Čo sú teória, fakt, hypotéza a zákon?

Evolúcia prírodným výberom je teória. To vieme všetci.

Kresťanskí či moslimskí kreacionisti však najradšej hovoria "IBA TEÓRIA" a snažia sa tým tento vznešený termín dehonestovať, ako keby to bol len nejaký výmysel - ako keby to bol len nefundovaný názor nejakej babky, ktorú niečo napadlo pri šklbaní sliepky.

Vo vedeckom svete však teória znamená niečo úplne iné, ako v bežnom každodennom jazyku. Povedať "iba teória" vo vede, je skoro ako povedať "iba pravda". Ak teda niekto v bežnom rozhovore s povzdychom prehodí, že "teoreticky by to šlo...", neznamená to, že sa odvoláva na nejakú z vedeckých teórií. Je to iba zovšeobecnenie pojmu teória ako protikladu k praxi. Niečo, čo v praxi možno ani nemusí fungovať.

Najčastejšie potom ľudia dávajú teóriu do priameho protikladu s FAKTAMI, či nesprávne operujú s pojmom ZÁKON. Domnievajú sa, že AŽ keď teória bude potvrdená, premení sa na zákon, či stane sa konečne faktom. Toto však ukazuje jedine na úplné nepochopenie všetkých týchto pojmov. Vravia napríklad, že gravitácia nemôže byť teória, veď je to už zákon, prípadne že evolúcia nie je fakt, ale len teória. Ako keby bolo nejaké buď-alebo.

Gravitácia je však na istom stupni aj fakt, aj zákon a aj teória (čiže potvrdená hypotéza). Všetky tieto termíny popisujú gravitáciu z iného hľadiska.

Vysvetlime si teda (zjednodušene), čo tieto pojmy naozaj znamenajú, aby sme našli spoločný jazyk. 

HYPOTÉZA je prvým predpokladom (často jedným z množstva), ktorý podáva určitý názor na vec, na realitu. Vychádza z objektívnych pozorovaní skutočnosti, teda z istých FAKTOV. Vedecká hypotéza sa potom začne podrobne skúmať. Často je v súťaži stať sa VEDECKOU TEÓRIOU mnoho hypotéz, ktoré pri vedeckom skúmaní, testovaní a overovaní postupne zo súťaže vypadávajú.

Hypotéza teda stojí na začiatku vedeckého skúmania a teória na jeho konci.

Cieľom a snom všetkých vedeckých hypotéz je stať sa preukázanou teóriou. Nie každej sa to podarí. Avšak iba jedna ňou môže byť. Môžu existovať protichodné hypotézy, no neexistujú protichodné teórie. Existuje napríklad etablovaná teória evolúcie a potom sú okolo ešte ďalšie NIEČO, ako napríklad kreacionizmus. Tomu sa však ťažko dáva hoci len nálepka hypotéza - ak už, tak určite nie vedecká. Skôr by sa to dalo nazvať špekulácia či dogma. Nepodporujú ju totiž vonkoncom žiadne fakty, ale iba názory, ktoré sú často podložené jedine čítaním zastaralých svätých kníh. 

Čo je to teda tá TEÓRIA? Je to vedecky akceptovateľný všeobecný princíp podporený širokým zdrojom dôkazov pre vysvetlenie pozorovaných faktov a je základom pre predpovede budúcich javov na základe určitých zákonov.

Oxfordský slovník tento termín definuje nasledovne: Teória je schéma alebo systém tvrdení či stanovísk, ktoré sú použité na vysvetlenie alebo opis skupiny faktov alebo úkazov. Je to hypotéza, ktorá bola potvrdená a uznaná na základe pozorovaní alebo experimentov a je navrhovaná či prijatá pre doloženie známych faktov.

Správne teórie predpovedajú deje, či úkazy, ktoré ešte neexistujú. Napríklad Mendelejev vďaka svojmu teoretickému modelu periodickej tabuľky predpovedal viac než 40 nových prvkov, ktoré ešte len čakali na svoje objavenie. Rovnako boli na základe hypotetických či teoretických predpovedí objavené neutrína, kvarky, gravitóny, čierne diery, neutrónové hviezdy, niektoré chemické prvky, zakrivenie dráhy svetla či dilatácia času, objavený bol vďaka tomu aj Neptún a potvrdená bola aj teória Veľkého tresku. A to všetko veľmi presne. 

Čo sú to FATKY? Sú to pozorovania sveta okolo nás. Niečo objektívne dané. Skutočná udalosť. Napríklad faktom môže byť, že vonku je tma, čo vidím pri pohľade z okna. Hypotéz pre vysvetlenie môže byť niekoľko. Prvá je, že je noc. Druhá, že nastalo zatmenie Slnka. Tretia, že niekto nainštaloval monitor na miesto okna a projektuje tmu. Ako to overiť? Pozorovaním, meraním, testovaním. Skontrolujem napríklad čas alebo pôjdem von na ulicu. Potvrdil som prvú hypotézu na základne ďalších faktov, ktoré som o pozorovanom jave zozbieral. Ostatné hypotézy boli v rozpore s ďalšími faktami. 

Mám teda overenú hypotézu. Tá môže byť dopĺňaná, spresňovaná či kombinovaná s inými platnými a overenými hypotézami na základe zozbieraných faktov. Napríklad pozorujem tento jav celé dni a opakovanie tmy a svetla mi vytvorí rozšírenú hypotézu o pravidelnom cykle striedania dňa a noci.

Na základe tohto dôkladného výskumu spolu s rôznymi inými môžem vytvoriť teóriu napríklad o rotácii Zeme, ktorá pomerne stabilne vysvetľuje, prečo sa deň a noc striedajú a je podporená množstvom pozorovaní a faktov. Táto teória umožňuje predpokladať, ako sa bude svet správať v budúcnosti. Vieme, že na základe tejto teórie vyjde Slnko zajtra na oblohu a nemusíme ani vytrhnúť zaživa srdce niekomu z hrude, ako to robili Aztékovia na základe nesprávnej hypotézy, že bohovia riadiaci Slnko potrebujú ľudskú obeť. 

Ako do toho zapadá ZÁKON? Zákon je detailný popis tohto cyklu. Môžete použiť matematický popis na stanovenie presného východu a západu Slnka. Aj ten umožňuje na základe vytvorenej teórie či teórii o správaní sa Zeme a Slnka a ich interakcie, stanoviť kedy presne zapadne Slnko o 25 rokov 12. Novembra a akú polohu na oblohe bude mať o 14:05:25 stredoeurópskeho času. Tento zákon sa nedá porušiť. 

Neznamená však, ako sa mnohí domnievajú, že teória, ak bude dostatočne presná a preukázaná, stane sa zákonom. Sú to úplne odlišné pojmy popisujúce iné podstaty. Nemenia sa z jednej na druhú. Dôležité je pochopiť, že zákon nevysvetľuje PREČO sa veci dejú. Iba AKO sa dejú. Na základe zákona nevieme, že striedanie tmy a svetla spôsobuje rotácia Zeme. Vieme iba, že to tak je a ako z toho dostať presné hodnoty. 

Občas boli zákony presne popísané ešte predtým, než vznikla samotná teória vysvetľujúca tieto zákonitosti. Napríklad tri Keplerove pohybové rovnice popisovali skúmané deje a sedeli s faktami, avšak Keplerov výklad sveta ako hudobnej harmónie, ktorá ukazuje dokonalé hudobné cítenie Boha bol pavedecký. Prípadne dnes vieme veľmi presne popísať kvantové javy, avšak teórie popisujúce toto správanie ešte nie sú kompletné a vzťahy dostatočne pochopené.

FAKT je, že ak kopnem do lopty, odletí odo mňa preč. ZÁKON je popis, ktorý mi povie, po akej dráhe sa bude pohybovať vykopnutá lopta a TEÓRIA dôvod tohto správania najlogickejším možným spôsobom vysvetlí.

Skombinovaním poznatkov a faktov o gravitácii, hybnosti, turbulentnom správaní vzduchu, spomalení vďaka odporu okolitého prostredia a všetkých iných vplyvov (vplyv relativity je pri týchto hodnotách rýchlostí a hmotností zanedbateľný) pochopíme nie len ako sa bude lopta pohybovať, ale aj prečo. Budeme vedieť meniť podmienky a predpovedať pohyb aj pri nových vplyvoch.

Gravitačný zákon napríklad popisuje AKO na seba pôsobia dva objekty s určitou hmotnosťou v určitej vzdialenosti. Existuje na to aj matematický popis od Isaaca Newtona nazvaný Newtonov zákon gravitácie. Môžeme však vytvoriť množstvo hypotéz, PREČO sa to deje. Ide snáď o vplyv magnetického poľa? Neviditeľní škriatkovia ťahajú veci k sebe? Udržiava všetko Boh v tejto polohe a pohybe?

Realitu najpresnejšie opisujúcou teóriou gravitácie je v súčasnosti Einsteinova Všeobecná teória relativity, ktorá vysvetľuje gravitačné správanie za pomoci zakrivenia časopriestoru. Na úrovni atomárnej či pri enormných gravitačných silách (zakriveniach časopriestoru) však tento princíp stráca účinnosť. Je preto táto teória nesprávna a treba ju zahodiť? Nie! Veď ani princíp popísaný Newtonom nestráca na hodnote kvôli spresneniu pochopenia gravitácie Einsteinovým vysvetlením. Vo veľkom množstve aplikácií sa pre bežné výpočty stále a denne používa Newtonov zákon. Iba v extrémnych prípadoch dáva Einsteinová teória presnejšie údaje (napr. GPS satelity, riadenie kozmických letov atď.). Dokonca potrebujeme ešte presnejšiu teóriu, ktorá by doplnila Einsteinovu a prepojila subatomárny svet s tým makroskopickým. To však neznehodnocuje predošlé platné teórie. Ako keď sa naučíte počítať s desatinnými číslami, tak to neznamená, že už nikdy nebudete počítať s celými číslami, lebo už nie sú presné. Oba spôsoby výpočtov sú platné, avšak na inej škále presnosti. Práve toto spresňovanie na stále vyššiu úroveň poznania poháňa vedu dopredu. 

Teórie nikdy nie sú definitívne a finálne. Platia pre oblasti, ktoré skúmame, avšak ak prejdeme do špecifickejšej oblasti, môže sa stať, že ich doterajšia úroveň presnosti bude nepostačujúca (napr. teóriu relativity nie je možné použiť na samotný počiatok vesmíru - Veľký tresk). Pri nepredvídateľných nových udalostiach (rozšírení oblasti) sa môže stať, že teória bude musieť byť upravená alebo doplnená. Úplné vyvrátenie uznávanej teórie je však extrémne ojedinelé. Na rozdiel od hypotézy, za teóriou stojí množstvo pozorovaní a zákonmi overených predikcií. 

Teórie však získavajú na sile práve množstvom rôznorodých testov. Ako napríklad postupné overovanie teórie relativity novými testami, pozorovaním zakrivenia svetla či dilatácie času. Aj biologická evolúcia prírodným výberom je presná a mnohokrát overená vedecká teória, ktorá na základe množstiev faktov (pozorovaní v oblasti biológie, genetiky, antropológie, biochémie, cytológie, taxonómie, paleontológie, rádiometrického datovania, embryológie, platňovej tektoniky,...) vytvára presný obraz toho, ako sa vyvíjajú organizmy za pomoci náhodných genetických mutácií a prírodného výberu zo spoločného predka.

