Закон природы: Законы природы

Законы природы — православная энциклопедия «Азбука веры»

5 ступеней веры

• Законы при­роды свт. Игна­тий (Брян­ча­ни­нов)
• Почему Библия не гово­рит о зако­нах при­роды свт. Нико­лай Серб­ский
• Весьма полез­ное слово о вере, и о законе при­роды, и о Святом Духе свт. Иоанн Зла­то­уст
• Весьма полез­ное слово о вере, и о законе при­роды, и о Святом Духе
• Чудеса и законы при­роды Клайв Льюис
• Законы при­роды и нрав­ствен­но­сти еп. Алек­сандр (Миле­ант)
• Правда ли, что чудеса не могут совер­шаться потому, что они нару­шали бы законы при­роды? сщмч. Арка­дий (Осталь­ский)
• Запре­щают ли законы при­роды чудеса? С.Л. Худиев

Зако́ны приро́ды — сово­куп­ность объ­ек­тивно суще­ству­ю­щих зако­нов, дей­ству­ю­щих в види­мом мире (физи­че­ских, хими­че­ских, био­ло­ги­че­ских и др.), обу­слов­ли­ва­ю­щих бытие и раз­ви­тие как отдель­ных Божьих тво­ре­ний, так и всего мира в целом; законы миро­устрой­ства.

Законы при­роды — законы Божьи?

В стро­гом зна­че­нии тер­мина под Божьим зако­ном обычно под­ра­зу­ме­ва­ется закон, направ­лен­ный на духовно-нрав­ствен­ное пре­об­ра­же­ние чело­века, упо­доб­ле­ние Богу.

Во вре­мена Вет­хого Завета такой рели­ги­озно-нрав­ствен­ный закон был пре­по­дан Изра­илю. С При­ше­ствием в мир Сына Божьего, совер­ше­нием им Искуп­ле­ния чело­века закон Божий был пре­по­дан Единой и Истин­ной Церкви. К испол­не­нию этого закона (а он под­ра­зу­ме­вает при­об­ще­ние к Церкви) при­званы все люди, вне зави­си­мо­сти от их наци­о­наль­ной, реги­о­наль­ной, соци­аль­ной, поло­вой или иной при­над­леж­но­сти.

Законы при­роды, как уста­нов­лен­ные Твор­цом, тоже можно опре­де­лить как Боже­ствен­ные. Они рас­про­стра­ня­ются не только на людей, но и на весь мир. В отли­чие от нрав­ствен­ного закона их соблю­де­ние или несо­блю­де­ние людьми не зави­сит от сво­боды про­из­во­ле­ния так, как зави­сит испол­не­ние духовно-нрав­ствен­ных норм. Скажем, закон при­тя­же­ния дей­ствует и на чело­века, и на без­душ­ный камень. Хочет чело­век или не хочет, но он под­вер­жен дей­ствию этого закона, не может взять его и отме­нить.

Утвер­жде­ние мате­ри­а­ли­стов, что нали­чие зако­нов при­роды можно объ­яс­нить исходя из есте­ствен­но­на­уч­ного знания (без опоры на учение о Творце мира) в дей­стви­тель­но­сти осно­вано не на науке, а на вере в веч­ность и само­быт­ность мате­рии.

Наука может иссле­до­вать содер­жа­ние зако­нов при­роды (выяв­лять мате­ма­ти­че­ские, хими­че­ские или иные зако­но­мер­но­сти), но ника­кая наука, опи­ра­ясь на ате­изма, не в силах объ­яс­нить пер­во­при­чину их про­ис­хож­де­ния, при­чину их посто­ян­ства.

Напро­тив, долж­ное, не пред­взя­тое, ответ­ствен­ное отно­ше­ние уче­ного к резуль­та­там науч­ных иссле­до­ва­ний окру­жа­ю­щего может при­ве­сти его к пра­виль­ному выводу о Едином Зако­но­да­теле, Едином Творце и Миро­пра­ви­теле. Соб­ственно, именно на созер­ца­нии мира осно­вано пости­же­ние есте­ствен­ного Боже­ствен­ного откро­ве­ния (см. подроб­нее: Что такое есте­ствен­ное откро­ве­ние Божие и есте­ствен­ное бого­по­зна­ние?).

Про­ти­во­ре­чат ли чудеса зако­нам при­роды?

Сергей Худиев

Когда гово­рят «чудеса про­ти­во­ре­чат зако­нам при­роды», путают две вещи.

Первое: мы живем в высо­ко­упо­ря­до­чен­ном мире, где бла­го­ра­зумно ожи­дать, что при­рода ведет себя сооб­разно опре­де­лен­ным зако­нам, если вода 1000 раз заки­пела при 100 гра­ду­сах, то и на 1001 она заки­пит. Наука обра­ща­ется именно к этой упо­ря­до­чен­но­сти мира.

Второе: мир закрыт, то есть не суще­ствует каких-либо сил за его пре­де­лами, кото­рые могли бы вме­ши­ваться в про­ис­хо­дя­щие внутри него собы­тия.

Тезис первый под­твер­жда­ется всем нашим опытом — мир упо­ря­до­чен, более того, упо­ря­до­чен строго таким обра­зом, что в нем воз­можна жизнь. Все­лен­ная выгля­дит уди­ви­тельно слож­ной и при этом тща­тельно сба­лан­си­ро­ван­ной и точно настро­ен­ной, чтобы под­дер­жи­вать усло­вия, необ­хо­ди­мые для нашего суще­ство­ва­ния.

Из этой упо­ря­до­чен­но­сти, однако, никак не сле­дует тезис номер два (мир закрыт от вме­ша­тельств извне). Не суще­ствует ника­кой логи­че­ской связи между упо­ря­до­чен­но­стью и закры­то­стью. «Чудес не бывает» — это просто миро­воз­зрен­че­ская уста­новка, и мы не можем ее дока­зать или опро­верг­нуть, ссы­ла­ясь на данные есте­ствен­ных наук, поскольку есте­ствен­ные науки в прин­ципе имеют дело с упо­ря­до­чен­ными, повто­ря­ю­щи­мися явле­ни­ями, а не с экс­тра­ор­ди­нар­ными внеш­ними вме­ша­тель­ствами. Чудеса не про­ти­во­ре­чат науке и не под­твер­жда­ются ей. Они просто нахо­дятся вне сферы ее ком­пе­тен­ции. Можно ска­зать, что упо­ря­до­чен­ность мира скорее побуж­дает к при­зна­нию воз­мож­но­сти чудес – сами законы при­роды ука­зы­вают на Зако­но­да­теля, и нет ничего несо­об­раз­ного в том, чтобы при­знать, что тот же, Кто явля­ется Твор­цом порядка, явля­ется и Твор­цом чудес.

Цитаты о законе при­роды

«Если при­ве­сти ана­ло­гию из про­грам­ми­ро­ва­ния, то Богом была создана система, в кото­рой у людей права поль­зо­ва­те­лей, а у Него Самого — права супер­поль­зо­ва­теля. И то, что выгля­дит для чело­века, как нару­ше­ние зако­нов при­роды не гово­рит о том, что Бог про­ти­во­ре­чит Сам Себе, когда решает напря­мую вме­шаться в те или иные собы­тия (вос­поль­зо­ваться пра­вами супер­поль­зо­ва­теля)».
Евге­ний Михай­лов

«Чудеса не пред­по­ла­гают совер­шен­ного пре­вра­ще­ния зако­нов при­роды, но только про­из­ве­де­ние таких явле­ний, кото­рые не могут быть изъ­яс­ня­емы этими зако­нами. Если и чело­век, по своей сво­боде, может про­из­во­дить неко­то­рые пере­мены в обык­но­вен­ном тече­нии вещей, не нару­шая их корен­ных зако­нов; тем паче это воз­можно для Творца все­лен­ной. Законы при­роды суть самые лучшие для дости­же­ния обык­но­вен­ных, все­об­щих целей, но этим еще не исклю­ча­ются чудеса, как сред­ства к дости­же­нию целей высших».

свт. Инно­кен­тий Хер­сон­ский

Философское исследование понятия закона природы Текст научной статьи по специальности «Философия, этика, религиоведение»

Шустова О. Б. Философское исследование понятия закона природы // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. — 2016. -№1(4) январь-март. — URL http://e-journaLomgau.ru/index.php/2016-god/4/25-statya-2016-1/260-00087. — ISSN 2413-4066

УДК 113

Шустова Ольга Борисовна

Кандидат философских наук, доцент ФГБОУВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected]

Философское исследование понятия закона природы

Аннотация: В статье представлен образец гносеологического анализа понятия «закон природы» и его взаимосвязь с объяснительной функцией. Проведен критический анализ различных интерпретаций понятия «закон природы», в частности наделение статусом закона причинных условий прошлого на основе умозрительных построений. Впервые показано, что неопределенность термина «закон природы» часто приводит к его некорректному использованию.

Ключевые слова: закон, закон природы, научное объяснение, ненаблюдаемая причина.

Научное объяснение возможно лишь в том случае, если в его основе лежат объективные факты и законы. Поэтому в современной науке принято широкое использование понятия закона. Понятие «закон» с точки зрения науки и философии означает необходимое, существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями в природе и обществе [1, с. 390] В науке существуют понятия эмпирического и теоретического законов. Эмпирические законы показывают, что происходит, а теоретические пытаются объяснить как это могло произойти [2].

Однако в настоящее время ряд ученых-фил ософов, исследуя веками сформировавшееся понятие закона, приходят к выводу о необходимости пересмотра данного понятия. Поскольку «ситуация указывает на высокую неопределённость в понимании закона, имеющую место в науках и философии, в результате чего фундаментальной науке предстоит либо отказаться от категории закона, либо перейти к формированию его новой парадигмы» [3 а 213]. На наш взгляд возникла необходимость рассмотрения сущности философской категории закона на примере законов природы. Общепринятым является тот факт, что открытие законов природы позволяет человеку в некоторой степени изменять окружающую реальность по своему усмотрению. Кроме того, знаменитый канадский патолог Г. Селье писал, что «изучение законов Природы, нередко предпринимаются потому, что это возвышает нас над заботами повседневной жизни, приносит нам умиротворение, безмятежность и счастье. Тайна Природы, открытая однажды, постоянно обогащает человечество в целом» [4].

Исторический анализ понятия закона природы показывает, что само отношение к данному понятию складывалось неоднозначно. В Средние века «законами природы» признавалось то, что сказано в Священном Писании, и для объективных законов мест не оставалось. В Новое время напротив, законам природы отдавалось предпочтение и считалось, что всё можно объяснить рационально. Позитивизм XIX в. считал главной

задачей науки не открытие законов, а накопление и систематизацию фактов. Наука ХХв. поставила задачу открыть как можно больше законов природы и тем самым установить над ней окончательное господство.

В настоящее время широко распространено мнение, что все законы природы основаны на реальных наблюдениях и экспериментах. В эмпирических законах этот принцип соблюдается (законы механики, генетики). Эмпирические законы — особый вид отношений между состояниями или свойствами, для которых характерно временное или пространственное постоянство. Кроме того, ряд философских исследований приводит к выводу, что закон — это не только статичное, но и динамичное понятие: Если реальный объект не взаимодействует с окружением, то он оказывается, в принципе, не наблюдаем, его всё равно, что нет. Значит, естественный закон должен одновременно подразумевать и какие-то перемены. Закон это … осмысленная, системная характеристика процесса» [3 с. 214].

Не учитывая этой важной характеристики закона, невозможно понять разницу, к примеру, между гипотезой Дарвина и физиологической теорией Павлова [5, с. 42] В данном случае мы сталкиваемся с переплетением двух понятий — «закон» и «теория» как попытка обобщения эмпирических и теоретических данных. Авторы причисляют их к описательным эмпирическим теориям, поскольку задачей их является вскрытие определенных закономерностей, а именно: рефлекторный характер закономерностей выделения желудочного сока у животных в одном случае и закономерностей видообразования в другом. Однако между этими двумя парадигмальными установками наблюдается огромная разница.

Эмпирически обоснованная теория Павлова действительно соответствует статусу научного закона, поскольку поддается проверке на животном или человеке. И она же, выражаясь словами К. Поппера, может служить ориентиром для проверки других научных теорий в области физиологии. Гипотеза же Дарвина, не может рассматриваться в качестве эмпирического либо теоретического закона, поскольку якобы существующие «факты и артефакты в её пользу» не вписываются во взаимодействие и системности процесса здесь не наблюдается. Правда, ученые-эволюционисты пытаются придать процессный характер и системность Дарвиновской гипотезе, соединяя её с генетикой [6, с.42].

