Ce este o definiție a legii științifice. Conceptul de drept științific: legile naturii și legile științei
legătura necesară, esențială, stabilă, recurentă a lucrurilor și fenomenelor. Categoria Z. reflectă relațiile obiective și universale dintre obiecte și proprietățile lor, obiectele sistemice și subsistemele, elementele și structurile lor. Z. diferă între ele: 1) după gradul de generalitate: universal, universal (de exemplu, Z. dialectica: trecerea reciprocă a modificărilor cantitative în calități etc.); general, acţionând la plural. regiune și studiat de o serie de științe (de exemplu, Z. conservarea energiei); special, care operează într-o singură regiune. și studiat de o știință sau ramură a științei (de exemplu, Z. selecția naturală); 2) după sferele ființei și formele de mișcare ale materiei: natura neînsuflețită, natura vie și societatea, precum și gândirea; 3) în funcție de relațiile de determinare: dinamice (de exemplu, legile mecanicii) și statistice (de exemplu, legile fizicii moleculare), etc. În plus față de conceptul de „Z”. în filosofie și știință se folosește și categoria regularității, care denotă un set de lucruri noi, o manifestare a naturii interconectate și ordonate a interacțiunii obiectelor, fenomenelor și evenimentelor din lume. R.A. Burkhanov
Mare Definitie
DREPT ŞTIINŢIFIC
afirmație universală, necesară despre legătura dintre fenomene. Forma generală a lui N.E.: „Pentru orice obiect dintr-un anumit domeniu, este adevărat că dacă are proprietatea A, atunci trebuie să aibă și proprietatea B.” Universalitatea legii înseamnă că ea se aplică tuturor obiectelor din domeniul său, acționează în orice moment și în orice punct al spațiului. Necesitatea inerentă New Age nu este logică, ci ontologică. Este determinată nu de structura gândirii, ci de structura lumii reale, deși depinde și de ierarhia enunțurilor incluse în teoria științifică. ANUNȚ sunt, de exemplu, afirmațiile: „Dacă un curent trece printr-un conductor, se formează un câmp magnetic în jurul conductorului”, „Che-
reacţia chimică a oxigenului cu hidrogenul dă apă”, „Dacă ţara nu are un dezvoltat societate civila, nu există o democrație stabilă în ea.” Prima dintre aceste legi se referă la fizică, a doua la chimie, iar a treia la sociologie.
ANUNȚ sunt împărțite în dinamice și statistice. Prima, numită și legile determinării rigide, fixează conexiuni și dependențe strict fără ambiguitate; în formularea acestora din urmă, metodele teoriei probabilităților joacă un rol decisiv.
Neopozitivismul a făcut încercări de a găsi criterii formal-logice pentru a distinge N. e. din afirmații generale aleatoriu adevărate (cum ar fi „Toate lebedele din această grădină zoologică sunt albe”), dar aceste încercări s-au încheiat cu nimic. Declarație nomologică (exprimând N.E.) cu perspectivă logică. nu diferă de orice altă declarație condițională generală.
Conceptul de NE, care joacă un rol cheie în metodologia unor științe precum fizica, chimia, economia, sociologia și altele, este caracterizat atât de ambiguitate, cât și de inexactitate. Ambiguitatea provine din vagul sens al conceptului de necesitate ontologică; inexactitatea se datorează în primul rând faptului că enunţurile generale cuprinse într-o teorie ştiinţifică îşi pot schimba locul în structura ei în cursul dezvoltării teoriei. Astfel, binecunoscuta lege chimică a raporturilor multiple a fost inițial o simplă ipoteză empirică, care, de altfel, a avut o confirmare accidentală și dubioasă. După munca chimistului englez W. Dalton, chimia a fost reconstruită radical. Prevederea privind relațiile multiple a devenit parte integrantă a definiției compoziție chimicăși a devenit imposibil de verificat sau de infirmat experimental. Atomii chimici se pot combina doar într-un raport unu-la-unu sau într-o proporție întreagă - acesta este acum principiul constitutiv al teoriei chimice moderne. În procesul de transformare a unei presupuneri într-o tautologie, propoziția despre rapoarte multiple la un anumit stadiu al existenței sale s-a transformat într-o lege a chimiei și apoi a încetat din nou să mai fie ea. Faptul că o afirmație științifică generală poate nu numai să devină un NE, ci și să înceteze să mai fie una, ar fi imposibil dacă necesitatea ontologică ar depinde doar de obiectele studiate și nu ar depinde de structura internă a teoriei care le descrie, de ea. ierarhie schimbându-se în timp.enunţuri.
AD, legate de arii largi de fenomene, au un caracter dual, descriptiv-prescriptiv clar exprimat (vezi: Enunțuri descriptiv-evaluative). Ei descriu și explică un set de fapte. Ca descrieri, ele trebuie să corespundă datelor empirice și generalizărilor empirice. În același timp, astfel de N.e. sunt, de asemenea, standarde pentru evaluarea atât a celorlalte afirmații ale teoriei, cât și a faptelor în sine. Dacă rolul componentei valorice în AD exagerate, ele devin doar un mijloc de eficientizare a rezultatelor observației, iar întrebarea corespondenței lor cu realitatea (adevărul lor) se dovedește a fi incorectă. Deci, N. Hanson compară cele mai comune N.z. cu reţetele bucătarului: „Reţetele şi teoriile în sine nu sunt nici adevărate, nici false. Dar cu teorie pot spune ceva mai mult despre ceea ce observ.” Dacă momentul descrierii este absolutizat, N.z. ontologizat și apar ca o reflectare directă, lipsită de ambiguitate și singura posibilă a caracteristicilor fundamentale ale ființei.
Astfel, se pot distinge trei etape tipice în viața AD, care acoperă o gamă largă de fenomene: 1) perioada de formare, când funcționează ca un enunț descriptiv ipotetic și se verifică în primul rând empiric; 2) perioada de maturitate, când legea este suficient de confirmată empiric, și-a primit suportul sistemic și funcționează nu numai ca o generalizare empirică, ci și ca o regulă de evaluare a altor afirmații, mai puțin sigure, ale teoriei; 3) perioada bătrâneții, când este deja inclusă în miezul teoriei, este folosită, în primul rând, ca regulă pentru evaluarea celorlalte afirmații ale sale și nu poate fi aruncată decât împreună cu teoria însăși; verificarea unei astfel de legi se referă, în primul rând, la eficacitatea acesteia în cadrul teoriei, deși păstrează încă vechiul sprijin empiric primit în timpul formării ei. În a doua și a treia etapă a existenței sale, N.z. este o afirmație descriptiv-evaluativă și este verificată ca toate astfel de afirmații. De exemplu, a doua lege a mișcării a lui Newton a fost adevărul de fapt pentru o lungă perioadă de timp. Au fost necesare secole de cercetări empirice și teoretice persistente pentru a-i oferi o formulare riguroasă. Acum această lege apare în cadrul mecanicii clasice a lui Newton ca o afirmație adevărată din punct de vedere analitic care nu poate fi infirmată de nicio observație.
În așa-numitul. legi empirice, sau legi de mică generalitate, precum legea lui Ohm sau legea lui Gay-Lussac, componenta estimată este neglijabilă. Evoluţia teoriilor care includ astfel de legi nu schimbă locul acestora din urmă în ierarhia enunţurilor teoriei; teoriile noi care iau locul celor vechi includ fără teamă astfel de legi în baza lor empirică.
Una dintre funcțiile principale ale lui N.z. - o explicație, sau un răspuns la întrebarea: „De ce apare fenomenul studiat?” O explicație este de obicei o deducere a fenomenului explicat din unele N.z. și declarații despre condițiile inițiale. Acest tip de explicație este de obicei numit nomologic sau „explicație printr-o lege învăluitoare”. Explicația se poate baza nu numai pe AD, ci și pe aleatoriu pozitia generala, precum și afirmarea unei legături cauzale. Explicație prin N.z. are, totuși,
un anumit avantaj fata de alte tipuri de explicatie: confera fenomenului care se explica caracterul necesar.
