Sve što treba da znate o naučnoj teoriji

Verovatno ste nekada prilikom diskusije o određenoj naučnoj teoriji čuli ili pročitali sledeće: ”ali to je samo teorija”, ili ”ali ta teorija ne objašnjava…”. Dovoljno je bar malo poznavati nauku i prirodu naučne teorije da bi shvatili zašto su slični argumenti potpuno neodrživi, da ne kažemo besmisleni. Zbog toga ćemo se u ovom tekstu pozabaviti prirodom naučne teorije.

Slika: F. Steiger.

Slika: F. Steiger.

Svi smo mi u detinjstvu bili naučnici. Rođeni smo bez mnogo iskustva i znanja o svetu oko sebe, ali sa sposobnošću da učimo i da se prilagođavamo, i sa ogromnom željom da istražujemo svet u kome živimo.

Naša čula nam u tome pružaju ogromnu pomoć. Na primer, dobićemo opekotine ako dotaknemo nešto veoma vruće, te ćemo naučiti da ne treba dodirivati vatru. Naučićemo da postaje sve toplije što se više približavamo vatri, te ćemo naučiti da držimo bezbednu udaljenost. Videćemo kako se iz vatre probija dim, i tako naučiti da prepoznajemo signale i izbegavamo opekotine. I dok proširujemo svoja znanja i stičemo nova iskustva o vatri, lavi i ostalim izuzetno vrućim objektima, naučićemo kako da izbegavamo dodirivanje nečega što može izgledati veoma vruće.

Slika: ©2005-2013 ~cchhrriissttaa, of deviantART.

I do nekog određenog trenutka sve će biti u redu; sve dok, na primer, ne naučimo da ne mora svaki vruć objekat i da izgleda vruće. Pre ili kasnije bićemo u situaciji da nas, potpuno isto kao i vatra, opeče posuđe u kojem je ugrejana voda za čaj, iako to posuđe nije davalo nikakve znake opasnosti koje nam daje vatra.

Iz naučnog ugla, novonastala situacija je potpuno prirodna. Naša stara teorija i način razumevanja prirode se sada preispituje i zamenjuje novom teorijom. Vrući objekti ne sjaje uvek crvenom bojom, nisu uvek vrući sa distance i ne ispuštaju uvek dim (iako neki objekti to svakako rade), već imaju različite osobine u zavisnosti od osobina objekta i od toga koliko je objekat vruć. Postoji mnogo načina da se opečemo, i dok polako stičemo iskustvo o svetu oko sebe naučićemo da opekotine nastaju prilikom kontakta sa bilo kojim objektom ekstremno visoke temperature (a ne samo sa objektima koji izgledaju vruće).

I, kao i u prethodnom slučaju, sve će biti u redu dok ne dođemo u kontakt sa nečim ekstremno hladnim! Možda će zvučati čudno, ali izuzetno hladni objekti kao što su suvi led ili tečni azot takođe stvaraju opekotine! Naša teorija, tj. način na koji razumemo objekte koji mogu da nas opeku se ponovo menja. Više se ne radi samo o ekstremno vrućim objektima, već je sada naša teorija proširena na sve objekte ekstremnih temperatura, tj. temperatura koje su ekstremno različite od temperature naše kože.

Tečni azot. Slika: Nicolas George.

Ukoliko za trenutak zanemarimo naučni metod, ovo je put kojim nauka gotovo uvek ide. Doživljavajući različita iskustva i sretajući razne prirodne fenomene koje želimo da razumemo, pronalazimo za njih različita objašnjenja. Svaki put kada se sretnemo sa fenomenom koji trenutno objašnjenje nije u stanju da objasni, preispitujemo to trenutno objašnjenje i stvaramo novo koje je u isto vreme sposobno da objasni stari fenomen za koji smo već imali objašnjenje, i novi fenomen za koji je staro objašnjenje bilo nedovoljno. Onog trenutka kada imamo objašnjenje koje nam omogućava da predvidimo šta će se desiti u nekoj novoj situaciji, govorimo o naučnoj teoriji!

Sposobnost da proizvede nova predviđanja koja moraju biti podložna eksperimentalnom testiranju jedna je od najvažnijih karakteristika svake naučne teorije. Poželjno je imati više takvih predviđanja, ali najmanje jedno je apsolutno neophodno. Isto tako, svaka teorija i njeno predviđanje mora biti formalizovano tako da se ono može odbaciti posmatranjem prirode i izvođenjem eksperimenta. Zbog toga možemo reći i da jednu teoriju nikada ne možemo da dokažemo jer, bez obzira koliko uspešnih eksperimenata da izvedemo koji će verifikovati našu teoriju, samo jedan eksperiment koji se neće slagati sa teorijom može da pokaže da je naša teorija nepotpuna ili pogrešna. I to je potpuno prirodno jer, ipak, nijedna naučna teorija nije potpuna! Tako je, apsolutno nijedna!

Ta činjenica ipak ne treba da unese zabunu. Nepotpuna teorija uopšte ne znači i da je teorija netačna, ili čak šta više neupotrebljiva. Njutnova teorija gravitacije je pružala izuzetno precizna predviđanja u velikom broju slučajeva, ali predviđanje kretanja Merkura nije bilo u skladu sa posmatranjem. Rešenja za problem Merkurove putanje nije bilo sve do Ajnštajnove opšte teorije relativiteta koja je, uz to što je u svim do tada poznatim slučajevima davala iste rezultate kao i Njutnova teorija, uspela i da tačno opiše kretanje Merkura. Takođe, opšta teorija relativiteta uspela je da pruži i veliki broj daljih predviđanja koja su potvrđena prilikom izvođenja raznih eksperimenata.

Putanja Merkura. Slika: http://frigg.physastro.mnsu.edu/

Da li to znači da je Njutnova teorija netačna ili neupotrebljiva? Naravno da ne! Pokazalo se samo da je Njutnova teorija nepotpuna  (baš kao što je i slučaj sa opštom teorijom relativiteta), a veličina Njutnove teorije ogleda se i u tome što se ona koristi i danas, pre svega zbog svoje jednostavnosti (prilikom lansiranja satelita u Svemir, kao i prilikom proračuna Apolo misija i sletanja ljudi na Mesec korišćena je Njutnova teorija gravitacije).

U ovom slučaju imamo primer nove teorije koja je objasnila sve što je objašnjavala i stara teorija, koja je objasnila posmatranja koja stara teorija nije uspela da objasni, i koja je uz sve to dala nova predviđanja podložna testiranju. Primer razvoja nauke i naučne teorije na delu!

Slika: NASA

Sada kada smo videli šta znači da je jedna naučna teorija nepotpuna, možemo zaključiti da svaka naučna teorija ima opseg važnosti. Teorija evolucije objašnjava kako su se od najprimitivnijeg oblika života razvili najsloženiji organizmi, ali ne objašnjava kako je nastao život. Veliki prasak objašnjava da se Univerzum širi i hladi, da je u prošlosti bio gušći i vreliji, ali ne objašnjava poreklo Univerzuma. I to ne treba da nas brine.

U okviru opsega važnosti, postojeće teorije su najbolje objašnjenje prirode koje imamo, a pitanja na koja nemamo odgovor dovode ili do proširenja jedne teorije (kao u slučaju dodavanja teorije kosmičke inflacije teoriji velikog praska, ili dodavanje teorije abiogeneze teoriji evolucije) ili do potpune zamene stare teorije novom teorijom (kao u slučaju zamene Njutnove teorije gravitacije opštom teorijom relativiteta).

Dakle, da još jednom ponovimo:

  • Svaka priznata naučna teorija objašnjava određeni skup prirodnih pojava i mora da bude u stanju da pruži precizna predviđanja za situacije koje pre toga nisu posmatrane.
  • Svaka priznata naučna teorija obuhvata samo jedan ograničen skup prirodnih pojava, te ima svoj opseg važnosti.
  • Da bismo neku teoriju zamenili novom teorijom, nova teorija mora biti poptuno u skladu sa starom teorijom (tj. mora biti u mogućnosti da objasni pojave koje objašnjava i stara teorija), mora da objasni pojave koje stara teorija nije u stanju da objasni (otuda i potreba za novom teorijom), i mora da pruži nova predviđanja koja je moguće eksperimentalno testirati.

I to je, ukratko, nekoliko osnovnih stvari koje bi trebalo da znamo o naučnoj teoriji. Sledećeg puta kada čujete argument sličan onima na početku teksta, ili pročitate tekst o nekom novom eksperimentu ili teoriji koja navodno opovrgava postojeće dobro poznate teorije, znaćete kako da odgovorite i koja pitanja da postavite da bi doneli pravi zaključak.

Korišćeni izvori:

Ostavite odgovor

Popunite detalje ispod ili pritisnite na ikonicu da biste se prijavili:

WordPress.com logo

Komentarišet koristeći svoj WordPress.com nalog. Odjavite se / Promeni )

Slika na Tviteru

Komentarišet koristeći svoj Twitter nalog. Odjavite se / Promeni )

Fejsbukova fotografija

Komentarišet koristeći svoj Facebook nalog. Odjavite se / Promeni )

Google+ photo

Komentarišet koristeći svoj Google+ nalog. Odjavite se / Promeni )

Povezivanje sa %s