物理学における法と原理の違い

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著者: Peter Berry
作成日: 15 Aug. 2021
更新日: 13 11月 2024
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科学者が研究内容を説明するために使用する用語は、arbitrary意的と思われるかもしれません。彼らが使用する言葉は、彼らにとって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と、それらの背後にある意味をよりよく理解できます。

ヒント

A 法律 宇宙の性質に関する重要な洞察です。宇宙についての観察を考慮に入れ、それらを支配する一般的な規則を尋ねることにより、法則を実験的に検証できます。法律は、ニュートンの第一法則(外力が作用しない限り、物体は静止したままであるか、一定速度で動く)などの現象を記述するための一連の基準、またはニュートンの第二法則などの1つの方程式です。 (F = ma 正味の力、質量、および加速度)。

法律は、多くの観察と、競合する仮説のさまざまな可能性の説明を通じて推測されます。彼らは、現象が発生するメカニズムを説明していませんが、むしろ、これらの多数の観察結果を説明しています。一般的な普遍的な方法で現象を説明することにより、これらの経験的観察を最もよく説明できる法律は、科学者が受け入れる法律です。法律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、特定の短所の中でのみ意味があります。

A 原理 特定の科学現象が機能するルールまたはメカニズムです。通常、原則には、使用できる場合により多くの要件または基準があります。一般に、単一の普遍的な方程式とは対照的に、明確に表現するにはより多くの説明が必要です。

原理は、浮力を変位し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と概念を記述することもできます。科学者は通常、原則を決定する際に、問題を特定し、情報を収集し、仮説を形成およびテストし、結論を導き出す方法に従います。

日常生活における科学的原理の例

原理はまた、細胞理論、遺伝子理論、進化、恒常性、生物学の科学的原理定義である熱力学の法則などの分野を支配する一般的なアイデアであり、生物学のさまざまな現象に関与し、明確で普遍的なものを提供する代わりに宇宙の特徴、彼らは生物学のさらなる理論と研究を意味する。

日常生活には科学的原理の他の例があります。重力と慣性力を区別することは不可能であり、物体を加速する力であり、等価原理として知られています。自由落下のエレベーターにいる場合、重力と重力の反対方向に引っ張る力とを区別できないため、重力を測定することはできません。

ニュートンの運動の3つの法則

ニュートンの第一法則は、運動中の物体が外力の作用を受けるまで運動を続けるということで、正味の力(物体に作用するすべての力の合計)のない物体は加速を受けないことを意味します。静止したままか、一定の速度、オブジェクトの方向と速度で移動します。天体であろうと地面にあるボールであろうと、物体の動きとそれに作用する力とをどのように結び付けるかという点で、非常に中心的であり、多くの現象に共通しています。

ニュートンの第二法則、 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、それを普遍化された法にします。

ニュートンの第3法則もこれらの機能を示しています。ニュートンの第三法則は、すべての行動に対して、同等の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一対の力があることを意味します。太陽が軌道に乗って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、自然のこれらの特徴を宇宙に固有のものとして説明します。

物理学の原理

ハイゼンベルグの不確実性の原理は、「明確な位置、明確な軌道、または明確な運動量を持つものはない」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Werner Heisenbergは、精度を高めて亜原子粒子を研究しようとしたとき、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がわかりました。

ハイゼンベルクはドイツ語で「Ungenauigkeit」という言葉を使用しました。これは「不正確」ではなく「不正確」を意味し、この現象を「 不確実性の原理。運動量、オブジェクトの速度と質量の積、および位置は、常に相互のトレードオフにあります。

元のドイツ語の単語は、「不確実性」という単語よりも正確に現象を説明しています。不確実性原理は、物理学者の科学的測定の不正確さに基づいて、観測に不確実性を追加します。これらの原則は原則の短所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に使用される理論を導くことに似ています。

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アイデアを得ることができました。しかし、ボックスを小さくして電子が動かないようにすれば、電子がどこにあるかについてはより多くを知ることができますが、電子の移動速度についてはあまり知りません。動いている車などの日常生活のオブジェクトについては、運動量と位置を決定できますが、不確実性は日常のオブジェクト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非常にわずかな不確実性があります。

その他の規約

法律と原則は、物理学、生物学、その他の学問分野にわたってこれら2つの異なるアイデアを説明していますが、 理論 宇宙の観察を説明するための概念、法律、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、そして重い物体が重力によって時空を歪める方法を説明しています。

•••Syed Hussain Ather

数学では、研究者は 定理、証明または反証できる数学的な主張、および 補題、通常は定理を証明する手順として使用される重要度の低い結果。ピタゴラスの定理は、直角三角形の形状に依存して、その辺の長さを決定します。数学的に証明できます。

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

•••Syed Hussain Ather

他の用語は明確でない場合があります。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、磁力が互いにどのように依存するかを決定できます。基本的な法則と電磁気学の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」として使用されています。

科学者のコミュニケーション方法の背後にあるレトリックを調べると、宇宙を説明するときの意味をより詳しく知ることができます。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連しています。