Atšķirība starp likumu un principu fizikā

Termini, ko zinātnieki lieto, lai aprakstītu to, ko viņi pēta, var šķist patvaļīgi. Var šķist, ka viņu izmantotie vārdi ir tikai vārdi, kuriem viņiem nav nekā cita. Bet, pētot terminus, kurus zinātnieki izmanto dažādu parādību aprakstīšanai, jūs varat labāk saprast to nozīmi.

•••Syed Hussain Ather

Ņūtona universālās gravitācijas likums parāda likumu, kas raksturo dabu un Visumu, universalizējamo, kopīgo dabu.

Atšķirības starp terminoloģiju fizikas likuma nozīmē un fizikas principiem var būt mulsinošas.

• Likumi ir vispārīgi noteikumi un idejas, kas ievēro Visuma dabu, savukārt principi apraksta specifiskas parādības, kurām nepieciešama skaidrība un skaidrojums. Citi termini, piemēram, teorēmas, teorijas un likumi, var raksturot dabu un Visumu. Izpratne par atšķirībām starp šiem fizikas terminiem var uzlabot jūsu retoriku un valodu, runājot par zinātni.

A likumu ir svarīgs ieskats par Visuma dabu. Likumu var eksperimentāli pārbaudīt, ņemot vērā novērojumus par Visumu un vaicājot, kāds vispārīgs noteikums tos pārvalda. Likumi var būt viens kritēriju kopums, lai aprakstītu tādas parādības kā Ņūtona pirmais likums (objekts paliks miera stāvoklī vai pārvietoties ar nemainīgu ātruma kustību, ja vien uz to neattiecas ārējs spēks) vai viens vienādojums, piemēram, Ņūtona otrais likums

Likumi tiek secināti, izmantojot daudzus novērojumus un ņemot vērā dažādas konkurējošo hipotēžu iespējas. Viņi nepaskaidro parādību rašanās mehānismu, bet drīzāk apraksta šos daudzos novērojumus. Kurš likums vislabāk var atspoguļot šos empīriskos novērojumus, skaidrojot parādības vispārīgā, universālā veidā, ir likums, kuru zinātnieki pieņem. Likumi tiek piemēroti visiem objektiem neatkarīgi no scenārija, taču tiem ir nozīme tikai noteiktā kontekstā.

A princips ir noteikums vai mehānisms, ar kuru darbojas noteiktas zinātniskas parādības. Principiem parasti ir vairāk prasību vai kritēriju, kad tos var izmantot. To formulēšanai parasti ir nepieciešams vairāk paskaidrojumu, nevis viens universāls vienādojums.

Principos var aprakstīt arī īpašas vērtības un jēdzienus, piemēram, entropiju vai Arhimēda principu, kas peldspēju saista ar pārvietotā ūdens svaru. Nosakot principus, zinātnieki parasti ievēro metodi, kā identificēt problēmu, apkopot informāciju, veidot un pārbaudīt hipotēzes un izdarīt secinājumus.

Principi var būt arī vispārīgas idejas, kas pārvalda tādas disciplīnas kā šūnu teorija, gēnu teorija, evolūcija, homeostāze un termodinamikas likumi, kas ir zinātniska principa definīcija bioloģija Viņi ir iesaistīti dažādās parādībās bioloģijā, un tā vietā, lai sniegtu noteiktu, universālu Visuma iezīmi, viņi ir domāti, lai turpinātu teorijas un pētījumus bioloģija.

Ikdienā ir arī citi zinātnisko principu piemēri. Nav iespējams atšķirt gravitācijas spēku no inerces, objekta paātrināšanas spēku, kas pazīstams kā līdzvērtības princips. Tas jums saka, ka, atrodoties liftā brīvajā kritienā, jūs nevarētu izmērīt gravitācijas spēku spēks, jo jūs nevarējāt atšķirt to no spēka, kas velk jūs pretējā virzienā smagums.

Pirmais Ņūtona likums, saskaņā ar kuru kustībā esošs objekts paliks kustībā, kamēr uz to iedarbosies ārējs spēks, nozīmē objektus, kuriem nav neto spēka (visu uz objektu esošo spēku summa) nepiedzīvos paātrinājums. Tas vai nu paliks miera stāvoklī, vai arī pārvietosies ar nemainīgu ātrumu, objekta virzienu un ātrumu. Tas ir ļoti centrāls un kopīgs daudzām parādībām, kā tas savieno objekta kustību ar spēkiem, kas uz to iedarbojas neatkarīgi no tā, vai tas ir debess ķermenis vai bumba, kas balstās uz zemes.

Ņūtona otrais likums, F = ma, ļauj noteikt šo objektu paātrinājumu vai masu no šī tīkla spēka. Jūs varat aprēķināt tīro spēku krītošās bumbas vai automašīnas, kas veic pagriezienu, smaguma dēļ. Šī fizisko parādību pamatīpašība padara to par universalizētu likumu.

Ņūtona trešais likums ilustrē arī šīs iezīmes. Ņūtona trešais likums nosaka, ka katrai darbībai ir vienāda un pretēja reakcija. Apgalvojums nozīmē, ka katrā mijiedarbībā uz diviem mijiedarbojošajiem objektiem darbojas pāris spēka. Kad saule velk planētas uz to, kad tās riņķo, planētas atsaucas. Šie fizikas likumi apraksta šīs dabas iezīmes kā neatņemamas Visuma iezīmes.

Heizenberga nenoteiktības principu var raksturot kā "nevienam nav noteiktas pozīcijas, noteiktas trajektorijas vai noteikta impulsa", bet tas arī prasa papildu skaidrojumu skaidrības labad. Kad fiziķis Verners Heizenbergs ar lielāku precizitāti mēģināja pētīt subatomiskās daļiņas, viņam šķita neiespējami precīzi noteikt daļiņas impulsu un pozīciju vienlaikus.

Heisenbergs izmantoja vācu vārdu "Ungenauigkeit", kas nozīmē "neprecizitāte", nevis "nenoteiktība", lai aprakstītu šīs parādības, kuras mēs sauktu par Nenoteiktības princips. Impulss, objekta ātruma, masas un pozīcijas reizinājums vienmēr atrodas kompromisā.

Sākotnējais vācu valodas vārds precīzāk raksturo parādības nekā vārds "nenoteiktība". Nenoteiktības princips novērojumiem pievieno nenoteiktību, pamatojoties uz fiziķa zinātnisko mērījumu neprecizitāti. Tā kā šie principi ir ļoti atkarīgi no principa konteksta un apstākļiem, tie drīzāk ir kā teorijas, kas tiek izmantotas, lai prognozētu Visuma parādības, nevis likumi.

Ja fiziķis pētītu elektrona kustību lielā kastē, viņa varētu iegūt diezgan precīzu priekšstatu par to, kā tas pārvietosies pa visu lodziņu. Bet, ja kaste būtu izgatavota arvien mazāka un mazāka, lai elektrons nevarētu pārvietoties, mēs vairāk zinātu, kur atrodas elektrons, bet daudz mazāk zinātu, cik ātri tas pārvietojās. Attiecībā uz priekšmetiem, kas ir mūsu ikdienas dzīvē, piemēram, braucošai automašīnai, jūs varat noteikt impulsu un pozīciju, taču joprojām būtu ļoti ar šiem mērījumiem ir maz nenoteiktības, jo daļiņām nenoteiktība ir daudz nozīmīgāka nekā ikdienā objektiem.

Kamēr likumi un principi apraksta šīs divas dažādās idejas fizikā, bioloģijā un citās disciplīnās, teorijas ir jēdzienu, likumu un ideju kolekcijas, lai izskaidrotu Visuma novērojumus. Evolūcijas teorija un vispārējā relativitātes teorija apraksta, kā sugas ir mainījušās paaudžu paaudzēs un kā masīvi objekti, izmantojot gravitāciju, attiecīgi deformē telpas laiku.

•••Syed Hussain Ather

Matemātikā pētnieki var atsaukties teorēmas, matemātiskas norādes, kuras var pierādīt vai noraidīt, un lemmas, mazāk svarīgi rezultāti parasti tiek izmantoti kā darbības, lai pierādītu teorēmas. Pitagora teorēma ir atkarīga no taisnstūra trīsstūra ģeometrijas, lai noteiktu to malu garumu. To var pierādīt matemātiski.

Ja x un y ir kādi divi veseli skaitļi, kas a = x²- y², b = 2oksi, un c = x2 + y2, tad:

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

Citi noteikumi var nebūt tik skaidri. Atšķirība starp a likums un par principu var apspriest, bet noteikumi parasti attiecas uz to, kā no dažādām iespējām noteikt pareizo atbildi. Labās puses likums ļauj fizikiem noteikt, kā elektriskā strāva, magnētiskais lauks un magnētiskais spēks ir atkarīgs no viena otra virziena. Lai gan tas balstās uz elektromagnētisma pamatlikumiem un teorijām, to vairāk izmanto kā vispārēju “īkšķa likumu”, risinot elektrības un magnētisma vienādojumus.

Pārbaudot retoriku, kas balstīta uz zinātnieku saziņu, jūs varat uzzināt vairāk par to, ko viņi domā, aprakstot Visumu. Izpratne par šo terminu lietošanu ir būtiska, lai izprastu to patieso nozīmi.