|
'''Tieteelliset lait''' ovat [[Tiede|tieteen]] vallitsevia [[Hypoteesi|hypoteeseja]] siitä, mitä [[fysiikan lait|luonnonlait]] ovat. Ne tieteelliset lait, jotka ovat [[Totuus|tosia]], ovat luonnonlakeja.<ref name="Rosenberg">{{Kirjaviite | Tekijä=Rosenberg, Alex | Nimeke=Philosophy of science: A contemporaty introduction | Selite=2nd edition | Julkaisija=Routledge | Julkaisupaikka=New York, London | Vuosi=2005 | Sivu=32 | Tunniste=ISBN 0-415-34317-8 | Kieli={{en}} }}</ref>
Tieteelliset lait ovat tyypillisesti johtopäätöksiä, jotka perustuvat toistettuihin tieteellisiin [[koe|kokeisiin]] ja [[havainto]]ihin, ja jotka ovat tulleet yleisesti hyväksytyiksi [[tiedeyhteisö]]ssä. Kaikkeuden toimintaa kuvaavien lakien muotoilu on eräs tieteen päämääristä.
Lakien keskeinen ominaisuus on niiden vaillinaisuus, sillä ne kaikki kuvaavat luontoa vajavaisesti ja korvataan luultavasti aina jossain vaiheessa uusilla ja tarkemmilla. Toisaalta selvästi vanhentuneet lait, kuten fysiikassa [[klassinen mekaniikka|klassisen mekaniikan]] lait, toimivat monessa tilanteessa riittävän tarkasti. Toinen oleellinen lakien ominaisuus on niiden ennustuskyky, eli niillä voidaan ennustaa tulevaisuuden tapahtumia jossain määrin, kun nykyinen tilanne tunnetaan. Tätä kykyä käytetään myös lakien todenpitävyyden todentamiseen. Kolmanneksi lait ovat [[matematiikka|matemaattisia]] eli niillä kuvataan kvantitatiivisesti ilmaistavissa olevien asioiden välisiä säännönmukaisuuksia.
== Lakien ominaisuuksia ==
* Lait ovat usein olemassaolevien aika-avaruudellisten yhdenmukaisuuksien ([[Symmetria|symmetrioiden]]) ilmentymiä.<ref name="Feynman"/>
* Lait ovat tyypillisesti periaatteessa käännettävissä [[Aika|ajan]] suhteen, vaikkakaan [[Ajan nuoli|ajan suuntaa]] itseään ei voida kääntää.<ref name="Feynman"/>
Tieteelliset lait eroavat tieteellisistä [[teoria|teorioista]] siinä, että ne ovat niitä yksinkertaisempia ja vakaampia. Teoriat ovat usein lakeja monimutkaisempia ja niissä on useampia osatekijöitä, ja siksi ne tulevat todennäköisemmin muuttumaan, kun lisää havaintoaineistoa saadaan. Tämä johtuu siitä, että lait ovat yhteenvetoja tehdyistä havainnoista, kun taas teoriat ovat malleja, jotka selostavat havaintoja, selittävät niitä, ovat suhteessa toisiin havaintoihin ja tekevät niiden perusteella testattavissa olevia ennusteita. Yksinkertaistettuna, siinä missä laki kuvaa ''että'' jokin tapahtuu, teoria selittää ''miksi'' ja ''kuinka'' jokin tapahtuu.