Conceptul de N.z. a început să prindă contur în secolele al XVI-lea și al XVII-lea. în timpul formării științei în sensul modern al cuvântului. Multă vreme s-a crezut că acest concept este universal și se aplică tuturor domeniilor cunoașterii: fiecare știință este chemată să stabilească legi și, pe baza lor, să descrie și să explice fenomenele studiate. Legile istoriei au fost discutate, în special, de O. Comte, K. Marx, J.S. Mill, G. Spencer.
În con. secolul al 19-lea W. Windelband și G. Rickert au propus ideea că alături de științele generalizatoare, care au ca sarcină descoperirea economiei moderne, există științe individualizatoare care nu formulează nicio lege proprie, ci reprezintă obiectele studiate în unicitatea și unicitatea lor (vezi: Nomothetic science and Ndiograftes science). Ei nu își pun ca scop descoperirea lui N.z. științele care se ocupă cu studiul „omului în istorie”, sau științele culturii, spre deosebire de științele naturii. Eșecurile în căutarea legilor istoriei și critica însăși asupra ideii unor astfel de legi, începute de Windelband și Rickert și apoi continuate de M. Weber, K. Popper și alții, au condus la mijloc. Secolului 20 la o slăbire semnificativă a poziţiei celor care legau însuşi conceptul de ştiinţă cu conceptul de N.z. În același timp, a devenit clar că, contrar părerii lui Windelband și Rickert, granița dintre științele care vizează descoperirea economiei moderne și științele care au un alt scop principal nu coincide cu granița dintre științele naturii. (științe nomo-tetice) și științe culturale (științe idiografice).
„Știința există doar acolo”, scrie laureatul Premiul Nobel pe economie M. Alle, - unde există modele care pot fi studiate și prezise. Acesta este un exemplu de mecanică cerească. Dar aceasta este poziţia celei mai mari părţi a fenomenelor sociale, şi mai ales a fenomenelor economice. Analiza lor științifică face cu adevărat posibil să se arate existența unor regularități la fel de izbitoare precum cele găsite în fizică. De aceea disciplina economiei este o știință și este supusă acelorași principii și aceleași metode ca și științele fizice.” Acest tip de poziție este încă comun în rândul reprezentanților disciplinelor științifice specifice. Totuși, opinia că o știință care nu își stabilește propriul NE este imposibilă nu rezistă criticii metodologice. Economia formulează într-adevăr modele specifice, dar nici științele politice, nici istoria, nici lingvistica, nici măcar științele normative precum etica și estetica nu stabilesc vreo N.Z. Aceste științe nu dau o explicație nomologică, ci cauzală a fenomenelor studiate, sau aduc în prim-plan, în locul operației de explicație, operația înțelegerii, care nu se bazează pe o descriere.
satelnye, dar pe declarații evaluative. Formulați N.e. acele științe (naturale și sociale) care folosesc categoriile comparative ca sistem de coordonate; nu instalați N.e. științe (umanitare și naturale), care se bazează pe un sistem de categorii absolute (vezi: Categoriile absolute și categoriile comparative, Istoricismul, Clasificarea științelor, Științe ale naturii și științe culturale).
Despre Windelband V. Istorie și științe naturale. Sankt Petersburg, 1904; Carnap R. Fundamentele filozofice ale fizicii. Introducere în filosofia științei. M., 1971; Popper K. Sărăcia istorismului. M., 1993; Alle M. Philosophy of my life // Alle M. Economics as a science. M., 1995; Nikiforov A.L. Filosofia științei: istorie și metodologie. M., 1998; Rickert G. Științe ale naturii și științe culturale. M., 1998; Ivin A.A. Teoria argumentării. M., 2000; El este. Filosofia istoriei. M., 2000; Stepin B.C. cunoștințe teoretice. Structură, evoluție istorică. M., 2000.
Mare Definitie
Definiție incompletă ↓
1. Conceptul de drept științific.
Descoperirea legilor este unul dintre cele mai importante scopuri ale cunoașterii științifice. După cum sa menționat deja, știința începe cu observații directe ale obiectelor și fenomenelor individuale.Problema cognitivă este factorul determinant care stabilește totalitatea obiectelor.Descrierile acestor obiecte apar întotdeauna sub formă de declarații unice. Aceste afirmații unice, inclusiv componente perceptuale și lingvistice, sunt definite în structura cunoștințelor științifice ca fapte. Multe fapte empirice stabilite sunt descrieri autonome ale evenimentelor. Afirmațiile care evidențiază unele trăsături comune ale evenimentelor recurente nu sunt direct observabile. Prin urmare, este necesar să se folosească mijloace pentru a stabili trăsături comune într-un set de fapte. Selectarea unei caracteristici comune sau a unui grup de caracteristici se realizează inițial prin comparație. Hdirecția în care se face comparația este determinată de valoarea trăsăturilor obiectului comparat și distins în gândire. O Caracteristicile generale au o valoare științifică diferită în contextul unei anumite sarcini de cercetare. Pe baza semnificației, semnele sunt împărțite în esențiale și neesențiale. Caracteristicile semnificative sunt semne ale fenomenelor și un set de obiecte, fiecare dintre acestea, luate separat, este necesară și toate luate împreună sunt suficiente pentru a distinge în mod unic acest set de altele (fenomene și obiecte). Desigur, principiul logic al temeiurilor necesare și suficiente este un ghid și nu poate fi implementat pe deplin în știința naturii. Dar, ca normă metodologică, crește eficiența cercetării științifice. Fiecare selecție și excludere, selecția trăsăturilor esențiale și excluderea celor neesențiale, presupune în fiecare caz individual un punct de vedere definit. Dependenţa acestui punct de vedere de scop, de latura care urmează să fie cunoscută în obiect, face relativă esenţialitatea semnelor.
Capacitatea de a identifica o trăsătură esențială a fenomenelor sau obiectelor este cea mai dificilă sarcină a cercetării științifice, nu are o soluție formală explicită și este rezultatul talentului și o demonstrație a amplorii imaginației creatoare a omului de știință. Procedura de evidențiere a trăsăturilor esențiale deschide posibilitatea de a afirma despre acest ansamblu sub forma unor enunțuri universale. Declarațiile universale care reflectă trăsăturile esențiale ale anumitor regularități sunt numite „legi”. Statutul epistemologic al unei legi poate fi determinat numai în cadrul unei anumite teorii științifice. Numai în teorie semnificația dreptului științific se manifestă în întregime. Practica științifică arată că legea joacă, în teorie, un rol decisiv în explicarea faptelor și în prezicerea altora noi. În plus, joacă un rol decisiv în asigurarea integrității conceptuale a teoriei, construind modele care interpretează datele empirice ale domeniului de studiu.
Astfel, o trăsătură a legii sub aspectul expresiei lingvistice este universalitatea formei sale propoziționale. Cunoașterea este întotdeauna prezentată sub formă de expresii lingvistice. Expresiile lingvistice prezintă interes în știință nu atât în aspectul lor lingvistic, cât în cel logic.B. Russell definește structura logică a enunțurilor care exprimă legile științei sub formăimplicație generală. Adică, legea științei poate fi considerată ca o declarație condiționată cu un cuantificator general. Deci, de exemplu, legea expansiunii termice a corpurilor poate fi reprezentată simbolic: x A(x) => B(x), unde => este semnul implicației materiale, este cuantificatorul universal, x este o variabilă care se referă la orice corp, A este proprietatea „de a fi încălzit” și B este proprietatea de a „extinde”. Literal: „pentru orice corp x, dacă acest x este încălzit, atunci se extinde”.
