Tiede on systemaattinen ja looginen lähestymistapa maailmankaikkeuden asioiden selvittämiseen. Se on myös tietokanta, joka on kerätty löytöihin kaikista universumin asioista.
Sana "tiede" on johdettu latinalaisesta sanasta scientia, joka on todistettavissa olevaan ja toistettavissa olevaan tietoon perustuva tieto Merriam-Webster Dictionary -sanomalehden mukaan. Tämän määritelmän mukaan tiede pyrkii mitattavissa oleviin tuloksiin testaamalla ja analysoimalla. Tiede perustuu tosiasiaan, ei mielipiteeseen tai mieltymyksiin. Tiedeprosessi on suunniteltu haastamaan ideoita tutkimuksen kautta. Yksi tärkeä tieteellisen prosessin näkökohta on, että se keskittyy vain luonnon maailmaan Kalifornian yliopiston mukaan. Kaikki, mitä pidetään yliluonnollisena, ei sovi tieteen määritelmään.
Tieteellinen menetelmä
Tutkimuksen suorittaessaan tutkijat keräävät tieteellistä menetelmää mitattavissa olevan, empiirisen näytön keräämiseksi hypoteesiin liittyvässä kokeessa (usein if / then-lausunnon muodossa), joiden tulosten tarkoituksena on tukea tai ristiriidassa teorian kanssa.
"Kenttäbiologina suosikkiosani tieteellisestä menetelmästäni on tietojen kerääminen kentällä", Marimeboro-yliopiston biologian professori Jaime Tanner kertoi Live Science: lle. "Mutta mikä todella tekee siitä hauskaa, on tietää, että yrität vastata mielenkiintoiseen kysymykseen. Joten ensimmäinen askel kysymysten tunnistamisessa ja mahdollisten vastausten (hypoteesien) luomisessa on myös erittäin tärkeä ja luova prosessi. Sitten kun keräät tietoja, analysoida se nähdäksesi tukeeko hypoteesiasi vai ei. "
Tieteellisen menetelmän vaiheet menevät noin:
- Tee havainto tai havaintoja.
- Kysy havainnoista ja kerää tietoa.
- Muodosta hypoteesi - alustava kuvaus havainnoista ja tee ennusteet tämän hypoteesin perusteella.
- Testaa hypoteesi ja ennusteet kokeessa, joka voidaan toistaa.
- Analysoi tiedot ja tee johtopäätökset; Hyväksy tai hylkää hypoteesi tai muokkaa sitä tarvittaessa.
- Toista koetta, kunnes havaintojen ja teorian välillä ei ole eroja. "Menetelmien ja tulosten jäljentäminen on suosikkini vaiheessa tieteellisessä menetelmässä", Moshe Pritsker, entinen jatkotutkija Harvardin lääketieteellisessä koulussa ja JoVE: n toimitusjohtaja, kertoi Live Sciencelle. "Julkaistujen kokeiden toistettavuus on tieteen perusta. Ei uusittavuutta - ei tiedettä."
Joitakin tieteellisen menetelmän perusteita:
- Pohjois-Carolinan osavaltion yliopiston mukaan hypoteesin on oltava testattavissa ja väärentävä. Väärentäminen tarkoittaa, että hypoteesiin on oltava mahdollinen kielteinen vastaus.
- Tutkimuksen on sisällettävä deduktiivinen päättely ja induktiivinen päättely. Deditiivinen päättely on prosessi, jossa käytetään todellisia lähtökohtia loogisen tosi johtopäätöksen tekemiseen, kun taas induktiivisessa päättelyssä käytetään päinvastaista lähestymistapaa.
- Kokeen tulisi sisältää riippuvainen muuttuja (joka ei muutu) ja riippumaton muuttuja (joka muuttuu).
- Kokeen tulisi sisältää kokeellinen ryhmä ja kontrolliryhmä. Kontrolliryhmää verrataan kokeelliseen ryhmään.
Tieteelliset teoriat ja lait
Tieteellinen menetelmä ja tiede yleensä voivat olla turhauttavia. Teoriaa ei lähes koskaan todisteta, vaikka harvoista teorioista tulee tieteellisiä lakeja. Yksi esimerkki olisi energiansäästölait, jotka ovat termodynamiikan ensimmäinen laki. Tohtori Linda Boland, neurobiologi ja biologian laitoksen puheenjohtaja Richmondin yliopistossa, Virginia, kertoi Live Sciencelle, että tämä on hänen suosikki tieteellinen laki. "Tämä on se, joka ohjaa suurta osaa solujen sähköistä aktiivisuutta koskevasta tutkimuksestani, ja siinä todetaan, että energiaa ei voida luoda eikä tuhota, vain muuttaa muodossa. Tämä laki muistuttaa minua jatkuvasti monista energian muodoista", hän sanoi.
