Qu'est-ce qu'une définition de droit scientifique. Le concept de loi scientifique : les lois de la nature et les lois de la science
connexion nécessaire, essentielle, stable, récurrente des choses et des phénomènes. La catégorie Z. reflète les relations objectives et universelles entre les objets et leurs propriétés, les objets systémiques et leurs sous-systèmes, éléments et structures. Z. diffèrent les uns des autres: 1) selon le degré de généralité: universel, universel (par exemple, Z. dialectique: transition mutuelle des changements quantitatifs en qualités, etc.); général, s'exprimant au pluriel. région et étudié par un certain nombre de sciences (par exemple, Z. conservation de l'énergie); spécial, opérant dans une région. et étudié par une science ou une branche de la science (par exemple, Z. la sélection naturelle) ; 2) selon les sphères d'être et les formes de mouvement de la matière : nature inanimée, nature vivante et société, ainsi que la pensée ; 3) selon les relations de détermination : dynamique (par exemple, les lois de la mécanique) et statistique (par exemple, les lois de la physique moléculaire), etc. Outre le concept de « Z. en philosophie et en science, la catégorie de régularité est également utilisée, qui désigne un ensemble de choses nouvelles, une manifestation de la nature interconnectée et ordonnée de l'interaction des objets, des phénomènes et des événements dans le monde. RA Burkhanov
Grande définition
DROIT SCIENTIFIQUE
déclaration universelle et nécessaire sur la connexion des phénomènes. La forme générale de N.E. : "Pour tout objet d'un domaine donné, il est vrai que s'il a la propriété A, alors il doit aussi avoir la propriété B." L'universalité de la loi signifie qu'elle s'applique à tous les objets de son domaine, agit à tout moment et en tout point de l'espace. La nécessité inhérente au New Age n'est pas logique, mais ontologique. Elle n'est pas déterminée par la structure de la pensée, mais par la structure du monde réel, bien qu'elle dépende aussi de la hiérarchie des énoncés inclus dans la théorie scientifique. PUBLICITÉ sont, par exemple, les énoncés : « Si un courant traverse un conducteur, un champ magnétique se forme autour du conducteur », « Che-
la réaction chimique de l'oxygène avec l'hydrogène donne de l'eau », « Si le pays n'a pas société civile, il n'y a pas de démocratie stable là-dedans. La première de ces lois relève de la physique, la seconde de la chimie et la troisième de la sociologie.
PUBLICITÉ sont divisés en dynamique et statistique. Les premières, appelées aussi lois de détermination rigide, fixent des liaisons et des dépendances strictement non ambiguës ; dans la formulation de celle-ci, les méthodes de la théorie des probabilités jouent un rôle décisif.
Le néo-positivisme a tenté de trouver des critères formels-logiques pour distinguer N. e. à partir de déclarations générales vraies au hasard (telles que "Tous les cygnes de ce zoo sont blancs"), mais ces tentatives n'ont abouti à rien. Énoncé nomologique (exprimant N.E.) avec une perspective logique. n'est pas différent de toute autre instruction conditionnelle générale.
Le concept d'EN, qui joue un rôle clé dans la méthodologie de sciences telles que la physique, la chimie, l'économie, la sociologie et autres, se caractérise à la fois par son ambiguïté et son imprécision. L'ambiguïté vient du flou du sens du concept de nécessité ontologique ; l'inexactitude est principalement due au fait que les énoncés généraux inclus dans une théorie scientifique peuvent changer de place dans sa structure au cours du développement de la théorie. Ainsi, la loi chimique bien connue des rapports multiples était à l'origine une simple hypothèse empirique, qui, de plus, avait une confirmation accidentelle et douteuse. Après les travaux du chimiste anglais V. Dalton, la chimie est radicalement reconstruite. La disposition sur les relations multiples est devenue partie intégrante de la définition composition chimique, et il est devenu impossible de vérifier ou de réfuter expérimentalement. Les atomes chimiques ne peuvent se combiner que dans un rapport un à un ou dans une proportion entière - c'est maintenant le principe constitutif de la théorie chimique moderne. Dans le processus de transformation d'une hypothèse en une tautologie, la proposition sur les rapports multiples à un certain stade de son existence s'est transformée en une loi de la chimie, puis a de nouveau cessé de l'être. Le fait qu'un énoncé scientifique général puisse non seulement devenir un EN, mais aussi cesser d'en être un, serait impossible si la nécessité ontologique ne dépendait que des objets étudiés et ne dépendait pas de la structure interne de la théorie qui les décrit, de son hiérarchie évoluant dans le temps.
Les AD, liés à de larges domaines de phénomènes, ont un double caractère descriptif-prescriptif clairement exprimé (voir : Énoncés descriptifs-évaluatifs). Ils décrivent et expliquent un ensemble de faits. En tant que descriptions, elles doivent correspondre à des données empiriques et à des généralisations empiriques. Dans le même temps, un tel N.e. sont également des normes pour évaluer à la fois les autres énoncés de la théorie et les faits eux-mêmes. Si le rôle du composant de valeur dans AD exagérées, elles ne deviennent qu'un moyen de rationaliser les résultats d'observation, et la question de leur correspondance à la réalité (leur vérité) s'avère erronée. Ainsi, N. Hanson compare le N.z. le plus courant. avec les recettes du cuisinier : « Les recettes et les théories elles-mêmes ne sont ni vraies ni fausses. Mais avec la théorie, je peux dire quelque chose de plus sur ce que j'observe. Si le moment de la description est absolutisé, N.z. ontologisé et apparaissent comme le reflet direct, sans ambiguïté et le seul possible des caractéristiques fondamentales de l'être.
Ainsi, trois étapes typiques peuvent être distinguées dans la vie de l'AD, qui recouvre un large éventail de phénomènes : 1) la période de formation, lorsqu'elle fonctionne comme un hypothétique énoncé descriptif et se vérifie principalement empiriquement ; 2) la période de maturité, lorsque la loi est suffisamment confirmée empiriquement, a reçu son soutien systémique et fonctionne non seulement comme une généralisation empirique, mais aussi comme règle pour évaluer d'autres énoncés moins fiables de la théorie ; 3) la période de la vieillesse, lorsqu'elle est déjà incluse dans le noyau de la théorie, est utilisée, d'abord, comme une règle pour évaluer ses autres énoncés et ne peut être écartée qu'avec la théorie elle-même ; la vérification d'une telle loi concerne d'abord son effectivité dans le cadre de la théorie, bien qu'elle conserve encore l'ancien support empirique reçu lors de sa formation. Aux deuxième et troisième étapes de son existence, N.z. est une déclaration descriptive-évaluative et est vérifiée comme toutes les déclarations de ce type. Par exemple, la deuxième loi du mouvement de Newton a longtemps été la vérité factuelle. Il a fallu des siècles de recherches empiriques et théoriques persistantes pour lui donner une formulation rigoureuse. Or cette loi apparaît dans le cadre de la mécanique classique de Newton comme un énoncé analytiquement vrai qui ne peut être réfuté par aucune observation.
Dans le soi-disant. lois empiriques, ou lois de faible généralité, comme la loi d'Ohm ou la loi de Gay-Lussac, la composante estimée est négligeable. L'évolution des théories qui incluent de telles lois ne change pas la place de ces dernières dans la hiérarchie des énoncés de la théorie ; les nouvelles théories qui remplacent les anciennes incluent sans crainte de telles lois dans leur base empirique.
L'une des principales fonctions de N.z. - une explication, ou une réponse à la question : « Pourquoi le phénomène étudié se produit-il ? Une explication est généralement une déduction du phénomène expliqué à partir de quelques N.z. et des déclarations sur les conditions initiales. Ce type d'explication est généralement appelé nomologique, ou « explication par une loi enveloppante ». L'explication peut être basée non seulement sur AD, mais aussi sur le hasard. situation générale, ainsi que l'affirmation d'un lien de causalité. Explication par N.z. a cependant
un certain avantage sur les autres types d'explications : il donne au phénomène expliqué le caractère nécessaire.
Le concept de N.z. prend forme aux XVIe et XVIIe siècles. lors de la formation de la science au sens moderne du terme. On a longtemps cru que ce concept était universel et s'appliquait à tous les domaines de la connaissance : chaque science est appelée à établir des lois et, à partir de celles-ci, à décrire et expliquer les phénomènes étudiés. Les lois de l'histoire ont été discutées notamment par O. Comte, K. Marx, J.S. Moulin, G. Spencer.
En con. 19ème siècle W. Windelband et G. Rickert ont avancé l'idée qu'à côté des sciences généralisantes, qui ont pour tâche la découverte de l'économie moderne, il existe des sciences individualisantes qui ne formulent pas de lois propres, mais représentent les objets étudiés dans leur unicité et unicité (voir : Science Nomothétique et Science Ndiogreffes). Ils ne se fixent pas comme objectif la découverte de N.z. les sciences traitant de l'étude de "l'homme dans l'histoire", ou les sciences de la culture, par opposition aux sciences de la nature. Les échecs dans la recherche des lois de l'histoire et la critique de l'idée même de telles lois, commencée par Windelband et Rickert puis poursuivie par M. Weber, K. Popper et d'autres, ont conduit au milieu. 20ième siècle à un affaiblissement significatif de la position de ceux qui reliaient le concept même de science au concept de N.z. Dans le même temps, il est apparu clairement que, contrairement à l'opinion de Windelband et Rickert, la frontière entre les sciences visant à la découverte de l'économie moderne et les sciences qui ont un autre objectif principal ne coïncide pas avec la frontière entre les sciences de la nature (sciences nomothétiques) et les sciences culturelles (sciences idiographiques).
"La science n'existe que là-bas", écrit le lauréat prix Nobel sur l'économie M. Alle, - où il existe des modèles qui peuvent être étudiés et prédits. Tel est un exemple de mécanique céleste. Mais telle est la situation de la plupart des phénomènes sociaux, et surtout des phénomènes économiques. Leur analyse scientifique permet réellement de montrer l'existence de régularités aussi frappantes que celles que l'on trouve en physique. C'est pourquoi la discipline économique est une science et est soumise aux mêmes principes et aux mêmes méthodes que les sciences physiques. Ce type de position est encore courant chez les représentants de disciplines scientifiques spécifiques. Cependant, l'opinion selon laquelle une science qui n'établit pas son propre EN est impossible ne résiste pas à la critique méthodologique. Certes, l'économie formule des schémas spécifiques, mais ni les sciences politiques, ni l'histoire, ni la linguistique, ni même les sciences normatives comme l'éthique et l'esthétique, n'établissent de N.Z. Ces sciences ne donnent pas une explication nomologique, mais causale des phénomènes étudiés, ou elles mettent en avant, au lieu de l'opération d'explication, l'opération de compréhension, qui ne s'appuie pas sur une description.
satelnye, mais sur les déclarations d'évaluation. Formuler N.e. les sciences (naturelles et sociales) qui utilisent des catégories comparatives comme système de coordonnées ; ne pas installer N.e. sciences (humanitaires et naturelles), qui reposent sur un système de catégories absolues (voir : Catégories absolues et catégories comparatives, Historicisme, Classification des sciences, Sciences naturelles et sciences de la culture).
À propos de Windelband V. Histoire et sciences naturelles. Saint-Pétersbourg, 1904 ; Carnap R. Fondements philosophiques de la physique. Introduction à la philosophie des sciences. M., 1971; Popper K. Pauvreté de l'historiisme. M., 1993; Alle M. Philosophie de ma vie // Alle M. L'économie comme science. M., 1995 ; Nikiforov A.L. Philosophie des sciences : histoire et méthodologie. M., 1998 ; Rickert G. Sciences naturelles et sciences culturelles. M., 1998 ; Ivin A.A. Théorie de l'argumentation. M., 2000 ; Il est. Philosophie de l'histoire. M., 2000 ; Stepin C.-B. connaissance théorique. Structure, évolution historique. M., 2000.
Grande définition
Définition incomplète ↓
1. Le concept de droit scientifique.
La découverte des lois est l'un des objectifs les plus importants de la connaissance scientifique. Comme nous l'avons déjà noté, la science commence par des observations directes d'objets et de phénomènes individuels.Le problème cognitif est le facteur déterminant qui établit la totalité des objets.Les descriptions de ces objets apparaissent toujours sous la forme d'énoncés uniques. Ces énoncés uniques, comprenant des composantes perceptives et linguistiques, sont définis dans la structure de la connaissance scientifique comme des faits. De nombreux faits empiriques établis sont des descriptions autonomes d'événements. Les déclarations mettant en évidence certaines caractéristiques communes des événements récurrents ne sont pas directement observables. Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser des moyens pour établir des caractéristiques communes dans un ensemble de faits. La sélection d'une caractéristique commune ou d'un groupe de caractéristiques est initialement réalisée par comparaison. Hle sens dans lequel la comparaison est faite est déterminé par la valeur des caractéristiques de l'objet comparé et distingué en pensée. À PROPOS Les caractéristiques générales ont une valeur scientifique différente dans le contexte d'une tâche de recherche particulière. Sur la base de la signification, les signes sont divisés en essentiels et non essentiels. Les caractéristiques significatives sont des signes de phénomènes et un ensemble d'objets, dont chacun, pris séparément, est nécessaire, et tous pris ensemble sont suffisants pour distinguer de manière unique cet ensemble des autres (phénomènes et objets). Bien sûr, le principe logique des motifs nécessaires et suffisants est une ligne directrice et ne peut pas être pleinement mis en œuvre en sciences naturelles. Mais en tant que norme méthodologique, elle augmente l'efficacité de la recherche scientifique. Chaque sélection et exclusion, la sélection des caractéristiques essentielles et l'exclusion des non essentielles, présuppose dans chaque cas individuel un point de vue défini. La dépendance de ce point de vue au but, au côté à connaître dans l'objet, relativise l'essentialité des signes.
La capacité d'identifier une caractéristique essentielle des phénomènes ou des objets est la tâche la plus difficile de la recherche scientifique, elle n'a pas de solution formelle explicite et est le résultat du talent et une démonstration de l'ampleur de l'imagination créatrice du scientifique. La procédure de mise en évidence des traits essentiels ouvre la possibilité d'affirmer sur cet ensemble sous la forme d'énoncés universels. Les déclarations universelles qui reflètent les caractéristiques essentielles de certaines régularités sont appelées "lois". Le statut épistémologique d'une loi ne peut être déterminé que dans le cadre d'une certaine théorie scientifique. Ce n'est qu'en théorie que l'importance de la loi scientifique se manifeste dans son intégralité. La pratique scientifique montre que le droit joue en théorie un rôle décisif pour expliquer les faits et en prévoir de nouveaux. De plus, il joue un rôle décisif pour assurer l'intégrité conceptuelle de la théorie, en construisant des modèles qui interprètent les données empiriques du domaine.
Ainsi, une caractéristique de la loi dans l'aspect de l'expression linguistique est l'universalité de sa forme propositionnelle. Les connaissances sont toujours présentées sous la forme d'expressions linguistiques. Les expressions langagières intéressent la science non pas tant dans leur aspect linguistique que dans leur aspect logique.B. Russell définit la structure logique des énoncés exprimant les lois de la science sous la formeimplication générale. Autrement dit, la loi de la science peut être considérée comme une déclaration conditionnelle avec un quantificateur général. Ainsi, par exemple, la loi de dilatation thermique des corps peut être représentée symboliquement : x A(x) => B(x), où => est le signe de l'implication matérielle, est le quantificateur universel, x est une variable faisant référence à n'importe quel corps, A est la propriété "d'être chauffé" et B est la propriété de "se dilater". Littéralement : "pour tout corps x, si ce x est chauffé, alors il se dilate."
