Vetenskap är en systematisk och logisk metod för att upptäcka hur saker i universum fungerar. Det är också den kunskapskropp som ackumuleras genom upptäckterna om alla saker i universum.
Ordet "vetenskap" härrör från det latinska ordet scientia, som är kunskap baserad på påvisbara och reproducerbara data, enligt Merriam-Webster Dictionary. Trots denna definition syftar vetenskapen till mätbara resultat genom testning och analys. Vetenskap bygger på faktum, inte åsikter eller preferenser. Vetenskapsprocessen är utformad för att utmana idéer genom forskning. En viktig aspekt av den vetenskapliga processen är att den endast fokuserar på den naturliga världen, enligt University of California. Allt som betraktas som övernaturligt passar inte in i definitionen av vetenskap.
Den vetenskapliga metoden
Vid forskningen använder forskare den vetenskapliga metoden för att samla mätbara, empiriska bevis i ett experiment relaterat till en hypotes (ofta i form av ett if / sedan-uttalande), och resultaten syftar till att stödja eller motsäga en teori.
"Som fältbiolog är min favoritdel av den vetenskapliga metoden att fånga in uppgifterna," sa Jaime Tanner, professor i biologi vid Marlboro College, till Live Science. "Men det som verkligen gör det roliga är att veta att du försöker besvara en intressant fråga. Så det första steget i att identifiera frågor och generera möjliga svar (hypoteser) är också mycket viktigt och är en kreativ process. Sedan när du samlar in data analysera den för att se om din hypotes stöds eller inte. "
Stegen i den vetenskapliga metoden går så här:
- Gör en observation eller observationer.
- Ställ frågor om observationerna och samla in information.
- Forma en hypotes - en tentativ beskrivning av vad som har observerats och gör förutsägelser baserade på den hypotesen.
- Testa hypotesen och förutsägelserna i ett experiment som kan reproduceras.
- Analysera data och dra slutsatser; acceptera eller avvisa hypotesen eller ändra hypotesen vid behov.
- Återge experimentet tills det inte finns några skillnader mellan observationer och teori. "Replikering av metoder och resultat är min favoritsteg i den vetenskapliga metoden," berättade Moshe Pritsker, en tidigare forskarutbildning vid Harvard Medical School och VD för JoVE, Live Science. "Reproducerbarheten för publicerade experiment är grunden för vetenskapen. Ingen reproducerbarhet - ingen vetenskap."
Några viktiga underlag för den vetenskapliga metoden:
- Hypotesen måste vara testbar och förfalskbar, enligt North Carolina State University. Förfalskningsbart innebär att det måste finnas ett möjligt negativt svar på hypotesen.
- Forskning måste involvera deduktiv resonemang och induktiv resonemang. Deduktivt resonemang är processen att använda riktiga lokaler för att nå en logisk sann slutsats medan induktiv resonemang tar motsatt strategi.
- Ett experiment bör innehålla en beroende variabel (som inte ändras) och en oberoende variabel (som ändras).
- Ett experiment bör inkludera en experimentell grupp och en kontrollgrupp. Kontrollgruppen är vad den experimentella gruppen jämförs med.
Vetenskapliga teorier och lagar
Den vetenskapliga metoden och vetenskapen i allmänhet kan vara frustrerande. En teori har nästan aldrig bevisats, även om några teorier blir vetenskapliga lagar. Ett exempel skulle vara lagarna om bevarande av energi, som är den första lagen i termodynamiken. Dr Linda Boland, en neurobiolog och ordförande för biologi-avdelningen vid University of Richmond, Virginia, berättade för Live Science att detta är hennes favoritvetenskapliga lag. "Detta är en som leder mycket av min forskning om cellulär elektrisk aktivitet och den säger att energi inte kan skapas eller förstöras, bara förändras i form. Denna lag påminner mig ständigt om de många energiformerna," sade hon.
En lag beskriver bara ett observerat fenomen, men det förklarar inte varför fenomenet finns eller vad som orsakar det. "Inom vetenskapen är lagar en utgångspunkt," sade Peter Coppinger, docent i biologi och biomedicinsk teknik vid Rose-Hulman Institute of Technology. "Därifrån kan forskare sedan ställa frågorna, 'Varför och hur?'"
