定律、定理和理論的區別 - 贊遊戲
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在物理上,定理是在定律的基礎上,透過嚴密數學或邏輯推導,得到的新規律或結論.
您現在的位置是:首頁 > 手機遊戲首頁手機遊戲定律、定理和理論的區別由 我係多多 發表于 手機遊戲2021-06-26定律定理相對論理論推導簡介在物理上,定理是在定律的基礎上,透過嚴密數學或邏輯推導,得到的新規律或結論定律是什麼意思學了那麼久的物理,你有沒有想過一個問題。
為什麼牛頓運動定律叫做定律?為什麼動能定理被稱為定理?為什麼相對論叫做相對論,而不叫做相對律或者相對定理?今天,我們來理一理這些叫法的差別,以及它們的由來。
定律定律是客觀規律的統稱,反映事物在一定條件下發展變化的客觀規律的論斷。
是可證明的,而且已經被不斷證明是正確的。
定律的最大特點就是,它是客觀存在的。
也就是說,定律不是科學家發明的,而是發現的。
它是科學家透過觀察和實驗發現的客觀規律。
比如牛頓的第二定律,牛頓的前輩們發現,物體的加速度a,與物體本身的質量m及作用在物體上的合外力F有關。
最後透過實驗和牛頓的總結,發現了三者的關係滿足:F=ma。
並且透過牛頓第二定律,重新定義了力的大小。
能使質量為1kg的物體產生1m/s2加速度所需要的力大小,定義為1N。
即:1N=1kg×1m/s2。
定理數學上,定理是指在既有命題的基礎上證明出來的新命題。
在物理上,定理是在定律的基礎上,透過嚴密數學或邏輯推導,得到的新規律或結論。
定理不是客觀存在的,它是科學家為了更好解決問題,透過數學手段發明出來的。
定理是不證自明的,因為它來自於已被證明的定律。
我們來看看動能定理的推導過程。
質量為m的物體,在合外力F的作用下,開始做勻加速直線運動。
當位移為s時,速度從v0到vt。
到此,透過一系列的數學推導和定義,發明了一個新的規律:合外力所做的功,等於物體動能的變化。
科學家稱它為動能定理。
理論理論是指人們按照已知的知識或者認知,經由一般化與演繹推理等方法,進行合乎邏輯的推論性總結。
可以看到,理論和定理,都是透過推演得出的結論。
唯一的區別是,定理是不證自明的。
可是理論的依據,往往是沒被證明的,甚至是錯誤的。
所以最終理論是否正確,是需要透過實驗證明的。
愛因斯坦的狹義相對論很複雜,但其實它在兩個很簡單基本假設上,推匯出來的結論。
假設1:相對性原理。
內容為:所有的物理規律在任何慣性參考系中數學形式保持不變。
意思就是,在地面上牛頓第二定律的數學形式為:F=ma。
在勻速行速的汽車上,它的數學還是F=ma。
但是在加速起飛的飛機上,它就再是F=ma。
假設2:光速不變原理。
內容為:光在真空中總是以確定的速度c傳播,速度的大小與光源的運動狀態無關。
意思就是,你拿著電筒靜止的時候,電筒發出的光,速度為c。
你拿著電筒以速度v向前跑時,電筒發出的光速度還是為c,而不是v+c。
在這兩個基本假設下,透過一定的邏輯推演和數學運算(此處省略),愛因斯坦得到了很多反經典力學的結論,稱為狹義相對論。
其中你一定聽過的就有“時間膨脹”和質能方程E=mc2。
同樣的,愛因斯坦後來根據廣義座標不變原理,得出更為複雜的廣義相對論(上圖的第二條式子)。
相對論發表之後,科學家都不能擔受理論中那些反經典力學的結論。
直到後來一個一個的實驗,才證明了相對論的正確。
所以愛因斯坦獲得諾貝爾獎,並不是因為相對論。
總結定律,指的透過實驗總結得到的客觀規律。
先有實驗,後有結論。
所以定律肯定是已證明的。
定理,指的是在定律的基礎上推匯出的新規律。
先有定律,後有定理。
故定理不證自明。
理論,指的是根據一定的知識點(也可以是假設)推匯出來的一系列理論。
由於出發點不一定正確,故理論都需要靠實驗證明。
先有理論,後有實驗。
細心的你可能已經發現,定律和理論的發現過程,其實是相反的過程。
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