กฏและทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์

บันทึกนี้เป็นความเห็นส่วนบุคคล กรุณาใช้วิจารณญาณในการอ่านนะครับ

คำถาม: ทฤษฎีที่ถูกพิสูจน์จนแน่ชัดแล้วอาจเปลี่ยนเป็นกฏได้จริงหรือ?

           เป็นคำถามที่เกิดขึ้นในห้อง ซึ่งผู้เขียนเองเชื่อว่าทฤษฎีที่ถูกพิสูจน์จนแน่ชัดแล้วอาจเปลี่ยนเป็นกฏได้ แต่จากการจัดการเรียนรู้ในรายวิชาประวัติ ปรัชญา และธรรมชาติวิทยาศาสตร์ และการฟังบรรยายจากคณาจารย์หลายท่านก็เกิดความสงสัยซึ่งเป็นคำถามข้างต้น เหตุที่สงสัยมีประเด็นตัวอย่าง ดังนี้

              1. เหตุใดทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ที่ยอมรับแล้วว่าอธิบายวัตถุในกรณีเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเข้าใกล้ความเร็วแสงได้ จึงไม่กลายเป็นกฏสัมพัทธภาพพิเศษ

               2. กฏของเมนเดลตั้งขึ้นมาจากทฤษฏีใด ไม่ปรากฏ

               3. กฏการเคลื่อนที่ของนิวตันไม่เป็นจริงในกรณีวัตถุมีมวลน้อยมากและกรณีวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเข้าใกล้ความเร็วแสง เหตุใดยังคงเป็นกฏอยู่ทั้งที่มีการพิสูจน์แล้วว่าเป็นจริงแค่กรณีวัตถุเคลื่อนที่ภายใต้สนามโน้มถ่วงของโลก

               4. ทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้รับการยอมรับเป็นอย่างมาก เหตุใดไม่กลายเป็นกฏคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

            นี่เป็นตัวอย่างข้อสังเกตุที่น่าสนใจ และมีหนังสือหลายเล่มที่อธิบายในประเด็นนี้ไม่ชัดเจน...ต่อไปนี้เป็นคำถามเพื่อตรวจสอบความเข้าใจธรรมชาติวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับกฏและทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์

       Is there a difference between a scientific theory and a scientific law? Give an example to illustrate your answer.

              จากการสอบถามนักเรียนที่เคยสอน (ตอนสอนก็ไม่ได้สอนเรื่องนี้เสียด้วย สอนแต่เนื้อหากับการทดลอง) หลายคนตอบว่า กฏกับทฤษฎีต่างกัน แต่อธิบายที่มาของกฏและทฤษฎีแตกต่างกัน เช่น "กฎ คือ ข้อบังคับที่อยู่ในความเป็นจริง ทฤษฎี คือ สมมติฐานที่ได้รับการตรวจสอบและทดลองหลายครั้งหลายหนจนสามารถอธิบายข้อเท็จจริง สามารถคาดคะเนทำนายเหตุการณ์ทั่วๆไป" , "กฏคือข้อบังคับที่ตายตัว และส่วนทฤษฎี คือ สมมติฐานที่พิสูจน์แล้วหลายครั้งจนได้ข้อเท็จจริงเป็นที่ยอมรับ"

              จากการประมวลความรู้จากที่ได้ศึกษาพบว่ามีเว็บไซต์ http://e-learning.snru.ac.th/els/scilife/unit1/2-2.htm ที่อธิบายไว้ค่อนข้างดี แต่ก็ยังไม่สามารถตอบประเด็นข้อสงสัยข้างต้นได้ เพราะยังไม่เคยเห็นทฤษฎีกลายเป็นกฏ หรือกฏกลายเป็นทฤษฏีเลยในชีวิตนี้

              ทฤษฏีทางวิทยาศาสตร์ (Scientific theory) คือ การอธิบาย (Explain) เป็นการบอกรายละเอียดหรืออธิบายปรากฏการณ์ว่าเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น

              กฏทางวิทยาศาสตร์ (Scientific law) คือ การพรรณนา (Describe) เป็นการบอกบริบทของปรากฏการณ์ที่สังเกตุได้ แต่ไม่มีการอธิบายเหตุผลว่าเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น

              ซึ่งทั้งกฏและทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ต่างเกิดจากการสังเกตุและการตั้งสมมติฐานทั้งสิ้น แต่มีจุดมุ่งหมายเกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่แตกต่างกันเท่านั้นเอง...ทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นจากการเรียนรู้ จึงบันทึกไว้เพราะสำคัญกับผู้เขียนเป็นอย่างมาก

 

อ่านเพิ่มเติม:

[1] http://science.kennesaw.edu/~rmatson/3380theory.html

[2] http://www.bio.miami.edu/ecosummer/lectures/lec_scientific_method.html

[3] http://amasci.com/miscon/myths10.html

[กัลยรัตน์]

จัดเนื้อหาได้ดีมากๆ ๆ ๆ ค่ะ