Гипотеза, модель, теория и право

В общем использовании слова гипотеза, модель, теория и закон имеют различные интерпретации и иногда используются без точности, но в науке они имеют очень точное значение.

Пожалуй, самым сложным и интригующим шагом является разработка конкретной, проверяемой гипотезы. Полезная гипотеза позволяет делать прогнозы, применяя дедуктивные рассуждения, часто в форме математического анализа. Это ограниченное утверждение относительно причины и следствия в конкретной ситуации, которое можно проверить экспериментально и наблюдением или статистическим анализом вероятностей из данных получен. Результат проверки гипотезы в настоящее время должен быть неизвестен, чтобы результаты могли предоставить полезные данные относительно обоснованности гипотезы.

Иногда разрабатывается гипотеза, которая должна ждать, пока новые знания или технологии будут проверяемыми. Концепция атомов была предложена древние греки, который не имел возможности проверить это. Спустя столетия, когда стало доступно больше знаний, гипотеза получила поддержку и была в конечном итоге принята научным сообществом, хотя в течение года ее приходилось исправлять много раз. Атомы не являются неделимыми, как предполагали греки.

модель используется для ситуаций, когда известно, что гипотеза имеет ограничение на ее действительность. Боровская модель атоманапример, изображает электроны, вращающиеся вокруг атомного ядра, подобно планетам в солнечной системе. Эта модель полезна при определении энергий квантовых состояний электрона в простом атоме водорода, но она ни в коем случае не представляет истинную природу атома. Ученые (и студенты естественных наук) часто используют такие идеализированные модели получить начальное представление об анализе сложных ситуаций.

научная теория или закон представляет гипотезу (или группу связанных гипотез), которая была подтверждена путем повторного тестирования, почти всегда проводимого в течение многих лет. Как правило, теория является объяснением ряда связанных явлений, таких как теория эволюции или теория большого взрыва.

Слово «закон» часто используется в отношении конкретного математического уравнения, связывающего различные элементы в теории. Закон Паскаля относится к уравнению, которое описывает различия в давлении в зависимости от высоты. В общей теории всеобщей гравитации, разработанной Сэр Исаак Ньютонключевое уравнение, которое описывает гравитационное притяжение между двумя объектами, называется закон гравитации.

В наши дни физики редко применяют слово «закон» к своим идеям. Частично это объясняется тем, что многие из предыдущих «законов природы» оказались не столько законами, сколько руководящими принципами, которые хорошо работают в рамках определенных параметров, но не в рамках других.

Как только научная теория создана, очень трудно заставить научное сообщество отказаться от нее. В физике концепция эфира как среды для передачи световой волны столкнулась с серьезным противодействием в конце 1800-х годов, но она не была проигнорирована до начала 1900-х годов, когда Альберт Эйнштейн предложены альтернативные объяснения волновой природы света, которая не зависит от среды для передачи.

Философ науки Томас Кун разработал термин научная парадигма объяснить рабочий набор теорий, в соответствии с которыми работает наука. Он проделал большую работу над научные революции это происходит, когда одна парадигма опровергается в пользу нового набора теорий. Его работа предполагает, что сама природа науки меняется, когда эти парадигмы значительно отличаются. Природа физики до теории относительности и квантовой механики принципиально отличается от той, что была после открытие, так же, как биология до теории эволюции Дарвина принципиально отличается от биологии, которая последовал за этим. Сама природа запроса меняется.

Одним из следствий научного метода является попытка сохранить последовательность в исследовании, когда происходят эти революции, и избежать попыток свергнуть существующие парадигмы на идеологических основаниях.

Одним из примечательных принципов научного метода является Бритва Оккама (поочередно пишется «Бритва Оккама»), названная в честь английского логика 14-го века и францисканского монаха Уильяма Оккама. Оккам не создал концепцию - работа Фомы Аквинского и даже Аристотеля ссылалась на какую-то его форму. Имя было впервые приписано ему (насколько нам известно) в 1800-х годах, что указывает на то, что он, должно быть, достаточно поддерживал философию, чтобы его имя стало ассоциироваться с ним.

Бритва часто обозначается на латыни как:

Enti non sunt Multiplicanda

или переведено на английский:

сущности не должны быть умножены сверх необходимости

Бритва Оккама указывает, что наиболее простое объяснение, которое соответствует доступным данным, является тем, которое является предпочтительным. Предполагая, что две представленные гипотезы имеют равную предсказательную силу, та, которая делает наименьшее количество предположений и гипотетических объектов, имеет приоритет. Это обращение к простоте было принято большинством ученых и используется в этой популярной цитате Альберта Эйнштейна:

Все должно быть сделано как можно проще, но не проще.

Важно отметить, что бритва Оккама не доказывает, что более простая гипотеза действительно является истинным объяснением того, как ведет себя природа. Научные принципы должны быть максимально простыми, но это не доказательство того, что сама природа проста.

Тем не менее, как правило, когда работает более сложная система, существует некий элемент доказательств, который не соответствует более простой гипотезе, поэтому бритва Оккама редко ошибочна, поскольку имеет дело только с гипотезами чисто равных предикторов мощность. Предсказательная сила важнее, чем простота.

Отредактировано Энн Мари Хельменстин, доктор философии