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