什么是科学定律?

作者: Richard DeWitt

来源: 《世界观:现代人必须要懂的科学哲学和科学史》

发布日期: 2018-12-13

本文探讨了科学定律的定义及其在科学中的重要性,分析了科学定律与自然规律的区别,并讨论了科学定律的近似描述性质及其反映世界深层次特点的可能性。

从17世纪开始,科学定律的概念在科学中所扮演的角色变得越来越重要。例如,开普勒行星运动定律、牛顿运动定律,以及牛顿对万有引力定律的描述。这些定律似乎抓住了物理现象的一些根本性因素,对这些定律的探索和提炼归纳自17世纪科学革命以来一直是科学的重要组成部分。

但是,科学定律是什么?当我们开始探讨这个问题时,很快就会遇到一些让人深感困惑的命题,而这样的情形十分常见。

为解决这些命题以及其他围绕在科学定律周围的命题,人们进行了很多尝试,这些尝试都带来了一系列相当复杂的主张、论据、反论据、反主张以及类似的东西,这种情形在过去40年左右的时间里尤为突出。有一点很明确,尽管很多不同观点的支持者进行了几十年的争论,其中不乏知识渊博、能言善辩之人,但是,对于“科学定律是什么”或“怎样对科学定律进行界定”的问题,仍然没有达成共识。

哲学家一直乐于对科学定律和自然规律进行区分,在过去50年中尤为如此。关于两者之间的区别,已经有很多文献说明,不过接下来将是对这个区别的一个简要总结。我们通常所认为的科学定律(比如先前提到的例子),通常都只是近似地描述了物体的运转模式。举个例子,开普勒第二定律只是描述了在一个二天体体系中,也就是如果这个体系中只存在一颗行星和太阳,那么行星将会沿怎样的轨道运行。

在实际的太阳系中,所有行星都受到各种因素的影响,包括其他行星的万有引力影响,因此,开普勒第二定律只是对行星运行轨道进行了非常近似的描述。

然而,由于像开普勒第二定律这样的科学定律通常都已经非常接近物体的运转模式了,因此通常都认为“这些定律尽管只是近似的描述,但仍然从某种程度上反映了世界某些深层次的特点”,而由科学定律所反映的世界更深层次的特点有可能就被认为是自然规律。因此,粗略地说,通常都将自然规律定义为“负责宇宙运转的宇宙基本特点”,而将科学定律看作是近似地反映了这些自然规律的定律。

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