Uvod u glavne zakone fizike

Tijekom godina, jedno su otkrili znanstvenici da je priroda općenito složenija nego što joj zaslužujemo. Zakoni fizike smatraju se temeljnim, iako se mnogi od njih odnose na idealizirane ili teorijske sustave koje je teško ponoviti u stvarnom svijetu.

Kao i druga područja znanosti, novi zakoni fizike nadolaze ili mijenjaju postojeće zakone i teorijska istraživanja. Alberta Einsteina teorija relativnosti, koji je razvio u ranim 1900-ima, temelji se na teorijama koje je prvi razvio više od 200 godina ranije Sir Isaac Newton.

Sir Isaaca Newtona revolucionarni rad iz fizike prvi je put objavljen 1687. godine u svojoj knjizi "Matematička načela prirodne filozofije, "obično poznata kao" Principia ". U njoj je iznio teorije o gravitaciji i gibanju. Njegova fizička zakon gravitacije navodi da objekt privlači drugi objekt u izravnoj proporciji s njihovom kombiniranom masom i obrnuto povezan s kvadratom udaljenosti između njih.

Newton-a tri zakona kretanja

• Prvo pravilo: Objekt će ostati u mirovanju ili u jednoličnom stanju kretanja osim ako to stanje ne promijeni vanjska sila.
• Drugo pravilo: Sila je jednaka promjeni momenta (mase mase brzine) tijekom vremena. Drugim riječima, brzina promjene izravno je proporcionalna količini primijenjene sile.
• Treće pravilo: Za svaku akciju u prirodi postoji jednaka i suprotna reakcija.

Ta tri načela koja je Newton zacrtao zajedno čine osnovu klasične mehanike koja opisuje kako se tijela fizički ponašaju pod utjecajem vanjskih sila.

Albert Einstein uveo svoju poznatu jednadžbu E = mc² u članku iz 1905. pod naslovom, "O elektrodinamici pokretnih tijela". U radu je predstavljena njegova teorija posebne relativnosti koja se temelji na dva postulata:

• Načelo relativnosti: Zakoni fizike su isti za sve inercijalne referentne okvire.
• Princip postojanosti brzine svjetlosti: Svjetlost se uvijek širi kroz vakuum s određenom brzinom, koja je neovisna o stanju kretanja tijela koje emitira.

Prvo načelo jednostavno kaže da se zakoni fizike primjenjuju podjednako na sve u svim situacijama. Drugo je načelo važnije. Propisuje da brzina svjetlosti u vakuumu je konstantno. Za razliku od svih ostalih oblika gibanja, on se ne promatra drugačije za promatrače u različitim inercijalnim referentnim okvirima.

zakoni termodinamike zapravo su specifične manifestacije zakona očuvanja mase-energije jer se odnosi na termodinamičke procese. Polje su prvi put istraživali 1650-ih Otto von Guericke u Njemačkoj i Robert Boyle i Robert Hooke u Britaniji. Sva tri znanstvenika koristila su vakuumske pumpe, kojima je von Guericke pionir, kako bi proučavali principe tlaka, temperature i volumena.

• Zeroetov zakon termodinamike čini pojam temperatura moguće.
• Prvi zakon termodinamike prikazuje odnos između unutarnje energije, dodane topline i rada unutar sustava.
• Drugi zakontermodinamike odnosi se na prirodni protok topline unutar zatvorenog sustava.
• Treći zakontermodinamike navodi da je nemoguće stvoriti a termodinamički proces to je savršeno učinkovito.

Dva zakona fizike reguliraju odnos između električno nabijenih čestica i njihove sposobnosti stvaranja elektrostatska sila i elektrostatička polja.

• Coulombov zakon Ime je dobio po Charles-Augustinu Coulombu, francuskom istraživaču koji je radio 1700-ih. Sila između dva točkastog naboja izravno je proporcionalna veličini svakog naboja i obrnuto je proporcionalna kvadratu udaljenosti između njihovih središta. Ako predmeti imaju isti naboj, pozitivan ili negativan, oni će se odbijati. Ako imaju suprotne naboje, privući će jedno drugo.
• Gaussov zakon ime je dobio po Carlu Friedrichu Gaussu, njemačkom matematičaru koji je radio u ranom 19. stoljeću. Ovaj zakon kaže da je neto protok električnog polja kroz zatvorenu površinu proporcionalan priloženom električnom naboju. Gauss je predložio slične zakone koji se odnose na magnetizam i elektromagnetizam u cjelini.

U carstvu relativnosti i kvantna mehanika, znanstvenici su otkrili da se ovi zakoni i dalje primjenjuju, iako je za njihovo tumačenje potrebno primijeniti neko preciziranje, što rezultira u poljima poput kvantne elektronike i kvantne gravitacije.