Vitenskapelig hypotese, modell, teori og lov

Forstå forskjellen mellom grunnleggende vitenskapelige termer

Heltebilder / Getty Images

Ord har presise betydninger i vitenskapen. For eksempel betyr ikke 'teori', 'lov' og 'hypotese' det samme. Utenfor vitenskapen kan du si at noe er 'bare en teori', noe som betyr at det er en antagelse som kanskje er sann eller ikke. I vitenskap er imidlertid en teori en forklaring som generelt er akseptert for å være sann. Her er en nærmere titt på disse viktige, ofte misbrukte begrepene.

Hypotese

EN hypotese er en utdannet gjetning, basert på observasjon. Det er en prediksjon av årsak og virkning. Vanligvis kan en hypotese støttes eller tilbakevises gjennom eksperimentering eller mer observasjon. En hypotese kan avkreftes, men ikke bevises å være sann.

Eksempel: Hvis du ikke ser noen forskjell i rengjøringsevnen til forskjellige vaskemidler, kan du anta at rengjøringseffektiviteten ikke påvirkes av hvilket vaskemiddel du bruker. Denne hypotesen kan avkreftes hvis du observerer at en flekk fjernes av ett vaskemiddel og ikke et annet. På den annen side kan du ikke bevise hypotesen. Selv om du aldri ser en forskjell i rensligheten til klærne dine etter å ha prøvd 1000 vaskemidler, kan det være en til du ikke har prøvd som kan være annerledes.

Modell

Forskere konstruerer ofte modeller for å forklare komplekse konsepter. Dette kan være fysiske modeller som en modellvulkan eller atom eller konseptuelle modeller som prediktive væralgoritmer. En modell inneholder ikke alle detaljene om den virkelige avtalen, men den bør inkludere observasjoner som er kjent for å være gyldige.

Eksempel: De Bohr modell viser elektroner som kretser rundt atomkjernen, omtrent på samme måte som måten planeter kretser rundt solen på. I virkeligheten er bevegelsen av elektroner komplisert, men modellen gjør det klart at protoner og nøytroner danner en kjerne og elektroner har en tendens til å bevege seg rundt utenfor kjernen.

Teori

En vitenskapelig teori oppsummerer en hypotese eller gruppe av hypoteser som har blitt støttet med gjentatt testing. En teori er gyldig så lenge det ikke er bevis for å bestride den. Derfor kan teorier motbevises. I utgangspunktet, hvis bevis akkumuleres for å støtte en hypotese, kan hypotesen bli akseptert som en god forklaring på et fenomen. En definisjon av en teori er å si at det er en akseptert hypotese.

Eksempel: Det er kjent at den 30. juni 1908, i Tunguska, Sibir, var det en eksplosjon tilsvarende detonasjonen av rundt 15 millioner tonn TNT. Mange hypoteser har blitt foreslått for hva som forårsaket eksplosjonen. Det ble teoretisert at eksplosjonen var forårsaket av en naturligutenomjordisk fenomen, og var ikke forårsaket av mennesker. Er denne teorien et faktum? Nei. Hendelsen er et registrert faktum. Er denne teorien, generelt akseptert for å være sann, basert på bevis til dags dato? Ja. Kan denne teorien vises til å være falsk og forkastes? Ja.

Lov

En vitenskapelig lov generaliserer en samling observasjoner. På det tidspunktet den ble laget, er det ikke funnet noen unntak fra en lov. Vitenskapelige lover forklare ting, men de beskriver dem ikke. En måte å skille en lov og en teori fra hverandre er å spørre om beskrivelsen gir deg muligheten til å forklare 'hvorfor.' Ordet 'lov' brukes mindre og mindre i vitenskapen, ettersom mange lover bare er sanne under begrensede omstendigheter.

Eksempel: Ta i betraktning Newtons tyngdelov . Newton kunne bruke denne loven til å forutsi oppførselen til en falt gjenstand, men han kunne ikke forklare hvorfor det skjedde.

Som du kan se, er det ingen 'bevis' eller absolutt 'sannhet' i vitenskapen. Det nærmeste vi kommer er fakta, som er udiskutable observasjoner. Vær imidlertid oppmerksom på at hvis du definerer bevis som å komme til en logisk konklusjon, basert på bevisene, så er det 'bevis' i vitenskapen. Noen jobber under definisjonen at å bevise noe innebærer at det aldri kan være galt, noe som er annerledes. Hvis du blir bedt om å definere begrepene hypotese, teori og lov, husk at definisjonene av bevis og av disse ordene kan variere litt avhengig av den vitenskapelige disiplinen. Det som er viktig er å innse at de ikke alle betyr det samme og ikke kan brukes om hverandre.