Vetenskaplig teori

En vetenskaplig teori  är en förklaring av en aspekt av den naturliga världen som upprepade gånger kan testas och valideras enligt den vetenskapliga metoden med hjälp av accepterade protokoll för att observera , mäta och utvärdera resultat. Om möjligt testas teorier under kontrollerade förhållanden i experiment [1] [2] . Under omständigheter som inte är mottagliga för experimentell testning, utvärderas teorier genom principerna för hypotetiskt ( abduktivt ) tänkande. Erkända vetenskapliga teorier som har stått emot rigorös granskning förkroppsligar vetenskaplig kunskap [3] .

Liksom fallet är med andra former av vetenskaplig kunskap är vetenskapliga teorier både deduktiva och induktiva [4] , som syftar till prediktiv och förklarande kraft .

Paleontologen Stephen Jay Gould skrev att:

… fakta och teorier är olika saker, inte steg i en hierarki av växande säkerhet. Fakta är världsdata. Teorier är strukturer av idéer som förklarar och tolkar fakta.

Originaltext  (engelska)[ visaDölj] ...fakta och teorier är olika saker, inte steg i en hierarki av ökande säkerhet. Fakta är världens data. Teorier är strukturer av idéer som förklarar och tolkar fakta. [5]

Typer

Albert Einstein beskrev två typer av vetenskapliga teorier - "konstruktiva teorier" ( eng.  Constructive theories ) och "principled theories" ( eng.  princip teorier ). Konstruktiva teorier är konstruktiva modeller av fenomen: till exempel kinetisk teori. Huvudteorier är empiriska generaliseringar, såsom Newtons rörelselagar [ 6] .

Definition

Definitioner från vetenskapliga organisationer

US National Academy of Sciences definierar vetenskapliga teorier enligt följande [7] :

Den formella vetenskapliga definitionen av teori är helt annorlunda än ordets vardagliga betydelse. Det hänvisar till en omfattande förklaring av någon aspekt av naturen, som stöds av en enorm mängd bevis. Många vetenskapliga teorier är så välgrundade att ingen mängd nya bevis kan ändra dem materiellt. Till exempel kommer inga nya bevis visa att jorden inte kretsar runt solen (heliocentrisk teori), eller att levande varelser inte är gjorda av celler (cellteori), att materia inte är gjord av atomer eller att jordens yta är inte uppdelad i kontinuerliga plattor som rör sig runt geologiska tidsskalor (teori om plattektonik)... En av de mest användbara egenskaperna hos vetenskapliga teorier är att de kan användas för att förutsäga naturfenomen eller fenomen som ännu inte har observerats.

Originaltext  (engelska)[ visaDölj] Den formella vetenskapliga definitionen av teori är helt annorlunda än ordets vardagliga betydelse. Det hänvisar till en omfattande förklaring av någon aspekt av naturen som stöds av en stor mängd bevis. Många vetenskapliga teorier är så väletablerade att inga nya bevis sannolikt kommer att ändra dem väsentligt. Till exempel kommer inga nya bevis visa att jorden inte kretsar runt solen (heliocentrisk teori), eller att levande varelser inte är gjorda av celler (cellteori), att materia inte är sammansatt av atomer eller att ytan på Jorden är inte uppdelad i solida plattor som har rört sig över geologiska tidsskalor (teorin om plattektonik)...En av de mest användbara egenskaperna hos vetenskapliga teorier är att de kan användas för att göra förutsägelser om naturhändelser eller fenomen som ännu inte har gjort det observerats.

Formation

Teorier behöver inte vara helt korrekta för att vara vetenskapligt användbara. Till exempel är förutsägelser som gjorts av klassisk mekanik kända för att vara felaktiga i den relativistiska sfären, men de är nästan exakt korrekta vid de jämförelsevis långsamma hastigheterna för vanliga mänskliga erfarenheter [9] . Det finns många syra-basteorier inom kemin som ger väldigt olika förklaringar till den grundläggande naturen hos sura och basiska föreningar, men de är mycket användbara för att förutsäga deras kemiska beteende [10] . Som all kunskap inom vetenskap kan ingen teori någonsin verifieras helt, eftersom det är fullt möjligt att framtida experiment kan komma i konflikt med teorins förutsägelser [11] . Teorier som stöds av vetenskaplig konsensus har dock den högsta nivån av säkerhet av någon vetenskaplig kunskap; till exempel att alla föremål är föremål för gravitation eller att livet på jorden utvecklats från en gemensam förfader [12] .

