Hipótese, Modelo, Teoria e Direito

No uso comum, as palavras hipótese, modelo, teoria e lei têm interpretações diferentes e são, às vezes, usadas sem precisão, mas na ciência elas têm significados muito exatos.

Talvez o passo mais difícil e intrigante seja o desenvolvimento de uma hipótese específica e testável. Uma hipótese útil permite previsões aplicando o raciocínio dedutivo, geralmente na forma de análise matemática. É uma declaração limitada a respeito da causa e efeito em uma situação específica, que pode ser testada por experimentação e observação ou por análise estatística das probabilidades dos dados obtido. O resultado da hipótese do teste deve ser atualmente desconhecido, para que os resultados possam fornecer dados úteis sobre a validade da hipótese.

Às vezes, é desenvolvida uma hipótese que deve esperar que novos conhecimentos ou tecnologias sejam testáveis. O conceito de átomos foi proposto pelo gregos antigos, que não tinha como testá-lo. Séculos depois, quando mais conhecimento se tornou disponível, a hipótese ganhou apoio e acabou sendo aceita pela comunidade científica, embora tenha sido alterada várias vezes ao longo do ano. Os átomos não são indivisíveis, como supunham os gregos.

UMA modelo é usado para situações em que se sabe que a hipótese tem uma limitação em sua validade. o Modelo de Bohr do átomo, por exemplo, descreve elétrons circundando o núcleo atômico de maneira semelhante aos planetas no sistema solar. Este modelo é útil na determinação das energias dos estados quânticos do elétron no átomo de hidrogênio simples, mas não representa de maneira alguma a verdadeira natureza do átomo. Os cientistas (e estudantes de ciências) costumam usar tais modelos idealizados para ter uma idéia inicial da análise de situações complexas.

UMA Teoria científica ou lei representa uma hipótese (ou grupo de hipóteses relacionadas) que foi confirmada por testes repetidos, quase sempre conduzidos ao longo de vários anos. Geralmente, uma teoria é uma explicação para um conjunto de fenômenos relacionados, como a teoria da evolução ou o teoria do big bang.

A palavra "lei" é frequentemente invocada em referência a uma equação matemática específica que relaciona os diferentes elementos dentro de uma teoria. A lei de Pascal refere uma equação que descreve diferenças de pressão com base na altura. Na teoria geral da gravitação universal desenvolvida por Sir Isaac Newton, a equação chave que descreve a atração gravitacional entre dois objetos é chamada de lei da gravidade.

Atualmente, os físicos raramente aplicam a palavra "lei" a suas idéias. Em parte, isso ocorre porque muitas das "leis da natureza" anteriores foram consideradas não tanto leis quanto diretrizes, que funcionam bem dentro de certos parâmetros, mas não dentro de outros.

Uma vez que uma teoria científica é estabelecida, é muito difícil fazer com que a comunidade científica a descarte. Na física, o conceito de éter como meio de transmissão de ondas de luz enfrentou séria oposição no final de 1800, mas não foi desconsiderado até o início de 1900, quando Albert Einstein propuseram explicações alternativas para a natureza das ondas da luz que não dependiam de um meio de transmissão.

O filósofo científico Thomas Kuhn desenvolveu o termo paradigma científico explicar o conjunto de teorias sob as quais a ciência opera. Ele fez um extenso trabalho no revoluções científicas isso ocorre quando um paradigma é derrubado em favor de um novo conjunto de teorias. Seu trabalho sugere que a própria natureza da ciência muda quando esses paradigmas são significativamente diferentes. A natureza da física anterior à relatividade e à mecânica quântica é fundamentalmente diferente daquela após a sua descoberta, assim como a biologia anterior à Teoria da Evolução de Darwin é fundamentalmente diferente da biologia que seguiu. A própria natureza da investigação muda.

Uma conseqüência do método científico é tentar manter a consistência na investigação quando essas revoluções ocorrerem e evitar tentativas de derrubar os paradigmas existentes por motivos ideológicos.

Um princípio de nota em relação ao método científico é Navalha de Occam (escrito alternadamente Navalha de Ockham), que recebeu o nome do lógico inglês do século XIV e do frade franciscano Guilherme de Ockham. Occam não criou o conceito - o trabalho de Tomás de Aquino e até de Aristóteles se refere a alguma forma dele. O nome foi atribuído a ele (pelo que sabemos) pela primeira vez em 1800, indicando que ele deve ter adotado a filosofia o suficiente para que seu nome se associasse a ela.

O Razor é frequentemente indicado em latim como:

entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem

ou traduzido para o inglês:

entidades não devem ser multiplicadas além da necessidade

O Navalha de Occam indica que a explicação mais simples que se ajusta aos dados disponíveis é a preferida. Assumindo que duas hipóteses apresentadas tenham poder preditivo igual, a que fizer menos suposições e entidades hipotéticas terá precedência. Esse apelo à simplicidade foi adotado pela maior parte da ciência e é invocado nesta citação popular de Albert Einstein:

Tudo deve ser feito o mais simples possível, mas não mais simples.

É significativo notar que a Navalha de Occam não prova que a hipótese mais simples seja, de fato, a verdadeira explicação de como a natureza se comporta. Os princípios científicos devem ser o mais simples possível, mas isso não prova que a própria natureza é simples.

No entanto, geralmente ocorre que, quando um sistema mais complexo está em funcionamento, há algum elemento da evidência que não se encaixa na hipótese mais simples, portanto a Navalha de Occam raramente está errada, pois lida apenas com hipóteses de previsão preditiva puramente igual. poder. O poder preditivo é mais importante que a simplicidade.

Editado por Anne Marie Helmenstine, Ph. D.