什么是科学定律?谁制定它(老贾:在英文中,定律与法律是同一个词),谁遵守它?谁使用它,伟大的思想家还是实际工程师?
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定律这个词(老贾:英文中的法律)有误导性。科学中用它表示人们发现的,看起来非常普遍,由于简单与重要而引起我们兴趣的关系或对事物行为的描述。
(老贾:这就是为什么不会把二级或三级结论称为定律)
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有时候,物理学家会给发现的关系冠以别的称号:“原理”或“法则”,甚至就使用老老实实的词语“关系”。
比如,能量守恒原理(老贾:许多书上也叫能量守恒定律),量子法则,质能关系式E=mc^2。
定律,原理,法则——目前你可以把这些看成是一个意思。
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不幸的是,科学家会说,“……遵从……定律。”科学定律不会像警察一样命令大自然。我们也不应当用它们去“解释”使科学家总结出它们的观察结果。(老贾:比如,科学家观察到物体在光滑平面上滑动很长距离等等,提炼出惯性定律,所以,不能再用惯性定律解释物体在光滑平面上滑动的现象。)
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不能把定律当成是从天上来的,用它们去解释实验。它们自身就来自实验。
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我们寻找定律时的全部做法,都是人为的。我们整理出的大自然,只不过是我们观念里的大自然。我们的定律是人造的,因为我们做出一些假设,以符合我们的愿望。
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科学中的一部分简单性,是我们自己创造出来的;我们并未强迫自然遵守一个简单模型,但是我们确实强迫我们对自然的描述要简单。
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在讨论胡克定律“伸长量与拉力成正比”时,我们不应该问,“那个说法对吗?”而应该问,“事实与那个说法符合到什么程度?许多形状的许多种物质都遵循它吗?它适用于小的伸长范围还是大的伸长范围?”
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(按照一种观点)物理定律很像是铁路上固定不变的时刻表。
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在学这门课的过程中,你们应当对定律特别注意,对每个定律给予批判性的欢迎,并期盼着当不同定律互相结合时,你可以亲眼见证科学的成长。