La présentation d'énoncés exprimant des lois sous la forme d'un énoncé conditionnel, ou plus précisément d'une implication matérielle, présente un certain nombre d'avantages. Premièrement, la forme conditionnelle des énoncés montre clairement que, contrairement à une simple description, la mise en œuvre de la loi est liée à la mise en œuvrecertaines exigences. Si il y a des conditions pertinentes, alors la loi est appliquée. Deuxièmement, lorsque la loi se présente sous la forme d'une implication de propositions, alors il est tout à fait possible d'y indiquer nécessaire et conditions suffisantes pour l'application de la loi. Ainsi, pour que le corps se dilate, il suffit de le chauffer. Ainsi, la première partie de l'implication, ou son antécédent A(x) sert de condition suffisante pour la réalisation de sa deuxième partie, ou conséquent B(x). Troisièmement, la forme conditionnelle des énoncés exprimant les lois de la science souligne l'importance d'une analyse spécifique des conditions nécessaires et suffisantes pour la mise en œuvre de la loi. Alors que dans les sciences formelles, il suffit d'établir la justesse de l'implicationmoyens et méthodes purement logiques, dans les sciences empiriques, pour cela il faut se tourner vers l'étudefaits précis.Par exemple, la conclusion selon laquelle la longueur d'une tige de métal augmente lorsqu'elle est chauffée ne découle pas des principes de la logique, mais de faits empiriques. La distinction exacte entre les conditions nécessaires et suffisantes pour l'application de la loi incite le chercheur à rechercher et à analyser les faits qui justifient ces conditions.
2. Lois empiriques et théoriques.
En sciences naturelles, il existe deux types de lois : empirique et théorique.
Les connaissances empiriques en science commencent par l'analyse des données d'observation et expérimentales, à la suite desquelles des idées sur les objets empiriques émergent. Dans la connaissance scientifique, de tels objets agissent comme des descriptions des caractéristiques d'objets réels en termes de langage empirique. La cognition de ces signes s'effectue non pas directement, mais indirectement, par le biais de la cognition sensorielle. La cognition sensorielle est une condition préalable à la cognition empirique, mais n'est pas identique à celle-ci. Les sensations et les perceptions au sens exact du terme sont des formes de connaissances sensorielles et non empiriques. V.A. attire l'attention sur ce point. Smirnov. Par conséquent, les objets empiriques peuvent être considérés comme des modèles d'objets sensibles directement liés aux objets du monde extérieur. Ainsi, avec une interprétation large du terme "théorique", les lois empiriques et les lois théoriques deviennent indiscernables. Le critère de leur distinction est la pratique scientifique, dans laquelle on peut distinguer deux volets, dont l'un est réduit au travail de laboratoire-expérimental, l'autre à la théorisation. Cette différence se reflète d'une certaine manière dans le langage scientifique. Les langages empiriques et théoriques sont largement utilisés en science. Le sens des termes du langage empirique est soit des objets directement observés, soit leur description quantitative, mesurée comparativement. d'une manière simple. Le sens des termes du langage théorique est l'inobservable. Par exemple, la signification de concepts tels que "atome", "champ", "gène" est inobservable.
lois empiriques,formulés sous forme d'énoncés universels, comprennent exclusivement les termes du langage empirique. Par conséquent, ces lois reflètent des généralisations qualitatives ou certaines valeurs quantitatives stables d'objets empiriques. En général, les lois empiriques sont des généralisations de faits observés etservir de base pour prédire les événements futurs dans un domaine donné. Par exemple, la loi de dilatation thermique. Cette loi est une généralisation d'une propriété directement observée des corps.
Les lois théoriques, comme indiqué ci-dessus, contiennent des termes d'un type différent. Ce sont des lois sur de tels objets qui ne sont pas directement observables. Par conséquent, les lois théoriques ne peuvent pas être obtenues de manière analogue aux lois empiriques. A première vue, il semble que des lois théoriques puissent être établies en généralisant des lois empiriques. La science n'a pas de telles possibilités théoriques. Il n'existe aucun moyen logique de passer des généralisations empiriques aux principes théoriques. Le raisonnement inductif est limité au domaine de l'ascension du particulier au général. Toutes les tentatives pour surmonter les défauts logiques de l'induction ont échoué.
Dans l'aspect méthodologique, les lois théoriques sont liées aux lois empiriques de la même manière que les lois empiriques sont liées aux faits individuels.. Une loi empirique aide à décrire un certain ensemble de faits établis dans un certain domaine et à prédire des faits qui n'ont pas encore été observés. De la même manière, une loi théorique aide à expliquer des lois empiriques déjà formulées. De même que les faits individuels doivent prendre leur place dans le schéma ordonné lorsqu'ils sont généralisés en une loi empirique, de même les lois empiriques isolées s'inscrivent dans le schéma ordonné d'une loi théorique.
Dans ce schéma, la question reste ouverte : comment obtenir une loi théorique sur les objets inobservables. Si une loi empirique peut être vérifiée, alorsle droit théorique est privé de la possibilitéconfirmation par observation directe. De telles lois contiennent dans leur composition des termes dont le sens ne peut être ni directement tiré de l'expérience, ni confirmé par elle. Par exemple, la théorie des processus moléculaires ne peut être obtenue par une généralisation de l'observation directe. Dès lors, la découverte des lois théoriques est inévitablement associée à un appel à une hypothèse, à l'aide de laquelle elles tentent de formuler une certaine régularité d'un objet inobservable. Par exemple, doter une molécule de propriétés supposées. En passant par de nombreuses hypothèses différentes, un scientifique peut inventer une hypothèse pertinente. Mais l'hypothèse pertinente établit des relations régulières entre les propriétés d'un objet idéalisé. Tandis que le but des termes théoriques est d'expliquer les objets observés. La détermination de la pertinence d'une hypothèse se fait indirectement : certaines conséquences sont déduites de l'hypothèse, qui sont interprétées en termes de lois empiriques, ces lois, à leur tour, sont vérifiées par l'observation directe des faits.
Le droit est la connaissance des connexions récurrentes et nécessaires entre des objets ou des phénomènes particuliers.
L'universalité est le degré maximum de généralité.
Les liens ont lieu sous certaines conditions. S'il n'y a pas de conditions pour l'application de la loi, alors la loi cesse de fonctionner. C'est-à-dire qu'il n'est pas inconditionnel.
Toutes les phrases universelles ne sont pas des lois. Le philosophe et logicien américain Nelson Goodnen a proposé la déductibilité des énoncés contrefactuels à partir de phrases universelles comme critère de nomologie. Par exemple, la phrase "toutes les pièces de monnaie dans votre poche sont en cuivre" (Carnap) n'est pas une loi, puisque l'affirmation "si vous mettez des pièces de monnaie dans votre poche, elles seront en cuivre" est fausse. Autrement dit, ce fait a été enregistré par hasard, et pas nécessairement. Dans le même temps, l'affirmation «tous les métaux se dilatent lorsqu'ils sont chauffés» est une loi, car l'affirmation «si vous chauffez le métal posé ici sur la table, il se dilatera» est vraie.
Classification des lois scientifiques.
Par domaines thématiques. Lois physiques, lois chimiques, etc.
Par généralité : générale (fondamentale) et particulière. Par exemple, les lois de Newton et les lois de Kepler, respectivement.
- empirique - se référant à des phénomènes directement observés (par exemple, les lois d'Ohm, Boyle - Mariotte);
- théorique - lié à des phénomènes non observables.
- dynamique - donnant des prédictions précises et sans ambiguïté (mécanique de Newton);
- statistique - donnant des prédictions probabilistes (principe d'incertitude, 1927).
Les principales fonctions du droit scientifique.
Explication - divulgation de l'essence du phénomène. Dans ce cas, la loi fait office d'argument. Dans les années 1930, Karl Popper et Karl Hempel ont proposé un modèle d'explication déductif-nomologique. Selon ce modèle, dans l'explication il y a un explanandum - le phénomène expliqué - et un explanans - le phénomène explicatif. L'explanans comprend des déclarations sur les conditions initiales dans lesquelles le phénomène se produit et les lois dont le phénomène découle nécessairement. Popper et Hempel croyaient que leur modèle était universel, applicable à n'importe quel domaine. Le philosophe canadien Dray a répliqué en citant l'histoire en exemple.
