Ein physisches wissenschaftliches oder Gesetzgesetz ist "ein theoretischer Grundsatz, der aus besonderen Tatsachen abgeleitet ist, die auf eine definierte Gruppe oder Klasse von Phänomenen und expressible durch die Behauptung anwendbar sind, dass ein besonderes Phänomen immer wenn bestimmte Bedingungen vorkommt da sein." Physische Gesetze sind normalerweise Beschlüsse, die auf wiederholten wissenschaftlichen Experimenten und Beobachtungen im Laufe vieler Jahre gestützt sind, und die akzeptiert allgemein innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft geworden sind. Die Produktion einer zusammenfassenden Beschreibung unserer Umgebung in der Form solcher Gesetze ist ein grundsätzliches Ziel der Wissenschaft. Diese Begriffe werden derselbe Weg von allen Autoren nicht gebraucht. Einige Philosophen, z.B Norman Swartz, verwenden "physisches Gesetz", um die Naturgesetze zu bedeuten, wie sie aufrichtig sind und nicht, weil sie von Wissenschaftlern abgeleitet werden.

Naturgesetze sind aus dem religiösen und Zivilrecht verschieden, und sollten mit dem Konzept des natürlichen Gesetzes nicht verwirrt sein, das Regeln des moralischen Verhaltens ableitet. Noch wenn "physisches Gesetz", mit "Gesetzen der Physik" verwirrt sein-.

Beschreibung

Mehrere allgemeine Eigenschaften von physischen Gesetzen sind identifiziert worden (sieh Davies (1992) und Feynman (1965), wie bemerkt, obwohl jede der Charakterisierungen zu ihnen nicht notwendigerweise ursprünglich ist). Physische Gesetze sind:

• Stimmt, mindestens innerhalb ihres Regimes der Gültigkeit. Definitionsgemäß hat es repeatable das Widersprechen Beobachtungen nie gegeben.
• Universal. Sie scheinen, sich überall im Weltall zu wenden. (Davies, 1992:82)
• Einfach. Sie werden normalerweise in Bezug auf eine einzelne mathematische Gleichung ausgedrückt. (Davies)
• Absolut. Nichts im Weltall scheint, sie zu betreffen. (Davies, 1992:82)
• Stabil. Unverändert, da zuerst entdeckt (obwohl, wie man gezeigt haben kann, sie Annäherungen von genaueren Gesetzen gewesen sind - sieh "Gesetze als Annäherungen" unten),
• Allmächtig. Alles im Weltall muss sie anscheinend (gemäß Beobachtungen) erfüllen. (Davies, 1992:83)
• Allgemein konservativ der Menge. (Feynman, 1965:59)
• Häufig Ausdrücke der vorhandenen Gleichartigkeit (symmetries) der Zeit und Raums. (Feynman)
• Normalerweise theoretisch umkehrbar rechtzeitig (wenn Nichtquant), obwohl Zeit selbst irreversibel ist. (Feynman)

Physische Gesetze sind aus wissenschaftlichen Theorien durch ihre Einfachheit bemerkenswert. Wissenschaftliche Theorien sind allgemein komplizierter als Gesetze; sie haben viele Teilteile, und werden mit größerer Wahrscheinlichkeit als der Körper von verfügbaren experimentellen Angaben geändert, und Analyse entwickelt sich. Das ist, weil ein physisches Gesetz eine zusammenfassende Beobachtung von ausschließlich empirischen Sachen ist, wohingegen eine Theorie ein Modell ist, das für die Beobachtung verantwortlich ist, erklärt es, verbindet es mit anderen Beobachtungen, und macht prüfbare Vorhersagen gestützt darauf. Einfach festgesetzt, während ein Gesetz bemerkt, dass etwas geschieht, erklärt eine Theorie, warum und wie etwas geschieht.

Beispiele

Einige der berühmteren Naturgesetze werden in den Theorien von Isaac Newton (jetzt) der klassischen Mechanik gefunden, die in seinem Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, und in der Relativitätstheorie von Albert Einstein präsentiert ist. Andere Beispiele von Naturgesetzen schließen das Gesetz von Boyle von Benzin, Bewahrungsgesetze, die vier Gesetze der Thermodynamik usw. ein.

Gesetze als Definitionen

Einige "wissenschaftliche Gesetze" scheinen, mathematische Definitionen (z.B, das Zweite Gesetz F des Newtons =, oder der Unklarheitsgrundsatz, oder der Grundsatz von kleinster Handlung oder die Kausalität) zu sein. Während diese "wissenschaftlichen Gesetze" erklären, was unsere Sinne wahrnehmen, sind sie noch empirisch und so sie sind nicht "mathematische" Tatsachen. (Die Verweisung auf ein "Gesetz" deutet häufig eine "Tatsache" an, obwohl "Tatsachen" wissenschaftlich a priori nicht bestehen.)

