La scienza è un approccio sistematico e logico per scoprire come funzionano le cose nell’universo. È anche il corpo di conoscenza accumulato attraverso le scoperte su tutte le cose nell’universo.
La parola “scienza” deriva dalla parola latina scientia, che è conoscenza basata su dati dimostrabili e riproducibili, secondo il Dizionario Merriam-Webster. Fedele a questa definizione, la scienza mira a risultati misurabili attraverso test e analisi., La scienza si basa sui fatti, non sull’opinione o sulle preferenze. Il processo della scienza è progettato per sfidare le idee attraverso la ricerca. Un aspetto importante del processo scientifico è che si concentra solo sul mondo naturale, secondo l’Università della California. Tutto ciò che è considerato soprannaturale non rientra nella definizione della scienza.,
Il metodo scientifico
Nel condurre ricerche, gli scienziati usano il metodo scientifico per raccogliere prove empiriche misurabili in un esperimento relativo a un’ipotesi (spesso sotto forma di una dichiarazione if / then), i risultati che mirano a sostenere o contraddire una teoria.
“Come biologo sul campo, la mia parte preferita del metodo scientifico è essere sul campo a raccogliere i dati”, ha detto Jaime Tanner, professore di biologia al Marlboro College, Live Science. “Ma ciò che rende davvero divertente è sapere che stai cercando di rispondere a una domanda interessante., Quindi anche il primo passo per identificare le domande e generare possibili risposte (ipotesi) è molto importante ed è un processo creativo. Quindi, una volta raccolti i dati, li analizzi per vedere se la tua ipotesi è supportata o meno.”
I passaggi del metodo scientifico vanno in questo modo:
- Fai un’osservazione o osservazioni.
- Porre domande sulle osservazioni e raccogliere informazioni.
- Forma un’ipotesi-una descrizione provvisoria di ciò che è stato osservato e fai previsioni basate su quell’ipotesi.,
- Prova l’ipotesi e le previsioni in un esperimento che può essere riprodotto.
- Analizzare i dati e trarre conclusioni; accettare o rifiutare l’ipotesi o modificare l’ipotesi, se necessario.
- Riprodurre l’esperimento fino a quando non ci sono discrepanze tra osservazioni e teoria. “La replica di metodi e risultati è il mio passo preferito nel metodo scientifico”, ha detto Moshe Pritsker, ex ricercatore post-dottorato presso la Harvard Medical School e CEO di JoVE, Live Science. “La riproducibilità degli esperimenti pubblicati è il fondamento della scienza., Nessuna riproducibilità – nessuna scienza.”
Alcune basi chiave del metodo scientifico:
- L’ipotesi deve essere verificabile e falsificabile, secondo la North Carolina State University. Falsificabile significa che ci deve essere una possibile risposta negativa all’ipotesi.
- La ricerca deve coinvolgere il ragionamento deduttivo e il ragionamento induttivo. Il ragionamento deduttivo è il processo di utilizzo di vere premesse per raggiungere una vera conclusione logica mentre il ragionamento induttivo prende l’approccio opposto.,
- Un esperimento dovrebbe includere una variabile dipendente (che non cambia) e una variabile indipendente (che cambia).
- Un esperimento dovrebbe includere un gruppo sperimentale e un gruppo di controllo. Il gruppo di controllo è ciò che viene confrontato con il gruppo sperimentale.
Teorie e leggi scientifiche
Il metodo scientifico e la scienza in generale possono essere frustranti. Una teoria non è quasi mai provata, anche se alcune teorie diventano leggi scientifiche., Un esempio potrebbe essere le leggi di conservazione dell’energia, che è la prima legge della termodinamica. La dottoressa Linda Boland, neurobiologa e presidente del dipartimento di biologia dell’Università di Richmond, in Virginia, ha dichiarato a Live Science che questa è la sua legge scientifica preferita. “Questo è uno che guida gran parte della mia ricerca sull’attività elettrica cellulare e afferma che l’energia non può essere creata né distrutta, solo cambiata nella forma. Questa legge mi ricorda continuamente le molte forme di energia”, ha detto.,
Una legge descrive semplicemente un fenomeno osservato, ma non spiega perché il fenomeno esiste o cosa lo causa. “Nella scienza, le leggi sono un punto di partenza”, ha detto Peter Coppinger, professore associato di biologia e ingegneria biomedica presso il Rose-Hulman Institute of Technology. “Da lì, gli scienziati possono quindi porre le domande,’ Perché e come?'”