В среде ученых-естественников бытует мнение, что наука должна давать объяснения через законы природы. Так М. Рьюз предлагает такой взгляд на науку, который рассматривает «объяснения посредством законов природы» в качестве демаркационного критерия науки от ненауки [7. с.30]. Однако то, что часто объявляется «законом природы», чаще всего является ссылкой на причинные условия прошлого. И такие ссылки часто объясняют конкретные событие лучше, чем природная закономерность. Например, законы не могут быть приравнены к объяснениям Дарвиновской эволюции или гипотезы Опарина, поскольку обе эти парадигмы основаны на подробной истории причин с использованием гипотетических событий прошлого. Таким образом, главную функцию объяснения различных природных явлений выполняют постулированные причинные события и модели прошлого, а вовсе не законы [8, с. 14].

Известный философ науки Л. Лаудан считает: «Если бы наука в действительности обязана была давать объяснения через законы природы, то за её пределами оказались бы все фундаментальные законы физики, которые математически описывают, но не объясняют явления» [9, с. 354]. У. Элстон считает, что приравнивать закон к объяснению или причине значит «совершать вопиющую категориальную ошибку» [10, с. 17]. А.Н. Уайтхед также считает, что «Закон природы — это просто наблюдаемая устойчивость некоторого образца, по которому последовательно сменяются отношения объектов природы; закон является только описанием» [11, с. 513]. Исходя из этого определения, можно прийти к выводу, что законы природы исключают развитие. Поэтому возникает вопрос о том, как совместить законы природы с гипотезой глобального эволюционизма.

Что касается теоретических законов, то, хотя они и претендуют на объяснения, даже с применением формальной системы, реально мало что объясняют, поскольку опираются на идеализированные объекты, например закон Харди-Вайнберга. Это закон популяционной генетики, говорящий о том, что в популяции бесконечно большого размера, в которой не действует отбор, не идет мутационный процесс, отсутствует обмен особями с другими популяциями, не происходит дрейф генов, и все скрещивания случайны. Сколько бы мы не анализировали этот закон языком математики, в реальности мы не получим идеализированного объекта — неограниченно большую популяцию со свободным скрещиванием особей.

В некоторых случаях, как показывает пример популяризации «биогенетического закона» Мюллера-Геккеля или гипотезы Опарина, теоретики могут обойтись и без формализованной системы и опираться только на умозрительные построения, также являющиеся плодом идеализированного воображения.

Также существует мнение, что «высокоупорядоченные объективные законы, существующие во Вселенной, должны либо приниматься как бессмысленная и необъяснимая реальность (наука не может объяснить их даже в принципе), либо объясняться также как любое явление упорядоченности, — как следствие разумного замысла» [12, с.14].

Таким образом, данная философская позиция постулирует Разумный Замысел как эмпирически ненаблюдаемый метафизический причинный фактор в объяснении происхождения законов природы. Неопределенность в понимании понятия закона приводит к тому, что в области эволюционного направления в биологии широко используются «семантические доказательства» в виде искусственно придуманных терминов: «ароморфоз», «архаллаксис», «анаболия», «горотелия», «тахителия» и другие [13, с. 136]. Все вышеупомянутые термины — это теоретические постулаты, которые делают возможным определенную интерпретацию биологических данных. Они также позволяют комбинировать понятия, строить умозрительные конструкции в виде «сценариев», подгонять под имеющиеся факты и наделять их статусом «закона», который, якобы «объясняет» механизм того или иного природного явления. По меткому замечанию С. Гоулда, это «метод выведения истории из её результатов» [14.с. 65].

Чаще же всего использование понятия «закон природы» вообще не предполагает попыток раскрытия механизма развития, а просто подменяется констатацией эмпирически наблюдаемых фактов: миграции птиц, смену времен года, особенности строения живых организмов и многое другое. Любой природный процесс или явление — это уже априори «закон природы».

Таким образом, данное понятие становится универсальной формулировкой, попыткой объяснить любое природное явление и придать ему соответствующую интерпретацию в рамках методологического натурализма. В то время как вышеупомянутое постулирование Разумного Замысла сторонниками натурализма не принимается, как эмпирически необоснованное. И это несмотря на то, что словосочетания «закон природы» и «закон Разумного Замысла» с точки зрения гносеологии друг от друга практически неотличимы. Ведь оба выражения можно заменить другими, нейтральными, к примеру: «таков порядок вещей» или «так задумано» и тому подобными словосочетаниями. Вспомним Г. Гегеля и его знаменитую фразу: «Все действительное разумно, все разумное действительно». Этой фразой он поясняет, что «совершенно необходимо предположить реальность некоего разума, намного более совершенного, чем человеческий, который и привел все материальное в состояние целесообразности и гармонии» [15, с. 201]. То есть, если есть Закон, то должен быть и Законодатель. По словам известного современного философа А.Л. Никифорова «Явления природы лишены смысла, ибо не созданы человеком, поэтому их нельзя понять. … В рамках религиозного миросозерцания, понять явление природы — значит открыть его божественный смысл. Но как говорить о понимании природы, оставаясь на материалистической позиции?» [16 с. 183].

Таким образом, неопределенность термина «закон природы» часто п риводит к его некорректному использованию, что ведет к явному конфликту в научном познании. Путаются или смешиваются понятия эмпирического и теоретического закона, не учитывается системная характеристика процесса. Наделяются статусом закона причинные условия прошлого, умозрительные построения и семантические изобретения в области некоторых научных направлений. Ученые часто используют вышеупомянутые приёмы, выдавая их за естественные законы природы, для того, чтобы повысить правдоподобность своих объяснений. Это приводит к тому, что понятие закона природы подвергается различным интерпретациям. Именно частые смены интерпретаций приводят к тому, что вместо закона получаем хаос деклараций [3.c. 219]. Тем самым некорректное использование термина «закон природы» приводит в обществе к недоверию и разочарованию в науке. Если сто лет назад ссылка на закон природы была вполне достаточна для объяснения любого природного явления, то в настоящее время просвещенные массы жаждут рациональных обоснований этих явлений. По высказыванию А. Бергсона «нет универсального биологического закона, который мог бы без изменений, автоматически прилагаться ко всякому живому существу» [17 с. 51]. Здесь можно поспорить с философской знаменитостью, вспомнив, что основная фундаментальная идея, берущая начало в биологии — это идея развития. По мнению Б. Рассела «По мере того как человечество интеллектуально развивалось, его привычки к выводам постепенно приближались к согласию с законами природы, которые сделали эти привычки чаще источником истинных ожиданий, чем ложных. Образование привычек к выводам, которые ведут к истинным ожиданиям, является частью того приспособления к среде, от которого зависит биологическое выживание» [18]. Еще Сенека писал о том, что приспособление является главным природным даром всех живых существ [19, с. 314]. Однако факт существования этих законов природы на всех этапах организации живой материи не объясняет их источника. Отсюда следует вывод о необходимости дальнейшего гносеологического анализа понятия закона природы и его функций как исследовательских, так и мировоззренческих, а также роли законов в рациональном познании.

