Teoryang makaagham

Ang teorya ay isang kontemplatibo at makatuwirang uri ng pag-iisip o kalalabasan ng ganoong pag-iisip. Depende sa conteksto, ang resulta nito ay maaaring maglaman ng, halimbawa, pagpapaliwanag kung paano gumagana ang kalikasan. Ang salitang ito ay nanggaling sa salitang Griyego, ngunit ginagamit din ito ngayon sa iba't ibang magkakaibang kahulugan.

Sa makabagong agham, ang salitang “teorya” ay tungkol sa mga teorya sa agham, isang magandang uri ng pagpapaliwanag sa mga bagay-bagay dito sa mundo, na ginawa sa pamamagitan ng siyentipikong pamamaraan, at sumusunod sa mga hinihingi ng makabagong agham. Ang mga gantong teorya ay tinutukoy upang maintindihan ng iba pang mga dalubhasa sa parehong pag-aaral at mabigyan ng karagdagang pagpapatunay o pagtanggi dito. Ang teorya sa agham ay ang pinakamapagkakatiwalaan, mahigpit at komprehensibong anyo ng siyentipikong kaalaman, kumpara sa pangkaraniwang gamit ng salitang "teorya" na nagpapahiwatig na ang isang bagay ay hindi pa napapatunayan o napapatotohanan (na mas bagay na tawaging 'hypothesis'). 

Sa sugnayan (physics), ang salitang teorya ay karaniwang ginagamit para sa matematikang balangkas—galing sa maliit na hanay ng mga batayan (madalas ay sa simetrya, tulad ng pagkakapareho ng kinalalagyan ng lugar at oras, o pagkakakilanlan ng electron, at iba pa)—na may kakayahang gumawa ng maaaring maging resulta ng eksperimento para sa nakatakdang kategorya ng pisikal na sitema. Isang magandang halimbawa ay ang klasikong electromagnetismo, na sumasaklaw sa mga resulta na nagmula sa gauge symmetry (minsan ay tinatawag ding gauge invariance) na nasa anyo ng iba sa mga tumbasan ni Maxwell. Ang partikular na matematikong aspeto ng teorya na klasikal na electromagnetismo ay tinatawag na "batasan sa electromagnetismo", na sumasalamin sa antas ng naaalinsunod at reproducible na ebidensya na maaaring sumoporta sa kanila. Sa teorya ng electromagnetismo, karaniwan na ang maraming hinuha tungkol sa kung paano nagagamit ang electromagnetism sa iba't ibang pangyayari. Marami sa mga hinuhang ito ay tinuturing na may sapat na na pagsusuri, kasama ang mga bagong kaalaman na patuloy na ginagawa o marahil ay kulang sa pagsusuri. 

Sa larangan ng mga agham, ang panukalang makaagham o teoriyang siyentipiko (tinatawag ding teoriyang empirikal) ay binubuo ng katipunan ng mga konsepto o diwa, kabilang ang mga abstraksyon ng mapupunang mga kababalaghan o mga penomeno na ipinadarama bilang matitiyak na mga bilang ng mga pag-aaring katangian, kasama ang mga patakaran (tinatawag na mga batas na makaagham) na nagpapakita ng mga kaugnayan sa pagitan ng mga obserbasyon ng ganyang mga konsepto.  Binubuo ang teoriyang pang-agham upang umalinsunod sa makukuhang mga datong empirikal hinggil sa kanyang mga pagmamasid, at inilalagay bilang isang prinsipyo o katawan ng mga prinsipyo para sa pagpapaliwanag ng isang klase ng kababalaghan. 

Ang teoriyang makaagham ay isang uri ng teoriyang deduktibo o "teoriyang nagbabawas", dahil sa ang nilalaman nito (ang datong empirikal) ay maaaring ipadama sa loob ng ilang pormal na sistema ng lohika na ang mga patakarang pang-elementarya o mababa (siyentipikong mga batas) ay kinukuha o ginagamit bilang mga aksiyoma (lantad na katotohanan).  Sa isang teoriyang nagbabawas, bawat pangungusap na isang konsekuwensiyang lohikal (kahihinatnang may lohiko) ng isa o mahigit pa sa mga aksiyoma ay isa ring pangungusap ng ganoong teoriya.

Sa larangan ng mga araling pantao (humanidades), matatagpuan ang mga panukala o teoriya (mga hinuha) na ang paksa ay hindi lamang tumutuon sa datong empirikal, sa halip ay tumutuon din sa mga ideya.  Ang ganyang mga teoriya ay nasa nasasakupan ng mga teoriyang pilosopikal na inihahambing ang pagkakaiba mula sa mga teoriyang siyentipiko.  Hindi naman talaga kailangang masusubok na makaagham ang teoriyang makapilosopiya sa pamamagitan ng eksperimento.

Paliwanag

Sa pang-araw-araw na pananalita, ang salitang "teoriya" ay ginagamit bilang "pinakamahusay na hula".  Sa makabagong agham, ang teoriyang siyentipiko ay isang subok na at napalawig na hipotesis na nagpapaliwanag ng maraming mga eksperimento at pinag-uugma-ugma upang magkasama-sama ang mga ideya sa loob ng isang balangkas.  Kung may isang taong makatagpo ng isang kaso kung saan ang lahat o bahagi ng isang teoriyang pang-agham bilang mali(contradicted o falsified), ang teoriyang iyon ay babaguhin o kaya ibabasura na.  

