ما هي قوانين الطبيعة

ما هي القوانين الطبيعية وما معنى مصطلح القوانين الطبيعية؟ وكيف نحكم على قانون ما بأنه قانون طبيعي؟

تعريف قوانين الطبيعة

تتمثل قوانين الطبيعة في فلسفة العلم في انتظام واضح في العلاقات أو ترتيب الظواهر في العالم الطبيعي، ويحدث هذا الانتظام وفقًا لمجموعة من الشروط المحددة إما عالميًا أو في نسبة معينة من الحالات.

ونظرًا لأننا تحدثنا عن فلسفة العلوم، فمن الضروري أن تسأل عن معنى فلسفة العلوم المختلفة عن الفلسفة التي تعرفها.

فلسفة العلوم

تهدف فلسفة العلوم إلى دراسة العلوم الطبيعية وعناصر البحث العلمي من وجهة نظر فلسفية، وهذا المجال غالبًا ما يناقش القضايا الميتافيزيقية (فوق الطبيعية) والمعرفية والأخلاقية المتعلقة بممارسة وأهداف العلم الطبيعي الحديث.

في الأصل، تأسس هذا المجال الواسع لمعالجة القضايا الفلسفية التي أثيرت من قبل مشاكل ومفاهيم علمية معينة، مثل النظريات الحديثة في الفيزياء والأحياء وغيرها.

ما هي القوانين

من المهم قبل البدء في توضيح قوانين الطبيعة، أن نعرف أن هذه القوانين تتلخص في عدة أنواع.

يؤكد العديد من الأشخاص على أن القانون يعتمد على كميات متفاوتة تقيس خصائص محددة، كما هو الحال في قانون بويل الذي ينص على أن ضغط الغاز تحت درجة حرارة ثابتة يتناسب عكسيًا مع حجمه.

يشيرون بعض الأفراد إلى أن الأحداث تحدث بترتيب محدد كما يحدث في حالة “الفقاريات التي تظهر في السجل الأحفوري دائمًا بعد ظهور اللافقاريات.

أخيرًا، تنص القوانين على أنه إذا كان الكائن من النوع المعين، فسيكون له خصائص ملحوظة محددة.

يتمثل جزءٌ من غموض مصطلح قانون الطبيعة في إغراء تطبيقه فقط على بيانات أحد هذه الأنواع من القوانين، في حين أن الثلاثة الأنواع جميعها صالحة بالتساوي لأن تكون قانونًا طبيعيًا ما دامت الشروط تتحقق.

قوانين الطبيعة وأنواعها

لفهم قوانين الطبيعة، يجب فهم أنها تتألف من شكلين أساسيين

1. يكون القانون الطبيعي عالميًا أو مؤكدًا إذا نص على أن بعض الشروط بشكل معروف تترافق دائمًا مع بعض الشروط الأخرى.
2. يكون القانون الطبيعي احتماليًا إذا كان يؤكد في المتوسط أن جزءًا محددًا من الحالات التي تظهر حالة معينة ستشهد حالة أخرى معينة أيضًا، وقد يكون هذا القانون صالحًا في كلا الحالتين على الرغم من أنه لا يحدث إلا في ظروف خاصة.

لا يتطلب قانون الطبيعة بالضرورة وجود منطقية، بل يعتمد بشكل مباشر أو غير مباشر على الأدلة التجريبية، حتى لو تعارضت مع المنطق.

في الفقرات التالية، سنأخذكم في جولة حول أهم الخصائص والتفاصيل التي يمكن من خلالها تحديد قوانين الطبيعة وتمييزها عن غيرها من القوانين.

الفرق بين القانون الطبيعي والتعميم

يجب التفريق بين قوانين الشكل العام والتعميمات التي لا تستند إلى قواعد ثابتة، فعلى سبيل المثال، عبارة `جميع الكراسي في هذا المكتب رمادية` لا تعتبر قانونًا طبيعيًا.

لا يمكن للتعميمات العادية دعم العبارات الشرطية المعكوسة مثل “إذا كان هذا الكرسي في مكتبي، سيكون رماديًا”، أو الشروط الشرطية مثل “إذا تم وضع هذا الكرسي في مكتبي، سيكون رماديًا.

والسبب في ذلك هو أن الكراسي ليست مقتصرة على اللون الرمادي فقط، بل هذه ليست قاعدة طبيعية كونية، فقط حدث أن كانت جميع الكراسي رمادية وهذا شيءٌ يمكن تغييره في أي وقتٍ.

بالنسبة للعبارة `جميع الأجسام الكوكبية تتحرك في مسارات بيضاوية تقريبًا حول نجومها`، فهي تمثل قانونًا طبيعيًا، فإذا كان الجسم كوكبيًا، فسيتحرك بشكل بيضاوي حول نجمه.

