Comment développer une théorie

Une théorie est une idée ou une hypothèse qui explique pourquoi quelque chose se produit ou comment divers phénomènes sont liés entre eux. Autrement dit, c'est le « comment » et le « pourquoi » d'un phénomène. Pour développer une théorie, vous devez suivre une méthode scientifique. Tout d'abord, il vous faudra faire des prédictions tangibles pouvant expliquer pourquoi ou comment quelque chose peut fonctionner. Ensuite, vous aurez à tester ces prédictions avec une expérience contrôlée et conclure objectivement si oui ou non vos résultats confirment vos hypothèses.

Partie 1

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Imaginer une théorie

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Pensez au « pourquoi ». Observez les phénomènes qui semblent n'avoir aucun lien entre eux. Identifiez les causes profondes qui sous-tendent les évènements quotidiens et essayez de prédire leur évolution ultérieure. Si vous avez déjà eu une idée, examinez-la en détail et essayez de recueillir autant d'informations que possible. Notez les réponses aux questions « comment » et « pourquoi », ainsi que les relations liant ces phénomènes les uns aux autres ^{[1]XSource de recherche}.
- Si vous n'avez aucune idée en tête ou aucune hypothèse, commencez par établir des liens entre les phénomènes que vous observez. Si vous faites tout le temps preuve de curiosité, vous trouverez à l'improviste une idée intéressante.
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Développez une théorie expliquant une loi de la nature. En règle générale, les lois scientifiques sont une description des phénomènes observés. Ces lois n'expliquent pas pourquoi un phénomène en particulier existe et quelles en sont les causes. L'explication d'un phénomène correspond à une théorie scientifique. Il existe une idée aussi fausse que répandue qui veut que les théories soient des lois qui nécessitent beaucoup de recherches ^{[2]XSource de recherche}.
- Par exemple, la loi de gravitation de Newton a été la première description mathématique de l'interaction gravitationnelle entre deux corps. Cependant, cette loi n'explique pas pourquoi l'attraction gravitationnelle existe et comment cela fonctionne. Il a fallu trois siècles après la description de Newton pour qu'Albert Einstein développe la théorie de la relativité, grâce à laquelle les scientifiques ont commencé à comprendre pourquoi et comment agit la force de gravitation.
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Menez des recherches sur les travaux scientifiques existants. Essayez d'en apprendre plus sur ce qui a déjà été étudié, prouvé et réfuté par d'autres scientifiques. Apprenez autant que possible sur le sujet de vos recherches et essayez de savoir si quelqu'un a posé par le passé des questions semblables aux vôtres. Tirez des leçons du passé, afin de ne pas répéter les mêmes erreurs ^{[3]XSource de recherche}.
- Exploitez les connaissances existantes afin de mieux comprendre l'objet de vos recherches. Cela pourrait inclure les observations, les équations et les théories existantes. Si vous vous penchez sur un phénomène nouveau, essayez de vous baser sur des théories apparentes qui ont déjà été validées.
- Découvrez si quelqu'un a déjà développé votre théorie. Avant de poursuivre vos recherches, assurez-vous que personne d'autre n'a abordé votre sujet par le passé. Si vous ne trouvez rien, vous pouvez développer davantage votre théorie. Si quelqu'un a déjà présenté une théorie similaire, étudiez les travaux disponibles et voyez si vous pouvez l'étoffer.
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Formulez une hypothèse. Une hypothèse est une déduction logique ou une proposition, dont le but est d'expliquer certains faits ou phénomènes naturels. Proposez une explication possible qui découle logiquement de votre observation. Cherchez à dégager des constantes et réfléchissez à ce qui pourrait en être la cause. Utilisez un connecteur représenté de façon équivalente, « si…, alors… » comme dans les exemples suivants : « Si [X] est vrai, alors [Y] est vrai », « Si [X] est vrai, alors [Y] est faux. » Les hypothèses formelles comprennent à la fois une variable « indépendante » et une autre variable « dépendante ». La variable indépendante est une cause possible, qui peut être modifiée et contrôlée, alors que la variable dépendante est l'objet de vos observations et de vos mesures.
- Si vous comptez utiliser la méthode scientifique pour développer votre théorie, l'hypothèse doit pouvoir être mesurable. Vous n'arriverez pas à prouver une théorie sans des chiffres à l'appui.
- Essayez de trouver plusieurs hypothèses pour expliquer vos observations. Comparez ces hypothèses. Essayez de savoir si elles se complètent ou si elles diffèrent les unes des autres.
- Voici quelques exemples d'hypothèses : Si le cancer de la peau est lié à un rayonnement ultraviolet solaire, alors les personnes qui sont très exposées aux rayons UV auront très souvent un cancer de la peau. Si le changement de couleur des feuilles est dû à la température, alors l'exposition des plantes à basse température entrainera des changements dans la couleur des feuilles.
Ne confondez pas cependant ces deux concepts. La théorie est une explication qui fait l'objet de tests rigoureux pour expliquer certains phénomènes, alors que l'hypothèse n'est qu'une prédiction qui consiste à montrer comment ces tendances peuvent avoir lieu pour des raisons diverses. La théorie est toujours appuyée par des preuves alors que l'hypothèse prédit un résultat possible, qui peut être vrai ou faux ^{[4]XSource de recherche}.
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Partie 2

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Tester ses hypothèses

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Faites une expérience. Conformément à la méthode scientifique, la théorie doit être vérifiable ^{[5]XSource de recherche}. Trouvez des façons de vérifier la véracité de l'hypothèse que vous avez formulée. Assurez-vous que l'expérience se fasse dans un environnement contrôlé. Essayez de séparer l'évènement et les causes possibles (variables dépendantes et indépendantes) d'autres facteurs qui pourraient compliquer l'expérience. Soyez prudent et essayez de tenir compte de tous les facteurs externes.
- Veillez à ce que vos expériences soient reproductibles. Très souvent, il ne suffit pas de tester une nouvelle hypothèse qu'une seule fois. Il est essentiel que vos collègues puissent exactement reproduire l'expérience et obtenir les mêmes résultats.
- Demandez à vos collègues ou des consultants scientifiques de réexaminer votre procédure de test. Demandez à quelqu'un de jeter un œil à votre travail et d'exprimer son point de vue. Si le travail se fait en groupe, assurez-vous d'avoir les opinions de vos partenaires.
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Obtenez de l'aide. Selon votre domaine d'études, il peut être difficile de mener une expérience complexe sans l'accès à certains équipements et à certaines ressources. Le matériel scientifique peut être très couteux et rare. Si vous êtes un étudiant, demandez de l'aide à des enseignants et des scientifiques.
- Si vous n'êtes pas un étudiant, essayez de vous rapprocher des enseignants ou des étudiants diplômés de l'université de votre localité. Par exemple, vous pouvez prendre contact avec le département de physique de l'université pour explorer une théorie physique. Si vous trouvez une institution éloignée de votre région, mais qui mène beaucoup de recherches intéressantes dans votre domaine, envisagez de la contacter par e-mail.
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Procédez à un contrôle strict. Comme mentionné plus haut, l'expérience doit être reproductible, c'est-à-dire que d'autres personnes doivent être en mesure de la soumettre à un test de la même manière que vous. Tenez des registres précis de toutes les étapes de votre test et conservez toutes vos données.
- Si vous êtes dans le milieu universitaire, il existe des archives d'informations brutes collectées tout au long du processus des recherches scientifiques. Si d'autres scientifiques veulent en apprendre davantage sur votre expérience, ils pourraient consulter ces archives ou vous demander directement vos données. Prenez toutes vos dispositions pour pouvoir fournir tous les détails.
Une fois encore, comparez vos prédictions entre elles, puis avec les résultats de vos expériences. Cherchez à identifier les tendances. Demandez-vous si les résultats laissent entendre autre chose et assurez-vous de n'avoir rien oublié comme information. Que ces données confirment ou réfutent vos hypothèses, faites attention aux variables cachées ou exogènes qui pourraient influer sur le résultat de l'expérience.
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Créez un climat de certitude. Si les résultats ne soutiennent pas votre hypothèse, rejetez votre prédiction en affirmant qu'elle était incorrecte. Si les résultats sont cohérents avec l'hypothèse avancée, cela voudrait dire que votre théorie est à deux doigts d'être valable. Documentez toujours vos résultats avec le maximum de détails possible. Si le déroulement du test et les résultats ne peuvent être reproduits, ils seront beaucoup moins utiles.
- Veillez à ce que les résultats ne changent pas chaque fois que vous réalisez l'expérience. Répétez les tests jusqu'à en être certain.
- De nombreuses théories sont abandonnées parce que les expériences ont été réfutées. Toutefois, si votre nouvelle théorie explique quelque chose que vous n'avez pas pu prouver dans vos théories précédentes, il pourrait s'agir d'une importante découverte scientifique.
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Partie 3

Partie 3 sur 3:

Confirmer la théorie et la renforcer

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Déterminez si votre théorie est suffisamment fondée et assurez-vous que les résultats expérimentaux soient reproductibles. Si vous approuvez votre idée, vous ne devriez être plus en mesure de la réfuter avec les moyens et les informations dont vous disposez. Cependant, n'essayez pas de la présenter comme un fait absolu ^{[6]XSource de recherche}.
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Partagez vos résultats. Vous allez probablement recueillir une mine d'informations dans votre quête de prouver votre théorie. Après s'être assuré que les résultats sont reproductibles et que les résultats sont corrects, essayez de présenter votre théorie de sorte qu'elle soit facile à étudier et à comprendre par les autres. Exposez-la dans un ordre logique : écrivez d'abord un résumé qui fait une brève description de la théorie, puis spécifiez votre hypothèse et décrivez votre méthodologie expérimentale et les résultats obtenus. Essayez de présenter votre théorie dans une série de points ou d'arguments. Pour finir, terminez votre document avec une explication de vos conclusions.
- Expliquez comment vous avez pu définir votre question, l'approche que vous avez adoptée et le procédé de test que vous avez suivi. Un bon rapport doit toujours guider le lecteur à travers les réflexions et les étapes pertinentes qui vous ont conduit à votre conclusion.
- Pensez à votre auditoire. Si vous voulez faire connaitre votre théorie à vos collègues, rédigez un document officiel expliquant vos résultats. Envisagez de présenter votre travail à une revue académique. Si vous voulez rendre disponible votre étude au grand public, essayez de présenter votre travail sous une forme plus simple, comme écrire un livre ou un article ou faire une vidéo.
Dans le milieu scientifique, les théories ne sont communément pas considérées comme valables, tant qu'elles n'ont pas été examinées par les pairs. Si vous présentez vos résultats à une revue spécialisée, un autre scientifique peut décider de procéder à un examen collégial, c'est-à-dire essayer de vérifier, considérer et reproduire votre théorie et tout le processus que vous avez adopté. Votre étude peut donc être confirmée ou laissée dans les limbes. Si la théorie résiste à l'usure du temps, d'autres scientifiques pourraient éventuellement essayer d'explorer davantage votre idée en l'appliquant à d'autres sujets.
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Renforcez votre théorie. Vous ne devriez pas vous arrêter de faire des recherches, juste parce que votre théorie a été confirmée. En fait, vous pourriez trouver que le fait de coucher vos idées sur papier vous oblige à prendre en considération des facteurs que vous ignorez. N'ayez pas peur de continuer à tester et à réexaminer votre théorie jusqu'à votre satisfaction totale. Cela pourrait vouloir dire mener plus de recherches, faire plus d'expériences et vous documenter davantage. Si la portée de votre théorie est assez vaste, il est possible que vous ne puissiez jamais développer entièrement les implications.
- N'ayez pas peur de collaborer avec d'autres personnes. Vous pourriez très facilement vouloir préserver votre souveraineté intellectuelle, mais vous pourriez dans le même temps remarquer que vos idées s'améliorent davantage lorsque vous les partagez avec des collègues, des amis et des conseillers.
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