» » » » » » Teoriile științifice ca modele științifice

Teoriile științifice ca modele științifice

Atât legile științifice, cât și teoriile științifice sunt obținute din metoda științifică prin formarea și testarea ipotezelor, și pot prezice comportamentul lumii naturale. Ambele sunt de obicei bine susținute de observații și/sau dovezi experimentale. Legile științifice sunt descrieri ale modului în care natura se va comporta în anumite condiții. Teoriile științifice sunt mai ample și oferă explicații generale despre modul în care funcționează natura și de ce prezintă anumite caracteristici. Teoriile sunt susținute de dovezi din mai multe surse diferite și pot conține una sau mai multe legi.

O concepție greșită în mod obișnuit este că teoriile științifice sunt idei rudimentare care se vor finaliza în cele din urmă în legi științifice atunci când vor fi acumulate suficiente date și dovezi. O teorie nu se transformă într-o lege științifică, cu acumularea unor dovezi noi sau mai bune. O teorie va rămâne întotdeauna o teorie; o lege va rămâne întotdeauna o lege. Atât teoriile, cât și legile ar putea fi falsificate prin dovezi contrarii.

Teoriile și legile sunt, de asemenea, distincte de ipoteze. Spre deosebire de ipoteze, teoriile și legile pot fi pur și simplu menționate ca fiind un fapt științific. Cu toate acestea, în știință, teoriile sunt diferite de fapte, chiar și atunci când sunt bine susținute. De exemplu, evoluția este atât o teorie, cât și un fapt.

Teoriile ca axiome

Pozitiviștii logici considera teoriile științifice ca declarații într-un limbaj formal. Logica de prim ordin este un exemplu de limbaj formal. Pozitiviștii logici au avut în vedere un limbaj știintific similar. Pe lângă teoriile științifice, limbajul a inclus, de asemenea, propoziții de observație („soarele răsare de la est”), definiții și declarații matematice. Fenomenele explicate de teorii, dacă nu au putut fi observate direct prin simțuri (de exemplu, atomii și undele radio), au fost tratate ca fiind concepte teoretice. În această perspectivă, teoriile funcționează ca axiome: observațiile previzionate sunt derivate din teoriile foarte asemănătoare cu teoremele derivate în geometria euclidiană. Predicțiile sunt apoi confruntate cu realitatea pentru a verifica teoriile, iar „axiomele” pot fi revizuite ca rezultat direct.

Expresia „viziunea receptată a teoriilor” este folosită pentru a descrie această abordare. Termenii folosiți în mod obișnuit sunt „lingvistici” (deoarece teoriile sunt componente ale unei limbi) și „sintactici” (deoarece o limbă are reguli despre modul în care simbolurile pot fi reunite). Problemele de definire precisă a acestui tip de limbaj, de exemplu obiecte văzute în microscoape sunt observare sau sunt obiecte teoretice, au condus la decăderea efectivă a pozitivismului logic în anii 1970.

Teoriile ca modele

Viziunea semantică a teoriilor, care identifică teoriile științifice cu modele mai degrabă decât cu propoziții, a înlocuit viziunea receptată ca poziție dominantă în formularea teoretică în filosofia științei. Un model este un cadru logic menit să reprezinte realitatea (un „model al realității”), similar cu modul în care o hartă este un model grafic care reprezintă teritoriul unui oraș sau al unei țări.

Precesiunea periheliului lui Mercur(Precesiunea periheliului lui Mercur (exagerat). Abaterea în poziția lui Mercur din predicția newtoniană este de aproximativ 43 de secunde (aproximativ două treimi din 1/60 dintr-un grad) pe secol.)

În această abordare, teoriile sunt o categorie specifică de modele care îndeplinesc criteriile necesare. Se poate folosi un limbaj pentru a descrie un model; totuși, teoria este modelul (sau o colecție de modele similare), și nu descrierea modelului. Un model al sistemului solar, de exemplu, ar putea consta din obiecte abstracte care reprezintă soarele și planetele. Aceste obiecte au proprietăți asociate, de exemplu, poziții, viteze și mase. Parametrii modelului, de exemplu legea de gravitație a lui Newton, determină modul în care pozițiile și vitezele se schimbă cu timpul. Acest model poate fi apoi testat pentru a vedea dacă prezice cu precizie observațiile viitoare; astronomii pot verifica dacă pozițiile obiectelor modelului se potrivesc în timp cu pozițiile reale ale planetelor. Pentru majoritatea planetelor, previziunile modelului newtonian sunt corecte; pentru Mercur, este puțin inexactă, și trebuie folosit în schimb modelul relativității generale.

