Основните закони във физиката

 

С течение на времето учените са открили,  че природата е по-сложна, отколкото си представяме. Последващите закони на физиката се считат за основни, но много от тях се отнасят до идеализирани, затворени системи, които трудно могат да се получат в реалния свят. Също така, някои се променят малко при различните обстоятелства. Законите, които Нютон разработва например, са променени от констатациите на теорията на относителността, но те все още са основно валидни в най-честите случаи, с които ще се сблъскате.
Трите закона на Нютон за движението:
Сър Исак Нютон разработва трите закона за движението, които описват основните правила за това как се променя движението на физическите обекти. Нютон е бил в състояние да определи основните отношения между ускорението на обекта и всички сили, действащи върху него.
"Закона" за гравитацията:
Нютон развива своя "закон за гравитацията", за да обясни притегателната сила между две двойки маса. През ХХ век, стана ясно, че това не е цялата история, тъй като теорията на Айнщайн за относителността е по-изчерпателно обяснение за феномена на тежестта. Все пак, закона на Нютон за гравитацията е точен за ниско-енергийното сближаване на енергията, която работи за по-голямата част от случаите, които ще се изследват във физиката.
Запазване на масата и енергията:
Пълната енергия в затворена или изолирана система е постоянна, без значение какво ще се случи. Друг закон, гласи, че масата в една изолирана система е постоянна. Когато Айнщайн открива връзката E = mc2 (с други думи масата е проявление на енергията) за закона е казано, че се отнася до запазването на масата и енергията. Общото количество на масата и енергията се запазва, въпреки че някои от тях могат да се променят формите си. Краен пример за това е ядрената експлозия, където масата се превръща в енергия.
Запазване на инерцията:
Общата инерция в затворена или изолирана система остава постоянна. Алтернатива на това е законът за запазване на ъгловия момент.
Законите на термодинамиката:
Законите на термодинамиката всъщност са специфични проявления на закона за опазване на масата и енергията, тъй като той се отнася до термодинамичните процеси. Законът за термодинамиката прави възможно понятието за температура.
Първият закон на термодинамиката демонстрира връзката между вътрешната енергия, топлината, и работата в рамките на системата.
Вторият закон на термодинамиката се отнася до естествения поток на топлина в рамките на една затворена система.
Третият закон на термодинамиката гласи, че е невъзможно да се създаде един термодинамичен процес, който да е напълно ефективен.
Електростатични закони:
Закона на Кулон и закона на Гаус формулират  връзката между електрически заредените частици, за създаването на електростатичната сила и електростатичните полета. Формулите се оказват паралелни на законите за всемирната гравитация в структурата. Съществуват и подобни закони, свързани с магнетизма и електромагнетизма като цяло.
Инвариантност на скоростта на светлината:
Главното прозрение на Айнщайн, което го довежда до теорията на относителността, е осъзнаването, че скоростта на светлината във вакуум е постоянна и не се измерва по различен начин за наблюдатели в различни инерционни референтни рамки, за разлика от всички други форми на движение. Някои теоретични физици предполагат различни възможности за промяна скоростта на светлината, но те са силно спекулативни. Повечето физици смятат, че Айнщайн е бил прав и скоростта на светлината е постоянна.
Физичните закони в съвременната физика:
В царството на относителността и квантовата механика, учените са установили, че все още се прилагат тези закони, въпреки че тяхното тълкуване се нуждае от известно уточнение  и следва да се приложи, в области като квантовата електроника и квантовата гравитация. Трябва да се внимава при прилагането им в тези ситуации.