حقیقت، فرضیه، قانون و نظریه چه تفاوتی با هم دارند؟

حتما دیده اید که خیلی ها نسبیت عام را انکار می کنند چون صرفا یک «نظریه» است. از آنسو جاذبه باید صد درصد حقیقت داشته باشد چون یک «قانون» است

حتما دیده اید که خیلی ها نسبیت عام را انکار می کنند چون صرفا یک «نظریه» است. از آنسو جاذبه باید صد درصد حقیقت داشته باشد چون یک «قانون» است. در واقع جاذبه به قدری دقیق و کامل اثبات شده که حتی میتوانید آن را یک «حقیقت علمی» بخوانید. متاسفانه اما تمامی این برداشت های مشترک همیشه صحت ندارند. واژگان «حقیقت»، «فرضیه»، «نظریه» و «قانون» معانی بسیار خاصی در دنیای علم دارند و دقیقا با آنچه ما در زندگی روزمره می گوییم یکی نیستند. در ادامه هر یک از این کلید واژه های علمی را با ذکر مثال برایتان توضیح می دهیم.

حقیقت

وقتی مدادی را رها میکنید، روی زمین می افتد.

این جمله بسیار واضح و روشن است اما یک هشدار مهم در رابطه با آن وجود دارد. در علوم، یک حقیقت مشاهده ایست که به تکرار ثابت شده و دانشمندان می توانند آن را برای تمامی مفاهیم و اهداف به عنوان «واقعیت» بپذیرند. با این حال هرچیزی در علوم با درجه ای از عدم اطمینان همراه می شود و به همین خاطر به لحاظ علمی هیچ چیزی جدای از سایه تردید، واقعیت قلمداد نمی شود. شما میتوانید بگویید «اینکه همه قوها سفید هستند» یک حقیقت است با این حال همیشه این احتمال وجود دارد که یک قوی سیاه ببینید و این حقیقت را برای همیشه فراموش کنید. به همین ترتیب می توانید بگویید هرزمان که مدادی را رها کنید به زمین می خورد اما علم همواره جایی برای یک شانس کوچک باقی گذاشته که چنین اتفاقی رخ ندهد.

فرضیه

یک مداد می افتد چون نیرویی آن را به پایین می کشد.

یک فرضیه را میتوان توضیحی تجربی در مورد یک مشاهده دانست که قابلیت آزمایش شدن دارد. فرضیه در واقع نقطه آغاز برای بررسی های بیشتر است. هر مشاهده معمولا با مجموعه ای از فرضیات همراه است. اگر مشاهده کنید که یک قو سفید است فرضیه شما میتواند این باشد که رنگ شده یا به واسطه نور خورشید سفید شده یا پرهایش فاقد رنگدانه است. در ادامه میتوانید کلیه این فرضیات را تست کنید و فرضیه ای که شواهد بیشتری برای اثباتش وجود داشته باشد را به عنوان نتیجه انتخاب کنید.

در طول تاریخ فرضیات زیادی وجود داشته که توضیح می دادند چرا اشیاء بعد از رها شدن روی زمین می افتند. ارسطو باور داشته اشیاء تمایل به افتادن به سمت مرکز عالم دارند که به باور یونانیان باستان همان زمین است. فرضیه نیوتن اما این بود که تمامی اشیاء وابسته به زمین باید به سمت آن جذب شوند و تمامی سیارات به سمت سیارات دیگر. فرضیه او این بود که تمامی اینها توسط نوعی نیروی کشش به نام جاذبه اتفاق می افتد.

قانون

طبق قانون جاذبه ذرات ماده در عالم هستی همواره نیرویی به نام گرانش بر یکدیگر وارد می‌کنند که این نیرو همواره با حاصل ضرب جرم دو جسم نسبت مستقیم و با مجذور فاصله آن‌ ها از یکدیگر نسبت وارون دارد.

شاید باور داشته باشید که گام بعدی در مسیر حقایق علمی نظریه باشد اما اینطور نیست. البته این بدان معنا نیست که یک قانون در درجه پایین تری نسبت به نظریه قرار دارد؛ بلکه مبحث قانون به کلی متفاوت است. در علوم، قانون توضیحی همراه با جزئیات از چگونگی رفتار جنبه های مختلف در دنیاست که معمولا هم شامل ریاضیات می شود. قانون جهانی جاذبه نیوتن همانطور که در بالا گفته شده به توصیف راه و روش رفتار ماده با دقت بالا مربوط می شود. به لطف این قانون پیش بینی رفتار یک قمر وقتی به سیاره خود نزدیک است در قیاس با زمانی که از آن خیلی فاصله دارد بسیار ساده خواهد بود.

نظریه

جرم و انرژی باعث خمیدگی در فضا زمان می شوند و از این خمیدگی نیروی جاذبه ایجاد می گردد.

یک نظریه توضیح برخی جنبه های جهان طبیعی است که به واسطه حقایق، فرضیات تست شده و قوانین به خوبی اثبات می شود. متنی که در بالا خواندید نسخه ساده شده از نظریه عام نسبیت اینشتین است. نیوتن معتقد بود جاذبه میان دو شی به ابعاد آنها و فاصله شان از یکدیگر بستگی دارد؛ اینشتین اما معتقد است که جاذبه میان دو شی صرفا به این خاطر ایجاد می شود که جرم هر کدام تار و پود و اساس عالم را منحرف می نماید و هرچه جرم بیشتر باشد این انحراف بیشتر خواهد بود.

یک تئوری را در اصل می توان پدربزرگ کلیه توضیحات علمی دانست. در واقع آنطور که جو هنسون (نویسنده) می گوید یک نظریه سخت ترین تست های ممکن را با موفقیت پشت سر گذاشته است.

اما همانطور که اشاره کردیم علم هیچگاه موضوعی را با قطعیت صد درصدی بیان نمی کند. نظریه اینشتین وقتی در مورد مکانیک کوانتوم مورد استفاده قرار می گیرد (دانشی که با رفتار ذرات زیراتمی سر و کار دارد) به اجزای خود تقسیم می شود. در ننتیجه بسیاری از دانشمندان حالا فرضیات تازه ای در مورد جاذبه ارائه می کنند. البته این به معنای اشتباه بودن نظریه اینشتین نیست. نظریه نسبیت عام طیف وسیعی از مشاهدات را توضیح می دهد و هر زمان که دانشمندان در اثبات آن تلاش نمودند به درهای بسته خورده اند. این در واقع نیروی یک نظریه علمی را نشان می دهد: نظریه ها روی چنان پایه محکمی بنا شده اند که حتی اگر ایراداتی جزئی در آنها بیابید می توانید مطمئن باشید که ساختار کلی شان درست است.