Mokslas yra sistemingas ir logiškas požiūris į tai, kaip veikia visatos dalykai. Tai taip pat žinių, sukauptų per atradimus apie visatos dalykus, visuma.
Žodis „mokslas“ kildinamas iš lotyniško žodžio scientia, tai žinios, pagrįstos įrodymais ir atkuriamais duomenimis, remiantis „Merriam-Webster“ žodynu. Pagal šį apibrėžimą mokslas siekia išmatuojamų rezultatų bandydamas ir analizuodamas. Mokslas remiasi faktu, o ne nuomone ar nuostatomis. Mokslo procesas yra skirtas iššūkiams idėjoms tyrinėti. Kalifornijos universiteto duomenimis, vienas svarbus mokslinio proceso aspektas yra tai, kad dėmesys skiriamas tik gamtiniam pasauliui. Viskas, kas laikoma antgamtiška, netelpa į mokslo apibrėžimą.
Mokslinis metodas
Atlikdami tyrimus, mokslininkai naudoja mokslinį metodą, kad surinktų išmatuojamus, empirinius įrodymus eksperimente, susijusiame su hipoteze (dažnai teiginio „jei / tada“ forma), rezultatais, kuriais siekiama paremti arba paneigti teoriją.
„Kaip lauko biologas, mano mėgstamiausia mokslinio metodo dalis yra duomenų rinkimo srityje“, - „Live Science“ pasakojo Marimeboro koledžo biologijos profesorius Jaime'as Tanneris. "Bet tai, kas iš tikrųjų daro tą linksmumą, yra žinojimas, kad bandai atsakyti į įdomų klausimą. Taigi pirmasis žingsnis nustatant klausimus ir generuojant galimus atsakymus (hipotezes) taip pat yra labai svarbus ir yra kūrybinis procesas. Tada, kai tik surinki duomenis, paanalizuokite, ar jūsų hipotezė palaikoma, ar ne “.
Mokslinio metodo žingsniai eina maždaug taip:
- Padarykite pastebėjimą ar pastebėjimus.
- Klauskite apie pastebėjimus ir surinkite informaciją.
- Suformuokite hipotezę - preliminarų to, kas buvo pastebėta, aprašą ir remiantis šia hipoteze sudarykite prognozes.
- Patikrinkite hipotezes ir prognozes eksperimente, kurį galima atkurti.
- Išanalizuoti duomenis ir padaryti išvadas; priimti ar atmesti hipotezę arba prireikus ją pakeisti.
- Atkurkite eksperimentą tol, kol nebus stebėjimų ir teorijos neatitikimų. „Metodų ir rezultatų atkartojimas yra mano mėgstamiausias žingsnis į mokslinį metodą“, - „Live Science“ pasakojo Moshe Pritsker, buvusi Harvardo medicinos mokyklos podoktorantūros tyrinėtoja ir „JoVE“ generalinė direktorė. "Paskelbtų eksperimentų atkartojamumas yra mokslo pagrindas. Jokio atkuriamumo - jokio mokslo".
Keli pagrindiniai mokslinio metodo pagrindai:
- Remiantis Šiaurės Karolinos valstijos universitetu, hipotezė turi būti patikrinama ir klaidinga. Suklastojimas reiškia, kad turi būti galimas neigiamas atsakymas į hipotezę.
- Tyrimai turi apimti dedukcinius ir indukcinius samprotavimus. Dedukcinis samprotavimas - tai procesas, kai teisingomis prielaidomis pasinaudojama, kad padarytume logišką tikrąją išvadą, o induktyvusis samprotavimas pasirenka priešingą požiūrį.
- Eksperimentą turėtų sudaryti priklausomas kintamasis (kuris nesikeičia) ir nepriklausomas kintamasis (kuris keičiasi).
- Eksperimente turėtų būti eksperimentinė grupė ir kontrolinė grupė. Kontrolinė grupė yra tokia, su kuria lyginama eksperimentinė grupė.
Mokslinės teorijos ir įstatymai
Mokslinis metodas ir apskritai mokslas gali nusivilti. Teorija beveik niekada neįrodyta, nors kelios teorijos tampa moksliniais dėsniais. Vienas iš pavyzdžių galėtų būti energijos taupymo įstatymai, tai yra pirmasis termodinamikos dėsnis. Neurobiologė ir biologijos katedros pirmininkė dr. Linda Boland, Ričmondo universitetas, Virdžinija, „Live Science“ teigė, kad tai yra jos mėgstamiausias mokslinis įstatymas. "Tai yra tas, kuris vadovaujasi dideliais mano tyrimais apie ląstelių elektrinį aktyvumą ir kuriame teigiama, kad energijos negalima nei kurti, nei sunaikinti, o tik pakeisti savo forma. Šis įstatymas man nuolatos primena daugybę energijos rūšių", - sakė ji.
