Ley Científica

Indagación Científica y Medición

Una ley científica es un enunciado conciso, a menudo matemático, que describe un patrón constante en la naturaleza sin explicar por qué ocurre.

Definition

Una ley científica es una regla que describe algo que siempre ocurre de la misma manera en la naturaleza; te dice qué pasa, no por qué. Es un enunciado, a menudo una ecuación, que describe una relación observada que se mantiene de manera constante bajo condiciones específicas, y no es más fuerte que una teoría ni se convierte en una. Las leyes son descriptivas y no explicativas, ya que la explicación la aporta la teoría, y una ley puede derivarse de una teoría como un caso límite. Se ponen a prueba comprobando si las cantidades medidas satisfacen la relación enunciada dentro de la incertidumbre experimental, y una violación persistente redefine el dominio de la ley en lugar de abolirla.

Example

La ley de conservación de la masa dice que disolver $5\ \text{g}$ de sal en $100\ \text{g}$ de agua da $105\ \text{g}$ de agua salada; nada desaparece. La segunda ley de Newton, $F = ma$, predice que la aceleración de un carrito se duplica si la fuerza neta a lo largo de la rampa se duplica, algo que un grupo puede comprobar cronometrando el carrito en distintos ángulos. La conservación de la energía mecánica predice $v = \sqrt{2gh}$ para un carrito sin fricción, y una medición de $2.6\ \text{m/s}$ frente a una predicción de $2.8\ \text{m/s}$ no refuta la ley; muestra que la condición sin fricción no se cumple, y tomar en cuenta la energía perdida por fricción y rotación restablece el equilibrio.

Key Insight

Una ley es una descripción muy confiable, y la razón detrás de ella es tarea de una teoría. Las leyes tienen límites: la conservación de la masa se cumple en un laboratorio de agua salada, pero en las reacciones nucleares la masa y la energía deben contarse juntas. Cuando una medición parece romper una ley, los primeros sospechosos son los supuestos y los instrumentos, porque las leyes que han sobrevivido siglos de pruebas casi nunca son las que están equivocadas.