Gibt es Naturgesetze?

Die Gesetze der Physik ändern sich merklich, dh ihr mathematischer Ausdruck kann sich sowohl durch innere Kohärenz als auch durch physikalische Erkenntnisse ändern.

Man nimmt an, dass es tatsächlich Naturgesetze gibt – dass sich diese Gesetze der Physik irgendwie annähern.

Es scheint, dass sie unterschieden werden müssen. Zum einen gehe ich der Einfachheit halber davon aus, dass wir eine vollständig kohärente axiomatische Beschreibung haben; Es ist leicht vorstellbar, dass es viele Theorien geben wird und (höchstwahrscheinlich unendlich viele) entweder denselben physikalischen Inhalt haben und miteinander interinterpretierbar sind (dies könnte als strukturalistische Kontextualisierung physikalischer Gesetze aufgefasst werden).

Das bedeutet, dass es keine einheitliche Beschreibung der Gesetze der Physik gibt.

Was meinen wir also, wenn wir irgendetwas meinen können, mit Naturgesetzen?

Und was genau ist die Beziehung zwischen den Gesetzen der Physik und den Gesetzen der Natur?

Es gibt „Gesetze“ vieler Dinge: Physik, Chemie, Biologie, Wirtschaft usw. Alle diese Gesetze sind (menschliche) Konstrukte, die auf unserer Wahrnehmung von Ereignissen und/oder Experimenten beruhen. Ich bin sicher, Sie kennen das bereits. Also, ich verstehe nicht genau, was Sie fragen.
@Prash: Nun, es ist ein subtiler Punkt - ich frage nach den Gesetzen der Physik und der Natur - nicht nach den Gesetzen der Chemie oder des Staates. Wenn Sie nun einen Stein fallen lassen, fällt er in einer regelmäßigen Bewegung. Obwohl dies ein Gesetz ist, ist es ein kleiner Teil eines viel größeren. Es ist eine plausible Hypothese und eine, die von der modernen Physik angenommen wird, dass die Naturgesetze eine Einheit sind. Nun beschreiben wir diese Gesetze mathematisch, sicher sind sie eine soziale Konstruktion, aber sie haben auch einen Kontakt mit der Realität – das ist ihr physikalischer Kontext – das ist ihre messbare Wirkung.
Aber man kann die Idee eines Gesetzes nicht auf seine messbaren Wirkungen reduzieren. Und angesichts der vielen unterschiedlichen, aber gleichwertigen Beschreibungen, was verstehen wir dann eigentlich unter einem Naturgesetz? Hat es überhaupt eine Bedeutung? Das ist eine philosophische Frage und keine physikalische. Ein Physiker wird erkennen, dass das Gravitationsgesetz offensichtlich ein Naturgesetz ist – was der richtige Weg ist, diese Wissenschaft zu betreiben.
"Das Gesetz der Schwerkraft ist offensichtlich ein Naturgesetz" ... AFAICT, das Problem hier ist das Wort "von". Ich kann das so umschreiben, dass „das Gesetz über die Schwerkraft offensichtlich ein Gesetz über die Natur ist “. Auf diese Weise ist klarer, wer diese Sache macht . Eine andere Bedeutung des Wortes "von" ist "innerhalb", und dann wird es wahrscheinlich bedeutungslos zu fragen, ob es solche Gesetze "innerhalb" der Physik oder der Natur gibt.
@Prash: sicher - Sie können analytische Techniken verwenden, um das Problem wegzuzaubern. aber ich denke nicht, dass es hilfreich ist. Feynman hat in seinem Buch „The Character of Physical Law“ gesagt, dass wir Materie nicht verstehen, er hat aber nicht gesagt, dass es sie nicht gibt. Er erklärt weiter, dass wir physikalische Gesetze verstehen. Ich sage, es gibt einen Unterschied zwischen dem und einem Naturgesetz – und nicht, dass es beides nicht gibt.
Ich denke, das bedeutet, um den Unterschied zu verstehen, auf den ich hinweise, müssten Sie zwei Voraussetzungen akzeptieren – nämlich, dass wir wissen, was ein physikalisches Gesetz und ein Naturgesetz ist – auch wenn wir nicht genau sagen können, was es ist.
Ich denke, es gibt hier eine gute Diskussion zum Thema plato.stanford.edu/entries/laws-of-nature
Ich habe versucht, auch über diese Unterscheidung nachzudenken, zwischen Modell (oder Gesetz, wie Sie sagen) und Realität (worüber Sie eigentlich ziemlich vage sind, vieles, was Sie in den Kommentaren sagen, scheint wie Volksempirismus zu sein, der unglaublich schlüpfrig ist). , vielleicht ist es hilfreich: egtheory.wordpress.com/2013/11/06/wrong-models
@Kaznatcheev: Die Idee eines physikalischen Gesetzes geht auf Francis Bacon zurück und viel früher auf Logos - das heißt, das Universum ist rational geordnet; es ist ein Teil der Wissenschafts- und Philosophiegeschichte, wie Sie sicher wissen. Ich bin vage, weil die Frage zum Nachdenken anregen soll, anstatt eine bestimmte Antwort zuzulassen. Wie der SEP-Eintrag, den Nicolas freundlicherweise zur Verfügung gestellt hat, zeigt, dass es philosophische Probleme gibt, was mit physikalischen Gesetzen gemeint oder zu verstehen ist.