يبدو أن جميع القوانين العلمية تؤدي إلى نتائج مماثلة للقانون الطبيعي، وذلك لأنالقوانين العلمية هي إحدى الفئات العالمية التي يمكن أن تصبح قانونًا طبيعيًا.

القانون الطبيعي عالمي

إذا كنت ترغب في الحصول على فهم أفضل لقوانين الطبيعة، فيجب أن تدرك أنها تعد عالمية، حيث تتطلب قوانين الطبيعة عادةً العديد من السمات الشاملة، والأهم منها هو أنها عالمية.

لذلك، فإن القوانين المتعلقة بالأشياء أو الأحداث المحدودة إلى موقع أو تاريخ معين لا يمكن أن تكون قوانينًا طبيعية، لأنها لا تحدث في كل مكان وزمان.

يرون معظم العلماء أن القانون، على الرغم من أنه يستند إلى الخبرة، يجب أن يتنبأ بالأمور غير المدرجة في تلك التجارب أو يساعد في فهمها.

أخيرًا، يُتوقع عادةً أن يكون القانون يمكن تفسيره بمزيد من التضمين للقوانين الأخرى أو ببعض النظريات. وبالتالي، فإن الانتظام الذي توجد له أسس نظرية عامة سيتم تسميته بسهولة بقانون الطبيعة أكثر من الانتظام التجريبي الذي لا يمكن دعمه أو شرحه من خلال قوانين أو نظريات أكثر عمومية.

تطبيقات قوانين الطبيعة

لا تقتصر قوانين الطبيعة في التطبيق على مجال واحد من الظواهر، ويمكن تحديد قوانين الطبيعة بمراجعة صلاحيتها للتطبيق في جميع جوانب الحياة.

لدينا قانونين مشهورين في قوانين الطبيعة، وهما قانون حفظ الطاقة والقانون الثاني للديناميكا الحرارية، ولنلقِ نظرة على ما جعلهما قانونيين طبيعيين.

اكتشف الطبيب والفيزيائي الألماني يوليوس روبرت ماير (1814-1878) قانون حفظ الطاقة أو بقاء الطاقة خلال رحلة طويلة في المناطق الاستوائية.

لأنه كان طبيبًا، فقد وضع هذا القانون عند التفكير في مسار الحياة العضوية، وعلى الرغم من اكتشافه من قبل مسؤول طبي، إلا أن أحدًا لم يفكر في إمكانية قصر صلاحية هذه النظرية على العلوم الطبية فقط.

لا يوجد مجال في الفيزياء حيث لم تكن هذه النظرية حاسمية في توضيح العلاقات، فهي أساسية في جميع العمليات التقنية والبيولوجية.

وفي الجانب الآخر، قدم رودولف كلاوسيوس القانون الثاني للديناميكا الحرارية عام 1850 خلال بحثه التكنولوجي.

تم صياغة هذا القانون لتطبيقه على العمليات الديناميكية الحرارية، ولكن هذه النظرية صالحة أيضًا لجميع مجالات التكنولوجيا. فحتى تعدد التفاعلات والتحويلات في النظم البيولوجية تسير وفقًا لمتطلبات قانون الطبيعة هذا.

ثبات القانون الطبيعي

جميع المراجع المعروفة تشير إلى أن قوانين الطبيعة لم تتتغير أبداً، ويفترض عموماً أن جميع القوانين المعروفة ثابتة مع مرور الوقت، ولكن لا يمكننا إثبات هذا الأمر بشكل قاطع.

تذكر الإشارة إلى أنه يمكن صياغة قوانين الطبيعة بعبارات بسيطة جدًا. ومع ذلك، فإن آثارها غالبًا ما تكون معقدة وغير مفهومة بشكل كامل.

يتم صياغة القانون بمعادلات رياضية يمكن تطبيقها على الظواهر المختلفة، لكن الأسئلة التي تطرح نفسها هي كيف تحدث هذه الظواهر؟ ولماذا ترتبط بهذا القانون بالذات؟ وهل يمكن تغيير ظاهرة ما أو كسر قوانينها؟ كلها تعقيدات أبعد من مجرد صيغة لفظية أو رياضية لقانون طبيعي.

تحدثنا عن خصائص قوانين الطبيعة، ورأينا كيف أنها معقدة ولكنها بسيطة، وثابتة، ونستطيع الاعتماد عليها للحصول على نفس النتائج في أي زمان ومكان إذا تم تطبيقها. وما هي قوانين الطبيعة؟ هو سؤال معقد، حيث نحن ما زلنا نكتشف الطبيعة ونستخلص المزيد من القوانين كل يوم.