Fizik yasaları
Fizik yasaları, Doğada gözlenen düzenli oluşumlara kesin açıklama getiren fizik yasaları, doğal olguların tanımlanması, açıklanması ve kestirilmesi için gereklidir. Sözgelimi, gezegenlerin hareketlerine ilişkin gözlemlere dayanılarak konulmuş olan Kepler yasaları, gezegenlerin Güneş çevresindeki yörüngelerinde nasıl hareket ettiklerini tanımlar. İsaac Newton'un hareket yasaları ve çekim yasası, gezegen hareketi yasalarını matematiksel olarak açıklar.
Fiziksel bir sistemin hareket durumu, bir başlangıç anında biliniyorsa, hareket yasaları da, ilke olarak, sistemin hareket durumunu daha sonraki bir zamanda bekleyebilir. Sözgelimi, Güneş sistemindeki bütün cisimlerin konumları ve hızları belli bir anda bilinseydi. daha sonraki bir zamanda bu cisimlerin konumlarını ve hızlarını hesaplamak için Newton mekaniği kullanılabilirdi. Klasik fizik yasalarının çoğunun önemli bir özelliği, sistemin başlangıç durumu konusunda ifadeler içermemeleridir; ama bu yasalar, başlangıç koşulları be: lenince, daha sonraki fiziksel davranışı doğru olarak tanımlar.
Elektromagnetizma yasaları, elektrik alanlarıyla ve magnetik alanlarla ilgili|bir dizi kısmi diferansiyel denklem olan Maxwell denklemleriyle dile getirilir. Burada başlangıç verileri çok daha karmaşıktır. Elektromagnetik alanın gelecekteki durumunu kestirmek amacıyla Maxwell denklemlerinin kullanılabilmesi için, önce, uzaktaki her noktada bir başlangıç anında alanların verilmiş olması gerekir.
Albert Einstein'ın özel görelilik kuramı, mekaniği ve elektromagnetik kuramını birleştirerek, "elektrodinamiğin klasik yasaları" diye adlandırılan daha genel bir yasalar dizisinin doğmasına yol açmıştır. Einstein, Newton'un çekim yasasını da genişletip genelleştirerek, "genel görelilik kuramı" adı verilen daha doğru, daha kapsamlı bir uygulamaya ulaşmıştır.
Ama klasik fizik yasaları, atomlara, çekirdeklere ve temel parçacıklara uygulandığında yanlış sonuçlar verir. 1900-1930 yılları arasında kuvantum mekaniği yasaları bulunup, geliştirilmiş ve başarıyla uygulanmıştır. Kuvantum yasaları, diferansiyel denklemler biçiminde yazılabilir; bu da tıpkı klasik yasalar için geçerli olduğu gibi, başlangıç verilerinin belirlenmiş olmasını gerektirir.
Werner Heisenberg'in belirsizlik ilkesine göre, başlangıç verileri, klasik yasalara uygulanabilecek kadar kesin olarak belirlenemez; bu nedenle, mikroskopik ve makroskopik olgular için ayrı yasa dizileri geçerlidir.
Temel fizik yasalarının paylaştığı iki şaşırtıcı özellik vardır: Tümü, kanıtlanmamış ve kanıtlanamayacak yasalardır. Gözlemlere ve deneylere dayanılarak geliştirilen bu yasalar, doğada bunlara aykırı bir şey saptanmadığı sürece geçerli sayılır. Doğal fizik yasalarının günümüzde de, geçmişte de hep var oldukları kabul edilir. Bilimcilerin, matematikçilerin ve filozofların amacı bu yasaları tanımlamaktır.