가설, 모델, 이론 및 법률

일반적으로, 가설, 모델, 이론 및 법이라는 단어는 다른 해석을 가지고 있으며 때때로 정밀도없이 사용되지만 과학에서는 매우 정확한 의미가 있습니다.

가설

아마도 가장 어렵고 흥미로운 단계는 특정하고 테스트 가능한 가설의 발달 일 것입니다. 유용한 가설은 종종 수학적 분석의 형태로 연역적 추론을 적용함으로써 예측을 가능하게한다. 이는 특정 상황에서 원인과 결과에 관한 제한된 진술이며, 실험 및 관찰 또는 얻은 데이터로부터의 확률의 통계 분석에 의해 테스트 될 수있다. 시험 가설의 결과는 현재 알려져 있지 않아서 결과가 가설의 유효성에 관한 유용한 데이터를 제공 할 수 있습니다.

때로는 새로운 지식이나 기술이 테스트 될 때까지 기다려야하는 가설이 개발되기도합니다. 원자의 개념은 고대 그리스인들에 의해 제안되었으며,이를 테스트 할 수단이 없었습니다. 수세기 후, 더 많은 지식을 이용할 수있게되면 가설은 지원을 얻었고 결국 과학 공동체에 의해 받아 들여졌지만 일년에 걸쳐 여러 번 개정되어야했습니다. 그리스인들이 생각한 것처럼 원자는 불가분의 일이 아닙니다.

모델

모델 가설이 유효성에 제한이 있다는 것이 알려진 상황에 사용됩니다. 예를 들어, 원자의 BOHR 모델은 태양계의 행성과 유사한 방식으로 원자 핵을 돌고있는 전자를 보여줍니다. 이 모델은 단순한 수소 원자에서 전자의 양자 상태의 에너지를 결정하는 데 유용하지만, 결코 원자의 진정한 특성을 나타내지 않습니다. 과학자 (및 과학 학생)는 종종 이러한 이상적인 모델을 사용하여 복잡한 상황 분석에 대한 초기 이해를 얻습니다.

이론과 법률

과학 이론 또는 법률 반복 테스트를 통해 확인 된 가설 (또는 관련 가설 그룹)을 나타냅니다. 일반적으로, 이론은 진화론이나 빅뱅 이론과 같은 일련의 관련 현상에 대한 설명이다.

"법"이라는 단어는 종종 이론 내의 다른 요소와 관련된 특정 수학적 방정식과 관련하여 호출됩니다. Pascal의 법칙은 높이에 따른 압력 차이를 설명하는 방정식을 말합니다. Isaac Newton 경이 개발 한 보편적 중력의 전반적인 이론에서, 두 물체 사이의 중력 인력을 설명하는 주요 방정식은 중력의 법칙이라고합니다.

요즘 물리학 자들은 "법"이라는 단어를 그들의 아이디어에 거의 적용하지 않습니다. 부분적으로, 이것은 이전의 "자연의 법칙"중 많은 부분이 지침만큼 많은 법칙이 아닌 것으로 밝혀 졌기 때문에 특정 매개 변수 내에서는 잘 작동하지만 다른 매개 변수 내에서는 잘 작동하지 않기 때문입니다.

과학 패러다임

과학 이론이 확립되면 과학적 공동체가 그것을 폐기하는 것은 매우 어렵습니다. 물리학에서는 1800 년대 후반에 광파 전송을위한 매체로서의 에테르의 개념이 심각한 반대에 달려 있었지만 1900 년대 초반까지 알버트 아인슈타인은 전송 매체에 의존하지 않는 빛의 파동에 대한 대체 설명을 제안했을 때까지 무시되지 않았다.

과학 철학자 토마스 쿤 (Thomas Kuhn)은 과학적 패러다임이라는 용어를 발전시켰다. 과학이 운영되는 이론의 작업 세트를 설명합니다. 그는 과학적 혁명 에 대한 광범위한 일을했다 새로운 이론에 찬성하여 하나의 패러다임이 뒤집어질 때 일어난다. 그의 연구는 이러한 패러다임이 크게 다를 때 과학의 본질이 바뀌 었음을 시사합니다. 상대성 및 양자 역학 이전의 물리학의 본질은 Darwin의 진화 이론 이전의 생물학과 마찬가지로 발견 후 그것의 발견과 근본적으로 다릅니다. 조사의 본질은 변경됩니다.

과학적 방법의 한 가지 결과는 이러한 혁명이 발생할 때 조사에서 일관성을 유지하고 이데올로기 적 근거에서 기존 패러다임을 전복시키려는 시도를 피하는 것입니다.

Occam 's Razor

과학적 방법과 관련하여 주목할만한 원칙은 occam 's Razor 입니다. (14 세기 영국 지조학자와 오크 햄의 프란체스코 프라이어 윌리엄의 이름을 따서 명명 된 (Ockham 's Razor). Occam은 Thomas Aquinas의 작품과 심지어 Aristotle의 작품을 개념을 만들지 않았습니다. 그 이름은 1800 년대에 그에게 (우리의 지식으로) 그에게 처음으로 귀속되었으며, 그의 이름은 그의 이름과 관련이있을만큼 철학을 충분히지지해야했음을 나타냅니다.

면도기는 종종 라틴어로 :

entia non sunt multiplicanda praeter emleditatem

또는 영어로 번역 :

엔티티는 필요 이상으로 곱하지 않아야합니다

Occam의 면도기는 사용 가능한 데이터에 맞는 가장 간단한 설명이 바람직한 것임을 나타냅니다. 제시된 두 가지 가설이 동등한 예측력을 가지고 있다고 가정하면, 가장 적은 가정을 만드는 것은 우선 순위가 우선합니다. 단순성에 대한 이러한 호소는 대부분의 과학에 의해 채택되었으며 Albert Einstein 의이 인용문에서 발발합니다.

모든 것이 가능한 한 간단하지만 간단하지 않아야합니다.

Occam의 면도기는 더 간단한 가설이 실제로 자연이 어떻게 행동하는지에 대한 진정한 설명임을 증명하지 않는다는 점에 주목하는 것이 중요합니다. 과학적 원칙은 가능한 한 간단해야하지만 자연 자체가 단순하다는 증거는 아닙니다.

그러나 더 복잡한 시스템이 작업 중일 때 더 간단한 가설에 맞지 않는 증거의 요소가 있으므로 Occam의 면도기는 순전히 동등한 예측력의 가설을 다루기 때문에 거의 잘못된 것은 아닙니다. 예측력은 단순성보다 더 중요합니다.

Anne Marie Helmenstine, Ph.D.