科學與科學方法：定義和示例

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科學是一種系統和邏輯的方法，可以發現宇宙中的事物的工作方式。它也是通過有關宇宙中所有事物的發現積累的知識體。

“科學”一詞源自拉丁語“ Scientia”，這意味著基於可證明和可重複數據的知識。Merriam-Webster詞典。忠實於這個定義，科學的目的是通過測試和分析來衡量的結果，該過程稱為科學方法。科學是基於事實，而不是意見或偏好。科學過程旨在通過研究挑戰思想。科學過程的一個重要方面是，它僅關注自然世界。加州大學伯克利分校。任何被認為是超自然現實的東西，都不適合科學的定義。

科學方法

進行研究時，科學家使用科學方法來收集可衡量的經驗證據在與一個相關的實驗中假設（通常是以if/then語句的形式）旨在支持或矛盾的科學理論。

萬寶路學院生物學教授Jaime Tanner告訴Live Science：“作為一名現場生物學家，我最喜歡的科學方法中最喜歡的部分是在收集數據的現場。” “但是真正使這個有趣的是知道您正在嘗試回答一個有趣的問題。因此，識別問題並產生可能的答案（假設）的第一步也非常重要，並且是一個創造性的過程。然後，一旦收集數據，您就會分析數據以查看您的假設是否得到支持。”

科學方法的步驟是這樣的高線學院：

進行觀察或觀察。
形成一個假設 - 對觀察到的內容的初步描述，並根據該假設做出預測。
在可以再現的實驗中測試假設和預測。
分析數據並得出結論；在必要時接受或拒絕假設或修改假設。
重現實驗，直到觀測和理論之間沒有差異為止。 “方法和結果的複制是我最喜歡的科學方法的步驟，”哈佛醫學院的前博士後研究員莫西·普利斯克（Moshe Pritsker）告訴《現場科學》。 “已發表實驗的可重複性是科學的基礎。沒有可重複性 - 沒有科學。”

科學方法的一些關鍵基礎：

該假設必須是可檢驗和偽造的。北卡羅來納州立大學。可偽造意味著該假設必須有負面答案。
研究必須涉及演繹推理和歸納推理。演繹推理是使用真實前提達到邏輯真實結論的過程，而歸納推理則使用觀察值來推斷這些觀察結果的解釋。
一個實驗應包括因變量（不變）和一個自變量（確實改變），根據加利福尼亞大學聖塔芭芭拉。
實驗應包括一個實驗組和對照組。對照組是實驗組與大不列顛。

假設，理論與法律

產生和檢驗假設的過程構成了科學方法的骨幹。當在許多實驗中確認一個想法時，它可以稱為科學理論。雖然理論為現象提供了解釋科學法根據懷卡託大學。一個例子是能源保護法則，這就是熱力學第一法那就是說，能量既不能被創造也不破壞。

法律描述了觀察到的現象，但它並不能解釋為什麼存在現像或導致它的原因。羅斯 - 霍爾曼技術學院的生物學和生物醫學工程副教授彼得·科普爾說：“在科學方面，法律是起點。” “從那裡，科學家可以問'為什麼以及如何？'”

通常認為法律是無一例外的，儘管在進一步測試發現差異後，隨著時間的推移經過了一些法律。例如，牛頓的運動定律描述了我們在宏觀世界中觀察到的一切，但它們在亞原子層面分解。

這並不意味著理論不是有意義的。為了使假設成為一種理論，科學家必須進行嚴格的測試，通常是由單獨的科學家群體在多個學科之間進行的。說某事只是一種“理論”，使“理論”的科學定義與外行人的定義混淆了。對大多數人來說，理論是一種直覺。坦納告訴《現場科學》，在科學中，理論是觀察和事實的框架。

科學的簡短歷史

最早的科學證據可以追溯到記錄的存在。早期平板電腦包含數字和有關太陽系通過使用仔細的觀察，預測和測試來得出這些預測。但是，隨著時間的流逝，科學變得更加“科學”。

1200年代：羅伯特·格羅塞特斯特（Robert Grosseteste）為現代科學實驗的正確方法開發了一個框架。斯坦福大學哲學百科全書。他的作品包括以下原則：查詢必須基於通過測試確認的可衡量證據。

1400年代：萊昂納多·達芬奇開始他的筆記本，以追求證據表明人體是微觀的。藝術家，科學家和數學家還收集了有關光學和流體動力學的信息。

1500年代：尼古拉斯·哥白尼提出了對太陽系隨著他發現的地中心主義。這是一個模型，地球和其他行星圍繞太陽的中心圍繞太陽旋轉。

1600年代：約翰·開普勒基於他的行星運動定律的觀察。伽利略·加利利（Galileo Galilei）改進了新的發明，望遠鏡，並用它來研究太陽和行星。 1600年代還看到了物理學研究的進步艾薩克·牛頓發展了他的運動定律。

1700年代：本傑明·富蘭克林（Benjamin Franklin）發現閃電是電氣的。他還為海洋學和氣象研究做出了貢獻。在本世紀，對化學的理解也隨著Antoine Lavoisier而演變，被稱為現代之父化學，制定了質量保護定律。

1800年代：里程碑包括亞歷山德羅·沃爾塔（Alessandro Volta）關於電化學系列的發現，這導致了電池的發明。約翰·道爾頓（John Dalton）還引入了原子理論，該理論表明，所有物質都是由結合形成分子的原子組成的。現代遺傳學研究的基礎是格雷戈爾·門德爾（Gregor Mendel）揭示了他的繼承定律。在本世紀晚些時候，威廉·康拉德·羅恩根（WilhelmConradRöntgen）發現了X射線，而喬治·歐姆（George Ohm）的法律為理解如何利用電荷的基礎提供了基礎。

1900年代：發現阿爾伯特·愛因斯坦他以其相對論而聞名的人，在20世紀初主導。愛因斯坦的相對論實際上是兩個獨立的理論。他在1905年的論文中概述了他的相對論特殊理論：“移動物體的電動力學，”結論時間必鬚根據移動對象相對於觀察者的參考框架的速度改變。他的第二個相對論理論，他出版為“相對論一般理論的基礎，“提出了物質導致空間彎曲的想法。

1952年，喬納斯·薩克（Jonas Salk）發展了脊髓灰質炎疫苗根據，這使美國的脊髓灰質炎發病率降低了近90％大不列顛。第二年，詹姆斯·沃森（James D. Watson）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick）發現了脫氧核糖核酸，這是一個雙螺旋，由附著在糖磷酸骨架上的鹼基對形成。國家人類基因組研究所。

2000年代：21世紀的人類基因組的初稿完成了，從而對DNA有了更大的了解。這是對遺傳學的研究，其在人類中的作用生物學並用作疾病和其他疾病的預測指標國家人類基因組研究所。