מרכזי ונפוץ לתופעות רבות באופן שהוא מחבר את תנועת האובייקט עם הכוחות הפועלים עליו לא משנה אם זה גוף שמימי או כדור שנח על הקרקע.
החוק השני של ניוטון, F = אמא, מאפשר לך לקבוע את התאוצה או המסה מכוח נטו זה עבור אובייקטים אלה. אתה יכול לחשב את הכוח הנקי בגלל כוח המשיכה של כדור נופל או מכונית שעושה סיבוב. מאפיין יסודי זה של תופעות פיזיקליות הופך אותו לחוק אוניברסלי.
החוק השלישי של ניוטון ממחיש גם תכונות אלה. החוק השלישי של ניוטון קובע כי לכל פעולה קיימת תגובה שווה והפוכה. המשמעות של ההצהרה היא שבכל אינטראקציה יש זוג כוחות הפועלים על שני האובייקטים האינטראקטיביים. כאשר השמש מושכת את כוכבי הלכת אליה בזמן שהם מקיפים את כוכבי הלכת בתגובה, חוקי הפיזיקה הללו מתארים את תכונות הטבע הללו כמובנות ביקום.
עקרונות הפיזיקה
ניתן לתאר את עקרון אי הוודאות של הייזנברג כ"אף דבר אינו בעל עמדה מוגדרת, מסלול מוגדר או מומנטום מוגדר ", אך הוא גם דורש הסבר נוסף לבהירות. כאשר הפיזיקאי ורנר הייזנברג ניסה לחקור חלקיקים תת-אטומיים בדיוק מוגבר, הוא לא הצליח לקבוע בדיוק את המומנטום והמיקום של החלקיק בו זמנית.
הייזנברג השתמש במילה הגרמנית "Ungenauigkeit", שמשמעותה "אי דיוק" ולא "אי וודאות" כדי לתאר את התופעות שהיינו מכנים עקרון אי - הוודאות. המומנטום, תוצר מהירותו ומסתו של האובייקט, ומיקומו נמצאים תמיד בפתח בין זה לזה.
המילה הגרמנית המקורית מתארת את התופעות בצורה מדויקת יותר מאשר המילה "אי וודאות". עקרון אי הוודאות מוסיף אי וודאות לתצפיות המבוססות על חוסר הדיוק של המדידות המדעיות של הפיזיקאי. מכיוון שעקרונות אלה תלויים מאוד בהקשר ובתנאים של העיקרון, הם דומים יותר לתיאוריות מנחות המשמשות לחיזוי לגבי תופעות היקום מאשר לחוקים.
אם פיסיקאי היה בוחן את תנועתו של אלקטרון בתיבה גדולה, היא תוכל לקבל מושג די מדויק כיצד הוא יעבור בכל התיבה. אבל אם התיבה הייתה נעשית קטנה יותר ויותר כך שהאלקטרון לא יכול לנוע, היינו יודעים יותר היכן נמצא האלקטרון, אך נדע הרבה פחות על מהירות הנסיעה שלו. עבור חפצים בחיי היומיום שלנו, כמו מכונית נעה, אתה יכול לקבוע את המומנטום והמיקום, אך עדיין תהיה מידה קטנה של חוסר וודאות במדידות אלה מכיוון שחוסר הוודאות משמעותי הרבה יותר עבור חלקיקים מאשר כל יום חפצים.
תנאים אחרים
בעוד שחוקים ועקרונות מתארים את שני הרעיונות השונים הללו בפיזיקה, ביולוגיה ודיסציפלינות אחרות, תיאוריות הם אוספים של מושגים, חוקים ורעיונות להסבר תצפיות ביקום. תורת האבולוציה ותורת היחסות הכללית מתארות כיצד מינים השתנו במשך דורות וכיצד עצמים מסיביים מעוותים את מרחב הזמן באמצעות כוח המשיכה, בהתאמה.
•••סייד חוסיין את'ר
במתמטיקה, החוקרים יכולים להתייחס משפטים, טענות מתמטיות שניתן להוכיח או להפריך, ו למות, תוצאות פחות חשובות המשמשות בדרך כלל כצעדים להוכחת משפטים. משפט פיתגורס תלוי בגיאומטריה של משולש ימני כדי לקבוע את אורך צלעותיהם. ניתן להוכיח אותו מתמטית.
אם איקס ו y הם שני מספרים שלמים כאלה a = x2- y2, b = 2xy, ו c = x2 + y2, לאחר מכן:
- א2 + ב2 = (x2 - y2)2 + (2xy)2
- א2 + ב2 = x4 - 2x2y2 + x4 + פי 42y2
- א2 + ב2 = x4 + 2x2y2 + x4
- א2 + ב2 = (x2 + y2)2= ג2
•••סייד חוסיין את'ר
מונחים אחרים עשויים שלא להיות ברורים כל כך. ההבדל בין א כְּלָל ועיקרון עשוי להתווכח, אך בדרך כלל כללים מתייחסים לאופן קביעת התשובה הנכונה מתוך אפשרויות שונות. הכלל הימני מאפשר לפיזיקאים לקבוע כיצד זרם חשמלי, שדה מגנטי וכוח מגנטי תלויים בכיוון זה של זה. אף על פי שהוא מבוסס על חוקים בסיסיים ותיאוריות אלקטרומגנטיות, הוא משמש יותר כ"כלל אצבע "בפתרון משוואות בחשמל ובמגנטיות.
בחינת הרטוריקה שמאחורי האופן שבו מדענים מתקשרים מספרת לך יותר על משמעותם כאשר הם מתארים את היקום. הבנת השימוש במונחים אלה רלוונטית להבנת משמעותם האמיתית.
