LEGGI FISICHE E LEGGI STATISTICHE. - Nel complesso di fenomeni naturali, che formano l'oggetto della ricerca scientifica, si possono distinguere due gruppi. Uno di essi è costituito da tutti quei fenomeni il cui succedersi avviene con regolarità inderogabile, talché si può sempre - partendo dall'osservazione delle condizioni nelle quali, ad un dato istante, si verifica il fenomeno - esprimere la sua evoluzione passata e futura a mezzo di equazioni matematiche: si perviene così alla formulazione di una «l. f.», la quale lega, in un rapporto ben definito e costante, le grandezze che intervengono nel fenomeno. Leggi di questo tipo si sono ottenute nello studio della meccanica classica, dell'elettromagnetismo ecc.
Esiste però un vasto complesso di fenomeni, costituenti la seconda delle categorie sopra ricordate, per i quali risulta impossibile la formulazione di l. f. La loro interpretazione si ottiene attraverso regole empiriche, le cosiddette l. s., alle quali si arriva, rinunciando alla indagine dello svolgimento dei fenomeni singoli e limitandosi alla determinazione dei valori medi, dedotti dalla osservazione di un gran numero di fenomeni dello stesso tipo. Contrariamente a quanto si verifica per le l. f., dalle l. s. non si desume con sicurezza assoluta l'evoluzione del fenomeno in tutti i particolari: esse consentono solamente la previsione del suo decorso medio con una probabilità molto elevata.
L. s. regolano i processi termici, la disintegrazione delle sostanze radioattive ed i fenomeni che formano l'oggetto della meccanica quantistica. Le cause della inapplicabilità delle l. f. a questo complesso di fenomeni non sono uguali per tutti. Precisamente nei sistemi termodinamici l'intervento delle l. s. è reso necessario dall'enorme numero dei loro costituenti (le molecole), che rende praticamente inattuabile l'indagine dell'evoluzione delle molecole una per una: nessuno, però, può escludere a priori la possibilità teorica della conoscenza delle l. f. che regolano questi singoli fenomeni. Invece negli altri fenomeni sopraelencati l'applicazione delle l. s. è esclusa dal principio di indeterminazione, il quale afferma l'impossibilità della formulazione di l. f., dalle quali si possa desumere il comportamento dei fenomeni singoli.
È bene notare infine che le l. s. non sono - come forse potrebbe apparire in un primo momento - in pratica meno rigorose delle l. f.: basta, per rendersene conto, rammentare come la fisica, al pari di tutte le scienze sperimentali, non ha mai a che fare con grandezze assolute in quanto ogni misura, quale che sia il grado di precisione con il quale è stata condotta, è sempre affetta da errore.