O teorie științifică este o explicație a unui aspect al lumii naturale care poate fi și verificată în conformitate cu metoda științifică, folosind acceptate de observare, măsurare și evaluare a rezultatelor. Unde este posibil, teoriile sunt testate în condiții controlate într-un experiment. În circumstanțe care nu pot fi supuse probelor experimentale, teoriile sunt evaluate prin principiile . Teoriile științifice acceptate au rezistat cercetării riguroase și întruchipează cunoașterea științifică.
Semnificația termenului teorie științifică (adesea, pentru concizie, teorie), așa cum este folosită în , este semnificativ diferit de utilizarea a cuvântului teorie. Din NAS 2008: „Definirea științifică formală a teoriei este destul de diferită de semnificația cotidiană a cuvântului. Se referă la o explicație cuprinzătoare a unui aspect al naturii care este susținut de un vast corp de dovezi”. În vorbirea de zi cu zi, cuvântul teorie poate însemna o explicație care reprezintă o presupunere nesubstanțiată și speculativă, pe când în știință el descrie o explicație care a fost testată și acceptată pe scară largă ca fiind valabilă. Aceste utilizări diferite sunt comparabile cu utilizările opuse ale termenului predicție în știință față de vorbirea cotidiană, unde acesta din urmă înseamnă o simplă speranță.
Tăria unei teorii științifice este legată de diversitatea fenomenelor pe care le poate explica și de simplitatea ei. Pe măsură ce se colectează dovezi științifice suplimentare, o teorie științifică poate fi modificată și în cele din urmă respinsă dacă nu poate fi adaptată noilor constatări; în astfel de circumstanțe, este necesară o teorie mai exactă. Aceasta nu înseamnă că toate teoriile pot fi schimbate fundamental (de exemplu, teorii științifice fundamentale bine stabilite cum ar fi evoluția, teoria heliocentrică, teoria celulelor, teoria tectonicii plăcilor etc.). În anumite cazuri, teoria științifică nemodificată, mai puțin precisă, poate fi tratată în continuare ca o teorie dacă este utilă (datorită simplității ei) ca o aproximare în condiții specifice. Un caz în acest sens îl constituie legile de mișcare ale lui Newton, care pot servi ca o aproximare a relativității restrânse la viteze mici în comparație cu viteza luminii.
Teoriile științifice sunt și fac predicții falsificabile. Popper, Karl (1963), Conjecturi și refuzații , Routledge și Kegan Paul, Londra, Marea Britanie. Reprinted în (ed., 2000), Lecturi în filosofia științei , Mayfield Publishing Company, Mountain View, California. Acestea descriu cauzele unui fenomen natural particular și sunt utilizate pentru a explica și prezice aspecte ale universului fizic sau domenii specifice de cercetare (de exemplu, electricitate, chimie și astronomie). Oamenii de știință folosesc teorii pentru a face cunoașterea științifică să progreseze, precum și pentru a facilita progresul în tehnologie sau medicină.
Ca și în cazul altor forme de cunoaștere științifică, teoriile științifice sunt atât deductive, cât și inductive, urmărind să aibă și .
Paleontologul Stephen Jay Gould scria că „faptele și teoriile sunt lucruri diferite, nu trepte într-o ierarhie cu certitudine crescândă. Faptele sunt datele lumii. Teoriile sunt structuri de idei care explică și interpretează faptele.”
Tipuri Albert Einstein a descris două tipuri de teorii științifice: „teorii constructive” și „teorii principiale”. Teoriile constructive sunt modele constructive pentru fenomene: de exemplu, energia cinetică. Teoriile principiale sunt generalizări empirice, cum ar fi legile de mișcare ale lui Newton.
Caracteristici
Criterii esențiale Tipic, pentru ca orice teorie să fie acceptată în majoritatea mediilor academice, există un singur criteriu simplu. Criteriul esențial este ca teoria trebuie să fie observabilă și repetabilă. Criteriul menționat mai sus este esențial pentru a preveni frauda și pentru a perpetua știința în sine. miniatura|300x300px| Plăcile tectonice ale lumii au fost cartografiate în a doua jumătate a secolului al XX-lea. Teoria tectonică a plăcilor explică cu succes numeroase observații despre Pământ, inclusiv distribuția cutremurelor, a munților, a continentelor și a oceanelor. Caracteristica definitorie a tuturor cunoștințelor științifice, inclusiv a teoriilor, este abilitatea de a face falsificabile sau verificabile. Relevanța și specificitatea acestor predicții determină modul în care teoria este potențial utilă. O presupusă teorie care nu face previziuni observabile nu este o teorie științifică deloc. Predicțiile care nu sunt suficient de specifice pentru a fi testate nu sunt, în mod similar, utile. În ambele cazuri, termenul "teorie" nu este aplicabil.
Un corp de descrieri ale cunoașterii poate fi numit teorie dacă îndeplinește următoarele criterii:
Face previziuni falsificabile cu acuratețe consistentă într-o arie largă de anchetă științifică (cum ar fi mecanica). Este bine susținut de mai multe dovezi grupate în componente independente, și nu au un fundament unic. Este în concordanță cu rezultatele experimentale preexistente și cel puțin la fel de precis în predicțiile sale ca și în cazul oricăror teorii preexistente.
Aceste calități sunt cu siguranță valabile pentru teoriile acceptate, cum ar fi relativitatea restrânsă și generală , mecanica cuantică, tectonica plăcilor, etc.