Prédiction - aller au-delà des limites du monde étudié (et non une percée du présent vers le futur. Par exemple, la prédiction de la planète Neptune. C'était avant la prédiction. Contrairement à l'explication, elle prédit un phénomène qui peut pas encore arrivé). Il y a des prédictions de phénomènes similaires, de nouveaux phénomènes et des prévisions - des prédictions de type probabiliste, basées, en règle générale, sur des tendances plutôt que sur des lois. La prévision est différente de la prophétie - elle est conditionnelle, pas fatale. Habituellement, le fait de prédire n'affecte pas le phénomène prédit, mais, par exemple, en sociologie, les prédictions peuvent être auto-réalisatrices.
L'efficacité de l'explication est directement liée à la prédiction.
Types d'explications (prédictions - de même).
Causal - en utilisant des lois causales. La dilatation d'une tige de fer peut s'expliquer par son échauffement. Autrement dit, pour expliquer la cause de la dilatation, la loi de la dilatation thermique est utilisée.
De construction. Par exemple, une explication des propriétés du benzène avec une structure moléculaire en forme d'anneau (Kekule). Autrement dit, les propriétés sont expliquées sur la base de la structure.
Substratum - se référant au matériau dont l'objet est composé. Ainsi, par exemple, la densité du corps est expliquée (cela dépend du matériau). L'approche substrat est la base de la biologie moléculaire.
Types de lois scientifiques
Un type de classification est la division des lois scientifiques en :
Les lois empiriques sont les lois dans lesquelles, sur la base d'observations, d'expériences et de mesures, qui sont toujours associées à limité domaine de la réalité, toute connexion fonctionnelle spécifique est établie. Dans différents domaines de la connaissance scientifique, il existe un grand nombre de lois de ce type, qui décrivent plus ou moins précisément les connexions et relations pertinentes. Comme exemples de lois empiriques, on peut citer les trois lois du mouvement des planètes de I. Kepler, l'équation d'élasticité de R. Hooke, selon laquelle, avec de petites déformations de corps, apparaissent des forces approximativement proportionnelles à l'ampleur de la déformation, à une loi particulière de l'hérédité, selon laquelle les chats sibériens avec yeux bleus sont généralement naturellement sourds.
Il convient de noter que Les lois de Kepler ne décrivent que le mouvement observé des planètes, mais n'indiquent pas la cause qui conduit à un tel mouvement. . En revanche, la loi de gravité de Newton indique la cause et les caractéristiques du mouvement des corps cosmiques selon les lois de Kepler. I. Newton a trouvé l'expression correcte de la force gravitationnelle résultant de l'interaction des corps, en formulant la loi de la gravitation universelle : entre deux corps quelconques, il existe une force attractive proportionnelle au produit de leurs masses et inversement proportionnelle au carré de la distance entre eux. De cette loi comme conséquences il est possible d'en déduire les raisons pour lesquelles les planètes se déplacent de manière inégale et pourquoi les planètes les plus éloignées du Soleil se déplacent plus lentement que celles qui en sont plus proches.
Sur l'exemple de la comparaison des lois de Kepler et de la loi de la gravitation universelle, les caractéristiques des lois empiriques et fondamentales, ainsi que leur rôle et leur place dans le processus de cognition, sont assez clairement visibles. L'essence des lois empiriques est qu'elles décrivent toujours des relations et des dépendances qui ont été établies à la suite de l'étude d'une sphère limitée de la réalité. C'est pourquoi il peut y avoir arbitrairement beaucoup de telles lois.
Dans le cas de la formulation des lois fondamentales, la situation sera complètement différente. L'essence des lois fondamentales est qu'elles établissent des dépendances valables pour tous les objets et processus liés au domaine de réalité correspondant. Par conséquent, connaissant les lois fondamentales, on peut en déduire analytiquement de nombreuses dépendances spécifiques qui seront valables pour certains cas spécifiques ou certains types d'objets. Sur la base de cette caractéristique des lois fondamentales, les jugements qui y sont formulés peuvent être représentés sous la forme de jugements apodictiques "Il faut que...", et la relation entre ce type de lois et les régularités particulières (lois empiriques) dérivées de elles correspondront, dans leur sens, à la relation entre jugements apodictiques et assertifs. C'est dans la possibilité de dériver des lois empiriques des lois fondamentales sous la forme de leurs conséquences particulières que se manifeste la principale valeur heuristique (cognitive) des lois fondamentales. Un exemple clair de la fonction heuristique des lois fondamentales est, en particulier, l'hypothèse de Le Verrier et Adamas concernant les raisons de la déviation d'Uranus par rapport à la trajectoire calculée.
La valeur heuristique des lois fondamentales se manifeste également dans le fait que, sur la base de leur connaissance, il est possible de procéder à une sélection de diverses suppositions et hypothèses. Par exemple, avec fin XVIII V V monde scientifique il n'est pas d'usage d'envisager des demandes d'inventions d'une machine à mouvement perpétuel, car le principe de son fonctionnement (efficacité supérieure à 100%) contredit les lois de la conservation, qui sont les principes fondamentaux des sciences naturelles modernes.
Base de classement dernier type est la nature des prédictions résultant de ces lois.
Une caractéristique des lois dynamiques est que les prédictions qui en découlent sont précis Et certainement un certain caractère. Un exemple de lois de ce type sont les trois lois de la mécanique classique. La première de ces lois stipule que tout corps en l'absence de forces agissant sur lui ou avec l'équilibre mutuel de ces derniers est dans un état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme. La deuxième loi dit que l'accélération d'un corps est proportionnelle à la force appliquée. Il en résulte que le taux de changement de vitesse ou d'accélération dépend de l'amplitude de la force appliquée au corps et de sa masse. Selon la troisième loi, lorsque deux objets interagissent, ils subissent tous deux des forces, et ces forces sont égales en amplitude et opposées en direction. Sur la base de ces lois, nous pouvons conclure que toutes les interactions des corps physiques sont une chaîne de relations de cause à effet prédéterminées de manière unique, que ces lois décrivent. En particulier, conformément à ces lois, connaissant les conditions initiales (la masse du corps, l'amplitude de la force qui lui est appliquée et l'amplitude des forces de résistance, l'angle d'inclinaison par rapport à la surface de la Terre), il est possible de calculer avec précision la trajectoire future de n'importe quel corps, par exemple, une balle, un projectile ou une fusée.
Les lois statistiques sont des lois qui ne prédisent le cours des événements que dans une certaine mesure. probabilités . Dans de telles lois, la propriété ou l'attribut à l'étude ne s'applique pas à chaque objet de la zone à l'étude, mais à l'ensemble de la classe ou de la population. Par exemple, quand ils disent que dans un lot de 1000 produits 80% répondent aux exigences des normes, cela signifie qu'environ 800 produits sont de haute qualité, mais quels produits (en nombre) ne sont pas spécifiés.
Dans le cadre de la théorie de la cinétique moléculaire, l'état de chaque molécule individuelle d'une substance n'est pas pris en compte, mais les états moyens les plus probables de groupes de molécules sont pris en compte. La pression, par exemple, provient du fait que les molécules d'une substance ont une certaine quantité de mouvement. Mais pour déterminer la pression, il n'est pas nécessaire (et c'est impossible) de connaître la quantité de mouvement de chaque molécule individuelle. Pour ce faire, il suffit de connaître les valeurs de température, masse et volume d'une substance. La température en tant que mesure de l'énergie cinétique moyenne de nombreuses molécules est également un indicateur statistique moyen. Un exemple des lois statistiques de la physique sont les lois de Boyle-Mariotte, Gay-Lussac et Charles, qui établissent la relation entre la pression, le volume et la température des gaz ; en biologie, ce sont les lois de Mendel qui décrivent les principes du transfert des traits hérités des organismes parents à leurs descendants.
