生活中常见的科学知识原理,物理中的原理定律与定理有什么区别和联系

生活中常见的科学知识原理，物理中的原理定律与定理有什么区别和联系？

诸如原理、定律、定理、公理、公设、法则、引理、推论、定义、命题...之类，都是逻辑思维的游戏规则(game rules)，都是西方人的玩意。

▲透析投影仪的工作原理

所以，国人会感到有点别扭。不过，把戏人人会玩，各有巧妙不同。有一点是共通的：

做人有做人的游戏规则，属于社会科学范畴。做事有做事的游戏规则，属于自然科学范畴。

逻辑思维派生的各种游戏规则

大家看牛顿的《自然哲学的数学原理》，有多种形式的理由(reasons)与规则(rules)。例如：

1. 定义(definition)，是对事物的内在结构与外在功能的规定，定义所赋予的名称叫概念。

例如：质量是可以通过体积与密度计算的物质量。惯性力是起抵抗作用的固有力。

2. 定律(law)，是物质世界普遍存在的动力学规律，故定理也叫物理公理(physical axiom)。

例如，惯性定律、加速度定律、反作用力定律、能量守恒定律、质量守恒定律。

3. 推论(deduction)，是派生性的定律或规则，惯性定律可派生出最小作用量定律、熵增加原理；反作用力定律派生出动量守恒定律。

4. 定理(theorem)，是从纯理论角度对抽象要素之间数量关系的规定。注意到，英文theorem的词干是theory(理论)。例如：

数学定理：毕达哥拉斯勾股定理、伯努利大数定理、哥德尔不完备定理。物理定理：动能定理(Ek=½mv²)、动量定理(p=mv)、温度定理(T=mv²/3k)、电流定理(I=V/R)。

5. 引理(lemma)，lemma=lect/choice+ matter，选择性事宜，即辅助的定理、命题或预设。其实，公设是普适性的引理。

例如：在有限时间进程内，量与量的比值最终趋向为1。例如，lim(sinx/x)→1。

6. 公设(postulation)，是为了逻辑自洽而铺垫的纯抽象意义的假设、定义或定理。

公设是抽象的，无法通过具体的实验来证实。注意到英文的词根post(surport/支持/垫底)。

物质公设：物质是非虚无的各种存在形式的统称。直线公设：直线是没有粗细的一维空间。法理公设：天赋人权，法律面前人人平等。

7. 公理(axiom)，是基于无数生产实践与科学实验总结出来的普适性真理(truth)。例如：

数学公理：两点之间的直线距离最短；平行线之间的距离处处相等，平面三角形内角和=180度。物理学公理：牛顿第一第二第三定律，万有引力定律，质量能量动量守恒定律。

8. 命题(proposition)，是就事物某种联系所提出的尚未得解或确认的主张或假说。例如：

数学命题：哥德巴赫猜想，费马大定理。物理命题：不确定原理、宇宙学红移，量子纠缠。

9. 规则(rule)，也叫法则或规定(regulatory)。社会科学范畴的规则，是法律法规、条例纪律、规章制度之类的统称。自然科学范畴的规则，即所有原理、定律、法则、定理、定义、公理、公设的统称。

▲闪电⚡现象

10. 现象(phynominon)，是以事实(facts)所表述的有明显特征的自然行为(natural acts)。注意：数学是非自然的工具，不存在数学现象。

社会现象：物伤其类现象，智力反抗现象。生态现象：自我保护，条件反射，物竞生存。物理现象：电泳现象，海市蜃楼，光的棱镜色散，水向低处流、电磁感应。化学现象：相似相溶现象，沉淀现象。天文现象：日食现象，流星雨现象、双子合并现象。

