نقش تئوری

"هيچ چيز کاربردي تر از يک تئوري خوب نيست."
تئوري چيست؟
واژه "تئوري" براي افراد مختلف تداعي کننده مفاهيم گوناگوني است. افراد غير دانشمند معمولا آن را در تقابل با واژه "واقعيت" در نظر مي گيرند، به اين معني که در نگاه آنان تئوري ها بيش از اندازه ساده انگارانه و غير واقعي هستند. در جهان دانش، "تئوري" معناي ديگري دارد. چندين تعريف براي مفهوم علمي "تئوري" وجود دارد. با اين که اين تعريف ها در جزييات تفاوت دارند، همگي بر سر اين موضوع اتفاق دارند که تئوري علمي توجيهي براي علل و اصول مسبب پديده هاست.
مثال معروف تئوري گرانش نيوتن مشخص مي کند که گرانش چه ويژگي هايي دارد (مثلا، جرم يک جسم و فاصله آن از ديگر اجآقاي علوي) و اين ويژگي ها چگونه اثر مي گذارند (مثلا رابطه ميان جرم، فاصله و نيروي گرانش ميان دو جسم). تئوري ها اغلب از انتزاعي سازي و ساده سازي استفاده مي کنند تا با حذف جزييات، به اصول پايه برسند. در تئوري نيوتن، از رنگ اجآقاي علوي حرفي زده نمي شود، زيرا بنابراين تئوري، رنگ اجآقاي علوي تاثيري بر گرانش ندارد.
پيش گويي بر پايه تئوري
پژوهشگران تئوري هايي مي سازند که با آنها مي توان پيش گويي هايي سنجش پذير انجام داد. با اين حال، سنجش اين پيش گويي ها ممکن است تا سال ها ميسر نشود. براي نمونه، تئوري هاي اينشتين پيش گويي کرد که يک ساعت در حال حرکت نسبت به ساعت ثابت براي شاهد کندتر مي گذرد. اين پيش گويي قابل آزمون بود و در هر بار آزمون، درستي خود را نشان داد.
اگر بخواهيد يک پيش گويي به دست امده از يک تئوري را بيازماييد، سرشت آن پيشگويي نيز بر آزمون شما اثر مي گذارد. براي مثال، در تئوري اينشتين، بايد روشي براي اندازه گيري زمان با دقت بالا، و نيز حرکت دادن ابزارهاي اندازه گيري کننده زمان با سرعت خيلي زياد داشته باشيد.
به همين ترتيب، از تئوري مي توان دريافت که براي مطالعه يک پديده، چه متغيرها ور فتارهايي اساسي هستند. از اين راه مي توان به نوع ابزار، روش مشاهده، طراحي پژوهش و ... لازم براي مطالعه يک موضوع خاص درون يک تئوري، پي برد.
ادامه راه تئوري پيشين
در رشته هاي علمي معمولا يک تئوري اساسي وجود دارد که به خوبي مي تواند پديده هاي آن رشته را، گاهي تا دهه ها يا سده ها، توجيه کند. به اين ترتيب، پژوهشگران مي توانند با تبعيت از يک سري مشخص از روش هاي پژوهشي، و نيز استفاده از ادبيات قبلي پژوهشي در آن رشته، مطالعات خود را ادامه دهند.
هنگامي که پژوهشگران به مرزهاي تئوري مي رسند، داستان متفاوت مي شود. براي مثال، ممکن است مشاهداتي پيدا شود که با پيشگويي هاي تئوري همخواني نداشته باشد، يا حتي اگر تئوري را نقض نکند، نتوان با کمک تئوري آن ها را توجيه کرد. اين قضيه به ويژه در مورد زمينه هاي جديد دانش که هنوز تئوري هاي قدرتمندي ندارند، رخ مي دهد.
نمونه اي کلاسيک از نياز به تئوري جديد در دانش ستاره شناسي ديده مي شود: با افزايش مشاهدات، ديگر تئوري قديمي که زمين را در مرکز جهان قرار مي داد، کارايي نداشت. تئوري جديد خورشيد را در مرکز منظومه شمسي قرار داد و به اين ترتيب هم مشاهدات را توجيه کرد و هم پيشگويي هاي قدرتمندي انجام داد.
نمونه اي مدرن از اين قضيه در مورد ابر رسانا ها ديده مي شود: اين مواد الکتريسيته را با راندمان نزديک به صد در صد هدايت مي کنند. هنوز هيچ تئوري نتوانسته است اين پديده را توجيه کند.
"دانش راديکال" و "دانش عادي"
اين وضعيت معمولا با اصطلاح "دانش راديکال" در برابر "دانش عادي" توصيف مي شود. "دانش عادي" در چارچوب تئوري هاي پذيرفته شده پيشرفت مي کند، و در آن چارچوب معمولا شواهد مشکل زايي يافت نمي شود. "دانش راديکال" يا بدون چارچوب مورد پذيرش همگان کار مي کند يا از چارچوبي استفاده مي کند که مي دانيم بخشي از آن ايراد دارد، در حالي که هنوز کسي نمي داند کدام قسمت آن غلط و کدام صحيح است.