Loodusseadus

Loodusseaduson üldkehtivloodusenähtusikirjeldavseaduspärasus,mille aluseks on tehtudvaatlusedvõikatsed,mida on edasi arendatud matemaatiliselt ja mida seletab lõpuksteooria.Mõiste on käibel kõigis reaalteaduse valdkondades (füüsika, keemia, astronoomia, maateadus, bioloogia). Loodusseadus on enamasti esitatud väidete või valemite kujul, mis võimaldavad ette ennustada katse või vaatluse tulemust. Loodusseaadused ei taotle täielikku kindlust, nagu matemaatikaseadused. Loodusseadust võivad täiendada, piirata või ümber lükata tulevased vaatlused. Loodusseaduste olemusega tegelebfilosoofia.

Omadused

Loodusseadus on üldkehtiv ja kirjeldab kõiki oma valdkonna nähtusi. Loodusseadus sõnastatakse teatudsündmustejadadevõi koosesinevateomadustemustrina.

Filosoofia uurib, kas loodusseadustele omane paratamatus onloogikastvõimõistetesttulenev või on olemas looduses eneses. Samuti epistemoloogilistküsimust, kuidas saab miski olla üldkehtiv. Filosoofia jaoks tektitab ka loodusseaduste paratamatus uurimisküsimuse, kuidas seda paratamatustseletada.

Kolm põhilist arusaama loodusseadustest

Loodusseadusi võidakse pidada:

• mõistetevahelisiseoseid väljendavateks
• meelelistekogemustekokkuvõtteks
• loodusesesinevate reaalsete kalduvustekirjelduseks

Kui loodusseadused väljendavad mõistetevahelisi seoseid, siis on selge, miks nad on paratamatud ja kuidas õigustadakontrafaktuaalidenaväljendatud seadusi. Et kontrafaktuaalid käivadvõimalikeasjade seisudekohta ning mõistetevahelised seosed katavad kõiktegelikudja võimalikud juhtumid, siis on tegelike ja võimalike juhtumite vahel loogiline seos.

Loodusseaduste idealiseeritus

Loodusseadused kirjeldavad sündmusi lihtsustatud maailmas. Näiteksinertsiseadus,mille kohaseltkehajätkab omapaigalolekutvõiühtlast sirgjoonelist liikumist,kui talle ei mõju ükskijõud,räägib olukorrast, mida maailmas ei esine. See paneb kahtleja arvama, et loodusseadused ehk ei käigi otseselt tõeluse kohta, vaid onabstraktsioonidvõimudelid.

Seadused ja nende sõnastused

Sõna "loodusseadus" on kahemõtteline: selle all võidakse mõista nii toimivaid seadusi endid kui ka nende kirjeldusi (sõnastusi, formuleeringuid). Teadusfilosoofias on oluline nende kahe tähenduse vahel vahet teha.

Seaduste sõnastuste loogiline vorm

Tundub, et loodusseadusi ei saa sõnastada lihtsalt üldiste väidetena selle kohta, mis tegelikult aset leiab, vaid nad peavad rääkima ka sellest, mis oleks siis, kui oleks teisiti: nad peavad sisaldama kakontrafaktuaale.

Loodusseadused ja juriidilised seadused

Juriidilistestseadustesterinevad loodusseadused eeskätt selles, et inimene ei saa neidvälja andaegarikkuda.

Seaduste matemaatilisus

Loodusseadused esitatakse enamastimatemaatiliselkujul, sest nii vaatlused kui ka seaduste rakendused põhinevad üldjuhul mingitefüüsikaliste suurustemõõtmisel.Viimaseid saab avaldadavalemitekaudu, kus ühed füüsikalised suurused on seoses teiste füüsikaliste suurustega (ja tihti ka konstantidega) matemaatilistes tehetes.

Mõisteajalugu

Loodusteadus on algusest peale näinud loodusnähtustes mingeidseaduspärasusining otsinud sügavamaid seaduspärasusi, üldistusi ja seoseid näiliseltkaootilistenähtuste taga.