Alte criterii În plus, oamenii de știință preferă să lucreze cu o teorie care îndeplinește și următoarele calități:
Poate fi supusă unor adaptări minore pentru a ține cont de date noi care nu se potrivesc perfect, pe măsură ce sunt descoperite, crescând astfel capacitatea de predicție în timp. Este una dintre cele mai frugale explicații, economică în utilizarea entităților propuse sau în pașii explicativi folosiți, conform briciului lui Occam. Acest lucru se datorează faptului că pentru fiecare explicație acceptată a unui fenomen poate exista un număr extrem de mare, poate chiar de neînțeles, de alternative posibile și mai complexe, pentru că întotdeauna se pot împovăra explicațiile nereușite cu pentru a le împiedica să fie falsificate; prin urmare, teoriile mai simple sunt de preferat față de cele mai complexe, deoarece acestea sunt mai . Elliott Sober, Let's Razor Occam's Razor, pp. 73-93, de la Dudley Knowles (ed.) Explicația și limitele sale, Cambridge University Press (1994).
Definiții date de organizații științifice definește teoriile științifice după cum urmează: Definiția științifică formală a teoriei este destul de diferită de semnificația cotidiană a cuvântului. Se referă la o explicație cuprinzătoare a unui aspect al naturii, care este susținută de un vast corp de dovezi. Multe teorii științifice sunt atât de bine stabilite încât nicio probă nouă nu le-ar putea modifica în mod substanțial. De exemplu, nicio dovadă nouă nu va demonstra că Pământul nu orbitează în jurul Soarelui (teoria heliocentrică) sau că lucrurile vii nu sunt formate din celule (teoria celulelor), că materia nu este compusă din atomi sau că suprafața Pământului nu este împărțită în plăci solide care se deplasează de-a lungul erelor geologic (teoria tectonicii plăcilor)... Una dintre cele mai utile proprietăți ale teoriilor științifice este că ele pot fi folosite pentru a face predicții despre evenimente naturale sau fenomene care nu au fost încă observate.
De la :
O teorie științifică este o explicație bine fundamentată a unui aspect al lumii naturale, bazată pe un corp de fapte confirmate în mod repetat prin observație și experiment. Astfel de teorii susținute de fapt nu sunt „ghiceli”, ci relatări fiabile ale lumii reale. Teoria evoluției biologice este mai mult decât „doar o teorie”. Este o explicație la fel de factuală a universului ca și teoria atomică a materiei sau ca teoria germinativă a bolilor. Înțelegerea gravitației este încă o muncă în desfășurare. Dar fenomenul de gravitație, ca și evoluția, este un fapt acceptat.
Termenul teorie nu ar fi adecvat pentru descrierea ipotezelor netestate, dar complexe, și nici chiar a .
Formare stanga|miniatura| Prima observație a celulelor, de către Robert Hooke, folosind un microscop timpuriu, Hooke, Robert (1635-1703). Micrografia , Observația XVIII. a condus la dezvoltarea teoriei celulare. Metoda științifică implică propunerea și testarea ipotezelor, prin derivarea din ipoteze a unor predicții despre rezultatele experimentelor viitoare, apoi efectuarea acestor experimente pentru a vedea dacă predicțiile sunt valide. Acestea oferă probe fie pentru, fie împotriva ipotezei. Atunci când se colectează suficiente rezultate experimentale într-o anumită zonă de cercetare, oamenii de știință pot propune un cadru explicativ care să justifice cât mai multe dintre acestea. Această explicație este și ea testată și, dacă îndeplinește criteriile necesare (vezi mai sus), explicația devine o teorie. Acest lucru poate dura mulți ani, deoarece poate fi dificil sau complicat să se acumuleze probe suficiente.
Odată ce toate criteriile au fost îndeplinite, acestea vor fi acceptate pe scară largă de către oamenii de știință (vezi consensul științific) ca cea mai bună explicație disponibilă a cel puțin unor fenomene. Ea va fi făcut predicții ale fenomenelor pe care teoriile anterioare nu le-ar putea explica sau nu le-ar putea prezice cu exactitate și va fi rezistat tentativelor de falsificare. Tăria probelor este evaluată de comunitatea științifică, iar cele mai importante experimente se replică de către mai multe grupuri independente.
Teoriile nu trebuie să fie perfect precise pentru a fi utile din punct de vedere științific. De exemplu, predicțiile făcute de mecanicii clasici sunt cunoscute a fi inexacte în domeniul relativist, dar ele sunt aproape exact corecte la vitezele relativ scăzute ale experienței umane comune.Misner, Charles W.; Thorne, Kip S.; Wheeler, John Archibald (1973). Gravitation, p. 1049. New York: W. H.Freeman and Company. . În chimie, există multe teorii bază-acid care oferă explicații extrem de divergente ale naturii subiacente a compușilor acizi și bazici, dar sunt foarte utile pentru prezicerea comportamentului lor chimic. Ca toate cunoștințele din domeniul științei, nicio teorie nu poate fi complet sigură, deoarece este posibil ca experimentele viitoare să fie în contradicție cu predicțiile teoriei. Cu toate acestea, teoriile susținute de consensul științific au cel mai înalt nivel de certitudine a oricărei cunoștințe științifice; de exemplu, că toate obiectele sunt supuse gravitației sau că viața de pe Pământ a evoluat de la un strămoș comun.Vezi, de exemplu, și probele frecvente ale descendenței comune.
Acceptarea unei teorii nu impune ca toate previziunile sale majore să fie testate, dacă aceasta este deja susținută de probe suficient de puternice. De exemplu, anumite teste pot fi imposibil de realizat sau dificil din punct de vedere tehnic. Drept urmare, teoriile pot face previziuni care nu au fost încă confirmate sau infirmate; în acest caz, rezultatele prezise pot fi descrise informal cu termenul „teoretic”. Aceste predicții pot fi testate ulterior, iar dacă sunt incorecte, acest lucru poate duce la revizuirea sau respingerea teoriei.
Modificarea și îmbunătățirea