Prezentarea enunțurilor care exprimă legi sub forma unui enunț condiționat, sau mai precis, o implicație materială, are o serie de avantaje. În primul rând, forma condiționată a declarațiilor arată clar că, spre deosebire de o simplă descriere, punerea în aplicare a legii este legată de punerea în aplicare.anumite cerințe. În cazul în care un exista conditii relevante, atunci legea este pusă în aplicare. În al doilea rând, atunci când legea este prezentată sub forma unei implicații de propoziții, atunci este absolut posibil să se indice în ea necesar și condiţii suficiente pentru aplicarea legii. Deci, pentru ca organismul să se extindă, este suficient să-l încălzești. Astfel, prima parte a implicației sau a acesteia antecedente A(x) servește ca o condiție suficientă pentru realizarea celei de-a doua părți, sau consecvent B(x). În al treilea rând, forma condiționată a enunțurilor care exprimă legile științei subliniază importanța unei analize specifice a condițiilor necesare și suficiente pentru implementarea legii. În timp ce în științele formale, este suficient să stabilim corectitudinea implicațieimijloace și metode pur logice, în științele empirice, pentru aceasta trebuie să se îndrepte spre studiufapte specifice.De exemplu, concluzia că lungimea unei tije metalice crește atunci când este încălzită nu decurge din principiile logicii, ci din fapte empirice. Distincția exactă între condițiile necesare și suficiente pentru aplicarea legii încurajează cercetătorul să caute și să analizeze faptele care fundamentează aceste condiții.
2. Legi empirice și teoretice.
În știința naturii, există două tipuri de legi: empiric şi teoretic.
Cunoștințele empirice în știință începe cu analiza datelor observaționale și experimentale, în urma cărora apar idei despre obiectele empirice. În cunoașterea științifică, astfel de obiecte acționează ca descrieri ale trăsăturilor obiectelor reale în termenii unui limbaj empiric. Cunoașterea acestor semne se realizează nu direct, ci indirect, prin cunoașterea senzorială. Cunoașterea senzorială este o condiție prealabilă pentru cunoașterea empirică, dar nu este identică cu aceasta. Senzațiile și percepțiile în sensul exact al cuvântului sunt forme ale cunoașterii senzoriale, nu empirice. V.A. atrage atenția asupra acestui lucru. Smirnov. Prin urmare, obiectele empirice pot fi considerate modele de obiecte sensibile care sunt direct legate de obiectele lumii exterioare. Astfel, cu o interpretare amplă a termenului „teoretic”, legile empirice și legile teoretice devin indistinguibile. Criteriul pentru distincția lor este practica științifică, în care se poate evidenția două componente, dintre care una redusă la lucrări de laborator-experimentale, cealaltă la teoretizare. Această diferență se reflectă într-un anumit fel în limbajul științific. Atât limbajele empirice, cât și cele teoretice sunt utilizate pe scară largă în știință. Sensul termenilor limbajului empiric este fie obiectele observate direct, fie descrierea lor cantitativă, măsurată comparativ. într-un mod simplu. Sensul termenilor limbajului teoretic este inobservabilul. De exemplu, semnificația unor concepte precum „atom”, „câmp”, „genă” este neobservabilă.
legi empirice,formulate sub formă de enunţuri universale, cuprind exclusiv termenii limbajului empiric. Prin urmare, aceste legi reflectă generalizări calitative sau anumite valori cantitative stabile ale obiectelor empirice. În general, legile empirice sunt generalizări ale faptelor observate șiservesc drept bază pentru prezicerea evenimentelor viitoare într-un domeniu dat. De exemplu, legea expansiunii termice. Această lege este o generalizare a unei proprietăți direct observate a corpurilor.
Legile teoretice, așa cum sa menționat mai sus, conțin termeni de alt fel. Sunt legi despre astfel de obiecte care nu sunt direct observabile. Prin urmare, legile teoretice nu pot fi obținute în mod analog cu legile empirice. La prima vedere, se pare că legile teoretice pot fi stabilite prin generalizarea legilor empirice. Știința nu are astfel de posibilități teoretice. Nu există nicio modalitate logică de a trece de la generalizări empirice la principii teoretice. Raționamentul inductiv este limitat la zona de ascensiune de la particular la general. Toate încercările de a depăși defectele logice ale inducției au fost fără succes.
În aspectul metodologic, legile teoretice sunt legate de legile empirice în același mod în care legile empirice sunt legate de faptele individuale.. O lege empirică ajută la descrierea unui anumit set de fapte stabilite într-un anumit domeniu și la prezicerea faptelor care nu au fost încă observate. În același mod, o lege teoretică ajută la explicarea legilor empirice deja formulate. Așa cum faptele individuale trebuie să-și ia locul în schema ordonată atunci când sunt generalizate într-o lege empirică, tot așa legile empirice izolate se încadrează în schema ordonată a unei legi teoretice.
În această schemă, întrebarea rămâne deschisă: cum poate fi obținută o lege teoretică asupra obiectelor neobservabile. Dacă o lege empirică poate fi verificată, atuncidreptul teoretic este lipsit de posibilitateconfirmare prin observare directă. Astfel de legi conțin în componența lor termeni, al căror sens nu poate fi nici obținut direct din experiență, nici confirmat de aceasta. De exemplu, teoria proceselor moleculare nu poate fi obținută printr-o generalizare a observației directe. Prin urmare, descoperirea legilor teoretice este inevitabil asociată cu apelul la o ipoteză, cu ajutorul căreia încearcă să formuleze o anumită regularitate a unui obiect neobservabil. De exemplu, pentru a dota o moleculă cu unele presupuse proprietăți. Trecând prin multe ipoteze diferite, un om de știință poate inventa o ipoteză relevantă. Dar ipoteza relevantă stabilește unele conexiuni regulate între proprietățile unui obiect idealizat. În timp ce scopul termenilor teoretici este de a explica obiectele observate. Determinarea relevanței unei ipoteze are loc indirect: din ipoteză se deduc unele consecințe, care sunt interpretate în termeni de legi empirice, aceste legi, la rândul lor, sunt verificate prin observarea directă a faptelor.
Legea este cunoașterea conexiunilor recurente și necesare între anumite obiecte sau fenomene.
Universalitatea este gradul maxim de generalitate.
Legăturile au loc în anumite condiții. Dacă nu există condiții pentru funcționarea legii, atunci legea încetează să mai funcționeze. Adică nu este necondiționat.
Nu toate propozițiile universale sunt legi. Filosoful și logicianul american Nelson Goodnen a propus deductibilitatea afirmațiilor contrafactuale din propozițiile universale ca criteriu de nomologie. De exemplu, propoziția „toate monedele din buzunar sunt de cupru” (Carnap) nu este o lege, deoarece afirmația „dacă pui monede în buzunar, vor fi de cupru” este falsă. Adică acest fapt a fost înregistrat întâmplător, și nu neapărat. În același timp, afirmația „toate metalele se extind atunci când sunt încălzite” este o lege, deoarece afirmația „dacă încălziți metalul care se află aici pe masă, acesta se va extinde” este adevărată.
Clasificarea legilor științifice.
Pe domenii. Legile fizice, legile chimice etc.
Prin generalitate: general (fundamental) și particular. De exemplu, legile lui Newton și, respectiv, legile lui Kepler.
- empiric - referitor la fenomene observate direct (de exemplu, legile lui Ohm, Boyle - Mariotte);
- teoretice – legate de fenomene neobservabile.
- dinamic - oferind predicții precise, fără ambiguitate (mecanica lui Newton);
- statistic - dând predicții probabilistice (principiul incertitudinii, 1927).
Principalele funcții ale dreptului științific.
Explicație - dezvăluirea esenței fenomenului. În acest caz, legea acționează ca argument. În anii 1930, Karl Popper și Karl Hempel au propus un model deductiv-nomologic de explicație. Conform acestui model, în explicație există un explanandum - fenomenul explicat - și un explanans - fenomenul explicativ. Explanans include afirmații despre condițiile inițiale în care apare fenomenul și legile din care decurge în mod necesar fenomenul. Popper și Hempel credeau că modelul lor este universal – aplicabil în orice domeniu. Filosoful canadian Dray a contracarat, citând ca exemplu istoria.
Predicție - depășind limitele lumii studiate (și nu o descoperire din prezent în viitor. De exemplu, predicția planetei Neptun. A fost înainte de predicție. Spre deosebire de explicație, prezice un fenomen care poate nu s-au întâmplat încă). Există predicții de fenomene similare, fenomene noi și previziuni - predicții de tip probabilistic, bazate, de regulă, pe tendințe, mai degrabă decât pe legi. Prognoza este diferită de profeție - este condiționată, nu fatală. De obicei, faptul predicției nu afectează fenomenul prezis, dar, de exemplu, în sociologie, predicțiile se pot autoîmplini.
