¿Cuál es la diferencia entre la investigación teórica y empírica?

Cualquier buen teórico sabe qué sucede con los experimentos y examina los métodos, los datos y la validez de los mismos. La investigación empírica se realiza mejor a la luz de la teoría (por lo que el experimentalista debe mantenerse al día con la teoría) para no perder el tiempo buscando las mismas respuestas a las preguntas que ya tienen buenas respuestas.

Para construir a partir del discurso de Toh Wei Min en lógica … En realidad, hay una lógica primordial que es más primitiva … y difusa. El método de secuestro. El metodo natural.

” Las diferencias entre los modelos teóricos y empíricos

Los malentendidos son insidiosos. Esta entrada abordará un malentendido común sobre los modelos teóricos y empíricos.

Los modelos teóricos, como las Leyes de Newton o las ecuaciones de Maxwell, son extremadamente útiles. Cubren una amplia gama de situaciones y predicen extremadamente bien sobre una amplia gama de niveles de factores. Cuando tienes un modelo teórico que funciona bien, estás en una posición ideal.

Desafortunadamente, cada modelo teórico se basa en ciertos supuestos. Si no se cumplen estos supuestos, es posible que el modelo no pueda predecir correctamente. Puede que ni siquiera esté cerca. No olvides visitar también este blog .

Peor aún, no es raro no tener un modelo teórico que cubra el trabajo que está haciendo. Sin modelo, no puedes hacer predicciones.

Cuando no puede usar un modelo teórico, puede crear su propio modelo empírico. La mejor manera de hacerlo es usar el Diseño de experimentos con la Metodología de superficie de respuesta.

Así que aquí está el malentendido: los modelos empíricos no son inherentemente mejores que los modelos teóricos, o viceversa. Las personas a veces eligen y afirman que son superiores debido a su enfoque. Los modelos solo son útiles si te ayudan a resolver problemas. El mejor modelo, ya sea teórico o empírico, es el modelo que predice mejor para su situación.

Como ejemplo, las Leyes de Newton se encuentran entre los mejores modelos teóricos jamás diseñados. Pueden ser difíciles o imposibles de usar en algunas situaciones. Si no puede modelar las fuerzas de fricción, el arrastre de aire, etc., no podrá usarlas. Sin embargo, podrá utilizar un modelo empírico.

Los modelos teóricos son muy caros tanto en tiempo como en datos. Los modelos empíricos son relativamente baratos tanto en tiempo como en datos. Si puede permitírselo, el mejor enfoque es trabajar en el desarrollo de modelos teóricos a largo plazo utilizando modelos empíricos para hacer productos para vender en el camino “.

Fuente: Las diferencias entre los modelos teóricos y empíricos.

Considere la difícil situación de los químicos que tienen experiencia con el compuesto de tetróxido de rutenio, RuO4. Sus propiedades, aunque sorprendentes, no son exactamente lo que quieren, por lo que quieren probar el análogo sulfer: el tetrasulfuro de rutenio, RuS4. Lamentablemente, no lo encuentran en sus catálogos químicos.

El químico empírico utiliza varios métodos diferentes para preparar RuS4, pero no puede identificar el material en las mezclas de reacción. Los experimentos se repiten a muy baja temperatura, en el caso de que el RuS4 deseado se descomponga bajo estrés térmico, incluso a -78 grados C. Por desgracia, incluso a -100 grados C. el compuesto deseado no puede separarse ni detectarse.

“Quizás es inherentemente demasiado inestable para existir”, responde el entristecido químico teórico. De mala gana, los viejos cálculos de mecánica cuántica se arrastran y se reconstruyen esta molécula in silico , utilizando tres de los tratamientos estándar que se han encontrado exitosos para los cationes de metales de transición con aniones del Grupo 6a. En otro enfoque, los átomos se combinan mediante enlaces covalentes, utilizando programas diseñados para esta otra clase de compuesto.

Los cálculos son realmente exitosos, y los cálculos muestran la estructura tridimensional optimizada de RuS4, junto con las densidades de carga en cada uno de los cuatro átomos de Sulfer, y la carga parcial en el rutenio. También se informa el orden de enlace y la fuerza de enlace de cada uno de los enlaces Ru – S.

