Hypotes, modell, teori och lag
Share
Vid vanlig användning har orden hypotes, modell, teori och lag olika tolkningar och används ibland utan precision, men inom vetenskapen har de mycket exakta betydelser.
Hypotes
Det kanske svåraste och spännande steget är kanske utvecklingen av en specifik, testbar hypotes. En användbar hypotes möjliggör förutsägelser genom att tillämpa deduktiv resonemang, ofta i form av matematisk analys. Det är ett begränsat uttalande beträffande orsak och effekt i en specifik situation, som kan testas genom experiment och observation eller genom statistisk analys av sannolikheterna från de erhållna data. Resultatet av testhypotesen bör för närvarande vara okänt, så att resultaten kan tillhandahålla användbar information angående giltigheten av hypotesen.
Ibland utvecklas en hypotes som måste vänta på att ny kunskap eller teknik kan testas. Atombegreppet föreslogs av de antika grekerna, som inte hade några sätt att testa det. Århundraden senare, när mer kunskap blev tillgänglig, fick hypotesen stöd och accepterades så småningom av det vetenskapliga samhället, även om det har behövt ändras många gånger under året. Atomer är inte odelbara, som grekerna antog.
Modell
EN modell används för situationer då det är känt att hypotesen har en begränsning av dess giltighet. Bohr-modellen av atomen, till exempel, visar elektroner som cirklar runt atomkärnan på ett sätt som liknar planeter i solsystemet. Denna modell är användbar för att bestämma energierna i kvanttillståndet för elektronen i den enkla väteatomen, men den är inte på något sätt representerar atomens verkliga natur. Forskare (och vetenskapsstudenter) använder ofta sådana idealiserade modeller för att få ett första grepp om att analysera komplexa situationer.
Teori och lag
EN vetenskaplig teori eller lag representerar en hypotes (eller en grupp relaterade hypoteser) som har bekräftats genom upprepade tester, nästan alltid genomförda under många år. I allmänhet är en teori en förklaring för en uppsättning relaterade fenomen, som evolutionsteorin eller big bang-teorin.
Ordet "lag" åberopas ofta med hänvisning till en specifik matematisk ekvation som relaterar de olika elementen i en teori. Pascal's Law hänvisar till en ekvation som beskriver skillnader i tryck baserat på höjd. I den övergripande teorin om universell gravitation som utvecklats av Sir Isaac Newton, kallas nyckelekvationen som beskriver gravitationsattraktionen mellan två objekt gravitationen.
Idag använder fysiker sällan ordet "lag" på sina idéer. Delvis beror detta på att så många av de tidigare "naturlagarna" visade sig inte vara så mycket lagar som riktlinjer, som fungerar bra inom vissa parametrar men inte inom andra.
Vetenskapliga paradigmer
När en vetenskaplig teori har etablerats är det mycket svårt att få den vetenskapliga gemenskapen att kasta bort den. I fysiken har begreppet eter som medium för ljusvågöverföring allvarlig opposition i slutet av 1800-talet, men det beaktades inte förrän i början av 1900-talet, då Albert Einstein föreslog alternativa förklaringar till ljusets vågkaraktär som inte lita på ett medium för överföring.
Vetenskapsfilosofen Thomas Kuhn utvecklade termen vetenskapligt paradigm för att förklara den uppsättning teorier som vetenskapen arbetar under. Han gjorde omfattande arbete med vetenskapliga revolutioner som äger rum när ett paradigm välter till förmån för en ny uppsättning teorier. Hans arbete antyder att vetenskapens natur förändras när dessa paradigmer är väsentligt olika. Naturen hos fysik före relativitet och kvantmekanik skiljer sig grundläggande från den efter deras upptäckt, precis som biologi före Darwins teori om evolution skiljer sig grundläggande från den biologi som följde den. Undersökningens natur förändras.
En konsekvens av den vetenskapliga metoden är att försöka upprätthålla konsekvens i utredningen när dessa revolutioner inträffar och undvika försök att störta befintliga paradigmer på ideologiska grunder.
Occams rakkniv
En anmärkningsprincip när det gäller den vetenskapliga metoden är Occams rakkniv (växelvis stavad Ockham's Razor), som är uppkallad efter det 14: e århundradet engelska logiker och Franciscan friar William av Ockham Occam skapade inte konceptet - Thomas Aquinas verk och till och med Aristoteles hänvisade till någon form av det. Namnet tillskrevs först honom (till vår kunskap) på 1800-talet, vilket tyder på att han måste ha förespråkat filosofin nog så att hans namn blev associerat med det.
Rakkniv anges ofta på latin som:
entia non sunt multiplicanda praeter nödvändigt
eller översatt till engelska:
