Hipótesis, modelo, teoría y derecho

De uso común, las palabras hipótesis, modelo, teoría y derecho tienen diferentes interpretaciones y, en ocasiones, se usan sin precisión, pero en la ciencia tienen significados muy exactos.

Quizás el paso más difícil e intrigante es el desarrollo de una hipótesis específica y comprobable. Una hipótesis útil permite predicciones aplicando razonamiento deductivo, a menudo en forma de análisis matemático. Es una declaración limitada sobre la causa y el efecto en una situación específica, que se puede probar por experimentación y observación o por análisis estadístico de las probabilidades de los datos adquirido. El resultado de la hipótesis de la prueba debe ser actualmente desconocido, de modo que los resultados puedan proporcionar datos útiles con respecto a la validez de la hipótesis.

A veces se desarrolla una hipótesis que debe esperar a que se pueda probar el nuevo conocimiento o tecnología. El concepto de átomos fue propuesto por el Los antiguos griegos, que no tenía medios para probarlo. Siglos después, cuando hubo más conocimiento disponible, la hipótesis ganó apoyo y finalmente fue aceptada por la comunidad científica, aunque tuvo que modificarse muchas veces durante el año. Los átomos no son indivisibles, como suponían los griegos.

UN modelo se usa para situaciones en las que se sabe que la hipótesis tiene una limitación en su validez. los Modelo de Bohr del átomoPor ejemplo, representa los electrones que rodean el núcleo atómico de manera similar a los planetas del sistema solar. Este modelo es útil para determinar las energías de los estados cuánticos del electrón en el átomo de hidrógeno simple, pero de ninguna manera representa la verdadera naturaleza del átomo. Los científicos (y estudiantes de ciencias) a menudo usan tales modelos idealizados para obtener una comprensión inicial sobre el análisis de situaciones complejas.

UN teoria cientifica o ley representa una hipótesis (o grupo de hipótesis relacionadas) que se ha confirmado mediante pruebas repetidas, casi siempre realizadas durante un período de muchos años. En general, una teoría es una explicación de un conjunto de fenómenos relacionados, como la teoría de la evolución o el teoria del Big Bang.

La palabra "ley" a menudo se invoca en referencia a una ecuación matemática específica que relaciona los diferentes elementos dentro de una teoría. La Ley de Pascal se refiere a una ecuación que describe las diferencias de presión basadas en la altura. En la teoría general de la gravitación universal desarrollada por Sir Isaac Newton, la ecuación clave que describe la atracción gravitacional entre dos objetos se llama ley de la gravedad.

En estos días, los físicos rara vez aplican la palabra "ley" a sus ideas. En parte, esto se debe a que se encontró que muchas de las "leyes de la naturaleza" anteriores no eran tanto leyes como pautas, que funcionan bien dentro de ciertos parámetros pero no dentro de otros.

Una vez que se establece una teoría científica, es muy difícil lograr que la comunidad científica la descarte. En física, el concepto de éter como medio para la transmisión de ondas de luz se encontró con una seria oposición a fines del siglo XIX, pero no se descartó hasta principios del siglo XX, cuando Albert Einstein propuso explicaciones alternativas para la naturaleza ondulatoria de la luz que no dependía de un medio para la transmisión.

El filósofo de la ciencia Thomas Kuhn desarrolló el término. paradigma científico explicar el conjunto de teorías de trabajo bajo las cuales opera la ciencia. Hizo un trabajo extenso en el revoluciones científicas eso ocurre cuando un paradigma es revocado a favor de un nuevo conjunto de teorías. Su trabajo sugiere que la naturaleza misma de la ciencia cambia cuando estos paradigmas son significativamente diferentes. La naturaleza de la física antes de la relatividad y la mecánica cuántica es fundamentalmente diferente de la que existe después de su descubrimiento, así como la biología anterior a la Teoría de la evolución de Darwin es fundamentalmente diferente de la biología que Lo seguí. La naturaleza misma de la investigación cambia.

Una consecuencia del método científico es tratar de mantener la coherencia en la investigación cuando ocurren estas revoluciones y evitar los intentos de derrocar los paradigmas existentes por motivos ideológicos.

Un principio importante en relación con el método científico es La navaja de Occam (deletreado alternativamente Ockham's Razor), que lleva el nombre del lógico inglés del siglo XIV y el fraile franciscano William de Ockham. Occam no creó el concepto: el trabajo de Tomás de Aquino e incluso Aristóteles se refirió a alguna forma de él. El nombre se le atribuyó por primera vez (según nuestro conocimiento) en el siglo XIX, lo que indica que debe haber abrazado la filosofía lo suficiente como para que su nombre se asociara con él.

La maquinilla de afeitar se dice a menudo en latín como:

entia non sunt multiplicanda praeter necesariamente

o traducido al inglés:

las entidades no deben multiplicarse más allá de la necesidad

La Navaja de Occam indica que la explicación más simple que se ajusta a los datos disponibles es la que es preferible. Suponiendo que dos hipótesis presentadas tienen el mismo poder predictivo, prevalece la que hace la menor cantidad de suposiciones y entidades hipotéticas. Este atractivo a la simplicidad ha sido adoptado por la mayoría de la ciencia, y Albert Einstein lo invoca en esta cita popular:

Todo debe hacerse lo más simple posible, pero no más simple.

Es significativo notar que la Navaja de Occam no prueba que la hipótesis más simple sea, de hecho, la verdadera explicación de cómo se comporta la naturaleza. Los principios científicos deberían ser lo más simples posible, pero eso no prueba que la naturaleza misma sea simple.

Sin embargo, generalmente ocurre que cuando un sistema más complejo está en funcionamiento, hay algún elemento de la evidencia que no se ajusta a la hipótesis más simple, por lo que la Navaja de afeitar de Occam rara vez se equivoca, ya que solo trata con hipótesis de predicción puramente igual poder. El poder predictivo es más importante que la simplicidad.

Editado por Anne Marie Helmenstine, Ph. D.