科學定律沒有解釋的一件事是為什麼這種現象存在，或者是什麼導緻了它。

一般來說，科學定律是對觀察到的現象的描述。它沒有解釋為什麼這種現象存在，也沒有解釋它的原因。對一種現象的解釋被稱為科學理論。認為理論經過充分的研究就會變成定律，這是一種誤解。

“在科學領域，法律是一個起點，”印度羅斯-胡爾曼理工學院生物學和生物醫學工程副教授彼得·科平格說。“從那裡，科學家可以提出問題，‘為什麼和如何?’”

科學理論和科學規律的區别

許多人認為，如果科學家找到支持一種假設的證據，該假設就升級為理論，如果該理論被發現是正确的，它就升級為定律。但事實并非如此。事實、理論和規律以及假設是科學方法的獨立要素。盡管它們可能會進化，但它們不會升級到其他東西。

假設、理論和定律就像蘋果、橘子和金桔:不管有多少肥料和水，一個人長不出另一個人。”假設是一種狹義現象的潛在解釋;科學理論是一種深入的解釋，适用于廣泛的現象。根據肯尼索州立大學的說法，定律是對觀察到的現象或統一概念的陳述。

科學中有四個主要概念:事實、假設、定律和理論。

盡管科學定律和理論是由該領域的大多數科學家所接受的大量經驗證據所支持的，并有助于統一數據，但它們是不同的。

定律是對自然現象的描述——通常是數學描述，例如牛頓的萬有引力定律或孟德爾的獨立分類定律。這些定律隻是描述了觀察結果。而不是它們如何或為什麼起作用。

萬有引力定律是由艾薩克·牛頓在17世紀發現的。這一定律從數學上描述了宇宙中兩個不同物體之間的相互作用。然而，牛頓定律并沒有解釋萬有引力是什麼或者它是如何工作的。直到三個世紀後，阿爾伯特·愛因斯坦提出了相對論，科學家們才開始了解重力是什麼以及它是如何工作的。

牛頓定律對科學家很有用，因為天體物理學家可以利用這個古老的定律将機器人送上火星。但它并沒有解釋重力是如何工作的，或者它是什麼。同樣，孟德爾的獨立分類定律描述了不同的性狀是如何從父代傳遞給後代的，而不是如何或為什麼會發生。孟德爾發現，在不同的後代中，會出現兩種不同的遺傳特征。然而，孟德爾對DNA和染色體一無所知。直到一個世紀後，科學家們才發現了DNA和染色體——孟德爾定律的生化解釋。直到那時，像T.H.摩根這樣研究果蠅的科學家才用染色體遺傳理論解釋了獨立分類定律。直到今天，這仍然是公認的孟德爾定律解釋(理論)。

科學定律和科學事實之間的區别很難定義，盡管定義很重要。事實是簡單的，已經被證明是正确的一次性觀察結果。根據美國宇航局的說法，定律是基于各種事實和經驗證據，對自然界中兩個或兩個以上事物之間關系的普遍觀察，通常被定義為一個數學命題。

例如，“蘋果從這棵蘋果樹上掉下來”被認為是一個事實，因為這是一個可以證明的簡單陳述。“任何兩個物體(比如蘋果和地球)之間的引力強度取決于物體的質量和它們之間的距離”是一條定律，因為它描述了兩個物體在特定情況下的行為。如果環境發生了變化，那麼定律的含義也會發生變化。例如，如果蘋果和地球縮小到亞原子大小，它們的行為就會不同。

科學定律與數學

許多科學定律可以歸結為一個數學方程。例如，牛頓萬有引力定律表明:

Fg = G (m1∙m2) / d2

Fg是重力;G是萬有引力常數，可以測得;根據俄亥俄州立大學的說法，m1和m2是兩個物體的質量，d是它們之間的距離。

科學定律也常常由概率數學來支配。對于大的數字，概率總是可行的。我們可以計算事件發生的概率，并确定我們對自己的估計有多确定，但在精确度和确定性之間總是存在權衡。這就是所謂的置信區間。例如，我們可以有95%的把握來确定我們要估計的東西在一定範圍内或者我們可以更确定，比如說99%的把握，它在一個更大的範圍内。就像在生活中，我們必須接受這是一種交換。

定律變化嗎?

僅僅因為一個想法成為了定律，并不意味着它不能通過科學研究在未來被改變。外行和科學家對“定律”一詞的使用是不同的。當大多數人談論定律時，他們指的是絕對的東西。科學法則要靈活得多，它可以有例外，可以被證明是錯誤的，也可以随着時間的推移而進化。

“一個好的科學家總是會問這樣一個問題:‘我怎麼才能證明自己錯了呢?” 關于萬有引力定律或獨立分類定律，不斷的測試和觀察已經‘調整’了這些定律。但也有例外。例如，牛頓的萬有引力定律在量子(亞原子)水平上就失效了。當性狀“連接”在同一染色體上時，孟德爾的獨立分類定律就失效了。

科學法則的例子

•能量守恒定律，它說孤立系統的總能量保持不變。換句話說，根據《大英百科全書》，能量不能被創造也不能被摧毀。

•熱力學定律，研究熱和其他形式的能量之間的關系。

•牛頓的萬有引力定律，任何兩個物體之間都有引力作用。

•哈勃宇宙膨脹定律，根據天體物理學家内塔•A•巴赫卡爾的說法，它定義了一個星系的距離和它遠離我們的速度之間的關系。

•阿基米德原理，該原理指出，浸沒在流體中的物體所受的浮力等于被該物體排開的流體的重量。

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