Carta de comentarios
Antes del siglo XIX, los científicos y matemáticos estaban absorbidos por la fiebre de la Ilustración de descubrir las "leyes" de la naturaleza como Newton lo hizo en Principia y, dado que gran parte de lo que la educación secundaria enseña en clase de ciencias fue descubierto en este periodo, los estudiantes crecen con la idea de que existen leyes inviolables en la ciencia.
Lo que ocurrió en el siglo XIX fue el descubrimiento de varios paradojas en las matemáticas que hicieron que los matemáticos realizaran que sus "teoremas" (que es básicamente lo que se llama a las "leyes" en matemáticas) deben ser demostrados rigurosamente. Antes de esto, muchos descubrimientos en matemáticas se hacían de la misma manera que la ciencia, es decir, por observación. Como puede decirte ahora cualquier estudiante de matemáticas decente, no importa cuántos miles de millones de casos en los que una idea pueda sostenerse, eso no la prueba. Para demostrar un teorema se requiere una demostración rigurosa que elimine la posibilidad de que ese teorema sea incorrecto.
Esto es por lo que, aunque Newton y Leibniz son acreditados con el descubrimiento del Cálculo, el cálculo que se enseña hoy en día es la obra de Riemann et. al. durante el siglo XIX que demostraron rigurosamente la relación entre derivadas e integración (un matemático educado en la actualidad leyendo Principia encontraría la obra de Newton como sin sentido, como me dijo uno de mis profesores).
Esto nos trae de vuelta a la ciencia: la ciencia se realiza a través de la observación, y los científicos (los físicos en particular) formularán alguna ecuación que explique los fenómenos observados (piensa en las leyes de Newton). A medida que avanza el tiempo, los científicos recopilarán miles y millones de observaciones que pueden o no apoyar esta ecuación. Si en algún escenario, miles de millones de observaciones apoyan esta ecuación, eso no significa en absoluto que se pueda descartar la posibilidad de que esta ecuación pueda ser demostrada como incorrecta por alguna observación en el futuro. Por lo tanto, esta ecuación o idea o principio nunca puede ser probada.
Como científicos y personas racionales, podemos acercarnos a grados muy altos de certeza, pero nunca podemos tener certeza absoluta como lo hacemos en las matemáticas. Por eso la ciencia se ocupa de la teoría y las matemáticas se ocupan de los teoremas. ( Me gusta usar la analogía de la asíntota, la "ley" es el límite asintótico, mientras que cada observación nos acerca y acerca al límite asintótico, pero solo en el infinito se alcanza ese límite).
Suspecho firmemente que si la idea de demostraciones rigurosas hubiera surgido antes de los descubrimientos de los siglos XVI y XVII, hoy tendríamos "Teoría del Movimiento de Newton" y "Teoría de la Gravedad de Newton". Tenemos "Teoría de la Relatividad de Einstein" a pesar de la capacidad de la relatividad para describir el movimiento de los cuerpos celestes a un grado mucho, mucho, mucho, mucho más alto que las "leyes" de Newton.
De igual manera, si la idea de demostraciones rigurosas hubiera surgido después de que Darwin formulara la evolución en "Especies", hoy la llamaríamos "ley de la evolución" en lugar de "teoría de la evolución".
En resumen, lo que los científicos llaman una "teoría" es idéntico a lo que los científicos llamaban una "ley" antes del siglo XIX, es decir, un conjunto de explicaciones basadas en la observación que explica la naturaleza. La diferencia es que en el siglo XIX, alcanzamos una comprensión más profunda de la lógica y de lo que se necesita para "demostrar" una idea.
Tomando el argumento de los creacionistas de que la evolución es solo una teoría y claramente deberíamos enseñar "alternativas" a su lógica final, esto significaría enseñar la idea de Aristóteles del movimiento y el "ímpetu" porque las "leyes" de movimiento de Newton son simplemente una "teoría" (y una teoría que se ha demostrado que es incorrecta en casos extremos, por cierto).
Considero trágico que aquellos que menosprecian la evolución no entiendan esto, pero no es sorprendente. Aquellos que descartan la evolución como "teoría" probablemente nunca tuvieron una educación en ciencias y una comprensión básica de cómo funciona la ciencia, o más importante aún, la LÓGICA, y por lo tanto se adhieren a la idea de "leyes". Bueno....excepto por Michael Behe a quien sospecho que ha perdido la cabeza y/o está buscando hacer dinero porque no tiene miedo de perder su trabajo debido a su cátedra.
Respuesta
En la filosofía de la ciencia existe una larga tradición de discutir qué son las leyes y las teorías. La mayoría de la gente parece pensar que las teorías incluyen modelos (modelos matemáticos) que pueden axiomatizarse - es decir, reducirse a una forma lógicomatemática con ciertas suposiciones fijas, pero no todo el mundo lo hace.
Una ley es tradicionalmente una declaración general sin excepción - como usted nota, muchas de las "leyes" de Newton y varias otras (como la Ley de los Gases Ideales) se han demostrado que no son sin excepción. Los físicos no tienen problemas para adoptar esas leyes como generalizaciones funcionales. Solo los filósofos parecen tener problemas con ello.
Por lo tanto, existe una estrecha relación entre "teoría" en la ciencia y "ley", en el sentido de que la "ley" es el componente matemático central de la explicación teórica. Dicho esto, muchas teorías no nacen siendo matemáticas - a menudo son verbales y metafóricas, y se formalizan más tarde - tal fue lo que ocurrió con la teoría de la selección natural, y más recientemente, con la especiación.
Me gusta mucho su noción de que la prueba rigurosa es la razón por la que la "ley" desapareció de la vista en la ciencia. Sospecho, sin embargo, que esto no es uniforme en todas las ciencias.