科学的仮説、モデル、理論、および法則

基本的な科学用語の違いを理解する

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言葉は科学において正確な意味を持っています。たとえば、「理論」、「法則」、「仮説」はすべて同じ意味ではありません。科学以外では、何かが「単なる理論」であると言うかもしれません。つまり、それは真実かもしれないし、そうでないかもしれない仮定です。しかし、科学では、理論とは、一般に真実であると認められている説明です。ここでは、よく誤用されるこれらの重要な用語を詳しく見ていきます。

仮説

あ 仮説 観察に基づいた経験に基づいた推測です。原因と結果の予測です。通常、仮説は、実験またはさらなる観察を通じて支持または反駁することができます。仮説は反証できますが、真であるとは証明されません。

例： さまざまな洗濯用洗剤の洗浄能力に違いが見られない場合は、どの洗剤を使用しても洗浄効果は影響を受けないという仮説を立てることができます.この仮説は、ある洗剤で染みが除去され、別の洗剤では除去されないことを観察した場合、反証される可能性があります.一方、仮説を証明することはできません。 1,000 種類の洗剤を試しても衣服の清潔さに違いが見られなかったとしても、まだ試していない別の洗剤があるかもしれません。

モデル

科学者は、複雑な概念を説明するのに役立つモデルを構築することがよくあります。これらは、モデル火山のような物理モデルまたは 原子 または予測気象アルゴリズムのような概念モデル。モデルには実際の取引のすべての詳細が含まれているわけではありませんが、有効であることがわかっている観測を含める必要があります。

例： の ボーア模型 惑星が太陽の周りを公転するのとほぼ同じように、電子が原子核を周回していることを示しています。実際には電子の動きは複雑ですが、陽子と中性子が原子核を形成し、電子は原子核の外を動き回る傾向があることがモデルから明らかです。

仮説

科学的な 仮説 テストを繰り返して支持された仮説または仮説群をまとめたもの。理論は、それに異議を唱える証拠がない限り有効です。したがって、理論は反証される可能性があります。基本的に、仮説を裏付ける証拠が蓄積されれば、その仮説は現象の適切な説明として受け入れられるようになります。理論の 1 つの定義は、それが受け入れられた仮説であると言うことです。

例： 1908 年 6 月 30 日、シベリアのツングースカで、約 1,500 万トンの TNT の爆発に相当する爆発があったことが知られています。爆発の原因については、多くの仮説が提案されています。爆発は自然発生によるものと理論付けられた地球外現象、そして人によって引き起こされたものではありません。この理論は事実ですか？いいえ、イベントは記録された事実です。これまでの証拠に基づいて、一般に真実であると認められているこの理論はありますか?はい。この理論が間違っていることを示して、破棄することはできますか?はい。

法

科学法則は一連の観察を一般化します。それが作成された時点で、法律の例外は見つかりませんでした。 科学法則 物事を説明しますが、それらは説明しません。法則と理論を区別する 1 つの方法は、説明が「理由」を説明する手段を提供しているかどうかを尋ねることです。多くの法則は限られた状況下でしか成り立たないため、「法則」という言葉は科学ではますます使用されなくなりました。

例： 検討 ニュートンの重力の法則 .ニュートンはこの法則を使用して、落下した物体の挙動を予測できましたが、なぜそれが起こったのかを説明できませんでした.

おわかりのように、科学には「証拠」や絶対的な「真実」はありません。私たちが得る最も近いものは事実であり、それは議論の余地のない観察です.ただし、証拠に基づいて論理的な結論に到達することを証明と定義すると、科学には「証明」が存在することに注意してください。何かを証明するということは、それが決して間違っていないことを意味するという定義の下で働く人もいますが、これは異なります。仮説、理論、および法則という用語を定義するよう求められた場合は、証明の定義とこれらの用語の定義が科学分野によってわずかに異なる可能性があることに注意してください。重要なのは、それらがすべて同じことを意味するわけではなく、同じ意味で使用できないことを理解することです。