學(xué)了這么久物理，有沒有想過一個(gè)問題？

牛頓運(yùn)動(dòng)定律為什么叫定律？

動(dòng)能定理為什么叫定理？

為什么相對(duì)論叫相對(duì)論，而不是相對(duì)定律或定理？

今天，我們就來看看這些名字的區(qū)別以及它們的來歷。

法律

規(guī)律是客觀規(guī)律的總稱，反映在一定條件下對(duì)事物發(fā)展變化的客觀規(guī)律的判斷。是可證明的，而且不斷被證明是正確的。

法律最大的特點(diǎn)就是客觀存在。也就是說，定律不是科學(xué)家發(fā)明的，而是發(fā)現(xiàn)的。是科學(xué)家通過觀察和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的客觀規(guī)律。

比如牛頓第二定律，牛頓的前輩們發(fā)現(xiàn)物體的加速度A與物體本身的質(zhì)量M和作用在物體上的合力F有關(guān)。最后通過實(shí)驗(yàn)和牛頓的總結(jié)，發(fā)現(xiàn)它們之間的關(guān)系滿足:F=ma。通過牛頓第二定律，力被重新定義。使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度所需的力定義為1N。即1N=1kg×1m/s2。

定理

數(shù)學(xué)上，定理是指在已有命題的基礎(chǔ)上證明的新命題。在物理上，定理是在定律的基礎(chǔ)上，經(jīng)過嚴(yán)密的數(shù)學(xué)或邏輯推導(dǎo)得出的新的定律或結(jié)論。定理是不客觀存在的。它是科學(xué)家為了更好地解決問題，通過數(shù)學(xué)手段發(fā)明的。定理是不言而喻的，因?yàn)樗鼇碜砸炎C明的定律。

我們來看動(dòng)能定理的推導(dǎo)。

在外力f的作用下，質(zhì)量為m的物體開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)位移為s時(shí)，速度從v0到vt。

至此，通過一系列的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和定義，發(fā)明了一個(gè)新的定律:外力所做的功等于一個(gè)物體動(dòng)能的變化。科學(xué)家稱之為動(dòng)能定理。

理論

理論是指人們根據(jù)已知的知識(shí)或認(rèn)知，通過概括和演繹推理得出的邏輯推理總結(jié)。如你所見，理論和定理都是通過演繹得出的。唯一不同的是，定理是不證自明的。但是，理論基礎(chǔ)往往是未經(jīng)證實(shí)的，甚至是錯(cuò)誤的。所以最終的理論是否正確，還需要實(shí)驗(yàn)來證明。

愛因斯坦的狹義相對(duì)論非常復(fù)雜，但實(shí)際上它是基于兩個(gè)簡單的基本假設(shè)。

假設(shè)1:相對(duì)性原理。

內(nèi)容:在任何慣性系中，所有的物理定律在數(shù)學(xué)形式上都保持不變。也就是在地面上，牛頓第二定律的數(shù)學(xué)形式是:F=ma。在勻速行駛的汽車中，它的數(shù)學(xué)仍然是F=ma。但是在加速起飛的飛機(jī)上，又是F=ma。

假設(shè)二:光速不變?cè)怼?/p>

內(nèi)容:光在true 空中總是以一定的速度C傳播，速度與光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。即當(dāng)你拿著手電筒靜止時(shí)，手電筒發(fā)出的光的速度為C，當(dāng)你拿著手電筒以速度V向前跑時(shí)，手電筒發(fā)出的光的速度仍然是C，而不是V C。

在這兩個(gè)基本假設(shè)下，通過一定的邏輯推導(dǎo)和數(shù)學(xué)運(yùn)算(此處略)，愛因斯坦得到了許多反經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論，這些結(jié)論被稱為狹義相對(duì)論。你一定聽說過“時(shí)間膨脹”和質(zhì)能方程E=mc2。

同樣，愛因斯坦后來基于廣義坐標(biāo)不變性原理(上圖第二個(gè)公式)，提出了更復(fù)雜的廣義相對(duì)論。

相對(duì)論發(fā)表后，科學(xué)家在理論上無法承受反經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論。直到一個(gè)又一個(gè)的實(shí)驗(yàn)，相對(duì)論才被證明是正確的。所以愛因斯坦獲得諾貝爾獎(jiǎng)，不是因?yàn)橄鄬?duì)論。

摘要

規(guī)律是指通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的客觀規(guī)律。先實(shí)驗(yàn)，后結(jié)論。所以定律肯定已經(jīng)被證明了。

定理是指從定律推導(dǎo)出的新定律。先有定律，后有定理。所以定理是不言自明的。

理論是指由某些知識(shí)點(diǎn)(或假設(shè))衍生出來的一系列理論。因?yàn)槌霭l(fā)點(diǎn)不一定正確，所有的理論都需要實(shí)驗(yàn)來證明。先有理論，再有實(shí)驗(yàn)。

細(xì)心的你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，規(guī)律和理論的發(fā)現(xiàn)過程其實(shí)是相反的過程。

你是不是，呃，荒廢了學(xué)業(yè)？

目前上述的內(nèi)容應(yīng)該能夠?yàn)榇蠹医獯鸪龃蠹覍?duì)于定義有哪些(如何區(qū)分定理和定義)的疑惑了，所以如果大家還想要了解更多的知識(shí)內(nèi)容，也可以關(guān)注本站其他文章進(jìn)行了解哦。

版權(quán)說明：本文由用戶上傳，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！

標(biāo)簽：