物理定律是普遍的嗎？也就是說，物理定律是否適用於整個宇宙？

如果物理定律不是普遍的，那麼它不僅會對物理本身產生深遠的影響，還會對人們對物理的追求產生深遠的影響嗎？這是最近許多(理論)物理學家和宇宙學家的擔憂。

現在人們可以問，物理學家是否需要他們的定律具有普適性。有些人可能會說，為了讓物理定律存在；另一些人可能會說，為了使事情更簡單，需要普遍規律。然而，有沒有這樣自然法則，隨著時間的推移而改變而不適用於整個宇宙嗎？

宇宙本身是普遍的，但是為什麼物理定律也應該是普遍的呢？當然，我們可以說，“物理定律”這個詞包含了普遍性的概念。然而，這難道不是一個偶然的語義事實，沒有任何深刻或必要的含義嗎？

儘管陳述了以上所有內容，許多物理定律的定義甚至沒有提及它們的普遍性。

看看下面的定義：

科學定律或科學原理是描述或預測自然中出現的一系列現象的陳述。

還有這一個：

科學規律總結和解釋了大量由實驗確定的事實，並根據它們預測未來實驗結果的能力進行檢驗。

此外，一些物理定律的定義確實提到了它們的普遍性。例如：

物理定律是普遍的。它們似乎適用於宇宙中的任何地方……宇宙中的一切顯然都必須遵循它們(根據觀測)。

具體到物理常數(或“自然常數”)，也有這樣的定義：

一個物理常數，有時是基本物理常數，是一個物理量，通常被認為是普遍的，在時間上有恆定的值

倫納德·蘇斯金德談宇宙法則

如果物理定律不是普遍的，那麼它們是什麼？讓美國物理學家倫納德·蘇斯金德來解釋一種可能性：

如果這些事情被證明是正確的，那麼物理定律的一些特徵(可能是大部分)將是區域性的環境事實，而不是寫在石頭上的定律——否則不可能是定律。

儘管蘇斯金德說過，物理定律總是意味著(歷史上、哲學上和科學上)是普遍的。也就是說，所有的物理定律都要在所有的情況下被例項化——無論是在所有類似的實驗中，還是在類似的條件下，當涉及到所有的行星/恆星時，等等。因此，有些人可能會說：

如果自然法不是普遍存在的，它們怎麼可能存在呢?

另一方面，政治法律是“地方性的”。在思維哲學或經濟學中也沒有“真正的規律”。這是因為沒有任何精神或經濟現象是例外的，也不包括所謂的其他不平等的法律。另一種說法是，為了使這些法律成為法律，各種其他的不平等條款總是被硬塞進“精神法則”或經濟學法則中。然而，一些科學家和哲學家也對物理定律說過同樣的話！(參見南希·卡特萊特的《物理學定律的謊言》。

因此，如果自然法則在物理學中具有終極重要性(而且這些法則應該是普遍適用的)，那麼任何從根本上挑戰這一點的東西，都會在物理學家圈子內外引起一定程度的恐慌。

同樣，如果我們沒有定律因為我們沒有普適性，那麼我們有什麼？蘇斯金德這樣表達了他的擔憂:

令物理學家們擔心的是，這裡的地貌可能太過豐富，幾乎什麼都能找到——任何物理常數、粒子品質等的組合。他們擔心，這將消除物理學的預測能力。他們擔心，如果一切皆有可能，就沒有辦法證明這個理論是錯的——或者更確切地說，沒有辦法證實它。

如果蘇斯金德的“景觀”是無限的，那麼“什麼都能找到”。如果我們以哲學家大衛·劉易斯的可能性世界理論來思考，那麼在這些世界中任何事情都是可能的——只要它們不涉及邏輯矛盾。然而，這些可能的世界可能確實涉及不同的物理定律，因此涉及不同的自然常數。因此，就像澳洲哲學家大衛·阿姆斯特朗所說的那樣，我們有可能擁有這樣一個“組合主義”的世界：在這個世界裡，屬性和事實不僅以無數種方式組合在一起，自然的常數也以無數種方式組合在一起。

在蘇斯金德的理論中物理學家們又該怎麼辦呢？如果定律是“地方性的”，那麼它們究竟是什麼意義上的定律呢？話雖如此，有什麼東西，能阻止定律地方化嗎？

以這個假設的場景為例

物理學家曾經知道一個宇宙，他們說這個宇宙“由同樣的物理定律支配”。然而，事實證明情況並非如此。相反，宇宙實際上被劃分為四個部分。

現在，在這四個部分中，定律被認為是“通用的”——或者至少它們在每個部分中(全面)適用。那麼，怎樣才能阻止這四部分的存在規律呢？畢竟，每一個部分都有它自己適用的法律。

這裡有一個問題：怎樣才能阻止這一程序的繼續？

也就是說，也許這四個部分中的每一部分都被分成另外四個部分(現在總共有16個部分)。原則上，這是可能發生的！事實上，這可能會無窮無盡地發生。雖然也可以說它不一定會發生。這是有可能發生的。

那麼，這個思維實驗與2020年我們對宇宙的實際了解相比如何呢？就我們所知的宇宙的任何可能的亞時空部分而言，這種情況有意義嗎？

定律使預測成為可能

倫納德•蘇斯金德還將自然法則與他所稱的“物理學的預測能力”聯絡起來。換句話說，需要定律主要是為了預測。所以，如果我們所堅持的規律不是普遍的，那麼預測不是會更困難甚至不可能嗎？換句話說，如果所有的定律都不適用，那麼預測怎麼可能呢?

也許物理定律仍然適用於我們以前假設的宇宙的各個子區域。因此，這些法律可能仍然在這些假設中起作用。

那麼關於我們從未觀測到的宇宙部分的預測呢？那些我們所知有限的部分呢？同樣，大多數物理學家希望他們的定律和預測都是普遍的。如果事實並非如此，那麼一些物理學家可能會說：這有什麼意義？有很多科學並不涉及普遍定律，比如經濟學，社會學，心理學等等。然而，這些學科是“軟科學”。物理學應該是一門“硬科學”。

這些推測的真實性是否意味著所有的科學(包括物理學)實際上都是軟的——至少相對而言是這樣？

保羅·斯坦哈特：物理形態

讓我們再問一遍前面的問題：物理定律是普遍的嗎？

普林斯頓大學的阿爾伯特·愛因斯坦科學教授保羅·斯坦哈特問了我們一個簡單的問題，這個問題與我們自己的問題有關：

如果多元宇宙的大多數都如此不同，那麼在我們這個多元宇宙的小小角落裡，進一步探索隨機選擇的物理特性又有什麼意義呢？

上面斯坦哈特說的很多話在措辭上都有問題。儘管如此，這可能取決於斯坦哈特希望他的話在多大程度上被理解。

首先，“隨機”這個詞在“隨機選擇的物理特性”中是什麼意思？如果這些物理性質不是隨機選擇的，那麼另一種選擇是什麼？這些物理特性是必要的嗎？上帝選擇了他們？而且他這麼做是必然的?

那麼，為什麼要用“選擇”這個詞呢？即使物理性質不是隨機的，為什麼還要選擇它們呢？即使它們被選擇了，它們仍然是隨機的，因為選擇者很可能選擇了不同的物理性質。