Teoria científica é o conjunto de conhecimentos que procura explicar, com alto grau de exatidão, fenômenos abrangentes da natureza, ou seja, é diferente do significado da palavra "teoria" utilizada no dia a dia, no senso comum, quando dizemos que algo “é apenas uma teoria”, no sentido de que é uma mera especulação. Um exemplo de teoria científica é a Teoria da Evolução, que explica como espécies se transformam ao longo do tempo.
O método científico engloba a observação de um fato; elaboração de uma “pergunta” acerca desse fato, com base em uma teoria que precisa ser explicada; e formulação de uma hipótese, consistindo em possíveis respostas testáveis para esta pergunta.
Muitas vezes o cientista testa sua hipótese por meio de situações experimentais como forma de confirmar ou refutar suas deduções. Quando é refutada, esse deverá modificar a hipótese ou substituí-la por outra.
Geralmente, quando são necessárias experimentações, utiliza-se um “grupo-controle”, que será o objeto de comparação. Por exemplo, para verificar se a água de determinado ribeirão está poluída pode-se utilizar métodos de ecotoxicologia, que constitui em depositar concentrações crescentes desta água em diferentes aquários contendo dois peixes de mesma espécie e idade (grupo experimental) e, como grupo controle, dois peixes em um aquário contendo água de torneira. Após o tempo necessário, compara-se a situação dos animais das diferentes concentrações com o grupo experimental, permitindo que os resultados e hipóteses sejam validados ou não.
A publicação em revistas científicas especializadas seria a última etapa do processo. Esta é uma forma de divulgar o trabalho e permitir que outros cientistas repitam a experiência e confiram os resultados ou se baseiem para outras pesquisas.
Hipóteses confirmadas por diversas experiências e experimentos poderão ser consideradas leis e um conjunto de leis e hipóteses poderão formar uma teoria. Todas as duas, apesar da credibilidade no meio científico, podem ser corrigidas e aperfeiçoadas à medida que novas descobertas são lançadas. O fato, muitas vezes confundido também com o que vem a ser teoria, reformula e rejeita esta, na medida em que teorias são passíveis de modificação: ele redefine e esclarece-as, melhorando os conceitos propostos por elas.
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