Le leggi sono generalmente considerate senza eccezioni, sebbene alcune leggi siano state modificate nel tempo dopo che ulteriori test hanno riscontrato discrepanze. Ciò non significa che le teorie non siano significative., Perché un’ipotesi diventi una teoria, devono verificarsi test rigorosi, in genere su più discipline da parte di gruppi separati di scienziati. Dire qualcosa è “solo una teoria” è il termine di un laico che non ha alcuna relazione con la scienza. Per la maggior parte delle persone una teoria è un sospetto. Nella scienza, una teoria è il quadro per osservazioni e fatti, Tanner ha detto Live Science.
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breve storia della scienza
Le prime testimonianze di scienze preistoriche, come la scoperta del fuoco, l’invenzione della ruota e sviluppo della scrittura. Le prime compresse contengono numeri e informazioni sul sistema solare. La scienza è diventata decisamente più scientifica nel tempo, tuttavia.,
1200s: Robert Grosseteste ha sviluppato il quadro per i metodi appropriati della moderna sperimentazione scientifica, secondo la Stanford Encyclopedia of Philosophy. Le sue opere includevano il principio che un’indagine deve essere basata su prove misurabili che vengono confermate attraverso test.
1400s: Leonardo da Vinci ha iniziato i suoi taccuini alla ricerca di prove che il corpo umano è microcosmico. L’artista, scienziato e matematico ha anche raccolto informazioni sull’ottica e l’idrodinamica.,
1500s: Nicolaus Copernicus ha avanzato la comprensione del sistema solare con la sua scoperta dell’eliocentrismo. Questo è un modello in cui la Terra e gli altri pianeti ruotano attorno al sole, che è il centro del sistema solare.
1600s: Johannes Kepler costruito su quelle osservazioni con le sue leggi del moto planetario. Galileo Gallilei perfezionò una nuova invenzione, il telescopio, e lo usò per studiare il sole e i pianeti. Il 1600 ha visto anche progressi nello studio della fisica come Isaac Newton ha sviluppato le sue leggi del movimento.,
1700s: Benjamin Franklin ha scoperto che il fulmine è elettrico. Ha anche contribuito allo studio dell’oceanografia e della meteorologia. Anche la comprensione della chimica si è evoluta durante questo secolo quando Antoine Lavoisier, soprannominato il padre della chimica moderna, ha sviluppato la legge di conservazione della massa.
1800: Le pietre miliari includevano le scoperte di Alessandro Volta riguardanti le serie elettrochimiche, che portarono all’invenzione della batteria. John Dalton ha anche introdotto la teoria atomica, che ha dichiarato che tutta la materia è composta da atomi che si combinano per formare molecole., La base dello studio moderno della genetica avanzata come Gregor Mendel ha svelato le sue leggi di eredità. Più tardi nel secolo, Wilhelm Conrad Röntgen scoprì i raggi X, mentre la legge di George Ohm fornì la base per capire come sfruttare le cariche elettriche.
1900: Le scoperte di Albert Einstein, che è meglio conosciuto per la sua teoria della relatività, hanno dominato l’inizio del 20 ° secolo. La teoria della relatività di Einstein è in realtà due teorie separate., La sua speciale teoria della relatività, che delineò in un articolo del 1905,” L’elettrodinamica dei corpi in movimento”, concluse che il tempo deve cambiare in base alla velocità di un oggetto in movimento rispetto al quadro di riferimento di un osservatore. La sua seconda teoria della relatività generale, che pubblicò come “The Foundation of the General Theory of Relativity”, avanzò l’idea che la materia causasse la curva dello spazio.
La medicina è cambiata per sempre con lo sviluppo del vaccino antipolio nel 1952 da Jonas Salk. L’anno seguente, James D., Watson e Francis Crick hanno scoperto la struttura del DNA, che è una doppia elica formata da coppie di basi attaccate a una spina dorsale di zucchero-fosfato, secondo la National Library of Medicine degli Stati Uniti.
2000s: Il 21 ° secolo ha visto la prima bozza del genoma umano completato, portando ad una maggiore comprensione del DNA. Questo ha avanzato lo studio della genetica, il suo ruolo nella biologia umana e il suo uso come predittore di malattie e altri disturbi.