Co to jest teoria naukowa?
Próba objaśnienia znaczenia słowa "teoria", w odpowiedzi na wciąż często występujące w tym temacie nieporozumienia.
fizyk20 z- #
- #
- #
- #
- 68
- Odpowiedz
Próba objaśnienia znaczenia słowa "teoria", w odpowiedzi na wciąż często występujące w tym temacie nieporozumienia.
fizyk20 zPod dwoma znaleziskami o kosmosie, które znalazły się na głównej w ciągu ostatniej doby, pojawiły się dyskusje na temat rozumienia słowa "teoria". Owe dyskusje wskazywały, że słowo to wciąż jest źródłem nieporozumień, więc postanowiłem trochę się rozpisać na ten temat.
Znaleziska, o których mowa:
Mamy tam takie cytaty:
W czym problem?
Ano w tym, że samo słowo "teoria" nie niesie żadnej informacji o zgodności z rzeczywistością!
Teoria to jest po prostu pewien system wnioskowania o rzeczywistości. Mając teorię i dane o jakiejś sytuacji, możemy przeprowadzić wnioskowanie zgodnie z tą teorią i przewidzieć, co się w tej sytuacji stanie. Ale to nie znaczy, że będziemy mieć rację!
Mogę np. powiedzieć coś takiego: obiekty, których masa wyrażona w kilogramach jest po zaokrągleniu liczbą parzystą, są niebieskie. I to już jest pewna teoria. Mając dany obiekt, mogę zmierzyć jego masę i wypowiedzieć się, czy zgodnie z teorią powinien być niebieski, czy nie. Jest system wnioskowania, można wyprowadzać przewidywania, jest teoria.
Ale oczywiście to jest teoria błędna. Nie powinno sprawić problemu znalezienie obiektu spełniającego warunek masy, który nie jest niebieski. Pewnie niejeden czytający ten post sam jest takim obiektem ( ͡° ͜ʖ ͡°) Błędność tej teorii jest banalna do udowodnienia, ale nadal jest to teoria.
Istotne dla teorii naukowej jest to, żeby była falsyfikowalna. Tzn. musi być jasne, w jakich warunkach możemy uznać teorię za błędną. Moja teoria wyżej taka była - znalezienie obiektu ważącego parzystą liczbę kilogramów o innym kolorze niż niebieski jest okolicznością falsyfikującą.
Niektóre teorie, choć są falsyfikowalne, wciąż nie są sfalsyfikowane. Tzn. nie mamy danych, które pozwoliłyby uznać te teorie za błędne, choć a priori takie dane mogłyby istnieć. Te teorie tymczasowo uznaje się za poprawne - choć formalnie pewności co do ich poprawności nie ma i nigdy być nie może. Takimi teoriami są teorie uznawane za aktualne, stanowiące podsumowanie obecnej wiedzy o świecie - typu Ogólna Teoria Względności, Model Standardowy, teoria ewolucji itp. (Ściśle rzecz biorąc, w przypadku niektórych z nich wiadomo, że są lub muszą być błędne, ale wciąż są najlepszymi teoriami, jakie mamy - sprawdzają się w najszerszym zakresie okoliczności.)
O niektórych teoriach wiadomo, że są błędne, ale i tak się je stosuje z różnych powodów. Dobrym przykładem jest teoria grawitacji Newtona - wiadomo, że lepsze wyniki daje OTW, ale wyniki z teorii Newtona są na tyle dobrym przybliżeniem rzeczywistości, a sama teoria o tyle prostsza od OTW, że w wielu sytuacjach nadal króluje Newton, a nie Einstein (choćby wysyłanie sond kosmicznych).
To teraz przypatrzmy się w kontekście tego wszystkiego cytatom, które przytoczyłem na początku.
Cytaty 1 i 2 mówią zasadniczo o teoriach aktualnych - tych jeszcze nie sfalsyfikowanych. Zgodność takich teorii z rzeczywistością jest solidnie udokumentowana i jest ona czymś koniecznym, by teoria mogła być uznawana za aktualną. Za duże niezgodności - teoria jest uznawana za błędną.
W cytacie 1 mamy jeszcze wzmiankę o "prawdziwości teorii" - tak jak pisałem, nigdy nie możemy powiedzieć o jakiejś teorii, że jest "prawdziwa". Teoria może co najwyżej nie być błędna w zakresie, w jakim została zbadana.