Ссылки на источники:

1. Новый энциклопедический словарь, -М.: Рипол Классик, 2006.- С. 390.

2. Шустова, О.Б. О критериях научности в эмпирическом и теоретическом знании /О. Б.Шустова, Г.Н. Сидоров // Современные проблемы науки и образования. — 2013. — № 2.-С. 465. [Электронный ресурс] URL: http://www.science-education.ru/108-8881/

3. Разумов, В.И. К новой парадигме закона. / В.И. Разумов, В.П. Сизиков В.П.

//Вестник Омского университета. — 2012. — № 2. — С. 213 — 219.

4. Селье Г. От мечты к открытию. Гл.1. Почему люди занимаются наукой? Бескорыстная любовь к природе и правде. [Электронный ресурс] http://www.bibliotekar.ru/otkrytiya/3.htm

5. Грушевицкая, Т. Г. Концепции современного естествознания: / Т.Г. Грушевицкая, А.П. Садохин А. П. Учебное пособие — М.: Высшая школа, 1998. — 383 с.

6. Шустова, О.Б. Синтетическая теория эволюции как мифология ХХ в / О.Б. Шустова, Г.Н. Сидоров //Вестник Омского университета, 2009. — № 3. — С. 42 — 44.

7. Ruse, M. A Philosopher’s Day in Court, in But Is It Science? / M. Ruse //ed. by M. Ruse //Buffalo, N.Y.: Prometheus Books, 1988. pp. 13 — 38.

8. Meyer, S.C. Of Clues and Causes: A Methodological Interpretation of Origin of Life Studies / S C. Meyer // Ph. D. thesis, Cambridge University, 1990. p. 125

9. Laudan, L. Science at the Bar — Causes for Concern / L. Laudan //Buffalo, N.Y.: Prometheus Books, 1988. p. 354.

10. Alston, W. P. The Place of Explanation of Particular Facts in Science / W. P. Alston // Philosophy of Science 38 (1971). pp. 17- 24.

11. Уайтхед, А.Н. //Избранные работы по философии / А.Н. Уайтхед: Пер. с англ. / сост. ИТ. Касавин. М.: Прогресс, 1990. — С. 513.

12. Moreland, J.P. Scaling the Secular City: A Defense of Christianity , chap.2 (New York: Oxford University Press, 1993). pp. 75 — 76.

13. Сидоров, Г. Н. Семантические «доказательства» теории Дарвина как идеологическая диверсия в умах людей / Г.Н. Сидоров, О.Б. Шустова // Идеология дарвинизма и ее воздействие на науку, образование общество — Симферополь: Диайпи, 2010. — С. 135 — 138.

14. Gould, S. J. Evolution and the Triumph of Homology: Or, Why History Matters / S. J. // Gould American Scientist — № 74. 1986. pp. 60-69.

15. Гегель, Г. В. Ф. Энциклопедия философских наук / Г. В. Ф. Гегель -М., Мысль, 1974. — Т. 1. — C. 201.

16. Никифоров А.Л. // Философия науки /А.Н. Никифоров. М.: Идея-Пресс, 2006,-264 с.

17. Бергсон А. // Творческая эволюция / А. Бергсон. М.: Канон-Пресс-Ц. 2001, с. 51

18. Рассел Б. Человеческое познание. Гл. 11. Факт, вера, истина. [Электронный ресурс] URL: http://do.gendocs.ru/docs/index-262068.html?page=12#6476684

19. Сенека, Л.А. Нравственные письма к Луцилию. / Л.А. Сенека — М.: Наука, 1977, -С. 314.

Olga Shustova

Candidate of Philosophical Sciences, Associate Professor FSBEI HE Omsk SA U, Omsk

Philosophical Study Of The Concept Of Natural Law

Abstract:The paper presents a sample of the epistemological analysis of the concept «law of nature» and its relationship to the explanatory function. A critical analysis of the different interpretations of the concept of «law of nature» is presented, in particular, the status of law have the causal conditions of the past on the basis of speculation. It was shown that the uncertainty of the term «law of nature» often leads to its incorrect use.

Keywords: law, law of nature, scientific explanation, unobserved cause.

Закон природы | логика

Похожие темы:

естественное право экстремальный принцип универсальный закон вероятностный закон принцип наименьшего действия

См. весь связанный контент →

закон природы , в философии науки установленная закономерность в отношениях или порядке явлений в мире, которая выполняется при оговоренном наборе условий либо универсально, либо в установленной пропорции экземпляры. (Это понятие отличается от понятия естественного закона, т. е. закона права или справедливости, предположительно происходящего из природы.)

Законы природы бывают двух основных форм: (1) закон является универсальным, если он утверждает, что некоторые условия, насколько нам известно, неизменно обнаруживаются вместе с некоторыми другими условиями; и (2) закон вероятностный, если он утверждает, что в среднем указанная доля случаев, демонстрирующих данное состояние, будет также обнаруживать определенное другое состояние.

В любом случае закон может быть действительным, даже если он действует только при особых обстоятельствах или в качестве удобного приближения. Более того, закон природы не имеет логической необходимости; скорее, оно опирается прямо или косвенно на свидетельство опыта.

Законы универсальной формы следует отличать от обобщений, таких как «Все стулья в этом кабинете серые», которые кажутся случайными. Обобщения, например, не могут поддерживать контрфактуальные условные утверждения, такие как «Если бы этот стул стоял в моем кабинете, он был бы серым», ни сослагательные условные предложения, такие как «Если бы этот стул поставили в моем кабинете, он был бы серым». С другой стороны, утверждение «Все планетарные объекты движутся почти по эллиптической траектории вокруг своих звезд» действительно подтверждает это. Все научные законы, по-видимому, дают одинаковые результаты. Однако класс универсальных утверждений, которые могут быть кандидатами на статус законов, определяется в любой момент истории современными научными теориями.

Обычно от закона природы требуется несколько положительных качеств. Заявления о вещах или событиях, ограниченные одним местом или одной датой, не могут быть правомерными. Кроме того, большинство ученых считают, что предикат должен применяться к доказательствам, не используемым при выводе закона: хотя закон основан на опыте, он должен предсказывать или помогать понять вещи, не включенные в этот опыт. Наконец, обычно ожидается, что закон можно будет объяснить более широкими законами или какой-либо теорией. Таким образом, закономерность, для которой существуют общие теоретические основания, будет легче назвать законом природы, чем эмпирическую закономерность, которая не может быть подведена под более общие законы или теории.

Универсальные законы бывают нескольких типов. Многие утверждают зависимость между изменяющимися величинами, измеряющими определенные свойства, как, например, в законе, согласно которому давление газа при постоянной температуре обратно пропорционально его объему ( см. закон Бойля). Другие утверждают, что события происходят в неизменном порядке, например, «Позвоночные всегда появляются в летописи окаменелостей после возникновения беспозвоночных». Наконец, существуют законы, утверждающие, что если объект имеет определенный вид, он будет обладать определенными наблюдаемыми свойствами. Часть причины неоднозначности термина закон природы заключается в искушении применить его только к формулировкам одного из этих видов законов, как в утверждении, что наука имеет дело исключительно с причинно-следственными отношениями, тогда как на самом деле все три вида одинаково действительны.

Эта статья была недавно пересмотрена и обновлена ​​Брайаном Дуиньяном.

Законы природы нельзя нарушить, но можно ли их определить?

В оригинальном Star Trek , когда звездолет «Энтерпрайз» стремительно мчится вниз во внешнюю атмосферу звезды, капитан Джеймс Т. Кирк приказывает лейтенанту Монтгомери Скотту немедленно перезапустить двигатели и вывести корабль в безопасное место. Скотти отвечает, что не может этого сделать. Дело не в том, что он отказывается подчиняться приказу капитана или в том, что он не знает, как так быстро перезапустить двигатели. Дело в том, что он знает, что это невозможно. «Я не могу изменить законы физики, — объясняет он.

Мы все понимаем точку зрения Скотти (хотя «Энтерпрайзу» каким-то образом удается сбежать). Он не может нарушить законы природы. Ничто не может. Законы природы ограничивают то, что может произойти. Они сильнее законов любой страны, потому что их невозможно нарушить. Если закон природы гласит, например, что ни один объект не может быть ускорен из состояния покоя выше скорости света, то дело не только в том, что такие ускорения никогда не происходят. Они не могут возникнуть.

Есть много вещей, которые на самом деле никогда не происходят, но могли бы произойти, если бы их возникновение не нарушало никаких законов природы. Например, если взять пример у философа Ганса Райхенбаха (189 г.1-1953), возможно, за всю историю Вселенной никогда не было и не будет золотого куба размером более одной мили с каждой стороны. Такой большой золотой куб невозможен. Просто оказывается, что его никогда не существует. Это похоже на последовательность ходов, разрешенных правилами шахмат, но никогда не имевших место за всю историю шахмат. Напротив, если закон природы гласит, что энергия никогда не создается и не уничтожается, то общая энергия во Вселенной не может измениться. Законы природы управляют миром подобно тому, как правила игры в шахматы определяют, что разрешено, а что запрещено во время игры в шахматы, по аналогии, проведенной биологом Т.Г. Хаксли (1825-1899 гг.).5).

На уроках естествознания мы все узнали несколько примеров того, что ученые в настоящее время считают (или когда-то считали) законами природы. Некоторые из этих предполагаемых законов названы в честь известных ученых (например, Роберта Бойля и Исаака Ньютона). Некоторые обычно называют «законами» (такими как законы движения и гравитации), в то время как другие обычно называют «принципами» (такими как принцип Архимеда и принцип Бернулли), «правилами» (такими как правило Борна и правило Хунда). «аксиомы» (например, аксиомы квантовой механики) или «уравнения» (например, уравнения Максвелла).

Законы природы во многом отличаются друг от друга. Одни законы относятся к общей структуре пространства-времени, другие — к конкретным обитателям пространства-времени (например, закон о том, что золото не ржавеет). Некоторые законы связывают причины с их следствиями (как закон Кулона связывает электрические заряды с электрическими силами, которые они вызывают). Но другие законы (например, закон сохранения энергии или принципы пространственно-временной симметрии) не определяют следствия какой-либо конкретной причины. Некоторые законы связаны с вероятностями (например, закон, определяющий период полураспада некоторого радиоактивного изотопа). И некоторые законы в настоящее время не открыты, хотя я не могу привести вам пример ни одного из них! (Под «законами природы» я подразумеваю подлинные законы природы, которые наука стремится открыть, а не то, что ученые в настоящее время считают законами природы).

их. невозможно их сломать. Объект должен подчиняться законам природы. В этом отношении закон природы отличается от того, что все золотые кубики меньше кубической мили, от того, что все яблоки, висящие сейчас на моей яблоне, созрели, и от других так называемых «случайностей». Хотя этот факт о золотых кубах так же универсален, всеобщ и без исключений, как любой закон, он не является необходимым. Это могло быть ложным. Не является неизбежным или неизбежным тот факт, что все золотые кубы меньше кубической мили. Просто так получается.

Но хотя все эти прописные истины о законах природы звучат правдоподобно и знакомо, они также неточны и метафоричны. Очевидно, что законы природы не «управляют» Вселенной так, как правила игры в шахматы управляют игрой в шахматы. Шахматисты знают правила и сознательно им следуют, тогда как неодушевленные предметы не знают законов природы и не имеют намерений.

Чтобы 4 было простым числом, требуется больше, чем просто нарушение законов природы

Кроме того, есть много вещей, которые мы бы назвали (в данном разговорном контексте) «невозможными», но которые не нарушают законов природы. Я не могу пожелать вам «Доброе утро» по-фински, потому что я не говорю по-фински, если взять пример у философа Дэвида Льюиса (1941–2001). Но мой поступок не нарушил бы закон природы: я мог бы выучить финский язык. Моя машина не может разогнаться с 0 до 60 миль в час менее чем за 5 секунд, но эта невозможность не то же самое, что и невозможность, связанная с тем, что моя машина разгоняется от 0 до сверхсветовой скорости. Теперь мы используем законы природы, чтобы помочь нам понять вид невозможности, которая, как предполагается, отличает законы природы. Мы ходим по тесному кругу, а не определяем, что делает факт квалифицированным как закон, а не как случайность.

Кроме того, хотя в акциденциях отсутствует такая необходимость, которой обладают законы природы, есть и другие факты, обладающие той же необходимостью, которой обладают законы, но не являющиеся законами — или, точнее, они не являются просто законами. В то время как случайности слишком слабы, чтобы быть законами, потому что их было бы слишком легко сделать ложными, некоторые другие факты слишком сильны, чтобы быть просто законами, потому что их труднее нарушить, чем даже сами законы. Например, тот факт, что все предметы либо содержат некоторое количество золота, либо не содержат золота, является фактом, имеющим даже большую необходимость, чем закон природы. Это все еще факт даже в 9Вселенная 0021 Star Trek , где законы природы другие (поскольку космические корабли обычно разгоняются до скорости, превышающей скорость света). Точно так же невозможно, чтобы 4 было простым числом даже во вселенной Star Trek . Это потребует большего, чем просто нарушение законов природы.

Законы природы, таким образом, находятся где-то между случайными фактами (в которых отсутствует необходимость законов) и фактами, обладающими более сильным разнообразием необходимости, чем законы. Законы отличаются разнообразием необходимости, которая отличает законы. Но мы должны поступить еще лучше, если хотим понять, что такое закон природы.

Философы не стремятся открывать законы природы. Это работа для ученых. Целью философов является выяснить, какие вещи открывают ученые, когда открывают законы природы. Цель философа не в том, чтобы помогать ученым выполнять их работу. Вместо этого цель философа состоит в том, чтобы лучше понять работу, которую выполняют ученые. Например, когда ученые объясняют, почему что-то происходит, апеллируя к открытому ими закону природы, что делает закон способным ответить на такой вопрос «Почему?»? Понять научное понимание — это задача философии науки.

Конечно, достичь такого философского понимания может быть непросто, и я прошу вас проявить терпение, пока я шаг за шагом веду вас к пониманию того, что такое закон природы. Я надеюсь, что в качестве полезного побочного продукта вам также понравится наблюдать за тем, как философ использует несколько кусочков логики (перечисляя мистера Спока!) для решения вопроса «Что такое закон природы?» Подождите: я надеюсь, вы найдете окончательный результат должен быть элегантным и ярким.

Чтобы начать понимать многообразие необходимости, отличающее законы природы (которую для простоты я буду называть «естественной необходимостью»), давайте раскроем необходимость законов с точки зрения того факта, что законы не только истинны, но и все равно было бы верным при различных гипотетических обстоятельствах. Например, поскольку существует закон, согласно которому ни один объект не может быть ускорен из состояния покоя выше скорости света, этот предел космической скорости все равно не был бы нарушен, даже если бы Стэнфордский линейный ускоритель был запущен на полную мощность. С другой стороны, поскольку то, что все яблоки на моем дереве сейчас созрели, это просто случайность, эта закономерность была бы нарушена, если бы, например, прошлой весной погода была намного прохладнее.

Я только что сравнил два «кондиционала» (то есть два утверждения «если-то»), которые констатируют факты о том, что произошло бы при различных обстоятельствах, которые на самом деле не произошли, — то есть два «контрфактических» кондиционала. Мы часто утверждаем контрфактические условные предложения, например: «Если бы я сегодня пошел на рынок, я бы купил кварту молока» (Что я сегодня пошел на рынок — ложность в позиции «если» условного предложения — является «контрфактическим антецедентом».) Законы, обладающие естественной необходимостью, все равно были бы истинными, даже если бы другие вещи были иными, тогда как случайность менее устойчива к контрфактическим антецедентам.

Несчастный случай инвариантен (то есть все равно был бы истинным) при некоторых контрфактических антецедентах. Например, все яблоки на моем дереве все еще были бы спелыми, даже если бы сегодня утром я был одет в красную рубашку. Но акциденция, по-видимому, в некотором отношении менее инвариантна, чем закон. В конце концов, мы используем законы, чтобы выяснить, что произойдет, если мы будем следовать различным возможным направлениям действий — например, что произойдет с ускорением объекта, если мы удвоим массу объекта или удвоим силу, действующую на объект. Мы можем полагаться на законы, чтобы сказать нам, что произошло бы при различных гипотетических обстоятельствах, потому что законы инвариантны (то есть остались бы верными) при этих обстоятельствах.

Несмотря ни на что, законы все равно были бы в силе. (Как говорит Скотти, ничто не может нарушить законы физики)

Конечно, мы можем найти некоторые контрфактических антецедентов, при которых законы не являются инвариантными. Очевидно, что законы не оставались бы истинными и при контрфактических антецедентах, с которыми законы логически несовместимы (то есть при антецедентах, противоречащих законам). Например, законы были бы другими, если бы объект был ускорен из состояния покоя до скорости, превышающей скорость света. Но, по-видимому, законы все равно сохранялись бы при любом контрфактическом антецеденте, логически согласующемся со всеми законами. Какие бы обстоятельства, допускаемые законами, ни возникали, законы все равно имели бы силу. (Как говорит Скотти, ничто не может нарушить законы физики.) Напротив, для любого несчастного случая существует некоторое гипотетическое обстоятельство, которое разрешено законами и при котором этот несчастный случай все равно не имел бы места. Ведь если случайно р , то не- р (т. е. что р ложно) есть обстоятельство, которое разрешено законами и при котором р еще не имело бы места.

Я буду использовать строчные буквы для утверждений, которые не ссылаются на законность, необходимость, контрфактические условные выражения и т. д. — то, что я буду называть «субномическими» утверждениями. (Например, p может быть утверждением, что все изумруды зеленые, но p не может означать «Это закон, согласно которому все изумруды зеленые».) Мы пришли к следующему предложению, позволяющему отличить законы от случайностей. : m является законом тогда и только тогда, когда m по-прежнему было бы истинным, если бы p было истинным, для любого p , логически согласующегося со всеми фактами n (вместе взятыми), где n является законом.

Давайте вернемся назад и посмотрим, что это значит. Это предложение фиксирует важное различие между законами и случайностями в их устойчивости, то есть в диапазоне их инвариантности по отношению к контрфактическим антецедентам. Однако это предложение мало что нам говорит. Это потому, что законы появляются в нем на обе стороны «если и только если». Предложение выделяет законы по их инвариантности относительно определенного диапазона контрфактических антецедентов p , но этот диапазон антецедентов, в свою очередь, выделяется законами. (Оно состоит из антецедентов, которые логически согласуются с законами.) Следовательно, это предложение не может сказать нам, что именно делает m законом.

Это предложение также не может сказать нам, что делает законы такими важными . Инвариантность законов по отношению к определенному диапазону контрфактических антецедентов, который упоминается в предложении, делает законы особенными только в том случае, если в наличии этого конкретного диапазона инвариантности уже есть что-то особенное. Но законы определяют этот диапазон. Таким образом, если нет предшествующей независимой причины, по которой этот конкретный диапазон контрфактических антецедентов является особенным, то инвариантность законов по отношению к этим антецедентам не делает законы особенными. Они просто имеют определенный диапазон инвариантности (точно так же, как данная случайность имеет некоторый диапазон инвариантности).

Короче говоря, нам пока не удалось избежать замкнутого круга, который сковывал наши первоначальные мысли об особой разновидности законов. Но мы добились прогресса: теперь мы точно видим, какую проблему нам предстоит преодолеть!

Есть способ решить эту проблему. Наше предположение сводилось к тому, что законы образуют набор истин, которые все еще сохранялись бы при каждом антецеденте, с которым этот набор логически непротиворечив. Напротив, возьмем набор, содержащий именно логические последствия аварии, что все золотые кубики меньше кубической мили. Членов этого набора , а не , все инвариантны относительно каждого антецедента, который логически согласуется с членами этого множества. Например, если бы очень богатый человек захотел построить золотой куб, превышающий кубическую милю, то такой куб вполне мог бы существовать, и поэтому не все золотые кубы были бы меньше кубической мили. Тем не менее, антецедент p о том, что очень богатый человек хочет построить такой куб, логически согласуется (то есть не противоречит) с тем, что все золотые кубы меньше кубической мили.

Давайте зафиксируем эту идею, определив, что означает набор фактов, который можно квалифицировать как «стабильный». Предположим, мы говорим о (непустом) множестве 𝚪 (гамма) субномических истин, которое «замкнуто» в логическом смысле. (Другими словами, набор содержит все субномические логические следствия своих элементов.) 𝚪 является «стабильным» тогда и только тогда, когда для каждого элемента m из 𝚪 и для любого p , логически совместимого с элементами 𝚪, м еще держался бы, если бы п выдержал. Короче говоря, множество истин является «стабильным» ровно тогда, когда все его члены сохраняли бы свою устойчивость при любом контрфактическом антецеденте, с которым они все логически непротиворечивы.

В отличие от нашего предыдущего предложения, стабильность не использует законы для выбора соответствующего диапазона контрфактических антецедентов. Стабильность позволяет избежать привилегии диапазона контрфактических антецедентов, которые логически согласуются с законами. Скорее, каждый набор истин выбирает для себя диапазон контрфактических антецедентов, при которых он должен быть инвариантным, чтобы его можно было квалифицировать как устойчивый. Таким образом, тот факт, что законы образуют стабильный набор, является достижением, которым законы могут «хвастаться», не предполагая, что уже есть что-то особенное в том, чтобы быть законом.

Если бы цена на сталь была другой, двигатель мог бы быть другим. Этот волновой эффект распространяется бесконечно

В отличие от набора, содержащего все и только законы, рассмотрим набор, содержащий все и только тот факт, что все золотые кубики меньше кубической мили (вместе с его логическими последствиями). Этот набор нестабилен: все его элементы логически согласуются с тем, что какой-то очень богатый человек хочет золотой куб больше кубической мили, и все же (как мы видели ранее) не все члены набора инвариантны относительно этого гипотетического антецедента.

Давайте посмотрим на другой пример. Возьмем аварию g (для «газа»): всякий раз, когда определенный автомобиль находится на сухой ровной дороге, его ускорение определяется определенной функцией того, насколько сильно нажата педаль газа. Если бы в какой-то момент педаль газа была нажата чуть сильнее, то г все еще держались бы. Может ли стабильный набор включать г ? Такой набор должен также включать в себя тот факт, что автомобиль имеет четырехцилиндровый двигатель, так как если бы двигатель использовал шесть цилиндров, г , возможно, еще не выдержал. (Поскольку набор включает в себя тот факт, что автомобиль имеет четырехцилиндровый двигатель, контрфактический апофеоз, что двигатель имеет шесть цилиндров, логически несовместим с набором, поэтому набор не обязательно должен быть инвариантным относительно этого апогетика, чтобы быть стабильным.) Но поскольку набор включает описание двигателя автомобиля, его стабильность также требует, чтобы он включал описание завода по производству двигателей, поскольку, если бы этот завод был другим, двигатель мог бы быть другим. Если бы цена на сталь была другой, двигатель мог бы быть другим. И так далее.

Этот волновой эффект распространяется бесконечно. Возьмем следующий антецедент (который, возможно, упомянул бы только философ!): либо g было ложным, либо существовал золотой куб больше кубической мили. Под этим антецедентом сохраняется ли г ? Не в каждом разговорном контексте. Этот контрфактический антецедент противопоставляет инвариантность g инвариантности факта о золотых кубиках. Дело не в том, что г всегда более устойчивы. Следовательно, чтобы быть стабильным, набор, включающий g также должен включать тот факт, что все золотые кубы меньше кубической мили (что делает набор логически несовместимым с упомянутым предшественником, и поэтому набор не должен быть инвариантным относительно этого предшественника, чтобы быть стабильным). Стабильное множество, включающее g , должно также включать в себя даже такой далекий от g факт, как факт о золотых кубиках. Единственный набор, содержащий g , который может быть стабильным, — это набор всех субномических истин. (Назовем его «максимальным» набором.)

Любое немаксимальное множество субномических истин, содержащих случайность, нестабильно. Теперь мы нашли способ понять, что заставляет истину квалифицироваться как закон, а не случайность: закон принадлежит немаксимальному стабильному множеству. Никакое множество, содержащее акциденцию, не является устойчивым (за исключением, быть может, максимального множества , , учитывая, что диапазон антецедентов, при которых он должен быть инвариантным, чтобы быть устойчивым, не включает никаких ложных антецедентов, поскольку никакая ложность логически не согласуется с все члены этого множества).

