什么是科学理论？

科学理论：借鉴黑板。（图片来源：Witthaya Prasongsin通过Getty Images）

科学理论是一种结构化的解释，可以解释自然界中一组事实或现象，通常融入科学假设和科学定律。理论的科学定义与大多数人在休闲语言中使用的定义形成鲜明对比。

波士顿艾默生学院生物学教授Jaime Tanner说：“科学家使用'理论'一词的方式有所不同。” “大多数人使用'理论'一词来表示某人的想法或直觉，但在科学中，'理论'一词是指我们解释事实的方式。”

成为科学理论的过程

每个科学理论都依赖于科学方法。科学家可以进行观察并设计一个假设来解释该观察结果，然后设计一个实验来检验该假设。如果证明该假设是不正确的，那么科学家将提出一个新的假设，然后重新开始该过程。如果实验结果支持该假设，则将继续进行测试。如果该假设未被更好地解释或超越更好的解释，那么科学家可以将其纳入更大的理论，有助于解释观察到的现象并将其与其他现象联系起来。野外博物馆。

科学理论不是科学方法的最终结果。可以证明或拒绝理论，就像假设。并且随着收集更多信息的收集，理论不断改进或修改，以使预测的准确性随着时间的流逝而变得更大。

理论是促进科学知识并将收集的信息用于实际使用的基础。科学家使用理论开发发明或找到治愈疾病的方法。

坦纳说，此外，科学理论是观察和事实的框架。理论可能会改变，或者被解释的方式可能会改变，但事实本身并没有改变。坦纳将理论比喻为一个篮子，在这个篮子中，科学家们保持了他们发现的事实和观察。随着科学家的学习更多并包括更多事实，该篮子的形状可能会改变。 “例如，我们有充分的证据表明人口中的特征随着时间的流逝或多或少变得越来越普遍（进化），因此进化是一个事实，但是关于进化的总体理论，我们认为所有事实的方式都会随着新观察的变化而随着对新观察的变化而变化。进化制作了，”坦纳告诉《现场科学》。

好理论的特征

这加州大学伯克利分校，将理论定义为“对广泛现象的广泛自然解释。理论是简洁，连贯，系统的，预测的，并且广泛适用，通常会整合和推广许多假设。”

根据哥伦比亚大学名誉哲学教授菲利普·基克（Philip Kitcher）的说法，良好的科学理论具有三个特征。首先，它具有统一性，这意味着它由有限的解决问题的策略组成，这些策略可应用于广泛的科学环境。其次，良好的科学理论导致了新的问题和新的研究领域。这意味着理论不需要解释一切即可有用。最后，一个良好的理论是由许多可以独立于理论本身检验的假设形成的。

理论，事实和法律之间的区别

任何科学理论都必须基于对事实的仔细和合理的研究。事实和理论是两件事。在科学方法中，可以观察和/或测量的事实之间存在明确的区别，而理论是科学家对事实的解释和解释。

有些人认为理论成为法律，但理论和理论法律在科学方法中具有独立和独特的作用。法律是对自然世界中观察到的现象的描述，在每次测试时都保持真实。它不能解释为什么某事是真实的；它只是指出这是真的。另一方面，一种理论解释了在科学过程中收集的观察结果。因此，尽管法律和理论是科学过程的一部分，但它们是两个不同的方面。国家科学教育中心。

理论与法律之间差异的一个很好的例子是格雷戈尔·门德尔（Gregor Mendel）。孟德尔在他的研究中发现，在不同的后代，两个单独的遗传特征将彼此独立。 “然而，门德尔一无所知脱氧核糖核酸或者染色体。直到一个世纪后，科学家才发现了DNA和染色体 - 对门德尔法律的生化解释。”罗斯 - 霍尔曼技术学院的生物学和生物医学工程副教授彼得·科普平说。今天，这仍然是门德尔定律普遍接受的解释[理论]。”