نظریه‌ها در علم: تمایز میان مشاهده و مدل‌سازی

به گزارش سرمایه فردا، در علوم رایج، واژه «اثبات» به‌عنوان فرآیندی تعریف شده است که از طریق محاسبات ریاضی، صحت یک گزاره را با اطمینان کامل ۱۰۰ درصدی تأیید می‌کند. این تعریف سخت‌گیرانه مفهوم اثبات را به قضایای ریاضی و هندسی محدود می‌کند و عملاً خارج از چارچوب علوم طبیعی قرار می‌دهد.

در علوم طبیعی، به جای «اثبات»، با فرضیات و نظریات سروکار داریم؛ مفاهیمی که تنها بهترین توضیح یا مدل موجود برای رفتار طبیعت را ارائه می‌دهند. نظریه‌های علمی نمی‌توانند موضوعی را به‌طور کامل اثبات کنند، زیرا بر پایه مشاهده و اندازه‌گیری بنا شده‌اند. دقت اندازه‌گیری‌های انسان هرگز به حدی نمی‌رسد که بتوان صحت یک مقدار را با اطمینان کامل تأیید کرد. برای مثال، در قرن‌ها گذشته، محاسبات مکانیکی مانند جرم و زمان براساس معادلات نیوتنی انجام می‌شد و در ظاهر دقیق به نظر می‌رسیدند. اما با پیشرفت ابزارها و دانش، مشخص شد که این محاسبات تحت معادلات نسبیت قرار دارند و فیزیک کلاسیک دقت مطلق نداشته است. حتی امروزه نمی‌توان ادعا کرد که معادلات نسبیت به‌طور کامل دقیق هستند.

در کنار نظریات علمی، مفهوم دیگری به نام «فکت علمی» وجود دارد که نیازی به اثبات، مدل‌سازی یا طرح نظریه ندارد. فکت‌های علمی، مشاهدات مستقیم یا غیرمستقیمی هستند که حقیقت آن‌ها واضح است. برای مثال، اگر در شهر شما اکنون «روز» باشد، این یک فکت محسوب می‌شود؛ چیزی که تنها مشاهده می‌شود و نیازی به محاسبه یا مدل‌سازی ندارد.

فکت‌ها، پایه‌های اولیه‌ای هستند که به شکل‌گیری نظریه‌ها و فرضیه‌ها منجر می‌شوند. برای نمونه:

• نظریه گرانش از مشاهده این فکت آغاز شد که اجسام به سمت زمین سقوط می‌کنند.
• نظریه فرگشت از مشاهده این فکت شکل گرفت که گونه‌های جانوران شباهت‌هایی با یکدیگر دارند.

فرگشت: فکت یا نظریه؟

نظریه فرگشت، بخشی از علم است که سازوکار پیدایش گونه‌ها را توضیح می‌دهد و مانند همه نظریه‌های علمی، ابطال‌پذیری و قابلیت تصحیح و تکمیل دارد. ممکن است در آینده، جهش‌های ژنتیکی با دلایلی متفاوت از آنچه امروز تصور می‌شود، توضیح داده شوند.

اما فکت فرگشت، واقعیتی جاری در طبیعت است که بدون نیاز به دخالت دانشمندان، در جهان پیرامون وجود دارد. این تفاوت نشان می‌دهد که نظریه فرگشت مجموعه‌ای از توضیحات علمی و مدل‌هاست، درحالی‌که فکت فرگشت خود یک رخداد طبیعی است. وجود یکی از این دو مفهوم، دیگری را نقض نمی‌کند.

این رویکرد مشابه مفهوم جاذبه است:

• «فکت جاذبه» همان سقوط اجسام به سمت زمین است که قابل مشاهده است.
• نظریه‌های گرانش، مدل‌هایی هستند که تلاش می‌کنند نحوه عملکرد این پدیده را توضیح دهند.

این تمایز میان فکت و نظریه، مبنای درک صحیح از علوم طبیعی است و به ما کمک می‌کند تا مرزهای علم و مشاهدات مستقیم را بهتر بشناسیم.