Physikalisches Gesetz

Ein physikalisches Gesetz oder auch Naturgesetz beschreibt (meist in mathematischer Form) Zustände und deren Änderungen eines physikalischen Systems mittels messbarer, eindeutig definierter physikalischer Größen (Parameter, Variabler).

Veränderungsfunktion

Physikalische Gesetze formulieren in der Regel Veränderungszusammenhänge: Sie beschreiben also, wie eine Ausgangssituation durch eine Verlaufsfunktion in eine Endsituation verändert wird.

Ob man mit physikalischen Gesetzen alle Beobachtungen in der Natur beschreiben kann, hängt davon ab, wie gut das entsprechende Modell die sog. Wirklichkeit abbildet. Nur das Modell kann exakt berechnet werden – die gesamte Natur selbst nicht. Mit anderen Worten: Der Geltungsbereich eines physikalisches Gesetzes ist um so größer, je höher die Invarianzeigenschaften der darin enthaltenen physikalischen Größen sind.

Ein physikalisches Gesetz muss mit reproduzierbaren Experimenten vereinbar sein. Im allgemeinen Sprachgebrauch gilt es dann auch als bestätigt. Ein physikalisches Gesetz ist immer Teil einer Theorie, die einheitlich und widerspruchsfrei sein muss und durch die Praxis bestätigt werden muss. Eine Theorie, deren Vorhersagen noch nicht bestätigt werden konnten, lässt sich genauer mit dem Begriff Hypothese charakterisieren (wie z.B. die Stringtheorie).

Eine geschlossene Theorie nennt man eine Summe von Gesetzen, die ein ganzes Gebiet quasi vollständig beschreiben, wie z. B. die Maxwellsche Gleichungen die gesamte Elektrodynamik beschreiben. (Wieder in den definierten Grenzen und Modellen (idealer Leiter, ideales Vakuum etc.))

Physikalische Gesetze sind meist in der Sprache der Mathematik verfasst, da diese die notwendige logische und konzeptionelle Klarheit besitzt. Hinzu kommen sprachliche Beschreibungen und Illustrationen der Zusammenhänge. Sowohl die einzelnen Begriffe als auch der Geltungsbereich müssen hierbei definiert sein.

Die wissenschaftlich akzeptierten physikalischen Gesetze bestimmen unser modernes materielles Weltbild im Gegensatz zu einem Weltbild, in dem sich die Natur nicht entsprechend beobachtbarer Gesetzmäßigkeiten verhält, sondern entsprechend anderer (nicht beobachtbarer) Prinzipien, wie z.B. entsprechend dem Willen höherer Wesen.

Literatur

Richard P. Feynman: Vom Wesen physikalischer Gesetze. Piper, München 1990 ISBN 3-492-03321-0

Weblinks

Wikiquote: Naturgesetz – Zitate

Video

Aus der Fernsehsendung Alpha Centauri: