ما هي النظرية العلمية
النظرية العلمية هي نوع محدد من النظرية المستخدمة في المنهج العلمي، ويمكن لمصطلح “نظرية” أن يعني شيئا مختلفا حسب من يسأل، وقد أوضح الأستاذ خوان تانر، أستاذ علم الأحياء في كلية مارلبورو، أن الطريقة التي يستخدم بها العلماء كلمة “نظرية” مختلفة قليلا عن الطريقة الشائعة في استخدامها، حيث يشير مصطلح “نظرية” في العلوم إلى الطريقة التي يتم بها ترجمة الحقائق وليس مجرد فكرة أو حدس .
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 .
أوضح تانر أن النظرية العلمية تعتبر إطارا للملاحظات والحقائق، ويمكن أن تتغير النظريات أو الطرق التي يتم استخدامها في التفسير، ولكن الحقائق نفسها لا تتغير، ويمكن وصف النظريات بأنها سلة تحتفظ بها العلماء بالحقائق والملاحظات التي يجدونها، وقد يتغير شكل هذه السلة مع تعلم العلماء المزيد وتضمنهم للحقائق، وعلى سبيل المثال لدينا دليل وافر على السمات في عدد السكان التي تصبح أكثر أو أقل شيوعا مع مرور الوقت (التطور)، وبالتالي فإن التطور هو حقيقة، ولكن النظريات الشاملة حول التطور هي التي قد تتغير .
أساسيات النظرية
تؤكد جامعة كاليفورنيا، بيركلي، في النظرية العلمية أنها تعد “تفسيرا طبيعيا لمجموعة كبيرة من الظواهر، حيث تكون المنهجية مختصرة ومتماسكة وقابلة للتطبيق على نطاق واسع، وغالبا ما تدمج العديد من الفرضيات وتعممها”، وأن أي نظرية علمية يجب أن تستند على فحص دقيق وعقلاني للحقائق، وأن الحقائق والنظريات يتم التمييز بينهما في الأسلوب العلمي، حيث الحقائق هي ما يمكن ملاحظتها أو قياسها، والنظريات هي تفسيرات العلماء للحقائق .
جزء هام من النظرية العلمية يشمل المعلومات التي تترتب عليها نتائج الرصد. النظرية الجيدة، مثل نظرية نيوتن للجاذبية، لديها تماسك واحد، وهذا يعني أنها تتألف من عدد محدود من استراتيجيات حل المشكلات التي يمكن تطبيقها في ظروف علمية متنوعة. وميزة أخرى للنظرية الجيدة هي أنها تتألف من فرضيات قابلة للاختبار بشكل مستقل .
تطور النظرية العلمية
النظرية العلمية ليست النتيجة النهائية للطريقة العلمية، إذ يمكن إثباتها أو رفضها، تماما كالافتراضات، ويمكن تحسينها أو تعديلها مع جمع المزيد من المعلومات، لتصبح دقة التنبؤ أكبر بمرور الوقت، وتعد النظريات أساسا لتعزيز المعرفة العلمية وجمع المعلومات للاستخدام العملي، ويستخدم العلماء النظريات لتطوير الاختراعات أو لإيجاد علاج لمرض ما .
يعتقد البعض أن النظريات أصبحت قوانينا، ولكن النظريات والقوانين لها دوران منفصل ومميز في المنهج العلمي، القانون هو وصف لظاهرة ملحوظة في العالم الطبيعي والتي تتحقق في كل مرة يتم فيها اختباره، ولا يشرح لماذا هذا الشيء صحيح، بل يعلن فقط أنه صحيح، من ناحية أخرى، توضح النظرية الملاحظات التي يتم جمعها أثناء العملية العلمية، لذلك، على الرغم من أن القانون والنظرية جزء من العملية، إلا أنهما جوانب مختلفة تماما، وفقا لجمعية المعلمين العلمية الوطنية .
مثال جيد للفرق بين النظرية والقانون هو حالة غريغور مندل، حيث اكتشف مندل أن هناك صفتين وراثيتين منفصلتين تظهران بشكل مستقل عن بعضهما في نسل مختلف. ويقول 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 يتم اكتشاف الحمض النووي والكروموسومات من قبل العلماء إلا بعد مرور قرن من الزمن`. وبعد ذلك، قام العلماء مثل T.H. Morgan الذي يعمل مع ذبابة الفاكهة، بشرح قانون التشكيل المستقل باستخدام نظرية الوراثة الكروموسومية، ولا يزال هذا التفسير هو التفسير المقبول عالميا (النظرية) لقانون مندل .