Ang isang halimbawa ng teoriyang siyentipiko na nagkaroon ng maraming mga pagbabago ay ang teoriya ng mikrobyo o germ theory kaugnay ng karamdaman.  Noong sinaunang mga kapanahunan, naniniwala ang mga tao na ang mga sakit ay sanhi ng mga diyus-diyosan, o ng mga sumpa, o ng hindi angkop na ugali.  Hindi nalalaman noon ang mga mikrobyo, dahil napakaliit ng mga ito upang makita.  Nang maimbento ang mikroskopyo, natuklasan ang mga mikrobyo, at ipinanukala ang teoriya ng mikrobyo.  Salamat na lamang sa teoriya ng mikrobyo ng karamdaman, maraming mga sakit ang napapagaling na ngayon.  Subalit kailangang baguhin ang teoriya ng mikrobyo, dahil may ilang mga sakit na hindi sanhi ng mga mikrobyo.

Ang trangkaso at eskorbuto ay mga halimbawa ng mga sakit na hindi dulot ng mga mikrobyo o bakterya, bagkus sanhi sila ng mga birus.  Binago ng mga siyentipiko ang teoriya ng mikrobyo ng karamdaman, kaya't sa kasalukuyan ipinapahayag na ang teoriyang iyon bilang "Ilan sa mga karamdaman ay sanhi ng mga mikrobyo."

Upang maging isang teoriyang siyentipiko, ang isang teoriya ay dapat na masubok ng isang malaking bilang ng mga ulit o beses, ng maraming iba't ibang mga siyentipiko sa iba't ibang mga pook, at dapat na makapasa sa pagsubok bawat pag-uulit.  Dapat itong tumpak na maipahayag, kadalasang ginagamitan ng matematika.  At dapat itong umugma sa lahat ng iba pang mga teoriyang pang-agham.  Maraming mga sangay ang agham.  Ilan sa pangunahing mga sangay ng agham ay ang pisika, kimika, biyolohiya, heolohiya, at astronomiya.  Ang isang teoriyang siyentipiko sa isang sangay ng agham ay dapat na maging totoo sa lahat ng iba pang mga sangay ng agham.  Halimbawa, ang teoriyang atomiko ng materya, na nagsasabing ang lahat ng materya ay binubuo ng mga atomo, ay natagpuan sa pisika, subalit ang mga kimikal na ginamit sa kimika, ang mga buhay na lamuymoy na ginagamit sa biyolohiya, at ang mga batong pinag-aaralan sa heolohiya, at ang mga planetang pinag-aaralan sa astronomiya, ay binubuo ding lahat ng mga atomo.  Ang atomikong teoriya ng materya ay totoo at nasa lahat ng mga pook ng agham.

Kung minsan nakapaglalahad ang mga siyentipiko ng isang teoriyang may kamalian.  Ang pagkakatuklas ng isang kataliwasan sa isang teoriyang siyentipiko ay isang pangunahin o mahalagang pangyayari, at maaaring maging tanyag ang isang siyentipiko dahil sa pagkakatuklas ng kataliwasang ito sa patakaran.  Naging bantog si Albert Einstein dahil sa kanyang teoriya ng relatibidad, na nakatagpo ng kataliwasan sa mga batas ng galaw ni Isaac Newton.  Ang teoriya ni Newton, na naging tanggap sa loob ng daan-daang mga taon, ay kinailangang baguhin, at binago nga ito.

Mga teoriyang makaagham

Narito ang isang talaan ng ilang pangunahing mga teoriya ng makabagon agham.  Ang mga teoriyang ito ay nasubukan na nga libu-libong mga ulit, at walang natagpuang kataliwasan.

 Ang atomikong teoriya ng materya: lahat ng mga materya ay binubuo ng mga atomo.
 Ang batas ng konserbasyon ng masa at enerhiya: sa mga tugon o reaksiyong kimikal at pisikal, nananatiling pareho ang masa at enerhiya; sa mga reaksiyong atomiko, nagbabago ang masa na nagiging enerhiya, o enerhiya na nagiging masa ayon sa pormulang E = mc2.
 Ang teoriya ng selula ng lahat ng mga bagay na may buhay: lahat ng mga buhay na bagay ay binubuo ng mga sihay o selula.
 Ang teoriya ng ebolusyon: lahat ng buhay sa mundo ay nagmula at nagbago mula sa payak na mga kaanyuhan.
 Ang teoriyang tektoniko ng heolohiya: ang ibabaw o kalatagan ng mundo ay binubuo ng mga platong tektoniko, na mabagal na gumagalaw.
 Ang teoriyang galaktiko ng astronomiya: umiikot ang mga planeta sa paligid ng mga bituin, umiikot naman ang mga kumpol o buwig ng mga bituin sa paligid ng mga galaksiya.
 Ang talaang peryodiko ng mga elemento: napagkakaiba ang mga atomo sa pamamagitan ng kanilang atomikong bilang at atomikong bigat, at maaaring ihanay o iayos sa isang talahanayan na naglalarawan o nagpapakita ng kanilang mga pag-aaring katangian.
 Ang teoriya ng relatibidad o ugnayan: totoo ang mga batas na makaagham sa loob ng iba't ibang mga balangkas ng pagtukoy o pagsangguni.
 Teoriyang kuwantum: ang pinakamaliit na dami ng enerhiya ay isang "yunit ng kuwantum", at lahat ng mga enerhiya ay dumarating na pangmaramihan sa ganitong dami.

Mga sanggunian

Tingnan din
Pagpapatunay (proof)
Palsikpikasyon (falsification)
Paglipat ng paradaym (paradigm shift)

 
Pilosopiya ng agham