Videnskab er en systematisk og logisk tilgang til at opdage, hvordan ting i universet fungerer. Det er også den viden, der er akkumuleret gennem opdagelserne om alle tingene i universet.
Ordet "videnskab" stammer fra det latinske ord scientia, som er viden baseret på påviselige og reproducerbare data ifølge Merriam-Webster Dictionary. I overensstemmelse med denne definition sigter videnskaben mod målbare resultater gennem test og analyse. Videnskab er baseret på kendsgerning, ikke mening eller præferencer. Processen med videnskab er designet til at udfordre ideer gennem forskning. Et vigtigt aspekt af den videnskabelige proces er, at den kun fokuserer på den naturlige verden, ifølge University of California. Alt, der betragtes som overnaturligt, passer ikke ind i definitionen af videnskab.
Den videnskabelige metode
Når forskere anvender, bruger forskere den videnskabelige metode til at indsamle målbare, empiriske beviser i et eksperiment, der er relateret til en hypotese (ofte i form af en hvis / derefter erklæring), hvor resultaterne sigter mod at støtte eller modsige en teori.
"Som feltbiolog er min yndlingsdel af den videnskabelige metode at være inden for området, hvor jeg indsamler dataene," fortalte Jaime Tanner, en professor i biologi ved Marlboro College, til Live Science. "Men hvad der virkelig gør det sjovt er at vide, at du prøver at besvare et interessant spørgsmål. Så det første skridt i at identificere spørgsmål og generere mulige svar (hypoteser) er også meget vigtigt og er en kreativ proces. Så når du først har samlet dataene, analyser den for at se, om din hypotese understøttes eller ej. "
Trinene i den videnskabelige metode går sådan:
- Lav en observation eller observationer.
- Stil spørgsmål om observationer og indsamle information.
- Lav en hypotese - en foreløbig beskrivelse af hvad der er observeret, og forudsæt forudsætninger baseret på denne hypotese.
- Test hypotesen og forudsigelserne i et eksperiment, der kan gengives.
- Analysere dataene og drage konklusioner; accepter eller afvis hypotesen eller modificer hypotesen om nødvendigt.
- Gengiv eksperimentet, indtil der ikke er forskelle mellem observationer og teori. "Replikering af metoder og resultater er mit yndlingsskridt i den videnskabelige metode," sagde Moshe Pritsker, en tidligere postdoktoral forsker ved Harvard Medical School og administrerende direktør for JoVE, til Live Science. "Reproducerbarheden af offentliggjorte eksperimenter er grundlaget for videnskab. Ingen reproducerbarhed - ingen videnskab."
Nogle grundlæggende grundlag for den videnskabelige metode:
- Ifølge North Carolina State University skal hypotesen være testbar og forfalskbar. Forfalskning betyder, at der skal være et muligt negativt svar på hypotesen.
- Forskning skal omfatte deduktiv begrundelse og induktiv begrundelse. Deduktiv begrundelse er processen med at bruge ægte lokaler til at nå en logisk sand konklusion, mens induktiv begrundelse tager den modsatte tilgang.
- Et eksperiment skal omfatte en afhængig variabel (som ikke ændres) og en uafhængig variabel (som ændrer sig).
- Et eksperiment skal omfatte en eksperimentel gruppe og en kontrolgruppe. Kontrolgruppen er, hvad den eksperimentelle gruppe sammenlignes med.
Videnskabelige teorier og love
Den videnskabelige metode og videnskab generelt kan være frustrerende. En teori er næsten aldrig bevist, selvom nogle få teorier bliver videnskabelige love. Et eksempel ville være lovgivningen om bevarelse af energi, som er den første lov om termodynamik. Dr. Linda Boland, en neurobiolog og formand for biologiafdelingen ved University of Richmond, Virginia, fortalte Live Science, at dette er hendes foretrukne videnskabelige lov. "Dette er en, der guider meget af min forskning på cellulær elektrisk aktivitet, og den siger, at energi ikke kan skabes eller ødelægges, kun ændres i form. Denne lov minder mig konstant om de mange energiformer," sagde hun.
En lov beskriver bare et observeret fænomen, men det forklarer ikke, hvorfor fænomenet eksisterer, eller hvad der forårsager det. "I videnskab er love et udgangspunkt," sagde Peter Coppinger, lektor i biologi og biomedicinsk teknik ved Rose-Hulman Institute of Technology. "Derfra kan forskere derefter stille spørgsmålene, 'Hvorfor og hvordan?'"
Lover anses generelt for at være uden undtagelse, selvom nogle love er blevet ændret over tid efter yderligere test fundet uoverensstemmelser. Dette betyder ikke, at teorier ikke er meningsfulde. For at en hypotese skal blive en teori, skal der foretages en streng test, typisk på tværs af flere discipliner af separate forskergrupper. At sige, at noget er "bare en teori", er en lægmandsbetegnelse, der ikke har noget forhold til videnskab. For de fleste er en teori en opsving. I videnskab er en teori rammen for observationer og fakta, fortalte Tanner Live Science.
Nogle af de ting, vi tager for givet i dag, blev drømt om ren hjernekræft, andre ved total ulykke. Men hvor meget ved du om tingens oprindelse? Her har vi opfundet en quiz omkring 15 af verdens mest nyttige opfindelser fra klæbemidler
Quiz: Verdens største opfindelser
En kort videnskabshistorie
De tidligste bevis for videnskab findes i forhistorisk tid, såsom opdagelsen af ild, opfindelse af hjulet og udvikling af skrivning. Tidlige tabletter indeholder tal og oplysninger om solsystemet. Videnskab blev imidlertid bestemt mere videnskabelig med tiden.
1200-tallet: Robert Grosseteste udviklede rammen for de rette metoder til moderne videnskabelig eksperimentering ifølge Stanford Encyclopedia of Philosophy. Hans værker omfattede princippet om, at en undersøgelse skal være baseret på målbare beviser, der bekræftes gennem test.
1400'erne: Leonardo da Vinci begyndte sine notesbøger i jagt efter bevis for, at den menneskelige krop er mikrokosmisk. Kunstneren, videnskabsmanden og matematikeren indsamlede også information om optik og hydrodynamik.
1500 tallet: Nicolaus Copernicus avancerede forståelsen af solsystemet med sin opdagelse af heliocentrisme. Dette er en model, hvor Jorden og de andre planeter drejer sig om solen, som er midten af solsystemet.
1600'erne: Johannes Kepler byggede på disse observationer med sine love om planetarisk bevægelse. Galileo Gallilei forbedrede en ny opfindelse, teleskopet, og brugte det til at studere solen og planeterne. I 1600'erne så man også fremskridt i studiet af fysik, da Isaac Newton udviklede sine bevægelseslove.
1700'erne: Benjamin Franklin opdagede, at lynet er elektrisk. Han bidrog også til studiet af oceanografi og meteorologi. Forståelsen af kemi udviklede sig også i løbet af dette århundrede, da Antoine Lavoisier, kaldet faren til moderne kemi, udviklede loven om bevarelse af masse.
1800'erne: Milepæle inkluderede Alessandro Volta opdagelser vedrørende elektrokemiske serier, hvilket førte til opfindelsen af batteriet. John Dalton introducerede også atomteori, der sagde, at al materie er sammensat af atomer, der kombineres til dannelse af molekyler. Grundlaget for moderne undersøgelse af genetik, der var fremskredet, da Gregor Mendel afslørede sine arvelov. Senere i århundrede opdagede Wilhelm Conrad Röntgen røntgenstråler, mens George Ohms lov var grundlaget for at forstå, hvordan man udnytter elektriske ladninger.
1900'erne: Opdagelserne af Albert Einstein, der er bedst kendt for sin relativitetsteori, dominerede begyndelsen af det 20. århundrede. Einsteins relativitetsteori er faktisk to separate teorier. Hans specielle relativitetsteori, som han skitserede i et papir fra 1905, "The Movement Bodys Electrodynamics", konkluderede, at tiden skal ændre sig efter hastigheden af et bevægeligt objekt i forhold til en observatørs referenceramme. Hans anden teori om generel relativitet, som han udgav som "Grundlaget for den generelle relativitetsteori", fremførte ideen om, at materie får plads til at krumme.
Medicin ændrede sig evigt med udviklingen af poliovaccinen i 1952 af Jonas Salk. Året efter opdagede James D. Watson og Francis Crick strukturen af DNA, som er en dobbelt helix dannet af basepar par bundet til en sukker-fosfat rygrad, ifølge De Forenede Staters National Library of Medicine.
2000'erne: I det 21. århundrede blev det første udkast til det menneskelige genom afsluttet, hvilket førte til en større forståelse af DNA. Dette fremmet studiet af genetik, dets rolle i human biologi og dets anvendelse som en prediktor for sygdomme og andre lidelser.
