Επιστήμη
Η επιστήμη είναι αυτό που κάνουμε για να ανακαλύψουμε τον φυσικό κόσμο. Οι φυσικές επιστήμες περιλαμβάνουν τη φυσική, τη χημεία, τη βιολογία, τη γεωλογία και την αστρονομία. Η επιστήμη χρησιμοποιεί τα μαθηματικά και τη λογική, που μερικές φορές αποκαλούνται "τυπικές επιστήμες". Οι φυσικές επιστήμες κάνουν παρατηρήσεις και πειράματα. Η επιστήμη παράγει ακριβή γεγονότα, επιστημονικούς νόμους και θεωρίες. Ο όρος "επιστήμη" αναφέρεται επίσης στον μεγάλο όγκο γνώσεων που έχει βρεθεί χρησιμοποιώντας αυτή τη διαδικασία.
Η έρευνα χρησιμοποιεί την επιστημονική μέθοδο. Η επιστημονική έρευνα χρησιμοποιεί υποθέσεις που βασίζονται σε ιδέες ή προηγούμενες γνώσεις, οι οποίες μπορούν να κατηγοριοποιηθούν μέσω διαφόρων θεμάτων. Στη συνέχεια, αυτές οι υποθέσεις ελέγχονται με πειράματα.
Οι άνθρωποι που μελετούν και ερευνούν την επιστήμη και προσπαθούν να μάθουν τα πάντα γι' αυτήν ονομάζονται επιστήμονες. Οι επιστήμονες μελετούν τα πράγματα εξετάζοντάς τα πολύ προσεκτικά, μετρώντας τα και κάνοντας πειράματα και δοκιμές. Οι επιστήμονες προσπαθούν να εξηγήσουν γιατί τα πράγματα ενεργούν με τον τρόπο που ενεργούν και να προβλέψουν τι θα συμβεί.
Η κλίμακα του σύμπαντος σε αντιστοιχία με τους κλάδους της επιστήμης
Επιστημονική μέθοδος
Σήμερα, ο όρος "επιστήμη" αναφέρεται συνήθως σε έναν τρόπο αναζήτησης της γνώσης και όχι μόνο στην ίδια τη γνώση. Πρόκειται κυρίως για τα φαινόμενα του υλικού κόσμου. Τον 17ο και 18ο αιώνα οι επιστήμονες προσπάθησαν όλο και περισσότερο να διατυπώσουν τη γνώση με βάση νόμους της φύσης, όπως οι νόμοι της κίνησης του Νεύτωνα. Και κατά τη διάρκεια του 19ου αιώνα, η λέξη "επιστήμη" συνδέθηκε όλο και περισσότερο με την ίδια την επιστημονική μέθοδο, ως τρόπος μελέτης του φυσικού κόσμου, συμπεριλαμβανομένης της φυσικής, της χημείας, της γεωλογίας και της βιολογίας.
Τον 19ο αιώνα δημιουργήθηκε και ο όρος επιστήμονας από τον William Whewell. Τον εννοούσε για να διακρίνει εκείνους που αναζητούσαν τη γνώση της φύσης από εκείνους που αναζητούσαν άλλους τύπους γνώσης.
Η επιστημονική μέθοδος είναι η ονομασία που δίνεται στις μεθόδους που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να βρουν τη γνώση. Τα κύρια χαρακτηριστικά της επιστημονικής μεθόδου είναι τα εξής:
- Οι επιστήμονες εντοπίζουν ένα ερώτημα ή ένα πρόβλημα σχετικά με τη φύση. Ορισμένα προβλήματα είναι απλά, όπως "πόσα πόδια έχουν οι μύγες;" και ορισμένα είναι πολύ βαθιά, όπως "γιατί τα αντικείμενα πέφτουν στο έδαφος;".
- Στη συνέχεια, οι επιστήμονες διερευνούν το πρόβλημα. Το επεξεργάζονται, συλλέγοντας στοιχεία. Μερικές φορές το μόνο που χρειάζεται είναι να κοιτάξουν προσεκτικά.
- Ορισμένες ερωτήσεις δεν μπορούν να απαντηθούν άμεσα. Τότε οι επιστήμονες προτείνουν ιδέες και τις δοκιμάζουν. Κάνουν πειράματα και συλλέγουν δεδομένα.
- Τελικά, βρίσκουν μια καλή απάντηση στο πρόβλημα. Στη συνέχεια, το λένε στον κόσμο.