11. 效应(effect)，是典型的自然现象(typical phenominon)，包括社会现象。例如：

马太效应、洼地效应、蝴蝶效应、长尾效应、丁达尔效应、双缝干涉效应、延迟选择效应、卡西米尔效应、霍尔效应、多普勒效应、光电效应、电流热效应。

▲热岛效应

12. 原理(principle)，其本义或狭义，是最基本的定律定理公理公设的综合运用，有时，原理特指：普适定律、工作机制。

概念操作原理、分类学原理、唯物论辩证法原理、管理学原理、微积分原理、计算机原理、动力学原理、化学原理。

注意：尚未确认的命题或学说，不可以过早称之为原理。例如：不确定论不可叫“不确定原理”。空间膨胀论不可叫“空间膨胀原理”。质能转换论不可叫“质能转化原理”。

▲无人机飞行原理原理·定律·定理的区别与联系

三者之间的区别：

原理强调“多个规律”之间的协同运用。

定律强调“效应要素”之间的逻辑关系。

定理强调“抽象要素”之间的逻辑自洽。

三者之间的联系：

其一：原理、定律与定理，都是逻辑关联的游戏规则，都涉及动力学参数之间定量关系。

其二，定理是对原理与定律所涉及必备概念的定义或公设。换言之，有了定理定义的铺垫，才好展开对原理与定律的表述。

例如：必须先给出动能定理Ek=½mv²的铺垫，而后才便于表述“能量守恒定律”。

其三，定律是对特定物理效应解释的单项原理，原理是对多个效应协同解释的复合定律。

例1：时空叠加原理，是万有引力定律、卡西米尔效应、费米子离散现象、主控作用量法则、光的色散现象的综合法则。

例2：最小作用量原理，是牛顿第一定律、热力学第二定律、两点间直线最短的综合法则。

例3：对立统一原理，是联系发展律、量变质变律、否定之否定律等的综合性法则。

Stop here。物理新视野与您共商物理前沿与中英双语有关的疑难问题。

生活中有哪些实用的心理学知识？

感觉应该科普发展心理学！

很多年轻人不懂心理学的经典实验，更不懂发展心理学，对婴幼儿的心理发展规律少有认识。在早期的养育中错误的教养方式造成了人格的不完整，长大后各种心理疾病丛生，甚至到了初中阶段心理问题集中爆发。

所以对年轻父母或准父母进行必要的发展心理学普及非常必要。

当然各种心现疾病的早期发现和对疾病的认识也很重要。以抑郁症为例，抑郁症患者的就诊率不到百分之十，主要原因是对病情的认识不足，对抑郁症患者的心理感受少有人知晓。甚至连父母都会认为是孩子懒散、做作、娇情。从而延误了最佳治疗时间，等到重度抑郁甚至自残自杀时才引起注意，往往为时巳晚！

所以早发现，早治疗，早预防才是根本。

要做到这一点必须普及心理学知识，尤其是发展心理学。因为很多心理疾病都与原生家庭错误的教养方式有关。

我们说一个人的童年典定了他人生的基调。很多正向的或者负向的观念都来自于童年。童年的幸福生活会伴随一生，悲催的童年生活会使一个人一生都活在阴影之中。

所以，初为人父母一定要学会养育一个身心健康的孩子。并关注每个阶段孩子的心理健康问题。而不仅仅是学习！

怎样从科学角度解释？

人很容易转向吗？不知道题主是怎么得出这个结论的。事实上，一个健康的、清醒状态的成年人根本不容易转向。这个问题还要从方向是怎么来的说起。

有多少个方向？无非东南西北再加上下。日出东方、日落西方，面向日出的方向，左手边就是北，右手边就是南。至于上下则简单了，只要你没倒立，正常站立状态，头上脚下。

一个不可否认的事实是，如果说人转向，只是分不清东南西北，上下两个方向从来没有错过（我是说健康人）。同样是方位问题，为啥上下不会错？

这是因为，上下这两个方向有一个特别好的参照物——引力。我们脚下这个星球，对于地面和地面以上的任何物体都是一视同仁，产生一个吸引的力，这个力永远指向地球的质心。

现在回头来看看东南西北这四个方向，问题就在于，如果我们需要判定这4个方向，就需要参照物。在晴朗的白天，只要我们抬头能看到太阳，低头再看看时间，方向也就定下来了。

转向的情况基本上是出现在，比如浓雾，能见度只有几米；在陌生的户外遭遇阴天；没有星星、月亮的夜晚，身边又缺乏熟悉的标志物。

结语

很显然人容易转向其实是个伪命题，每天这么多人出门再回家，走失的只是极个别的。排除人自身的辨识能力问题，在意识清醒的情况下发生无法辨认方向的情况，主要是因为客观原因，失去了判断方向的标志物。

科学和科技有什么区别？

很高兴回答这个问题。。。。

科学是人类共同努力，以了解或更好地了解自然世界的历史以及自然世界的工作方式，并以可观察到的物理证据作为这种理解的基础。它是通过观察自然现象和/或通过尝试在受控条件下模拟自然过程的实验来完成的。

考虑一些例子。观察鸟领地行为的生态学家和研究露头中化石分布的地质学家都是科学家，他们的观察是为了寻找自然现象的模式。他们只是在户外做，因此以他们的行为来娱乐大众。拍摄遥远星系的天体物理学家和从气象气球中筛选数据的气候学家也是科学家，但他们在更离散的环境中进行观测。

上面的例子是观察科学，但也有实验科学。观察各种温度下一个化学反应速率的化学家和记录中子轰击特定物质的结果的核物理学家都是科学家，他们都在进行实验，以观察出现一致的模式。观察特定组织对各种刺激物反应的生物学家同样正在尝试寻找行为模式。这些人通常在实验室工作，穿着白色实验室外套，这似乎也意味着他们也赚了更多的钱。

关键的共同点是，所有这些人都在进行并记录对自然或自然模拟的观察，以便更多地了解自然的工作原理。我们将在下面看到他们的主要目标之一是表明旧观念（一个世纪前或一年前的科学家的观念）是错误的，相反，新观念可以更好地解释自然。

那么为什么要开展科学工作呢？——个人视角

那么，上述所有这些人都在做什么呢？在大多数情况下，他们正在收集信息以测试新想法或反对旧想法。科学家以发现改变我们对自然的思维方式的新事物而闻名，无论该发现是恐龙的新物种还是原子键合的新方式。许多科学家在一个以前未知的事实（发现）中找到了最大的快乐，这个事实解释了一些以前没有解释的问题，或者推翻了一些以前被接受的想法。

那是基于崇高原则的答案，它可能解释了为什么许多人以科学为职业。从务实的角度来看，人们也做科学来赚取薪水。期望大多数大学和许多学院的教授作为雇佣合同义务的一部分，进行能够为知识做出新贡献的研究。如果他们不这样做，他们就会丢掉工作。

科学家还为公司工作，并获得报酬以产生关于特定化学物质如何影响大豆生长或地球深处石油形成的新知识。这些科学家的薪水更高，但他们可能会默默无闻，因为他们产生的知识被雇主为开发新产品或技术而保密的。

为什么要开展科学工作？ ——社会视角

如果以上观点帮助解释了个人为什么做科学，那么人们可能还会想知道，为什么社会和国家为这些人付费以从事科学。一个社会为什么要在发展有关自然界的新知识的过程中投入一些资源，或者是什么促使这些科学家将自己的生命致力于发展这种新知识呢？

答案的境界之一就是渴望改善人们的生活。遗传学家试图了解某些条件如何代代相传，而生物学家们正在追踪疾病传播的途径，显然是在寻找可以改善普通百姓生活的信息。地球科学家正在开发更好的天气预测或地震、滑坡和火山喷发预测模型，他们也在寻求可以帮助避免困扰人类几个世纪的艰苦条件的知识。至少任何一个民主社会，任何关心人民福祉的社会都将支持类似的努力，以改善人民的生活。

答案的另一个领域是社会对经济发展的渴望。许多地球科学家致力于寻找更有效方法来发现或回收石油和矿石等自然资源。寻找作物的果树株或品种的植物科学家，正在为培育高营养和高产量的农作物而努力。化学家正在开发具有潜在技术应用潜力的新化学物质，而物理学家正在开发诸如超导性的新材料，同时也在开发可以刺激经济发展的知识。在世界上越来越多的国家将自己视为陷入经济竞争的世界中，对此类科学的支持无非是对经济未来的投资。

答案的另一个完整领域是人类对我们的星球及其环境的日益控制。为了理解人类社会中的有毒物和废物如何通过我们的水、土壤和空气可能对我们自己造成损害，已经做了很多科学工作。为了理解我们在大气和海洋中引起的变化，如何改变我们生活的气候以及如何控制食物和水的来源，也做了很多科学工作。从某种意义上说，这样的科学试图发展人类所需要的用户手册，因为他们越来越多地（如果不知不觉地）控制了全球生态系统和许多本地生态系统。

最后，由于好奇心以及对周围世界知识的满足和启发，社会支持科学。众所周知，在晴朗的夜空中我们看到的星光在数千年甚至数百万年前就离开了这些恒星，因此，我们中几乎没有人会从中获得任何经济利益，因此我们观察到的光就像是遥远过去的信使。但是，敬畏，远见，甚至从这些知识中获得的宁静对我们许多人来说都是非常宝贵的。

同样，我们很少有人会从注视着水流并反思水流经过的水文循环（从遥远的海洋到天空的浮云到上游的雨水和暴风雨）中获得更大的身体幸福感。但是，来自这种知识的相互联系感，以非常有价值的方式丰富了我们对世界和生活的理解。

当将这些无形的收益与上面概述的更切实的收益相结合时，难怪大多数现代社会都支持科学研究，以增进我们对周围世界的了解。

研究如何成为科学知识

在实验室或现场进行研究可能是一门科学，但这不一定是对知识的贡献。在科学研究发表到同行评审的期刊上之前，科学界中的任何人都不会知道或对其充满信心。他们可能会在会议上听到有关新研究的消息，也可能会通过新闻组的小道消息了解这些研究，但是在发布数据之前，没有什么太重视的。

这意味着我们的生态学家必须写一篇论文（出于相当过时的原因被称为“手稿”）。在手稿中，他（她）说明了为什么他（她）的特定研究如此重要，他（她）详细说明了他（她）使用的研究方法，将所观察到的结果准确地报告了出来，然后解释了所观察到的相对于已知结果的含义。

然后，他（她）将手稿发送给科学期刊的编辑，然后将其发送给两到三位专家进行审阅。如果这些专家报告说，研究是用恰当的方法且合理的方式进行的，并且结果贡献了新的有用知识，那么编辑者便会批准发表，尽管几乎不可避免地会进行一些更改或添加。在几个月内（我们希望），该论文出现在该期刊的新一期中，全世界的科学家都了解了我们生态学家的发现。

当然，这项业务有些微妙之处。如果将手稿发送到《科学》或《自然》等著名杂志，那么那里的公开竞争就意味着编辑者可以选择自己认为最突破性的手稿，而拒绝其余手稿，即使手稿都做得很好的科学。然后，被拒绝的手稿的作者将他们的作品发送到一些不太出名的期刊，这些手稿可能会被发表，但听众会有所减少。不管是好是坏，科学家更倾向于阅读和接受在广泛发行的主要期刊上发表的论文，而不是在发行量较小的地区期刊上发表的论文。

总而言之，科学通过发表研究成果而成为知识。然后，随着这些知识被教科书选中作为课本中的内容，以及当教授和老师决定要从这些教科书中强调什么内容时，这些科学知识就会被更多人了解，成为科普常识。

科学与变革

如果科学家们一直在努力寻求新发现或发展新的概念和理论，那么科学产生的知识体系就应该不断变化。这种变化是对自然的更好理解的进步。通过不断质疑我们目前的想法是否正确来实现这一目标。正如美国著名的天文学家玛丽亚·米切尔（MariaMitchell，1818-1889年）所说，“质疑一切”。

结果是，随着对旧观念的质疑和新证据的发现，理论不断变化，或者至少随着时间而被修改。用卡尔·波普尔（Karl Popper）的话说，“科学是纠正错误历史”，甚至爱因斯坦（Albert Einstein）也对自己说：“爱因斯坦……每年都会收回他前一年写的东西”。许多科学家表示，他们希望在几个世纪后重生，看看那时已经发展了什么新知识和新观念，并希望看到自己所在世纪中哪些观念被抛弃了。

我们今天的想法应该与我们拥有的所有证据兼容，我们希望我们的想法能够经受住未来的考验。但是，对历史的任何观察都迫使我们认识到，未来很可能会提供新的证据，从而至少会导致不同的解释。

一些科学家自我意识特别强，以至于他们拒绝接受新的证据和新的想法。在那种情况下，用一个专家的话来说，“科学通过葬礼来推进葬礼”。但是，大多数科学家意识到，当今的理论可能是未来的过时思想，而我们所能希望的最好是，我们的理论将在子孙后代进行一些微调和微调的情况下得以生存。

我们可以用哥白尼进行说明。今天我们大多数人，如果在街角被问到，都会说我们接受哥白尼关于地球绕太阳运动的想法——我们说日心说是正确的。然而，哥白尼本人认为，围绕太阳的行星的轨道是完美的圆形。几个世纪后，在牛顿时代，很明显，这些轨道是椭圆形的。日心说并没有被抛弃，只是对其进行了修改以考虑更详细的新观察结果。

在20世纪，我们还发现椭圆的确切形状不是恒定的（因此，米兰科维奇循环可能会影响冰川的周期性）。但是，我们还没有回到以地球为中心的宇宙这一概念。相反，我们仍然接受以日心为中心的理论——随着新数据的出现，它只是随着时间的流逝而被修改。

科学观念会发生变化，应该被期待发生变化的观念，有时会在更为挑剔的科学评论家中迷失。一个很好的例子是大爆炸理论。每一项新的天文学发现似乎都促使人们说：“瞧，大爆炸理论并没有预言到这一点，所以整个事情一定是错误的”。取而代之的是，发现促使理论发生了变化，通常是很小的变化。但是，一旦天体物理学家对这一理论的细节进行了充分的修改，足以说明这一新发现，批评者便说：“瞧，大爆炸理论已经被抛弃了”。相反，它只是经过修改以考虑新数据，这正是我们所说的任何科学观念都应该随着时间而发生的变化。