Linjanveto siitä, mitä sanotaan laiksi ja mitä ”pelkäksi” teoriaksi on varsin liukuvaa, mutta yleensä laki on jokin, jota ei enää edes kyseenalaisteta massiivisen empiirisen todistusaineiston vuoksi.{{Lähde}} Fysiikan laeista tällaisia ovat esimerkiksi [[mekaniikan peruslait]] sekä eräitä fysikaalisia suureita koskevat [[säilymislaki|säilymislait]] kuten [[Termodynamiikka#Termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö: energian säilyminen|energian säilyminen]]. Toisaalta lait ovat vain yksittäisiä relaatioita, kuten [[Mekaniikan peruslait#Mekaniikan II peruslaki|dynamiikan peruslaki]], kun taas teoriat, kuten [[alkuräjähdys]]teoria, ovat suurempia kokonaisuuksia, joiden todenmukaisuutta kokonaisuutena ei voi helposti tutkia.{{Lähde}}
== Lait ja selittäminen ==
Toiset filosofit, kuten [[D. M. Armstrong]], [[Fred Dretske]] ja [[Michael Tooley]], ovat hylänneet humelaisen lähestymistavan, ja katsoneet, että laeilla tulee olla jotain sellaista sisältöä jossa on kyse jostain enemmästä kuin pelkästä asioiden säännönmukaisista esiintymistä. Eräs ehdotus on, että lait ilmaisevat ominaisuuksien välisiä välttämättömyyksiä. Tällaisia välttämättömyyksiä ei kuitenkaan voida tuntea [[a priori ja a posteriori|kokemuksesta riippumatta]] vaan [[a priori ja a posteriori|havaintojen ja kokemuksen kautta]].<ref name="Papineau"/>
== Tulkintoja ==
=== Lait määritelminä ===
Eräät hyvin keskeiset tieteelliset lait ovat yksinkertaisesti [[määritelmä|määritelmiä]]. Esimerkiksi fysiikan laeista mekaniikan keskeinen laki ''F'' = ''dp''/''dt'' ([[Isaac Newton]]in mekaniikan toinen laki) on samalla [[voima]]n matemaattinen määritelmä. Vaikkakin voiman käsite on Newtonin lakia varhaisempi, tällaista matemattista määritelmää ei ollut käytettävissä ennen Newtonia. Tällaisia matemaattisia määritelmiä ovat laeista myös muun muassa [[pienimmän vaikutuksen periaate]], [[Schrödingerin yhtälö]] ja [[Heisenbergin epätarkkuusperiaate]].
=== Lait matemaattisen symmetrian seurauksina ===
Eräät toiset lait heijastelevat luonnossa havaittavissa olevaa matemaattista [[symmetria]]a. Esimerkiksi fysiikan laeista [[Paulin kieltosääntö]] heijastelee elektronien luonteeseen liittyvää symmetrisyyttä, [[säilymislaki|säilymislait]] heijastelevat aika-avaruuden homogeenisuutta, ja [[Lorentz-muunnos|Lorentz-muunnokset]] heijastelevat aika-avaruuden symmetrisyyttä kierrettäessä.
=== Lait likiarvoina ===
Jotkut lait ovat vain yleisempien lakien [[likiarvo]]ja, joita voidaa soveltaa hyvin jollakin rajatulla alueella. Esimerkiksi fysiikan laeista Newtonin dynamiikka (joka perustuu [[Galilei-muunnos|Galilei-muunnoksiin]]) on [[yleinen suhteellisuusteoria|yleisen suhteellisuusteorian]] likiarvo selvästi valon nopeutta alemmissa nopeuksissa, koska Galilei-muunnos on [[Lorentz-muunnos|Lorentz-muunnoksen]] likiarvo näillä nopeuksilla. Vastaavasti Newtonin vetovoimalaki on yleisen suhteellisuusteorian likiarvo pienillä massoilla, ja [[Coulombin laki]] on [[kvanttisähködynamiikka|kvanttisähködynamiikan]] likiarvo. Tällaisissa tapauksissa on yleistä käyttää edelleen yksinkertaisempaa likiarvoista versiota laista täsmällisemmän ja yleisemmän lain sijaan.
== Katso myös ==
* {{SEP | Id=laws-of-nature | Tekijä=Carroll, John W. | Nimeke=Laws of Nature}}
{{Käännös|:en:Physical law}}
[[Luokka:Tieteellinen menetelmä]]
| 