Ранее мы видели, что субномические факты, являющиеся законами, следует отличать от двух других видов субномических фактов. С одной стороны, аварии легче нарушить, чем законы. В отличие от случайностей законы обладают естественной необходимостью. С другой стороны, некоторые факты даже более необходимы (их труднее нарушить), чем законы, например тот факт, что все объекты либо содержат немного золота, либо не содержат золота. Такой факт обладает еще более сильной разновидностью необходимости, чем естественная необходимость. (Давайте назовем это «широко логической» необходимостью.) Размышляя о законах природы с точки зрения стабильности, мы можем понять, чем законы отличаются как от случайностей, так и от широко логической необходимости.

Исследуем, существуют ли другие немаксимальные устойчивые множества, кроме множества законов. Рассмотрим множество всех и только субномических истин, обладающих широкой логической необходимостью. Он включает в себя истины математики и логики. Этот набор стабилен, поскольку все его элементы по-прежнему сохранялись бы при любой широкой логической возможности. Например, 2 плюс 3 все равно равнялось бы 5, даже если бы существовал золотой куб размером больше кубической мили — и даже если бы существовали средства ускорения объекта из состояния покоя до сверхсветовой скорости.

Есть хороший небольшой аргумент, показывающий, что для любых двух стабильных множеств одно из них должно полностью содержать другое. Наборы стойл, сколько бы их ни было, должны помещаться один в другой, как серия матрешек. Стратегия аргумента состоит в том, чтобы рассмотреть контрфактический антецедент, подобный тому, что включает в себя g (относительно педали газа) и факт о золотых кубиках, а именно антецедент, противопоставляющий инвариантность двух наборов друг другу. Вот как обстоят дела.

Во-первых, предположим, что есть два стабильных набора, 𝚪 и 𝚺 (сигма), где ни один набор не помещается полностью внутри другого. В частности, предположим, что t принадлежит 𝚪, но не 𝚺, а s принадлежит 𝚺, но не 𝚪. Теперь мы можем показать, что это предположение должно быть ложным, поскольку оно приводит к противоречию. (Готовы? Поехали…)

Начнем с 𝚪. Поскольку s не является членом 𝚪, контрфактический антецедент не- s логически согласуется с 𝚪, и, следовательно, так же является контрфактический антецедент (не- с или нет- t ). Следовательно, поскольку 𝚪 стабильно, как мы предполагали, каждый элемент 𝚪 все равно был бы истинным, если бы (не- s или не- t ) было истинным. В частности, t все равно было бы истинным, если бы (не- s или не- t ) было истинным. Итак, t и (не- s или не- t ) оба были бы истинными, если бы (не- s или не- t ) было истинным. Следовательно, если (не- s или не- t ) было бы истинным, то не- s было бы истинным; s было бы ложным.

Законы природы могут объяснить, почему что-то не произошло, обнаружив, что этого не может произойти

Теперь мы можем сделать аналогичный аргумент относительно 𝚺. Поскольку t не является членом 𝚺, контрфактический антецедент не- t логически согласуется с 𝚺, и, следовательно, контрфактический антецедент (не- s или не- т ). Следовательно, поскольку 𝚺 стабильно, как мы предполагали, ни один элемент 𝚺 не был бы ложным, если бы (не- s или не- t ) было истинным. В частности, это не тот случай, когда s было бы ложным, если бы (не- s или не- t ) было истинным. Но теперь мы пришли к противоречию с результатом, полученным в конце предыдущего абзаца. Таким образом, мы доказали, что исходное предположение невозможно: не может быть двух стабильных множеств, 𝚪 и 𝚺, из которых ни одно полностью не помещается внутри другого.

Мы только что продемонстрировали, что устойчивые множества должны формировать вложенную иерархию. Есть по крайней мере три члена этой иерархии: истины с широко логической необходимостью (наименьшая из трех), множество законов (которое также содержит все широко логические необходимости) и максимальное множество (содержащее все второстепенные). номические истины). Не существует стабильных множеств, больших, чем множество законов, но меньших, чем максимальное множество, поскольку любое такое множество должно было бы содержать акциденции, но мы уже видели, что никакое множество, содержащее акциденции (кроме максимального множества), не является устойчивым.

Теперь мы можем понять, что делает естественные законы необходимыми и чем их разновидность необходимости отличается от логической необходимости в широком смысле. Согласно определению «стабильности», все члены стабильного множества по-прежнему удерживались бы при любом субномическом контрфактическом антецеденте, с которым они все логически непротиворечивы. То есть члены стабильного множества все все еще сохранялись бы при любом субномическом контрфактическом антецеденте, при котором они могли бы (т. е. без противоречия) все еще сохранялись. Другими словами, члены стабильной группы коллективно настолько устойчивы к субномическим контрфактуальным антецедентам, насколько они могли бы быть коллективно. их максимально устойчивый. Вот что делает их необходимыми .

Существует взаимно однозначное соответствие между немаксимальными стабильными множествами и многообразиями необходимости. Меньшее стабильное множество связано с более сильным разнообразием необходимости, потому что диапазон антецедентов, при которых члены меньшего стабильного множества инвариантны, в связи с устойчивостью этого набора шире, чем диапазон антецедентов, при которых инвариантны члены большего стабильного множества. , в связи с устойчивостью этого множества. Стабильность, связанная с большей неизменностью, соответствует более сильному разнообразию необходимости, то есть большей неизбежности.

Ученые открывают законы природы, получая доказательства того, что некоторые кажущиеся закономерности не только никогда не нарушаются, но и не могут быть нарушены. Например, когда все изобретательные попытки создать вечный двигатель оказались безуспешными, ученые пришли к выводу, что такая машина невозможна, что сохранение энергии — это естественный закон, правило игры природы, а не случайность. Делая этот вывод, ученые использовали различные контрфактические условия, например, что, даже если бы они попробовали другую схему, им не удалось бы создать вечный двигатель. То, что создать такую ​​машину невозможно (поскольку сохранение энергии является законом природы), объясняет, почему ученые терпели неудачу каждый раз, когда пытались ее создать.

Законы природы являются важными научными открытиями.