Naturgesetze

Naturgesetze sind allgemeine Aussagen über wiederkehrende Muster in der Natur. Sie beschreiben, wie sich physikalische Systeme unter bestimmten Randbedingungen verhalten, oft in kompakter Form als Prinzipien oder Gleichungen. Naturgesetze beruhen auf Beobachtungen, Experimenten und logischen Ableitungen aus bestehenden Theorien. Sie sind keine unveränderlichen Wahrheiten, sondern Modelle, die die Wirklichkeit in einem gültigen Anwendungsbereich erklären und vorhersagen.

Zu den bekanntesten Naturgesetzen gehören der Energie- und Impulserhaltungssatz, die Newtonschen Bewegungsgrundlagen, Maxwellsche Gleichungen und die Gesetze der Thermodynamik. Manche Gesetze gelten deterministisch (eine exakte Vorhersage ist möglich), andere sind statistisch oder probabilistisch (Wahrscheinlichkeiten statt Gewissheiten). Viele Gesetze gelten nur in bestimmten Skalen oder Bedingungen, zum Beispiel die klassische Mechanik als Näherung bei niedrigen Geschwindigkeiten und makroskopischen Entfernungen.

Naturgesetze stehen mit Theorien in Beziehung: Theorien liefern Erklärungsrahmen, Gesetze fassen wiederkehrende Muster zusammen. Neue Experimente können Gesetze präzisieren, einschränken oder durch umfassendere Beschreibungen ersetzen. Damit entwickeln sich die Naturgesetze im Verlauf der Wissenschaft weiter, während sie in zugrundeliegenden Modellen oft auf empirisch bestätigte Prinzipien reduziert sind.

Im Sprachgebrauch der Wissenschaft wird der Begriff häufig für universell geltende Prinzipien verwendet, während einige als effektive oder domänenspezifische Gesetze gelten, die in bestimmten Bereichen gelten (zum Beispiel ideale Gasgesetze).