Cytaty 3 i 4 to kwestia błędnej interpretacji tego, że jakaś teoria jest uznana za aktualną. To, że teoria jest szeroko akceptowana i wykorzystywana w nauce, nie znaczy, że jest czymś pewnym albo faktem. To znaczy tyle, że najlepiej spośród dostępnych teorii oddaje rzeczywistość (a i to nie zawsze - patrz Newton). Teorie nigdy nie są pewne i nigdy nie są faktami. Nie mogą być, bo zgodność teorii ze wszystkimi wykonanymi eksperymentami nie może wykluczyć jej niezgodności z jakimś przyszłym eksperymentem.
Przeklejone jako znalezisko z posta na mirko za sugestią @RFpNeFeFiFcL
Komentarze (68)
najlepsze
https://sjp.pwn.pl/sjp/teoria;2577924.html
teoria
1. «całościowa koncepcja zawierająca opis i wyjaśnienie określonych zjawisk i zagadnień; też: czyjakolwiek koncepcja na
Nie jest to zresztą jedyne słowo, które daje pole do popisu ekwiwokacji ;)
A idea wieloświata, która nie ma a ni jednego potwierdzenia nawet pośredniego, o ile jest w ogóle falsyfikowana, jest nazywana Teorią Wieloświata. (╯°□°)╯︵ ┻━┻
@RFpNeFeFiFcL: W matematyce jest trochę inna sytuacja, niż w naukach przyrodniczych. Tam mogą istnieć jednoznaczne dowody poprawności i dopóki takich brak, twierdzenie pozostaje hipotezą. W naukach przyrodniczych jednoznaczny dowód jest niemożliwością.
@RFpNeFeFiFcL: Widać, że kolega bardziej fizyczny niz matematyczny. ( ͡° ͜ʖ ͡°) Jeśli od trzech do "rzędu ogromnych liczb", to nadal pozostało nieskonczenie wiele liczb do sprawdzenia. ( ͡° ͜ʖ ͡°) Może gdzieś tam jest jedna liczba, dla której hipoteza nie zachodzi i wszystko w #!$%@?. (╯
Dobrze działające teorie nie są nigdy obalane. Raczej zawęża się ich zakres stosowania. Mechanika Newtonowska nadal poprawnie opisuje świat. Opracowanie mechaniki kwantowej i Teorii względności zawężyło jej zakres stosowania do ciał makroskopowych poruszających się z dużo mniejszą prędkości niż prędkość światła.
Niezrozumienie tego prowadzi do następującego argumentowania:
Naukowcy twierdzą, że ocieplenie klimatu jest spowodowane wzrostem stężenia CO2, ale naukowcy mogą się przecież mylić, tak jak mylił się chociażby Newton.
Jeśli teoria jest powszechnie akceptowana, to dlatego, że wnioski z niej zgadzają się z rzeczywistością (z wynikami doświadczalnymi) w takim zakresie, w jakim udało się zebrać dane. Nawet jeśli pojawią się nowe dane niezgodne z teorią - to przecież nie spowoduje magicznie, że teoria przestanie być zgodna też z danymi zebranymi wcześniej! Czyli zawsze w jakimś zakresie teoria będzie dobra.
1) Eter: Był tylko hipotezą i nigdy nie wyszedł poza to stadium. Teoria etery wynikała, z specyficznego rozumienia fizyki w XIX wieku. Mechanika newtonowska święciła ogromne triumf, że uznano iż każda teoria fizyczna musi dać się przedstawić jako model mechanistyczny. Czasami to odnosiło sukces (np Model Drudego, kinetyczna teoria gazów). W przypadku elektro-magnetyzmu wszystkie mechanistyczne modele (w tym model światła jako fali eteru) poniosły porażkę już na wstępie.
2) Wbrew pozorom teoria flogistonu i cieplika tłumaczyła wiele zjawisk fizycznych i niebyła całkowicie od czapy. Jeżeli założymy, że w ciałach stałych atomu są "zanurzone" w ciepliku, czyli flogistonie reprezentującym zjawiska termiczne, będziemy potrafili wytłumaczyć mechanizm wielu zjawisk fizycznych, np:
a) jeżeli zapewnimy dopływ ciepłą (czyli flogistonu) do ciała stałego, zacznie on wypełniać przestrzeń między cząstkami. Gdy będzie go coraz więcej zacznie "rozpychać" cząstki, co będziemy obserwowali jako rozszerzania się ciała, czyli mamy wytłumaczony
np. teoria grawitacji, teoria wzglednosci i teoria ewolucji
i jest elementem rozumowania od szczegolu do ogolu
natomiast hipotezy to sa te male szczegoly, ktorych sprawdzanie sie moze byc elementem jakiejs teorii
Ps: Teoria Newtona czy prawo ciążenia Newtona?
@merk: Dzięki!
Komentarz usunięty przez moderatora
Ale chyba na szczęście nie ma tylu płaskoziemców na wykopie...