ما هو القانون العلمي؟

ما هو القانون العلمي؟

القانون العلمي أو ما يُسمى بقوانين العلوم (بالإنجليزية: Scientific Law) هو عبارة عن بيانات أو تقارير تستند إلى تجارب أو ملاحظات مُتكررة، حيث تصف هذه البيانات أحداثًا طبيعية أو تتنبأ بحدوثها، ولكنه لا يقدم تفسيرات لهذه الأحداث، إذ يمكن تمثيله وتلخيصه في تعبير رياضي مثل: (E = mc²) فهذه العلاقة صحتها مرهونة بشروط معينة، ومبنية على معطيات تجريبية محددة.

أمثلة على القوانين العلمية

هناك العديد من القوانين العلمية الموضوعة منذ زمنٍ طويل، والمُستخدمة حتى وقتنا الحالي، ومن الأمثلة على هذه القوانين ما يأتي:

قانون هابل

ضربت العالم أزمة اقتصادية كبيرة في عشرينات القرن الماضي، وكان العالم هابل يعمل في تلك الأثناء على بحث فلكي رائد؛ إذ اكتشف وجود مجرات أخرى بجانب مجرتنا درب التبانة، واكتشف أنّ هذه المجرات تندفع عن مجرتنا بعيداً بحركة سماها بالتراجع، أو الابتعاد، ومن أجل تحديد سرعة هذه الحركة؛ قام هابل باقتراح قانون هابل للتوسع الكوني، ويُلخص هذا القانون بالمعادلة الآتية: السرعة = H × المسافة؛ حيثُ أنّ السرعة: هي سرعة تراجع أو تباعد مجرة درب التبانة.

قانون نيوتن في الحركة

تشكل قوانين نيوتن الثلاث أساس الفيزياء الحديثة ، حيث ينص القانون الأول منها على أن الجسم الساكن يبقى ساكنًا والجسم المتحرك يبقى متحركًا ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تغير من حالته الحركية، أما القانون الثاني فيتمثل في المعادلة الآتية: (F = m×a) الذي يصف العلاقة بين كتلة الجسم وتسارعه ومقدار القوة المؤثرة عليه، فيما ينص القانون الثالث على أن: لكل فعل رد فعل مساو له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه.

مبدأ الطفو لأرخميدس

وصل أرخميدس لاكتشاف مبدأ الطفو بعد أن لاحظ ارتفاع المياه عند دخوله حوض الاستحمام، فوفقاً لقاعدته؛ فإن القوة التي تُطبق على جسم مغمور بالسائل كليًا أو جزئيًا وتجعله يطفو تكون مساوية لوزن السائل الذي حل محلّه هذا الجسم، ويُعد هذا النوع من القوانين أساسياً لحسابات الكثافة، وله نطاق واسع من التطبيقات؛ كتصميم الغواصات، والمركبات المختلفة العابرة للمحيطات.

مبدأ عدم التعيين لهايزنبيرغ

بالرجوع إلى النظرية النسبية لآينشتاين نعرف الكثير عن كيفية عمل الكون، إذ ساعدت هذه النظرية على وضع أساس لمفهوم "الفيزياء الكمية واستناداً لهذا الفهم الذي يقول بأن قوانين الكون في بعض الأحيان مرنة قاد العالم الألماني فيرنر هايزنبرغ (Werner Heisenberg) إلى طرح مبدأ "عدم التعيين" الذي يعني أنه تستطيع معرفة وتحديد موضع إلكترون ما وبدقة عالية لكن لا تستطيع تحديد ومعرفة كميته، والعكس صحيح.

النظرية العلمية والقانون العلمي

إنّ النظرية أو الفرضية العلمية تختلف عن القانون العلمي؛ حيثُ أنّ القانون العلمي قد تم اختباره تجريبيًا أكثر من النظرية العلمية ، ويُمكن القول أنّ النظرية العلمية هي تفسير لملاحظات موجودة بالطبيعة، بينما يعتمد القانون العلمي على الملاحظة والمشاهدة فقط؛ حيثُ يصف الظواهر الطبيعية بدون تفسيرها، ويُمكن القول أنّ القانون العلمي هو "ماذا"، بينما النظرية أو الفرضية العلمية هي "لماذا".

لا يُمكن إثبات النظرية العلمية أو الفرضية بالمطلق، ويُمكن رفضهما أو دعمهما بالحقائق والتجارب، بينما يُمكن إثبات القانون العلمي؛ حيثُ يُمكن استخدام القوانين الرياضية كصيغة معادلة؛ للتنبؤ بالنتائج المُحتملة وإثباتها، وتكون نتائج تطبيق هذه المعادلات مطابقةً للنتائج المرئية والملحوظة للظواهر الطبيعية.

لا يُمكن القول أيضًا أن القانون العلمي يكون صحيحًا بالمطلق، فمثلًا قانون نيوتن لقوة الجاذبية الأرضية وُجِد أنّه ينطبق فقط في مجال الجاذبية الضعيفة، ولا يعني ذلك أن قانون نيوتن لا يُمكن إثباته أو أنّه ليس قانونًا علميًا مهمًا، بل يعني أنّ القوانين العلمية يُمكن إثباتها وتطبيقها، ولكنّها مرنةٌ وقابلة دائمًا للتغيير ومحتملة للاستثناءات.

آراء العلماء

كان للعلماء آراءٌ عديدة ومختلفة فيما يخص الفرق بين النظرية أو الفرضية العلمية والقانون العلمي، ومن أبرز هذه الآراء ما يأتي:

• العالم بيتر كوبينغر: قال العالم كوبينغر (Peter Coppinger) أنّه يُوجد أربعة مفاهيم أساسية في العلم، وهي الحقائق، والنظريات، والقوانين، والفرضيات، والقوانين هي غالبًا وصف رياضي لظواهر طبيعية؛ مثل قانون نيوتن في الجاذبية؛ إذ تصف هذه القوانين عمليات الرصد، ولا تصف الكيفية وسبب عملها.
• غريغور مندل : اكتشف العالم غريغور مندل (Gregor Mendel) أن حالتين مختلفتين جينيًا تظهر كل واحدة منهما بشكل مستقل عن بعضهما في سلالة مختلفة.