Научна теория

Очи носени
обърнати лещи

Философия на науката
Икона философия на науката.svg
Основи
Метод
Заключения
  • Теория
  • Закон
  • Наука
Да не се бърка с теория на конспирацията , най-далеч сближаване с истината.

ДА СЕ научна теория е поредица от твърдения за причинно-следствените елементи за наблюдаваните явления. Критичен компонент на една научна теория е, че тя предоставя обяснения и прогнози, които могат да бъдаттествани.


Обикновено теориите (в научен смисъл) са големи трудове, които са съставна част от продуктите на много участници с течение на времето и са обосновани от огромни обединяващи се доказателства. Те обединяват и синхронизират възгледа и подхода на научната общност към определена научна област. Например, биология има Теория на еволюцията и клетъчна теория , геология има тектонична теория на плочите , и космология има Голям взрив . Развитието на теориите е ключов елемент на научен метод тъй като се използват за прогнози за света; ако тези прогнози се провалят, теорията се ревизира. Теориите са основната цел в наука и нито едно обяснение не може да постигне по-висок „ранг“ (противно на убеждението, че „теориите“ с времето стават „закони“ или „факти“).

„Теория“ е термин на Джекил и Хайд, който означава различни неща и поради това често се използва в аргументи, базирани на двусмислие където се използват две различни значения на думата. Докато в ежедневната речнищоче опитите за предоставяне на обяснение за кауза могат да бъдат наречени „теория“, а научна теорията има много по-конкретно значение. Научната теория е много повече от обикновена догадка или предположение на Джо. Теория в този контекст е aдобре обоснована обяснителна рамказа поредица от факти и наблюдения, което еподлежащ на проверкаи може да се използва запредскажете бъдещи наблюдения.


Съдържание

Често срещани заблуди относно теориите

'Просто' теория

Добра точка, бензиностанция.
Креационистите звучат така, сякаш „теория“ е нещо, което си измислил, след като си бил пиян цяла нощ.
—Исак Азимов

Креационист и Интелигентен дизайн поддръжниците често обичат да описват теория на еволюцията катопростотеория. Това разчита на двусмислие често срещаното използване на термина „теория“ (което означава „идея“ или „предположение“ - по-буквално казано, „ хипотеза „или„ предположение “) с научното значение. Теориите са най-високото ниво на научни постижения и нищо не е такапростотеория - това би било като да се каже Бил Гейтс епростомултимилиардер. Освен това може да се каже, че понятието еволюция е „просто теория“ по същия начин клетъчна теория и земно притегляне (основни принципи на биологията и физика , съответно) са „просто теории“.

Този аргумент се разигра с оживени последици в решението на Флорида Държавният съвет по образование да преподава еволюцията като „научна теория“. Очевидно креационистите във Флорида SBOE виждат това като „компромис“ - превръщането на еволюцията в „научна теория“ по закон, според тях, ще отслаби позицията на еволюцията. В крайна сметка тогава това би било 'просто теория', нали? Грешно! Този „компромис“ всъщност поставя еволюцията на точно правилните основи - на най-високото ниво на науката - и гарантира, че учениците могат да научат какво всъщност означава терминът „научна теория“, надявайки се в крайна сметка да накара объркването с разговорното значение.

За да се противопоставим бързо на този аргумент, можем да кажем: „Гравитацията също е просто теория“ или „Създаването е просто мит“ и противниците ще трябва да се обърнат към някакъв друг аргумент.



Теории и закони

Друга често срещана заблуда е, че теорията е стъпката, през която преминавате, докато сте на път към закон на науката . Научните закони и теории са две много различни неща и въпреки това, което може да изглежда, едноникогасе превръща в другия. Научните закони са фактически наблюдения, обикновено получени от математически моделиране; те просто дестилират емпиричен резултатите в кратки словесни или математически твърдения, които изразяват основен принцип на науката - например гравитацията привлича, силата е равна на масата по ускорение и т.н. Теориите са причинно-следствените обяснения за това, което създава тези закони и наблюдения на природата. Така че един от начините да мислим за това е:законгравитацията е, че обектите при 1G падат с 9,8m / s / s във вакуум, докатотеориягравитацията е, че всичко с маса има гравитационно привличане въз основа на това колко маса има.


