Teori ilmiah

Untuk bahasan lebih luas tentang topik ini, lihat Teori.

Teori ilmiah adalah suatu penjelasan mengenai aspek alam dan alam semesta yang telah diuji berulang kali dan dikuatkan sesuai dengan metode ilmiah, menggunakan protokol pengamatan, pengukuran, dan evaluasi hasil. Jika memungkinkan, teori diuji di bawah kondisi yang terkendali dalam eksperimen.^[1][2] Dalam keadaan yang tidak memungkinkan untuk pengujian eksperimental, teori dievaluasi melalui prinsip-prinsip penalaran abduktif. Teori-teori ilmiah yang mapan telah bertahan dengan pengawasan ketat dan mewujudkan pengetahuan ilmiah.^[3]

Dalam mekanika kuantum, elektron pada suatu atom mengisi orbital di sekitar inti. Gambar berikut menunjukkan orbital dari suatu atom hidrogen (s, p, d) pada tiga tingkat energi berbeda (1, 2, 3). Area berwarna terang menunjukkan kerapatan probabilitas terbesar menemukan elektron.

Suatu teori ilmiah berbeda dari fakta ilmiah atau hukum ilmiah dalam teori yang menjelaskan "mengapa" atau "bagaimana": fakta adalah pengamatan dasar, sederhana, sedangkan hukum adalah pernyataan (seringkali merupakan suatu persamaan matematis) mengenai hubungan antar fakta. Misalnya, Hukum Gravitasi Newton adalah persamaan matematis yang dapat digunakan untuk memprediksi daya tarik antar benda, tetapi ini bukan teori untuk menjelaskan "bagaimana" gravitasi bekerja.^[4] Stephen Jay Gould menulis bahwa "...fakta dan teori adalah hal yang berbeda, bukan anak tangga dalam hierarki kepastian yang semakin meningkat. Fakta adalah data dunia. Teori adalah struktur gagasan yang menjelaskan dan menafsirkan fakta."^[5]

Arti istilah teori ilmiah (sering dipendekkan menjadi teori untuk singkatnya) seperti yang digunakan dalam disiplin ilmu secara signifikan berbeda dari penggunaan bahasa sehari-hari umum dari teori^{[6][note 1]} Dalam percakapan sehari-hari, teori dapat menyiratkan penjelasan yang mewakili dugaan yang tidak berdasar dan spekulatif,^[6] sedangkan dalam sains itu menjelaskan penjelasan yang telah diuji dan diterima secara luas sebagai valid.^[1][2][3]

Teori ilmiah bersifat dapat diuji dan membuat prediksi yang dapat dipalsukan.^[7] Mereka menggambarkan penyebab fenomena alam tertentu dan digunakan untuk menjelaskan dan memprediksi aspek fisik alam semesta atau bidang penyelidikan tertentu (misalnya, listrik, kimia, dan astronomi). Seperti halnya bentuk-bentuk pengetahuan ilmiah lainnya, teori-teori ilmiah bersifat deduktif dan induktif,^[8] mengincar kekuatan prediksi dan penjelas. Para ilmuwan menggunakan teori untuk memajukan pengetahuan ilmiah, serta untuk memfasilitasi kemajuan dalam teknologi atau kedokteran.

Contoh

Perhatikan bahwa banyak bidang penyelidikan tidak memiliki teori bernama spesifik, mis. biologi perkembangan. Pengetahuan ilmiah di luar teori yang diberi nama masih dapat memiliki tingkat kepastian yang tinggi, tergantung pada jumlah bukti yang mendukungnya. Perhatikan juga bahwa karena teori menarik bukti dari banyak bidang, kategorisasi tidak mutlak.

• Biologi: teori sel, teori evolusi (sintesis evolusioner modern), abiogenesis, teori kuman, teori pewarisan partikel, teori pewarisan ganda, Teori Young–Helmholtz, proses lawan, teori tegangan–kohesi
• Kimia: teori tumbukan, teori kinetik gas, teori Lewis, teori molekul, teori orbital molekul, teori keadaan transisi, teori ikatan valensi
• Fisika: teori atom, teori Big Bang, Teori dinamo, teori gangguan, teori relativitas (penerus mekanika klasik), teori medan kuantum
• Ilmu bumi: Teori perubahan iklim (dari klimatologi),^[9] teori lempeng tektonik (dari geologi), teori asal mula Bulan, teori ilusi Bulan
• Astronomi: Sistem swa-gravitasi, Evolusi bintang, model nebula surya, nukleosintesis bintang

Catatan

1. Kutipan: "Definisi ilmiah formal teori sangat berbeda dari arti kata sehari-hari. Ini mengacu pada penjelasan komprehensif tentang beberapa aspek alam yang didukung oleh banyak bukti."

Referensi

1. National Academy of Sciences (US) (1999). Science and Creationism: A View from the National Academy of Sciences (dalam bahasa Inggris) (edisi ke-2). National Academies Press. hlm. 2. doi:10.17226/6024. ISBN 978-0-309-06406-4. PMID 25101403.
2. "The Structure of Scientific Theories". The Stanford Encyclopedia of Philosophy (dalam bahasa Inggris). Metaphysics Research Lab, Stanford University. 2016.
3. Schafersman, Steven D. "An Introduction to Science" (dalam bahasa Inggris). Diarsipkan dari versi asli tanggal 2018-01-01. Diakses tanggal 2022-02-21.
4. Juli 2017, Alina Bradford-Live Science Contributor 29. "What Is a Scientific Theory?". livescience.com (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 17 Januari 2021.
5. The Devil in Dover,
6. "Is Evolution a Theory or a Fact?". National Academy of Sciences. 2008. Diarsipkan dari versi asli tanggal 7 September 2009.
7. Popper, Karl (1963), Conjectures and Refutations, Routledge and Kegan Paul, London, UK. Reprinted in Theodore Schick (ed., 2000), Readings in the Philosophy of Science, Mayfield Publishing Company, Mountain View, Calif.
8. Andersen, Hanne; Hepburn, Brian (2015). "Scientific Method". Dalam Edward N. Zalta. The Stanford Encyclopedia of Philosophy.
9. Plass, G.N., 1956, The Carbon Dioxide Theory of Climatic Change, Tellus VIII, 2. (1956), hlm. 140–54.

Bacaan lebih lanjut

• Sellers, Piers (17 Agustus 2016). "Space, Climate Change, and the Real Meaning of Theory". The New Yorker (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 18 Agustus 2016., esai oleh ahli meteorologi Inggris/Amerika dan astronot NASA mengenai pemanasan global antropogenik dan "teori"