Cuvântul „semantic” se referă la modul în care un model reprezintă lumea reală. Reprezentarea (literal, „re-prezentare”) descrie aspecte particulare ale unui fenomen sau mod de interacțiune între un set de fenomene. De exemplu, un model scalar al unei case sau al unui sistem solar nu este evident o casă reală sau un sistem solar real; aspectele unei case reale sau ale unui sistem solar efectiv, reprezentate într-un model la scară, sunt, numai în anumite moduri limitate, reprezentative pentru entitatea actuală. Un model la scară al unei case nu este o casă; dar pentru cineva care vrea să învețe despre case, similar unui om de știință care vrea să înțeleagă realitatea, poate fi suficient un model la scară suficient de detaliat.

Diferențele dintre teorie și model

Mai mulți comentatori au declarat referitor la caracteristica distinctivă a teoriilor că acestea sunt explicative și descriptive, în timp ce modelele sunt doar descriptive (deși încă predictive într-un sens mai limitat). Filosoful Stephen Pepper a distins, de asemenea, între teorii și modele, și a spus în 1948 că modelele și teoriile generale sunt bazate pe o metaforă „de bază” care constrânge modul în care oamenii de știință teoretizează și modelează un fenomen și ajung astfel la ipoteze testabile.

Practica ingineriei face o distincție între „modele matematice” și „modele fizice”; costul fabricării unui model fizic poate fi minimizat prin crearea mai întâi a unui model matematic folosind un pachet de software pentru calculator, cum ar fi un instrument de proiectare asistat de calculator. Piesele componente sunt ele însele modelate, iar toleranțele de fabricație sunt specificate. Pentru a stabili secvența de fabricație, se utilizează un desen cu vedere ”explodată”. Pachetele de simulare pentru afișarea fiecăreia dintre subansamble permit părților să fie rotite, mărite, în detalii reale. Pachetele software pentru calculul costurilor materialelor pentru construcții permit subcontractanților să se specializeze în procesele de asamblare, evidențiind costurile de producție.

Presupuneri în formularea teoriilor

O presupunere (sau axiomă) este o declarație care este acceptată fără dovezi. De exemplu, presupunerile pot fi folosite ca premise într-un argument logic. Isaac Asimov a descris presupunerile după cum urmează:

”… este incorect să vorbim despre o presupunere ca fiind adevărată sau falsă, deoarece nu există nicio modalitate de a dovedi că ea este fie (Dacă ar exista, nu ar mai fi o presupunere). Este mai bine să considerăm presupunerile ca fiind fie utile, fie inutile, în funcție de faptul dacă deducerile făcute de ele corespund realității … Deoarece trebuie să începem de undeva, trebuie să avem presupuneri, dar cel puțin să avem cât mai puține presupuneri posibile.”

Anumite presupuneri sunt necesare pentru toate afirmațiile empirice (de exemplu presupunerea că realitatea există). Cu toate acestea, teoriile nu fac în general presupuneri în sensul convențional (declarații acceptate fără dovezi). În timp ce presupunerie sunt adesea încorporate în formarea noilor teorii, acestea sunt fie susținute de dovezi (cum ar fi din teoriile existente anterior), fie dovezile sunt produse în cursul validării teoriei. Acest lucru poate fi la fel de simplu ca observarea faptului că teoria face previziuni exacte, ceea ce demonstrează că orice presupuneri făcute la început sunt corecte sau aproximativ corecte în condițiile testate.

Presupunerile convenționale, fără dovezi, pot fi utilizate dacă teoria se intenționează să se aplice numai atunci când presupunerea este valabilă (sau aproximativ valabilă). De exemplu, teoria specială a relativității presupune un cadru de referință inerțial. Teoria face previziuni exacte atunci când presupunerea este validă și nu face previziuni exacte atunci când presupuneriea nu este validă. Astfel de presupuneri sunt adesea punctul în care teoriile mai vechi sunt urmate de cele noi (teoria generală a relativității funcționează și în cadre de referință neinerțiale).

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *