Hukum fisika

Animasi buaian Newton dari buku Newton Principia Mathematica

Hukum fisika ialah generalisasi ilmiah berdasarkan pada pengamatan empiris. Hukum alam ialah kesimpulan yang diambil dari, atau hipotesis yang ditegaskan oleh eksperimen ilmiah. Penciptaan deskripsi ringkas alam dalam bentuk sejumlah hukum ialah tujuan fundamental sains.

Karakteristik

Beberapa sifat umum hukum fisika telah dikenali (lihat Davies (1992) dan Feynman (1965) sebagaimana yang diamati, walau masing-masing karakterisasi tak perlu asli dari mereka). Hukum fisika itu:

• Benar. Dengan definisi, takkan pernah ada pengamatan kontradiktif yang berulang.
• Universal. Mereka muncul untuk penerapan di manapun di alam. (Davies)
• Sederhana. Mereka khas ditunjukkan dalam istilah persamaan matematika sederhana. (Davies)
• Mutlak (Davies)
• Kekal. Tak berubah sejak pertama kali ditemukan (meski barangkali telah diperlihatkan untuk menjadi perkiraan dari hukum yang lebih akurat—lihat "hukum sebagai perkiraan" berikut), muncul dan tak berubah sejak awal semesta. (Davies)
• Secara umum konservatif dari kuantitas. (Feynman)
• Sering dicontohkan simetri. (Feynman)
• Khas secara teoretis berbalik dalam waktu (jika non-kuantum), walau waktu sendiri tak dapat berulang. (Feynman)

Sering, yang mengeri matematika dan konsepnya dengan baik cukup mengerti esensi hukum fisika juga merasa bahwa memiliki kecemerlangan intelektual yang menjadi sifatnya. Banyak ilmuwan menetapkan bahwa mereka menggunakan persepsinya dari kecemerlangan itu sebagai petunjuk mengembangkan hipotesis, sejak memandang menghubungkan antara kecemerlangan dan kebenaran.

Hukum fisika berbeda dari teori ilmiah dengan kesederhanaannya. Teori ilmiah memiliki banyak persamaan sifat sebagai hukum, namun umumnya lebih kompleks daripada hukum; mempunyai banyak komponen bagian, dan lebih mungkin berubah sebagai kumpulan data percobaan yang tersedia dan pengembangan analisis.

Contoh

Artikel utama: Daftar hukum sains. Lihat pula: hukum ilmiah yang dinamai menurut orang

Beberapa hukum yang lebih terkenal ditemukan dalam teori (kini) mekanika klasik Isaac Newton, ada dalam bukunya Principia Mathematica, dan teori relativitas Albert Einstein. Contoh hukum alam lain termasuk hukum Boyle pada gas, hukum Ohm, 4 hukum termodinamika, dll.

Hukum sebagai perkiraan

Di luar komunitas ilmiah, sering dianggap bahwa hukum alam telah dibuktikan melalui keraguan, dalam cara yang sama bahwa teorema matematika dapat dibuktikan. Bagaimanapun, tak begitu juga. Persis bahwa tiada hal pernah terlihat di mana secara terulang dilanggar. Selalu mungkin untuknya untuk dibuat tak berlaku dengan pengulangan, bukti percobaan yang bertentangan, tiap yang akan terlihat. Bagaimanapun, perubahan fundamental pada hukum tak mungkin besar-besaran, sejak ini akan menyatakan perubahan secara tak langsung pada susunan dasar semesta, yang akan hampir pasti membuatnya dengan segera tak dapat didiami; Jika hukum berubah, kita takkan di sini untuk mengamati.

Hukum yang berkedudukan kokoh telah sungguh dibuat tak berlaku dalam beberapa kasus khusus, namun formulasi baru yang diciptakan untuk menjelaskan ketidakcocokan dapat dikatakan menyamaratakan pada, daripada penggulingan, aslinya. Hukum yang tak berlaku itu telah ditemukan untuk menjadi satu-satunya perkiraan akhir, pada yang istilah atau faktor lain harus ditambahkan untuk menutupi yang sebelumnya tak terhitung-untuk syarat, contoh, skala waktu atau ruang yang lebih besar atau lebih kecil, kecepatan atau massa yang besar, dsb. Jadi, daripada pengetahuan yang tak berubah, sebenarnya hukum fisika lebih baik dipandang sebagai rangkaian memperbaiki perkiraan.

