Tieteellinen teoria

Tieteellinen teoria  on selitys luonnonmaailman osa-alueelle, joka voidaan toistuvasti testata ja validoida tieteellisillä menetelmillä käyttämällä hyväksyttyjä protokollia tulosten havainnointiin , mittaamiseen ja arviointiin. Jos mahdollista, teorioita testataan kontrolloiduissa olosuhteissa kokeessa [1] [2] . Olosuhteissa, jotka eivät sovellu kokeelliseen testaukseen, teorioita arvioidaan hypoteettisen ( abduktiivisen ) ajattelun periaatteiden kautta. Tunnistetut tieteelliset teoriat, jotka ovat kestäneet tiukan tarkastelun, ilmentävät tieteellistä tietoa [3] .

Kuten muutkin tieteellisen tiedon muodot, tieteelliset teoriat ovat sekä deduktiivisia että induktiivisia [4] , ja niillä pyritään ennustamaan ja selittämään .

Paleontologi Stephen Jay Gould kirjoitti, että:

… tosiasiat ja teoriat ovat eri asioita, eivät askelia kasvavan varmuuden hierarkiassa. Faktat ovat maailman dataa. Teoriat ovat ideoiden rakenteita, jotka selittävät ja tulkitsevat tosiasioita.

Alkuperäinen teksti  (englanniksi)[ näytäpiilottaa] ...fakta ja teoria ovat eri asioita, eivät lisääntyvän varmuuden hierarkian portaat. Faktat ovat maailman dataa. Teoriat ovat ideoiden rakenteita, jotka selittävät ja tulkitsevat tosiasioita. [5]

Tyypit

Albert Einstein kuvasi kahden tyyppisiä tieteellisiä teorioita - "konstruktivia teorioita" ( eng.  Constructive theories ) ja "periaatteellisia teorioita" ( eng.  Principle theories ). Konstruktiiviset teoriat ovat ilmiöiden konstruktiivisia malleja: esimerkiksi kineettinen teoria. Pääteoriat ovat empiirisiä yleistyksiä, kuten Newtonin liikelakeja [ 6] .

Määritelmä

Tieteellisten organisaatioiden määritelmät

Yhdysvaltain kansallinen tiedeakatemia määrittelee tieteelliset teoriat seuraavasti [7] :

Teorian muodollinen tieteellinen määritelmä on aivan erilainen kuin sanan jokapäiväinen merkitys. Se viittaa kattavaan selvitykseen jostain luonnon osa-alueesta, jota tukee valtava määrä todisteita. Monet tieteelliset teoriat ovat niin perusteltuja, että mikään uusi näyttö ei voi muuttaa niitä olennaisesti. Esimerkiksi mikään uusi näyttö ei osoita, että maa ei pyöri Auringon ympäri (heliosentrinen teoria) tai että elävät olennot eivät koostu soluista (soluteoria), että aine ei koostu atomeista tai että Maan pinta on ei ole jaettu jatkuviin levyihin, jotka liikkuvat geologisilla aikaskaaloilla (levytektoniikan teoria)… Yksi tieteellisten teorioiden hyödyllisimmistä ominaisuuksista on, että niiden avulla voidaan ennustaa luonnonilmiöitä tai ilmiöitä, joita ei ole vielä havaittu.

Alkuperäinen teksti  (englanniksi)[ näytäpiilottaa] Teorian muodollinen tieteellinen määritelmä on aivan erilainen kuin sanan jokapäiväinen merkitys. Se viittaa kattavaan selvitykseen jostakin luonnon näkökulmasta, jota tukee valtava määrä todisteita. Monet tieteelliset teoriat ovat niin vakiintuneita, että mikään uusi näyttö ei todennäköisesti muuta niitä olennaisesti. Esimerkiksi mikään uusi todiste ei osoita, että maapallo ei kiertää aurinkoa (heliosentrinen teoria) tai että elävät olennot eivät koostu soluista (soluteoria), että aine ei koostu atomeista tai että maapallon pinta Maapalloa ei ole jaettu kiinteisiin levyihin, jotka ovat liikkuneet geologisen aikaskaalan yli (levytektoniikan teoria)...Yksi tieteellisten teorioiden hyödyllisimmistä ominaisuuksista on, että niitä voidaan käyttää ennustamaan luonnontapahtumia tai ilmiöitä, joita ei vielä ole tapahtunut. havaittu.

Muodostelu

Teorioiden ei tarvitse olla täysin tarkkoja ollakseen tieteellisesti hyödyllisiä. Esimerkiksi klassisen mekaniikan ennusteiden tiedetään olevan epätarkkoja relativistisella alueella, mutta ne ovat lähes täsmälleen oikeita tavallisen ihmisen kokemuksen suhteellisen hitaalla nopeudella [9] . Kemiassa on monia happo-emästeorioita, jotka antavat hyvin erilaisia ​​selityksiä happamien ja emäksisten yhdisteiden emäksiselle luonteelle, mutta ne ovat erittäin hyödyllisiä niiden kemiallisen käyttäytymisen ennustamisessa [10] . Kuten kaikkea tiedettä, yhtäkään teoriaa ei voida koskaan täysin todentaa, koska on täysin mahdollista, että tulevat kokeet voivat olla ristiriidassa teorian ennusteiden kanssa [11] . Tieteellisen yksimielisyyden tukemilla teorioilla on kuitenkin korkein varmuustaso kaikista tieteellisistä tiedoista; esimerkiksi se, että kaikki esineet ovat painovoiman alaisia ​​tai että elämä maapallolla on kehittynyt yhteisestä esi -isästä [12] .

