Tudományos elmélet

Szem visel
fordított lencsék

A tudomány filozófiája
Ikon tudományfilozófia.svg
Alapok
Módszer
Következtetések
  • Elmélet
  • Törvény
  • Tudomány
Nem tévesztendő össze összeesküvés elmélet , a legtávolabbi közelítés az igazsághoz.

NAK NEK tudományos elmélet a megállapítások sora a megfigyelt jelenségek oksági elemeiről. A tudományos elmélet kritikus eleme, hogy magyarázatokat és jóslatokat ad, amelyek lehetségesektesztelték.


Az elméletek (tudományos értelemben) általában nagy munkák, amelyek sok közreműködő termékének összetételét alkotják az idő múlásával, és amelyeket rengeteg konvergáló bizonyíték támaszt alá. Egységesítik és szinkronizálják a tudományos közösség nézetét és megközelítését egy adott tudományos területhez. Például, biológia rendelkezik a Az evolúció elmélete és sejtelmélet , geológia van lemezes tektonikai elmélet , és kozmológia rendelkezik a Nagy durranás . Az elméletek kidolgozása a tudományos módszer mivel jóslatokkal szolgálnak a világról; ha ezek a jóslatok kudarcot vallanak, az elméletet felül kell vizsgálni. Az elméletek a fő cél a tudomány és egyetlen magyarázat sem érhet el magasabb „rangot” (ellentétben azzal a véleménnyel, hogy az „elméletek” idővel „törvényekké” vagy „tényekké” válnak).

Az „elmélet” egy Jekyll-and-Hyde kifejezés, amely különböző dolgokat jelent, és ezért gyakran használják az ezen alapuló érvekben mellébeszélés ahol egy szó két különböző jelentését használják. Míg a mindennapi beszédbenbármihogy az ok magyarázatának kísérletét „elméletnek” lehet nevezni, a tudományos az elméletnek sokkal konkrétabb jelentése van. A tudományos elmélet sokkal több, mint csupán alkalmi sejtés vagy Joe találgatása. Egy elmélet ebben az összefüggésben ajól megalapozott magyarázó kerettények és megfigyelések sorozatához aztesztelhetőés rá lehet szoknimegjósolni a jövőbeni megfigyeléseket.


Tartalom

Az elméletekkel kapcsolatos általános tévhitek

Csak egy elmélet

Jó pont, benzinkút.
A kreacionisták úgy hangoztatják, mintha egy 'elmélet' lenne az, amit úgy álmodtál meg, hogy egész éjszaka részeg voltál.
- Isaac Asimov

Kreationista és Intelligens tervezés támogatói gyakran szeretik leírni a evolúcióelmélete mintéppenegy elmélet. Ez támaszkodik félreérző az „elmélet” kifejezés (jelentése „ötlet” vagy „találgatás” - szó szerint: hipotézis 'vagy' sejtés ') tudományos jelentéssel. Az elméletek jelentik a tudományos eredmények legmagasabb szintjét, és semmi sem azéppenegy elmélet - ez olyan lenne, mint mondani Bill Gates vanéppentöbbmilliárdos. Ezenkívül azt mondhatnánk, hogy az evolúció fogalma ugyanúgy „csak elmélet” sejtelmélet és gravitáció (a biológia és a biológia alapelvei) fizika illetve „csak elméletek”.

Ez az érv vidám következményekkel járt el a Florida Állami Oktatási Tanács, hogy az evolúciót „tudományos elméletként” tanítsa. Nyilvánvaló, hogy a floridai SBOE kreacionistái ezt „kompromisszumnak” tekintették - szerintük az evolúciót törvényileg „tudományos elméletté” téve gyengítik az evolúció helyzetét. Végül is akkor ez csak egy elmélet lenne, igaz? Rossz! Ez a „kompromisszum” az evolúciót pontosan a megfelelő alapokra helyezi - a tudomány legmagasabb szintjén -, és biztosítja, hogy a hallgatók megtanulhassák, mit is jelent valójában a „tudományos elmélet” kifejezés, remélhetőleg végül a köznyelvi jelentéssel való összetévesztés szúrását.

Ahhoz, hogy gyorsan ellensúlyozzuk ezt az érvet, azt mondhatjuk: „A gravitáció is csak egy elmélet” vagy „A teremtés csak egy mítosz”, és az ellenfeleknek valamilyen más érvhez kell fordulniuk.



