1.1: Prawa i teorie naukowe

W nauce prawo to zwięzłe stwierdzenie, werbalne lub matematyczne, które podsumowuje obserwację i określa, co się stanie w określonych warunkach. Jest to powszechnie akceptowane stwierdzenie i nigdy nie może być błędne. W przeciwnym razie każda nauka oparta na nim okazałaby się błędna.

Na przykład, w przypadku zjawiska spalania, Lavoisier potwierdził swoją hipotezę poprzez serię eksperymentów, a następnie stwierdził, że masa obiektu pozostaje zachowana podczas spalania. Stwierdzenie to stało się jednym ze słynnych praw chemii, Prawem Zachowania Masy, które mówi, że “Masa w izolowanym układzie nie może być ani stworzona, ani zniszczona”.

Teoria naukowa, w przeciwieństwie do prawa, jest modelem jednoczącym, który dostarcza wyjaśnienia, dlaczego i jak coś się dzieje. Wymaga rygorystycznych eksperymentów i obserwacji prowadzonych przez długi okres czasu, aby opracować teorię. 

Na przykład prawo zachowania masy nie wyjaśniało, dlaczego masa pozostaje niezmieniona po spaleniu. Wyjaśnienie tego zjawiska zostało zaproponowane, gdy John Dalton zaproponował teorię atomową. Teoria Daltona proponowała, że materia składa się z małych, niepodzielnych cząstek zwanych atomami. Ponieważ cząstki te są jedynie przestawiane, a nie tworzone lub niszczone w reakcji chemicznej, takiej jak spalanie, całkowita ilość masy pozostaje taka sama. 

Teorie są stale testowane i ewoluują wraz z nowymi obserwacjami. Na przykład teoria atomowa Daltona została ulepszona po tym, jak naukowcy odkryli, że atomy są w rzeczywistości podzielne na neutrony, protony i elektrony. Dalsze rewizje przyszły wraz z odkryciami kwarków, bozonów i tak dalej. 

Ogólnie rzecz biorąc, ramy metod naukowych prowadzą naukowców od pytań i obserwacji do praw lub teorii, co jest ułatwione przez eksperymentalną weryfikację hipotez i wszelkie niezbędne modyfikacje.

Ostatecznie, podczas gdy hipoteza dostarcza ograniczonego wyjaśnienia zjawiska, teoria dostarcza dogłębnego wyjaśnienia obserwowanego zjawiska. Z drugiej strony, prawo po prostu stwierdza obserwację.