Selon les concepts de la mécanique quantique, le micromonde ne peut être décrit que de manière probabiliste en raison du "principe d'incertitude". Selon ce principe, il est impossible de déterminer simultanément avec précision l'emplacement d'une particule et son impulsion. Plus la coordonnée de la particule est déterminée avec précision, plus l'impulsion devient incertaine et vice versa. De là, en particulier, il résulte que les lois dynamiques de la mécanique classique ne peuvent pas être utilisées pour décrire le micromonde . Cependant, l'indétermination du microcosme au sens de Laplace ne signifie nullement qu'il est généralement impossible de prédire les événements qui s'y rapportent, mais seulement que les schémas du micromonde ne sont pas dynamiques, mais statistiques. L'approche statistique est utilisée non seulement en physique et en biologie, mais aussi dans les sciences techniques et sociales (un exemple classique de ces dernières étant les enquêtes sociologiques).
Lors de la classification des connaissances scientifiques théoriques en général et, en particulier, lors de la classification des lois scientifiques, il est d'usage de distinguer leurs types distincts. Dans le même temps, des signes assez différents peuvent être utilisés comme base de classification. En particulier, l'un des moyens de classer les connaissances dans le cadre des sciences naturelles est sa subdivision en fonction des principaux types de mouvement de la matière, lorsqu'on les appelle. formes de mouvement "physiques", "chimiques" et "biologiques" de ces derniers. Quant à la classification des types de lois scientifiques, celle-ci peut également être divisée de différentes manières.
Du fait que sur l'exemple de cette classification on peut clairement voir comment se déroule le processus de transition des connaissances, qui existe initialement sous forme d'hypothèses, aux lois et théories, considérons ce type de classification des lois scientifiques en plus de détails.
La base pour diviser les lois en lois empiriques et fondamentales est le niveau d'abstraction des concepts qui y sont utilisés et le degré de généralité du domaine de définition qui correspond à ces lois.
Les lois fondamentales sont des lois qui décrivent les dépendances fonctionnelles qui opèrent dans volume total leurs domaines de réalité respectifs. Il existe relativement peu de lois fondamentales. En particulier, la mécanique classique ne comprend que trois de ces lois. La sphère de réalité qui leur correspond est le mégacosme et le macrocosme.
Comme exemple illustratif des spécificités des lois empiriques et fondamentales, nous pouvons considérer la relation entre les lois de Kepler et la loi de la gravitation universelle. Johannes Kepler, à la suite de l'analyse des matériaux d'observation du mouvement des planètes, que Tycho Brahe a collectés, a établi les dépendances suivantes:
les planètes se déplacent sur des orbites elliptiques autour du soleil (première loi de Kepler) ;
- Les périodes de révolution des planètes autour du Soleil dépendent de leur distance à celui-ci : les planètes plus éloignées se déplacent plus lentement que celles qui sont plus proches du Soleil (troisième loi de Kepler).
Après avoir énoncé ces dépendances, la question est tout à fait naturelle : pourquoi cela se produit-il ? Y a-t-il une raison qui pousse les planètes à se déplacer de cette façon et pas autrement ? Les dépendances trouvées seront-elles valables pour d'autres systèmes célestes, ou cela ne s'applique-t-il qu'au système solaire ? De plus, même s'il s'avère soudain qu'il existe un système similaire au Soleil, où le mouvement est soumis aux mêmes principes, on ne sait toujours pas : est-ce un accident ou y a-t-il quelque chose en commun derrière tout cela ? Peut-être le désir caché de quelqu'un de rendre le monde beau et harmonieux ? Une telle conclusion, par exemple, peut être motivée par l'analyse de la troisième loi de Kepler, qui exprime bien une certaine harmonie, puisqu'ici la période de révolution du plan autour du Soleil dépend de la taille de son orbite.
La nature empirique concrète des lois de Kepler se manifeste également dans le fait que ces lois ne sont remplies exactement que dans le cas du mouvement d'un corps près d'un autre, qui a une masse beaucoup plus grande. Si les masses des corps sont proportionnelles, leur mouvement articulaire stable autour d'un centre de masse commun sera observé. Dans le cas des planètes se déplaçant autour du Soleil, cet effet est à peine perceptible, cependant, il existe des systèmes dans l'espace qui effectuent un tel mouvement - c'est ce qu'on appelle. "étoiles doubles".
La nature fondamentale de la loi de la gravitation universelle se manifeste également dans le fait que sur sa base, il est possible d'expliquer non seulement des trajectoires assez différentes du mouvement des corps cosmiques, mais qu'elle joue également un rôle important dans l'explication des mécanismes de formation et de l'évolution des étoiles et des systèmes planétaires, ainsi que des modèles d'évolution de l'Univers. De plus, cette loi explique les raisons des caractéristiques de la chute libre des corps près de la surface de la Terre.
Cette dernière circonstance peut être un sérieux obstacle en matière de connaissance. Dans le cas où le processus de cognition ne va pas au-delà de la formulation de dépendances empiriques, des efforts importants seront consacrés à de nombreuses recherches empiriques monotones, à la suite desquelles de plus en plus de nouvelles relations et dépendances seront découvertes, cependant, leur la valeur cognitive sera considérablement limitée. Peut-être seulement dans le cadre de cas individuels. Autrement dit, la valeur heuristique de telles études ne dépassera en réalité pas les limites de la formulation de jugements assertoriques de la forme « Il est vrai que… ». Le niveau de connaissance qui peut être atteint d'une manière similaire n'ira pas au-delà de l'affirmation qu'une autre dépendance unique ou juste pour un nombre très limité de cas a été trouvée, qui pour une raison quelconque est exactement celle-ci et pas une autre.
Il convient de noter que le contenu de toute loi scientifique peut être exprimé au moyen d'un jugement généralement affirmatif de la forme "Tout S est P", cependant, tous les vrais jugements universellement affirmatifs ne sont pas des lois . Par exemple, au XVIIIe siècle, une formule a été proposée pour les rayons des orbites des planètes (la règle dite de Titius-Bode), qui peut être exprimée comme suit : R n = (0,4 + 0,3 × 2n) × R o, Où R o- rayon de l'orbite terrestre, n- nombre de planètes système solaire en ordre. Si nous substituons séquentiellement des arguments dans cette formule n = 0, 1, 2, 3, …, alors le résultat sera les valeurs (rayons) des orbites de toutes les planètes connues du système solaire (la seule exception est la valeur n=3, pour lequel il n'y a pas de planète dans l'orbite calculée, mais à la place il y a une ceinture d'astéroïdes). Ainsi, on peut dire que la règle de Titius-Bode décrit assez précisément les coordonnées des orbites des planètes du système solaire. Cependant, est-ce au moins une loi empirique, par exemple, semblable aux lois de Kepler ? Apparemment non, puisque, contrairement aux lois de Kepler, la règle de Titius-Bode ne découle en rien de la loi de la gravitation universelle, et n'a encore reçu aucune explication théorique. L'absence d'un élément de nécessité, c'est-à-dire ce qui explique pourquoi les choses sont ainsi et pas autrement, ne nous permet pas de considérer à la fois cette règle et des déclarations similaires qui peuvent être représentées comme « Tous les S sont P » comme une loi scientifique .
Loin de toutes les sciences ont atteint le niveau de connaissances théoriques qui permet de dériver analytiquement des conséquences heuristiques significatives pour des cas particuliers et uniques à partir de lois fondamentales. Parmi les sciences naturelles, en effet, seules la physique et la chimie ont atteint ce niveau. Quant à la biologie, si par rapport à cette science on peut aussi parler de certaines lois fondamentales - par exemple, des lois de l'hérédité - cependant, en général, dans le cadre de cette science, la fonction heuristique des lois fondamentales est beaucoup plus modeste .
En plus de la division en «empiriques» et «fondamentales», les lois scientifiques peuvent également être divisées en:
Les modèles dynamiques sont attrayants en ce qu'ils sont basés sur la possibilité d'une prédiction absolument précise ou sans ambiguïté. Le monde décrit sur la base de modèles dynamiques est monde absolument déterministe . Une approche pratiquement dynamique peut être utilisée pour calculer la trajectoire du mouvement des objets du macromonde, par exemple, les trajectoires des planètes.