Loodusseaduste mõiste moodustati juriidilise seaduse mõiste eeskujul. Loodusseadust on käsitanud juriidilise seaduse taolisena näiteks veelGeorge Berkeley,kelle meelest loodusseadused tulenevadreeglitest,misJumalendale ette kirjutabmaailma,inimesija inimestekogemusimõeldes.

Tänapäevateadusfilosoofiasleitakse enamasti, et loodusseaduste formuleeringud kirjeldavad tegelikult olemasolevaid, kirjeldamisest sõltumatuid tendentse ja seaduspärasusi looduses. Siiski on väidetud ka, et meieuskumusedmõjutavad seda, mida me looduse vaatlemisel otsime. See mõju leiab aset jubatajutasandil: taju oleneb nii eelnevalt omandatud uskumustest kui ka kaasasündinud kalduvustest teatud tajumustritele.

Aristoteles

Aristotelesejärgi ei saa ollateaduslikku teadmistüksikuteasjadekohta, vaid ainultliikidekohta. Kui me räägime sellest, mis peabparatamatultolema tõene mingi üksiku asja kohta, siis me räägime sellest asjast kui mingi liigi esindajast.

Teadusemeetod on Aristoteleseltõestus,mis alustab fundamentaalsetest vaieldamatutest paratamatutest alustest. See paratamatus ilmneb liikidedefinitsioonides(logostes). Logos toob välja liigiolemuse.Kui näiteksmüristamineon oma olemuselt tule kustutamise müra pilvedes, siis see seletabki üksikuid müristamisjuhte.

Lõppkokkuvõttes taanduvad loodusseadused Aristoteleselsugudeja liikide hierarhiale, mis määrab olemuslike omaduste seosed. Selle hierarhia kaudu on loodusseadusi võimalik ka tõestada.

Hume

David Hume'i järgi sisaldabpõhjuslikkusemõiste kolm ideed:

1. põhjusetüüpisündmustejatagajärjetüüpisündmustevahel peab olemaseaduspäranekaasnemine;
2. põhjussündmus peab külgnema tagajärgsündmusega
3. põhjussündmus peab tagajärgsündmuseparatamatusegaesile kutsuma.

Esimesed kaks ideed ei valmista Hume'ile raskusi, sest ta usub, et neile vastavad meeltemuljete mustrid. Kolmandale ideele ei vasta aga ükski meeltemulje. Me vaatleme üksnes omavahel loogiliselt sõltumatute sündmuste järgnevust. Põhjuslikkuse (loodusseaduse) paratamatus ei ole loogiline, sest põhjuse olemasolu ja tagajärje puudumise vahel ei ole loogilist vastuolu. Paratamatu põhjuslikkuse ideele vastab üksnes mulje, mis seisneb ootuses, et põhjusetüüpi sündmusele järgneb seda tüüpi sündmus, mille seaduspärast järgnevust põhjusetüüpi sündmusele on vaadeldud. Selle mulje tekitab sündmuste seaduspärasest kaasnemisest tingitudharjumus.

Mach

Ernst Machijärgi onNewtoni teine seadus,mis määrabmassi,kiirendusejajõuvahelise seose, lihtsalt jõumõistedefinitsioon. See ei saa väljendadavaadeldavate suurustevahelistkorrelatsiooni,sest jõudu ei saamõõtasõltumatult kiirendusest ja teistestkinemaatilistestsuurustest.

Wittgenstein

Ludwig Wittgensteinkasutas mõneti Machi vaimus "Filosoofilistes uurimustes"raami ja pildimetafoori,et näidata, kuidas loodusseaduse vormi võtnud definitsioonid mängivad teistsugust rolli kuivaatlustejakatsetetulemustekirjeldused.Raamlaused (loodusseadused kui definitsioonid) annavad keele, milles sõnastada piltlauseid (vaatluslauseid). Raamlauseid ei saa empiiriliselt kontrollida ning nad pole eitõesedegaväärad.Nad määravad "grammatika".Öelda, et jõud ei võrdu massi ja kiirendusekorrutisega,ei ole väär, vaid mõttetu, sestNewtoni teine seadusmäärab, kuidas jõu, massi ja kiirenduse mõistet tuleb kasutada.

Looduse koostisosa või konstruktid looduse kirjeldamiseks?

Vaieldakse selle üle, kas loodusseadused on looduse koostisosa või on nad konstruktid looduslike protsesside kirjeldamiseks. Esimese arusaama järgi on loodusseadused möödapääsmatud reeglid, mille kohaselt loodus käitub.Loodusteadusteeesmärk on siis neid seadusi uurida. Teadlane on loodusseadusteavastaja.Loodusseaduste avastamisevahendinaeelistatakse kas katset ja vaatlust (empirism) võimõistustjaanalüütilist mõtlemist(ratsionalism). Viimatimainitud arusaama järgi luuakse loodusseadused inimese pooltabstraktsioonidenavaadeldud looduslikest protsessidest. Teadlane on loodusseadusteleiutaja.See arusaam on näitekskonstruktivismialuseks. Sageli ka välditakse loodusseadustest rääkimist, sest õigeks peetava seaduse hilisemfalsifitseerimineei ole kunagi välistatud.

Loodusseaduste näiteid

• Valguslevibhomogeenses keskkonnasalatisirgjooneliselt.
• Valguse kiirusvaakuumisonkonstant.See seadus on lülitatudAlbert Einsteinierirelatiivsusteooriasse.
• Boyle'i-Mariotte'i seadusideaalse gaasirõhujaruumalavahelise seose kohtakonstantseltemperatuuril.
• Jäävusseadused(energia jäävuse seadus,massi jäävuse seadusja teised).
• Ohmi seaduspinge,voolutugevusejatakistusevahelise seose kohtaelektrivoolupuhul.
• Termodünaamika seadused

Kummutatud loodusseaduste näiteid

• Geneetiline informatsioon liigub alatiDNA-stRNA-sse (vaatatranskriptsioon) ja mitte vastupidi.
  • Geneetiline informatsioon liigub vastupidi (pöördtranskriptsioonnäiteksensüümpöördtranskriptaasikasutavatelretroviirustel(näiteksHI-viirus)).
• 19. sajandi arusaamadele vastav seisukoht, et kogu maailma füüsikalisi seaduspärasusi saab seletada tuginedesIsaac Newtoniklassikaline mehaanikaseaduspärasustele, on kummutatud. 20. sajandi alguses selgus, et klassikaline mehaanika kehtib vaid tingimusel kui vaatleme inimese jaoks kõige tavapärasemat maailma (makromaailm), kus liikumise kiirused on oluliselt väiksemad, kuivalguse kiirusja vaadeldakse objekte, mis on oluliselt suuremad kui mikromaailma objektid (elementaarosakesed,nukleonid). Teooria, mis hõlmab ka valguse kiirusega või sellele lähedaste kiirustega liikuvate objektide füüsikalist seaduspära onAlbert Einsteinierirelatiivsusteooriavõiüldrelatiivsusteooria.Kui tegemist on subatomaarsete objektidega, siis kasutataksekvantfüüsikasttuntud seaduspärasusi. Kuigi Newtoni mehaanika ei osutunud kõikvõimsaks füüsikaliseks mudeliks, kehtib ta endiselt. Seega ei saa öelda, et see oleks kummutatud. See on hästi rakendatav, sest annab täiesti piisava lähenduse meie igapäevases maailmas kerkivatele füüsikalistele küsimustele, sest saame maksimaalse kiiruse, valguse kiiruse, määratleda lõpmatu suurena ja subatomaarse maailma sündmuste piirkonna lõpmatult väiksena.
• Vitalismiteooria
• Flogistoniteooria

Vaata ka

• Loodusseaduste loend

Välislingid

• Informatsioon ja intellekt looduses(pdf)