Was unterscheidet ein „Gesetz“ von einer „Regel“ oder einem „Prinzip“? [Duplikat]

Eine Theorie ist eine Sammlung von Konzepten, Gesetzen und Gleichungen in der Wissenschaft, die eine bestimmte Teilmenge von Beobachtungen erklären soll. Es wird auch für Theorien verwendet, die Denkwelten beschreiben, die sich von unserer unterscheiden. Es gibt auch ein verwandtes Wort "Modell", das sich von einer Theorie unterscheidet, indem es wirklich spezifisch ist, während eine "Theorie" einige Details einstellbar lassen kann, und "Framework", das im Gegenteil weniger spezifisch ist als eine Theorie und die allgemeinen Methoden vollständig bestimmt. und Art der Objekte und Argumente, die in der Forschung erlaubt sind. Die Grenze zwischen den Begriffen ist nicht ganz scharf gezogen.

Ein Theorem ist ein mathematischer Satz, der normalerweise schwer zu beweisen oder zu widerlegen ist und normalerweise weitreichend und allgemein genug ist, dessen Gültigkeit durch strenge mathematische Methoden nachgewiesen wurde. Ein Lemma ist eine weniger wichtige Version eines Theorems, normalerweise eine, die als Schritt zum Beweis vollständiger Theoreme verwendet wird.

"Eine Regel" wird normalerweise für einige Rezepte verwendet, die auswendig gelernt werden sollten und die die richtige Antwort aus einer normalerweise kleinen Liste von Möglichkeiten auswählen. Insbesondere gibt es Rechte-Hand-Regeln, die das Vorzeichen einiger Größen und / oder ihre Beziehung zu Raumrichtungen (diese Richtung oder entgegengesetzte Richtung) bestimmen. Einige der Regeln definieren Konventionen – Behauptungen, die auch umgekehrt gewählt werden könnten, aber die Menschen müssen sich verstehen, damit sie sich auf die Verwendung eines bestimmten Zeichens geeinigt haben usw. Die Hund-Regeln bestimmen, welcher Drehimpuls gewählt wird – wiederum die Anzahl der Kandidaten normalerweise begrenzt.

„Ein Gesetz“ ist eine substanziellere Einsicht in die Natur, ein Baustein unseres Verständnisses, wie die Natur (oder die Gesellschaft) funktioniert. Es kann einer Gleichung entsprechen, einer Identität für kontinuierliche Größen, wie das Coulombsche Gesetz für die Anziehung oder das Ohmsche Gesetz$U=RI$usw. Wie die Natur funktioniert, wird durch die "Gesetze der Physik" beschrieben.

„Ein Prinzip“ ist allgemeiner als ein Gesetz und es ist normalerweise eine Aussage allgemeiner Art oder eine Philosophie oder eine Bedingung, die gute Gesetze (erklärt im vorherigen Absatz) erfüllen sollen. Ein Prinzip ist daher ein zusätzliches Kriterium, das aus den Beobachtungen und den bekannten Gesetzen abgeleitet wurde und das den neuen Kandidatengesetzen auferlegt wird. Das Relativitätsprinzip ist ein Beispiel. Prinzipien erfordern normalerweise mehr verbale, wortbasierte Beschreibungen, um vollständig formuliert zu werden, im Gegensatz zu einer einzelnen bestimmten Gleichung, die ein "Gesetz" definieren kann.

Unter Wissenschaftlern gibt es keine einheitliche Verwendung dieser Wörter.

Wenn jemand „Gesetz“ oder „Prinzip“ sagt, bezieht er sich normalerweise auf eine allgemeine Idee, die sich in vielen verschiedenen Situationen als zutreffend erwiesen hat, aber nicht immer. Spekulativere Ideen werden im Allgemeinen als Theorien bezeichnet, aber die Verwendung des Wortes „Theorie“ bedeutet nicht immer, dass eine Idee spekulativ ist.

Alles, was ich mit Sicherheit sagen kann, ist, dass Sie keine Annahmen darüber treffen sollten, ob eine Idee spekulativ oder bestätigt, allgemein oder spezifisch usw. ist, nur basierend darauf, ob sie eine Theorie, ein Gesetz, eine Regel, ein Prinzip oder etwas anderes genannt wird.

Falls Sie diese Frage jemals in Eile beantworten müssen oder sie jemandem erklären, der Lubos Antwort möglicherweise nicht vollständig folgen kann. Lassen Sie mich eine kürzere Root-Version vorstellen.

Ein wissenschaftliches Gesetz ist eine Feststellung von Beobachtungen. Das ist alles. Diese Aussage kann mit Gleichungen einhergehen, aber es ist immer "Es wird in der Natur beobachtet, dass (gegebene Beobachtungsgröße) (gegebenen Mustern/Gleichungen) unter (gegebenen Bedingungen) folgt".

Eine Theorie ist eine Aussage, die versucht, Beobachtungen zu erklären. Auch das ist alles. Es ist nicht erforderlich, dass diese Beobachtungen gemacht wurden; Eine Theorie kann Beobachtungen erklären, die nicht gemacht wurden - dies wird als Vorhersage bezeichnet. Eine als richtig erwiesene Vorhersage wird bestätigt und die ursprüngliche Theorie wird zur regulären Erklärung der neuen Beobachtungen. Eine Theorie basiert normalerweise auf mathematischen oder logischen Prämissen, die leicht akzeptiert werden können. Es ist möglich, dass diese Prämissen andere Gesetze oder Theorien umfassen. Es kommt normalerweise in der Form von "Wir glauben (mathematisch oder aufgrund fehlender Beweise für das Gegenteil), dass (gegebenes Gesetz) auf die Natur zutrifft, weil (gegebene Prämissen) impliziert, dass (gegebenes Zwischendenken / Mathematik / Hypothesen) wahr wäre und, daher sollten wir (gegebenes Gesetz) beachten".

Eine Regel ist eine Erklärung von Konventionen. Lubos erwähnte die Right-Hand-Rule als hervorragendes Beispiel. Regeln beschreiben die richtige Art und Weise, eine Aufgabe auszuführen. Sie haben normalerweise die Form: "Um (gegebene Aufgabe) und in der Lage zu sein, (Ergebnisse der Aufgabe) mit dem Verständnis Ihrer Kollegen in Einklang zu bringen, sollten Sie (gegebene Regel)". Eine Regel ist einzigartig, weil zwei völlig isolierte Gesellschaften mit demselben wissenschaftlichen Verständnis dieselben Gesetze und Theorien haben sollten, aber sie können völlig unterschiedliche Regeln haben.

Ein Prinzip (in der Physik) ist eine Aussage über die Grenzen intrinsischer natürlicher Eigenschaften. Es unterscheidet sich von einem Gesetz, weil es keine Aussage über eine Art von Beobachtung ist, sondern eher eine Aussage über die Muster, die Gesetze und Theorien beherrschen. Ein Prinzip ist eine starke Aussage; es kann niemals ignoriert werden; es gibt absolut keine Ausnahmen von einem Prinzip. Eine Regel kann leicht ignoriert werden, indem Konventionen geändert werden. Eine Theorie kann Ausnahmen haben, die oft darauf hindeuten, dass die Theorie unvollständig ist, sie aber nicht unbedingt widerlegen. Ein Gesetz kann nicht ignoriert werden oder Ausnahmen innerhalb der durch die Prinzipien der Natur festgelegten Grenzen haben (denken Sie daran, dass sie Aussagen über die Grenzen der Natur sind). Außerhalb dieser Grenzen unterliegen alle Gesetze dem „Gesetz der Ausnahmen“ – jedes Gesetz hat Ausnahmen, keine Ausnahmen. Zum Beispiel, Betrachten Sie die Heisenbergsche Unschärferelation. Es beschreibt die Grenzen der Menge an Informationen, die man über etwas haben kann. Innerhalb dieser Grenze sind die Gesetze unveränderlich, aber wenn Sie (zum Beispiel) Entfernungen oder Zeitskalen kleiner als die Heisenberg-Grenze berücksichtigen, sind Prozesse erlaubt, die gegen das Energieerhaltungsgesetz verstoßen. Es sind nur Prinzipien, die niemals Ausnahmen haben dürfen. Ein Prinzip hat normalerweise die Form "Alle natürlichen Systeme unterliegen (gegebenen Grenzen) in Bezug auf (gegebene intrinsische Eigenschaft)". Es sind nur Prinzipien, die niemals Ausnahmen haben dürfen. Ein Prinzip hat normalerweise die Form "Alle natürlichen Systeme unterliegen (gegebenen Grenzen) in Bezug auf (gegebene intrinsische Eigenschaft)". Es sind nur Prinzipien, die niemals Ausnahmen haben dürfen. Ein Prinzip hat normalerweise die Form "Alle natürlichen Systeme unterliegen (gegebenen Grenzen) in Bezug auf (gegebene intrinsische Eigenschaft)".

Die Definition, die ich für ein Prinzip gegeben habe, mag etwas zweifelhaft erscheinen. Lassen Sie mich klarstellen, dass eine intrinsische natürliche Eigenschaft nicht direkt beobachtbar ist; Beispiele sind die Menge an Informationen über ein System, die Aktion eines Prozesses usw. Um das Prinzip der geringsten Aktion in der von mir identifizierten Form zu formulieren; "Alle natürlichen Systeme unterliegen (einer Minimierung) in Bezug auf (die Wirkung dieses Systems)".

Nachdem ich das alles gesagt habe, ist mir klar, dass ich eine kurze Antwort versprochen habe ... Anscheinend bin ich dabei gescheitert. Wenn Sie es jedoch jemand anderem erklären, sollte es ausreichen, den ersten Satz von jedem der 4 definierenden Absätze zu nehmen. Hoffe das hilft.