所有科学中的定律（科学中的定律是什么）

科学定律没有解释的一件事是为什么这种现象存在，或者是什么导致了它。

一般来说，科学定律是对观察到的现象的描述。它没有解释为什么这种现象存在，也没有解释它的原因。对一种现象的解释被称为科学理论。认为理论经过充分的研究就会变成定律，这是一种误解。

“在科学领域，法律是一个起点，”印度罗斯-胡尔曼理工学院生物学和生物医学工程副教授彼得·科平格说。“从那里，科学家可以提出问题，‘为什么和如何?’”

科学理论和科学规律的区别

许多人认为，如果科学家找到支持一种假设的证据，该假设就升级为理论，如果该理论被发现是正确的，它就升级为定律。但事实并非如此。事实、理论和规律以及假设是科学方法的独立要素。尽管它们可能会进化，但它们不会升级到其他东西。

假设、理论和定律就像苹果、橘子和金桔:不管有多少肥料和水，一个人长不出另一个人。”假设是一种狭义现象的潜在解释;科学理论是一种深入的解释，适用于广泛的现象。根据肯尼索州立大学的说法，定律是对观察到的现象或统一概念的陈述。

科学中有四个主要概念:事实、假设、定律和理论。

尽管科学定律和理论是由该领域的大多数科学家所接受的大量经验证据所支持的，并有助于统一数据，但它们是不同的。

定律是对自然现象的描述——通常是数学描述，例如牛顿的万有引力定律或孟德尔的独立分类定律。这些定律只是描述了观察结果。而不是它们如何或为什么起作用。

万有引力定律是由艾萨克·牛顿在17世纪发现的。这一定律从数学上描述了宇宙中两个不同物体之间的相互作用。然而，牛顿定律并没有解释万有引力是什么或者它是如何工作的。直到三个世纪后，阿尔伯特·爱因斯坦提出了相对论，科学家们才开始了解重力是什么以及它是如何工作的。

牛顿定律对科学家很有用，因为天体物理学家可以利用这个古老的定律将机器人送上火星。但它并没有解释重力是如何工作的，或者它是什么。同样，孟德尔的独立分类定律描述了不同的性状是如何从父代传递给后代的，而不是如何或为什么会发生。孟德尔发现，在不同的后代中，会出现两种不同的遗传特征。然而，孟德尔对DNA和染色体一无所知。直到一个世纪后，科学家们才发现了DNA和染色体——孟德尔定律的生化解释。直到那时，像T.H.摩根这样研究果蝇的科学家才用染色体遗传理论解释了独立分类定律。直到今天，这仍然是公认的孟德尔定律解释(理论)。

科学定律和科学事实之间的区别很难定义，尽管定义很重要。事实是简单的，已经被证明是正确的一次性观察结果。根据美国宇航局的说法，定律是基于各种事实和经验证据，对自然界中两个或两个以上事物之间关系的普遍观察，通常被定义为一个数学命题。

例如，“苹果从这棵苹果树上掉下来”被认为是一个事实，因为这是一个可以证明的简单陈述。“任何两个物体(比如苹果和地球)之间的引力强度取决于物体的质量和它们之间的距离”是一条定律，因为它描述了两个物体在特定情况下的行为。如果环境发生了变化，那么定律的含义也会发生变化。例如，如果苹果和地球缩小到亚原子大小，它们的行为就会不同。

科学定律与数学

许多科学定律可以归结为一个数学方程。例如，牛顿万有引力定律表明:

Fg = G (m1∙m2) / d2

Fg是重力;G是万有引力常数，可以测得;根据俄亥俄州立大学的说法，m1和m2是两个物体的质量，d是它们之间的距离。

科学定律也常常由概率数学来支配。对于大的数字，概率总是可行的。我们可以计算事件发生的概率，并确定我们对自己的估计有多确定，但在精确度和确定性之间总是存在权衡。这就是所谓的置信区间。例如，我们可以有95%的把握来确定我们要估计的东西在一定范围内或者我们可以更确定，比如说99%的把握，它在一个更大的范围内。就像在生活中，我们必须接受这是一种交换。

定律变化吗?

仅仅因为一个想法成为了定律，并不意味着它不能通过科学研究在未来被改变。外行和科学家对“定律”一词的使用是不同的。当大多数人谈论定律时，他们指的是绝对的东西。科学法则要灵活得多，它可以有例外，可以被证明是错误的，也可以随着时间的推移而进化。

“一个好的科学家总是会问这样一个问题:‘我怎么才能证明自己错了呢?” 关于万有引力定律或独立分类定律，不断的测试和观察已经‘调整’了这些定律。但也有例外。例如，牛顿的万有引力定律在量子(亚原子)水平上就失效了。当性状“连接”在同一染色体上时，孟德尔的独立分类定律就失效了。

科学法则的例子

•能量守恒定律，它说孤立系统的总能量保持不变。换句话说，根据《大英百科全书》，能量不能被创造也不能被摧毁。

•热力学定律，研究热和其他形式的能量之间的关系。

•牛顿的万有引力定律，任何两个物体之间都有引力作用。

•哈勃宇宙膨胀定律，根据天体物理学家内塔•A•巴赫卡尔的说法，它定义了一个星系的距离和它远离我们的速度之间的关系。

•阿基米德原理，该原理指出，浸没在流体中的物体所受的浮力等于被该物体排开的流体的重量。