Antworten (3)

Ihre Frage führt direkt zu 2 wichtigen Überlegungen.

Erstens, ob die physikalischen Gesetze, die wir durch die Wissenschaft entdecken, lediglich „Ähnlichkeiten“ sind – dass sie natürliche Realitäten widerspiegeln, aber nicht tatsächlich sind; und zweitens, dass die Gesetze der Physik den physikalischen Inhalt oder die Bestandteile selbst so widerspiegeln, wie es in der Natur ist. Dies wiederum hängt von Ihrer eigenen metaphysischen Sicht dessen ab, was durch die menschlichen Sinne erkannt werden kann.

Das Problem mit dem Begriff „Naturgesetze“, der heute oft in der Wissenschaft (oder in Lehrbüchern) verwendet wird, besteht darin, dass er eine irreführende Art ist, unsere eigentlich besten Theorien auszudrücken. Diese Theorien werden nach mehreren Tests und Bestätigungen, die separat in Experimenten verifiziert wurden, als wahr angesehen, weil sie uns die besten Ergebnisse liefern. Sie gelten nicht als endgültig.

In diesem Sinne sind „Gesetze“, wie sie verwendet werden, eigentlich vorläufige Theorien, sie sind nicht das letzte Wort in irgendeiner Beschreibung der Realität. Das liegt daran, dass selbst die am besten getesteten und am besten beschriebenen Gesetze, wie die Newtonschen Bewegungsgesetze und die Gravitationsgesetze, Grenzen haben. Zum Beispiel liefern die Gesetze nach Einstein keine vorhersagbaren Ergebnisse bei hohen Geschwindigkeiten oder kleinen Mengen.

Gesetze können daher niemals Gesetze in unserem modernen Verständnis von Gewissheit sein, weil sie unvollständig sind. Sie werfen weitere Fragen zu physikalischen Phänomenen auf, die weitere Experimente und Tests erfordern. Diese Fragen stellen sich, wenn wir es mit anderen Gesetzen synthetisieren, die wir aus anderen Experimenten oder von früher kennen.

Beispielsweise kann die jüngste Entdeckung des Hiigs-Bosons als ein Ergebnis angesehen werden, das nicht nur auf unserem Wissen über die Quantenmechanik, sondern auch auf unserem Verständnis des Elektromagnetismus und der klassischen Mechanik aufbaut.

Das Fehlen einer einheitlichen Theorie bedeutet nicht, dass wir die Natur nicht verstehen. Oft sind wir auf diese Theorien angewiesen, um unser Verständnis von Realität und Natur aufzubauen. Es ist also grundsätzlich wichtig zu unterscheiden zwischen der metaphysischen Frage, ob die Natur wirklich so wie sie ist, durch unsere Sinne entdeckt werden kann , und ob es Naturgesetze gibt, die experimentell zu entdeckende wissenschaftliche Theorien sind, die von unseren Sinnen abhängig sind.

Newton selbst war sich der Grenzen seines eigenen Gesetzes sehr wohl bewusst – er stützte sich zum Beispiel auf „Fernwirkung“ – aber wie Sie darauf hinweisen, ist ihre empirische Effizienz wichtig.
Ich unterscheide zwischen Natur, wie sie ist, oder Noumena in Kants Terminologie mit Naturgesetzen. Wo das in seiner Erkenntnistheorie liegt, weiß ich nicht; Ihre primitiven Manifestationen sind unmittelbar und intuitiv, aber ihre intellektuelle Form ist synthetisch.

In dieser Welt gibt es so etwas wie Gesetze oder Verbindungen nicht, aber wir denken, dass es sehr viele Verbindungen gibt. Wenn wir sehen, dass Dinge mehrmals in einer bestimmten Reihenfolge geschehen, nennen wir es Ursache und Wirkung und sagen das das Ding wird wieder passieren. James Gleick sagen in Chaos: Making a New Science- "Da ist eine Geschichte über den Quantentheoretiker Werner Heisenberg, der auf seinem Sterbebett erklärt, dass er zwei Fragen an Gott haben wird: warum Relativität und warum Turbulenzen. Heisenberg sagt: 'Ich glaube wirklich, dass er eine Antwort auf die erste Frage haben könnte.' “ In der Fußnote zu dieser Geschichte fügt er hinzu: „Orszag nennt vier Stellvertreter für Heisenberg – von Neumann, Lamb, Sommerfeld und von Karman – und fügt hinzu: ‚Ich stelle mir vor, wenn Gott diesen vier Leuten tatsächlich eine Antwort geben würde, wäre es anders in jedem Fall.'“ Ich habe auch eine andere Variation davon gehört, in der Gott zu Einstein sagt, dass er die erste Frage zur Relativitätstheorie beantworten wird, aber bei der zweiten nur zuzwinkert.

Interessante Gedanken! "Warum Turbulenzen?" ist eine tolle frage...

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  1. Die Gesetze der Physik sind Modelle der Naturgesetze
  2. Die Naturgesetze sind selbstverständliche Wahrheiten, die die Realität diktieren

Angenommen, die Gesetze der Physik sind reduzierbar oder die Chemie wird auf Physik reduziert. Warum sollte dies zu Implikationen führen, dass Gesetze der Physik nicht unterscheidbar sind? Würde es nicht bedeuten, dass sie alle Theoreme von denselben Axiomen sind?

Gibt es Naturgesetze?
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