Begrænsninger af modeller i Science

En model er en beskrivelse af naturfænomenet, som forskere kan bruge til at lave forudsigelser. En god model er begge så nøjagtige som muligt og så enkelt som muligt, hvilket gør det ikke kun kraftigt, men også let at forstå. Men uanset hvor godt de er, vil modeller næsten altid have begrænsninger.

Manglende detaljer

De fleste modeller kan ikke inkorporere alle detaljer om komplekse naturfenomener. Når man f.eks. Måler afstande rundt om jorden, er det praktisk at modellere jorden som en kugle, men dette indbefatter ikke variationer i afstand på grund af bjergkæder, dale og andre topologiske træk, som rejsende skal krydse. Inddragelse af disse yderligere detaljer ville gøre modellen for kompleks til nem brug. Da modeller skal være simple nok til at du kan bruge dem til at lave forudsigelser, forlader de ofte nogle af detaljerne.

De fleste er tilnærmelser

De fleste modeller indeholder nogle tilnærmelser som en bekvem måde at beskrive noget der sker i naturen. Disse tilnærmelser er ikke præcise, så forudsigelser baseret på dem har en tendens til at være en smule forskellig fra det du faktisk ser - tæt på, men ikke bang på. I kvantemekanik er der for eksempel ikke nogen nøjagtige løsninger på Schrodinger-ligningen for atomer fra helium og fremad; Nøjagtige løsninger eksisterer kun for hydrogen. Følgelig bruger fysikere tilnærmelser til højere elementer. Disse tilnærmelser er gode, men de er tilnærmelsesvis.

Enkelhed

Nogle gange kan en model gøres mere præcis, men på bekostning af enkelhed. I sådanne tilfælde kan den enklere model faktisk være overlegen, fordi den giver dig en måde at visualisere en proces på, så du kan forstå det og forudsige det. I kemi er strukturelle formler og ball-and-stick-modeller for eksempel urealistiske afbildninger af molekyler; de ignorerer fuldstændigt, hvad kemikere kender fra kvantemekanikerne om materiens natur på det subatomære niveau. Ikke desto mindre er de enkle, nemme at tegne og giver et væld af indblik i molekylær struktur og egenskaber på en måde, der er let at visualisere og forstå. Derfor fortsætter kemikere med at bruge både strukturelle formler og ball-and-stick modeller.

Trade-Offs

I sidste ende er modeller underlagt nogle afvejninger. Du vil have så meget forudsigelig kraft som muligt. Samtidig ønsker du også at modellen skal være så enkel som muligt. Naturen er ligeglad med det menneskelige behov for enkelhed og let forståelse, og mange naturlige fænomener er komplekse. Tænk f.eks. På kæden af ​​biokemiske processer, der kun finder sted for at videregive information fra fotoreceptorerne i dit øje til hjernens synscortex. Hvis du forsøger at inkorporere alt, der rent faktisk sker i en model, bliver det uhåndterligt og vanskeligt at bruge. I sidste ende finder du, at du i en vis grad afhænger af tilnærmelser og konceptuelle rammer, der gør en proces nem at visualisere, men ikke nødvendigvis afspejler virkeligheden af ​​virkeligheden.