科學理論
自然界的某些方面的科學解釋 / 維基百科,自由的 encyclopedia
科學理論是一種解釋亦是描述,它按照科學方法來闡述自然界中某方面事物的原因,即可以反覆實驗(英語:Reproducibility),並需使用一個預定義的觀察和實驗協議(英語:Protocol (science))。[1][2]已建立的科學理論是經得起嚴格檢驗的,也是科學知識的廣泛形式。[3]
特別需要注意的是,某學科中使用的「科學理論」(下簡稱「理論」)定義明顯不同於通常語言中使用的「理論」一詞。[4][Note 1]在日常的(非科學的)講話中,「理論」可能意味着某事是未經證實的、思考出來的猜測、猜想、想法,或者假設;[4]這種使用方式與科學中的「理論」恰恰相反。這些用法的不同可以比較出來,而且往往是相對的。「預測」這個詞在科學中的用法也與日常對話中不同,表示只不過有希望。
科學理論的強大體現在它能解釋的現象的多樣性。當收集到更多的科學證據時,一個科學理論如果不能解釋新發現的實際情況,它可能會被否定或修正;在這種情況下,就需要一個更準確的理論。在某些情況下,不精確的、未經修正的科學理論仍然可以被視為一個理論,如果它在特定條件下作為一個近似是有用的(由於其純粹的簡單性,例如,牛頓運動定律作為狹義相對論在速度遠小於光速時的一個近似)。
科學理論具有可測試性,且能做可證偽性預測。[5]他們描述因果關係的原理,負責解釋特定的自然現象,同時用來解釋和預測物理宇宙或調查的特定領域(例如,電學、化學、天文學)的方方面面。科學家將理論作為基礎,以獲得進一步的科學知識,或者實現目標,比如發明技術或治療疾病。
與其它形式的科學知識一樣,科學理論本質上既是演繹推理,又是歸納推理,[6][7]其目標在於預測能力(英語:predictive power)和解釋能力(英語:Explanatory power)。
古生物學家、演化生物學家和科學史學家史蒂芬·古爾德說:「……事實和理論是不同的東西,而非一個增長的層級關係中的不階層級。事實是世界的數據。而理論是解釋事實的概念體系。」[8]