Eficacitatea explicației este direct legată de predicție.
Tipuri de explicații (predicții - similar).
Cauzal - folosind legile cauzale. Expansiunea unei tije de fier poate fi explicată prin încălzirea acesteia. Adică, în explicarea cauzei expansiunii, se folosește legea expansiunii termice.
Structural. De exemplu, o explicație a proprietăților benzenului cu o structură de moleculă în formă de inel (Kekule). Adică, proprietățile sunt explicate pe baza structurii.
Substrat - referitor la materialul din care este compus obiectul. Deci, de exemplu, se explică densitatea corpului (depinde de material). Abordarea substratului este baza biologiei moleculare.
Tipuri de legi științifice
Un tip de clasificare este împărțirea legilor științifice în:
Legile empirice sunt acele legi în care, pe baza observațiilor, experimentelor și măsurătorilor, care sunt întotdeauna asociate cu unele limitat zona realității, se stabilește orice conexiune funcțională specifică. În diferite domenii ale cunoașterii științifice, există un număr imens de legi de acest fel, care descriu mai mult sau mai puțin corect conexiunile și relațiile relevante. Ca exemple de legi empirice, se pot indica cele trei legi de mișcare ale planetelor de I. Kepler, ecuația de elasticitate a lui R. Hooke, conform căreia, la deformații mici ale corpurilor, apar forțe care sunt aproximativ proporționale cu amploarea deformării, la o anumită lege a eredității, conform căreia pisicile siberiene cu ochi albaștrii sunt de obicei surzi în mod natural.
Trebuie remarcat faptul că Legile lui Kepler descriu doar mișcarea observată a planetelor, dar nu indică cauza care duce la o astfel de mișcare. . În schimb, legea gravitației a lui Newton indică cauza și trăsăturile mișcării corpurilor cosmice conform legilor lui Kepler. I. Newton a găsit expresia corectă pentru forța gravitațională care decurge din interacțiunea corpurilor, formulând legea gravitației universale: între oricare două corpuri există o forță de atracție proporțională cu produsul maselor lor și invers proporțională cu pătratul distanței. între ele. Din această lege ca si consecinte se pot deduce motivele pentru care planetele se mișcă neuniform și de ce planetele mai îndepărtate de Soare se mișcă mai încet decât cele mai apropiate de acesta.
Pe exemplul comparării legilor lui Kepler și a legii gravitației universale, trăsăturile legilor empirice și fundamentale, precum și rolul și locul lor în procesul cunoașterii, sunt destul de clar vizibile. Esența legilor empirice este că ele descriu întotdeauna relații și dependențe care au fost stabilite ca urmare a studiului unei sfere limitate a realității. De aceea pot exista în mod arbitrar multe astfel de legi.
În cazul formulării legilor fundamentale, situația va fi cu totul alta. Esența legilor fundamentale este că ele stabilesc dependențe care sunt valabile pentru orice obiecte și procese legate de zona corespunzătoare a realității. Prin urmare, cunoscând legile fundamentale, se pot deriva analitic din ele multe dependențe specifice care vor fi valabile pentru anumite cazuri specifice sau anumite tipuri de obiecte. Pe baza acestei trăsături a legilor fundamentale, judecățile formulate în acestea pot fi reprezentate sub forma unor judecăți apodictice „Este necesar ca...”, iar relația dintre acest tip de legi și regularitățile particulare (legi empirice) derivate din ele vor corespunde, în sensul lor, relației dintre judecățile apodictice și asertive. Tocmai în posibilitatea de a deriva legi empirice din legile fundamentale sub forma consecințelor lor particulare se manifestă principala valoare euristică (cognitivă) a legilor fundamentale. Un exemplu clar al funcției euristice a legilor fundamentale este, în special, ipoteza lui Le Verrier și Adamas cu privire la motivele abaterii lui Uranus de la traiectoria calculată.
Valoarea euristică a legilor fundamentale se manifestă și prin faptul că, pe baza cunoștințelor lor, este posibilă efectuarea unei selecții a diverselor ipoteze și ipoteze. De exemplu, cu sfârşitul XVIII-leaîn. în lumea științifică nu este obișnuit să se ia în considerare aplicațiile pentru invențiile unei mașini cu mișcare perpetuă, deoarece principiul funcționării acesteia (eficiență mai mare de 100%) contrazice legile conservării, care sunt principiile fundamentale ale științei naturale moderne.
Baza clasificării ultimul tip este natura previziunilor rezultate din aceste legi.
O caracteristică a legilor dinamice este că predicțiile care decurg din ele sunt exacte și categoric un anumit caracter. Un exemplu de legi de acest fel sunt cele trei legi ale mecanicii clasice. Prima dintre aceste legi prevede că orice corp în absența forțelor care acționează asupra lui sau cu echilibrarea reciprocă a acestuia din urmă se află în stare de repaus sau mișcare rectilinie uniformă. A doua lege spune că accelerația unui corp este proporțională cu forța aplicată. De aici rezultă că viteza de schimbare a vitezei sau accelerației depinde de mărimea forței aplicate corpului și de masa acestuia. Conform celei de-a treia legi, atunci când două obiecte interacționează, ambele experimentează forțe, iar aceste forțe sunt egale ca mărime și opuse ca direcție. Pe baza acestor legi, putem concluziona că toate interacțiunile corpurilor fizice sunt un lanț de relații cauză-efect predeterminate în mod unic, pe care aceste legi le descriu. În special, în conformitate cu aceste legi, cunoscând condițiile inițiale (masa corpului, mărimea forței aplicate acestuia și mărimea forțelor de rezistență, unghiul de înclinare față de suprafața Pământului), este este posibil să se calculeze cu precizie traiectoria viitoare a oricărui corp, de exemplu, un glonț, proiectil sau rachetă.
Legile statistice sunt legi care prezic cursul evenimentelor doar într-o anumită măsură. probabilități . În astfel de legi, proprietatea sau atributul studiat nu se aplică fiecărui obiect al zonei studiate, ci întregii clase sau populație. De exemplu, când se spune că într-un lot de 1000 de produse 80% îndeplinesc cerințele standardelor, asta înseamnă că aproximativ 800 de produse sunt de înaltă calitate, dar care produse (după cifre) nu sunt specificate.
În cadrul teoriei cinetice moleculare, starea fiecărei molecule individuale a unei substanțe nu este luată în considerare, dar sunt luate în considerare stările medii, cele mai probabile ale grupurilor de molecule. Presiunea, de exemplu, apare din faptul că moleculele unei substanțe au un anumit impuls. Dar pentru a determina presiunea, nu este necesar (și este imposibil) să cunoaștem impulsul fiecărei molecule individuale. Pentru a face acest lucru, este suficient să cunoașteți valorile temperaturii, masei și volumului unei substanțe. Temperatura ca măsură a energiei cinetice medii a multor molecule este, de asemenea, un indicator statistic mediu. Un exemplu de legile statistice ale fizicii sunt legile lui Boyle-Mariotte, Gay-Lussac și Charles, care stabilesc relația dintre presiunea, volumul și temperatura gazelor; în biologie, acestea sunt legile lui Mendel, care descriu principiile transferului trăsăturilor moștenite de la organismele părinte la descendenții lor.
Conform conceptelor mecanicii cuantice, microlumea poate fi descrisă doar probabilistic datorită „principiului incertitudinii”. Conform acestui principiu, este imposibil să se determine simultan cu exactitate locația unei particule și impulsul acesteia. Cu cât este determinată mai precis coordonatele particulei, cu atât impulsul devine mai incert și invers. Din aceasta, în special, rezultă că legile dinamice ale mecanicii clasice nu pot fi folosite pentru a descrie microlumea . Totuși, nedeterminarea microcosmosului în sensul lui Laplace nu înseamnă deloc că este în general imposibil de prezis evenimente în raport cu acesta, ci doar că tiparele microlumii nu sunt dinamice, ci statistice. Abordarea statistică este folosită nu numai în fizică și biologie, ci și în științele tehnice și sociale (un exemplu clasic al acestora din urmă sunt anchetele sociologice).
Când se clasifică cunoștințele științifice teoretice în general și, în special, când se clasifică legile științifice, se obișnuiește să se evidențieze tipurile lor separate. În același timp, semne destul de diferite pot fi folosite ca bază pentru clasificare. În special, una dintre modalitățile de clasificare a cunoștințelor în cadrul științelor naturii este subdiviziunea acesteia în conformitate cu principalele tipuri de mișcare a materiei, atunci când așa-numita. formele „fizice”, „chimice” și „biologice” de mișcare ale acestora din urmă. În ceea ce privește clasificarea tipurilor de legi științifice, acestea din urmă pot fi, de asemenea, împărțite în diferite moduri.
Datorită faptului că pe exemplul acestei clasificări se vede clar cum are loc procesul de trecere a cunoașterii, care există inițial sub formă de ipoteze, la legi și teorii, să considerăm acest tip de clasificare a legilor științifice în mai multe detalii.
Baza împărțirii legilor în cele empirice și fundamentale este nivelul de abstractizare al conceptelor utilizate în ele și gradul de generalitate al domeniului de definiție care corespunde acestor legi.
Legile fundamentale sunt legi care descriu dependențele funcționale care operează în interior volum total tărâmurile lor respective ale realității. Există relativ puține legi fundamentale. În special, mecanica clasică include doar trei astfel de legi. Sfera realității care le corespunde este mega- și macrocosmosul.
Ca exemplu ilustrativ al specificului legilor empirice și fundamentale, putem lua în considerare relația dintre legile lui Kepler și legea gravitației universale. Johannes Kepler, ca rezultat al analizei materialelor pentru observarea mișcării planetelor, pe care le-a colectat Tycho Brahe, a stabilit următoarele dependențe:
planetele se deplasează pe orbite eliptice în jurul soarelui (prima lege a lui Kepler);
- Perioadele de revoluție ale planetelor în jurul Soarelui depind de distanța lor față de acesta: planetele mai îndepărtate se mișcă mai încet decât cele care sunt mai aproape de Soare (a treia lege a lui Kepler).
După afirmarea acestor dependențe, întrebarea este destul de firească: de ce se întâmplă asta? Există vreun motiv care să determine planetele să se miște în acest fel și nu altfel? Dependențele găsite vor fi valabile pentru alte sisteme cerești sau acest lucru se aplică numai sistemului solar? Mai mult, chiar dacă brusc s-a dovedit că există un sistem asemănător cu Soarele, în care mișcarea este supusă acelorași principii, este încă neclar: este un accident sau există ceva în comun în spatele tuturor acestor lucruri? Poate dorința ascunsă a cuiva de a face lumea frumoasă și armonioasă? O astfel de concluzie, de exemplu, poate fi determinată de analiza celei de-a treia legi a lui Kepler, care exprimă într-adevăr o anumită armonie, întrucât aici perioada de revoluție a planului în jurul Soarelui depinde de mărimea orbitei sale.
Natura concret-empirica a legilor lui Kepler se manifesta si prin faptul ca aceste legi sunt indeplinite exact doar in cazul miscarii unui corp in apropierea altuia, care are o masa mult mai mare. Dacă masele corpurilor sunt proporționale, se va observa mișcarea stabilă a articulației în jurul unui centru de masă comun. În cazul planetelor care se mișcă în jurul Soarelui, acest efect este greu de observat, cu toate acestea, există sisteme în spațiu care fac o astfel de mișcare - acesta este așa-numitul. „stele duble”.
Natura fundamentală a legii gravitației universale se manifestă și prin faptul că, pe baza ei, este posibil să se explice nu numai traiectorii destul de diferite ale mișcării corpurilor cosmice, dar joacă și un rol important în explicarea mecanismelor de formare și de formare. evoluția stelelor și a sistemelor planetare, precum și modele ale evoluției Universului. În plus, această lege explică motivele caracteristicilor căderii libere a corpurilor în apropierea suprafeței Pământului.
Această din urmă împrejurare poate fi un obstacol serios în materie de cunoaștere. În cazul în care procesul de cunoaștere nu depășește formularea dependențelor empirice, se vor depune eforturi semnificative pentru o mulțime de cercetări empirice monotone, în urma cărora se vor descoperi din ce în ce mai multe relații și dependențe noi, totuși, valoarea cognitivă va fi semnificativ limitată. Poate doar în cadrul unor cazuri individuale. Cu alte cuvinte, valoarea euristică a unor astfel de studii nu va depăși de fapt granițele formulării judecăților asertorice de forma „Este adevărat că...”. Nivelul de cunoștințe care poate fi atins într-un mod similar nu va depăși afirmația că s-a găsit o altă dependență unică sau justă pentru un număr foarte limitat de cazuri, care din anumite motive este exact aceasta și nu alta.
Trebuie remarcat faptul că conținutul oricărei legi științifice poate fi exprimat prin intermediul unei judecăți în general afirmative de forma „Tot S este P”, cu toate acestea, nu toate judecățile universal afirmative adevărate sunt legi . De exemplu, în secolul al XVIII-lea, a fost propusă o formulă pentru razele orbitelor planetelor (așa-numita regulă Titius-Bode), care poate fi exprimată după cum urmează: R n = (0,4 + 0,3 × 2n) × R o, Unde R o - raza orbitei pământului, n- numărul de planete sistem solarîn ordine. Dacă substituim succesiv argumente în această formulă n = 0, 1, 2, 3, …, atunci rezultatul va fi valorile (razele) orbitelor tuturor planetelor cunoscute ale sistemului solar (singura excepție este valoarea n=3, pentru care nu există nicio planetă pe orbita calculată, ci în schimb există o centură de asteroizi). Astfel, putem spune că regula Titius-Bode descrie destul de precis coordonatele orbitelor planetelor sistemului solar. Cu toate acestea, este cel puțin o lege empirică, de exemplu, similară cu legile lui Kepler? Se pare că nu, deoarece, spre deosebire de legile lui Kepler, regula Titius-Bode nu decurge în niciun fel din legea gravitației universale și nu a primit încă nicio explicație teoretică. Absența unei componente de necesitate, i.e. ceea ce explică de ce lucrurile stau așa și nu altfel, nu ne permite să considerăm atât această regulă, cât și afirmații similare care pot fi reprezentate ca „Toți S sunt P” ca o lege științifică .
Departe de toate științele au atins nivelul de cunoștințe teoretice care permite derivarea analitică a unor consecințe semnificative din punct de vedere euristic pentru cazuri particulare și unice din legi fundamentale. Dintre științele naturii, de fapt, doar fizica și chimia au atins acest nivel. În ceea ce privește biologia, deși în raport cu această știință se poate vorbi și despre anumite legi fundamentale - de exemplu, despre legile eredității - totuși, în general, în cadrul acestei științe, funcția euristică a legilor fundamentale este mult mai modestă. .
Pe lângă împărțirea în „empiric” și „fundamental”, legile științifice pot fi împărțite și în:
Tiparele dinamice sunt atractive prin faptul că se bazează pe posibilitatea unei predicții absolut exacte sau lipsite de ambiguitate. Lumea descrisă pe baza tiparelor dinamice este lume absolut deterministă . O abordare practic dinamică poate fi utilizată pentru a calcula traiectoria mișcării obiectelor din macrolume, de exemplu, traiectoriile planetelor.
Cu toate acestea, abordarea dinamică nu poate fi utilizată pentru a calcula starea sistemelor care includ un număr mare de elemente. De exemplu, 1 kg de hidrogen conține molecule, adică atât de multe încât o singură problemă de înregistrare a rezultatelor calculării coordonatelor tuturor acestor molecule se dovedește a fi evident imposibilă. Din acest motiv, la crearea unei teorii molecular-cinetice, adică o teorie care descrie starea porțiunilor macroscopice ale unei substanțe, s-a ales nu o abordare dinamică, ci statistică. Conform acestei teorii, starea unei substanțe poate fi determinată folosind caracteristici termodinamice medii precum „presiunea” și „temperatura”.
