Los investigadores científicos se basan en algunos lineamientos cuando intentan describir cómo funciona la naturaleza y el universo en general. Casi siempre los científicos empiezan por buscar leyes y teorías.
¿Cual es la diferencia? Una ley científica a menudo se puede reducir a una declaración matemática, como E = mc²; es una declaración específica basada en datos empíricos, y su verdad generalmente se limita a un cierto conjunto de condiciones. Por ejemplo, en el caso de E = mc², c se refiere a la velocidad de la luz en el vacío. La ley científica a menudo es inobjetable y se necesitan muchos descubrimientos y también un cambio de paradigma para que cambie.
Por su parte, una teoría científica a menudo busca sintetizar un cuerpo de evidencia u observaciones de fenómenos particulares. En general, aunque no siempre, es una declaración más grande y comprobable sobre cómo operan los fenómenos naturales. No necesariamente se puede reducir una teoría científica a una declaración o ecuación concisa, pero representa algo fundamental sobre cómo funciona la naturaleza.
Tanto las leyes como las teorías dependen de elementos básicos del método científico, como generar una hipótesis, probar esa premisas, encontrar (o no encontrar) evidencia empírica y llegar a conclusiones. Eventualmente, otros científicos deben poder replicar los resultados si el experimento está destinado a convertirse en la base de una ley o teoría ampliamente aceptada.
¿Qué es una teoría científica?
Una teoría es un conjunto de suposiciones, proposiciones o hechos aceptados que intenta proporcionar una explicación plausible o racional de las relaciones causa-efecto (causales) entre un grupo de fenómenos observados. El origen de la palabra teoría (del griego thorós, espectador).
Una teoría es un principio general o cuerpo de principios plausible o científicamente aceptable ofrecido para explicar los fenómenos.
Una teoría es:
a: una hipótesis asumida por el bien del argumento o la investigación
b: una suposición no probada: conjetura
c: un cuerpo de teoremas que presenta una vista concisa y sistemática de un tema
6 ejemplos de teorías científicas
1. Teoría de la onda de luz
En 1690, el científico Christian Huygens publicó su teoría ondulatoria de la luz. Esta teoría contrastaba con la teoría de partículas de la luz sugerida por Isaac Newton y otros.
Con el tiempo, se han propuesto, modificado y abandonado diferentes teorías relacionadas con la composición y el comportamiento de la luz. Estos incluyen la teoría corpuscular de Newton, la teoría de ondas de Huygen, la teoría de ondas electromagnéticas de Maxwell y la teoría cuántica de Planck. La teoría de ondas explicó varias características de la luz, incluidos fenómenos como el espectro de color, la difracción y la polarización. Pero ahora sabemos que la luz tiene características tanto de partícula como de onda.
2. Teoría de la relatividad
La teoría de la relatividad de Albert Einstein sigue siendo un descubrimiento importante y esencial porque cambió para siempre la forma en que vemos el universo. El mayor avance de Einstein fue decir que el espacio y el tiempo no son absolutos y que la gravedad no es simplemente una fuerza aplicada a un objeto o masa. Más bien, la gravedad asociada con cualquier masa, curva el mismo espacio y tiempo (a menudo llamado espacio-tiempo) a su alrededor.
Para conceptualizar esto, imagine que está viajando por la Tierra en línea recta, en dirección este, comenzando en algún lugar del hemisferio norte. Después de un tiempo, si alguien señalara su posición en un mapa, en realidad estaría tanto al este como al sur de su posición original. Eso es porque la Tierra es curva. Para viajar directamente hacia el este, debe tener en cuenta la forma de la Tierra y orientarse ligeramente hacia el norte. (Piense en la diferencia entre un mapa de papel plano y un globo esférico).
El espacio es más o menos el mismo. Por ejemplo, para los ocupantes del transbordador que orbita la Tierra, puede parecer que viajan en línea recta por el espacio. En realidad, el espacio-tiempo a su alrededor está siendo curvado por la gravedad de la Tierra (como lo sería con cualquier objeto grande con una gravedad inmensa, como un planeta o un agujero negro) lo que hace que se muevan hacia adelante y parezca que orbitan alrededor de la Tierra.
La teoría de Einstein tuvo tremendas implicaciones para el futuro de la astrofísica y la cosmología. Explicó una anomalía menor e inesperada en la órbita de Mercurio, mostró cómo se desvía la luz de las estrellas y sentó las bases teóricas de los agujeros negros.