Cependant, l'approche dynamique ne permet pas de calculer l'état de systèmes comprenant un grand nombre d'éléments. Par exemple, 1 kg d'hydrogène contient des molécules, c'est-à-dire tellement qu'un seul problème d'enregistrement des résultats du calcul des coordonnées de toutes ces molécules s'avère évidemment impossible. Pour cette raison, lors de la création d'une théorie cinétique moléculaire, c'est-à-dire d'une théorie décrivant l'état de portions macroscopiques d'une substance, une approche non pas dynamique, mais statistique a été choisie. Selon cette théorie, l'état d'une substance peut être déterminé en utilisant des caractéristiques thermodynamiques moyennes telles que la "pression" et la "température".
L'approche statistique est une méthode probabiliste de description de systèmes complexes. Le comportement d'une particule individuelle ou d'un autre objet dans la description statistique est considéré comme insignifiant . Par conséquent, l'étude des propriétés du système dans ce cas se réduit à trouver les valeurs moyennes des quantités caractérisant l'état du système dans son ensemble. En raison du fait que la loi statistique est une connaissance des valeurs moyennes les plus probables, elle est capable de décrire et de prédire l'état et le développement de tout système uniquement avec une certaine probabilité.
La fonction principale de toute loi scientifique est de prédire son avenir ou de restituer l'état passé à partir d'un état donné du système considéré. Dès lors, il est naturel de se demander quelles lois, dynamiques ou statistiques, décrivent le monde à un niveau plus profond ? Jusqu'au XXe siècle, on croyait que les modèles dynamiques étaient plus fondamentaux. En effet, les scientifiques pensaient que la nature était strictement déterminée et que, par conséquent, tout système pouvait en principe être calculé avec une précision absolue. On pensait également que la méthode statistique, qui donne des résultats approximatifs, pouvait être utilisée lorsque la précision des calculs pouvait être négligée. . Cependant, en raison de la création mécanique quantique la situation a changé.
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Les scientifiques de la planète Terre utilisent une tonne d'outils pour tenter de décrire le fonctionnement de la nature et de l'univers dans son ensemble. Qu'ils en viennent aux lois et aux théories. Quelle est la différence? Une loi scientifique peut souvent être réduite à un énoncé mathématique, comme E = mc² ; cette affirmation est basée sur des données empiriques et sa vérité, en règle générale, est limitée à un certain ensemble de conditions. Dans le cas de E = mc² - la vitesse de la lumière dans le vide.
Une théorie scientifique cherche souvent à synthétiser un ensemble de faits ou d'observations de phénomènes spécifiques. Et en général (mais pas toujours), il existe une déclaration claire et vérifiable sur le fonctionnement de la nature. Il n'est pas du tout nécessaire de réduire la théorie scientifique à une équation, mais cela représente quelque chose de fondamental sur le fonctionnement de la nature.
Les lois et les théories dépendent des éléments de base de la méthode scientifique, tels que faire des hypothèses, faire des expériences, trouver (ou ne pas trouver) des preuves empiriques et tirer des conclusions. Après tout, les scientifiques doivent être capables de reproduire les résultats si l'expérience doit devenir la base d'une loi ou d'une théorie généralement acceptée.
Dans cet article, nous examinerons dix lois et théories scientifiques que vous pouvez approfondir même si vous n'utilisez pas souvent un microscope électronique à balayage, par exemple. Commençons par une explosion et terminons par l'incertitude.
S'il vaut la peine de connaître au moins une théorie scientifique, laissez-la expliquer comment l'univers a atteint son état actuel (ou ne l'a pas atteint). Basée sur les études d'Edwin Hubble, Georges Lemaitre et Albert Einstein, la théorie du Big Bang postule que l'univers a commencé il y a 14 milliards d'années avec une expansion massive. À un moment donné, l'univers était enfermé en un point et englobait toute la matière de l'univers actuel. Ce mouvement se poursuit à ce jour, et l'univers lui-même est en constante expansion.
La théorie du Big Bang a gagné un large soutien dans les cercles scientifiques après qu'Arno Penzias et Robert Wilson aient découvert le fond cosmique des micro-ondes en 1965. A l'aide de radiotélescopes, deux astronomes ont détecté un bruit cosmique, ou statique, qui ne se dissipe pas avec le temps. En collaboration avec le chercheur de Princeton, Robert Dicke, le couple de scientifiques a confirmé l'hypothèse de Dicke selon laquelle le Big Bang original a laissé derrière lui un rayonnement de faible niveau que l'on peut trouver dans tout l'univers.
Loi d'expansion cosmique de Hubble
Tenons Edwin Hubble une seconde. Alors que la Grande Dépression faisait rage dans les années 1920, Hubble effectuait des recherches astronomiques révolutionnaires. Non seulement il a prouvé qu'il y avait d'autres galaxies en plus de la Voie lactée, mais il a également découvert que ces galaxies s'éloignaient de la nôtre, un mouvement qu'il a appelé recul.
Afin de quantifier la vitesse de ce mouvement galactique, Hubble a proposé la loi de l'expansion cosmique, alias la loi de Hubble. L'équation ressemble à ceci : vitesse = H0 x distance. La vélocité est la vitesse de récession des galaxies ; H0 est la constante de Hubble, ou un paramètre qui indique le taux d'expansion de l'univers ; distance est la distance d'une galaxie à celle avec laquelle la comparaison est faite.
La constante de Hubble a été calculée à différentes significations depuis assez longtemps, cependant, il est actuellement gelé à un point de 70 km/s par mégaparsec. Pour nous, ce n'est pas si important. L'important est que la loi soit un moyen pratique de mesurer la vitesse d'une galaxie par rapport à la nôtre. Et plus important encore, la loi a établi que l'Univers se compose de nombreuses galaxies, dont le mouvement peut être retracé jusqu'au Big Bang.
Les lois de Kepler du mouvement planétaire
Pendant des siècles, les scientifiques se sont battus entre eux et les chefs religieux sur les orbites des planètes, en particulier si elles tournent autour du soleil. Au XVIe siècle, Copernic a présenté son concept controversé de système solaire héliocentrique, dans lequel les planètes tournent autour du soleil plutôt que de la terre. Cependant, ce n'est que lorsque Johannes Kepler, qui s'est inspiré des travaux de Tycho Brahe et d'autres astronomes, qu'une base scientifique claire pour le mouvement planétaire a émergé.
Les trois lois du mouvement planétaire de Kepler, développées au début du XVIIe siècle, décrivent le mouvement des planètes autour du soleil. La première loi, parfois appelée loi des orbites, stipule que les planètes tournent autour du Soleil sur une orbite elliptique. La deuxième loi, la loi des aires, dit que la ligne reliant la planète au soleil forme des aires égales à intervalles réguliers. En d'autres termes, si vous mesurez la zone créée par une ligne tracée entre la Terre et le Soleil et suivez le mouvement de la Terre pendant 30 jours, la zone sera la même quelle que soit la position de la Terre par rapport à l'origine.
La troisième loi, la loi des périodes, vous permet d'établir une relation claire entre la période orbitale de la planète et la distance au Soleil. Grâce à cette loi, nous savons qu'une planète relativement proche du Soleil, comme Vénus, a une période orbitale beaucoup plus courte que des planètes éloignées comme Neptune.
Loi universelle de la gravité
C'est peut-être la norme aujourd'hui, mais il y a plus de 300 ans, Sir Isaac Newton a proposé une idée révolutionnaire : deux objets quelconques, quelle que soit leur masse, exercent une attraction gravitationnelle l'un sur l'autre. Cette loi est représentée par une équation que de nombreux écoliers rencontrent dans les classes supérieures de physique et de mathématiques.
F = G × [(m1m2)/r²]
F est la force gravitationnelle entre deux objets, mesurée en newtons. M1 et M2 sont les masses des deux objets, tandis que r est la distance entre eux. G est la constante gravitationnelle, actuellement calculée comme 6,67384(80) 10 −11 ou N m² kg −2 .
L'avantage de la loi universelle de la gravité est qu'elle vous permet de calculer l'attraction gravitationnelle entre deux objets quelconques. Cette capacité est extrêmement utile lorsque les scientifiques, par exemple, lancent un satellite en orbite ou déterminent le cours de la lune.
Les lois de Newton
Pendant que nous parlons de l'un des plus grands scientifiques qui aient jamais vécu sur Terre, parlons des autres lois célèbres de Newton. Ses trois lois du mouvement forment une partie essentielle de la physique moderne. Et comme beaucoup d'autres lois de la physique, elles sont élégantes dans leur simplicité.
La première des trois lois stipule qu'un objet en mouvement reste en mouvement à moins qu'il ne soit soumis à une force extérieure. Pour une balle roulant sur le sol, la force externe peut être une friction entre la balle et le sol, ou un garçon frappant la balle dans l'autre sens.
La deuxième loi établit une relation entre la masse d'un objet (m) et son accélération (a) sous la forme de l'équation F = m x a. F est une force mesurée en newtons. C'est aussi un vecteur, ce qui signifie qu'il a une composante directionnelle. En raison de l'accélération, la balle qui roule sur le sol a un vecteur spécial dans la direction de son mouvement, et cela est pris en compte lors du calcul de la force.
La troisième loi est assez significative et devrait vous être familière : pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée. Autrement dit, pour chaque force appliquée à un objet sur la surface, l'objet est repoussé avec la même force.
Lois de la thermodynamique
Le physicien et écrivain britannique C.P. Snow a dit un jour qu'un non-scientifique qui ne connaissait pas la deuxième loi de la thermodynamique était comme un scientifique qui n'avait jamais lu Shakespeare. La déclaration désormais célèbre de Snow soulignait l'importance de la thermodynamique et la nécessité, même pour les personnes éloignées de la science, de la connaître.
La thermodynamique est la science du fonctionnement de l'énergie dans un système, qu'il s'agisse d'un moteur ou du noyau terrestre. Il peut être réduit à quelques lois de base, que Snow a décrites comme suit :
- Tu ne peux pas gagner.
- Vous n'éviterez pas les pertes.
- Vous ne pouvez pas quitter le jeu.
Regardons un peu cela. Ce que Snow voulait dire en disant que vous ne pouvez pas gagner, c'est que puisque la matière et l'énergie sont conservées, vous ne pouvez pas gagner l'une sans perdre l'autre (c'est-à-dire E = mc²). Cela signifie également que vous devez fournir de la chaleur pour faire fonctionner le moteur, mais en l'absence d'un système parfaitement fermé, une partie de la chaleur s'échappera inévitablement dans le monde ouvert, ce qui conduit à la deuxième loi.
La deuxième loi - les pertes sont inévitables - signifie qu'en raison de l'augmentation de l'entropie, vous ne pouvez pas revenir à l'état énergétique précédent. L'énergie concentrée à un endroit tendra toujours vers des endroits de plus faible concentration.
Enfin, la troisième loi - vous ne pouvez pas sortir du jeu - fait référence à la température la plus basse théoriquement possible - moins 273,15 degrés Celsius. Lorsque le système atteint le zéro absolu, le mouvement des molécules s'arrête, ce qui signifie que l'entropie atteindra sa valeur la plus basse et qu'il n'y aura même plus d'énergie cinétique. Mais dans le monde réel, il est impossible d'atteindre le zéro absolu - seulement très proche.
Force d'Archimède
Après que l'ancien grec Archimède ait découvert son principe de flottabilité, il aurait crié "Eureka!" (Trouvé !) et a couru nu à travers Syracuse. Ainsi parle la légende. La découverte était si importante. La légende dit aussi qu'Archimède en découvrit le principe lorsqu'il remarqua que l'eau de la baignoire montait lorsqu'un corps y était immergé.
Selon le principe de flottabilité d'Archimède, la force agissant sur un objet immergé ou partiellement immergé est égale à la masse de fluide que l'objet déplace. Ce principe a essentiel dans les calculs de densité, ainsi que dans la conception des sous-marins et autres navires océaniques.
Évolution et sélection naturelle
Maintenant que nous avons établi certains des concepts de base sur la façon dont l'univers a commencé et sur la façon dont les lois physiques affectent notre vie courante, regardons la forme humaine et découvrons comment nous en sommes arrivés là. Selon la plupart des scientifiques, toute vie sur Terre a un ancêtre commun. Mais pour former une différence aussi énorme entre tous les organismes vivants, certains d'entre eux ont dû se transformer en une espèce distincte.
D'une manière générale, cette différenciation s'est produite dans le processus d'évolution. Les populations d'organismes et leurs traits sont passés par des mécanismes tels que les mutations. Ceux qui ont plus de traits de survie, comme les grenouilles brunes qui se camouflent dans les marais, ont été naturellement sélectionnés pour survivre. C'est de là que vient le terme de sélection naturelle.
Vous pouvez multiplier ces deux théories par plusieurs, plusieurs fois, et en fait Darwin l'a fait au 19e siècle. L'évolution et la sélection naturelle expliquent l'énorme diversité de la vie sur Terre.
Théorie générale de la relativité
Albert Einstein était et reste la découverte la plus importante qui a changé à jamais notre vision de l'univers. La principale percée d'Einstein a été l'affirmation selon laquelle l'espace et le temps ne sont pas absolus et que la gravité n'est pas simplement une force appliquée à un objet ou à une masse. Au contraire, la gravité a à voir avec le fait que la masse déforme l'espace et le temps lui-même (espace-temps).
Pour donner un sens à cela, imaginez que vous conduisez à travers la Terre en ligne droite en direction de l'est à partir, disons, de l'hémisphère nord. Après un certain temps, si quelqu'un veut déterminer avec précision votre emplacement, vous serez bien au sud et à l'est de votre position d'origine. C'est parce que la terre est courbée. Pour rouler tout droit vers l'est, vous devez tenir compte de la forme de la Terre et rouler légèrement vers le nord. Comparez un ballon rond et une feuille de papier.
L'espace est à peu près le même. Par exemple, il sera évident pour les passagers d'une fusée volant autour de la Terre qu'ils volent en ligne droite dans l'espace. Mais en réalité, l'espace-temps qui les entoure se courbe sous la force de la gravité terrestre, les obligeant à avancer et à rester sur l'orbite terrestre.
La théorie d'Einstein a eu un impact énorme sur l'avenir de l'astrophysique et de la cosmologie. Elle a expliqué une petite anomalie inattendue dans l'orbite de Mercure, a montré comment la lumière des étoiles se plie et a jeté les bases théoriques des trous noirs.
Principe d'incertitude de Heisenberg
L'expansion de la relativité d'Einstein nous en a appris davantage sur le fonctionnement de l'univers et a contribué à jeter les bases de la physique quantique, conduisant à un embarras complètement inattendu de la science théorique. En 1927, la prise de conscience que toutes les lois de l'univers sont flexibles dans un certain contexte a conduit à la découverte surprenante du scientifique allemand Werner Heisenberg.
Postulant son principe d'incertitude, Heisenberg s'est rendu compte qu'il était impossible de connaître simultanément deux propriétés d'une particule avec un haut niveau de précision. Vous pouvez connaître la position d'un électron avec un degré élevé précision, mais pas son élan, et vice versa.
Plus tard, Niels Bohr a fait une découverte qui a aidé à expliquer le principe de Heisenberg. Bohr a découvert que l'électron a les qualités à la fois d'une particule et d'une onde. Le concept est devenu connu sous le nom de dualité onde-particule et a formé la base de la physique quantique. Par conséquent, lorsque nous mesurons la position d'un électron, nous le définissons comme une particule à un certain point de l'espace avec une longueur d'onde indéfinie. Lorsque nous mesurons la quantité de mouvement, nous considérons l'électron comme une onde, ce qui signifie que nous pouvons connaître l'amplitude de sa longueur, mais pas sa position.
