Úvod do hlavních zákonů fyziky

V průběhu let vědci objevili jednu věc, že ​​příroda je obecně složitější, než jakou jí připisujeme. Fyzikální zákony jsou považovány za základní, ačkoli mnoho z nich odkazuje na idealizované nebo teoretické systémy, které se v reálném světě těžko replikují.

Stejně jako jiné oblasti vědy, nové fyzikální zákony staví na nebo upravují stávající zákony a teoretický výzkum. Albert Einstein teorie relativity, který vyvinul na počátku 20. století, vychází z teorií, které nejprve vyvinul sir Isaac Newton před více než 200 lety.

Sira Isaaca Newtona průkopnická práce ve fyzice byla poprvé publikována v roce 1687 ve své knize “Matematické základy přírodní filosofie, “obyčejně známý jako“ Principia. ”V tom, on nastínil teorie o gravitaci a pohybu. Jeho fyzické Zákon gravitace uvádí, že objekt přitahuje jiný objekt v přímém poměru k jejich kombinované hmotnosti a nepřímo souvisí s druhou mocninou vzdálenosti mezi nimi.

Newton je tři zákony pohybu, také nalezené v "Principia", řídí, jak se mění pohyb fyzických objektů. Definují základní vztah mezi

• První pravidlo: Objekt zůstane v klidu nebo ve stejném stavu pohybu, pokud se tento stav nezmění vnější silou.
• Druhé pravidlo: Síla se rovná změně hybnosti (hmotnost krát rychlost) v čase. Jinými slovy, míra změny je přímo úměrná velikosti použité síly.
• Třetí pravidlo: Pro každou akci v přírodě existuje stejná a opačná reakce.

Společně tyto tři principy, které Newton nastínil, tvoří základ klasické mechaniky, která popisuje, jak se těla chová fyzicky pod vlivem vnějších sil.

Albert Einstein představil jeho slavnou rovnici E = mc² v podání časopisu z roku 1905 nazvaném „O elektrodynamice pohybujících se těl“. Článek prezentoval jeho teorii speciální relativity, založenou na dvou postulátech:

• Princip relativity: Fyzikální zákony jsou stejné pro všechny inerciální referenční rámce.
• Princip stálosti rychlosti světla: Světlo se vždy šíří vakuem při určité rychlosti, která je nezávislá na stavu pohybu emitujícího těla.

První princip jednoduše říká, že fyzikální zákony platí stejně pro všechny ve všech situacích. Druhý princip je důležitější. Stanovuje, že rychlost světla ve vakuu je konstantní. Na rozdíl od všech ostatních forem pohybu se u pozorovatelů v různých inerciálních referenčních rámcích neměří odlišně.

termodynamické zákony jsou ve skutečnosti specifické projevy zákona zachování hmoty-energie, protože se vztahují k termodynamickým procesům. Toto pole bylo poprvé prozkoumáno v 50. letech 20. století Otto von Guericke v Německu a Robert Boyle a Robert Hooke v Británii. Všichni tři vědci použili vakuové pumpy, které von Guericke propagoval, ke studiu principů tlaku, teploty a objemu.

• Zeroethův zákon termodynamiky dělá představu teplota možný.
• První zákon termodynamiky demonstruje vztah mezi vnitřní energií, přidaným teplem a prací v systému.
• Druhý zákontermodynamiky se týká přirozeného toku tepla v uzavřeném systému.
• Třetí zákontermodynamiky uvádí, že je nemožné vytvořit termodynamický proces to je naprosto efektivní.

Vztah mezi elektricky nabitými částicemi a jejich schopností vytvářet dva zákony fyziky elektrostatická síla a elektrostatická pole.

• Coulombův zákon je pojmenován pro Charlese-Augustina Coulomba, francouzského vědce pracujícího v 17. století. Síla mezi dvěma bodovými náboji je přímo úměrná velikosti každého náboje a nepřímo úměrná čtverci vzdálenosti mezi jejich středy. Pokud mají objekty stejný náboj, pozitivní nebo negativní, budou se navzájem odpuzovat. Pokud mají opačné poplatky, přitahují se navzájem.
• Gaussův zákon je jmenován německým matematikem Carlem Friedrichem Gaussem, který pracoval na počátku 19. století. Tento zákon uvádí, že čistý tok elektrického pole uzavřeným povrchem je úměrný uzavřenému elektrickému náboji. Gauss navrhl podobné zákony týkající se magnetismu a elektromagnetismu jako celku.

V oblasti relativity a kvantová mechanikaVědci zjistili, že tyto zákony stále platí, ačkoli jejich interpretace vyžaduje, aby bylo aplikováno určité upřesnění, což má za následek oblasti, jako je kvantová elektronika a kvantová gravitace.