Teadus on süsteemne ja loogiline lähenemine universumi asjade toimimise avastamiseks. See on ka teadmiste kogu, mis on kogutud avastuste kaudu kõigi universumis olevate asjade kohta.
Sõna "teadus" on tuletatud ladinakeelsest sõnast scientia, mis on Merriam-Websteri sõnaraamatu kohaselt tõestatavatel ja reprodutseeritavatel andmetel põhinevad teadmised. Selle määratluse kohaselt on teaduse eesmärk testide ja analüüside abil mõõdetavad tulemused. Teadus põhineb faktil, mitte arvamusel ega eelistustel. Teadusprotsess on mõeldud ideede vaidlustamiseks teadusuuringute kaudu. California ülikooli andmetel on teadusprotsessi üks oluline aspekt see, et see keskendub ainult loodusmaailmale. Kõik, mida peetakse üleloomulikuks, ei sobi teaduse määratluse alla.
Teaduslik meetod
Teadusuuringute läbiviimisel kasutavad teadlased teaduslikku meetodit mõõdetavate, empiiriliste tõendite kogumiseks hüpoteesiga seotud eksperimendis (sageli juhul, kui see on siis / siis avaldus), tulemuste eesmärk on teooriat toetada või vastuollu tuua.
"Põldbioloogina on minu lemmik osa teaduslikust meetodist andmete kogumine," rääkis Marlboro kolledži bioloogiaprofessor Jaime Tanner Live Science'ile. "Kuid see, mis seda lõbu tegelikult teeb, on teadmine, et proovite vastata huvitavale küsimusele. Seega on ka esimene samm küsimuste väljaselgitamisel ja võimalike vastuste (hüpoteeside) genereerimisel väga oluline ning see on loominguline protsess. Kui olete kord andmeid kogunud, analüüsige seda, et näha, kas teie hüpoteesi toetatakse või mitte. "
Teadusliku meetodi etapid käivad umbes nii:
- Tehke vaatlus või tähelepanekud.
- Esitage vaatluste kohta küsimusi ja koguge teavet.
- Moodustage hüpotees - esialgne kirjeldus täheldatu kohta ja tehke selle hüpoteesi põhjal ennustused.
- Testige hüpoteesi ja ennustusi reprodutseeritavas eksperimendis.
- Analüüsida andmeid ja teha järeldusi; hüpoteesi aktsepteerida või tagasi lükata või vajadusel hüpoteesi muuta.
- Korrake katset seni, kuni vaatluste ja teooria vahel pole erinevusi. "Meetodite ja tulemuste paljundamine on minu lemmik samm teaduslikus meetodis," rääkis Moshe Pritsker, Harvardi meditsiinikooli endine järeldoktor ja JoVE tegevjuht Live Science'ile. "Avaldatud katsete reprodutseeritavus on teaduse alus. Reprodutseeritavus puudub - teadus pole."
Mõned teadusliku meetodi põhialused:
- Põhja-Carolina osariigi ülikooli andmetel peab hüpotees olema kontrollitav ja võltsitav. Võltsimine tähendab, et hüpoteesile peab olema võimalik eitav vastus.
- Uurimistöö peab hõlmama deduktiivseid ja induktiivseid põhjendusi. Dedukatiivne arutluskäik on protsess, mille käigus kasutatakse tõeseid ruume loogilise tõese järelduseni jõudmiseks, induktiivsetel mõttekäikudel aga vastupidine lähenemisviis.
- Katse peaks hõlmama sõltuvat muutujat (mis ei muutu) ja sõltumatut muutujat (mis muutub).
- Katse peaks hõlmama katserühma ja kontrollrühma. Kontrollrühmaga võrreldakse katserühma.
Teaduslikud teooriad ja seadused
Teaduslik meetod ja teadus üldiselt võivad olla pettumust valmistavad. Teooriat ei tõestata peaaegu kunagi, kuigi vähestest teooriatest saavad teaduslikud seadused. Üks näide oleks energia säästmise seadused, mis on termodünaamika esimene seadus. Virginia Richmondi ülikooli neurobioloog ja bioloogiaosakonna juhataja dr Linda Boland ütles Live Science'ile, et see on tema lemmikteadus. "See on see, mis suunab suurt osa minu uurimistööst raku elektrilise aktiivsuse kohta ja selles öeldakse, et energiat ei saa luua ega hävitada, vaid ainult muuta seda vormi. See seadus tuletab mulle pidevalt meelde mitmesuguseid energiavorme," ütles ta.
Seadus kirjeldab lihtsalt täheldatud nähtust, kuid see ei selgita, miks nähtus eksisteerib või mis selle põhjustab. "Teaduses on seadused lähtekohaks," ütles Rose-Hulmani tehnoloogiainstituudi bioloogia ja biomeditsiinitehnika dotsent Peter Coppinger. "Sealt edasi saavad teadlased esitada küsimusi:" Miks ja kuidas? ""
Seadusi peetakse üldjuhul erandituks, kuigi mõnda seadust on aja jooksul muudetud pärast täiendavate katsete käigus lahknevuste avastamist. See ei tähenda, et teooriad poleks sisukad. Hüpoteesist saab teooria. Selleks, et hüpotees muutuks teooriaks, peab toimuma range testimine, tavaliselt mitme teadusharu kaudu eraldi teadlaste rühmade poolt. Millegi ütlemine on "lihtsalt teooria" on võhiku mõiste, millel pole teadusega mingit seost. Enamiku inimeste jaoks on teooria nõme. Teaduses on vaatluste ja faktide raamistik teooria, rääkis Tanner Live Science'ile.
Mõnedest asjadest, mida me täna iseenesestmõistetavaks peame, unistati puhtast ajujõust, teistest täiesti juhuslikult. Kuid kui palju te teate asjade päritolu kohta? Oleme siin leiutanud viktoriini umbes 15 maailma kõige kasulikuma leiutise kohta, alates liimidest
Viktoriin: maailma suurimad leiutised
Lühike teaduse ajalugu
Varaseimad tõendid teaduse kohta on leitavad eelajaloolistest aegadest, näiteks tule avastamine, ratta leiutamine ja kirjutamise arendamine. Varased tabletid sisaldavad numbreid ja teavet päikesesüsteemi kohta. Aja jooksul muutus teadus otsustavalt teaduslikumaks.
1200 s: Robert Grosseteste töötas välja Stanfordi filosoofia entsüklopeedia kohaselt moodsa teadusliku eksperimenteerimise sobivate meetodite raamistiku. Tema teoste hulgas oli põhimõte, et järelepärimine peab põhinema mõõdetavatel tõenditel, mida kinnitatakse katsetamise teel.
1400-ndad: Leonardo da Vinci alustas märkmike otsimist tõendite saamiseks, et inimkeha on mikrokosmiline. Kunstnik, teadlane ja matemaatik kogus ka teavet optika ja hüdrodünaamika kohta.
1500ndad: Nicolaus Copernicus edendas päikesesüsteemi mõistmist, avastades heliotsentrismi. See on mudel, milles Maa ja teised planeedid pöörlevad ümber päikese, mis on Päikesesüsteemi keskpunkt.
1600-ndad: Johannes Kepler tugines neile tähelepanekutele oma planeetide liikumise seadustega. Galileo Gallilei täiustas uut leiutist - teleskoopi - ning kasutas seda päikese ja planeetide uurimiseks. 1600. aastatel tehti edusamme ka füüsika uurimisel, kuna Isaac Newton töötas välja oma liikumisseadused.
1700-ndad: Benjamin Franklin avastas, et välk on elektriline. Samuti aitas ta kaasa okeanograafia ja meteoroloogia uurimisele. Arusaam keemiast arenes ka sellel sajandil, kui Antoine Lavoisier, kes oli nimetatud kaasaegse keemia isaks, töötas välja massi säilitamise seaduse.
1800-ndad: Verstapostid sisaldasid Alessandro Volta avastusi elektrokeemiliste seeriate osas, mis viisid aku leiutamiseni. John Dalton tutvustas ka aatomiteooriat, milles väideti, et kogu aine koosneb aatomitest, mis ühinevad molekulide moodustamiseks. Kaasaegse geneetika uurimise alus arenes edasi, kui Gregor Mendel avalikustas oma pärimisseadused. Hiljem sajandil avastas Wilhelm Conrad Röntgen röntgenikiirte, samas kui George Ohmi seadus andis aluse elektrilaengute rakendamiseks.
1900ndad: Relatiivsusteooria poolest kõige paremini tuntud Albert Einsteini avastused domineerisid 20. sajandi alguses. Einsteini relatiivsusteooria on tegelikult kaks eraldi teooriat. Tema spetsiaalsest relatiivsusteooriast, mille ta kirjeldas 1905. aasta artiklis "Liikuvate kehade elektrodünaamika", jõuti järeldusele, et aeg peab muutuma vastavalt liikuva objekti kiirusele vaatleja vaateraami suhtes. Tema teine üldrelatiivsusteooria, mille ta avaldas pealkirjaga "Relatiivsusteooria üldteooria alus", arendas edasi ideed, et mateeria põhjustab ruumi kõverdamist.
Meditsiin muutus igavesti koos lastehalvatuse vaktsiini väljatöötamisega 1952. aastal Jonas Salki poolt. Järgmisel aastal avastasid James D. Watson ja Francis Crick DNA struktuuri, mis on Ameerika Ühendriikide Rahvusraamatukogu andmetel suhkru-fosfaadi selgroole kinnitatud aluspaaride moodustatud kahekordne spiraal.
2000ndad: 21. sajandil valmis esimene genoomi mustand, mis viis DNA parema mõistmiseni. See edendas geneetika uurimist, selle rolli inimese bioloogias ning kasutamist haiguste ja muude häirete ennustajana.