« Une loi scientifique est un énoncé (énoncé, jugement, proposition) qui a les caractéristiques suivantes :
1) il n'est vrai que sous certaines conditions ;
2) dans ces conditions, c'est vrai toujours et partout sans aucune exception (une exception à la loi qui confirme la loi est un non-sens dialectique) ;
3) les conditions sous lesquelles une telle affirmation est vraie ne sont jamais pleinement réalisées dans la réalité, mais seulement partiellement et approximativement.
On ne peut donc pas dire littéralement que les lois scientifiques se trouvent dans la réalité étudiée (découverte). Ils sont inventés (inventés) sur la base de l'étude de données expérimentales de telle manière qu'ils peuvent ensuite être utilisés pour obtenir de nouveaux jugements à partir de ces jugements sur la réalité (y compris pour des prédictions) de manière purement logique. Par elles-mêmes, les lois scientifiques ne peuvent pas être confirmées et ne peuvent pas être réfutées empiriquement. Ils peuvent être justifiés ou non, selon qu'ils remplissent bien ou mal le rôle ci-dessus.
Prenons, par exemple, l'énoncé suivant : « Si dans une institution une personne est mieux payée pour le même travail que dans une autre institution, alors cette personne ira travailler dans la première d'entre elles, à condition que pour elle le travail dans ces institutions ne diffèrent en rien sauf le salaire ". La partie de la phrase après les mots "à cette condition" fixe la condition de la loi. Évidemment, il n'y a pas d'emplois qui se valent en tout sauf le salaire. Il n'y a qu'une certaine approximation de cet idéal du point de vue de telle ou telle personne. S'il y a des cas où une personne va travailler dans un établissement où le salaire est inférieur, elle ne réfute pas la déclaration en question. Dans de tels cas, évidemment, la condition de la loi n'est pas remplie. Il se peut même que, dans la réalité observée, les gens choisissent toujours de travailler dans des institutions moins rémunérées. Et cela ne doit pas être interprété comme un indicateur de l'erreur de notre affirmation. Cela peut être dû au fait que, dans ces institutions, d'autres conditions de travail sont plus acceptables (par exemple, des heures de travail plus courtes, une charge de travail moindre, il est possible de s'occuper de certaines de ses propres affaires). question peut être exclue du nombre de lois scientifiques comme inopérantes, inutiles.
D'après ce qui a été dit, il devrait être clair qu'un énoncé qui généralise simplement les résultats d'observations ne peut être considéré comme une loi scientifique.
Par exemple, une personne qui devait passer par la chaîne de commandement et observer les patrons type différent, peut conclure : "Tous les patrons sont des accapareurs et des carriéristes." Cette affirmation peut ou non être vraie. Mais ce n'est pas une loi scientifique, car les conditions ne sont pas précisées. Si les conditions sont quelconques ou indifférentes, il s'agit d'un cas particulier des conditions, et cela doit être indiqué. Mais si les conditions sont indifférentes, alors n'importe quelle situation donnera un exemple de conditions complètement réalisables de ce genre, et le concept d'une loi scientifique ne peut s'appliquer à ce cas.
Habituellement, en tant que conditions, ces conditions sont fixées dans le sens mentionné ci-dessus, mais seulement certains phénomènes spécifiques qui peuvent réellement être observés. Prenons, par exemple, l'énoncé suivant : "Dans le cas d'une production de masse de produits, sa qualité est réduite, à condition qu'il y ait une gestion médiocre de cette branche de production, il n'y a pas de responsabilité personnelle pour la qualité et d'intérêt personnel au maintien de la qualité. " Ici, la condition est formulée de telle manière que des exemples de telles conditions peuvent être donnés dans la réalité. Et la possibilité de cas où la production de masse de produits est associée à une augmentation de sa qualité n'est pas exclue, car d'autres de fortes raisons non spécifié dans la condition. De telles déclarations ne sont pas des lois scientifiques. Ce sont simplement des déclarations générales qui peuvent être vraies ou fausses, peuvent être étayées par des exemples et réfutées par eux.
En parlant de lois scientifiques, il faut distinguer entre ce qu'on appelle les lois des choses elles-mêmes, et les déclarations des gens sur ces lois.
La subtilité de cette distinction réside dans le fait que nous ne connaissons les lois des choses qu'en formulant quelques énoncés, alors que nous percevons les lois de la science comme une description des lois des choses. Cependant, la distinction ici peut être faite assez simplement et clairement. Les lois des choses peuvent être écrites dans une variété de moyens linguistiques, y compris des déclarations comme "Tous les hommes sont des trompeurs", "Coupez une jument sur le nez, elle agitera sa queue", etc., qui ne sont pas des lois scientifiques. Si dans une loi scientifique nous séparons sa partie principale de la description des conditions, alors cette partie principale peut être interprétée comme fixant la loi des choses. Et en ce sens, les lois scientifiques sont des énoncés sur les lois des choses.
Mais singulariser les lois scientifiques comme des formes linguistiques particulières est une toute autre orientation de l'attention par rapport à la question des lois des choses et de leur reflet. La similitude des phraséologies et l'apparente coïncidence des problèmes créent ici des difficultés tout à fait inadéquates à la banalité de l'essence même du sujet.
En distinguant les lois scientifiques des lois des choses, il faut évidemment distinguer les conséquences de l'une et de l'autre. Les conséquences des premiers sont des énoncés qui en sont déduits selon des règles générales ou particulières (acceptées seulement dans une science donnée). Et ce sont aussi des lois scientifiques (quoique dérivées de celles dont elles dérivent). Par exemple, il est possible de construire une théorie sociologique dans laquelle, à partir de certains postulats sur le désir d'un individu d'être irresponsable de ses actes envers d'autres individus qui sont avec lui par rapport à la communauté, des énoncés seront tirés sur la tendance des individus à être peu fiable (ne pas garder un mot donné, ne pas garder le secret de quelqu'un d'autre, faire perdre le temps des autres).
Les conséquences des lois des choses, fixées par les lois de la science, ne sont pas les lois des choses, mais certains faits de la réalité elle-même, auxquels se rapportent les lois scientifiques. Prenons, par exemple, la loi selon laquelle on a tendance à nommer non pas les personnes les plus intelligentes et les plus talentueuses, mais les personnes les plus médiocres et moyennement stupides, mais qui plaisent aux autorités à d'autres égards et qui ont des relations convenables , à des postes de direction. Cela a pour conséquence que, dans un certain domaine d'activité (par exemple, dans les institutions de recherche, dans les établissements d'enseignement, dans les organisations artistiques de gestion, etc.) les postes de direction dans la plupart des cas (ou du moins souvent) sont occupés par des personnes stupides et médiocres du point de vue des intérêts commerciaux, mais rusées et douteuses du point de vue des intérêts professionnels .
À chaque étape, les gens font face aux conséquences des lois sociales. Certains d'entre eux sont subjectivement perçus comme des accidents (bien qu'en toute logique la notion d'aléatoire ne s'applique pas du tout ici), certains sont surprenants, bien qu'ils se produisent régulièrement. Qui n'a pas entendu et même parlé de la nomination d'une certaine personne à un poste de direction : comment un tel scélérat a-t-il pu être nommé à un poste aussi responsable, comment un tel crétin a-t-il pu être chargé d'une telle chose, etc. Mais il ne faut pas être surpris par ces faits, mais par ceux où des personnes intelligentes, honnêtes et talentueuses accèdent à des postes de direction. Il s'agit bien d'une dérogation à la loi. Mais ce n'est pas non plus un hasard. Pas d'aléatoire, non pas au sens où il est naturel, mais au sens où le concept d'aléatoire est là encore inapplicable. Soit dit en passant, l'expression "poste responsable" est absurde, car tous les postes sont irresponsables, ou seule une indication du rang élevé du poste a du sens.
Zinoviev A.A., Hauteurs béantes / Œuvres complètes en 10 volumes, Volume 1, M., "Tsentrpoligraf", 2000, p. 42-45.