Vitenskap er en systematisk og logisk tilnærming for å oppdage hvordan ting i universet fungerer. Det er også kunnskapskroppen akkumulert gjennom funnene om alle tingene i universet.
Ordet "vitenskap" er avledet fra det latinske ordet Scientia, som er kunnskap basert på påviselige og reproduserbare data, i følge Merriam-Webster Dictionary. I samsvar med denne definisjonen sikter vitenskapen til målbare resultater gjennom testing og analyse. Vitenskap er basert på faktum, ikke mening eller preferanser. Prosessen med vitenskap er designet for å utfordre ideer gjennom forskning. Et viktig aspekt ved den vitenskapelige prosessen er at den kun fokuserer på den naturlige verdenen, ifølge University of California. Alt som anses som overnaturlig passer ikke inn i definisjonen av vitenskap.
Den vitenskapelige metoden
Når forskere bruker forskere, bruker den vitenskapelige metoden for å samle målbare, empiriske bevis i et eksperiment relatert til en hypotese (ofte i form av en hvis / da-uttalelse), og resultatene tar sikte på å støtte eller motsi en teori.
"Som feltbiolog er min favorittdel av den vitenskapelige metoden å samle inn dataene," sa Jaime Tanner, professor i biologi ved Marlboro College, til Live Science. "Men det som virkelig gjør det morsomt er å vite at du prøver å svare på et interessant spørsmål. Så det første trinnet i å identifisere spørsmål og generere mulige svar (hypoteser) er også veldig viktig og er en kreativ prosess. Så når du først har samlet inn dataene analyser den for å se om hypotesen din støttes eller ikke. "
Trinnene i den vitenskapelige metoden går slik:
- Gjør en observasjon eller observasjoner.
- Still spørsmål om observasjonene og samle informasjon.
- Form en hypotese - en tentativ beskrivelse av hva som er observert, og lag forutsigelser basert på den hypotesen.
- Test hypotesen og spådommene i et eksperiment som kan reproduseres.
- Analyser dataene og trekk konklusjoner; godta eller avvis hypotesen eller modifisere hypotesen om nødvendig.
- Gjengi eksperimentet til det ikke er noen avvik mellom observasjoner og teori. "Replikering av metoder og resultater er mitt favoritttrinn i den vitenskapelige metoden," sa Moshe Pritsker, en tidligere post-doktorgradsforsker ved Harvard Medical School og administrerende direktør i JoVE, til Live Science. "Reproduserbarheten av publiserte eksperimenter er grunnlaget for vitenskapen. Ingen reproduserbarhet - ingen vitenskap."
Noen viktige grunnlag for den vitenskapelige metoden:
- Hypotesen må være testbar og forfalskbar, ifølge North Carolina State University. Forfalskbar betyr at det må være et mulig negativt svar på hypotesen.
- Forskning må innebære deduktiv resonnement og induktiv resonnement. Deduktiv resonnement er prosessen med å bruke sanne premisser for å komme til en logisk sann konklusjon mens induktiv resonnement tar den motsatte tilnærmingen.
- Et eksperiment bør inneholde en avhengig variabel (som ikke endres) og en uavhengig variabel (som endrer seg).
- Et eksperiment skal omfatte en eksperimentell gruppe og en kontrollgruppe. Kontrollgruppen er det den eksperimentelle gruppen sammenlignes med.
Vitenskapelige teorier og lover
Den vitenskapelige metoden og vitenskapen generelt kan være frustrerende. En teori er nesten aldri bevist, selv om noen få teorier blir vitenskapelige lover. Et eksempel er lovene om bevaring av energi, som er den første loven om termodynamikk. Dr. Linda Boland, en nevrobiolog og styreleder for biologiavdelingen ved University of Richmond, Virginia, sa til Live Science at dette er hennes favorittvitenskapelige lov. "Dette er en som veileder mye av forskningen min om elektrisk elektrisk aktivitet, og den sier at energi ikke kan skapes eller ødelegges, bare endres i form. Denne loven minner meg kontinuerlig om de mange energiformene," sa hun.
En lov beskriver bare et observert fenomen, men det forklarer ikke hvorfor fenomenet eksisterer eller hva som forårsaker det. "I vitenskap er lover et utgangspunkt," sa Peter Coppinger, førsteamanuensis i biologi og biomedisinsk teknikk ved Rose-Hulman Institute of Technology. "Derfra kan forskere stille spørsmålene: 'Hvorfor og hvordan?'"
