Wetenschap is een systematische en logische benadering om te ontdekken hoe dingen in het universum werken. Het is ook de verzameling kennis die is verzameld door de ontdekkingen over alle dingen in het universum.
Het woord "wetenschap" is afgeleid van het Latijnse woord scientia, wat kennis is gebaseerd op aantoonbare en reproduceerbare gegevens, volgens de Merriam-Webster Dictionary. Trouw aan deze definitie streeft de wetenschap naar meetbare resultaten door middel van testen en analyse. Wetenschap is gebaseerd op feiten, niet op meningen of voorkeuren. Het wetenschappelijke proces is ontworpen om ideeën uit te dagen door middel van onderzoek. Een belangrijk aspect van het wetenschappelijke proces is dat het volgens de University of California alleen gericht is op de natuurlijke wereld. Alles wat als bovennatuurlijk wordt beschouwd, past niet in de definitie van wetenschap.
De wetenschappelijke methode
Bij het uitvoeren van onderzoek gebruiken wetenschappers de wetenschappelijke methode om meetbaar, empirisch bewijs te verzamelen in een experiment met betrekking tot een hypothese (vaak in de vorm van een if / then-verklaring), met als doel een theorie te ondersteunen of tegenspreken.
"Als veldbioloog is mijn favoriete onderdeel van de wetenschappelijke methode het verzamelen van gegevens in het veld," vertelde Jaime Tanner, een professor in de biologie aan het Marlboro College, aan WordsSideKick.com. "Maar wat het echt leuk maakt, is te weten dat je een interessante vraag probeert te beantwoorden. Dus de eerste stap bij het identificeren van vragen en het genereren van mogelijke antwoorden (hypothesen) is ook erg belangrijk en is een creatief proces. Als je eenmaal de gegevens hebt verzameld, analyseer het om te zien of uw hypothese wordt ondersteund of niet. '
De stappen van de wetenschappelijke methode gaan ongeveer als volgt:
- Maak een observatie of observaties.
- Stel vragen over de observaties en verzamel informatie.
- Vorm een hypothese - een voorlopige beschrijving van wat er is waargenomen en maak voorspellingen op basis van die hypothese.
- Test de hypothese en voorspellingen in een experiment dat kan worden gereproduceerd.
- Analyseer de gegevens en trek conclusies; accepteer of verwerp de hypothese of pas de hypothese indien nodig aan.
- Reproduceer het experiment totdat er geen verschillen meer zijn tussen waarnemingen en theorie. "Replicatie van methoden en resultaten is mijn favoriete stap in de wetenschappelijke methode", vertelde Moshe Pritsker, voormalig postdoctoraal onderzoeker aan de Harvard Medical School en CEO van JoVE, aan WordsSideKick.com. 'De reproduceerbaarheid van gepubliceerde experimenten is het fundament van de wetenschap. Geen reproduceerbaarheid - geen wetenschap.'
Enkele belangrijke onderbouwingen van de wetenschappelijke methode:
- De hypothese moet toetsbaar en falsifieerbaar zijn, volgens de North Carolina State University. Vervalsbaar betekent dat er een mogelijk negatief antwoord op de hypothese moet zijn.
- Onderzoek moet deductief redeneren en inductief redeneren omvatten. Deductief redeneren is het proces waarbij ware premissen worden gebruikt om tot een logische ware conclusie te komen, terwijl inductief redeneren de tegenovergestelde benadering volgt.
- Een experiment moet een afhankelijke variabele bevatten (die niet verandert) en een onafhankelijke variabele (die wel verandert).
- Een experiment moet een experimentele groep en een controlegroep bevatten. De controlegroep is waarmee de experimentele groep wordt vergeleken.
Wetenschappelijke theorieën en wetten
De wetenschappelijke methode en de wetenschap in het algemeen kunnen frustrerend zijn. Een theorie is bijna nooit bewezen, hoewel enkele theorieën wel wetenschappelijke wetten worden. Een voorbeeld zijn de wetten voor energiebesparing, de eerste wet van de thermodynamica. Dr. Linda Boland, een neurobioloog en voorzitter van de afdeling biologie aan de Universiteit van Richmond, Virginia, vertelde WordsSideKick.com dat dit haar favoriete wetenschappelijke wet is. 'Dit is een leidraad voor veel van mijn onderzoek naar cellulaire elektrische activiteit en het stelt dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, maar alleen in vorm kan worden veranderd. Deze wet herinnert me voortdurend aan de vele vormen van energie', zei ze.
