A CIÊNCIA EM VÁRIOS NÍVEIS

    O processo da ciência atua em múltiplos níveis – da menor escala (e.g., a comparação de genes de espécies aparentadas de borboletas) até a maior escala (e.g., a série de investigações em meio século da ideia de que o isolamento geográfico de uma população pode provocar a especiação). O processo científico atua de uma forma parecida com a de um cientista individual abordando um problema, questão ou hipótese específica ao longo de meses ou anos, ou de uma comunidade de cientistas que concordam com algumas ideias através de décadas e milhares de experimentos e estudos individuais. Similarmente, as explicações científicas vêm em diferentes escalas.

Hipóteses

    Hipóteses são explicações propostas para um conjunto relativamente estreito de fenômenos. Essas explicações lógicas não são palpites. Quando cientistas formulam novas hipóteses, elas são usualmente baseadas em experiências prévias, conhecimento científico básico, observações preliminares e lógica. Por exemplo, cientistas observaram que borboletas dos Alpes exibem características intermediárias entre duas espécies que vivem em baixas altitudes. Baseados nessas observações e no seu entendimento da especiação, os cientistas hipotetizaram que essa espécie de borboleta dos Alpes evoluiu como resultado da hibridização entre as outras duas espécies vivendo em baixas altitudes.

Teorias

    Teorias, por outro lado, são explicações abrangentes para uma grande amplitude de fenômenos. Elas são concisas (i.e., geralmente não tem uma longa lista de exceções e regras especiais), coerentes, sistemáticas, preditivas e amplamente aplicáveis. De fato, teorias em geral integram e generalizam muitas hipóteses. Por exemplo, a teoria da seleção natural se aplica amplamente para todas populações com alguma forma de hereditariedade, variação e sucesso reprodutivo diferencial – seja a população composta de borboletas dos Alpes, moscas de frutas tropicais em uma ilha, uma nova forma de vida descoberta em Marte ou até os bits na memória de um computador. Essa teoria ajuda a entender uma amplitude de observações (do aumento da resistência de bactérias aos antibióticos à similaridade física entre polinizadores e suas flores preferidas), faz predições sobre novas situações (e.g., que tratando pacientes com AIDS com um coquetel de medicações deve diminuir a evolução do vírus) e se provou incontáveis vezes em milhares de experimentos e estudos observacionais.

Apenas uma teoria?

    Ocasionalmente, ideias científicas (tais como a evolução biológica) são escritas com um adendo “é só uma teoria”. Essa difamação é enganosa e confunde dois significados separados da palavra teoria: no uso comum, a palavra teoria significa simplesmente um palpite, mas, na ciência, uma teoria é uma explicação poderosa para um conjunto amplo de observações. Para ser aceita pela comunidade científica, uma teoria (no sentido científico da palavra) deve ser fortemente suportada por muitas linhas de evidência diferentes. Então, a evolução biológica é uma teoria (uma explicação bem suportada, amplamente aceita e poderosa para a diversidade de vida na Terra), mas não é “só uma teoria”.

    Palavras com ambos significados (técnico e comum) geralmente causam confusão. Até cientistas às vezes usam a palavra teoria quando eles na verdade querem dizer hipótese ou mesmo um palpite. Muitos campos técnicos têm problemas similares de vocabulário – por exemplo, tanto o termo trabalho em física, quanto ego em psicologia possuem significados específicos nos seus campos técnicos que diferem de seus usos comuns. Entretanto, entender o contexto e um pouco de conhecimento básico em geral são suficientes para distinguir qual significado é proposto.

Teorias globais

    Algumas teorias, que podemos chamar de teorias globais, são particularmente importantes e refletem entendimentos amplos de uma parte particular do mundo natural. A teoria evolutiva, a teoria atômica, a gravidade, a teoria quântica, e a tectônica de placas são exemplos desse tipo de teorias. Essas teorias têm sido amplamente suportadas por múltiplas linhas de evidência e ajudam a estruturar nosso entendimento do mundo ao nosso redor.

    Tais teorias englobam muitas teorias e hipóteses subordinadas e, consequentemente, mudanças nesses teorias e hipóteses menores refletem um refinamento (não uma queda) da teoria global. Por exemplo, quando o equilíbrio pontuado foi proposto como um modelo de mudança evolutiva e evidência foi encontrada suportando a ideia em algumas situações, isso representou um reforço elaborado da teoria evolutiva, não uma refutação dela. Teorias globais são muito importantes, pois ajudam os cientistas a escolher seus métodos de estudo e modo de raciocínio, conectam fenômenos importantes de formas novas e abrem novas áreas de estudo. Por exemplo, a teoria evolutiva realçou um conjunto novo de questões para exploração: Como a característica de uma espécie ou grupo de espécies evoluiu? Como essas espécies são relacionadas umas com as outras? Como a vida mudou através do tempo?

Explicação de um modelo

    Hipóteses e teorias podem ser complexas. Por exemplo, uma hipótese particular sobre interações meteorológicas ou reações nucleares podem ser tão complexas que são melhor descritas na forma de um programa de computador ou uma equação matemática. Nesses casos, a hipótese ou teoria pode ser chamada de modelo.

Texto e figuras adaptados de http://undsci.berkeley.edu/article/howscienceworks_19