Lover blir generelt sett ansett for å være uten unntak, selv om noen lover har blitt endret over tid etter at ytterligere tester har funnet avvik. Dette betyr ikke at teorier ikke er meningsfylte. For at en hypotese skal bli en teori, må streng testing forekomme, typisk på tvers av flere fagdisipliner av separate grupper av forskere. Å si noe er "bare en teori" er en lekmannsbetegnelse som ikke har noe forhold til vitenskapen. For de fleste er en teori en hankling. I vitenskap er en teori rammen for observasjoner og fakta, fortalte Tanner til Live Science.
Noen av tingene vi tar for gitt i dag, ble drømt om ren hjernekraft, andre ved total ulykke. Men hvor mye vet du om tingenes opprinnelse? Her har vi funnet opp en quiz om 15 av verdens mest nyttige oppfinnelser, fra lim
Quiz: Verdens største oppfinnelser
En kort vitenskapshistorie
De tidligste bevisene på vitenskap kan finnes i forhistorisk tid, for eksempel oppdagelsen av brann, oppfinnelse av hjulet og utvikling av skriving. Tidlige nettbrett inneholder tall og informasjon om solsystemet. Vitenskapen ble imidlertid mer vitenskapelig etter hvert.
1200-tallet: Robert Grosseteste utviklet rammen for de riktige metodene for moderne vitenskapelig eksperimentering, i følge Stanford Encyclopedia of Philosophy. Hans arbeider inkluderte prinsippet om at en henvendelse må være basert på målbare bevis som bekreftes gjennom testing.
1400-tallet: Leonardo da Vinci begynte notatbøkene sine i jakten på bevis for at menneskekroppen er mikrokosmisk. Kunstneren, forskeren og matematikeren samlet også informasjon om optikk og hydrodynamikk.
1500-tallet: Nicolaus Copernicus avanserte forståelsen av solsystemet med sin oppdagelse av heliosentrisme. Dette er en modell der Jorden og de andre planetene kretser rundt solen, som er sentrum av solsystemet.
1600s: Johannes Kepler bygde på de observasjonene med sine planer om planetbevegelse. Galileo Gallilei forbedret en ny oppfinnelse, teleskopet, og brukte det til å studere solen og planetene. 1600-tallet så også fremskritt i studiet av fysikk da Isaac Newton utviklet sine bevegelseslover.
1700-tallet: Benjamin Franklin oppdaget at lynet er elektrisk. Han bidro også til studiet av oseanografi og meteorologi. Forståelsen av kjemi utviklet seg også i løpet av dette århundret da Antoine Lavoisier, kalt faren til moderne kjemi, utviklet loven om bevaring av masse.
1800: Milepæler inkluderte Alessandro Volta oppdagelser angående elektrokjemiske serier, noe som førte til oppfinnelsen av batteriet. John Dalton introduserte også atomteori, som uttalte at all materie er sammensatt av atomer som kombineres for å danne molekyler. Grunnlaget for moderne studier av genetikk avansert da Gregor Mendel avduket sine arvelov. Senere på århundret oppdaget Wilhelm Conrad Röntgen røntgenbilder, mens George Ohms lov ga grunnlag for å forstå hvordan man utnytter elektriske ladninger.
1900: Funnene til Albert Einstein, som er mest kjent for sin relativitetsteori, dominerte begynnelsen av 1900-tallet. Einsteins relativitetsteori er faktisk to separate teorier. Hans spesielle relativitetsteori, som han skisserte i et papir fra 1905, "The Electrodynamics of Moving Bodies", konkluderte med at tiden må endres i henhold til hastigheten til et bevegelig objekt relativt til en observatørs referanseramme. Hans andre teori om generell relativitet, som han publiserte som "The Foundation of the General Theory of Relativity", fremmet ideen om at materie får rom til å krumme seg.
Medisinen endret seg for alltid med utviklingen av polio-vaksinen i 1952 av Jonas Salk. Året etter oppdaget James D. Watson og Francis Crick strukturen til DNA, som er en dobbel helix dannet av basepar som er festet til en sukker-fosfat-ryggrad, ifølge USAs National Library of Medicine.
2000-tallet: På det 21. århundre ble det første utkastet til det menneskelige genom fullført, noe som førte til en større forståelse av DNA. Dette avanserte studiet av genetikk, dets rolle i menneskelig biologi og bruken av det som en prediktor for sykdommer og andre lidelser.
