为什么物理学要遵守原理

物理学中有许多定理、定律、原理和假说等，我们比较熟悉的有牛顿三大定律，欧姆定律，高斯定理，光速不变原理及宇宙大爆炸假说等这些定理、定律、原理和假说是每个物理学分支的核心内容，构成了物理学庞大的家族。

从本质上讲这些定理、定律、原理和假说都是猜想，或假说，都是带附加条件才能成立，只不过名称不同罢了。

举例来说：牛顿定律在超高速情况下就不成立，这是因为物理学是应用科学，与自然条件诸如重力，温度，气压，磁场等环境条件不能分开的，我们所有试验都是在地球环境下取得的，并没有在地球以外做试验，更不要说在太阳系之外做试验了，因此就不可能确定这些所谓的定理、定律、原理一定在各种条件下都成立

因此，它们只能是猜想、假想或假说人们根据这些假想的规律推论或推测未知的现象并对已有的现象进行解释。那么这些定律，原理是如何被发现，被建立它们具有哪些特性，是否需要被理论证明，如何证伪等等疑问我们需要从历史和科学哲学角度分析判断。

对物理学原理的认识可以借鉴数学中的公理来理解数学中的公理是不言自明的基本事实，是不需要再加证明的基本命题。即公理是简单到不能再简单的事实，例如平面几何中的两点之间直线最短，这是不需要理论证明的，而且也无法找到一个比它更简单的原理来证明它。

在数学中，所有的定理都必须给予严格的证明，但公理却例外，它是不需证明。而所有定理的证明都来自这些基本的公理（或公设）。从数学的公理上我们得知：

一、最简单。 

二、无需证明。

三、是独立存在的。物理学中的原理与数学中的公理有相似之处，也是简单的常识性的道理，如作用力和反作用力相等原理，无法从理论上证明它。但可以从大量的实验数据证明它是正确的，包括一些自然现象，通过反复核查其数据，从中找出规律性的东西，用数学方法确定物理量之间的关系，并猜想它是正确的，把其当做原理，最后上升为一种理论。

‘光速不变’也是通过反复的测量结果而得出的一种假设，即光速与光源的运动状态无关。

爱因斯坦用它当做原理创建了狭义相对论。诚然，物理学中的原理，定律等看似金科玉律的正确，其实不然，这是因为物理学原理的建立是有附加条件的，与我们所处的环境有关。

重力场，温度，磁场，速度等都会其产生影响，它们不可能是绝对真理，只是在某种条件下成立的相对真理，这些原理都有适用范围。当然，原理越简单明了，其适用范围越广，越容易被普通民众理解和接受。