Kuvaukset

Tiedefilosofeista

Karl Popper kuvasi tieteellisen teorian ominaisuuksia seuraavasti [13] :

  1. Lähes kaikki teoriat on helppo saada tai testata, jos haemme vahvistusta.
  2. Vahvistukset tulisi ottaa huomioon vain, jos ne ovat seurausta riskialttiista ennusteista, toisin sanoen, jos emme olleet valaiseneet kyseistä teoriaa, meidän olisi pitänyt odottaa teorian kanssa ristiriitaista tapahtumaa - tapahtumaa, joka kumoaisi teorian.
  3. Jokainen "hyvä" tieteellinen teoria on kielto: se kieltää tietyt asiat. Mitä enemmän teoria kieltää, sen parempi.
  4. Teoria, jota ei voida kumota millään ajateltavissa olevalla tapahtumalla, on epätieteellinen. Kumoamattomuus ei ole teorian hyve (kuten ihmiset usein ajattelevat), vaan pahe.
  5. Jokainen teorian aito testi on yritys väärentää tai kumota se. Todennettavuus on falsifioitavuutta. Mutta testattavuuden asteita on, jotkut teoriat ovat testattavampia, alttiimpia kumoamiselle kuin toiset, ne ottavat tavallaan enemmän riskejä.

Fysiikassa

Fysiikassa termiä teoria käytetään yleensä matemaattisesta rakenteesta - joka on johdettu pienestä peruspostulaattien joukosta ( yleensä symmetrioista -  kuten paikkojen yhtäläisyys tilassa tai ajassa tai elektronien identiteetti jne.) - joka pystyy. kokeellisten ennusteiden tuottamiseen tietylle fyysisten järjestelmien kategorialle. Hyvä esimerkki on klassinen sähkömagnetismi , joka sisältää mittarin symmetriasta (jota joskus kutsutaan mittarin invarianssiksi) johdetut tulokset useiden yhtälöiden muodossa, joita kutsutaan Maxwellin yhtälöiksi . Klassisen sähkömagneettisen teorian tiettyjä matemaattisia näkökohtia kutsutaan "sähkömagnetismin lakeiksi", mikä kuvastaa niitä tukevan johdonmukaisen ja toistettavan todisteen tasoa. Sähkömagneettisessa teoriassa yleensä on monia hypoteeseja siitä, kuinka sähkömagnetismi koskee tiettyjä tilanteita. Monet näistä hypoteeseista katsotaan jo riittävästi testatuiksi, ja uusia on jatkuvasti kehitteillä ja mahdollisesti testaamattomina. Esimerkki jälkimmäisestä olisi säteilyn reaktiovoima . Vuodesta 2009 lähtien sen vaikutus varausten jaksolliseen liikkeeseen on havaittavissa synkrotroneissa , mutta vain aikakeskiarvostetuina vaikutuksina. Jotkut tutkijat harkitsevat parhaillaan kokeita, jotka voisivat havaita näitä vaikutuksia hetkellisesti (eli ilman aikakeskiarvoa) [14] .

Muutos ja parannus

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ National Academy of Sciences (USA). Tiede ja kreationismi: Näkymä kansallisesta  tiedeakatemiasta . – 2. — National Academies Press, 1999. - s. 2. - ISBN 978-0-309-06406-4 . - doi : 10.17226/6024 .
  2. ↑ Tieteellisten teorioiden  rakenne . - Stanford Encyclopedia of Philosophy. - Metaphysics Research Lab, Stanfordin yliopisto, 2016.
  3. ↑ Schafersman, Steven D. Johdanto tieteeseen . Haettu 3. marraskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 1. tammikuuta 2018.
  4. ↑ Andersen, Hanne; Hepburn, Brian. Tieteellinen menetelmä  (neopr.) / Edward N. Zalta. - Stanford Encyclopedia of Philosophy. – 2015.
  5. ↑ Paholainen Doverissa
  6. ↑ Howard, Don A. The Stanford Encyclopedia of Philosophy  (uuspr.) / Zalta, Edward N.. - Metaphysics Research Lab, Stanfordin yliopisto, 2018.
  7. ↑ National Academy of Sciences Arkistoitu 7. syyskuuta 2015, Wayback Machine (2008), Science, Evolution and Creationism.
  8. ↑ Hook, Robert (1635-1703). Micrographia arkistoitu 20. toukokuuta 2020 Wayback Machinessa , Observation XVIII.
  9. ↑ Misner, Charles W.; Thorne, Kip S.; Wheeler, John Archibald (1973). Gravity, s. 1049. New York: W. H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-0344-0 .
  10. ↑ Katso Arrhenius-Ostwald.
  11. ↑ Luku 1: Tieteen luonne . www.project2061.org . Haettu 4. marraskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 22. huhtikuuta 2021.
  12. ↑ Katso esimerkiksi Yhteinen laskeutuminenja todisteet yhteisestä syntyperästä.
  13. ↑ Popper, Karl (1963), Conjectures and Refutations , Routledge ja Kegan Paul, Lontoo, UK. Uusintapainos teoksessa "Theodore Schick" (toim., 2000), Readings in the Philosophy of Science , Mayfield Publishing Company, Mountain View, Kalifornia.
  14. ↑ Koga J ja Yamagiwa M (2006). Säteilyreaktiovaikutukset ultrakorkean säteilyn laserpulssivuorovaikutuksessa useiden elektronien kanssa. Arkistoitu 4. maaliskuuta 2016 Wayback Machinessa

Kirjallisuus

Lue lisää

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Bibliografisissa luetteloissa