物理定律 百科内容来自于: 百度百科

物理定律Physical law)是以经过多年重复实验和观察为基础并在科学领域内普遍接受的典型结论一些物理定律是由于自然界时间和空间等的对称性的反映

定律概述

物理定律Physical law是从特别事实推导出的理论学科物理定律是以经过多年重复实验和观察为基础并在科学领域内普遍接受的典型结论用定律形式归纳描述我们环境是科学的基本目的并非所有作者对物理定律用法相同一些哲学家如诺曼·斯沃茨认为这是自然的定律而不是由科学家推导出来
物理定律和物理学定律不同它包含其它科学如生物的在内

定律性质

物理定律有下列性质
真实在它的有效范围内根据定义它永不会和观察到的现象矛盾
普遍它在宇宙任何地方都适用
简单它们可用典型的数学方程表达
绝对宇宙中无任何东西能影晌它
稳定从第一次发现后就不会改变
万能宇宙中所有都服从它
一般有量的守恒关系

定律分类

由于定律的简单性而和科学理论明显不同科学理论一般比定律复杂它有许多部分它们可随有效实验数据发展而改变而定律是经验观察的总结简单地说定律表示发生了一些事而理论则解析一些事为何及怎样发生
自然界较出名的定律有1.牛顿经典力学理论2.爱因斯坦的相对论3.波义尔气体定律守恒律热力学四定律等
以定义做定律
一些科学定律以数学定义形式出现如牛顿第二定律F=ma或测不准原理这些定律解析我们所感觉到的实际它们仍然是经验而不是数学而是事实
数学对称性造成的定律
在自然界发现其它反应数学对称性的定律如泡利不相容原理反映了电子的一致性守恒定律反映了空间时间的均匀性罗伦茨变换反映了空-时转动对称性定律经常受到更高精度实验的捡验这是科学主要目的之一
一些已建立起来的定律在一些特别情况下是无效的但只能说新的公式定律更普遍化而不是抛弃原有的定律也是说已发现这无效定律仅仅是个近似见下要加上以前没考虑的条件即十分大或十分小的时间或空间标尺巨大速度或质量等这样与不变的知识相比物理定律可看成一系列不断改进和更精确更普遍化的经验总结
近似定律
一些定律是其它更一般定律的近似而在限制的应用范围内很好的近似例如牛顿动力学是特别相对论的低速情况类似牛顿的万有引力定律是广义相对论的低-质量近似而库伦定律是大距离与弱相互作用区域比的量子电动力学近似在此情况下一般用定律的简单近似形式代替较精确的一般形式
从对称原理推导出的物理定律
许多基本物理定律是时间空间或自然其它性质各种对称性数学的结果特别是牛顿的一些守恒定律与一些对称性有关例如能量守恒是时间移动对称性的结果时间的任一瞬间都是相同的而动量守恒是空间空间无特殊点对称性均匀性的结果各种基本类型的所有粒子如电子或光子的不可区别性导致戴拉Dirac和玻色量子统计它导致费米子的泡利不相容原理时间和空间之间坐标轴转动对称性把某一当虚轴另一就是实轴导致了罗兰兹变换进而得出特殊相对论惯性和引力质量间的对称性得出广义相对论
要研究自然最基本的定律就应研究最一般的数学对称群它能用到基本的相互作用
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- 来自原声例句
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