Наука - це системний та логічний підхід до виявлення того, як працюють у Всесвіті. Це також сукупність знань, накопичених завдяки відкриттям про всі речі у Всесвіті.
Слово "наука" походить від латинського слова scientia- це знання, засновані на показаних та відтворюваних даних, згідно зі словником Merriam-Webster. Вірне цьому визначенню, наука спрямована на вимірювані результати шляхом тестування та аналізу. Наука базується на фактах, а не на думках чи уподобаннях. Процес науки призначений для виклику ідей шляхом дослідження. Одним із важливих аспектів наукового процесу є те, що він зосереджений лише на природному світі, повідомляє Каліфорнійський університет. Все, що вважається надприродним, не входить у визначення науки.
Науковий метод
Проводячи дослідження, вчені використовують науковий метод для збору вимірюваних, емпіричних доказів в експерименті, пов’язаному з гіпотезою (часто у формі твердження "if / then"), метою якої є підтримка або суперечність теорії.
"Як польовий біолог, моя улюблена частина наукового методу полягає в тому, щоб збирати дані", - розповів Live Science Хайме Таннер, професор біології в коледжі Марлборо. "Але те, що насправді цікаво, це те, що ви намагаєтесь відповісти на цікаве запитання. Отже, перший крок у визначенні питань та генеруванні можливих відповідей (гіпотез) також дуже важливий і є творчим процесом. Потім, як тільки ви збираєте дані, ви проаналізуйте це, щоб побачити, підтримується чи ні ваша гіпотеза. "
Етапи наукового методу йдуть приблизно так:
- Зробити спостереження чи спостереження.
- Задавайте питання щодо спостережень та збирайте інформацію.
- Сформуйте гіпотезу - орієнтовний опис того, що спостерігали, і зробіть прогнози на основі цієї гіпотези.
- Перевірте гіпотезу та прогнози в експерименті, який можна відтворити.
- Проаналізуйте дані та зробіть висновки; прийняти або відхилити гіпотезу або змінити гіпотезу при необхідності.
- Повторюйте експеримент, поки не буде розбіжностей між спостереженнями та теорією. "Реплікація методів та результатів - мій улюблений крок у науковому методі", - заявив Моше Пріцкер, колишній докторський науковий співробітник Гарвардської медичної школи та генеральний директор JoVE. "Відтворюваність опублікованих експериментів є основою науки. Ні відтворюваність - ні наука".
Деякі основні підґрунтя наукового методу:
- За даними Державного університету Північної Кароліни, гіпотеза повинна бути перевіреною та фальсифікованою. Фальсифікованість означає, що повинна бути можлива негативна відповідь на гіпотезу.
- Дослідження повинні включати дедуктивне міркування та індуктивне міркування. Дедуктивне міркування - це процес використання істинних передумов для досягнення логічного істинного висновку, тоді як індуктивне міркування застосовує протилежний підхід.
- Експеримент повинен включати залежну змінну (яка не змінюється) та незалежну змінну (яка змінюється).
- Експеримент повинен включати експериментальну групу та контрольну групу. Контрольна група - це порівняння експериментальної групи.
Наукові теорії та закони
Науковий метод та наука взагалі можуть бути неприємними. Теорія майже ніколи не доведена, хоча деякі теорії стають науковими законами. Одним із прикладів можуть бути закони збереження енергії, що є першим законом термодинаміки. Доктор Лінда Боланд, невробіолог та голова кафедри біології в Університеті Річмонда, штат Вірджинія, сказала Live Science, що це її улюблений науковий закон. "Це те, що керує великою частиною моїх досліджень щодо клітинної електричної активності, і в ньому йдеться про те, що енергію не можна створювати і не знищувати, а лише змінювати форму. Цей закон постійно нагадує мені про багато форм енергії", - сказала вона.
