Im Allgemeinen ist ein wissenschaftliches Gesetz die Beschreibung eines beobachteten Phänomens. Es erklärt nicht, warum das Phänomen existiert oder was es verursacht. Die Erklärung eines Phänomens wird als wissenschaftliche Theorie bezeichnet. Es ist ein Missverständnis, dass Theorien mit ausreichender Forschung zu Gesetzen werden.

„In der Wissenschaft sind Gesetze ein Ausgangspunkt“, sagte Peter Coppinger, außerordentlicher Professor für Biologie und biomedizinische Technik am Rose-Hulman-Institut für Technologie. „Von dort aus können Wissenschaftler die Fragen stellen:“ Warum und wie? „“

Wissenschaftliches Recht vs. Theorie und Fakten

Viele Leute denken, wenn Wissenschaftler Beweise finden, die eine Hypothese stützen, wird die Hypothese zu einer Theorie aufgewertet, und wenn die Theorie gefunden wird Um richtig zu sein, es wird zu einem Gesetz ausgebaut. So funktioniert es jedoch überhaupt nicht. Tatsächlich sind Fakten, Theorien und Gesetze – sowie Hypothesen – separate Teile der wissenschaftlichen Methode. Obwohl sie sich entwickeln können, sind sie es nicht „t auf etwas anderes aufgerüstet.

“ Hypothesen, Theorien und Gesetze sind eher wie Äpfel, Orangen und Kumquats: man kann nicht g rudern Sie in eine andere, egal wie viel Dünger und Wasser angeboten werden „, so die University of California. Eine Hypothese ist eine begrenzte Erklärung eines Phänomens; Eine wissenschaftliche Theorie ist eine eingehende Erklärung des beobachteten Phänomens. Ein Gesetz ist laut Kennesaw State University eine Aussage über ein beobachtetes Phänomen oder ein einheitliches Konzept.

„In der Wissenschaft gibt es vier Hauptkonzepte: Fakten, Hypothesen, Gesetze und Theorien „, sagte Coppinger gegenüber Live Science.

Obwohl wissenschaftliche Gesetze und Theorien von einer Vielzahl empirischer Daten gestützt werden, die von der Mehrheit der Wissenschaftler in diesem Bereich wissenschaftlicher Studien akzeptiert werden und zur Vereinheitlichung beitragen, sind sie dies nicht das Gleiche.

„Gesetze sind Beschreibungen – oft mathematische Beschreibungen – natürlicher Phänomene, zum Beispiel Newtons Gravitationsgesetz oder Mendels Gesetz des unabhängigen Sortiments. Diese Gesetze beschreiben einfach die Beobachtung. Nicht wie oder warum sie funktionieren, sagte Coppinger.

Coppinger wies darauf hin, dass das Gesetz der Schwerkraft von Isaac Newton im 17. Jahrhundert entdeckt wurde. Dieses Gesetz beschreibt mathematisch, wie zwei verschiedene Körper im Universum miteinander interagieren. Das Newtonsche Gesetz erklärt jedoch nicht, was Schwerkraft ist oder wie sie funktioniert. Erst drei Jahrhunderte später, als Albert Einstein die Relativitätstheorie entwickelte, begannen die Wissenschaftler zu verstehen, was Schwerkraft ist und wie sie funktioniert .

Das Newtonsche Gesetz ist für Wissenschaftler insofern nützlich, als Astrophysiker dieses jahrhundertealte Gesetz verwenden können, um Roboter auf dem Mars zu landen. Aber es erklärt nicht, wie die Schwerkraft funktioniert oder was sie ist. In ähnlicher Weise beschreibt Mendels Gesetz des unabhängigen Sortiments, wie unterschiedliche Merkmale vom Elternteil an die Nachkommen weitergegeben werden, nicht wie oder warum dies geschieht „, sagte Coppinger.

Ein weiteres Beispiel für den Unterschied zwischen einer Theorie und einem Gesetz wäre der Fall von Gregor Mendel. Mendel entdeckte, dass zwei verschiedene genetische Merkmale bei verschiedenen Nachkommen unabhängig voneinander auftreten würden. „Dennoch wusste Mendel nichts über DNA oder Chromosomen. Erst ein Jahrhundert später entdeckten Wissenschaftler DNA und Chromosomen – die biochemische Erklärung der Mendelschen Gesetze. Erst dann haben Wissenschaftler wie T.H. Morgan, der mit Fruchtfliegen arbeitete, erklärte das Gesetz des unabhängigen Sortiments anhand der Theorie der chromosomalen Vererbung. Noch heute ist dies die allgemein akzeptierte Erklärung (Theorie) für Mendels Gesetz „, sagte Coppinger.

Der Unterschied zwischen wissenschaftlichen Gesetzen und wissenschaftlichen Fakten ist etwas schwieriger zu definieren, obwohl die Definition wichtig ist. Fakten sind einfache, grundlegende Beobachtungen, die sich als wahr erwiesen haben. Gesetze sind verallgemeinerte Beobachtungen über eine Beziehung zwischen zwei oder mehr Dingen in der natürlichen Welt. Das Gesetz kann laut NASA auf Fakten und geprüften Hypothesen beruhen.

Zum Beispiel wird „Es gibt fünf Bäume in meinem Garten“ als Tatsache angesehen, da es sich um eine einfache Aussage handelt, die bewiesen werden kann. „Die Äpfel fallen vom Baum in meinem Garten und nicht hoch“ ist ein Gesetz, weil es beschreibt, wie sich zwei Dinge in der Natur verhalten, die unter bestimmten Umständen beobachtet wurden. Wenn sich der Umstand ändert, würde sich das Gesetz ändern. Zum Beispiel kann der Apfel im Vakuum des Weltraums vom Baum nach oben anstatt nach unten schweben.

Gesetze und Mathematik

Viele wissenschaftliche Gesetze lassen sich auf eine mathematische Gleichung reduzieren. Zum Beispiel besagt Newtons Gesetz der universellen Gravitation:

Fg = G (m1 ∙ m2) / d2

Fg ist die Schwerkraft; G ist die universelle Gravitationskonstante, m1 und m2 sind die Massen der beiden Objekte und d ist der Abstand zwischen ihnen, so die Ohio State University.

Ein weiteres Beispiel dafür, wo Mathematik das wissenschaftliche Recht beeinflusst, sind Wahrscheinlichkeiten.“Mein bevorzugtes wissenschaftliches Gesetz ist, dass wir in einer probabilistischen Welt leben, nicht in einer deterministischen. Bei großen Zahlen funktioniert die Wahrscheinlichkeit immer. Das Haus gewinnt immer“, sagte Dr. Sylvia Wassertheil-Smoller, Professorin am Albert Einstein College of Medicine. „Wir können die Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses berechnen und bestimmen, wie sicher wir von unserer Schätzung sind, aber es gibt immer einen Kompromiss zwischen Präzision und Sicherheit. Dies wird als Konfidenzintervall bezeichnet. Zum Beispiel können wir 95 Prozent betragen sicher, dass das, was wir zu schätzen versuchen, in einem bestimmten Bereich liegt, oder wir können sicherer sein, sagen wir zu 99 Prozent sicher, dass es in einem größeren Bereich liegt. Genau wie im Leben im Allgemeinen müssen wir akzeptieren, dass es einen Kompromiss gibt . „

Ändern sich Gesetze?

Nur weil eine Idee zum Gesetz wird, heißt das nicht, dass sie es kann.“ t durch wissenschaftliche Forschung in der Zukunft geändert werden. Die Verwendung des Wortes „Gesetz“ durch Laien und Wissenschaftler ist unterschiedlich. Wenn die meisten Menschen über ein Gesetz sprechen, meinen sie etwas Absolutes. Ein wissenschaftliches Gesetz ist viel flexibler. Laut der University of California kann es Ausnahmen geben, sich als falsch erweisen oder sich im Laufe der Zeit weiterentwickeln.

„Ein guter Wissenschaftler ist einer, der immer die Frage stellt:“ Wie kann ich mich falsch zeigen? „“ Coppinger sagte. „In Bezug auf das Gesetz der Schwerkraft oder das Gesetz des unabhängigen Sortiments haben kontinuierliche Tests und Beobachtungen diese Gesetze“ optimiert „. Es wurden Ausnahmen gefunden. Zum Beispiel bricht Newtons Gesetz der Schwerkraft zusammen, wenn man das Quantum betrachtet (Sub- atomare) Ebene. Mendels Gesetz des unabhängigen Sortiments bricht zusammen, wenn Merkmale auf demselben Chromosom „verknüpft“ werden. “