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Modelli scientifici, teorie e leggi

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Modelli scientifici, teorie e leggi

Messaggio Da Angelodiluce il Mer Apr 28, 2010 9:46 pm

Al giorno d'oggi termini come "ipotesi", "modello", "teoria", e "leggi fisiche", hanno significati differenti, tra gli scienziati e la gente comune. Gli scienziati utilizzano il termine "modello" per definire un mezzo utile per fare delle previsioni, che possono essere verificabili mediante esperimenti ed osservazioni. Un'"ipotesi" è un assunto non ancora supportato da regole ed esperimenti. Una "legge fisica" o "legge di natura" è una generalizzazione scientifica basata su osservazioni empiriche. Molti però non sono consapevoli che gli scienziati chiamano "teorie", ciò che per la gente comune sono considerati spesso dei "fatti". Di solito si definisce la parola "teoria" quando si ha a che fare con idee che non possiedono solide prove; invece per gli scienziati il significato è opposto: utilizzano questa parola quando si riferiscono a idee che hanno ripetutamente superato diverse verifiche. Ed è così quando gli scienziati parlano di teorie dell'evoluzione, dell'elettromagnetismo o della relatività. Ma vi sono anche delle eccezioni, per esempio la teoria delle stringhe, che sembra essere un modello promettente, ma non è ancora sostenuto da evidenze empiriche che possano dargli una precedenza su analoghi modelli in competizione.

Le teorie che superano nel tempo diverse verifiche sono considerate "dimostrate" nel senso scientifico; ossia, sono considerate modelli accettabili della realtà, teorie di cui ci si può fidare ma che possono essere smentite (falsificate nel gergo scientifico) da un'osservazione in contrasto con esse. Questo comprende anche le teorie universalmente accettate, come per esempio la teoria eliocentrica e la teoria dell'evoluzione, che sono sostenute da molte osservazioni e dati sperimentali, ma che non sono escluse dal dover sottostare alle osservazioni.

Le teorie scientifiche sono sempre aperte a revisioni, nel caso che nuove evidenze contraddicano le previsioni. Gli scienziati non pretendono di avere la conoscenza assoluta, e persino i fondamenti di una teoria possono essere considerati errati, se nuovi dati e osservazioni contraddicono le precedenti (Falsificabilità di Popper).

La legge di gravitazione di Newton è un buon esempio di come una teoria evolva (o sia "falsificata" secondo Popper). In condizioni di alta velocità e in presenza di forti campi gravitazionali tale teoria non riesce a descrivere correttamente i fenomeni osservati, nonostante che al di fuori di tali condizioni riesca a fornire risultati validi. È quindi stato necessario introdurre il concetto di relatività e sviluppare una teoria rivoluzionaria al fine di comprendere tali fenomeni. Siccome la legge della relatività generale descrive anche i fenomeni compresi nella legge di Newton, essa è attualmente considerata una teoria migliore rispetto a quella di Newton per descrivere la legge di gravitazione.

Lo sviluppo di nuove leggi e teorie è principalmente basato sull'acquisizione di dati più precisi. Come detto sopra, la legge della gravitazione di Newton è valida entro certi limiti e la si può quindi pensare come un'approssimazione di una legge più complessa. Tutte le nuove leggi o teorie sono sviluppate per comprendere i fenomeni non descritti dalle leggi o teorie precedenti, ma queste devono includere i risultati ottenuti dalle teorie precedenti. Per esempio la relatività generale deve ritrovare gli stessi valori della legge di gravitazione per condizioni di velocità basse e campi gravitazionali deboli. La scienza è quindi evolutiva e anche se nuove teorie dovessero rivoluzionarne le basi stesse, le conoscenze acquisite fino ad allora non cambieranno.

Questo è un punto fondamentale per la comprensione della scienza, altrimenti si potrebbe pensare che la scienza sia precaria e che tutte le conoscenze da noi acquisite possano svanire nel nulla all'invenzione di una teoria rivoluzionaria.
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