Gesetze, die Folgen von mathematischem symmetries sind

Andere Gesetze denken nach mathematischer symmetries, der in der Natur gefunden ist (sagen Sie, Ausschluss-Grundsatz von Pauli widerspiegelt Identität von Elektronen, Bewahrungsgesetze widerspiegeln Gleichartigkeit des Raums, Zeit, Transformationen von Lorentz widerspiegeln Rotationssymmetrie der Raum-Zeit). Gesetze werden ständig experimentell zu höher und höhere Grade der Präzision überprüft. Das ist eine der Hauptabsichten der Wissenschaft. Die Tatsache, dass, wie man nie gesehen hat, Gesetze verletzt worden sind, schließt nicht aus, sie an der vergrößerten Genauigkeit oder den neuen Arten von Bedingungen zu prüfen, zu bestätigen, ob sie fortsetzen zu halten, oder ob sie brechen, und was im Prozess entdeckt werden kann. Es ist immer für Gesetze möglich, ungültig gemacht oder bewiesen zu werden, Beschränkungen durch repeatable experimentelle Beweise zu haben; wenn irgendwelcher gesehen wird. Jedoch sind grundsätzliche Änderungen zu den Gesetzen sehr unwahrscheinlich, da das eine Änderung zu experimentellen Tatsachen einbeziehen würde, aus denen sie an erster Stelle abgeleitet wurden.

Feste Gesetze sind tatsächlich in einigen speziellen Fällen ungültig gemacht worden, aber, wie man sagen kann, verallgemeinern die neuen Formulierungen, die geschaffen sind, um die Diskrepanzen zu erklären, darauf, stürzen anstatt, die Originale. D. h. wie man gefunden hat, sind die ungültig gemachten Gesetze nur nahe Annäherungen (sieh unten) gewesen, zu denen andere Begriffe oder Faktoren hinzugefügt werden müssen, um vorher unerklärte Bedingungen, z.B, sehr große oder sehr kleine Skalen von Zeit oder Raum, enormen Geschwindigkeiten oder Massen usw. zu bedecken. So, aber nicht unveränderliche Kenntnisse, physische Gesetze werden als eine Reihe der Besserung und genaueren Generalisationen besser angesehen.

Gesetze als Annäherungen

Einige Gesetze sind nur Annäherungen anderer allgemeinerer Gesetze, und sind gute Annäherungen mit einem eingeschränkten Gebiet der Anwendbarkeit. Zum Beispiel ist Newtonische Dynamik (der auf galiläischen Transformationen basiert) die Grenze der niedrigen Geschwindigkeit der speziellen Relativität (da die galiläische Transformation die Annäherung der niedrigen Geschwindigkeit an die Transformation von Lorentz ist). Ähnlich ist das Newtonische Schwerkraft-Gesetz eine Annäherung der niedrigen Masse der allgemeinen Relativität, und das Gesetz der Ampere-Sekunde ist eine Annäherung an die Quant-Elektrodynamik in großen Entfernungen (im Vergleich zur Reihe von schwachen Wechselwirkungen). In solchen Fällen ist es üblich, die einfacheren, ungefähren Versionen der Gesetze statt der genaueren allgemeinen Gesetze zu verwenden.

Physische Gesetze sind auf Symmetrie-Grundsätze zurückzuführen gewesen

Viele grundsätzliche physische Gesetze sind mathematische Folgen von verschiedenem symmetries des Raums, Zeit oder andere Aspekte der Natur. Spezifisch verbindet der Lehrsatz von Noether einige Bewahrungsgesetze mit bestimmtem symmetries. Zum Beispiel ist die Bewahrung der Energie eine Folge der Verschiebungssymmetrie der Zeit (kein Moment der Zeit ist von irgendwelchem anderer verschieden), während die Bewahrung des Schwungs eine Folge der Symmetrie (Gleichartigkeit) des Raums ist (kein Platz im Raum ist speziell, oder verschieden als irgendwelcher anderer). Der indistinguishability aller Partikeln jedes grundsätzlichen Typs (sagen Elektronen oder Fotonen), läuft auf die Quant-Statistiken von Dirac und Bose hinaus, die der Reihe nach auf den Ausschluss-Grundsatz von Pauli für fermions und in der Kondensation von Bose-Einstein für bosons hinauslaufen. Die Rotationssymmetrie zwischen der Zeit und Raum koordiniert Äxte (wenn einer als imaginär genommen wird, ein anderer als echt) läuft auf Transformationen von Lorentz hinaus, die der Reihe nach auf spezielle Relativitätstheorie hinauslaufen. Die Symmetrie zwischen der Trägheits- und Gravitationsmasse läuft auf allgemeine Relativität hinaus.