Rovnako heliocentrizmus vznikol pozorovaním skutočného správania sveta a vyvrátil dohady vychádzajúce z nevedeckých predpokladov o Zemi v strede vesmíru. Aj keď Slnko nie je rovnako nehybným centrom ale obieha okolo stredu galaxie neznamená to, že heliocentrizmu je rovnako mylný ako geocentrizmus. Spresnil náš pohľad na vesmír v určitom rozsahu pozorovania a zo širšieho pohľadu potrebuje doplnenie. Presnosť popisu sa stále zvyšuje. Je to beh, ktorý nemá cieľ. Vždy bude priestor na zlepšovanie. A to je na vede to najdôležitejšie. Jej možnosť spresňovania a upravovania ju chráni pred tým, aby sa z nej stala nedotknuteľná dogma.

Hmlistá ostáva iba hranica medzi hypotézou a teóriou. Určite platí, že čím viac evidencie podporujúcej istú hypotézu a čim viac objektívnych faktov, predikcií a multidisciplinárnych potvrdení, tým pevnejšie stojí teória na nohách.

Vedecká teória by mala navyše spĺňať jednu veľmi dôležitú podmienku. Musí byť formulovaná tak, aby ju bolo možné vyvrátiť. Ak neexistuje spôsob jej falzifikácie, tak to nie je veda - iba pseudoveda či náboženstvo. Filozof Karl Popper zaviedol falzifikáciu ako základ vedeckého poznávania a nie verifikáciu. Žiadna teória totiž nedokáže byť stopercentne potvrdená. Preto nemá zmysel ju dookola empiricky potvrdzovať, lebo verifikácia bude vždy iba čiastočná (kvôli induktívnej metóde, ktorú veda používa). Falzifikácia je však definitívna. Ak by ste našli skamenelinu králika vo vrstve hornín z prekambria, zrútila by sa celá evolučná teória. Zatiaľ sa však takýto nález nevyskytol. Vyskytlo sa len obrovské množstvo archeologických nálezov, ktoré presne potvrdzovali predpovede evolučnej teórie. Ale stále existuje spôsob, ako evolučnú teóriu jednoducho vyvrátiť. Nálezom či objavom, ktorý ju vyvráti. To je veľmi dôležité.

Náboženská viera nie je vyvrátiteľná, lebo ja založená na netestovateľnej a nefalzifikovateľnej (tzv. slepej) viere. Je jedno, koľko tvrdení veriacemu vyvrátite. Vždy mu ostane v rukáve nefalzifikovateľná viera. A tá nemá s vedeckým poznávaním objektívneho sveta nič spoločné. Schválne, opýtajte sa silne presvedčeného teistu, čo by zničilo jeho vieru v Boha...

Zdokonaľovanie ako výsledok neustáleho bádania je páve to, čo je na rozdiel od náboženskej absolútnej pravdy na vede zaujímavé. Preto je na "IBA TEÓRIU" omnoho väčšie spoľahnutie, ako na sväté knihy či modlitby. Teórie pohybu vrstiev tlaku vzduchu používané v meteorológii zachraňujú životy pri hurikánoch - nie modlitby. Teória platňovej tektoniky vám povie, ako sa pohybovali kontinenty či spresní predpovede zemetrasení a erupcií sopiek - nie pôst či uberanie práv LGBT. Mikrobiálna teória chorôb vám poskytne pomoc pri liečení chorôb - nie poverčivé odvolávanie sa na trest za hriechy. 

Ak už teda potrebujete niečo uctievať, tak si uctite prácu vedcov a nie prikázania imaginárne bytosti, ktoré nám pri pokroku či zabraňovaní nešťastí nedokážu pomôcť.

Na záver pre zopakovanie zostručnený výklad pojmov: 

Fakt - údaj objektívneho pozorovania, prehlásenie o realite (ČO) 
Zákon - presný popis pozorovaného deja (AKO) 
Hypotéza - predpoklad, ktorý by mal byť overený (ASI PREČO)
Teória - vysvetlenie deja na základe overeného pozorovania a množstva dôkazov (PREČO)