De definitie van een theorie in de wetenschap is heel anders dan het dagelijkse gebruik van het woord. In feite wordt het meestal een "wetenschappelijke theorie" genoemd om het onderscheid te verduidelijken. In de context van wetenschap, een theorie is een gevestigde verklaring voor wetenschappelijke gegevens. Theorieën kunnen meestal niet worden bewezen, maar ze kunnen worden vastgesteld als ze worden getest door verschillende wetenschappelijke onderzoekers. Een theorie kan worden weerlegd door een enkel tegengesteld resultaat.
Er zijn veel verschillende voorbeelden van wetenschappelijke theorieën in verschillende disciplines. Voorbeelden hiervan zijn:
Er zijn bepaalde criteria waaraan moet worden voldaan om een beschrijving een theorie te laten zijn. Een theorie is niet zomaar een beschrijving die kan worden gebruikt om voorspellingen te doen!
Een theorie moet het volgende doen:
Sommige theorieën kunnen in de loop van de tijd worden aangepast of gewijzigd om gedrag beter te verklaren en te voorspellen. Een goede theorie kan worden gebruikt om natuurlijke gebeurtenissen te voorspellen die nog niet hebben plaatsgevonden of die nog moeten worden waargenomen.
In de loop van de tijd is gebleken dat sommige theorieën onjuist zijn. Niet alle afgedankte theorieën zijn echter nutteloos.
We weten nu bijvoorbeeld dat de Newtoniaanse mechanica onjuist is onder omstandigheden die de snelheid van het licht benaderen en in bepaalde referentiekaders. De relativiteitstheorie werd voorgesteld om mechanica beter te verklaren. Bij gewone snelheden verklaart en voorspelt Newtoniaanse mechanica echter real-world gedrag. De vergelijkingen zijn veel gemakkelijker om mee te werken, dus Newtoniaanse mechanica blijft in gebruik voor algemene fysica.
In de chemie zijn er veel verschillende theorieën over zuren en basen. Ze omvatten verschillende verklaringen voor hoe zuren en basen werken (bijv. Waterstofionenoverdracht, protonenoverdracht, elektronenoverdracht). Sommige theorieën, waarvan bekend is dat ze onder bepaalde omstandigheden onjuist zijn, blijven nuttig bij het voorspellen van chemisch gedrag en het maken van berekeningen.
Zowel wetenschappelijke theorieën als wetenschappelijke wetten zijn het resultaat van het testen van hypothesen via de wetenschappelijke methode. Zowel theorieën als wetten kunnen worden gebruikt om voorspellingen te doen over natuurlijk gedrag. Theorieën verklaren echter waarom iets werkt, terwijl wetten gewoon gedrag onder bepaalde omstandigheden beschrijven. Theorieën veranderen niet in wetten; wetten veranderen niet in theorieën. Zowel wetten als theorieën kunnen vervalst zijn, maar tegengesteld bewijs.
Een hypothese is een propositie die getest moet worden. Theorieën zijn het resultaat van veel geteste hypothesen.
Hoewel theorieën goed worden ondersteund en misschien waar zijn, zijn ze niet hetzelfde als feiten. Feiten zijn onweerlegbaar, terwijl een tegengesteld resultaat een theorie kan weerleggen.