Русская Википедия:Физический закон

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Значения Физи́ческий зако́н — устойчивые повторяющиеся объективные закономерности, существующие в природе[1].

Открытые человечеством физические законы представляют собой эмпирически установленные и выраженные в строгой словесной и/или математической формулировке устойчивые, повторяющиеся в эксперименте связи между физическими величинами в явлениях, процессах и состояниях тел и других материальных объектов в окружающем мире[2]. Выявление физических закономерностей составляет основную задачу физической науки. Независимость физических законов от выбора единиц измерения физических величин называется принципом метрической инвариантности.[3]

Описание

Для того, чтобы некая связь могла быть названа физическим законом, она должна удовлетворять следующим требованиям:

  • Эмпирическое подтверждение: физический закон считается установленным, если имеет экспериментальное подтверждение.
  • Универсальность: математическое выражение частного закона, определяющего связи между параметрами одной конкретной системы, может иногда описывать самые разнообразные явления. Кроме того, в соответствии с принципом единства законов природы, частные законы применимы, в пределах существующих ограничений параметров объекта и среды, в любой точке Вселенной, а всеобщие законы одинаково действуют на всех уровнях организации материи в пространстве и времени, а также определяют природу Вселенной.[4][5]
  • Устойчивость: свойства Вселенной определяют неизменность физических законов[6].

Хотя физические законы, как правило, выражаются в виде строгого словесного утверждения и/или математической формулы, по выражению нобелевского лауреата Поля Дирака, «физический закон должен обладать математической красотой»[7]. Кроме того, интересен следующий факт: было отмечено, что из 35 законов элементарной физики лишь 17 формулируются при помощи математических уравнений и из более чем 300 понятий лишь около 50 вводятся при помощи формул, остальные формулируются и вводятся лишь словесно[8].

Примеры

Одними из самых известных физических законов являются[9]: Шаблон:Кол

Шаблон:Конец кол

Законы-принципы

Некоторые физические законы не могут быть доказаны и являются основными, то есть носят универсальный характер в рамках области применения и по своей сути являются определениями. Такие законы часто называют принципами.[10] Они являются обобщением экспериментальных фактов. К ним относятся, например, второй закон Ньютона (определение силы), закон сохранения энергии[11] (определение энергии), принцип наименьшего действия (определение действия) и др.

Также существует ряд физических принципов, являющихся самыми широкими, всеохватывающим обобщениями частных законов физики.[10] В их число входят: принцип неопределённости, принцип причинности, принцип дополнительности, принцип эквивалентности, принцип релятивистской инвариантности и т. д.[12]. Они формулируются как идеи, обобщающие экспериментальные данные и позволяющие единообразно объяснить всю совокупность рассматриваемых данной теорией явлений.[10]

Некоторые физические теории: классическая механика, термодинамика, теория относительности, строятся на основе небольшого числа исходных физических принципов, из которых в качестве следствия выводятся все частные законы[13]. Такой подход к изучению явлений природы получил название метода принципов. Его основоположниками являются Ньютон и Эйнштейн.[10][14]

Метод принципов не использует никаких гипотез о внутренних механизмах изучаемых явлений. Он непосредственно опирается на обобщения опытных фактов, которые и считаются принципами.[15] Ценность метода принципов заключается в прочности достигаемых с его помощью результатов.[16]

Законы-следствия симметрий

Часть физических законов являются простыми следствиями некоторых симметрий, существующих в системе. Так, законы сохранения согласно теореме Нётер являются следствиями симметрии пространства и времени. А принцип Паули, например, является следствием идентичности электронов (антисимметричность их волновой функции относительно перестановки частиц).

Приблизительность законов

Все физические законы являются следствием эмпирических наблюдений и верны с той точностью, с которой верны экспериментальные наблюдения. Это ограничение не позволяет утверждать, что какой-либо из законов носит абсолютный характер. Известно, что часть законов заведомо не являются абсолютно точными, а представляют собой приближения к более точным. Так, законы Ньютона справедливы только для достаточно массивных тел, двигающихся со скоростями, значительно меньшими скорости света. Более точными являются законы квантовой механики и специальной теории относительности. Однако, и они в свою очередь являются приближениями более точных уравнений квантовой теории поля.

См. также

<categorytree depth="0">Физические законы</categorytree>

Примечания

Шаблон:Примечания Шаблон:Викисловарь

Литература

Шаблон:BCШаблон:Rq

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ Шаблон:Книга Шаблон:Wayback
  2. ↑ Селезнев Ю. А. Основы элементарной физики. — М., Наука, 1966. — С. 11 — 408 с.
  3. ↑ Стручков В.В., Яворский Б.М, Вопросы современной физики. — Шаблон:М., Просвещение, 1973. — Тираж 81000 экз. — с. 8
  4. ↑ Шаблон:Книга Шаблон:Wayback
  5. ↑ Шаблон:Cite web
  6. ↑ Розенталь И. Л. Физические закономерности и численные значения фундаментальных постоянных. Шаблон:Wayback Успехи физических наук (1980 г. ).— Том 131, вып. 2. — Дата обращения 06 октября 2019 года.
  7. ↑ Шаблон:Статья
  8. ↑ Селезнев Ю. А. Основы элементарной физики. - М., Наука, 1966. - Тираж 100 000 экз. - с. 401
  9. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок o100 не указан текст
  10. ↑ 10,0 10,1 10,2 10,3 Сивухин Д. В. Общий курс физики. Механика. — М., Наука, 1979. — Тираж 50 000 экз. — с. 11
  11. ↑ Сивухин Д. В. Общий курс физики. Механика. — М., Наука, 1979. — Тираж 50 000 экз. — с. 149
  12. ↑ Селезнев Ю. А. Основы элементарной физики. — М., Наука, 1966. — Тираж 100 000 экз. — с. 11
  13. ↑ Мощанский В. Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. — М., Просвещение, 1976. — Тираж 80 000 экз. — с. 114
  14. ↑ Эйнштейн А. Физика и реальность. — М., Наука, 1965. — 359 c.
  15. ↑ Шаблон:Начало цитатыПри этом обобщение выражается только в распространении найденного опытного факта на более широкую группу явлений. В конкретной формулировке принципа содержится только констатирование опыта в адекватной математической форме.Шаблон:Конец цитаты Вавилов С. И. Собр. соч., т. III. — АН СССР, 1956. — c. 156
  16. ↑ Шаблон:Начало цитатыФизика принципов несокрушима: принципы могут обобщаться, несколько изменяться, дополняться, но рушиться полностью они не могут, поскольку они суть выражение прямого опыта.Шаблон:Конец цитаты Вавилов С. И. Собр. соч., т. III. — АН СССР, 1956. — c. 385
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Физический_закон&oldid=11158336