Vědecká metoda zahrnuje formulování hypotéz a jejich testování, aby se zjistilo, zda odpovídají realitě přirozeného světa. Úspěšně prokázané hypotézy mohou vést buď k vědeckým teoriím, nebo vědeckým zákonům, které mají podobný charakter, ale nejsou synonymními pojmy.
Co je vědecká teorie?
Vědecká teorie je popis přirozeného světa, který vědci prokázali přísným testováním. Jak je chápáno ve vědecké komunitě, teorie vysvětluje, jak se příroda chová za určitých podmínek. Teorie bývají tak široké, jak to jejich podpůrné vědecké důkazy dovolí. Snaží se sloužit jako definitivní vysvětlení některých aspektů přírodního světa.
Teorie začíná jako hypotéza : navrhované vysvětlení přírodního jevu. Aby se z hypotézy stala osvědčená teorie, vědci navrhují vědecké experimenty, aby zpochybnili jejich myšlenky v podmínkách přirozeného světa. Dodržováním vědecké metody a prací s pečlivou pozorností k detailu mohou vědci nakonec nashromáždit dostatek důkazů k prokázání své hypotézy, čímž se z ní stane teorie s prediktivní schopností.
4 Příklady vědeckých teorií
Mnoho slavných vědeckých teorií formovalo naše chápání přírodního světa, jak jej známe.
1. Teorie velkého třesku : Teorie velkého třesku tvrdí, že vesmír vznikl jako malá singularita před 13,8 miliardami let a náhle se rozšířil.
2. Heliocentrická teorie : Teorie Mikuláše Koperníka ukazuje, že Země v naší sluneční soustavě obíhá kolem Slunce.
3. Obecná teorie relativity : Teorie Alberta Einsteina tvrdí, že masivní objekty (jako Země) způsobují zkreslení časoprostoru, které se projevuje jako gravitace. Tato teorie ve skutečnosti nahradila jeden z nejslavnějších vědeckých zákonů, Newtonův zákon univerzální gravitace.
4. Teorie evoluce přirozeným výběrem: Teorie Charlese Darwina – nejvýstižněji shrnutá jako „přežití nejschopnějších“ – vysvětluje, jak postupné změny v populacích organismů v průběhu času vedou ke vzniku vlastností, které těmto organismům umožňují přežít.
Co je vědecký zákon?
Stejně jako teorie popisují vědecké zákony jevy, které vědecká komunita shledala prokazatelně pravdivými. Obecně zákony popisují, co se stane v dané situaci, jako prokazatelné matematickou rovnicí, zatímco teorie popisují, jak se jev děje. Vědecké zákony se vyvíjejí z vědeckých objevů a důsledně testovaných hypotéz a nové teorie obecně zákony podporují a rozšiřují – i když ani jedno není nikdy považováno za nepochybně pravdivé.
4 Příklady vědeckých zákonů
Mezi zákony, které ukotvují světové vědecké poznatky, patří:
1. Newtonův zákon univerzální gravitace : Gravitační zákon sira Isaaca Newtona z roku 1687 popisuje přitažlivé síly mezi všemi formami hmoty. Tato teorie gravitace vytváří základ pro mnoho následujících teorií, protože gravitační síla ovlivňuje téměř všechny fyzické vztahy ve vesmíru.
2. Newtonovy zákony pohybu : Tento soubor tří zákonů, který byl poprvé publikován v roce 1687, popisuje roli, kterou hrají konkurenční síly na objekt v pohybu nebo v klidu.
3. Boyleův zákon : Alternativně známý jako Boyle-Mariottův zákon nebo Mariottův zákon popisuje vztah mezi objemem plynu a tlakem plynu. Fyzici Robert Boyle a Edme Mariotte objevili zákon nezávisle v roce 1662 a 1676.
4. Zákony termodynamiky : Tento soubor čtyř zákonů se týká termodynamické práce, entropie, tepla, teploty a dalších sil souvisejících s přenosem energie.
Vědecká teorie vs. právo: Jaký je rozdíl?
Vědecké zákony se od teorií liší tím, že mají tendenci popisovat užší soubor podmínek. Vědecký zákon by mohl vysvětlit vztah mezi dvěma specifickými silami nebo mezi dvěma měnícími se látkami v chemické reakci. Teorie jsou obvykle rozsáhlejší a zaměřují se na to, jak a proč vznikají přírodní jevy.
Vědecké zákony i teorie jsou považovány za vědecký fakt. Teorie a zákony však mohou být vyvráceny, když se objeví nové důkazy. Některé přijímané pravdy newtonovské fyziky byly částečně vyvráceny teorií relativity Alberta Einsteina. Práce Louise Pasteura vyvrátila dřívější teorie nemocí u zvířat. Pokud důkladný vědecký výzkum vyvrací dříve zastávanou víru, vědci musí najít nové hypotézy, které lépe popisují, jak příroda funguje.