Contoh yang banyak diketahui ialah bahwa hukum gravitasi Newton: saat menggambarkan dunia secara akurat untuk pengamatan most pertinent, seperti gerakan objek astronomi dalam tata surya, ditemukan tak sama saat diterapkan pada semata-mata massa atau kecepatan besar. Teori relativitas umum Einstein, bagaimanapun, secara akurat memegang interaksi gravitasi pada keadaan ekstrem itu, di samping jajaran yang dicakup hukum Newton. Rumus Newton untuk gravitasi masih digunakan dalam banyak keadaan, sebagai perkiraan yang lebih mudah untuk memperhitungkan dari hukum gravitasi. Hubungan yang mirip ada antara persamaan Maxwell dan teori elektrodinamika kuantum; ada beberapa kasus. Ini memberi kesan pertanyaan (tak terjawab) apakah ada hukum fisika yang akhirnya benar, atau apakah semuanya masih meneliti di mana pancaindra dan perlengkapan rasional kita telah menghasilkan secara matematis perkiraan sederhana, benar dalam jajaran pengalaman manusia, pada rumus yang benar yang tak dapat diperoleh.

Keperluan, asal, dan keberadaan

Jika semesta chaos, keberadaan kehidupan sebagaimana yang diketahui takkan mungkin, sejak kerumitan yang diatur ialah ciri-ciri hidup yang tetap. Hukum alam menciptakan urutan di alam semesta, dan berakibat dalam lingkungan stabil secara umum yang, menurut asas antropis, ialah permisif hidup, termasuk kemanusiaan. Bagaimanapun, darimana hukum alam berasal dan ada, dan mengapa merupakan dari bentuk utama yang mereka, tak diketahui, dan dalam bidang metafisika.

Terkadang telah dikesankan bahwa hukum alam tidak nyata—bahwa seluruhnya merupakan penemuan akal manusia, mencoba membuat pandangan semesta. Secara kuat ini disangkal oleh kemanjuran sains yang spektakuler—kekuatannya untuk memecahkan sebaliknya masalah rumit, dan membuat perkiraan akurat—dan dengan fakta bahwa hukum yang baru ditemukan secara khusus telah memberi kesan keberadaan fenomena yang tak diketahui sebelumnya, yang saat itu telah dinyatakan ada.

Arti, dan kemasyhuran penemu

Karena pengertian yang mereka bolehkan tentang alam keberadaan kita, dan karena kekuatan lebih dari yang disebutkan untuk pemecahan dan perkiraan masalah, penemuan hukum alam dianggap di antara usaha kemanusiaan intelektual terbesar. Karena seluk beluk mereka, secara khas penemuan mereka telah memerlukan kekuatan pengamatan dan wawasan luar biasa, dan secara khas penemuan mereka dianggap di antara yang terbaik dan tercerah oleh yang lainnya di bidang mereka dan, khususnya dalam kasus Newton dan Einstein, dalam khayalak ramai juga.

Bidang lain

Beberapa teorema dan aksioma matematika dirujuk pada seperti hukum. Lambang matematika berbeda dari hukum fisika dalam yang mereka tak memiliki dasar empiris yang eksplisit.

Contoh fenomena lain yang diamati sering digambarkan sebagai hukum termasuk hukum Titius-Bode tentang posisi planet, hukum Zipf pada linguistik, hukum Moore pada perkembangan teknologi. Banyak dari hukum itu jatuh dalam bidang sains yang tak enak. Hukum lain bersifat pragmatis dan pengamatanonal, seperti hukum akibat yang tak diharapkan. Dengan analogi, asas di bidang studi lain kadang-kadang dengan longgar dirujuk pada sebagai "hukum". Ini termasuk pisau cukur Occam sebagai asas filsafat dan asas Pareto pada ekonomi. Adapun hal lain yang mungkin nyata tetapi dalam pengaplikasiannya tak sesuai dengan apa yang diharapkan, meskipun secara teori hukum tersebut benar. Satu hukum yang dilupakan oleh manusia bahwa keadaan suatu benda tidak selamanya diam ataupun bergerak, tetapi ada momentum khusus saat benda itu mengambang di atas dan menciptakan kecepatan yang lebih rendah sehingga kecepatan yang diikuti akan semakin mempekeceil tingkat gaya dan usahanya. Meskipun demikian hal ini tak berarti gaya yang diciftakan bersifat mononton karena pada dasarnya gaya memiliki banyak sumber dalam GARIS PUSATNYA.

Lihat pula

• Konstanta fisika
• persamaan diferensial fisika matematis

Referensi

• Barrow, John (1991). Theories of Everything: The Quest for Ultimate Explanations. (ISBN 0-449-90738-4)
• Davies, Paul (1992). The Mind of God (ISBN 0-671-79718-2)
• Feynman, Richard (1965). The Character of Physical Law (ISBN 0-679-60127-9)

Pranala luar

• Baaquie, Belal E., "Laws of Physics Diarsipkan 2006-04-08 di Wayback Machine.: A Primer". Core Curriculum, Universitas Nasional Singapura.
• Carroll, John W. Ensiklopedi Stanford pada entri filsafat
• Francis, Erik Max, "The laws list". Physics. Alcyone Systems