Věda je systematický a logický přístup k objevování toho, jak věci ve vesmíru fungují. Je to také soubor znalostí nahromaděný objevy o všech věcech ve vesmíru.
Slovo „věda“ je odvozeno z latinského slova scientia, což je znalost založená na prokazatelných a reprodukovatelných datech podle Merriam-Webster Dictionary. V souladu s touto definicí se věda zaměřuje na měřitelné výsledky prostřednictvím testování a analýzy. Věda je založena na skutečnosti, nikoli na názorech nebo preferencích. Proces vědy je navržen tak, aby napadal myšlenky prostřednictvím výzkumu. Jedním z důležitých aspektů vědeckého procesu je to, že se zaměřuje pouze na přírodní svět, podle University of California. Cokoliv, co je považováno za nadpřirozené, nezapadá do definice vědy.
Vědecká metoda
Při provádění výzkumu vědci používají vědeckou metodu ke shromažďování měřitelných empirických důkazů v experimentu souvisejícím s hypotézou (často ve formě prohlášení if / then), jehož cílem je podpořit nebo popřít teorii.
„Jako polní biolog je moje nejoblíbenější část vědecké metody v oblasti sběru dat,“ řekl Jaime Tanner, profesor biologie na Marlboro College, pro Live Science. „Ale to, co opravdu dělá tuto zábavu, je vědět, že se snažíte odpovědět na zajímavou otázku. Takže první krok v identifikaci otázek a generování možných odpovědí (hypotéz) je také velmi důležitý a je tvořivý proces. Poté, co shromáždíte data, analyzujte ji a zjistěte, zda je vaše hypotéza podporována nebo ne. “
Kroky vědecké metody jdou takto:
- Proveďte pozorování nebo pozorování.
- Zeptejte se na pozorování a získejte informace.
- Vytvořte hypotézu - předběžný popis toho, co bylo pozorováno, a na základě této hypotézy proveďte předpovědi.
- Otestujte hypotézu a předpovědi v experimentu, který lze reprodukovat.
- Analyzujte data a vyvozujte závěry; přijmout nebo odmítnout hypotézu nebo v případě potřeby hypotézu upravit.
- Opakujte experiment, dokud mezi pozorováním a teorií nejsou žádné rozdíly. „Replikace metod a výsledků je mým nejoblíbenějším krokem ve vědecké metodě,“ řekl Moshe Pritsker, bývalý doktorát na Harvardské lékařské fakultě a generální ředitel JoVE. "Reprodukovatelnost publikovaných experimentů je základem vědy. Žádná reprodukovatelnost - žádná věda."
Některé klíčové základy vědecké metody:
- Podle státní univerzity v Severní Karolíně musí být hypotéza testovatelná a padělaná. Falšovatelné znamená, že musí existovat možná negativní odpověď na hypotézu.
- Výzkum musí zahrnovat deduktivní zdůvodnění a induktivní zdůvodnění. Deduktivní uvažování je proces použití pravých prostor k dosažení logického pravdivého závěru, zatímco induktivní uvažování má opačný přístup.
- Experiment by měl zahrnovat závislou proměnnou (která se nemění) a nezávislou proměnnou (která se nemění).
- Experiment by měl zahrnovat experimentální skupinu a kontrolní skupinu. Kontrolní skupina je v porovnání s experimentální skupinou.
Vědecké teorie a zákony
Vědecká metoda a věda obecně mohou být frustrující. Teorie se téměř nikdy neprokáže, i když z několika teorií se stanou vědecké zákony. Jedním příkladem by byly zákony zachování energie, což je první zákon termodynamiky. Dr. Linda Boland, neurobiologička a předsedkyně oddělení biologie na University of Richmond ve Virginii, řekla Live Science, že je to její nejoblíbenější vědecké právo. „Toto je část, která vede většinu mého výzkumu buněčné elektrické aktivity a uvádí, že energie nemůže být vytvořena ani zničena, pouze změněna ve formě. Tento zákon mi neustále připomíná mnoho forem energie,“ řekla.
Zákon pouze popisuje pozorovaný jev, ale nevysvětluje, proč tento jev existuje nebo co to způsobuje. „Ve vědě jsou zákony počátečním místem,“ řekl Peter Coppinger, docent biologie a biomedicínského inženýrství na Rose-Hulman Institute of Technology. "Odtud mohou vědci položit otázky:" Proč a jak? ""
Zákony jsou obecně považovány za bez výjimky, i když některé zákony byly postupem času pozměněny po dalším testování zjištěných nesrovnalostí. To neznamená, že teorie nemají smysl. Aby se hypotéza stala teorií, musí proběhnout přísné testování, obvykle napříč více disciplínami samostatnými skupinami vědců. Říkat, že něco je „jen teorie“, je laický výraz, který nemá žádný vztah k vědě. Pro většinu lidí je teorie spousta. Ve vědě je teorií rámec pro pozorování a fakta, řekl Tanner Live Science.
Některé z věcí, které dnes považujeme za samozřejmé, byly vysněné na čistě inteligenci, jiné zcela náhodou. Ale kolik toho víte o původu věcí? Zde jsme vymysleli kvíz asi 15 nejužitečnějších vynálezů na světě z lepidel
Kvíz: Největší vynálezy na světě
Stručná historie vědy
Nejčasnější důkaz vědy lze nalézt v pravěku, jako je objev ohně, vynález kola a vývoj psaní. První tablety obsahují číslice a informace o sluneční soustavě. Věda se však postupem času stala vědeckou.
1200 s: Robert Grosseteste vyvinul rámec pro správné metody moderního vědeckého experimentování, podle Stanfordské encyklopedie filozofie. Mezi jeho práce patřila zásada, že šetření musí být založeno na měřitelných důkazech, které jsou potvrzeny testováním.
1400s: Leonardo da Vinci začal své notebooky hledáním důkazů, že lidské tělo je mikrokosmické. Umělec, vědec a matematik také shromažďoval informace o optice a hydrodynamice.
1500 s: Nicolaus Copernicus rozšířil porozumění sluneční soustavě objevem heliocentrismu. Toto je model, ve kterém se Země a další planety točí kolem Slunce, které je středem sluneční soustavy.
1600s: Johannes Kepler na těchto pozorováních stavěl svými zákony planetárního pohybu. Galileo Gallilei vylepšil nový vynález, dalekohled a použil jej ke studiu slunce a planet. 1600s také viděl pokroky ve studiu fyziky jak Isaac Newton vyvinul jeho zákony pohybu.
1700sBenjamin Franklin zjistil, že blesk je elektrický. Přispěl také ke studiu oceánografie a meteorologie. Chápání chemie se také vyvinulo během tohoto století, když Antoine Lavoisier, dabovaný otec moderní chemie, vyvinul zákon zachování hmoty.
1800s: Milníky zahrnovaly objevy Alessandra Volty týkající se elektrochemických řad, které vedly k vynálezu baterie. John Dalton také představil atomovou teorii, která uvedla, že veškerá hmota je složena z atomů, které se kombinují za vzniku molekul. Základy moderního studia genetiky pokročily, když Gregor Mendel odhalil své zákony dědičnosti. Později ve století objevil Wilhelm Conrad Röntgen rentgenové záření, zatímco zákon George Ohma poskytoval základ pro pochopení způsobu využití elektrických nábojů.
1900s: Na počátku 20. století dominovaly objevy Alberta Einsteina, který je nejlépe známý pro svou teorii relativity. Einsteinova teorie relativity je ve skutečnosti dvě oddělené teorie. Jeho zvláštní teorie relativity, kterou nastínil v dokumentu z roku 1905 „Elektrodynamika pohybujících se těl“, dospěl k závěru, že čas se musí měnit podle rychlosti pohybujícího se objektu ve vztahu k referenčnímu rámci pozorovatele. Jeho druhá teorie obecné relativity, kterou publikoval jako „Základ obecné teorie relativity“, rozšířil myšlenku, že hmota způsobuje křivku prostoru.
Medicína navždy se změnila s vývojem vakcíny proti dětské obrně v roce 1952 Jonasem Salkem. Následující rok James D. Watson a Francis Crick objevili strukturu DNA, což je dvojitá spirála tvořená dvojicemi bází připojenými k páteři cukru a fosfátu, podle Národní lékařské knihovny Spojených států.
2000s: V 21. století byl dokončen první návrh lidského genomu, což vedlo k většímu porozumění DNA. Toto pokročilo ve studiu genetiky, její role v biologii člověka a jeho použití jako prediktor nemocí a jiných poruch.