Abordarea statistică este o metodă probabilistă de descriere a sistemelor complexe. Comportamentul unei particule individuale sau al altui obiect în descrierea statistică este considerat nesemnificativ . Prin urmare, studiul proprietăților sistemului în acest caz se reduce la găsirea valorilor medii ale cantităților care caracterizează starea sistemului în ansamblu. Datorită faptului că legea statistică este cunoașterea valorilor medii, cele mai probabile, este capabilă să descrie și să prezică starea și dezvoltarea oricărui sistem doar cu o anumită probabilitate.
Funcția principală a oricărei legi științifice este de a prezice viitorul sau de a restabili starea trecută dintr-o stare dată a sistemului în cauză. Prin urmare, este firesc să ne întrebăm ce legi, dinamice sau statistice, descriu lumea la un nivel mai profund? Până în secolul al XX-lea, se credea că modelele dinamice erau mai fundamentale. Acest lucru se datorează faptului că oamenii de știință credeau că natura este strict determinată și, prin urmare, orice sistem poate fi calculat în principiu cu o acuratețe absolută. Se credea, de asemenea, că metoda statistică, care dă rezultate aproximative, poate fi folosită atunci când acuratețea calculelor poate fi neglijată. . Cu toate acestea, datorită creației mecanica cuantică situatia s-a schimbat.
- Forme și tipuri de proprietate. Codul civil al Federației Ruse privind proprietatea în Rusia Proprietatea publică în Federația Rusă reprezintă: proprietatea statului (include […]
- Curtea de Arbitraj Regiunea Rostov Taxa de stat Codul fiscal al Federației Ruse (partea a doua) Capitolul 25.3. Taxa de stat Articolul 333.17 Plătitorii […] Conceptul de tipuri de impozite și funcții ale impozitelor Impozite: concept, funcții, tipuri. Sistemul fiscal Impozitele reprezintă ponderea principală a veniturilor bugetelor de stat și locale. O taxă este aplicată de stat sau […]
Oamenii de știință de pe planeta Pământ folosesc o mulțime de instrumente pentru a încerca să descrie modul în care funcționează natura și universul în ansamblu. Că ajung la legi și teorii. Care este diferența? O lege științifică poate fi adesea redusă la o afirmație matematică, cum ar fi E = mc²; această afirmație se bazează pe date empirice și adevărul ei, de regulă, se limitează la un anumit set de condiții. În cazul lui E = mc² - viteza luminii în vid.
O teorie științifică caută adesea să sintetizeze un set de fapte sau observații ale unor fenomene specifice. Și în general (dar nu întotdeauna) există o declarație clară și verificabilă despre modul în care funcționează natura. Nu este deloc necesar să reducem teoria științifică la o ecuație, dar reprezintă ceva fundamental despre funcționarea naturii.
Atât legile, cât și teoriile depind de elementele de bază ale metodei științifice, cum ar fi formularea de ipoteze, efectuarea de experimente, găsirea (sau negăsirea) de dovezi empirice și tragerea de concluzii. La urma urmei, oamenii de știință trebuie să fie capabili să reproducă rezultatele dacă experimentul urmează să devină baza unei legi sau teorii general acceptate.
În acest articol, ne vom uita la zece legi și teorii științifice pe care le poți peria chiar dacă nu folosești un microscop electronic cu scanare atât de des, de exemplu. Să începem cu o explozie și să terminăm cu incertitudinea.
Dacă merită să cunoașteți cel puțin o teorie științifică, atunci lăsați-o să explice cum universul a atins starea actuală (sau nu a ajuns la ea). Pe baza studiilor lui Edwin Hubble, Georges Lemaitre și Albert Einstein, teoria Big Bang-ului postulează că universul a început acum 14 miliarde de ani cu o expansiune masivă. La un moment dat, universul a fost închis într-un singur punct și a cuprins toată materia universului actual. Această mișcare continuă până în zilele noastre, iar universul însuși se extinde constant.
Teoria Big Bang a câștigat un sprijin larg în cercurile științifice după ce Arno Penzias și Robert Wilson au descoperit fundalul cosmic cu microunde în 1965. Folosind radiotelescoape, doi astronomi au detectat zgomot cosmic, sau static, care nu se disipă în timp. În colaborare cu cercetătorul de la Princeton, Robert Dicke, perechea de oameni de știință a confirmat ipoteza lui Dicke că Big Bang-ul original a lăsat în urmă radiații de nivel scăzut care pot fi găsite în tot universul.
Legea expansiunii cosmice a lui Hubble
Să-l ținem pe Edwin Hubble pentru o secundă. În timp ce Marea Depresiune făcea furori în anii 1920, Hubble efectua cercetări astronomice inovatoare. Nu numai că a demonstrat că mai există și alte galaxii în afară de Calea Lactee, dar a descoperit și că aceste galaxii se îndepărtează de ale noastre, o mișcare pe care a numit-o retragere.
Pentru a cuantifica viteza acestei mișcări galactice, Hubble a propus legea expansiunii cosmice, alias legea lui Hubble. Ecuația arată astfel: viteză = H0 x distanță. Viteza este viteza de recesiune a galaxiilor; H0 este constanta Hubble sau un parametru care indică rata de expansiune a universului; distanta este distanta dintre o galaxie fata de cea cu care se face comparatia.
Constanta Hubble a fost calculată la sensuri diferite destul de mult timp, însă, în prezent este înghețat la un punct de 70 km/s per megaparsec. Pentru noi nu este atât de important. Important este că legea este o modalitate convenabilă de a măsura viteza unei galaxii în raport cu a noastră. Și mai important, legea a stabilit că Universul este format din multe galaxii, a căror mișcare poate fi urmărită până la Big Bang.
Legile lui Kepler ale mișcării planetare
Timp de secole, oamenii de știință s-au luptat între ei și liderii religioși pe orbitele planetelor, mai ales dacă acestea se învârt în jurul soarelui. În secolul al XVI-lea, Copernic a prezentat conceptul său controversat al unui sistem solar heliocentric, în care planetele se învârt în jurul Soarelui, mai degrabă decât în jurul Pământului. Cu toate acestea, abia după Johannes Kepler, care s-a bazat pe munca lui Tycho Brahe și a altor astronomi, a apărut o bază științifică clară pentru mișcarea planetară.
Cele trei legi ale mișcării planetare ale lui Kepler, dezvoltate la începutul secolului al XVII-lea, descriu mișcarea planetelor în jurul Soarelui. Prima lege, numită uneori legea orbitelor, spune că planetele se învârt în jurul Soarelui pe o orbită eliptică. A doua lege, legea zonelor, spune că linia care leagă planeta de soare formează zone egale la intervale regulate. Cu alte cuvinte, dacă măsurați aria creată de o linie trasată de la Pământ de la Soare și urmăriți mișcarea Pământului timp de 30 de zile, aria va fi aceeași indiferent de poziția Pământului față de origine.
A treia lege, legea perioadelor, vă permite să stabiliți o relație clară între perioada orbitală a planetei și distanța până la Soare. Datorită acestei legi, știm că o planetă care este relativ aproape de Soare, precum Venus, are o perioadă orbitală mult mai scurtă decât planetele îndepărtate precum Neptun.
Legea universală a gravitației
Acest lucru poate fi egal pentru cursul de astăzi, dar în urmă cu mai bine de 300 de ani, Sir Isaac Newton a propus o idee revoluționară: oricare două obiecte, indiferent de masa lor, exercită o atracție gravitațională unul asupra celuilalt. Această lege este reprezentată de o ecuație pe care o întâlnesc mulți școlari în clasele superioare de fizică și matematică.
F = G × [(m1m2)/r²]
F este forța gravitațională dintre două obiecte, măsurată în newtoni. M1 și M2 sunt masele celor două obiecte, în timp ce r este distanța dintre ele. G este constanta gravitațională, calculată în prezent ca 6,67384(80) 10 −11 sau N m² kg −2 .