Een wet beschrijft alleen een waargenomen fenomeen, maar het verklaart niet waarom het fenomeen bestaat of wat het veroorzaakt. "In de wetenschap zijn wetten een startpunt", zegt Peter Coppinger, universitair hoofddocent biologie en biomedische technologie aan het Rose-Hulman Institute of Technology. 'Van daaruit kunnen wetenschappers dan de vragen stellen:' Waarom en hoe? ''
Wetten worden over het algemeen als uitzonderlijk beschouwd, hoewel sommige wetten in de loop van de tijd zijn gewijzigd nadat verdere tests discrepanties ontdekten. Dit betekent niet dat theorieën niet zinvol zijn. Om een hypothese een theorie te laten worden, moeten rigoureuze tests plaatsvinden, meestal in meerdere disciplines door afzonderlijke groepen wetenschappers. Iets zeggen is 'slechts een theorie' is een term voor leken die geen verband houdt met wetenschap. Voor de meeste mensen is een theorie een voorgevoel. In de wetenschap is een theorie het raamwerk voor observaties en feiten, vertelde Tanner aan WordsSideKick.com.
Sommige dingen die we vandaag als vanzelfsprekend beschouwen, zijn bedacht op pure denkkracht, andere door een totaal ongeluk. Maar hoeveel weet u precies over de oorsprong van de dingen? Hier hebben we een quiz bedacht over 15 van 's werelds meest bruikbare uitvindingen, van lijmen
Quiz: 's werelds grootste uitvindingen
Een korte geschiedenis van de wetenschap
Het vroegste bewijs van wetenschap is te vinden in de prehistorie, zoals de ontdekking van vuur, de uitvinding van het wiel en de ontwikkeling van het schrijven. Vroege tablets bevatten cijfers en informatie over het zonnestelsel. De wetenschap werd echter in de loop van de tijd beslist wetenschappelijker.
1200s: Robert Grosseteste ontwikkelde het raamwerk voor de juiste methoden van moderne wetenschappelijke experimenten, volgens de Stanford Encyclopedia of Philosophy. Zijn werken omvatten het principe dat een onderzoek moet worden gebaseerd op meetbaar bewijs dat wordt bevestigd door testen.
1400s: Leonardo da Vinci begon zijn notitieboekjes om te bewijzen dat het menselijk lichaam microkosmisch is. De kunstenaar, wetenschapper en wiskundige verzamelde ook informatie over optica en hydrodynamica.
1500s: Nicolaus Copernicus bevorderde het begrip van het zonnestelsel met zijn ontdekking van heliocentrisme. Dit is een model waarin de aarde en de andere planeten rond de zon draaien, het middelpunt van het zonnestelsel.
1600s: Johannes Kepler bouwde voort op die waarnemingen met zijn wetten van planetaire beweging. Galileo Gallilei verbeterde een nieuwe uitvinding, de telescoop, en gebruikte deze om de zon en planeten te bestuderen. De jaren 1600 zagen ook vooruitgang in de studie van de natuurkunde toen Isaac Newton zijn bewegingswetten ontwikkelde.
1700s: Benjamin Franklin ontdekte dat bliksem elektrisch is. Hij heeft ook bijgedragen aan de studie van oceanografie en meteorologie. Het begrip van chemie ontwikkelde zich ook in deze eeuw toen Antoine Lavoisier, de vader van de moderne chemie genoemd, de wet van behoud van massa ontwikkelde.
1800s: Mijlpalen waren de ontdekkingen van Alessandro Volta met betrekking tot elektrochemische series, die leidden tot de uitvinding van de batterij. John Dalton introduceerde ook de atoomtheorie, die stelde dat alle materie is samengesteld uit atomen die combineren om moleculen te vormen. De basis van de moderne genetica-studie ging vooruit toen Gregor Mendel zijn erfelijkheidswetten onthulde. Later in de eeuw ontdekte Wilhelm Conrad Röntgen röntgenstralen, terwijl de wet van George Ohm de basis vormde om te begrijpen hoe elektrische ladingen kunnen worden gebruikt.
1900: De ontdekkingen van Albert Einstein, die vooral bekend staat om zijn relativiteitstheorie, domineerden het begin van de 20e eeuw. Einsteins relativiteitstheorie bestaat eigenlijk uit twee afzonderlijke theorieën. Zijn speciale relativiteitstheorie, die hij schetste in een paper uit 1905, "The Electrodynamics of Moving Bodies", concludeerde dat de tijd moet veranderen afhankelijk van de snelheid van een bewegend object ten opzichte van het referentiekader van een waarnemer. Zijn tweede theorie van algemene relativiteitstheorie, die hij publiceerde als 'De basis van de algemene relativiteitstheorie', bracht het idee naar voren dat materie ervoor zorgt dat ruimte kromt.
De geneeskunde veranderde voor altijd met de ontwikkeling van het poliovaccin in 1952 door Jonas Salk. Het jaar daarop ontdekten James D. Watson en Francis Crick de structuur van DNA, een dubbele helix gevormd door basenparen die zijn vastgemaakt aan een suikerfosfaatruggengraat, volgens de Amerikaanse National Library of Medicine.
Jaren 2000: In de 21e eeuw werd de eerste versie van het menselijk genoom voltooid, wat leidde tot een beter begrip van DNA. Dit bevorderde de studie van de genetica, haar rol in de menselijke biologie en het gebruik ervan als voorspeller van ziekten en andere aandoeningen.
