ما الفرق بين القانون العلمي والنظرية العلمية؟
القانون العلمي يُستخدم للتنبؤ بنتائج ظواهر معينة في الكون، ولكنه لا يقدم تفسيرًا عن السبب وراء وجود هذه الظواهر. في المقابل، تهدف النظرية العلمية إلى تقديم تفسيرات شامل للظواهر الكونية المعروفة. بعبارة أخرى، القانون يحدد ما قد يحدث، في حين تسعى النظرية العلمية إلى توضيح الأسباب العلمية وراء ذلك.
أمثلة على القوانين العلمية
توجد العديد من الأمثلة التي تبرز القوانين العلمية، ومن أبرزها:
- قانون الجاذبية
قدم نيوتن قانون الجاذبية في القرن السابع عشر، حيث قام بشرح كيفية تفاعل جسمين بناءً على كتلتيهما والمسافة بينهما، لكنه لم يقدم تفسيراً واضحاً لطبيعة الجاذبية أو كيفية عملها.
- قوانين هابل للتمدد الكوني
أثبت هذا القانون وجود مجرات أخرى بجانب مجرتنا وقدم طريقة لحساب سرعة تباعد المجرات عن بعضها. كما ساهم في دعم نظرية الانفجار الكبير، التي تشير إلى أن الكون نشأ من انفجار كبير منذ حوالي 14 مليار سنة.
أظهر كبلر أن الكواكب تدور حول الشمس في مسارات بيضوية، وهو ما يُعرف بقانونه الأول (قانون المدارات). بينما يوضح قانونه الثاني (قانون المساحات) أن الخط الذي يربط كوكباً بالشمس يغطي مساحات متساوية في أوقات متساوية من دوران الكوكب. أما قانونه الثالث، فهو يتعلق بالفترات المدارية ويؤكد وجود علاقة واضحة بين فترة دوران الكوكب بعده عن الشمس.
- قانون أرخميدس للدافعة
وفقًا لأرخميدس، القوة المؤثرة على جسم مغمور كليًا أو جزئيًا في سائل تجعله يطفو تُعادل وزن السائل الذي تم إزاحته بواسطة ذلك الجسم. يُعتبر هذا القانون مهمًا في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك حساب الكثافة وتصميم الغواصات والسفن.
- قانون فيثاغورس والذي ينص على أن مجموع مربعي ضلعي المثلث القائمي يساوي مربع طول الوتر.
- قوانين الديناميكا الحرارية التي تتناول انتقال الحرارة بين الغازات.
- تعاقب الليل والنهار كنتاج لدوران الأرض حول محورها.
أمثلة على النظرية العلمية
هناك العديد من النظريات العلمية المعروفة التي يمكن طرحها، ومنها:
- النظرية النسبية لأينشتاين
وضعت النظرية النسبية قواعد علم فيزياء الكم، وتؤكد أن الزمان والمكان ليسا مقاييس ثابتة، حيث أن الجاذبية تؤدي إلى انحناء الزمان والمكان حول الأجسام. ولتوضيح ذلك، تخيل أنك في نصف الكرة الشمالي وتتحرك شرقًا، بعد فترة، ستجد نفسك في موقف مختلف كليًا بسبب كروية الأرض.
- نظرية التطور
تُعزى نظرية التطور إلى العالم البريطاني تشارلز داروين، وتعتبر تفسيرًا للتغيرات والصفات الوراثية عبر الأجيال في الكائنات الحية.
- نظرية هايزنبرغ (مبدأ الشك أو عدم التعيين)
يفيد مبدأ عدم التعيين الذي قدمه هايزنبرغ أنه من المستحيل قياس خاصيتين مختلفتين لجزيء في الوقت ذاته بدقة. على سبيل المثال، يمكن قياس موقع إلكترون بدقة، لكن لا يمكن تحديد كمية حركته في نفس الوقت.
لاحقًا، تمكن العالم نيلز بور من كشف فائدة لمفهوم هايزنبرغ، حيث وجد أن الإلكترون له خصائص كل من الجزيء والموجة، مما أطلق عليه ثنائية (موجة-جسيم)، وأصبح هذا الموضوع محورًا أساسيًا في فيزياء الكم.
عندما نقوم بحساب موقع الإلكترون، فإننا نعتبره كجزيء يوجد في نقطة محددة في الفضاء، بينما، إذا أردنا قياس حركته، نعزله على أنه موجة، مما يعطينا طول الموجة، لكن مع جهلنا بمكانها بالضبط.