Lagar anses i allmänhet vara utan undantag, även om vissa lagar har ändrats över tid efter att ytterligare tester konstaterat avvikelser. Det betyder inte att teorier inte är meningsfulla. För att en hypotes ska bli en teori måste rigorösa tester äga rum, vanligtvis över flera discipliner av separata grupper av forskare. Att säga att något är "bara en teori" är en lekperson som inte har någon relation till vetenskapen. För de flesta människor är en teori en suck. Inom vetenskapen är en teori ramverket för observationer och fakta, berättade Tanner för Live Science.
Några av de saker vi tar för givet idag drömdes om ren hjärnkraft, andra av total olycka. Men hur mycket vet du om saker och ting? Här har vi uppfunnit en frågesport om 15 av världens mest användbara uppfinningar, från lim
Quiz: Världens största uppfinningar
En kort vetenskapshistoria
De tidigaste bevisen på vetenskap kan hittas i förhistorisk tid, såsom upptäckten av eld, uppfinningen av hjulet och utveckling av skrift. Tidiga tabletter innehåller siffror och information om solsystemet. Vetenskapen blev dock definitivt mer vetenskaplig med tiden.
1200s: Robert Grosseteste utvecklade ramen för de rätta metoderna för modern vetenskaplig experiment, enligt Stanford Encyclopedia of Philosophy. Hans verk inkluderade principen att en utredning måste baseras på mätbara bevis som bekräftas genom testning.
1400s: Leonardo da Vinci började sina anteckningsböcker i jakten på bevis för att människokroppen är mikrokosmisk. Konstnären, forskaren och matematikern samlade också information om optik och hydrodynamik.
1500s: Nicolaus Copernicus avancerade förståelsen av solsystemet med sin upptäckt av heliocentrism. Detta är en modell där jorden och de andra planeterna kretsar kring solen, som är solsystemets centrum.
1600s: Johannes Kepler byggde på dessa observationer med sina lagar om planetrörelse. Galileo Gallilei förbättrades med en ny uppfinning, teleskopet, och använde det för att studera solen och planeterna. 1600-talet såg också framsteg i studiet av fysik när Isaac Newton utvecklade sina rörelser.
1700s: Benjamin Franklin upptäckte att blixt är elektriskt. Han bidrog också till studiet av oceanografi och meteorologi. Förståelsen för kemi utvecklades också under detta århundrade när Antoine Lavoisier, kallad modern till kemiens far, utvecklade lagen om bevarande av massa.
1800s: Milstolpar inkluderade Alessandro Volta upptäckter avseende elektrokemiska serier, vilket ledde till att batteriet uppfanns. John Dalton introducerade också atomteori, där han konstaterade att all materia består av atomer som kombineras för att bilda molekyler. Grunden för modern studie av genetik avancerad när Gregor Mendel avslöjade sina arvlagar. Senare under seklet upptäckte Wilhelm Conrad Röntgen röntgenbilder, medan George Ohms lag gav grunden för att förstå hur man utnyttjar elektriska laddningar.
1900s: Upptäckterna av Albert Einstein, som är mest känd för sin relativitetsteori, dominerade början av 1900-talet. Einsteins relativitetsteori är faktiskt två separata teorier. Hans speciella relativitetsteori, som han skisserade i ett papper från 1905, "The Moving Bodies Electrodynamics", drog slutsatsen att tiden måste förändras enligt hastigheten hos ett rörligt objekt relativt en observatörs referensram. Hans andra teori om allmän relativitet, som han publicerade som "Grunden för den allmänna relativitetsteorin", framförde idén att materien får utrymme att krökas.
Medicin förändrades för alltid med utvecklingen av poliovaccinet 1952 av Jonas Salk. Året efter upptäckte James D. Watson och Francis Crick strukturen för DNA, som är en dubbel spiral bildad av baspar som är fästa vid en sockerfosfatskelett, enligt USA: s National Library of Medicine.
2000s: På 2000-talet slutfördes det första utkastet av det mänskliga genomet, vilket ledde till en större förståelse av DNA. Detta avancerade genetikstudien, dess roll i humanbiologi och dess användning som en prediktor för sjukdomar och andra störningar.
