Hypothese, model, theorie en wet

In algemeen gebruik hebben de woorden hypothese, model, theorie en wet verschillende interpretaties en worden ze soms zonder precisie gebruikt, maar in de wetenschap hebben ze zeer exacte betekenissen.

Hypothese

Misschien is de moeilijkste en meest intrigerende stap de ontwikkeling van een specifieke, testbare hypothese. Een bruikbare hypothese maakt voorspellingen mogelijk door deductieve redenering toe te passen, vaak in de vorm van wiskundige analyse. Het is een beperkte verklaring met betrekking tot de oorzaak en het effect in een specifieke situatie, die kan worden getest door experimenten en observatie of door statistische analyse van de waarschijnlijkheden uit de verkregen gegevens. De uitkomst van de testhypothese moet momenteel onbekend zijn, zodat de resultaten bruikbare gegevens kunnen opleveren over de geldigheid van de hypothese.

Soms wordt een hypothese ontwikkeld die moet wachten tot nieuwe kennis of technologie testbaar is. Het concept van atomen werd voorgesteld door de oude Grieken, die het niet konden testen. Eeuwen later, toen er meer kennis beschikbaar kwam, kreeg de hypothese steun en werd deze uiteindelijk aanvaard door de wetenschappelijke gemeenschap, hoewel deze in de loop van het jaar vele malen moest worden gewijzigd. Atomen zijn niet ondeelbaar, zoals de Grieken veronderstelden.

Model

EEN model- wordt gebruikt voor situaties waarin bekend is dat de hypothese een beperkte geldigheid heeft. Het Bohr-model van het atoom geeft bijvoorbeeld elektronen weer die de atoomkern omcirkelen op een manier die vergelijkbaar is met planeten in het zonnestelsel. Dit model is nuttig bij het bepalen van de energieën van de kwantumtoestanden van het elektron in het eenvoudige waterstofatoom, maar het vertegenwoordigt geenszins de ware aard van het atoom. Wetenschappers (en wetenschapsstudenten) gebruiken dergelijke geïdealiseerde modellen vaak om een ​​eerste inzicht te krijgen in het analyseren van complexe situaties.

Theorie en wet

EEN wetenschappelijke theorie of wet vertegenwoordigt een hypothese (of groep verwante hypothesen) die is bevestigd door herhaald testen, bijna altijd uitgevoerd over een periode van vele jaren. Over het algemeen is een theorie een verklaring voor een reeks gerelateerde fenomenen, zoals de evolutietheorie of de oerknaltheorie. 

Het woord "wet" wordt vaak ingeroepen in verwijzing naar een specifieke wiskundige vergelijking die de verschillende elementen binnen een theorie relateert. De wet van Pascal verwijst naar een vergelijking die drukverschillen op basis van hoogte beschrijft. In de algemene theorie van universele zwaartekracht ontwikkeld door Sir Isaac Newton, wordt de kernvergelijking die de zwaartekracht tussen twee objecten beschrijft, de wet van de zwaartekracht genoemd..

Tegenwoordig passen natuurkundigen het woord 'wet' zelden toe op hun ideeën. Voor een deel is dit omdat zoveel van de vorige 'natuurwetten' niet zozeer wetten als richtlijnen bleken te zijn, die goed werken binnen bepaalde parameters maar niet binnen andere.

Wetenschappelijke paradigma's

Als een wetenschappelijke theorie eenmaal is vastgesteld, is het erg moeilijk om de wetenschappelijke gemeenschap ertoe te brengen deze te verwerpen. In de natuurkunde stuitte het concept ether als medium voor lichtgolftransmissie tegen het einde van de 19e eeuw op serieuze tegenstand, maar het werd pas in de vroege jaren 1900 genegeerd, toen Albert Einstein alternatieve verklaringen voorstelde voor de aard van de golf van licht dat niet afhankelijk was van een medium voor verzending.

De wetenschapsfilosoof Thomas Kuhn ontwikkelde de term wetenschappelijk paradigma de werkset van theorieën verklaren waaronder de wetenschap werkt. Hij deed uitgebreid werk aan de wetenschappelijke revoluties die plaatsvinden wanneer een paradigma wordt vernietigd ten gunste van een nieuwe reeks theorieën. Zijn werk suggereert dat de aard van de wetenschap verandert wanneer deze paradigma's aanzienlijk verschillen. De aard van de fysica voorafgaand aan de relativiteitstheorie en de kwantummechanica verschilt fundamenteel van die na hun ontdekking, net zoals de biologie voorafgaand aan Darwins evolutietheorie fundamenteel verschilt van de biologie die erop volgde. De aard van het onderzoek verandert.

Een gevolg van de wetenschappelijke methode is om te proberen consistentie in het onderzoek te handhaven wanneer deze revoluties plaatsvinden en om pogingen om bestaande paradigma's op ideologische gronden omver te werpen te voorkomen..

Occam's scheermes

Een opmerkingsprincipe met betrekking tot de wetenschappelijke methode is Occam's scheermes (afwisselend gespeld Ockham's Razor), die is vernoemd naar de 14e-eeuwse Engelse logicus en Franciscaanse frater William van Ockham. Occam creëerde het concept niet - het werk van Thomas Aquinas en zelfs Aristoteles verwees naar een vorm ervan. De naam werd voor het eerst toegeschreven aan hem (voor zover wij weten) in de 19e eeuw, wat aangeeft dat hij de filosofie voldoende moet hebben omarmd dat zijn naam ermee werd geassocieerd.

The Razor wordt vaak in het Latijn vermeld als:

entia non sunt multiplicanda praeter noodzakelijk

of, vertaald naar het Engels: