Есть много разных уровней, но одно ключевое отличие отделяет науку от остальных.
«Я не могу отделаться от опасения, что люди могут дойти до того, что будут смотреть на каждую новую теорию как на опасность, на каждое новшество - как на утомительную неприятность, на каждый социальный прогресс - как на первый шаг к революции, и что они может вообще отказаться двигаться». - Алексис де Токвиль
Если вы внимательно прислушаетесь к самым темным уголкам Интернета, вы часто услышите, как люди осуждают общепризнанные научные факты, такие как эволюция, Большой взрыв и даже гравитация, как «просто теорию». Конечно, между такой научной теорией, как эволюция, и историей библейского креационизма может быть большая разница, но такая же большая разница между атомной теорией и теорией флогистона. Хотя одна из них принята, а другая нет, обе они также являются научными теориями. Есть ли хороший, осмысленный способ нарисовать эту линию? Читатель Зикгуризм хочет знать:
Креационист говорит, что «эволюция - это всего лишь теория», а значит, мы не уверены, что она верна. Разумный замысел - это просто еще одна теория». Защитник науки отвечает: «Нет, научное использование слова «теория» отличается от разговорного использования». […] Но я не думаю, что это честный ответ. [В] некоторых случаях, таких как теория эволюции, теория всемирного тяготения, теория относительности или квантовая теория, да, это научные модели, которые экспериментально подтверждаются в определенных режимах. Но все ли научные употребления этого слова для таких проверенных теорий?
Здесь есть несколько отличий, и из-за нашей небрежности в языке легко говорить мимо друг друга и попасть в область недопонимания. Итак, давайте сосредоточимся на трех отдельных вещах, которые мы можем иметь в виду, когда говорим о теории в науке: идея, структура и проверенная, принятая модель
1.) Идея Это разговорное использование слова «теория», и оно применяется к идеям, которые являются как хорошими, так и плохими., действительные и недействительные, научные и ненаучные. Все хорошие научные теории начинаются с идей, как теория относительности Эйнштейна, которая началась с идеи о том, что свет не будет удаляться от вас медленнее, если вы будете преследовать его. Но идея Джима с улицы, что Луна - это метеозонд, который правительство США запускает, чтобы обмануть жителей Земли, - тоже идея. Когда кто-то начинает предложение со слов «У меня есть теория о том, что…», невозможно узнать качество этой идеи без дополнительной оценки. В целом, отличительными характеристиками хорошей идеи от плохой являются:
- Правдоподобие - согласуется ли эта идея со всем, что мы уже знаем об истинности?
- Уникальность - отличается ли эта идея от старых идей, которые уже существуют?
- Power - объясняет ли эта идея множество различных явлений или наблюдений или только одно?
- Простота - хотя это субъективно, хорошая идея обычно не делает объяснение более сложным, чем альтернативы. Это один?
- Тестируемость - наконец, есть ли что-то, на что мы можем обратить внимание, чтобы проверить эту идею и определить, подтверждают ли ее доказательства или опровергают?
Хотя первые четыре критерия хорошо иметь в идее и часто могут помочь нам в нашей оценке качества идеи, только последний критерий делает теорию научной или нет.
Если вы можете проверить это и оценить на основе собранных доказательств, измерений, которые вы можете провести, экспериментов, которые вы можете провести, и наблюдений, которые вы можете провести, ваша идея научна. Между прочим, это не зависит от результатов этих тестов.
2.) Структура Некоторые из идей, которые представляют собой все эти вещи - правдоподобные, уникальные, мощные, простые и проверяемые - необходимо проработать их последствия, прежде чем их можно будет проверить. Это тоже научные теории! Это не обязательно означает, что они являются действительными научными теориями, но наука - это гораздо больше, чем просто то, что в конечном итоге верно. Наука - это процесс исследования, движения по путям с неопределенным пунктом назначения, раскрытия возможностей и предоставления возможности природе удивить вас. Существует множество научных теорий, которые являются именно такими рамками для исследования, которые могут оказаться обоснованными, а могут и не оказаться обоснованными, в том числе:
- Дополнительные измерения,
- Суперсимметрия,
- Теории Великого объединения (ТВО),
- теория Девятой Планеты,
- и Теория струн,
Просто назвать несколько. Теории, которые, как известно, ошибочны, тоже были научными в свое время, например, теория плоской Земли, геоцентрическая теория, ламаркистская эволюция, стационарная Вселенная или теория планеты Вулкан. Когда оказывается, что фреймворк ошибочен или недействителен, он отбрасывается до тех пор (если вообще когда-либо), когда доказательства позволяют вернуться к нему, обычно в другой форме.
Из вышеперечисленных возможностей теория Девятой Планеты имеет некоторые косвенные доказательства, подтверждающие ее, и наблюдения в течение следующих 10-20 лет должны подтвердить или опровергнуть ее. Первоначальные ТВО предсказывали, что протон распадется за время около ~ 10³⁰ лет; наши нынешние ограничения в ~10³⁵ лет говорят нам, что эти модели ТВО не могут быть правильными, но другие все еще могут быть правильными. Тем не менее, это не вершина науки, это просто опорная площадка для различных идей. Хотя большинство из них могут оставаться в этом списке очень долго, теория Девятой Планеты либо развалится и сгорит, либо поднимется на первое место среди того, что мы называем теориями…
3.) Подтвержденная, принятая модель Это место для научной теории. Ваша идея была не только правдоподобной, уникальной, мощной, простой и проверяемой, она не только была превращена в основу, для которой можно было проработать последствия и сделать прогнозы, но эти прогнозы были проверены всеми возможными способами и прошли проверку. каждый раз. Вот как вы попадаете на вершину научной пищевой цепочки, когда дело доходит до теорий! Это разреженный воздух здесь, где живут такие теории, как дарвиновская эволюция, эйнштейновская гравитация и квантовая теория поля. Большой взрыв уже здесь, вместе с космической инфляцией, темной материей и темной энергией. И да, мои читатели, в этом же заключается и глобальное потепление.
Вы должны понимать следующее: эти позиции не обязательно постоянны! Это ведущие научные теории нашего времени, но все они имеют неотъемлемые пределы их диапазона достоверности. Возможно, когда-нибудь теория струн вытеснит и эйнштейновскую гравитацию, и квантовую теорию поля, а может быть, и нет, и другая теория квантовой гравитации сбросит Эйнштейна с вершины горы. Это не означает, что Эйнштейн ошибался, а скорее то, что мы достигли предела того, что могла сказать нам гравитация Эйнштейна, точно так же, как Эйнштейн показал нам то, что лежало за пределами того, что могла бы сказать нам гравитация Ньютона. Наука - это постоянно развивающийся процесс, с помощью которого мы собираем все больше информации о мире, а обоснованные научные теории, принятые в своей области знаний, - это самые ценные знания и понимание, которые у нас есть.
Тем не менее, мы продолжаем тщательно изучать и расследовать. Мы продолжаем придумывать новые идеи и находить новые способы оживить старые. С каждым днем количество информации, собранной людьми о Вселенной, продолжает увеличиваться, как и наше научное понимание всего, что существует. Есть много разных способов, которыми теория может быть научной при условии, что она в принципе проверяема, она научная но не каждая научная теория оказывается верной. Самая большая радость должна заключаться в том, чтобы увидеть, какая из потрясающих возможностей следующей поднимется в пантеон проверенных, принятых научных моделей, поскольку это представляет собой воплощение роста наших знаний о Вселенной. Моя ставка? Природа того, почему материи во Вселенной больше, чем антиматерии. Но, как и все идеи, которые еще могут быть подтверждены, это всего лишь основа. Следите за обновлениями.
Задавайте свои вопросы и предложения для следующего Спросите Итана здесь!