科學理論

科學上講嘅理論(粵拼:lei5 leon6 )係一套套經過精心設計、用嚟解釋現實世界發生緊咩事嘅知識框架。理論唔係隨便估估下,而係要由既定嘅一套套概念、定律同埋假設組成。要稱得上係理論,必須要符合幾個條件:
無論係自然科學定社會科學,研究者做得研究,動機通常得幾個:一係想建立新理論,一係想修補現有理論嘅漏洞,甚至係想搵證據去反駁舊有嘅諗法。
基本概念
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喺廿一世紀初嘅科學界,科學理論會係一個個知識體。一個噉嘅知識體會包含一拃描述緊某啲現象嘅講法,而且佢仲達到以下呢啲條件[1]:
喺廿一世紀嘅科學界,進化論係一個非常有影響力嘅理論。若果用最簡單嘅方法去講,進化就係指响一個生物群組入面,啲基因出現嘅頻率隨住時間一代一代噉產生變化,包括
進化論完全符合科學理論嘅三大特徵:有得驗證—只要研究者去量度生物嘅基因數據,就可以知道啲頻率有無變;符合現實觀察—大量嘅實驗同長期觀察都證實[註 1],生物種群嘅基因頻率的確會隨住世代而改變;多個源頭嘅證據支撐—除咗實驗室嘅數據,現實世界仲有好多強力證據,例如人工選擇同埋化石紀錄等。
重要概念
[編輯]假說
[編輯]假說係科學方法不可或缺嘅一部份。
假說嘅一啲例子:
變數
[編輯]呢節要加長。 |
喺科學研究同建立理論嘅過程入便,變數係核心概念,指嘅係一啲喺唔同情況或者唔同個體之間可以有唔同數值、或者展現出唔同狀態嘅因子。簡單嚟講,只要某個概念係「可以起變化」嘅,噉統計學同科學模型就會將佢當做變數。
簡潔
[編輯]每當科學界發現一啲新嘅現象,科學家都會各自提出理論去解釋。如果同時有幾套理論都講得通,科學界就要揀。呢個時候,奧坎剃刀就派得上用場。奧坎剃刀呢條原則,簡單講就係簡單就係最好[3]:
假設第啲條件冚唪唥一樣,理論越簡單就越好。
如果有兩套理論解釋力一樣咁強,證據又一樣咁充足,科學家通常會揀個變數少啲、公式簡單啲嗰套。原因有:
只係理論
[編輯]喺大眾討論入便,公眾對理論呢個詞彙經常存在認知落差。
唔少人會用「只係理論」呢句說話嚟作論證,好似呢句說話能夠反駁科學上確立咗嘅理論噉。
一個典型嘅例子係,部分反對進化論嘅人士會以「進化只係理論」為由,試圖削弱其學術地位[6]。針對呢種論調,生物學家道金斯曾指出,喺科學層面,理論並非指毫無根據嘅猜測,而係一套擁有大量證據支撐嘅知識架構。
喺辯論當中,啲人有陣時會嘗試用噉嘅方法嚟拗:「進化只不過係一個理論。」呢個講法原則上正確,不過有需要理解呢句嘢係咩意思,因為喺科學上嚟講,「地球圍住太陽轉」都一樣只係理論,係一個有極大量證據支撐嘅理論。
理論一詞,有些少歧義問題。喺無論英文抑或係粵語嘅語境當中,理論一詞有兩個好唔同嘅意思:
- 日常用語:喺一般生活對話中,理論好多時會當正係假說或者個人見解嘅同義詞,泛指任何對某種現象嘅講法;根據呢個定義,無論係科學定論定係宗教上嘅典籍,都可以稱為理論。[7]
- 科學定義:喺科研領域,科學理論係指一套經過嚴謹建構、嘗試解釋自然現象,並且獲得相當程度實證支持嘅解釋。
學術界普遍認為,進化論具備極其豐富嘅證據支持,並且能夠有效預測自然現象[註 2]。因此進化論符合科學定義上理論嘅標準[8]。相比之下,缺乏實證支持或者無法通過可否證測試嘅主張,喺現代科學框架下唔會歸類為理論,例如係將《舊約聖經》視為準確歷史紀錄嘅睇法[註 3]。
睇埋
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[編輯]參攷
[編輯]- ↑ Handfield, R. B., & Melnyk, S. A. (1998). The scientific theory-building process: a primer using the case of TQM. Journal of operations management, 16(4), 321-339.
- ↑ Hastings, Nancy Baxter (1998). Workshop calculus: guided exploration with review.第2卷. Springer Science & Business Media. p. 31.
- ↑ Blumer, A., Ehrenfeucht, A., Haussler, D., & Warmuth, M. K. (1987). Occam's razor. Information processing letters, 24(6), 377-380.
- ↑ Domingos, P. (1999). The role of Occam's razor in knowledge discovery. Data mining and knowledge discovery, 3(4), 409-425.
- ↑ Rasmussen, C. E., & Ghahramani, Z. (2001). Occam's razor. Advances in neural information processing systems, 294-300.
- ↑ Branch, Glenn; Mead, Louise (July 2008). "'Theory' in Theory and Practice". Evolution: Education and Outreach. 1 (3): 287-289.
- ↑ Fitzhugh, Kirk (2007). "Fact, theory, test and evolution". Letter to the Editor. Zoologica Scripta: 071027215047001.
- ↑ Dobzhansky, Theodosius (March 1973). "Nothing in Biology Makes Sense Except in the Light of Evolution". The American Biology Teacher. 35 (3): 125-129.