Elméletek és törvények

Egy másik gyakori tévhit, hogy az elmélet az a lépés, amin keresztülmegy a a tudomány törvénye . A tudományos törvények és elméletek két nagyon különböző dolog, és annak ellenére, hogy annak tűnhet, egysohaa másik lesz. A tudományos törvények tényszerű megfigyelések, amelyekből általában származnak matematikai modellezés; csupán desztillálnak empirikus tömör verbális vagy matematikai állításokat eredményez, amelyek kifejezik a tudomány egyik alapelvét - például a gravitáció vonzza, az erő megegyezik a tömeg és a gyorsulás stb. Az elméletek az ok-okozati magyarázatok, amelyek e természet törvényeit és megfigyeléseit létrehozzák. A gondolkodás egyik módja tehát: atörvényA gravitáció az, hogy az 1G-n lévő tárgyak 9,8 m / s / s sebességgel esnek vákuumban, míg aelméletA gravitáció az, hogy bárminek a tömegével van gravitációs vonzereje annak alapján, hogy mekkora a tömege.


Az elméletek a törvényeket is olyan keretrendszerbe egyesítik, amely nagyobb, mint a részek összege. Ban ben genetika , sokféle törvény írja le, hogyan gének különböző kombinációkban kölcsönhatásba lépve befolyásolja az öröklődést - elsősorban az Gregor Mendel . A genetikai elmélet ezeket a törvényeket egyesíti egy egységes keretrendszerben, amely magyarázatként és jóslatokként szolgálhat. Az evolúciós elmélet ezután egyesíti a genetikai elméletet, a természetes kiválasztódás és más elméletek a különféle törvényekkel, amelyekkel összekapcsolódnak, egy olyan komplex keretrendszerbe, amely a biológia területén végzett számos kutatás alapját képezi.

Mégnagyszerűaz elméleteket vagy törvényeket a sikeresebbek felválthatják. Például, Newton A gravitáció „törvénye” kiválóan alkalmas az űrhajó útjának előrejelzésére a külső között bolygók a Naprendszer , de akkor bomlik le, ha nagy tömegek vesznek részt, például a Nap . A Merkúr aphelionjának precessziója csak azzal magyarázható Einstein 's általános relativitáselmélet , amely a Newton-törvény finomítása, figyelembe véve a téridő a Nap közelében.


Meghamisított elméletek

Lásd a témáról szóló fő cikket: Hamisíthatóság

Nyilvánvaló, hogy ha egy elméletet hamisítottak, az már nem felel meg a cikk elején szereplő meghatározásoknak. Lehet, hogy még mindig „elmélet” a közhasználat értelmében, de tudományos értelemben afelváltottaelmélet. Például, geocentrizmus elmélet volt, akárcsak négy elem (föld, tűz, szél és víz ) és Lamarckian az evolúció, amely kevésbé volt pontos. Ezeket elég meggyőzően cáfolták (bár némelyek eltérni fognak).

Mivel a jó elméletek képesek előrejelzéseket készíteni, még akkor is, ha hamisnak bizonyulnak (vagy pontosabban bizonyos körülmények között pontatlanok), mégis jó előrejelzések készítésére használhatók. A newtoni mechanika az Einstein által úttörő 20. századi fizika fényében totális hülyeség lehet, de senki sem alkalmaz különleges relativitáselméletet egy autó . És míg kvantummechanika elvben teljesen mással helyettesíthető, semmi sem változtat azon a tényen, hogy a Schrödinger-egyenlet megjósolja a hidrogén atom tökéletesen. Még a régebbi „butább” elméletek is használhatók működésük miatt, a klasszikus példa egy lapos Föld . Bár mindenki tudja, hogy a Föld nem lapos, valakinek a kertjében egy fészert építve nem kell figyelembe vennie a görbületet föld .

Elméletek fejlesztése

A tudomány megértése a Világegyetem valóban változik - különben képtelen lenne bármilyen új technológiát felhasználni, és értelmetlen lenne. Míg az emberek gyakran azt mondják, hogy ez azt jelenti, hogy az összes jelenlegi tudományos ismeret „téves”, ez korántsem helyes leírási mód. Ha egy elmélet jó eredményeket hoz, akkor azjobb, de ha nem, akkor a legjobban így írhatjuk lepontatlan. Az elméletek általában a kevésbé pontosról a pontosabb változatra fejlődnek valóság . Az egyik fő tévhit, hogy amikor az elméletek megváltoznak, a változás hatalmas és teljes. A „Rossz viszonylagosságának” tárgyalásakor Isaac Asimov felvetette, hogy valaki, aki „az abszolút jogok és tévedések mentális világában él, elképzelheti, hogy mivel minden elmélet téves, a földet most gömbösnek, a következő században pedig köbösnek lehet gondolni, és egy üreges ikozaéder a következő, és egy fánk alakú az utána következő. ' De ez nyilvánvalóan nem így van, és ugyanúgy vonatkozik az atomelmélet és az elméleti fizika mikroszkopikus, árnyalt világára, mint az olyan nyilvánvalóbb példákra, mint a Föld alakja.

