பொது அறிவியல் விதிகள்
இயற்கையின் நிகழ்வுகளை ஒழுங்குபடுத்தி, அவற்றுக்கிடையேயான மாறா உறவை (Constant Relationship) குறிக்கையாக (Generalisation) கூறும் அறிக்கைகளே அறிவியல் விதிகள் (Scientific Laws) எனப்படும். இவை பல கவனிப்புகள் மற்றும் பரிசோதனைகளால் (Experiments) உறுதிசெய்யப்பட்டவை; எந்தச் சூழ்நிலையிலும் ஒரே மாதிரியாகச் செயல்படும்.
அடிப்படைக் கருத்துகள்
- விதி (Law): "என்ன நிகழ்கிறது" என்பதை விவரிக்கும் உறுதிசெய்யப்பட்ட பொது உண்மை.
- கோட்பாடு (Theory): "ஏன் நிகழ்கிறது" என்பதை விளக்கும் விளக்கம்.
இயற்பியல் விதிகள் (Physics Laws)
- நியூட்டனின் ஈர்ப்பு விதி (Newton's Law of Gravitation): இரு பொருட்களுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு விசை, அவற்றின் நிறைகளின் பெருக்கற்பலனுக்கு நேர்விகிதமாகவும், தூரத்தின் இருமடிக்கு (Distance²) எதிர்விகிதமாகவும் இருக்கும்.
- ஆர்க்கிமிடிஸ் தத்துவம் (Archimedes' Principle): திரவத்தில் முழுகியோ பகுதியாகவோ மூழ்கிய பொருள், தான் இடம்பெயர்த்த திரவத்தின் எடைக்குச் சமமான மிதப்பு விசையை (Buoyant Force) மேல்நோக்கி உணரும். (மிதத்தல் / நீர்மூழ்கிக் கப்பல் கொள்கை).
- பாஸ்கல் விதி (Pascal's Law): அடைபட்ட திரவத்தின் மீது செலுத்தப்படும் அழுத்தம், எல்லாத் திசைகளிலும் சமமாகக் கடத்தப்படும். (ஹைட்ராலிக் பிரேக், ஹைட்ராலிக் லிஃப்ட்).
- ஓம் விதி (Ohm's Law): மாறா வெப்பநிலையில், ஒரு கடத்தி வழியே செல்லும் மின்னோட்டம் (I), அதன் இரு முனைகளுக்கிடையேயான மின்னழுத்தத்திற்கு (V) நேர்விகிதம். V = I × R.
வாயு விதிகள் (Gas Laws)
- பாயில் விதி (Boyle's Law): மாறா வெப்பநிலையில், குறிப்பிட்ட நிறை வாயுவின் கனஅளவு, அதன் அழுத்தத்திற்கு எதிர்விகிதம் (P ∝ 1/V).
- சார்லஸ் விதி (Charles's Law): மாறா அழுத்தத்தில், வாயுவின் கனஅளவு, அதன் தனிவெப்பநிலைக்கு (Absolute Temperature) நேர்விகிதம் (V ∝ T).
அழியா விதிகள் (Conservation Laws)
- ஆற்றல் அழியா விதி (Conservation of Energy): ஆற்றலை உருவாக்கவோ அழிக்கவோ முடியாது; வடிவத்தை மட்டுமே மாற்ற முடியும்.
- நிறை அழியா விதி (Conservation of Mass): வேதி வினையில் நிறை உருவாக்கப்படுவதோ அழிக்கப்படுவதோ இல்லை (லாவாய்சியர்).
- உந்த அழியா விதி (Conservation of Momentum): வெளி விசை இல்லாதபோது அமைப்பின் மொத்த உந்தம் மாறாது.
முக்கிய விதிகள் — விஞ்ஞானிகள் அட்டவணை
| விதி | விஞ்ஞானி | கருத்து |
|---|---|---|
| ஈர்ப்பு விதி | நியூட்டன் (Newton) | F ∝ (m₁m₂)/d² |
| மிதப்புத் தத்துவம் | ஆர்க்கிமிடிஸ் (Archimedes) | இடம்பெயர்த்த திரவ எடை = மிதப்பு விசை |
| பாயில் விதி | ராபர்ட் பாயில் (Robert Boyle) | P ∝ 1/V (வெப்பநிலை மாறாது) |
| சார்லஸ் விதி | ஜாக் சார்லஸ் (Jacques Charles) | V ∝ T (அழுத்தம் மாறாது) |
| ஓம் விதி | ஜார்ஜ் ஓம் (George Ohm) | V = IR |
| பாஸ்கல் விதி | பிளேஸ் பாஸ்கல் (Blaise Pascal) | அழுத்தம் சமமாகக் கடத்தப்படும் |
தேர்வுக் குறிப்புகள் (Exam Points)
- நீர்மூழ்கிக் கப்பல் (Submarine) மற்றும் பலூன் மிதத்தலின் அடிப்படை — ஆர்க்கிமிடிஸ் தத்துவம்; "யுரேகா!" எனக் கூறியவர் ஆர்க்கிமிடிஸ்.
- ஹைட்ராலிக் பிரேக் / ஹைட்ராலிக் லிஃப்ட் செயல்படும் தத்துவம் — பாஸ்கல் விதி.
- மின்தடை (Resistance) தொடர்பான விதி — ஓம் விதி (V = IR); மின்தடையின் SI அலகு — ஓம் (Ω).
- "உலகளாவிய ஈர்ப்பு விதி" (Universal Law of Gravitation) கூறியவர் — சர் ஐசக் நியூட்டன்.
- "நவீன வேதியியலின் தந்தை" மற்றும் நிறை அழியா விதி — அன்டோய்ன் லாவாய்சியர் (Antoine Lavoisier).
- பாயில் விதி → வெப்பநிலை மாறாது (P-V உறவு); சார்லஸ் விதி → அழுத்தம் மாறாது (V-T உறவு).
- விதி (Law) "என்ன நிகழ்கிறது" எனக் கூறும்; கோட்பாடு (Theory) "ஏன் நிகழ்கிறது" என விளக்கும்.