Теориите също комбинират законите в рамка, която е по-голяма от сумата на нейните части. В генетика , много различни закони описват как гени взаимодействат в различни комбинации, за да повлияят на наследствеността - работа, извършена основно от Грегор Мендел . Генетичната теория комбинира тези закони в единна рамка, която може да се използва като обяснение и да прави прогнози. Тогава еволюционната теория съчетава генетичната теория, теорията на естествен подбор и други теории с различните закони, с които те са свързани в сложна рамка, която формира основата на много изследвания в областта на биологията.

Дорипревъзходнотеории или закони, могат да бъдат заменени от по-успешни. Например, Нютон „Законът“ на гравитацията е превъзходен в предсказването на пътя на космически кораб сред външния планети от Слънчева система , но тя се разпада, когато участват големи маси, като тази на Слънце . Прецесията на афелия на Меркурий може да се обясни само с Айнщайн 'с обща теория на относителността , което е прецизиране на закона на Нютон, като се вземе предвид лекото огъване на космическо време близо до Слънцето.


Фалшифицирани теории

Вижте основната статия по тази тема: Фалшифицируемост

Ясно е, че ако една теория е фалшифицирана, тя вече не отговаря на определенията в началото на статията. Все още може да е „теория“ в смисъла на обичайната употреба, но в научен план се е превърнала взаместентеория. Например, геоцентризъм беше теория, както беше концепцията за четири елемента (земя, огън, вятър и вода ) и Ламаркски еволюция, която се оказа по-малко от точна. Те бяха опровергани достатъчно категорично (въпреки че някои ще молят да се различават).

Поради способността на добрите теории да правят прогнози, дори ако се докаже, че са неверни (или по-точно неточни при определени условия), те все още могат да се използват за прогнози, които са полезни приближения. Нютоновата механика може да е пълна глупост в светлината на физиката на 20 век, пионер на Айнщайн, но никой не използва специална теория на относителността, за да определи инерцията на автомобил . И докато квантова механика може по принцип да бъде напълно заменен с нещо друго, нищо няма да промени факта, че уравнението на Шрьодингер предсказва спектроскопските характеристики на водород атом перфектно. Дори някои от по-„глупавите“ теории от старо време може да имат някаква полза поради начина, по който работят, класическият пример е този на плоска Земя . Докато всички знаят, че Земята не е плоска, някой, който строи навес в градината си, не трябва да позволява кривината на Земята .

Разработване на теории

Научното разбиране за Вселена наистина подлежи на промяна - в противен случай би било неспособно да използва каквато и да е нова технология и би било безсмислено. Докато хората често казват, че това означава, че всички съвременни научни знания са „погрешни“, това далеч не е правилният начин да се опише. Ако една теория дава добри резултати, това е таканали, но когато не стане, най-добре се описва катонеточен. Теориите обикновено ще се развиват от по-малко точна до по-точна версия на реалност . Една от основните заблуди е, че когато теориите се променят, промяната е масивна и тотална. Когато обсъждаше „Относителността на грешните“, Исак Азимов заяви, че някой „живеещ в умствен свят на абсолютни права и грешки, може да си представя, че тъй като всички теории са погрешни, Земята може да се смята за сферична сега, но за кубична през следващия век и на следващия кухи икосаедър, а на следващия - поничка. ' Но това очевидно не е така и се отнася както за микроскопичните, нюансирани светове на атомната теория и теоретичната физика, толкова и за по-очевидните примери като формата на Земята.

Много хора вярват, че Айнщайн е дошъл и е направил всички теории на Нютон излишни (някои също ще кажат, че квантовата теория узурпира относителността и че теория на струните от своя страна узурпира квантовата теория и т.н.). Това не е така, тъй като дори най-големите промени в нашето разбиране са сравнително малки. Теориите се променят с малки стъпки, а новите обикновено се състоят от старата с добавено малко. Например, може официално да се покаже, че законите на Нютон са приближение към специална теория на относителността, която се прилага, когато скоростите са малки в сравнение с скоростта на светлината . ДА СЕ ' Теория на всичко ', който съчетава квантовата механика и гравитацията, все още ще наподобява квантовата механика. Уравнението на Шрьодингер, теорията на Хартри-Фок, динамиката на въртенето и двойствеността на частиците и вълните, както и други основни компоненти на квантовата механика ще бъдат все още там, толкова полезни и точни, както винаги.


Има ли разлика между теорията и хипотезата?

Едно често срещано погрешно схващане е, че научните теории са такиваполучен отхипотези, които са се натъкнали на потвърждаващи експериментални доказателства - в смисъл, че съществува „йерархия на науката“, започвайки с хипотезата, която се издига в теория и в крайна сметка се превръща в естествен закон.

Това е всъщност погрешно , каквито са теориитенапълно отделноот хипотези - хипотезата не се „превръща“ в теория и ако експерименталните доказателства противоречат на теорията, по някакъв начин не се понижават до хипотеза.

С други думи, не можете да „козите“ на научна теория (напр. теорията за зародиша на болестта ) с позоваване на хипотеза (напр. ' Goddidit '), доказано или не.

И така, какво толкова специално има в една теория? Забравяйки стандартното разговорно погрешно наименование, научен теория :

  • Е напълно работещ модел
  • Поддържа се не само от доказателства, но и отпредимствотона доказателства
  • Е приети за валидни
  • Прави точни, проверими прогнози
  • Е подправен от наблюдение

ДА СЕ хипотеза обаче, като цяло различно животно, има тенденция да бъде много по-малко изчерпателно. Подобно на изчислението на гърба на плика, хипотезата е основно предположение или предположение за това как нещобиха могли, можеработа.

Един т.нарработещхипотезата е нещо с достатъчно добри подкрепящи доказателства, че дадено лице ще го приеме като вярно с цел продължаване на своите изследвания.

Обърнете внимание, че терминът „работещ“ означава, че това е хипотезата, която сте в моментаработещи под- както при „тестване“ в най-елементарния смисъл - не че самата хипотеза „работи“ (per se).

Вземете следния пример: ако изведнъж усетите вибрация в джоба си, вашиятработеща хипотезавероятно е: че вашият телефон получава текст или обаждане.

Като бръкнеш в джоба си, за да провериш телефона си - актмотивиран изцялоот вашата работна хипотеза (която е: „телефонът ви вибрира“) - вие тест каза работна хипотезасрещу наблюдение.

Ако например трябваше да откриете (за ваша изненада), че вашият телефондори не беше на теб, тогава вашата работна хипотеза би била фалшифициран . Каквото и да беше това, което вибрираше, то със сигурност не би могло да бъде телефон, койтодори не беше на тебпо това време.

Друг пример за работеща хипотеза е: излежавате се у дома, когато внезапно - усещате глад. И така, отивате до кухнята и отваряте хладилника.

Нозащокухнята? Ами защото това е твоетоработеща хипотезаче „ако в къщата ви има храна, кухнята е най-доброто място да започнете да търсите“. И точно както преди - или вашата работна хипотеза е такавапотвърдено(от присъствието на храна в хладилника - там, където стехипотезиранби било), или работната хипотеза ефалшифициран(ако се окаже, че хладилникът е бил физически лишен от годни за консумация). В последния случай е оправдано въртенето на нова работеща хипотеза - „може би има храна в шкафа?“. И така нататък.

Важното е, че хипотезата е aподлежащ на проверкаизявление и - за разлика от теорията - може (и може и да е) да бъде доказано „правилно“ или „грешно“, без това да наложи йота промяна на утвърдената наука.

И така, каква е връзката между теорията и хипотезата? Е, това е постоянното въртене на множествотопроверими хипотезикоито могат да доведат пътя към организирането на строги научни изследвания експериментиране и много от участващите фактори - идеи, концепции, експерименти, доказателства и т.н. - работят заедно, за да формират почвата, която научните теории могат един денизплуватот, използвайки научен метод .