Caracterul analogic alecuaţiilor care exprimă legi din diferitele domenii ale fizicii permite cercetarea fenomenelor dintr-un domeniu mai uşor accesibil experienţei şi tragerea concluziilor privitoare la fenomene dintr-un alt domeniu , a cărui cercetare experimentală ridică dificultăţi . în felul acesta sunt studiate de exemplu , vibraţiile sistemelor mecanice cu ajutorul vibraţiilor ( schemelor ) electrice .
Există relaţii matematice analoage mai simple care exprimă legi din diferite domenii ale fizicii : legea dilataţiei liniare - legea de variaţie a rezistivităţii în funcţie de temperatură , legea atracţiei universale - legea lui Coulomb , legea dezintegrării radioactive - legea descărcării aperiodice a unui condensator . Şi în cazul acestor relaţii analoagia există pe de o parte între mărimile variabile , pe de altă parte , între mărimile constante a căror natură caracterizează fenomenele corespunzătoare .
Legile fizicii au un grad diferit de generalitate . Astfel se pot deosebi legi cu o sferă de acţiune mai largă , legi generale şi legi proprii numai unor domenii restrânse ale fenomenelor fizice , legi particulare . Astfel legea transformării şi conservării energiei are un caracter general , acţionând în fenomenele de mişcare a materiei organizată la diferite nivele - molecular , atomic , nuclear , şi la nivelul particulelor elementare ; în schimb , legile gazelor , ca de pildă legea Boyle- Mariotte , legea Gay-Lussac , legea Charles etc . se referă la un domeniu mai restrâns de fenomene . Foarte multe legi particulare pot fi deduse din legi mai generale . Exemple în această privinţă : legile cinematicii rezultă din legile dinamicii , legea I a lui Kirchhoff pentru un nod de reţea electrică rezultă din legea conservării sarcinii electrice , legile gazelor ideale pot fi deduse din relaţia presiunii dată de teoria cinetico-moleculară .
Asupra exprimării legilor sub formă matematică pot fi făcute anumite convenţii . Trecerea de la un grup de convenţii la altul poartă numele de transformare .
Legile fizicii au un caracter obiectiv . De aceea , forma matematică a legilor trebuie să rămână independentă în raport cu diversele convenţii făcute asupra măsurării mărimilor care intervin în expresiile legilor . Proprietatea legilor de a-şi păstra forma matematică faţă de transformări se numeşte invariant . Proprietatea legilor de a-şi păstra forma matematică faţă de transformări se numeşte invariant .
Legile fizice sunt invariante în raport cu diverse sisteme de unităţi folosite , precum şi în raport cu trecerea de la un sistem referenţial la altul .
Invarianţa legilor fizicii constituie un principiu fundamental în fizică , cu o importanţă deosebită teoretică şi practică . Invarianţa legilor fizicii în raport cu diversele sisteme de unităţi este asigurată prin omogenitatea relaţiilor matematice care exprimă legile fizicii , ceea ce înseamnă că ambii membri ai formulei matematice trebuie să aibă grade de omogenitate egale , în raport cu fiecare din unităţile fundamentale . Invarianţa legilor fizicii în raport cu trecerea de la un sistem referenţial la alt sistem referenţial , este specificată în teoria relativităţii elaborată de Einstein , una din teoriile fundamentale ale fizicii , cu importanţă excepţională în descrierea fenomenelor naturii .
Reflectând , legile fizicii au un rol deosebit de important în cunoaşterea naturii , a legăturilor interne , legice ale fenomenelor . Cunoaşterea acestor legături constituie în fapt explicarea fenomenelor . Raporturile matematice şi suporturile fizice sunt elemente de bază ale explicării ştiinţifice . Cunoaşterea izolată a diferitelor legi fizice nu este suficientă pentru explicarea fenomenelor şi a obiectelor fizice . Pătrunderea în esenţa acestora necesită integrarea legilor „ izolate " în sisteme coerente . Un astfel de sistem integrat îl constituie teoria fizică , sistem de explicare unitară a unui mare număr de fenomene .
Legea şi teoria într-o strânsă legătură una cu alta , prin funcţia lor cognitivă , au un rol fundamental în dezvăluirea aspectelor mişcării fizice a materiei , în formarea de către om a unei imagini ştiinţifice din ce în ce mai complete despre lume .
Profesor de fizica RODICA P0PE5CU
9