Laki kuvaa vain havaittua ilmiötä, mutta se ei selitä miksi ilmiö on olemassa tai mikä sen aiheuttaa. "Tieteessä lait ovat lähtökohta", sanoi biologian ja lääketieteellisen tekniikan apulaisprofessori Peter Coppinger Rose-Hulmanin teknillisestä instituutista. "Sieltä tutkijat voivat sitten kysyä kysymyksiä:" Miksi ja miten? ""
Lakeja pidetään yleensä poikkeuksellisina, vaikka joitain lakeja on muutettu ajan myötä, kun lisätestauksissa on löydetty eroja. Tämä ei tarkoita, että teoriat eivät ole merkityksellisiä. Jotta hypoteesista tulisi teoria, on suoritettava tiukka testaus, yleensä eri tieteenalojen välillä, eri tutkijaryhmien toimesta. Joku sanominen on "vain teoria" on maallikon termi, jolla ei ole mitään yhteyttä tieteeseen. Useimmille teoria on aavistus. Tieteessä teoria on kehys havainnoille ja tosiasioille, Tanner kertoi Live Science: lle.
Jotkut asiat, joita pidämme itsestään selvinä, unelmoitiin puhtaasta aivovoimasta, toiset täysin onnettomuudesta. Mutta kuinka paljon tiedät asioiden alkuperästä? Täällä olemme keksineet tietokilpailun noin 15 maailman hyödyllisimmästä keksinnöstä liimoista
Tietokilpailu: Maailman suurimmat keksinnöt
Lyhyt tiedehistoria
Varhaisimmat todisteet tieteestä löytyvät esihistoriasta, kuten palon löytäminen, pyörän keksiminen ja kirjoituksen kehittäminen. Varhaiset tabletit sisältävät numeroita ja tietoa aurinkokunnasta. Tieteestä tuli kuitenkin selvästi tieteellisempi ajan myötä.
1200s: Robert Grosseteste kehitti puitteet asianmukaisille nykyajan tieteellisten kokeilujen menetelmille Stanfordin filosofian tietosanakirjan mukaan. Hänen töissään oli periaate, jonka mukaan kyselyn on perustuttava mitattavissa olevaan näyttöön, joka vahvistetaan testauksella.
1400: Leonardo da Vinci aloitti muistikirjansa tutkiessaan todisteita siitä, että ihmiskeho on mikrokosminen. Taiteilija, tutkija ja matemaatikko keräsivät myös tietoa optiikasta ja hydrodynamiikasta.
1500: Nicolaus Copernicus edisti aurinkokunnan ymmärtämistä havaitsemallaan heliosentrismin. Tämä on malli, jossa Maa ja muut planeetat pyörivät auringon ympärillä, joka on aurinkokunnan keskipiste.
1600: Johannes Kepler rakensi noille havainnoille planeetan liikettä koskevilla laeillaan. Galileo Gallilei paransi uutta keksintöä, kaukoputkea, ja käytti sitä tutkimaan aurinkoa ja planeettoja. 1600-luvulla nähtiin myös edistysaskel fysiikan tutkinnassa, kun Isaac Newton kehitti liikettä koskevia lakejaan.
1700: Benjamin Franklin huomasi salaman olevan sähköinen. Hän osallistui myös valtameren ja meteorologian tutkimukseen. Kemian ymmärtäminen kehittyi myös tämän vuosisadan aikana, kun nykyaikaisen kemian isäksi kutsuttu Antoine Lavoisier kehitti massan säilyttämistä koskevan lain.
1800: Mittapisteisiin sisältyi Alessandro Voltan löytöt sähkökemiallisista sarjoista, jotka johtivat akun keksimiseen. John Dalton esitteli myös atomiteorian, jonka mukaan kaikki aine koostuu atomista, jotka yhdistyvät muodostaen molekyylejä. Perustelu nykyaikaiselle genetiikan tutkimukselle eteni, kun Gregor Mendel julkisti perintölakejaan. Myöhemmin vuosisadalla Wilhelm Conrad Röntgen löysi röntgenkuvat, kun taas George Ohmin laki tarjosi perustan ymmärtämiseen, kuinka valua sähkölatauksia.
1900: Suhteellisuusteoriasta tunnetuimman Albert Einsteinin löytöt hallitsivat 1900-luvun alkupuolella. Einsteinin suhteellisuusteoria on oikeastaan kaksi erillistä teoriaa. Hänen erityissuhteellisuusteoriansa, jonka hän hahmotteli vuonna 1905 julkaistussa artikkelissa "Liikkuvien elinten sähköodynamiikka", pääteltiin, että ajan on muututtava liikkuvan kohteen nopeuden mukaan suhteessa tarkkailijan viitekehykseen. Hänen toinen yleisen suhteellisuusteorian teoria, jonka hän julkaisi nimellä "Suhteellisuusteorian yleisen teorian perusta", kehitti ajatusta siitä, että asia aiheuttaa tilan kaarevuuden.
Lääketiede muuttui ikuisesti, kun Jonas Salk kehitti poliorokotteen vuonna 1952. Seuraavana vuonna James D. Watson ja Francis Crick löysivät DNA: n rakenteen, joka on kaksoiskierre, jonka muodostavat emäsparit, jotka on kiinnitetty sokeri-fosfaatti runkoon, Yhdysvaltain kansallisen lääketieteellisen kirjaston mukaan.
2000-luvulla: 2000-luvulla valmistui ensimmäinen luonnos ihmisgenomista, mikä johti DNA: n ymmärtämiseen paremmin. Tämä edisti genetiikan tutkimusta, sen roolia ihmisbiologiassa ja sen käyttöä ennusteena sairauksille ja muille häiriöille.
