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1.1:

科学定律与理论

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Chemistry
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Scientific Laws and Theories

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在科学中,定律是一种简明的陈述,无论是口头的还是数学的,它总结 一个观察结果,并陈述在一定条件下 会发生什么。它是一种普遍接受的说法,而且决不能出错。否则,任何基于它的科学 都会被证明是不正确的 例如,在发生燃烧现象时,拉瓦锡通过一系列实验 验证了他的假设,然后指出 物体的质量在 燃烧过程中保持不变。这个说法成为著名的化学定律之一,质量守恒定律,它指出 孤立系统中的质量既不能被创造也不能 被破坏”科学理论,与定律不同,它是一个统一的模型,提供了 关于某些事为什么发生以及如何发生的一个解释。需要严格的实验 和长期进行的观察 来发展一个理论。例如,质量守恒定律 并没有解释为什么燃烧后 质量会保持不变。对于这种现象的解释,是约翰·道尔顿在提出 原子理论的时候提出的。道尔顿的理论提出 物质是由称为原子的不可分割的 小粒子组成的。因为这些粒子只是重新排列,而不是在像燃烧这样的化学反应中 产生或破坏,因此总质量 保持不变。随着新的观察结果的出现,理论一直在不断地被检验和发展着。例如,道尔顿的原子理论 在科学家发现 原子实际上可以进一步分成中子、质子和电子之后得到了改进。随着夸克、玻色子等的发现,又有了进一步的 修正。总的来说,科学方法框架 引导科学家从问题和观察 到定律或理论,然后通过对假设的实验 验证,以及任何必要的修改来完善。归根结底,当一个假设只能对一种现象提供有限的 解释,理论则可以对 所观察到的现象提供深入的解释。另一方面,定律只是简单地陈述了观察结果。

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科学定律与理论

科学定律

在科学领域,定律被定义为一个简明,口头或数学的语句,它总结了大量的实验观察结果。 它描述或预测自然世界的某些方面,这些方面在相同条件下始终保持不变。  

科学理论

科学理论是一个统一的原则,它提供了一个充分证实的和可测试的关于自然各个方面的解释,并提供了事情发生的原因。 成熟的理论是多年来不断进行实验评估开发的科学知识的顶峰;它们与我们在科学中所了解的事实一样接近。 它们也在不断地进行测试和修改,并通过科学和技术进步获得新的观察结果。  

因此,虽然假设是对某一特定观察的一个拟议解释,但理论是一个经过充分考验的解释,它解释了一整套广泛的观察,解释了我们周围实际世界的一个特定方面。 科学定律是陈述关于特定观察的成员;它们没有解释所涉及的原因。  

本文改编自 Openstax, 化学 2e, 第 1.1 节:科学方法。