物理学における法則と原理の違い

科学者が研究対象を説明するために使用する用語は、恣意的に見える場合があります。 彼らが使っている言葉は、他に何もない言葉に過ぎないように見えるかもしれません。 しかし、科学者がさまざまな現象を説明するために使用する用語を研究することで、それらの背後にある意味をよりよく理解することができます。

•••サイードフセインアザー

ニュートンの万有引力の法則は、自然と宇宙を説明する法則の普遍化可能な共通の性質を示しています。

物理法則の意味における用語と物理学の原理の違いは混乱を招く可能性があります。

• 法則は宇宙の性質に準拠する一般的な規則とアイデアですが、原則は明確さと説明を必要とする特定の現象を説明します。 定理、理論、規則などの他の用語は、自然と宇宙を説明することができます。 物理学におけるこれらの用語の違いを理解することで、科学について話すときのレトリックと言語を向上させることができます。

A 法律 宇宙の性質についての重要な洞察です。 法則は、宇宙についての観察を考慮に入れ、どの一般的な規則がそれらを支配するかを尋ねることによって実験的に検証することができます。 法則は、ニュートンの最初の法則などの現象を説明するための1つの基準セットである可能性があります（オブジェクトは静止したままになるか、 外力の影響を受けない限り、一定速度の運動で移動します）またはニュートンの第2法則などの1つの方程式 （F = ma 正味の力、質量、および加速度の場合）。

法則は、多くの観察と競合する仮説のさまざまな可能性の説明から推測されます。 それらは、現象が発生するメカニズムを説明するのではなく、むしろ、これらの多数の観察を説明します。 現象を一般的で普遍的な方法で説明することによってこれらの経験的観察を最もよく説明できる法則はどれでも、科学者が受け入れる法則です。 法則は、シナリオに関係なくすべてのオブジェクトに適用されますが、特定のコンテキスト内でのみ意味があります。

A 原理 特定の科学的現象が機能するための規則またはメカニズムです。 原則は通常、使用できる場合、より多くの要件または基準があります。 それらは一般に、単一の普遍的な方程式とは対照的に、明確にするためにより多くの説明を必要とします。

原理は、浮力を押しのけられた水の重量に関連付けるエントロピーやアルキメデスの原理などの特定の値や概念を説明することもできます。 科学者は通常、問題を特定し、情報を収集し、仮説を立ててテストし、原則を決定するときに結論を導き出す方法に従います。

原理は、細胞説、遺伝子理論、進化、恒常性、熱力学の法則などの分野を支配する一般的な考え方でもあります。 生物学彼らは生物学のさまざまな現象に関与しており、宇宙の明確で普遍的な特徴を提供する代わりに、理論と研究をさらに進めることを目的としています。 生物学。

日常生活における科学的原理の他の例があります。 重力と慣性力、つまり等価原理として知られている物体を加速する力を区別することは不可能です。 自由落下でエレベーターに乗っていると、重力を測定できないことがわかります それと反対方向にあなたを引っ張る力とを区別することができなかったので力 重力。

運動中の物体は外力が作用するまで運動を続けるというニュートンの最初の法則、 正味の力（オブジェクトにかかるすべての力の合計）がないオブジェクトは、経験しないことを意味します 加速度。 それは静止したままであるか、一定の速度、オブジェクトの方向と速度で移動します。 これは非常に中心的であり、天体であろうと地面に置かれたボールであろうと、オブジェクトの動きとそれに作用する力をどのように結び付けるかという点で多くの現象に共通しています。

ニュートンの第2法則、 F = ma、これらのオブジェクトのこの正味の力から加速度または質量を決定できます。 落下するボールや曲がる車の重力による正味の力を計算できます。 物理現象のこの基本的な特徴は、それを普遍的な法則にします。

ニュートンの第3法則は、これらの機能も示しています。 ニュートンの第3法則は、すべての行動に対して、等しく反対の反応があると述べています。 このステートメントは、すべての相互作用において、2つの相互作用するオブジェクトに作用する1対の力があることを意味します。 太陽が惑星を軌道に乗せるときに惑星を引き寄せると、惑星はそれに応じて引き戻されます。これらの物理法則は、これらの自然の特徴を宇宙に固有のものとして説明しています。

ハイゼンベルクの不確定性原理は、「明確な位置、明確な軌道、または明確な勢いを持っているものはない」と説明できますが、明確にするためにさらに説明が必要です。 物理学者のヴェルナーハイゼンベルクが素粒子をより正確に研究しようとしたとき、彼は粒子の運動量と位置を同時に正確に決定することは不可能であることに気づきました。

ハイゼンベルグは、ドイツ語の「Ungenauigkeit」を使用しました。これは、「不確定性」ではなく「不正確さ」を意味し、この現象を説明します。 不確定性原理. 運動量、オブジェクトの速度と質量の積、および位置は、常に相互にトレードオフの関係にあります。

元のドイツ語は、「不確実性」という言葉よりも正確に現象を説明しています。 不確定性原理は、物理学者の科学的測定の不正確さに基づいて、観測に不確定性を追加します。 これらの原理は、原理の文脈と条件に大きく依存するため、法則よりも、宇宙現象についての予測を行うために使用される指導理論に似ています。

物理学者が大きな箱の中の電子の動きを研究した場合、彼女はそれが箱の中をどのように移動するかについてかなり正確な考えを得ることができました。 しかし、電子が移動できないように箱をどんどん小さくしていくと、電子がどこにあるかはわかりますが、電子がどれだけ速く移動していたかはわかりません。 移動中の車など、私たちの日常生活の中でのオブジェクトの場合、勢いと位置を決定できますが、それでも非常に 不確実性は日常よりも粒子にとってはるかに重要であるため、これらの測定値には少量の不確実性があります オブジェクト。

法律と原則は、物理学、生物学、その他の分野にわたるこれら2つの異なるアイデアを説明していますが、 理論 宇宙の観測を説明するための概念、法則、アイデアのコレクションです。 進化論と一般相対性理論は、それぞれ、種が世代を超えてどのように変化したか、そして巨大な物体が重力によって時空をどのように歪めるかを説明しています。

•••サイードフセインアザー

数学では、研究者は参照することができます 定理、証明または反証できる数学的主張、および 見出語、定理を証明するためのステップとして通常使用される重要性の低い結果。 ピタゴラスの定理は、直角三角形の形状に依存して、辺の長さを決定します。 それは数学的に証明することができます。

場合 バツ そして y 次のような任意の2つの整数です a = x²− y², b = 2xy、および c = x2 + y2、 その後：

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

•••サイードフセインアザー

他の用語はそれほど明確ではないかもしれません。 との違い ルール 原則については議論されるかもしれませんが、ルールは一般に、さまざまな可能性から正しい答えを決定する方法を指します。 右手の法則により、物理学者は、電流、磁場、および磁力が互いにどのように依存するかを決定できます。 これは電磁気学の基本法則と理論に基づいていますが、電気と磁気の方程式を解く際の一般的な「経験則」としてよりよく使用されます。

科学者がどのようにコミュニケーションするかについての背後にあるレトリックを調べることは、彼らが宇宙を説明するとき、彼らが何を意味するかについてあなたにもっと教えてくれます。 これらの用語の使用を理解することは、それらの真の意味を理解することに関係しています。