نظریه و فرضیه علمی

نظریه و فرضیه علمی چیست؟

نظریه ی علمی خلاصه ای از فرضیه یا فرضیه هایی است که توسط آزمایش های مکرر تأیید می شوند. نظریه ی علمی نوع خاصی از نظریه است که در روش علمی مورد استفاده قرار می گیرد.

نظریه ی علمی خلاصه ای از فرضیه هایی است که توسط آزمایش های مکرر تأیید می شوند

جیمی تانر، پروفسور بیولوژی دانشگاه مارلبورو می گوید: طرز استفاده ی دانشمندان از کلمه ی «نظریه» با طرز استفاده ی عموم کمی فرق می کند. عموم مردم از کلمه ی «نظریه» به معنی یک ایده یا حدس استفاده می کنند، اما در علم «نظریه» به معنی تفسیر یا برداشتی است که ما از وقایع داریم.

روند به وجود آمدن یک نظریه علمی

تمام نظریه های علمی اول یک فرضیه بودند. کلمه ی «فرضیه» طبق دیکشنری وبستر ایده ای است که هنوز اثبات نشده. اگر مدارک کافی برای پشتیبانی از فرضیه وجود داشته باشد، در روش علمی این فرضیه به عنوان یک نظریه، یعنی توضیحی درست و قابل قبول برای آن پدیده شناخته می شود. تانر سپس توضیح می دهد که نظریه های علمی، چهار چوبی از مشاهدات و وقایع هستند. نظریه ها یا حتی تفسیر ما از آنها ممکن است تغییر کند، ولی خود وقایع تغییر نخواهند کرد.

تانر نظریه ها را به سبدی تشبیه می کند که دانشمندان مشاهدات خود و وقایع را در آن نگهداری می کنند. همان طور که دانشمندان به حقایق بیشتری دست می یابند، شکل سبد ممکن است تغییر کند. تانر در مصاحبه با لایو ساینس گفته: ما مدارک زیادی دال بر ویژگی هایی در صفات که در طول زمان شایع یا نادر شده اند داریم (تکامل)؛ پس تکامل یک واقعیت است اما نظریه های مربوط به تکامل و روش فکر کردن به وقایع و ارتباط دادن ِ آنها با یکدیگر ممکن است تغییر کند.

پایه های نظریه

دانشگاه کالیفرنیا، برکلی نظریه را یک توضیح گسترده و طبیعی برای بسیاری از پدیده ها تعریف می کند. نظریه ها مختصر، مرتبط به یکدیگر، اصولی، قابل پیش بینی و کاملاً مناسب هستند و عموماً از تکامل و یا تعمیم بسیاری از فرضیه ها به وجود می آیند. هر نظریه ی علمی باید بر پایه ی آزمایش های دقیق و منطقی وقایع  بنا شود. وقایع و نظریه ها دو مفهوم جدا از هم هستند و با هم فرق می کنند. در روش علمی تفاوت چشمگیری میان حقایق که مشاهده یا اندازه گیری می شوند و نظریه ها که توضیحات دانشمندان و تفسیری از وقایع هستند، وجود دارد.

بخش مهمی از نظریه های علمی شامل اظهاراتی است که نتایج قابل مشاهده ای دارند. یک نظریه ی خوب مثل نظریه ی گرانش نیوتن دارای پیوستگی مطالب است؛ یعنی شامل تعداد مشخصی استراتژی حل مسئله است که می توان از آنها برای بسیاری از رویدادهای علمی استفاده کرد. ویژگی دیگر یک نظریه ی خوب این است که نظریه از تعدادی فرضیه شکل گرفته باشد که هر کدام به طور مستقل قابل آزمایش باشد.

تکامل نظریه ی علمی

نظریه ی علمی جواب نهائی در روش علمی نیست. نظریه ها می توانند اثبات و یا مثل فرضیه ها رد شوند. همانطور که اطلاعات بیشتری جمع آوری می شود و دقت پیش بینی در طول زمان پیشرفت می کند، نظریه ها می توانند بهتر و اصلاح شوند. نظریه ها پایه های علم و دانش بیشتر و جدید هستند. اطلاعات جمع آوری شده به مرحله ی استفاده ی عملی می رسند و دانشمندان از نظریه ها برای پیشرفت اختراعات و یافتن راه درمان برای بیماری ها استفاده می کنند.

بعضی باور دارند نظریه ها به قوانین تبدیل می شوند، در حالی که در روش علمی، نظریه ها و قوانین نقش های کاملاً جدا و متفاوتی دارند. قانون شرحی از رویدادی که مشاهده شده، است و همیشه درست و قابل قبول می باشد. قانون توضیح نمی دهد که چرا چیزی درست است. فقط می گوید این درست است. در مقابل، نظریه اطلاعتی که در فرآیندهای علمی جمع آوری را توضیح می دهد. پس با اینکه نظریه و قانون هر دو جزئی از فرآیند علمی هستند مطابق انجمن ملی معلمان علم، دو جنبه ی کاملا ً متفاوت با یکدیگر دارند.

قبل از شروع لیست، در مورد قانون علمی و نظریه‌ی علمی توضیحی خلاصه می دهیم تا بتوانید از این دو به درستی استفاده کنید و از جذابیت لیست هم کاسته نشود. قانون علمی عبارت از گزاره‌ای است که بر حسب مجموعه‌ای از شرایط (زمان، مکان، درجه حرارت، فشار و غیره) بر مبنای مشاهده و آزمایش (استقراء) تدوین و تعمیم یافته است. انطباق یا سازواری قانون با شرایط باید مشخص باشد و حد و مرز قانون باید به دقت تعیین شود. بدین معنا که قانون در کجا و تحت چه شرایطی اعتبار خود را از دست می‌دهد. قانون باید ساده، مطلق، تحقیق پذیر برای همگان و منطبق با واقع بوده و عمومیت داشته باشد. نظریه اصل کلی قابل قبول از نظر علم یا مجموعه‌ای از اصول است که برای تبیین پدیده‌ها تدوین یافته است. الگوئی که ناظر بر مشاهده بوده و پیچیده تر از قانون است و اغلب از مجموعه‌ای از چند قانون بهم مربوط تشکیل می‌شود.

این دو دارای نکات مشترکی هستند که عبارتند از: 1. هر دو بر فرضیه‌های آزمون شده مبتنی هستند؛ 2. هر دو مورد حمایت داده‌های عینی و تجربی زیادی هستند؛ 3. هر دو از طرف اکثر دانشمندان یک رشته علمی خاص مورد قبول هستند؛ 4. هر دو ابطال پذیرند و در صورت وجود شواهد و مدارک عینی و تجربی مخالف، باطل می‌شوند. (برگرفته از کتاب فلسفه علم، نوشته یوسف نراقی)