חוק פיזיקלי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

קפיצה אל: ניווט, חיפוש

חוק פיזיקלי הוא עקרון הנגזר מתאוריה פיזיקלית, המנסה להסביר תצפיות מסוימות ולאפשר חיזוי של תצפיות עתידיות. בדרך כלל ינוסח החוק כביטוי מתמטי מסוים הקושר בין מספר קבועים וגדלים פיזיקליים, ונגזרותיהם לפי הזמן והמרחב.

בפילוסופיה של המדע המקובלת, חוקים פיזיקליים אינם מתיימרים להיות נכונים. להיפך, לפי הקריטריונים של קרל פופר, החוקים הם בהגדרתם בני הפרכה. החוקים שמקובלים כ"נכונים" הם אלה שעדיין לא נצפה ניסוי שהפריך אותם, ולפיכך הם מספקים (בינתיים) חיזוי משביע רצון. חוקים רבים שהסבירו היטב תצפיות בזמנים קדומים יותר התגלו כבלתי מדויקים בעת החדשה, ותאוריות חדשות איפשרו ניסוח חוקים חדשים, מדויקים יותר וכלליים יותר.

כך למשל, תיארו חוקי ניוטון את הידע שהיה אז במכניקה באופן מדויק יותר משגיאת המדידה - עד המאה העשרים. נסיונות להפריכם עלו בתוהו מכיוון שהם מתארים נכונה (גם לפי התאוריות המקובלות כיום) את העולם בטווח המהירויות והמסות שבדרך כלל צופים בו. לאחר שפיתח איינשטיין את תורת היחסות נגזרו ממנה ניבויים חדשים לגבי עצמים שמהירותם קרובה למהירות האור. אך עבור עצמים שמהירותם איטית ביחס למהירות האור מתלכדים ניבויי תורת היחסות עם חוקי ניוטון הוותיקים ואינם סותרים את הניסיון הקודם של האנושות, כמתחייב מחוק פיזיקלי. בתחומים שבהם מנבאת תורת היחסות תוצאות שונות משל חוקי ניוטון, מאוששים הממצאים את תורת היחסות, ולפיכך נדחו חוקי ניוטון לטובת תורת היחסות.

בחלק מהמקרים, החוקים הישנים מאפשרים חיזוי טוב מספיק, והם נמצאים עדיין בשימוש נפוץ, במקביל לחוקים החדשים, המדויקים יותר. דוגמה להתפתחויות כאלה היא השילוב בין חוק בויל-מריוט, שלפיו בטמפרטורה מסוימת מכפלת הנפח והלחץ של גז היא קבועה, חוק גיי-ליסק, שלפיו הלחץ של גז בנפח קבוע הוא יחסי לטמפרטורה שלו וחוק שארל, שלפיו הנפח של גז בלחץ קבוע הוא יחסי לטמפרטורה שלו. שלושה חוקים פיזיקליים אלה אוחדו עם הזמן לחוק יחיד שהם מקרים פרטיים שלו: משוואת הגז האידאלי. מאחר שבמקרים רבים גזים אינם מתנהגים כגז אידאלי, גם לחוק זה נמצאו שיפורים עם השנים, למשל גז ואן-דר-ואלס. למרות עידון המשוואות, גם חוק זה אינו בעל דיוק מוחלט, וחוקים נוספים נמצאו (ועוד יימצאו) כדי לאפשר חיזוי בדיוק טוב יותר.

כלים אישיים