Περιεχόμενο
- Συμβουλές
- Παραδείγματα επιστημονικών αρχών στην καθημερινή ζωή
- Newtons Τρεις νόμοι της Motion
- Αρχές Φυσικής
- Άλλοι όροι
Οι όροι που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να περιγράψουν αυτό που μελετούν μπορεί να φαίνονται αυθαίρετοι. Μπορεί να φαίνεται ότι τα λόγια που χρησιμοποιούν είναι μόνο λόγια που δεν έχουν τίποτα άλλο σε αυτά. Αλλά η μελέτη των όρων που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να περιγράψουν διάφορα φαινόμενα σας επιτρέπει να κατανοήσετε καλύτερα το νόημα πίσω από αυτά.
Συμβουλές
ΕΝΑ νόμος είναι μια σημαντική διορατικότητα σχετικά με τη φύση του σύμπαντος. Ένας νόμος μπορεί να επαληθευτεί πειραματικά λαμβάνοντας υπόψη τις παρατηρήσεις σχετικά με το σύμπαν και να διερωτηθεί ποιος γενικός κανόνας τους διέπει. Οι νόμοι μπορεί να είναι ένα σύνολο κριτηρίων για την περιγραφή φαινομένων όπως ο πρώτος νόμος Newton (ένα αντικείμενο θα παραμείνει σε ηρεμία ή θα κινηθεί με κίνηση σταθερής ταχύτητας εκτός αν ασκείται από εξωτερική δύναμη) ή μία εξίσωση όπως ο Newton second law (F = ma για καθαρή δύναμη, μάζα και επιτάχυνση).
Οι νόμοι προκύπτουν από πολλές παρατηρήσεις και καταγράφουν διάφορες δυνατότητες ανταγωνιστικών υποθέσεων. Δεν εξηγούν έναν μηχανισμό με τον οποίο συμβαίνει ένα φαινόμενο, αλλά, μάλλον, περιγράφουν αυτές τις πολυάριθμες παρατηρήσεις. Οποιοσδήποτε νόμος μπορεί να ανταποκριθεί καλύτερα σε αυτές τις εμπειρικές παρατηρήσεις εξηγώντας τα φαινόμενα με έναν γενικό, καθολικό τρόπο είναι ο νόμος που δέχονται οι επιστήμονες. Οι νόμοι εφαρμόζονται σε όλα τα αντικείμενα ανεξάρτητα από το σενάριο, αλλά έχουν νόημα μόνο σε ορισμένα μειονεκτήματα.
ΕΝΑ αρχή είναι ένας κανόνας ή ένας μηχανισμός με τον οποίο λειτουργούν συγκεκριμένα επιστημονικά φαινόμενα. Οι αρχές έχουν συνήθως περισσότερες απαιτήσεις ή κριτήρια όταν μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Απαιτούν γενικά περισσότερες εξηγήσεις για να αρθρώσουν σε αντίθεση με μια ενιαία καθολική εξίσωση.
Οι αρχές μπορούν επίσης να περιγράψουν συγκεκριμένες αξίες και έννοιες όπως η εντροπία ή η αρχή Archimedes, η οποία σχετίζεται με την πλευστότητα του βάρους του εκτοπισμένου νερού. Οι επιστήμονες συνήθως ακολουθούν μια μέθοδο εντοπισμού ενός προβλήματος, τη συλλογή πληροφοριών, τη διαμόρφωση και την εξέταση υποθέσεων και την εξαγωγή συμπερασμάτων κατά τον καθορισμό των αρχών.
Παραδείγματα επιστημονικών αρχών στην καθημερινή ζωή
Οι αρχές μπορούν επίσης να είναι γενικές ιδέες που διέπουν επιστημονικές θεωρίες όπως η κυτταρική θεωρία, η γονιδιακή θεωρία, η εξέλιξη, η ομοιόσταση και οι νόμοι της θερμοδυναμικής που είναι ένας ορισμός της επιστημονικής αρχής στη βιολογία. Συμπεριλαμβάνονται σε μια ποικιλία φαινομένων στη βιολογία και, αντί να παρέχουν μια οριστική, χαρακτηριστικό του σύμπαντος, είναι να προχωρήσουν σε περαιτέρω θεωρίες και έρευνες στη βιολογία.
Υπάρχουν και άλλα παραδείγματα επιστημονικών αρχών στην καθημερινή ζωή. Είναι αδύνατο να γίνει διάκριση ανάμεσα στη βαρυτική δύναμη και την αδρανειακή δύναμη, τη δύναμη επιτάχυνσης ενός αντικειμένου, που είναι γνωστή ως η αρχή της ισοδυναμίας. Σας λέει ότι αν είστε σε έναν ανελκυστήρα σε ελεύθερη πτώση, δεν θα είστε σε θέση να μετρήσετε τη βαρυτική δύναμη επειδή δεν θα μπορούσατε να διακρίνετε μεταξύ αυτής και της δύναμης που σας τραβάει προς την κατεύθυνση αντίθετη προς τη βαρύτητα.
Newtons Τρεις νόμοι της Motion
Ο πρώτος νόμος Newton, ότι ένα αντικείμενο σε κίνηση θα παραμείνει σε κίνηση μέχρι να ασκηθεί από μια εξωτερική δύναμη, σημαίνει ότι τα αντικείμενα που δεν έχουν καθαρή δύναμη (το άθροισμα όλων των δυνάμεων σε ένα αντικείμενο) δεν θα βιώσουν επιτάχυνση. Θα παραμείνει είτε σε κατάσταση ηρεμίας είτε σε κίνηση με σταθερή ταχύτητα, την κατεύθυνση και την ταχύτητα ενός αντικειμένου. Είναι πολύ κεντρικό και κοινό σε πολλά φαινόμενα στο πώς συνδέει την κίνηση ενός αντικειμένου με τις δυνάμεις που δρουν επάνω του, ανεξάρτητα από το αν ένα ουράνιο σώμα ή μια μπάλα που ακουμπά στο έδαφος.
Νόμος δεύτερο νόμο, F = ma, σας επιτρέπει να καθορίσετε την επιτάχυνση ή τη μάζα από αυτήν την καθαρή δύναμη για αυτά τα αντικείμενα. Μπορείτε να υπολογίσετε την καθαρή δύναμη λόγω της βαρύτητας μιας πτώσης μπάλας ή ενός αυτοκινήτου που κάνει μια στροφή. Αυτό το θεμελιώδες χαρακτηριστικό των φυσικών φαινομένων το καθιστά έναν καθολικό νόμο.
Ο τρίτος νόμος Newton περιγράφει και αυτά τα χαρακτηριστικά. Ο τρίτος νόμος Newton δηλώνει ότι για κάθε ενέργεια υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση. Η δήλωση σημαίνει ότι σε κάθε αλληλεπίδραση υπάρχει ένα ζεύγος δυνάμεων που δρουν στα δύο αλληλεπιδρώντα αντικείμενα. Όταν ο ήλιος τραβάει τους πλανήτες προς την τροχιά του, οι πλανήτες τραβούν πίσω σε απόκριση, Αυτοί οι νόμοι της φυσικής περιγράφουν αυτά τα χαρακτηριστικά της φύσης ως εγγενή μέσα στο σύμπαν.
Αρχές Φυσικής
Η αρχή αβεβαιότητας του Heisenbergs μπορεί να περιγραφεί ως "τίποτα δεν έχει οριστική θέση, καθορισμένη τροχιά ή οριστική ορμή", αλλά απαιτεί επίσης περαιτέρω εξηγήσεις για λόγους σαφήνειας. Όταν ο φυσικός Werner Heisenberg προσπάθησε να μελετήσει υποατομικά σωματίδια με αυξημένη ακρίβεια, διαπίστωσε ότι είναι αδύνατο να προσδιοριστεί με ακρίβεια η ορμή και η θέση των σωματιδίων ταυτόχρονα.
Ο Χάιζενμπεργκ χρησιμοποίησε τη γερμανική λέξη "Ungenauigkeit", που σημαίνει "ανακρίβεια" και όχι "αβεβαιότητα" για να περιγράψει αυτά τα φαινόμενα που θα ονομάζαμε Αρχή αβεβαιότητας. Η ορμή, το προϊόν της ταχύτητας των αντικειμένων και της μάζας, και της θέσης είναι πάντα σε μια ανταλλαγή μεταξύ τους.
Η αρχική γερμανική λέξη περιγράφει τα φαινόμενα με μεγαλύτερη ακρίβεια από τη λέξη "αβεβαιότητα". Η αρχή της αβεβαιότητας προσθέτει αβεβαιότητα στις παρατηρήσεις με βάση την ανακρίβεια των επιστημονικών μετρήσεων των φυσικών. Επειδή αυτές οι αρχές εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το con και τις συνθήκες της αρχής, είναι περισσότερο σαν κατευθυντήριες θεωρίες που χρησιμοποιούνται για να κάνουν προβλέψεις για τα φαινόμενα του σύμπαντος απ 'ότι οι νόμοι.
Εάν ένας φυσικός μελετήσει την κίνηση ενός ηλεκτρονίου σε ένα μεγάλο κιβώτιο, θα μπορούσε να πάρει μια αρκετά ακριβή ιδέα για το πώς θα ταξίδευε σε όλο το κουτί. Αλλά αν το κιβώτιο έγινε μικρότερο και μικρότερο, έτσι ώστε το ηλεκτρονικό δεν μπορούσε να κινηθεί, θα μάθουμε περισσότερα για το πού είναι το ηλεκτρόνιο, αλλά γνωρίζουμε πολύ λιγότερα για το πόσο γρήγορα ταξίδευε. Για αντικείμενα στην καθημερινή μας ζωή, όπως ένα κινούμενο αυτοκίνητο, μπορείτε να καθορίσετε την ορμή και τη θέση, αλλά θα υπήρχε ακόμα μια μικρή ποσότητα αβεβαιότητας με αυτές τις μετρήσεις επειδή οι αβεβαιότητες είναι πολύ πιο σημαντικές για τα σωματίδια από τα καθημερινά αντικείμενα.
Άλλοι όροι
Ενώ οι νόμοι και οι αρχές περιγράφουν αυτές τις δύο διαφορετικές ιδέες σε ολόκληρη τη φυσική, τη βιολογία και άλλους κλάδους, θεωρίες είναι συλλογές εννοιών, νόμων και ιδεών για να εξηγήσουν τις παρατηρήσεις του σύμπαντος. Η θεωρία της εξέλιξης και η γενική θεωρία της σχετικότητας περιγράφουν πως τα είδη έχουν αλλάξει από γενιά σε γενιά και πόσο μαζικά αντικείμενα διαστρεβλώνουν χωροχρόνο μέσω της βαρύτητας, αντίστοιχα.
Στα μαθηματικά, οι ερευνητές μπορούν να αναφερθούν θεωρήματα, μαθηματικές αξιώσεις που μπορούν να αποδειχθούν ή να διαψευχθούν, και lemmas, λιγότερο σημαντικά αποτελέσματα που συνήθως χρησιμοποιούνται ως βήματα για την απόδειξη των θεωρημάτων. Το Πυθαγόρειο θεώρημα εξαρτάται από τη γεωμετρία ενός δεξιού τριγώνου για τον προσδιορισμό του μήκους των πλευρών του. Μπορεί να αποδειχθεί μαθηματικά.
Αν Χ και y είναι οποιοιδήποτε δύο ολόκληροι αριθμοί τέτοιοι a = x2 - γ2, b = 2xy, και c = x2 + y2, έπειτα:
Άλλοι όροι μπορεί να μην είναι τόσο σαφείς. Η διαφορά μεταξύ a κανόνας και μια αρχή μπορεί να συζητηθεί, αλλά οι κανόνες γενικά αναφέρονται στον τρόπο καθορισμού της σωστής απάντησης από διαφορετικές δυνατότητες. Ο κανόνας του δεξιού χεριού επιτρέπει στους φυσικούς να καθορίσουν πώς το ηλεκτρικό ρεύμα, το μαγνητικό πεδίο και η μαγνητική δύναμη εξαρτώνται από την κατεύθυνση του άλλου. Αν και βασίζεται σε θεμελιώδεις νόμους και θεωρίες ηλεκτρομαγνητισμού, χρησιμοποιείται περισσότερο ως γενικός κανόνας στην επίλυση εξισώσεων ηλεκτρισμού και μαγνητισμού.
Εξετάζοντας τη ρητορική πίσω από το πώς οι επιστήμονες επικοινωνούν, σας λένε περισσότερα για το τι σημαίνουν όταν περιγράφουν το σύμπαν. Η κατανόηση της χρήσης αυτών των όρων είναι κατάλληλη για την κατανόηση της πραγματικής τους σημασίας.