尝试类比：想象一下您最喜欢的虚构侦探（夏洛克·福尔摩斯，马普尔小姐，南希·德鲁或其他任何人）正在研究一个艰难的案例，其中的线索只能靠断断续续地获得。大多数侦探在解决案件之前都会保留自己的工作假设。但是，让我们假设侦探这次决定随着故事的发展而思考，以揭示他们目前的主要嫌疑人以及犯罪嫌疑人的时间顺序。

现在介绍一个伴随侦探的角色，当发现每条线索时，他都会大声喊道：“看，这改变了您以前的想法——一切都错了！”我们的侦探会思考，但也许会乐于不说：“不，新证据恰好帮助我弄清楚了以前困惑”。在科学界也是如此，只是自然界永远不会在最后一幕中崩溃并解释她是如何做到的。

哲学科学和智慧三者之间究竟存在什么样的关系？

看到这个题目，我知道肯定有大神要搬出“哲学的尽头是科学，科学的尽头是神学”之类的禅语来开导众生，先打住，你我先别急着拈花微笑，大彻大悟前，我们先来科普一下“认知论”。

何为认知论

要讲清楚哲学、科学、智慧三者的关系是什么，我们得先从“认知论”本身说起。

人类为了生存，一直试图认识和解释这个世界，而这种努力我们有一个专属名称——认知论。

最早的“认知论”充满了狂野的想象，后来大家心态平和了便逐渐演化成“哲学”；慢慢的，大家逐步将信仰和求知独立对待，神学（宗教）诞生；等阿拉伯数字引入了西方，文艺复兴到达高潮，伽利略第一个系统地用严密的逻辑和实验来研究事物，不经意间，弄出了 “科学”的雏形。

伽利略去世后整好一年，牛顿诞生！牛顿第一个系统地把数学工具引入到研究中，用数学来解释实验现象，使“哲学”和“科学”彻底分开，科学正式诞生。

至此，哲学、科学、智慧（宗教神学）悉数登场，我们可以简单归纳为：

世界是上帝创造的－宗教；

世界的本源是物质－哲学；

F＝ma-科学。

科学定律边界外的思考

科学、哲学、大智慧三种认知论，皆包含了人类数千年来思考的成果。它们之间没有高低之分，也没有对错之别。

本猫认为，它们在不同的场合，至今都在自己的范畴内自洽的从不同的角度解释着这个繁杂的世界。按照目前的实际状况，我们只能说，进入现代社会以来，特别是日渐世俗化的社会，科学认知论借助自身可以量化以及可复制重现的数学结构，通过通讯手段技术的提升，占据了更大的话语权优势而已。

哲学和宗教，更多表现在一种生活方式的选择上，毕竟，你无法用数学模型描述“色即是空、空即是色”的精神状态；看透人间世态炎凉后的随性洒脱，也无需规律公式来证明吧。

科学的归科学，上帝的归上帝

为了深入的了解宇宙的奥秘，我们不仅要知道宇宙是如何运行的，还需要知道为何。当然我们得先强调一遍，牛顿的年代，宗教本来就是生活的一部分，几乎人人都信教，牛顿当然不会例外；爱因斯坦虽然称呼上帝“老头子”，但也没说过科学的尽头是神学的话！他至死都在为科学的因果律而与量子论奋战。

但是，科学家只将注意力放在实现“如何”，而不愿意将精力浪费在探究“为何”，却也是事实。这不是科学认知论的局限性，这是由科学认知论本身的属性确定的。正是由于放弃了目的和意义的探求，科学才轻装上阵，短短数百年之间，便让人类迅速制霸了地球。

但随着科学技术的爆炸性进步，只对物质索求的努力，越来越暴露出其短板——人类无尽的欲望恐怕会反噬人类文明本身；通过科学先富起来的人类，是不是也到达了带动哲学与宗教共同发展的临界点？这个是值得深刻反思的问题。

我的观点，绝不是反科学，或者科学万恶论！我的建议是，我们探讨通信技术、半导体材料学、核能利用等工作时，当然得毫不犹豫的用科学！不要从易经里面寻找依据。

而当我们探寻宇宙万物的根源以及向物质世界大举前进之时，哲学的洞察，以及宗教的敬畏之心，也请带在身上，不要迷失在单纯膨胀的欲望之中。科学绝不是枉顾自然平衡、极端自私的借口和遮羞布！

简单总结起来就是科学的归科学，上帝的归上帝。

结语和一点题外话

正如6学所言，“文体两开花”才是发展的硬道理！

那么我的问题来了——《敢问路在何方》今年该上演了吧？

我是猫先生，感谢阅读。