3. Ley de Gravedad
Podemos darlo por sentado ahora, pero hace más de 300 años, Isaac Newton propuso una idea revolucionaria: que dos objetos cualquiera, sin importar su masa, ejercen una fuerza gravitatoria entre sí. Esta ley está representada por una ecuación que muchos estudiantes de secundaria encuentran en la clase de física. Va de la siguiente manera:
F = G × [(m1m2)/r2]
F es la fuerza gravitacional entre los dos objetos, medida en Newtons. M1 y m2 son las masas de los dos objetos, mientras que r es la distancia entre ellos. G es la constante gravitacional, un número actualmente calculado en 6,672 × 10-11 N m2 kg-2 [fuente: Weisstein].
El beneficio de la ley de la gravedad es que nos permite calcular la atracción gravitacional entre dos objetos cualesquiera. Esta capacidad es especialmente útil cuando los científicos están, por ejemplo, planeando poner un satélite en órbita o trazando el curso de la luna.
4. La teoría de la evolución de las especies y la selección natural
Ahora que hemos establecido algunos de los conceptos fundamentales de cómo comenzó nuestro universo y cómo se desarrolla la física en nuestra vida diaria, dirijamos nuestra atención a la forma humana y cómo llegamos a ser como somos. Según la mayoría de los científicos, toda vida en la Tierra tiene un ancestro común. Pero para producir la inmensa cantidad de diferencia entre todos los organismos vivos, algunos tuvieron que evolucionar en especies distintas.
En un sentido básico, esta diferenciación se produjo a través de la evolución, a través de la descendencia con modificación. Las poblaciones de organismos desarrollaron diferentes rasgos, a través de mecanismos como la mutación. Aquellos con rasgos que eran más beneficiosos para la supervivencia, como una rana cuyo color marrón le permite camuflarse en un pantano, fueron seleccionados naturalmente para sobrevivir; de ahí el término selección natural.
Es posible ampliar ambas teorías con más detalle, pero este es el descubrimiento básico e innovador que hizo Darwin en el siglo XIX: que la evolución a través de la selección natural explica la tremenda diversidad de la vida en la Tierra.
5. Teoría del Big Bang
¿Cómo se creó nuestro Universo? ¿Cómo llegó a ser el lugar aparentemente infinito que conocemos hoy? ¿Y qué será de él dentro de unas edades? Estas son las preguntas que han desconcertado a los filósofos y académicos desde el principio de la época, y que han dado lugar a algunas teorías bastante descabelladas e interesantes. Hoy, el consenso entre científicos, astrónomos y cosmólogos es que el Universo tal como lo conocemos fue creado en una explosión masiva que no solo creó la mayor parte de la materia, sino también las leyes físicas que gobiernan nuestro cosmos en constante expansión.
Esto se conoce como la teoría del Big Bang. Durante casi un siglo, el término ha sido utilizado por académicos y no académicos por igual. Esto no debería sorprender, ya que es la teoría más aceptada de nuestros orígenes. ¿Pero qué significa exactamente? ¿Cómo se concibió nuestro Universo en una explosión masiva, qué prueba hay de esto y qué dice la teoría sobre las proyecciones a largo plazo para nuestro Universo?
Los fundamentos de la teoría son bastante simples. En resumen, la hipótesis del Big Bang establece que toda la materia actual y pasada del Universo llegó a existir al mismo tiempo, hace aproximadamente 13.800 millones de años. En ese momento, toda la materia estaba compactada en una bola muy pequeña con una densidad infinita y un calor intenso llamado Singularidad. De repente, la Singularidad comenzó a expandirse y comenzó el universo tal como lo conocemos.
Si bien esta no es la única teoría moderna de cómo surgió el Universo, por ejemplo, existe la Teoría del Estado Estacionario o la Teoría del Universo Oscilante, la Teoría del Big bang es la más aceptada y popular. El modelo no solo explica el origen de toda la materia conocida, las leyes de la física y la estructura a gran escala del Universo, sino que también explica la expansión del Universo y una amplia gama de otros fenómenos.
6. Teoría de la vigilancia inmunológica
La teoría de la vigilancia inmológica del cáncer sostiene que, de alguna manera, todos hemos tenido cáncer alguna vez, ya que un sistema inmunitario saludable lucha contra las células rebeldes a medida que aparecen. -Sallie Tisdale, Harper’s, junio de 2007
Artículos relacionados
