Carta de Feedback
Antes do século 19, cientistas e matemáticos estavam envolvidos no fervor do Iluminismo de descobrir as "leis" da natureza, como Newton fez em Principia, e como grande parte do que o ensino médio ensina em aulas de ciências foi descoberta nessa época, os alunos crescem com a ideia de que existem "leis" invioláveis na ciência.
O que aconteceu no século 19 foi a descoberta de vários paradoxos na matemática que fizeram os matemáticos perceberem que suas "teoremas" (que é basicamente o que as "leis" são chamadas em matemática) devem ser rigorosamente provadas. Antes disso, muitas descobertas em matemática eram feitas da mesma forma que a ciência, ou seja, por observação. Como qualquer estudante de matemática decentemente educado pode lhe dizer agora, não importa quantos bilhões de casos em que uma ideia possa ser válida, isso não a prova. Para provar um teorema, é necessária uma prova rigorosa que elimine a possibilidade de que o teorema esteja errado.
É por isso que, embora Newton e Leibniz sejam creditados com a descoberta do Cálculo, o cálculo que é ensinado hoje é o trabalho de Riemann et al. durante o século 19, que provaram rigorosamente a relação entre derivadas e integração (um matemático educado moderno lendo Principia acharia o trabalho de Newton sem sentido, como um de meus professores me disse).
Isso nos traz de volta à ciência: a ciência é feita através da observação, e os cientistas (físicos em particular) formularão alguma equação que explique os fenômenos observados (pense nas leis de Newton). Com o passar do tempo, os cientistas coletarão milhares e milhões de observações que podem ou não apoiar essa equação. Se, em algum cenário, um bilhão de observações apoiar essa equação, isso não significa, de forma alguma, que a possibilidade de que essa equação possa ser mostrada como errada por alguma observação no futuro. Portanto, essa equação ou ideia ou princípio nunca pode ser provada.
Como cientistas e pessoas racionais, podemos alcançar graus muito altos de certeza, mas nunca podemos ter certeza absoluta como fazemos na matemática. É por isso que a ciência lida com teorias e a matemática lida com teoremas. (Gosto de usar a analogia da assíntota: a "lei" é o limite assintótico, enquanto cada observação nos aproxima cada vez mais do limite assintótico, mas apenas no infinito é que esse limite é alcançado).
Eu suspeito fortemente que, se a ideia de provas rigorosas tivesse emergido antes das descobertas dos séculos 16 e 17, hoje teríamos "a Teoria do Movimento de Newton" e "a Teoria da Gravidade de Newton". Temos "a Teoria da Relatividade de Einstein" apesar da capacidade da relatividade de descrever o movimento de corpos celestes a um grau MUITO MUITO MUITO MUITO maior do que as "leis" de Newton.
Da mesma forma, se a ideia de provas rigorosas tivesse emergido após Darwin formular a evolução em "Espécies", hoje chamaríamos isso de "lei da evolução" em vez de "teoria da evolução".
Em suma, o que os cientistas chamam de "teoria" é idêntico ao que os cientistas chamavam de "lei" antes do século 19, ou seja, um conjunto de explicações baseadas na observação que explica a natureza. A diferença é que, no século 19, alcançamos um entendimento mais profundo da lógica e do que é necessário para "provar" uma ideia.
Tomando o argumento dos criacionistas de que a evolução é apenas uma teoria e claramente devemos ensinar "alternativas" até seu final lógico, isso significaria ensinar a ideia de movimento de Aristóteles e o "ímpeto", porque as "leis" de movimento de Newton são simplesmente uma "teoria" (e uma teoria que foi mostrada como errada em casos extremos, diga-se de passagem).
Encontro trágico que aqueles que desprezam a evolução não entendem isso, mas não é surpreendente. Aqueles que rejeitam a evolução como "teoria" provavelmente nunca tiveram uma educação em ciência e um entendimento básico de como a ciência funciona, ou mais importante, LÓGICA, e, portanto, aderem à ideia de "leis". Bem....exceto por Michael Behe, de quem suspeito que tenha perdido a cabeça e/ou esteja procurando fazer dinheiro porque não tem medo de perder o emprego devido à estabilidade.
Resposta
Na filosofia da ciência, há uma longa tradição de discutir o que são leis e teorias. A maioria das pessoas parece pensar que as teorias incluem modelos (modelos matemáticos) que podem ser axiomatizados — ou seja, reduzidos a uma forma lógico-matemática com certas pressuposições fixas, mas nem todos concordam.
Uma lei é tradicionalmente uma declaração geral sem exceção — como você nota, muitas das "leis" de Newton e várias outras (como a Lei dos Gases Ideais) foram mostradas não serem sem exceção. Os físicos não têm dificuldade em adotar essas leis como generalizações funcionais. Apenas os filósofos parecem ter dificuldade com isso.
Portanto, há uma relação estreita entre "teoria" na ciência e "lei", na qual a "lei" é o componente matemático central da explicação teórica. Dito isso, muitas teorias não começam como matemáticas — frequentemente são verbais e metafóricas, e são formalizadas mais tarde — tal foi o que aconteceu com a teoria da evolução e, mais recentemente, com a especiação.
Gosto muito da sua noção de que a prova rigorosa é a razão pela qual a "lei" saiu do foco na ciência. Suspeito, no entanto, que isso não é uniforme em todas as ciências.