Beskrivningar

Från vetenskapsfilosofer

Karl Popper beskrev egenskaperna hos en vetenskaplig teori enligt följande [13] :

  1. Det är lätt att få bekräftelse eller testa nästan varje teori om vi söker bekräftelse.
  2. Bekräftelser bör endast beaktas om de är resultatet av riskfyllda förutsägelser, det vill säga om vi, efter att inte ha blivit upplysta av teorin i fråga, borde ha förväntat oss en händelse som inte stämmer överens med teorin - en händelse som skulle motbevisa teorin.
  3. Varje "bra" vetenskaplig teori är ett förbud: den förbjuder vissa saker. Ju mer teorin förbjuder, desto bättre.
  4. En teori som inte kan vederläggas av någon tänkbar händelse är ovetenskaplig. Obestridbarhet är inte en dygd av en teori (som folk ofta tror), utan en last.
  5. Varje genuint test av en teori är ett försök att förfalska eller motbevisa den. Verifierbarhet är falsifierbarhet. Men det finns grader av testbarhet, vissa teorier är mer testbara, mer mottagliga för vederläggning än andra, de tar liksom mer risker.

I fysik

Inom fysiken används termen teori vanligtvis för en matematisk struktur - härledd från en liten uppsättning grundläggande postulat (vanligtvis symmetrier  - såsom likheten mellan platser i rum eller tid, eller elektronernas identitet, etc.) - som är kapabel att producera experimentella förutsägelser för en given kategori av fysiska system. Ett bra exempel är klassisk elektromagnetism , som innehåller resultat som härrör från mätarsymmetri (kallas ibland mätinvarians) i form av flera ekvationer som kallas Maxwells ekvationer . Specifika matematiska aspekter av klassisk elektromagnetisk teori hänvisas till som "elektromagnetismens lagar", vilket återspeglar nivån av konsekventa och reproducerbara bevis som stöder dem. Inom elektromagnetisk teori i allmänhet finns det många hypoteser om hur elektromagnetism gäller för specifika situationer. Många av dessa hypoteser anses redan vara tillräckligt testade, med nya som alltid är under utveckling och möjligen oprövade. Ett exempel på det senare skulle vara strålningens reaktionskraft . Från och med 2009 kan dess effekt på laddningarnas periodiska rörelser detekteras i synkrotroner , men endast som tidsgenomsnittliga effekter. Vissa forskare överväger för närvarande experiment som kan observera dessa effekter på ögonblicklig nivå (dvs inte tidsgenomsnittet) [14] .

Ändring och förbättring

Se även

Anteckningar

  1. ↑ National Academy of Sciences (US). Vetenskap och kreationism: En vy från National Academy of  Sciences . — 2:a. — National Academies Press, 1999. - P. 2. - ISBN 978-0-309-06406-4 . - doi : 10.17226/6024 .
  2. ↑ Strukturen av vetenskapliga  teorier . — The Stanford Encyclopedia of Philosophy. — Metaphysics Research Lab, Stanford University, 2016.
  3. ↑ Schafersman, Steven D. An Introduction to Science . Hämtad 3 november 2019. Arkiverad från originalet 1 januari 2018.
  4. ↑ Andersen, Hanne; Hepburn, Brian. Vetenskaplig metod  (neopr.) / Edward N. Zalta. — The Stanford Encyclopedia of Philosophy. — 2015.
  5. ↑ Djävulen i Dover
  6. ↑ Howard, Don A. The Stanford Encyclopedia of Philosophy  (neopr.) / Zalta, Edward N.. - Metaphysics Research Lab, Stanford University, 2018.
  7. ↑ National Academy of Sciences Arkiverad 7 september 2015 på Wayback Machine (2008), Science, Evolution och Creationism.
  8. ↑ Hook, Robert (1635-1703). Micrographia Arkiverad 20 maj 2020 på Wayback Machine , Observation XVIII.
  9. ↑ Misner, Charles W.; Thorne, Kip S.; Wheeler, John Archibald (1973). Gravity, sid. 1049. New York: W. H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-0344-0 .
  10. ↑ Se Arrhenius-Ostwald.
  11. ↑ Kapitel 1: Vetenskapens natur . www.project2061.org . Hämtad 4 november 2019. Arkiverad från originalet 22 april 2021.
  12. ↑ Se till exempel Gemensam härkomstoch bevis för gemensam härkomst.
  13. ↑ Popper, Karl (1963), Conjectures and Refutations , Routledge och Kegan Paul, London, Storbritannien. Återtryckt i "Theodore Schick" (red., 2000), Readings in the Philosophy of Science , Mayfield Publishing Company, Mountain View, Kalifornien.
  14. ↑ Koga J och Yamagiwa M (2006). Strålningsreaktionseffekter i laserpulsinteraktioner med ultrahög bestrålning med flera elektroner. Arkiverad 4 mars 2016 på Wayback Machine

Litteratur

Ytterligare läsning

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger