Науката е систематичен и логичен подход за откриване на това как работят нещата във Вселената. Това е и тялото на знанието, натрупано чрез откритията за всички неща във Вселената.
Думата "наука" произлиза от латинската дума Scientia, което е знание, основано на демонстрируеми и възпроизводими данни, според речника Merriam-Webster. Вярно на това определение, науката има за цел измерими резултати чрез тестване и анализ. Науката се основава на факти, а не на мнение или предпочитания. Процесът на науката е предназначен да предизвиква идеи чрез изследване. Важен аспект на научния процес е, че той е фокусиран само върху природния свят, според Калифорнийския университет. Всичко, което се счита за свръхестествено, не се вписва в дефиницията на науката.
Научният метод
Когато провеждат изследвания, учените използват научния метод за събиране на измерими, емпирични доказателства в експеримент, свързан с хипотеза (често под формата на изявление ако / тогава), като резултатите имат за цел да подкрепят или противоречат на една теория.
"Като полеви биолог, любимата ми част от научния метод е в полето, което събира данните", казва Хайме Танер, професор по биология в колежа Marlboro, пред Live Science. „Но това, което наистина прави това забавление, е да знаете, че се опитвате да отговорите на интересен въпрос. Така че първата стъпка в идентифицирането на въпроси и генерирането на възможни отговори (хипотези) също е много важна и е творчески процес. Тогава след като съберете данните, анализирайте го, за да видите дали вашата хипотеза се поддържа или не. "
Стъпките на научния метод вървят по следния начин:
- Направете наблюдение или наблюдения.
- Задайте въпроси относно наблюденията и съберете информация.
- Формирайте хипотеза - ориентировъчно описание на наблюдаваното и направете прогнози въз основа на тази хипотеза.
- Тествайте хипотезата и прогнозите в експеримент, който може да бъде възпроизведен.
- Анализирайте данните и направете изводи; приемете или отхвърлете хипотезата или модифицирайте хипотезата, ако е необходимо.
- Възпроизвеждайте експеримента, докато няма несъответствия между наблюденията и теорията. "Репликацията на методите и резултатите е моята любима стъпка в научния метод", заяви Моше Прицкер, бивш докторантура в Медицинския университет в Харвард и изпълнителен директор на JoVE, пред Live Science. "Възпроизводимостта на публикуваните експерименти е в основата на науката. Няма възпроизводимост - няма наука."
Някои основни основания на научния метод:
- Хипотезата трябва да е проверима и фалшифицируема, според държавния университет в Северна Каролина. Подправянето означава, че трябва да има възможен отрицателен отговор на хипотезата.
- Изследванията трябва да включват дедуктивни разсъждения и индуктивни разсъждения. Дедуктивното разсъждение е процесът на използване на истинските предпоставки, за да се стигне до логично вярно заключение, докато индуктивните разсъждения имат обратен подход.
- Експериментът трябва да включва зависима променлива (която не се променя) и независима променлива (която се променя).
- Експериментът трябва да включва експериментална група и контролна група. Контролната група е това, с което се сравнява експерименталната група.
Научни теории и закони
Научният метод и изобщо науката могат да бъдат разочароващи. Една теория почти никога не е доказана, въпреки че няколко теории стават научни закони. Един пример са законите за запазване на енергията, което е първият закон на термодинамиката. Д-р Линда Боланд, невробиолог и председател на катедрата по биология в Университета на Ричмънд, Вирджиния, каза на Live Science, че това е нейният любим научен закон. "Това е, което ръководи голяма част от моите изследвания на клетъчната електрическа активност и заявява, че енергията не може да бъде създадена, нито унищожена, а само променена във формата. Този закон непрекъснато ми напомня за многото форми на енергия", каза тя.
Един закон просто описва наблюдавано явление, но не обяснява защо явлението съществува или какво го причинява. „В науката законите са начално място“, казва Питър Копингер, доцент по биология и биомедицинско инженерство от Технологичния институт „Роуз-Хълман“. „Оттам учените могат да зададат въпросите„ Защо и как? “
Обикновено законите се считат за изключение, въпреки че някои закони са променени с течение на времето, след като допълнителните проверки са открили несъответствия. Това не означава, че теориите не са смислени. За да може една хипотеза да се превърне в теория, трябва да се провеждат строги тестове, обикновено в множество дисциплини от отделни групи учени. Казването на нещо е "просто теория" е термин на лайпърсън, който няма връзка с науката. За повечето хора теорията е хич. В науката теорията е рамката за наблюдения и факти, каза Танер пред Live Science.
Някои от нещата, които приемаме за даденост днес, бяха сънувани от чиста мозъчна сила, други - от случайност. Но само колко знаете за произхода на нещата? Ето, ние сме измислили тест за около 15 от най-полезните изобретения в света, от лепила
Тест: Най-големите изобретения в света
Кратка история на науката
Най-ранните доказателства за науката могат да бъдат намерени в праисторически времена, като откриването на огъня, изобретяването на колелото и развитието на писането. Ранните таблетки съдържат цифри и информация за Слънчевата система. Но науката с времето стана определено по-научна.
1200s: Робърт Гросетесте разработи рамката за правилните методи на съвременното научно експериментиране, според Станфордската енциклопедия на философията. Неговите творби включват принципа, че проучването трябва да се основава на измерими доказателства, които се потвърждават чрез тестване.
1400 г.: Леонардо да Винчи започна своите тетрадки в търсене на доказателства, че човешкото тяло е микрокосмично. Художникът, учен и математик също събра информация за оптиката и хидродинамиката.
1500S: Николай Коперник разшири разбирането на Слънчевата система с откритието си за хелиоцентризъм. Това е модел, при който Земята и другите планети се въртят около Слънцето, което е центърът на Слънчевата система.
1600s: Йоханес Кеплер се основава на тези наблюдения със своите закони за движение на планетата. Галилео Галилей се усъвършенства с едно ново изобретение - телескопа и го използва за изследване на слънцето и планетите. 1600-те също виждат напредък в изучаването на физиката, когато Исак Нютон разработва законите си за движение.
1700 г.: Бенджамин Франклин откри, че мълнията е електрическа. Той също допринесе за изучаването на океанографията и метеорологията. Разбирането на химията също се развива през този век, когато Антоан Лавоазие, наречен баща на съвременната химия, разработва закона за запазване на масата.
1800s: Основните етапи включват откритията на Алесандро Волта относно електрохимичните серии, довели до изобретяването на батерията. Джон Далтън също въвежда атомната теория, която заявява, че цялата материя е съставена от атоми, които се комбинират и образуват молекули. Основата на съвременното изучаване на генетиката е напреднала, когато Грегор Мендел разкри своите закони за наследяване. По-късно през века Вилхелм Конрад Рьонтген открива рентгенови лъчи, докато законът на Джордж Ом дава основа за разбиране как да се използва електрически заряд.
1900: Откритията на Алберт Айнщайн, който е най-известен със своята теория на относителността, доминират в началото на 20 век. Теорията на относителността на Айнщайн всъщност са две отделни теории. Неговата специална теория на относителността, която той очерта в документ от 1905 г. „Електродинамиката на движещите се тела“, заключава, че времето трябва да се променя в зависимост от скоростта на движещ се обект спрямо относителната рамка на наблюдателя. Втората му теория за общата относителност, която той публикува като „Основата на общата теория на относителността“, разви идеята, че материята предизвиква извиване на пространството.
Медицината завинаги се промени с развитието на ваксината срещу полиомиелит през 1952 г. от Йонас Солк. На следващата година Джеймс Д. Уотсън и Франсис Крик откриват структурата на ДНК, която представлява двойна спирала, образувана от двойки основи, прикрепени към гръбнака на захар-фосфата, според Националната медицинска библиотека на САЩ.
2000s: 21-ви век завърши първата чернова на човешкия геном, което доведе до по-голямо разбиране на ДНК. Това усъвършенства изучаването на генетиката, нейната роля в човешката биология и нейната употреба като предиктор на болести и други разстройства.