Los químicos empíricos y los químicos teóricos hacen este tipo de cosas una vez al año. A partir de este tipo de experimentación, desde el banco y los cálculos, se puede aprender mucho sobre la forma en que los elementos se unen entre sí para formar compuestos, o en este caso, cómo no.

Hay una ventaja en nuestra triste historia de RuS4: los cálculos pueden sugerir formas alternativas de preparar el compuesto.

Teórico, basado en una hipótesis, que ha sido estudiado y analizado, basa las pruebas de suposiciones en la recopilación de datos empíricos. Las suposiciones hipotéticas son las partes relativamente blandas de una teoría, sin datos empíricos, los hechos detallados y fríos, y las estadísticas, una teoría no será aceptada por la comunidad científica en general. La recopilación de hechos irrefutables, basados ​​en la observación, la experimentación y la recopilación de mediciones, debe ser reproducible. La siguiente pregunta que debe hacer es, ‘¿cuál es la diferencia entre una teoría y una ley’?

Buena pregunta. Las respuestas no fueron tan buenas.

Johann Kepler hizo una observación masiva de la astronomía, y utilizó esa observación empírica para generar “investigación empírica”. De varias leyes de Kepler, algunas fueron útiles pero otras no valieron nada. Kepler intentó utilizar la observación empírica para afirmar que cada planeta “canta” debido a su velocidad de viajar alrededor del Sol. Eso estuvo absolutamente mal.

Cien años más tarde, Isaac Newton mostró cómo usar las matemáticas y la lógica para generar física teórica. Incluso inventó “Fluxions” (que ahora llamamos cálculo integral) para aplicar sus matemáticas avanzadas a muchos aspectos de la astronomía y otras ciencias.

Un buen ejemplo me fue enseñado como estudiante de física en la Universidad de Chicago en 1963, donde el profesor decidió demostrarnos a los estudiantes cuán inteligente era Newton. Derivó la ecuación de gravitación general de Newton (usando el cálculo integral) para mostrar cómo Newton entendió la base matemática de la “ley del cuadrado inverso” (que todos usamos hoy). Luego, el profesor nos dio un problema como tarea, con respecto a cuán poderoso es el campo gravitacional de la Tierra a medio camino dentro de la Tierra.

NADIE tratando de usar datos empíricos podría calcular eso. Pero a pesar de que tenía solo 17 años, tuve que hacer los cálculos para resolver una “triple integral” para conocer la respuesta a ese problema. Una vez más, los datos empíricos nunca podrían resolver tal problema, pero la aplicación de la física teórica lo convirtió en un problema de tarea para nosotros, los estudiantes. Posible nuevo enfoque para crear experimentalmente energía de fusión

Muestro esta página web que incluye las matemáticas de cálculo integral (inventado por Newton) por un par de razones aquí. Una es mostrarle cómo funciona el pensamiento de un físico teórico. El otro es demostrar el verdadero valor de ese enfoque.

Específicamente, incluso ahora, décadas después, todos los físicos piensan que la enorme masa del Sol (330,000 veces la de la Tierra) (supuestamente) causa el colapso de Sunn tto debido al colapso gravitacional en su centro (Núcleo). Entonces, la afirmación es que esa enorme presión en el medio del Sol causa enormes temperaturas de millones de grados, lo que hace que los núcleos de hidrógeno viajen tan rápido que se fusionan para formar Helio, y que luego crean toda la energía que el Sol irradia hacia afuera , que nos mantiene a todos vivos en la Tierra. Sin embargo, Newton y sus maravillosas matemáticas proporcionan una prueba matemática absoluta de que eso no puede suceder. Cerca del Núcleo del Sol, las matemáticas de Newton demuestran que NO existe una fuerza gravitacional enorme, por lo que las personas (empiristas) que afirman cómo funciona el Sol, definitivamente deben estar muy equivocadas.

Creo que este es un ejemplo obvio de la diferencia entre los enfoques teóricos y otros enfoques de la física. Hay muchos otros

La investigación empírica consiste en recopilar y resumir datos. El resumen más simple es un modelo y los modelos más simples se consideran verdaderos.

Sin embargo, los modelos pueden tener consecuencias / predicciones no obvias. Llevar a cabo investigaciones sobre las implicaciones completas de un modelo dado es una investigación teórica.

Para estudiar más acerca de las teorías contables, visite mi artículo Enfoques para la formulación de la teoría contable