Įstatymas tik apibūdina stebėtą reiškinį, tačiau nepaaiškina, kodėl reiškinys egzistuoja ar kas jį lemia. „Moksle įstatymai yra pradinė vieta“, - teigė Peteris Coppingeris, Rose-Hulmano technologijos instituto biologijos ir biomedicinos inžinerijos docentas. "Tada mokslininkai gali užduoti klausimus" Kodėl ir kaip? "
Įstatymai paprastai laikomi be išimčių, nors kai kurie įstatymai laikui bėgant buvo modifikuoti, atlikus papildomus bandymus, buvo nustatyta neatitikimų. Tai nereiškia, kad teorijos neturi prasmės. Norint, kad hipotezė taptų teorija, turi būti atliekamas griežtas testavimas, paprastai keliose disciplinose, atliekamas atskirų mokslininkų grupių. Sakyti, kad kažkas yra „tik teorija“, yra pasauliečio terminas, nesusijęs su mokslu. Daugeliui žmonių teorija yra menkavertė. Moksle teorija yra stebėjimų ir faktų sistema, Tanner pasakojo „Live Science“.
Kai kurie dalykai, kuriuos šiandien laikome savaime suprantamais dalykais, buvo svajoti apie gryną protų galią, kiti - dėl visiško atsitiktinumo. Bet kiek jūs žinote apie daiktų kilmę? Čia mes sugalvojome viktoriną apie 15 naudingiausių pasaulyje išradimų, pradedant klijais
Viktorina: Didžiausi pasaulio išradimai
Trumpa mokslo istorija
Ankstyviausius mokslo įrodymus galima rasti priešistoriniais laikais, tokiais kaip ugnies atradimas, rato išradimas ir rašymo tobulinimas. Ankstyvosiose tabletėse yra skaitmenys ir informacija apie saulės sistemą. Tačiau laikui bėgant mokslas tapo labiau mokslinis.
1200s: Robertas Grosseteste'as sukūrė tinkamų šiuolaikinių mokslinių eksperimentų metodų pagrindus pagal Stanfordo filosofijos enciklopediją. Jo darbai apėmė principą, kad tyrimas turi būti grindžiamas išmatuojamais įrodymais, kurie patvirtinami atliekant bandymus.
1400s: Leonardo da Vinci savo užrašų knygeles pradėjo siekdamas įrodymų, kad žmogaus kūnas yra mikrokosminis. Menininkas, mokslininkas ir matematikas taip pat rinko informaciją apie optiką ir hidrodinamiką.
1500-ieji: Nikolajus Kopernikas, atradęs heliocentrizmą, sustiprino Saulės sistemos supratimą. Tai yra modelis, kuriame Žemė ir kitos planetos sukasi aplink saulę, kuri yra Saulės sistemos centras.
1600 metai: Johanesas Kepleris, remdamasis šiais stebėjimais, grindė savo planetų judėjimo dėsniais. „Galileo Gallilei“ patobulino naują išradimą - teleskopą ir panaudojo jį saulės ir planetų tyrimui. Izaokas Niutonas sukūrė savo judėjimo dėsnius, o 1600-ieji taip pat pažengė į priekį fizikos studijų srityje.
1700 metai: Benjaminas Franklinas atrado, kad žaibas yra elektrinis. Jis taip pat prisidėjo prie okeanografijos ir meteorologijos tyrimų. Chemijos supratimas taip pat vystėsi per šį šimtmetį, kai Antoine'as Lavoisier'is, pramintas šiuolaikinės chemijos tėvu, sukūrė masės išsaugojimo įstatymą.
1800-ieji: Į svarbius tikslus buvo įtraukti Alessandro Volta atradimai, susiję su elektrocheminėmis serijomis, po kurių buvo išrastas akumuliatorius. Johnas Daltonas taip pat pristatė atomų teoriją, kurioje teigiama, kad visa materija yra sudaryta iš atomų, kurie susijungia sudarydami molekules. Gregor Mendel pristatė savo paveldėjimo įstatymus, kad patobulėjo šiuolaikinis genetikos tyrimas. Vėliau šimtmetyje Wilhelmas Conradas Röntgenas atrado rentgeno spindulius, o George'o Ohmo įstatymai sudarė pagrindą suprasti, kaip panaudoti elektros krūvius.
1900-ieji: Alberto Einšteino, labiausiai žinomo už reliatyvumo teoriją, atradimai dominavo XX amžiaus pradžioje. Einšteino reliatyvumo teorija iš tikrųjų yra dvi atskiros teorijos. Jo specialioji reliatyvumo teorija, kurią jis aprašė 1905 m. Rašomame dokumente „Judančių kūnų elektrodinamika“, padarė išvadą, kad laikas turi keistis atsižvelgiant į judančio objekto greitį stebėtojo atskaitos rėmo atžvilgiu. Jo antroji bendrojo reliatyvumo teorija, kurią jis paskelbė kaip „Bendrosios reliatyvumo teorijos fondas“, išplėtė mintį, kad materija sukelia kreivę.
Medicina amžinai pasikeitė, 1952 m. Sukūrus poliomielito vakciną, kurią sukūrė Jonas Salkas. Kitais metais Jamesas Watsonas ir Francisas Crickas atrado DNR struktūrą, kuri yra dviguba spiralė, kurią sudaro bazės poros, pritvirtintos prie cukraus-fosfato stuburo, praneša JAV nacionalinė medicinos biblioteka.
2000-ieji: XXI amžiuje buvo parengtas pirmasis žmogaus genomo projektas, kuris leido geriau suprasti DNR. Tai pažengė į priekį genetikos, jos vaidmens žmogaus biologijoje tyrimui ir naudojimui kaip ligų ir kitų sutrikimų numatytojai.
