¿Pueden darme un ejemplo de una ley científica y una teoría?

Una teoría es una explicación de por qué ocurre cierto fenómeno. Es una descripción, un marco del mundo en el que es posible explicar el fenómeno.

Por ejemplo, la mecánica cuántica es una teoría . La idea de que en un momento dado, toda la información que podemos tener sobre una partícula está contenida en su función de onda, es una teoría. Es un marco que nos ayuda a describir fenómenos como enredos, túneles, etc.

La teoría cinética de los gases, es una teoría. La Teoría General de la Relatividad de Einstein es una teoría. Todos contienen ciertas descripciones del mundo.

Ahora, lo que es más importante, una teoría no es una suposición aleatoria . Son completamente compatibles con la observación, la evidencia y los datos. Tampoco es una teoría menos (o más) “legítima” que una ley, por así decirlo. De hecho, muy a menudo, las teorías dan lugar a leyes.

Una ley es una relación matemática. Una ley puede ser empírica, es decir, basarse únicamente en la evidencia y la observación, como la Ley de Gravitación Universal de Newton, o puede ser teórica, basada en la teoría, como la equivalencia de masa-energía de Einstein, [math] E = mc ^ 2 [/ math]. Esta última ley es el resultado de su Teoría Especial de la Relatividad.

Eso es eso. Una teoría es una descripción del mundo que nos ayuda a describir cierto fenómeno. No son conjeturas alocadas, deben ser consistentes con la evidencia. Cuando las teorías tienen poder predictivo, pueden expresarse como un conjunto de leyes, que son relaciones matemáticas. Las leyes también pueden derivarse sin teorías subyacentes.

Se puede decir que las teorías describen, mientras que las leyes predicen. Cuando las teorías describen muy bien, también nos dan leyes con las que trabajar.

Las leyes son relaciones matemáticas entre cantidades físicas, y el término generalmente se usa solo para aquellos descubiertos antes del descubrimiento de la mecánica cuántica. Antes de ese descubrimiento, se creía ampliamente que entendíamos exactamente cómo funcionaba el mundo y se pensaba que las “leyes” siempre eran verdaderas, mientras que ahora sabemos que el universo es bastante complicado y que nuestra comprensión de él es incompleta y probablemente siempre lo será. Un ejemplo es la ley del gas ideal, pV = nRT, que relaciona la presión, el volumen, la cantidad molar y la temperatura de un gas con una constante.

Las teorías son explicaciones de los fenómenos. En física, siempre involucran ecuaciones que pueden parecer leyes, pero ya no llamamos a esas leyes como lo mencioné anteriormente. Las teorías químicas también tienden a implicar una gran cantidad de matemáticas, otros campos pueden o no. Un ejemplo fuertemente matemático es la teoría cuántica de campos. La teoría del campo cristalino es un ejemplo químico que, de nuevo, es bastante matemático, pero implica matemáticas menos complejas.

Ejemplo de una ley: la ley de Newton de la gravitación.

Ejemplo de una teoría: la teoría general de la relatividad de Einstein

Me gusta este ejemplo porque la relatividad es una teoría de la gravedad. Es un buen ejemplo de cómo una teoría es “mejor” que una ley. La palabra ley se usa principalmente para cosas que se descubrieron en el siglo XIX o antes, y generalmente se refieren a expresiones matemáticas simples con poco poder explicativo. La Ley de Gravedad de Newton es solo una fórmula simple:

F = G m * M / r ^ 2

La Relatividad General de Einstein es una explicación real de cómo funciona el universo. Plantea que vivimos en un espacio-tiempo que no tiene una geometría rígida y, a partir de un conjunto relativamente simple de postulados iniciales, se deriva de todo un marco de comprensión de cómo la curvatura del espacio-tiempo está influenciada por la presencia de la materia. Como una buena teoría, conduce a predicciones comprobables, y puede usarla para derivar la fórmula de Newton como una aproximación de orden bajo.

Leyes de movimiento de Newton (Ley)

Versus

Teoría de la relatividad de Einstein

Las LEYES de movimiento de Newton gobiernan CÓMO funciona la gravedad y predicen sus propiedades.

La Teoría de la relatividad de Einsteins nos da de dónde proviene la gravedad y por qué funciona.

Esencialmente, una ley analiza un fenómeno y puede decirle cómo funciona algo al predecir lo que sucede, mientras que las teorías analizan el fenómeno y tratan de explicar por qué ocurren.

Sí, la gravedad.

Las cosas de Newton son una ley. Describe un fenómeno llamado gravedad. En este caso a través de soem ecuaciones moderadamente simples.

La relatividad general, por lo que yo entiendo, explica la gravedad.

Entonces, diría que las leyes se refieren al qué y las teorías sobre el por qué .