النظرية العلمية هي نوع محدد من النظرية المستخدمة في المنهج العلمي، مصطلح “نظرية” يمكن أن يعني شيئًا مختلفًا ، اعتمادًا على من تسأل، وقال خايمي تانر استاذ علم الاحياء بكلية مارلبورو : الطريقة التي يستخدم بها العلماء كلمة ” النظرية ” مختلفة قليلا عن الطريقة الشائعة في استخدامها، معظم الناس يستخدمون كلمة ” نظرية ” ليعني فكرة أو حدس لدى شخص ما ، ولكن في العلم تشير كلمة ” نظرية ” إلى الطريقة التي نترجم بها الحقائق .
عملية التحول إلى نظرية علمية
كل نظرية علمية تبدأ كفرضية، الفرضية العلمية هي حل مقترح لحدوث غير مبرر لا يتناسب مع نظرية علمية مقبولة حاليًا، بعبارة أخرى ، وفقا لمعجم ميريام وبستر ، فإن الفرضية هي فكرة لم يتم إثباتها بعد، إذا تراكمت أدلة كافية لدعم فرضية ، فإنها تنتقل إلى الخطوة التالية – المعروفة باسم النظرية – في المنهج العلمي وتصبح مقبولة كشرح صحيح للظاهرة .
وأوضح تانر كذلك أن النظرية العلمية هي إطار للملاحظات والحقائق، وقد تتغير النظريات ، أو الطريقة التي يتم تفسيرها قد تتغير ، ولكن الحقائق نفسها لا تتغير، ويشبه تانر النظريات بسلة يحفظ فيها العلماء الحقائق والملاحظات التي يجدونها، وقد يتغير شكل هذه السلة مع تعلم العلماء أكثر وتضمين المزيد من الحقائق، “على سبيل المثال ، لدينا دليل وافر على السمات في عدد السكان التي تصبح أكثر أو أقل شيوعًا مع مرور الوقت (التطور) ، لذا فإن التطور حقيقة ، ولكن النظريات الشاملة حول التطور ، هي التي تتغير .
أساسيات النظرية
تُعرِّف جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، النظرية بأنها “تفسير طبيعي لمجموعة كبيرة من الظواهر، النظريات مختصرة ومتماسكة ومنهجية وتنبؤية وقابلة للتطبيق على نطاق واسع ، وغالبًا ما تدمج وتعمم العديد من الفرضيات”، ويجب أن تستند أي نظرية علمية على فحص دقيق وعقلاني للحقائق، والحقائق والنظريات هما شيئان مختلفان، في الأسلوب العلمي ، هناك تمييز واضح بين الحقائق ، التي يمكن ملاحظتها أو قياسها ، والنظريات ، وهي تفسيرات العلماء للحقائق.
جزء مهم من النظرية العلمية يشمل البيانات التي لها عواقب الرصد، نظرية جيدة ، مثل نظرية نيوتن للجاذبية ، لها وحدة ، مما يعني أنها تتكون من عدد محدود من استراتيجيات حل المشكلات التي يمكن تطبيقها على نطاق واسع من الظروف العلمية، وميزة أخرى للنظرية الجيدة هي أنها تتكون من عدد من الفرضيات التي يمكن اختبارها بشكل مستقل.
تطور النظرية العلمية
النظرية العلمية ليست هي النتيجة النهائية للطريقة العلمية ، يمكن إثبات النظريات أو رفضها ، تمامًا مثل الافتراضات، ويمكن تحسين النظريات أو تعديلها كلما تم جمع المزيد من المعلومات، بحيث تصبح دقة التنبؤ أكبر بمرور الوقت، والنظريات هي أساسات لتعزيز المعرفة العلمية ولجعل المعلومات مجمعة للاستخدام العملي، ويستخدم العلماء نظريات لتطوير الاختراعات أو إيجاد علاج لمرض ما.
ويعتقد البعض أن النظريات أصبحت قوانين ، لكن النظريات والقوانين لها أدوار منفصلة ومميزة في المنهج العلمي، القانون هو وصف لظاهرة ملحوظة في العالم الطبيعي والتي تتحقق في كل مرة يتم اختبارها، ولا يفسر لماذا هذا الشيء صحيح، وإنما ينص فقط على أنه صحيح، من ناحية أخرى ، توضح النظرية الملاحظات التي يتم جمعها أثناء العملية العلمية، لذا ، في حين أن القانون والنظرية جزء من العملية ، إلا أنهما جانبان مختلفان تمامًا ، وفقًا لجمعية المعلمين العلمية الوطنية.
مثال جيد للفرق بين النظرية والقانون هو حالة غريغور مندل، في بحثه ، اكتشف مندل أن اثنين من الصفات الوراثية منفصلة تظهر بشكل مستقل عن بعضها البعض في نسل مختلف، يقول بيتر كوبينغر ، أستاذ مساعد في علم الأحياء والهندسة الطبية الحيوية لدى روز هولمان: “لم يكن مندل يعرف أي شيء عن الحمض النووي أو الكروموسومات، ولم يكن العلماء قد اكتشفوا الحمض النووي والكروموسومات إلا بعد مرور قرن من الزمن “، وعندئذ فقط قام العلماء ، مثل T.H. Morgan الذي يعمل مع ذباب الفاكهة ، بشرح قانون التشكيل المستقل باستخدام نظرية الوراثة الكروموسومية، وما زال حتى هذا اليوم هو التفسير المقبول عالميا (النظرية) لقانون مندل ”.