跟朋友聊到
一個已確立的科學理論

她可能會跟你說
『那不就是個理論而已嘛』

但是聊到一個確立的科學定律

很少有這樣回應
『那不就是個定律而已嘛』

為什麼呢？

理論與定律之間有何差別

其中一個有比另一個好嗎？

科學定律和理論有不同的作用

科學定律預測
某些初始狀態最後會有的結果

它可以預測腹中胎兒可能的髮色

或以某個角度投擲棒球可投多遠

相反地，理論嘗試
提供最合理的解釋

來闡述事情發生的原因

理論可能利用顯性和隱性基因

去解釋為什麼褐髮父母
會生出紅髮孩子

或利用重力去解釋
棒球的拋物線軌跡

最簡單地說

定律預測『事件的結果』
而理論提出『發生的原因』

理論永遠不可能成為定律

儘管如此，任一方的發展
常能激發另一方的進步

在十七世紀，約翰尼斯·克卜勒
提出天體音樂和諧論

以解釋行星軌道的自然現象

他制訂三條卓越的行星運動定律

前後花了數十年
埋首於精確的天文學數據

以找出支持他理論的證據

雖然他的三大定律至今仍在使用

但重力已經取代了他的和諧理論
來解釋行星的運動

克卜勒為什麼會犯下
這個錯誤呢？

嗯！沒有人給我們
一本宇宙的使用手冊啊！

科學的想法一直在進展，
我們會不斷地提出挑戰、修正

甚至取代原來的觀念

定律通常是難以改變的

因為當初如果不能符合數據
就根本不會被採用

雖然我們偶爾會
意外發現新資訊而修正定律

反觀理論的接納，
常常需要激烈的爭辯

許多理論會互相競爭
以提供最合理的說明

來解釋科學新發現

經進一步的研究後

科學家會傾向支持
可以解釋大部分數據的理論

即使它與我們的理解仍有落差

科學家也喜歡
新的理論能成功地預測

先前未被留意的現象

就像迪米特里．門得列夫的
元素週期表理論

能預測許多尚未被發現的元素

科學理論這個名詞
涵蓋的範圍很廣

有些理論是只有極少
實驗證據的新想法

常招到科學家的質疑

甚至當成笑柄

其他的理論

像大爆炸、演化論和氣候變遷論

經歷多年實驗的驗證

最終才獲得大多數科學界的接納

你需要先深入了解某個詳盡解釋

才能知道科學家對它的認知程度

單靠字面上的解說
並不能達到此目的

不隱瞞地說

科學界曾經下錯賭注，諸如

煉金術

地心說

自然發生說

還有宇宙「以太」理論

是其中幾個
被更好的理論淘汰的學說

然而不正確的理論
也是有其價值的

名譽掃地的煉金術
孕育了現代化學

而醫學的大幅進步是

早在我們瞭解
細菌和病毒的角色之前

不過，更好的理論
常會促成令人振奮的新發現

用老舊的思考模式是無法想像的

我們也不應認定
現今所有的科學理論

都經得起時間的考驗

只要一個出乎意料之外的結果
就足以動搖它的地位了

然而，現行的科學理論
雖然可能有更好的解釋方式

但不會減弱它的價值

反而可以避免科學
變成不能挑戰的教條

一個好的科學定律
好比一個精確的機器

出色地完成其任務

但是只知其然而不知其所以然

一個好的科學理論好比
一個傷痕累累不屈不撓的拳擊手

如果不能擊敗或適應下一個對手
就會有被擊敗的風險

雖然不一樣

科學是需要定律與理論兩者
以瞭解完整的真相

所以下次有人說
『這只是個理論而已嘛！』

挑戰他們去跟冠軍比上九個回合

看他們能不能做得更好