Закон просто описує спостережуване явище, але він не пояснює, чому це явище існує або що його викликає. "У науці закони - це вихідне місце", - сказав Пітер Коппінгер, доцент кафедри біології та біомедичної інженерії в Технологічному інституті Роуз-Халмана. "Звідти вчені можуть задавати питання" Чому і як? "
Закони, як правило, вважаються без винятку, хоча деякі закони були змінені з часом після подальшого тестування виявили розбіжності. Це не означає, що теорії не мають сенсу. Щоб гіпотеза стала теорією, необхідно проводити жорсткі випробування, як правило, в різних дисциплінах окремими групами вчених. Скажіть, що щось є "просто теорією" - це термін, який не має стосунку до науки. Для більшості людей теорія є передумовою. У науці теорія є основою для спостережень і фактів, сказав Таннер Live Science.
Деякі речі, які ми сьогодні сприймаємо як належне, мріяли про чисті мозкові сили, інші - за випадкових випадків. Але скільки ви знаєте про походження речей? Тут ми винайшли вікторину про 15 найкорисніших у світі винаходів - з клеїв
Вікторина: Найбільш великі винаходи світу
Коротка історія науки
Найдавніші докази науки можна знайти в доісторичні часи, такі як відкриття вогню, винахід колеса та розвиток писемності. Ранні планшети містять цифри та інформацію про Сонячну систему. Однак наука з часом стала більш науковою.
1200-х: Роберт Гроссетесте розробив основу для належних методів сучасного наукового експерименту, згідно зі Стенфордською енциклопедією філософії. Його роботи включали принцип того, що розслідування повинно ґрунтуватися на вимірюваних доказах, що підтверджуються тестуванням.
1400-ті: Леонардо да Вінчі розпочав свої зошити, шукаючи доказів того, що людський організм мікрокосмічний. Художник, вчений та математик також зібрав інформацію про оптику та гідродинаміку.
1500-х: Микола Коперник просунув розуміння Сонячної системи своїм відкриттям геліоцентризму. Це модель, в якій Земля та інші планети обертаються навколо Сонця, яке є центром Сонячної системи.
1600-ті роки: Йоганнес Кеплер будував на цих спостереженнях свої закони руху планети. Галілео Галлілей удосконалив новий винахід, телескоп, і використовував його для вивчення сонця та планет. У 1600-х роках також спостерігався прогрес у вивченні фізики, коли Ісаак Ньютон розробляв свої закони руху.
1700-ті роки: Бенджамін Франклін виявив, що блискавка електрична. Він також сприяв вивченню океанографії та метеорології. Розуміння хімії також розвивалося протягом цього століття, коли Антуан Лавуазьє, що отримав назву батька сучасної хімії, розробив закон збереження маси.
1800-ті роки: Віхи включали відкриття Алессандро Вольта щодо електрохімічних серій, що призвело до винаходу акумулятора. Джон Далтон також ввів атомну теорію, яка заявила, що вся матерія складається з атомів, які поєднуються, утворюючи молекули. Основа сучасного вивчення генетики просунулася, коли Грегор Мендель оприлюднив свої закони успадкування. Пізніше в столітті Вільгельм Конрад Рентген виявив рентгенівські промені, тоді як закон Джорджа Ома послужив основою для розуміння способів використання електричних зарядів.
1900-ті роки: Відкриття Альберта Ейнштейна, який є найбільш відомим своєю теорією відносності, домінували на початку 20 століття. Теорія відносності Ейнштейна - це фактично дві окремі теорії. Його спеціальна теорія відносності, яку він виклав у статті 1905 р. "Електродинаміка рухомих тіл", зробив висновок, що час повинен змінюватися відповідно до швидкості переміщення об'єкта відносно системи відліку спостерігача. Друга його теорія загальної відносності, яку він опублікував як «Фундація загальної теорії відносності», висунув думку про те, що матерія викликає простір кривої.
Медицина назавжди змінилася з розвитком вакцини проти поліомієліту в 1952 році Йонасом Солком. Наступного року Джеймс Д. Уотсон та Френсіс Крік виявили структуру ДНК, що представляє собою подвійну спіраль, утворену парами основ, прикріпленими до цукрово-фосфатної основи, повідомляє Національна бібліотека медицини США.
2000-ті: У 21 столітті відбувся перший проект геному людини, який призвів до більшого розуміння ДНК. Це удосконалило вивчення генетики, її ролі в біології людини та використання її як провісника захворювань та інших порушень.