Das umgekehrte Quadratgesetz von Wechselwirkungen hat durch massless bosons vermittelt ist die mathematische Folge des 3-dimensionality vom Raum.

Eine Strategie in der Suche nach den grundsätzlichsten Naturgesetzen soll nach der allgemeinsten mathematischen Symmetrie-Gruppe suchen, die auf die grundsätzlichen Wechselwirkungen angewandt werden kann.

Geschichte und religiöser Einfluss

Im Vergleich zu vormodernen Rechnungen der Kausalität füllen Naturgesetze die Rolle, die durch die Gotteskausalität einerseits und Rechnungen wie die Theorie von Plato von Formen auf dem anderen gespielt ist.

In allen Rechnungen der Kausalität ist die Idee, dass dort Regelmäßigkeit in Natur-Daten zur Vorgeschichte, seitdem sogar die Anerkennung von Beziehungen der Ursache und Wirkung unterliegen, eine implizite Anerkennung, dass es Naturgesetze gibt.

Der Fortschritt in sich identifizierenden Gesetzen wurde per se aber durch den Glauben an den Animismus, und durch die Zuweisung von vielen Effekten beschränkt, die sogleich offensichtliche Ursachen - wie meteorologische, astronomische und biologische Phänomene - zu den Handlungen von verschiedenen Göttern, Geistern, übernatürlichen Wesen usw. nicht haben. Frühe Versuche, Gesetze in materiellen Begriffen zu formulieren, wurden von alten Philosophen einschließlich Aristoteles gemacht, aber haben sowohl aus Mangel an Definitionen gelitten, als auch fehlen Sie genauer Beobachtungen (das Experimentieren), und hatte folglich verschiedene falsche Auffassungen - wie die Annahme, die bemerkt hat, dass Effekten wegen innerer Eigenschaften von Gegenständen, z.B "Last", "Leichtigkeit", "Nässe" usw. waren - die Ergebnisse waren, die an genauen experimentellen Unterstützen-Angaben Mangel haben.

Die genaue Formulierung dessen, was heute als richtige Behauptungen der Naturgesetze anerkannt wird, hat bis zum 17. Jahrhundert in Europa, mit dem Anfang des genauen Experimentierens und der Entwicklung der fortgeschrittenen Form der Mathematik nicht begonnen (sieh wissenschaftliche Methode).

Hauptsächlich zielt moderne Wissenschaft auf minimale Spekulation über die Metaphysik.

Andere Felder

Einige mathematische Lehrsätze und Axiome werden Gesetze genannt, weil sie logisches Fundament empirischen Gesetzen zur Verfügung stellen.

Beispiele anderer beobachteter als Gesetze manchmal beschriebener Phänomene schließen das Titius-bedeuten Gesetz von planetarischen Positionen, das Gesetz von Zipf der Linguistik, das Gesetz von Moore des technologischen Wachstums ein. Viele dieser Gesetze fallen im Rahmen der unbehaglichen Wissenschaft. Andere Gesetze sind pragmatisch und wie das Gesetz von unbeabsichtigten Folgen Beobachtungs-. Analog werden Grundsätze in anderen Studienfächern manchmal lose "Gesetze" genannt. Diese schließen das Rasiermesser von Occam als ein Grundsatz der Philosophie und der Grundsatz von Pareto der Volkswirtschaft ein.

Siehe auch

• Philosophie der Wissenschaft
• Wissenschaftliche Methode
• Das induktive Denken
• Physischer unveränderlicher
• Mathematische Beschreibungen von physischen Gesetzen

Zeichen

• Francis Bacon, Novum Organum.
• John Barrow (1991) Theorien von Allem: Die Suche nach Äußersten Erklärungen. (Internationale Standardbuchnummer 0-449-90738-4)
• Davies, Paul (1992) Die Meinung des Gottes. (Internationale Standardbuchnummer 0-671-79718-2)
• Feynman, Richard (1965) Der Charakter des Physischen Gesetzes. (Internationale Standardbuchnummer 0-679-60127-9)

Außenverbindungen

• Enzyklopädie von Stanford der Philosophie: "Naturgesetze" - durch John W. Carroll.
• Baaquie, Belal E., "Gesetze der Physik: Eine Zündvorrichtung". Kernlehrplan, nationale Universität Singapurs.
• Francis, Erik Max, "Haben die Gesetze Schlagseite." Physik. Alcyone Systeme
• Pazameta, Zoran, "Die Naturgesetze." Komitee für die wissenschaftliche Untersuchung von Ansprüchen des Paranormalen.
• Die Internetenzyklopädie der Philosophie "Naturgesetze" - durch Norman Swartz