Avantajul legii universale a gravitației este că vă permite să calculați atracția gravitațională dintre oricare două obiecte. Această abilitate este extrem de utilă atunci când oamenii de știință, de exemplu, lansează un satelit pe orbită sau determină cursul lunii.
legile lui Newton
În timp ce vorbim despre unul dintre cei mai mari oameni de știință care au trăit vreodată pe Pământ, haideți să vorbim despre celelalte legi celebre ale lui Newton. Cele trei legi ale mișcării ale sale formează o parte esențială a fizicii moderne. Și ca multe alte legi ale fizicii, ele sunt elegante în simplitatea lor.
Prima dintre cele trei legi spune că un obiect în mișcare rămâne în mișcare dacă nu este acționat de o forță externă. Pentru o minge care se rostogolește pe podea, forța externă ar putea fi frecarea dintre minge și podea, sau un băiat care lovește mingea în cealaltă direcție.
A doua lege stabilește o relație între masa unui obiect (m) și accelerația acestuia (a) sub forma ecuației F = m x a. F este o forță măsurată în newtoni. Este, de asemenea, un vector, adică are o componentă direcțională. Din cauza accelerației, mingea care se rostogolește pe podea are un vector special în direcția mișcării sale, iar acest lucru este luat în considerare la calcularea forței.
A treia lege este destul de semnificativă și ar trebui să vă fie familiară: pentru fiecare acțiune există o reacție egală și opusă. Adică, pentru fiecare forță aplicată unui obiect de pe suprafață, obiectul este respins cu aceeași forță.
Legile termodinamicii
Fizicianul și scriitorul britanic C.P. Snow a spus odată că un om de știință care nu cunoștea a doua lege a termodinamicii era ca un om de știință care nu citise niciodată Shakespeare. Declarația de acum faimoasă a lui Snow a subliniat importanța termodinamicii și nevoia chiar și ca oamenii departe de știință să o cunoască.
Termodinamica este știința modului în care funcționează energia într-un sistem, fie că este un motor sau nucleul Pământului. Poate fi redus la câteva legi de bază, pe care Snow le-a subliniat după cum urmează:
- Nu poți câștiga.
- Nu vei evita pierderile.
- Nu poți ieși din joc.
Să ne uităm puțin la asta. Ceea ce Snow a vrut să spună că nu poți câștiga este că, deoarece materia și energia sunt conservate, nu poți câștiga una fără să o pierzi pe cealaltă (adică E=mc²). De asemenea, înseamnă că trebuie să furnizați căldură pentru a porni motorul, dar în absența unui sistem perfect închis, o parte de căldură va scăpa inevitabil în lumea deschisă, ceea ce duce la a doua lege.
A doua lege - pierderile sunt inevitabile - înseamnă că, din cauza entropiei în creștere, nu puteți reveni la starea energetică anterioară. Energia concentrată într-un singur loc va tinde întotdeauna către locuri cu concentrație mai mică.
În cele din urmă, a treia lege - nu poți ieși din joc - se referă la cea mai scăzută temperatură posibilă teoretic - minus 273,15 grade Celsius. Când sistemul ajunge la zero absolut, mișcarea moleculelor se oprește, ceea ce înseamnă că entropia va atinge cea mai mică valoare și nici măcar nu va exista energie cinetică. Dar în lumea reală este imposibil să ajungi la zero absolut - doar foarte aproape de acesta.
Puterea lui Arhimede
După ce vechiul grec Arhimede și-a descoperit principiul de flotabilitate, el ar fi strigat „Eureka!” (Găsit!) și a fugit gol prin Syracuse. Asa spune legenda. Descoperirea a fost atât de importantă. Legenda mai spune că Arhimede a descoperit principiul când a observat că apa din cadă se ridică atunci când un corp este scufundat în ea.
Conform principiului de flotabilitate al lui Arhimede, forța care acționează asupra unui obiect scufundat sau parțial scufundat este egală cu masa de fluid pe care o deplasează obiectul. Acest principiu are esenţialîn calculele de densitate, precum și în proiectarea submarinelor și a altor nave oceanice.
Evoluție și selecție naturală
Acum că am stabilit câteva dintre conceptele de bază despre cum a început universul și cum ne afectează legile fizice viata de zi cu zi, să ne uităm la forma umană și să aflăm cum am ajuns în acest punct. Potrivit majorității oamenilor de știință, toată viața de pe Pământ are un strămoș comun. Dar pentru a forma o diferență atât de mare între toate organismele vii, unele dintre ele au trebuit să se transforme într-o specie separată.
În sens general, această diferențiere s-a produs în procesul de evoluție. Populațiile de organisme și trăsăturile lor au trecut prin mecanisme precum mutațiile. Cei cu mai multe trăsături de supraviețuire, cum ar fi broaștele maro care se camuflează în mlaștini, au fost selectați în mod natural pentru supraviețuire. De aici provine termenul de selecție naturală.
Puteți înmulți aceste două teorii cu multe, de multe ori și, de fapt, Darwin a făcut asta în secolul al XIX-lea. Evoluția și selecția naturală explică diversitatea enormă a vieții de pe Pământ.
Teoria generală a relativității
Albert Einstein a fost și rămâne cea mai importantă descoperire care ne-a schimbat pentru totdeauna viziunea asupra universului. Principala descoperire a lui Einstein a fost afirmația că spațiul și timpul nu sunt absolute, iar gravitația nu este doar o forță aplicată unui obiect sau unei mase. Mai degrabă, gravitația are de-a face cu faptul că masa deformează spațiul și timpul însuși (spațiu-timp).
Pentru a înțelege acest lucru, imaginați-vă că traversați Pământul în linie dreaptă, în direcția estică, din emisfera nordică, de exemplu. După un timp, dacă cineva dorește să vă determine cu exactitate locația, veți fi mult la sud și la est de poziția inițială. Acest lucru se datorează faptului că pământul este curbat. Pentru a conduce direct spre est, trebuie să țineți cont de forma Pământului și să conduceți la un unghi ușor spre nord. Comparați o minge rotundă și o foaie de hârtie.
Spațiul este aproape același. De exemplu, va fi evident pentru pasagerii unei rachete care zboară în jurul Pământului că zboară în linie dreaptă în spațiu. Dar, în realitate, spațiul-timp din jurul lor se curbează sub forța gravitației Pământului, determinându-i atât să avanseze, cât și să rămână pe orbita Pământului.
Teoria lui Einstein a avut un impact uriaș asupra viitorului astrofizicii și cosmologiei. Ea a explicat o mică și neașteptată anomalie pe orbita lui Mercur, a arătat cum se îndoaie lumina stelelor și a pus bazele teoretice pentru găurile negre.
Principiul incertitudinii Heisenberg
Expansiunea relativității a lui Einstein ne-a învățat mai multe despre modul în care funcționează universul și a ajutat la stabilirea bazelor fizicii cuantice, ceea ce duce la o jenă complet neașteptată a științei teoretice. În 1927, realizarea că toate legile universului sunt flexibile într-un anumit context a condus la descoperirea uluitoare a savantului german Werner Heisenberg.
Postulând principiul său de incertitudine, Heisenberg și-a dat seama că era imposibil să cunoască două proprietăți ale unei particule simultan cu un nivel ridicat de precizie. Puteți cunoaște poziția unui electron cu un grad înalt acuratețea, dar nu impulsul său și invers.
Mai târziu, Niels Bohr a făcut o descoperire care a ajutat la explicarea principiului Heisenberg. Bohr a descoperit că electronul are calitățile atât ale unei particule, cât și ale unei unde. Conceptul a devenit cunoscut sub numele de dualitate val-particulă și a stat la baza fizicii cuantice. Prin urmare, atunci când măsurăm poziția unui electron, îl definim ca o particulă într-un anumit punct din spațiu cu o lungime de undă nedefinită. Când măsurăm impulsul, considerăm electronul ca o undă, ceea ce înseamnă că putem cunoaște amplitudinea lungimii sale, dar nu și poziția.
