Pengantar Hukum Utama Fisika

Selama bertahun-tahun, satu hal yang para ilmuwan temukan adalah bahwa alam pada umumnya lebih kompleks daripada yang kita beri penghargaan. Hukum fisika dianggap fundamental, meskipun banyak dari mereka merujuk pada sistem ideal atau teori yang sulit untuk ditiru di dunia nyata.

Seperti bidang sains lainnya, hukum fisika baru membangun atau memodifikasi hukum dan penelitian teoritis yang ada. Albert Einstein teori relativitas, yang ia kembangkan pada awal 1900-an, dibangun berdasarkan teori-teori yang pertama kali dikembangkan lebih dari 200 tahun sebelumnya oleh Sir Isaac Newton.

Sir Isaac Newton karya inovatif dalam fisika pertama kali diterbitkan pada 1687 dalam bukunya "Prinsip-prinsip Matematika dari Filsafat Alam, "umumnya dikenal sebagai" Principia. "Di dalamnya, ia menjabarkan teori tentang gravitasi dan gerak. Fisiknya hukum gravitasi menyatakan bahwa suatu objek menarik objek lain dalam proporsi langsung ke massa gabungannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara mereka.

Newton tiga hukum gerak, juga ditemukan dalam "The Principia," mengatur bagaimana gerakan benda fisik berubah. Mereka mendefinisikan hubungan mendasar antara percepatan dari suatu objek dan kekuatan bertindak berdasarkan itu.

• Aturan Pertama: Suatu objek akan tetap diam atau dalam keadaan gerak yang seragam kecuali keadaan itu diubah oleh kekuatan eksternal.
• Aturan kedua: Gaya sama dengan perubahan momentum (kecepatan massa kali) dari waktu ke waktu. Dengan kata lain, laju perubahan berbanding lurus dengan jumlah gaya yang diterapkan.
• Aturan Ketiga: Untuk setiap tindakan di alam ada reaksi yang sama dan berlawanan.

Bersama-sama, ketiga prinsip yang diuraikan Newton membentuk dasar mekanika klasik, yang menggambarkan bagaimana tubuh berperilaku secara fisik di bawah pengaruh kekuatan luar.

Albert Einstein memperkenalkan persamaannya yang terkenal E = mc² dalam pengajuan jurnal 1905 berjudul, "On the Electrodynamics of Moving Bodies." Makalah ini menyajikan teorinya tentang relativitas khusus, berdasarkan dua postulat:

• Prinsip Relativitas: Hukum fisika adalah sama untuk semua kerangka referensi inersia.
• Prinsip Keteguhan Kecepatan Cahaya: Cahaya selalu merambat melalui ruang hampa pada kecepatan yang pasti, yang tidak tergantung pada kondisi gerak benda yang dipancarkan.

Prinsip pertama hanya mengatakan bahwa hukum fisika berlaku sama untuk semua orang di semua situasi. Prinsip kedua adalah yang lebih penting. Ini menetapkan bahwa kecepatan cahaya dalam ruang hampa adalah konstan. Tidak seperti semua bentuk gerak lainnya, ini tidak diukur secara berbeda untuk pengamat dalam kerangka referensi inersia yang berbeda.

Itu hukum termodinamika sebenarnya adalah manifestasi spesifik dari hukum konservasi energi-massa yang berkaitan dengan proses termodinamika. Lapangan ini pertama kali dieksplorasi pada 1650-an oleh Otto von Guericke di Jerman dan Robert Boyle dan Robert Hooke di Inggris. Ketiga ilmuwan menggunakan pompa vakum, yang dirintis von Guericke, untuk mempelajari prinsip-prinsip tekanan, suhu, dan volume.

• The Zeroeth Law of Thermodynamics membuat gagasan tentang suhu bisa jadi.
• Hukum Termodinamika Pertama menunjukkan hubungan antara energi internal, panas tambahan, dan kerja dalam suatu sistem.
• Hukum KeduaTermodinamika berhubungan dengan aliran panas alami dalam sistem tertutup.
• Hukum KetigaTermodinamika menyatakan bahwa tidak mungkin membuat proses termodinamika itu sangat efisien.

Dua hukum fisika mengatur hubungan antara partikel bermuatan listrik dan kemampuan mereka untuk menciptakan kekuatan elektrostatik dan medan elektrostatik.

• Hukum Coulomb dinamai untuk Charles-Augustin Coulomb, seorang peneliti Perancis yang bekerja di tahun 1700-an. Gaya antara dua muatan titik berbanding lurus dengan besarnya masing-masing muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara pusat-pusatnya. Jika objek memiliki muatan yang sama, positif atau negatif, mereka akan saling tolak. Jika mereka memiliki dakwaan yang berlawanan, mereka akan saling menarik.
• Hukum Gauss dinamai untuk Carl Friedrich Gauss, seorang ahli matematika Jerman yang bekerja di awal abad ke-19. Undang-undang ini menyatakan bahwa aliran bersih medan listrik melalui permukaan tertutup sebanding dengan muatan listrik tertutup. Gauss mengusulkan hukum serupa yang berkaitan dengan magnetisme dan elektromagnetisme secara keseluruhan.

Di bidang relativitas dan mekanika kuantum, para ilmuwan telah menemukan bahwa undang-undang ini masih berlaku, meskipun interpretasinya membutuhkan beberapa penyempurnaan untuk diterapkan, menghasilkan bidang-bidang seperti elektronik kuantum dan gravitasi kuantum.