Sokan úgy vélik, hogy Einstein jött, és feleslegessé tette Newton összes elméletét (egyesek azt is mondják majd, hogy a kvantumelmélet bitorolta a relativitást és hogy húrelmélet viszont bitorolta a kvantumelméletet és így tovább). Ez nem így van, mivel megértésünkben a legnagyobb változások is viszonylag kicsiek. Az elméleteket apró lépések változtatják meg, és az újak általában a régiből állnak, egy kicsit hozzáadva. Például lehet hivatalosan megmutatni, hogy Newton törvényei közelítenek a speciális relativitáselmélethez, amely akkor alkalmazandó, amikor a sebesség kicsi a fénysebesség . NAK NEK ' Minden elmélete ', amely egyesíti a kvantummechanikát és a gravitációt, továbbra is hasonlítani fog a kvantummechanikára. A Schrödinger-egyenlet, a Hartree-Fock-elmélet, a spin-dinamika és a részecske-hullám kettősség, valamint a kvantummechanika egyéb alapvető elemei továbbra is ott maradnak, olyan hasznosak és pontosak, mint valaha.


Van-e különbség az elmélet és a hipotézis között?

Az egyik általános tévhit, hogy a tudományos elméletek azokszármazóhipotézisek, amelyek megerősítő kísérleti bizonyítékokkal találkoztak - abban az értelemben, hogy létezik egy „tudományhierarchia”, amely a hipotézissel kezdődik, amelyet elméletgé emelnek, és végül természetjoggá válik.

Ez valójában rossz , ahogy az elméletekteljesen különhipotézisekből - a hipotézis nem válik „elméletté”, és ha a kísérleti bizonyítékok ellentmondanak egy elméletnek, azt valahogy nem lehet hipotézissé minősíteni.

Más szavakkal, nem lehet „trombitálni” egy tudományos elméletet (pl. a betegség csíraelmélete ) egy hipotézisre hivatkozva (pl. ' Goddidit '), bizonyított vagy nem.

Szóval, mi különleges az elméletben? Elfelejtve a szokásos köznyelvi félrevezetést, egy tudományos elmélet :

  • Teljesen működő modell
  • Nem csak bizonyítékok, hanem az is alátámasztjáka túlsúlybizonyítékokat
  • Is elfogadta érvényesnek
  • Pontos, tesztelhető előrejelzéseket tesz
  • Is meghamisítható megfigyelésből

NAK NEK hipotézis azonban, mivel teljesen más állat, sokkal kevésbé átfogó. A boríték hátuljának kiszámításához hasonló hipotézis alapvetően találgatás vagy sejtés arról, hogy valamiesetlegmunka.

Egy úndolgozóa hipotézis elég jó alátámasztó bizonyítékkal szolgál arra nézve, hogy az egyén ezt igaznak fogadja el a kutatás további folytatása érdekében.

Vegye figyelembe, hogy a „munka” kifejezés azt jelzi, hogy ez a hipotézis jelenleg Önalatt dolgozik- mint a legalapvetőbb értelemben vett „tesztelés” - nem hogy maga a hipotézis „működik” (önmagában).

Vegyük a következő példát: ha hirtelen rezgést érez a zsebében, aműködő hipotézisvalószínű: hogy a telefonod fogad SMS-t vagy hívást.

A zsebébe nyúlva ellenőrizni a telefont - cselekedetteljesen motiváltműködő hipotézisével (vagyis: „a telefon rezeg”) - te teszt mondta a működő hipotézismegfigyelés ellen.

Ha például felfedezné (meglepetésre), hogy a telefonjanem is rajtad volt, akkor a munkahipotézised az lett volna meghamisított . Bármi is volt az a rezgés, az biztos nem lehetett egy telefonnem is rajtad voltakkor.

A működő hipotézis másik példája: otthon heverészik, amikor hirtelen éhségérzetet érez. Tehát, elindul a konyhába, és kinyitja a hűtőszekrényt.

Demiérta konyha? Nos, mert a tiédműködő hipotézishogy 'ha van étel a házban, akkor a konyha a legjobb hely a keresés megkezdéséhez'. És csakúgy, mint korábban - bármelyik hipotézise azmegerősített(az élelmiszer jelenléte a hűtőszekrényben - ahol tefeltételezettlenne), vagy a munkahipotézis azmeghamisított(ha kiderül, hogy a hűtőszekrény fizikailag nem volt ehető). Ez utóbbi esetben új munkabeli hipotézis megalapozása indokolt - „talán van étel a szekrényben?”. Stb.

Fontos, hogy egy hipotézis atesztelhetőnyilatkozat, és - ellentétben egy elmélettel - igazolható (és lehet) „helyes” vagy „helytelen” anélkül, hogy ez a megalapozott tudományban rengeteg változást indokolna.

Tehát mi a kapcsolat az elmélet és a hipotézis között? Nos, ez a többszörös állandó forgatásatesztelhető hipotézisekez előrevezetheti a szigorú tudományos megszervezését kísérletezés , és számos érintett tényező - ötletek, koncepciók, kísérletek, bizonyítékok és így tovább - együttesen alkotják a talajt, amelyet a tudományos elméletek egy napfelbukkan-tól, a tudományos módszer .