Разлика између закона и принципа у физици

Термини које научници користе за описивање онога што проучавају могу изгледати произвољно. Може се чинити као да су речи које користе само речи којима ништа друго не припадају. Али проучавање појмова које научници користе за описивање различитих појава омогућава вам да боље разумете значење које стоји иза њих.

•••Сиед Хуссаин Атхер

Њутнов закон универзалне гравитације показује универзалност, заједничку природу закона који описују природу и универзум.

Разлике између терминологије у значењу закона физике и принципа физике могу бити збуњујуће.

• Закони су општа правила и идеје које се придржавају природе универзума, док принципи описују специфичне појаве које захтевају јасноћу и објашњење. Остали појмови попут теорема, теорија и правила могу описати природу и свемир. Разумевање разлика између ових термина у физици може побољшати вашу реторику и језик када говорите о науци.

А. закон је важан увид у природу универзума. Закон се може експериментално верификовати узимајући у обзир запажања о универзуму и питајући се којим општим правилом се њима управља. Закони могу бити један скуп критеријума за описивање појава као што је Њутнов први закон (објекат ће мировати или кретати се константном брзином ако на њих не делује спољна сила) или једначина као што је Њутнов други закон

Закони се изводе кроз мноштво запажања и узимајући у обзир различите могућности конкурентских хипотеза. Они не објашњавају механизам којим се појава јавља, већ описују та бројна запажања. Који год закон најбоље може да објасни ова емпиријска запажања објашњавањем појава на општи, универзални начин, закон је који научници прихватају. Закони се примењују на све објекте без обзира на сценарио, али имају смисла само у одређеном контексту.

А. принцип је правило или механизам по коме делују одређени научни феномени. Принципи обично имају више захтева или критеријума када се могу користити. Они обично захтевају више објашњења да би их артикулисали, за разлику од једне универзалне једначине.

Принципи такође могу описати одређене вредности и концепте као што су ентропија или Архимедов принцип, који повезује узгон и тежину расељене воде. Научници обично следе методу идентификовања проблема, прикупљања информација, формирања и тестирања хипотеза и доношења закључака приликом одређивања принципа.

Принципи такође могу бити опште идеје које управљају дисциплинама као што су теорија ћелија, теорија гена, еволуција, хомеостаза и закони термодинамике, што је дефиниција научног принципа у биологија Укључени су у разне појаве у биологији и, уместо да пруже одређену, универзалну карактеристику универзума, намењени су даљим теоријама и истраживањима у биологија.

Постоје и други примери научних принципа у свакодневном животу. Немогуће је разликовати гравитациону силу од силе инерције, силе која убрзава објекат, познату као принцип еквиваленције. Каже вам да ако сте у лифту у слободном паду, не бисте могли да измерите гравитацију сила јер нисте могли да направите разлику између ње и силе која вас вуче у смеру супротном од гравитација.

Њутнов први закон, да ће објект у покрету остати у покрету док на њега не делује спољна сила, означава објекте који немају нето силу (збир свих сила на објекат) неће доживети убрзање. Или ће остати у мировању или ће се кретати константном брзином, правцем и брзином објекта. Веома је централно и уобичајено за многе појаве у томе како повезује кретање предмета са силама које на њега делују, без обзира да ли је то небеско тело или лопта која лежи на земљи.

Њутнов други закон, Ф = ма, омогућава вам да одредите убрзање или масу из ове нето силе за ове објекте. Можете израчунати нето силу услед гравитације падајуће кугле или аутомобила који се окреће. Ова темељна карактеристика физичких појава чини га универзалним законом.

Трећи Њутнов закон такође илуструје ове особине. Трећи Њутнов закон каже да за сваку акцију постоји једнака и супротна реакција. Изјава значи да у свакој интеракцији постоји пар сила које делују на два интерактивна објекта. Када сунце повуче планете ка себи док орбитирају, планете се повуку као одговор. Ови закони физике описују ове особине природе као својствене свемиру.

Хеисенбергов принцип неизвесности може се описати као „ништа нема одређену позицију, одређену путању или одређени замах“, али такође захтева даља објашњења ради јасности. Када је физичар Вернер Хеисенберг покушао да проучава субатомске честице са повећаном прецизношћу, открио је да је немогуће тачно одредити замах и положај честице истовремено.

Хеисенберг је употребио немачку реч „Унгенауигкеит“, што значи „непрецизност“, а не „несигурност“ да би описао ове појаве које бисмо назвали Принцип неизвесности. Замах, умножак брзине и масе објекта и положаја увек су у међусобној размени.

Оригинална немачка реч тачније описује појаве него што то чини реч „неизвесност“. Принцип неизвесности додаје несигурност посматрањима заснованим на непрецизности научних мерења физичара. Будући да ови принципи у великој мери зависе од контекста и услова принципа, они више личе на теорије вођице које се користе за предвиђање свемирских појава него на законе.

Ако би физичар проучавао кретање електрона у великој кутији, могла би да стекне прилично тачну представу о томе како ће он путовати кроз кутију. Али да су кутије све мање и мање тако да се електрон не може кретати, знали бисмо више о томе где је електрон, али много мање о брзини путовања. За предмете у нашем свакодневном животу, попут аутомобила у покрету, можете одредити замах и положај, али и даље би постојала мала количина несигурности код ових мерења јер су несигурности много значајније за честице него свакодневне предмета.

Иако закони и принципи описују ове две различите идеје из физике, биологије и других дисциплина, теорије су збирке концепата, закона и идеја којима се објашњавају посматрања свемира. Теорија еволуције и општа теорија релативности описују како су се врсте мењале генерацијама и како масивни објекти искривљују простор-време гравитацијом.

•••Сиед Хуссаин Атхер

У математици се истраживачи могу позивати на теореме, математичке тврдње које се могу доказати или побити, и леме, мање важни резултати који се обично користе као кораци за доказивање теорема. Питагорина теорема зависи од геометрије правоуглог троугла како би се одредила дужина њихових страница. То се може математички доказати.

Ако Икс и г. да ли су било која два цела броја таква да а = к²- и², б = 2ки, и ц = к2 + и2, онда:

1. а² + б² = (к² - и²)² + (2ки)²
2. а² + б² = к⁴ - 2к²г.² + к⁴ + 4к²г.²
3. а² + б² = к⁴ + 2к²г.² + к⁴
4. а² + б² = (к² + и²)²= ц²

•••Сиед Хуссаин Атхер

Остали појмови можда нису толико јасни. Разлика између а правило и о принципу се може расправљати, али правила се углавном односе на то како одредити тачан одговор из различитих могућности. Правило десне стране омогућава физичарима да утврде како електрична струја, магнетно поље и магнетна сила зависе од смера једни других. Иако се заснива на основним законима и теоријама електромагнетизма, више се користи као опште „основно правило“ у решавању једначина у електрицитету и магнетизму.

Испитивање реторике иза које научници комуницирају говори вам више о томе шта мисле када описују свемир. Разумевање употребе ових израза је битно за разумевање њиховог правог значења.