Általában a tudományos törvény egy megfigyelt jelenség leírása. Nem magyarázza meg, miért létezik a jelenség, vagy mi okozza azt. A jelenség magyarázatát tudományos elméletnek nevezik. Tévhit, hogy az elméletek elegendő kutatással törvényekké válnak.

“A tudományban a törvények a kiindulópontok” – mondta Peter Coppinger, a Rose-Hulman Műszaki Intézet biológiai és orvosbiológiai mérnök docense. “Innentől kezdve a tudósok feltehetik a kérdéseket:” Miért és hogyan? ” “”

Tudományos törvény, szemben az elmélettel és a tényekkel

Sokan azt gondolják, hogy ha a tudósok bizonyítékokat találnak, amelyek alátámasztják a hipotézist, akkor a hipotézist elméletté fejlesztik, és ha az elméletet találják, legyen helyes, törvényre fejlesztették. Ez azonban egyáltalán nem így működik. Valójában a tények, elméletek és törvények – valamint a hipotézisek – a tudományos módszer különálló részei. Bár fejlődhetnek, nem fejlődnek “nem frissített valami másra.

” A hipotézisek, elméletek és törvények inkább hasonlítanak az almára, a narancsra és a kumkvatokra: nem lehet g egy másikba soroljanak, függetlenül attól, hogy mennyi műtrágyát és vizet kínálnak “- állítja a Kaliforniai Egyetem. A hipotézis egy jelenség korlátozott magyarázata; egy tudományos elmélet a megfigyelt jelenség mélyreható magyarázata. A Kennesaw Állami Egyetem szerint egy törvény megállapítás egy megfigyelt jelenségről vagy egyesítő koncepcióról.

“A tudományban négy fő fogalom létezik: tények, hipotézisek, törvények és elméletek “- mondta Coppinger a WordsSideKick.com-nak.

Bár a tudományos törvényeket és elméleteket számos empirikus adat támasztja alá, amelyet a tudósok többsége elfogad a tudományos kutatási területen, és segítenek egységesíteni őket, nem ugyanaz a dolog.

“A törvények a természeti jelenségek leírása – gyakran matematikai leírása -; például Newton gravitációs törvénye vagy Mendel független választék törvénye. Ezek a törvények egyszerűen leírják a megfigyelést. Nem hogyan vagy miért működnek – mondta Coppinger.

Coppinger rámutatott, hogy a gravitáció törvényét Isaac Newton fedezte fel a 17. században. Ez a törvény matematikailag leírja, hogy az univerzum két különböző teste hogyan hat egymással. Newton törvénye azonban nem magyarázza el, hogy mi a gravitáció, vagy hogyan működik. Csak három évszázaddal később, amikor Albert Einstein kidolgozta a relativitáselméletet, a tudósok elkezdték megérteni, mi is a gravitáció és hogyan működik .

A Newton-törvény hasznos a tudósok számára, mivel az asztrofizikusok ezt az évszázados törvényt használhatják robotok leszállítására a Marson. De ez nem magyarázza meg a gravitáció működését és azt, hogy mi ez. Hasonlóképpen, Mendel Független Választék Törvénye leírja, hogy a szülőktől az utódokig milyen különböző tulajdonságok adódnak át, nem pedig arról, hogy hogyan és miért történik ez. “- mondta Coppinger.

Egy másik példa az elmélet és a törvény közötti különbségre Gregor Mendel esete lenne. Mendel felfedezte, hogy két különböző genetikai tulajdonság jelenik meg egymástól függetlenül különböző utódokban. “Pedig Mendel nem tudott semmit sem a DNS-ről, sem a kromoszómákról. Csak egy évszázaddal később a tudósok felfedezték a DNS-t és a kromoszómákat – ez Mendel törvényeinek biokémiai magyarázata. Csak akkor tudósok, például T.H. A gyümölcslegyekkel dolgozó Morgan a kromoszóma-öröklés elméletének felhasználásával elmagyarázta a független választék törvényét. Ma is ez az általánosan elfogadott magyarázat (elmélet) Mendel törvényének – mondta Coppinger.

A tudományos törvények és a tudományos tények közötti különbséget kissé nehezebb meghatározni, bár a meghatározás fontos. A tények egyszerű, alapvető megfigyelések, amelyek igaznak bizonyultak. A törvények általános megfigyelések két vagy több dolog kapcsolatáról a természeti világban. A NASA szerint a törvény tényekre és tesztelt hipotézisekre épülhet.

Például: “Öt fa van az udvaromon” ténynek tekintik, mert ez egyszerű állítás, amely bizonyítható. “Az alma leesik a hátsó udvarom fájáról, és nem felfelé” törvény, mert leírja, hogy a természetben két olyan dolog viselkedik, amelyet bizonyos körülmények között megfigyeltek. Ha megváltozik a körülmény, akkor megváltozik a törvény. Például a tér vákuumában az alma felfelé lebeghet a fától lefelé.

Törvények és matematika

Számos tudományos törvény felforgatható matematikai egyenletre. Például Newton Univerzális Gravitációs Törvénye kimondja:

Fg = G (m1 ∙ m2) / d2

Fg a gravitációs erő; G az univerzális gravitációs állandó, amely mért; m1 és m2 a két objektum tömege, és d az ezek közötti távolság az Ohio Állami Egyetem szerint.

A matematika tudományos törvényekre gyakorolt hatásának másik példája a valószínűség.”A kedvenc tudományos törvényem az, hogy valószínűségi, és nem determinisztikus világban élünk. Nagy számmal a valószínűség mindig működik. A ház mindig nyer” – mondta Dr. Sylvia Wassertheil-Smoller, az Albert Einstein Orvostudományi Főiskola professzora. “Kiszámíthatjuk egy esemény valószínűségét, és meghatározhatjuk, hogy mennyire vagyunk biztosak becslésünkben, de mindig van kompromisszum a pontosság és a bizonyosság között. Ez az úgynevezett konfidencia intervallum. Például 95 százalék lehetünk bizonyos, hogy amit megpróbálunk megbecsülni, az egy bizonyos tartományon belül van, vagy biztosabbak lehetünk, mondjuk 99 százalékban biztosak abban, hogy ez szélesebb tartományban van. Csakúgy, mint általában az életben, el kell fogadnunk a kompromisszumot . “

Változnak-e a törvények?

Csak azért, mert az ötletből törvény lesz, nem jelenti azt, hogy képes” t a jövőben tudományos kutatással megváltoztatni. A laikusok és a tudósok eltérően használják a „törvény” szót. Amikor a legtöbb ember törvényről beszél, valami olyasmit ért, ami abszolút. A tudományos törvény sokkal rugalmasabb. Kivételei lehetnek, tévesnek bizonyulhat, vagy idővel fejlődhet a Kaliforniai Egyetem szerint.

“Jó tudós az, aki mindig felteszi a kérdést:” Hogyan mutathatom magam rosszul? ” mondott. “A gravitációs törvény vagy a független választék törvénye tekintetében a folyamatos tesztelés és a megfigyelések” módosították “ezeket a törvényeket. Kivételeket találtak. Például Newton gravitációs törvénye a kvantumra ( atom) szint. Mendel független választék törvénye akkor bomlik le, amikor a tulajdonságok ugyanazon a kromoszómán vannak „összekapcsolva”.