„O lege științifică este o afirmație (enunț, judecată, propoziție) care are următoarele caracteristici:
1) este adevărat numai în anumite condiţii;
2) în aceste condiții, este adevărat întotdeauna și pretutindeni fără nicio excepție (o excepție de la lege care confirmă legea este un nonsens dialectic);
3) condițiile în care o astfel de afirmație este adevărată nu se realizează niciodată pe deplin în realitate, ci doar parțial și aproximativ.
Prin urmare, nu se poate spune literal că legile științifice se găsesc în realitatea studiată (descoperită). Ele sunt inventate (inventate) pe baza studiului datelor experimentale în așa fel încât să poată fi apoi utilizate în obținerea de noi judecăți din aceste judecăți despre realitate (inclusiv pentru predicții) într-un mod pur logic. Prin ele însele, legile științifice nu pot fi confirmate și nu pot fi infirmate empiric. Ele pot fi justificate sau nu, în funcție de cât de bine sau de prost îndeplinesc rolul de mai sus.
Luați, de exemplu, următoarea afirmație: „Dacă într-o instituție o persoană este plătită mai mult pentru aceeași muncă decât într-o altă instituție, atunci persoana va merge să lucreze în prima dintre ele, cu condiția ca pentru el să lucreze în aceste instituții nu diferă în nimic în afară de salariu”. Partea expresiei de după cuvintele „cu această condiție” stabilește condiția legii. Evident, nu există locuri de muncă care să fie la fel în toate, în afară de salariu. Există doar o oarecare aproximare a acestui ideal din punctul de vedere al acestei sau aceleia persoane. Dacă sunt cazuri când o persoană merge să lucreze într-o instituție în care salariul este mai mic, atunci nu infirmă afirmația în cauză. În astfel de cazuri, evident, condiția legii nu este îndeplinită. Se poate chiar ca, în realitatea observată, oamenii să aleagă întotdeauna să lucreze în instituții cu salarii mai mici. Și acest lucru nu ar trebui interpretat ca un indicator al erorii afirmației noastre. Acest lucru se poate datora faptului că, în astfel de instituții, alte circumstanțe de muncă sunt mai acceptabile (de exemplu, orele de lucru mai scurte, volumul de muncă mai mic, există posibilitatea de a face o parte din propria afacere). Într-o astfel de situație, declarația din întrebarea poate fi exclusă din numărul de legi științifice ca inoperante, inutilă.
Din cele spuse, ar trebui să fie clar că o afirmație care generalizează pur și simplu rezultatele observațiilor nu poate fi considerată o lege științifică.
De exemplu, o persoană care a trebuit să treacă prin lanțul de comandă și să-i observe pe șefi tip diferit, poate concluziona: „Toți șefii sunt apucători și carierişti”. Această afirmație poate fi sau nu adevărată. Dar nu este o lege științifică, pentru că nu sunt specificate condițiile. Dacă condițiile sunt oricare sau indiferente, acesta este un caz special al condițiilor, iar acest lucru trebuie indicat. Dar dacă condițiile sunt indiferente, atunci orice situație va da un exemplu de condiții complet realizabile de acest fel, iar conceptul de lege științifică nu poate fi aplicat în acest caz.
De obicei, ca condiții, acele condiții sunt fixate în sensul menționat mai sus, dar doar unele fenomene specifice care pot fi efectiv observate. Să luăm, de exemplu, următoarea afirmație: „În cazul producției în masă a produselor, calitatea acesteia este redusă, cu condiția să existe un management mediocru al acestei ramuri de producție, nu există responsabilitate personală pentru calitate și interes personal pentru menținerea calității. " Aici condiția este formulată în așa fel încât exemple de astfel de condiții pot fi date în realitate. Și posibilitatea cazurilor în care producția în masă a produselor este asociată cu o creștere a calității sale nu este exclusă, deoarece unele alte motive puternice nespecificat în condiție. Asemenea afirmații nu sunt legi științifice. Acestea sunt pur și simplu afirmații generale care pot fi adevărate sau false, pot fi susținute de exemple și infirmate de acestea.
Vorbind despre legile științifice, trebuie să facem distincția între ceea ce se numesc legile lucrurilor înseși și afirmațiile oamenilor despre aceste legi.
Subtilitatea acestei distincții constă în faptul că știm despre legile lucrurilor doar prin formularea unor enunțuri, în timp ce percepem legile științei ca o descriere a legilor lucrurilor. Cu toate acestea, distincția aici poate fi făcută destul de simplu și clar. Legile lucrurilor pot fi scrise într-o varietate de mijloace lingvistice, inclusiv afirmații precum „Toți bărbații sunt înșelatori”, „Dă un pumn în nas unei iape, ea își va flutura coada”, etc., care nu sunt legi științifice. Dacă într-o lege științifică separăm partea sa principală de descrierea condițiilor, atunci această parte principală poate fi interpretată ca fixând legea lucrurilor. Și în acest sens, legile științifice sunt afirmații despre legile lucrurilor.
Dar evidențierea legilor științifice ca forme lingvistice speciale este o orientare complet diferită a atenției în comparație cu chestiunea legilor lucrurilor și a reflectării lor. Asemănarea frazeologiei și aparenta coincidență a problemelor creează aici dificultăți care sunt complet inadecvate banalității însăși esenței problemei.
Făcând distincția între legile științifice și legile lucrurilor, trebuie să distingem, evident, consecințele ambelor. Consecințele primelor sunt afirmații deduse din ele după reguli generale sau speciale (acceptate doar într-o știință dată). Și sunt și legi științifice (deși derivate din cele din care sunt derivate). De exemplu, este posibil să se construiască o teorie sociologică în care, din anumite postulate despre dorința unui individ de iresponsabilitate față de acțiunile sale față de alți indivizi care sunt alături de el în relație cu comunitatea, vor fi derivate afirmații despre tendința indivizilor de a fi nesigur (nu păstrați un cuvânt dat, nu păstrați secretul altcuiva, pierdeți timpul altora).
Consecințele legilor lucrurilor, fixate de legile științei, nu sunt legile lucrurilor, ci anumite fapte ale realității însăși, la care se referă legile științifice. Să luăm, de exemplu, legea conform căreia există tendința de a numi oamenii cei mai inteligenți și talentați, ci cei mai mediocri și proști medii, dar care sunt pe plac autorităților în alte privințe și care au legături potrivite. , la posturi de conducere. Consecința sa este că într-un anumit domeniu de activitate (de exemplu, în instituțiile de cercetare, în institutii de invatamant, în organizațiile de artă managerială etc.) pozițiile de conducere în cele mai multe cazuri (sau cel puțin des) sunt ocupate de oameni proști și mediocri din punct de vedere al intereselor de afaceri, dar vicleni și duși din punctul de vedere al intereselor de carieră. .
Oamenii la fiecare pas se confruntă cu consecințele legilor sociale. Unele dintre ele sunt percepute subiectiv ca accidente (deși în mod strict logic conceptul de aleatorie nu este deloc aplicabil aici), unele sunt surprinzătoare, deși apar cu regularitate. Cine nu a auzit și nici măcar nu a vorbit despre numirea unei anumite persoane într-o funcție de conducere: cum a putut fi numit un astfel de ticălos într-un post atât de responsabil, cum i-ar fi putut fi încredințat unui asemenea cretin așa ceva etc. Dar ar trebui să fii surprins nu de aceste fapte, ci de acelea când oamenii inteligenți, onești și talentați ajung în poziții de conducere. Aceasta este într-adevăr o abatere de la lege. Dar nici nu este o coincidență. Nu aleatoriu, nu în sensul că este firesc, ci în sensul că conceptul de aleatorie este din nou inaplicabil aici. Apropo, expresia „post responsabil” este absurdă, pentru că toate postările sunt iresponsabile, sau are sens doar o indicație a rangului înalt al postului.
Zinoviev A.A., Înălțimi de căscat / Lucrări adunate în 10 volume, Volumul 1, M., „Tsentrpoligraf”, 2000, p. 42-45.