- Αργότερα, άλλοι επιστήμονες μπορεί να συμφωνήσουν ή να μη συμφωνήσουν. Μπορεί να προτείνουν άλλη απάντηση. Μπορεί να κάνουν περισσότερα πειράματα. Οτιδήποτε στην επιστήμη μπορεί να αναθεωρηθεί αν διαπιστώσουμε ότι η προηγούμενη λύση δεν ήταν αρκετά καλή.
Ένα παράδειγμα
Ένα διάσημο παράδειγμα της επιστήμης στην πράξη ήταν η αποστολή του Άρθουρ Έντινγκτον στο νησί Πρίνσιπε στην Αφρική το 1919. Πήγε εκεί για να καταγράψει τις θέσεις των άστρων γύρω από τον Ήλιο κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής έκλειψης. Η παρατήρηση των θέσεων των άστρων έδειξε ότι οι φαινομενικές θέσεις των άστρων κοντά στον Ήλιο είχαν αλλάξει. Στην πραγματικότητα, το φως που περνούσε από τον Ήλιο έλκονταν προς τον Ήλιο λόγω της βαρύτητας. Αυτό επιβεβαίωσε τις προβλέψεις του Άλμπερτ Αϊνστάιν για τον βαρυτικό φακό στη γενική θεωρία της σχετικότητας, που δημοσιεύθηκε το 1915. Οι παρατηρήσεις του Έντινγκτον θεωρήθηκαν ως η πρώτη σταθερή απόδειξη υπέρ της θεωρίας του Αϊνστάιν. Αν οι παρατηρήσεις είχαν διαφορετικό αποτέλεσμα, αυτό θα είχε μετρήσει εναντίον της θεωρίας του Αϊνστάιν και ίσως την είχε καταρρίψει (θα είχε δείξει ότι ήταν λάθος).
Πρακτικές επιπτώσεις της επιστημονικής έρευνας
Οι ανακαλύψεις στη θεμελιώδη επιστήμη μπορούν να αλλάξουν τον κόσμο. Για παράδειγμα:
| Έρευνα | Επιπτώσεις |
| Στατικός ηλεκτρισμός και μαγνητισμός (1600) | Όλες οι ηλεκτρικές συσκευές, τα δυναμό, οι σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, τα σύγχρονα ηλεκτρονικά, συμπεριλαμβανομένου του ηλεκτρικού φωτισμού, της τηλεόρασης, της ηλεκτρικής θέρμανσης, της μαγνητικής ταινίας, του μεγάφωνου, καθώς και η πυξίδα και το αλεξικέραυνο. |
| Περίθλαση (1665) | Οπτική, εξ ου και καλώδιο οπτικών ινών (1840), καλωδιακή τηλεόραση και διαδίκτυο |
| Θεωρία των μικροβίων (1700) | Υγιεινή, που οδηγεί σε μειωμένη μετάδοση μολυσματικών ασθενειών- αντισώματα, που οδηγούν σε τεχνικές διάγνωσης ασθενειών και στοχευμένες αντικαρκινικές θεραπείες. |
| Εμβολιασμός (1798) | Οδήγησε στην εξάλειψη των περισσότερων μολυσματικών ασθενειών από τις ανεπτυγμένες χώρες και στην παγκόσμια εξάλειψη της ευλογιάς. |
| Φωτοβολταϊκά (1839) | Ηλιακές κυψέλες (1883), άρα ηλιακή ενέργεια, ηλιακά ρολόγια, αριθμομηχανές και άλλες συσκευές. |
| Η παράξενη τροχιά του Ερμή (1859) και άλλες έρευνες που | Δορυφορική τεχνολογία, όπως το GPS (1973), οι δορυφορικές πλοηγήσεις και οι δορυφόροι επικοινωνιών. |
| Ραδιοκύματα (1887) | Το ραδιόφωνο έγινε γρήγορα γνωστό για τη χρήση του στη ραδιοφωνική (1906) και τηλεοπτική (1927) ψυχαγωγία. Χρησιμοποιήθηκε επίσης πολύ στους τομείς της τηλεφωνίας, των υπηρεσιών έκτακτης ανάγκης, του ραντάρ (πλοήγηση και πρόγνωση καιρού), της ιατρικής, της αστρονομίας, των ασύρματων επικοινωνιών και της δικτύωσης. Η ραδιοφωνική έρευνα οδήγησε επίσης στη χρήση των μικροκυμάτων, για τη θέρμανση και το μαγείρεμα των τροφίμων. |
| Ραδιενέργεια (1896) και αντιύλη (1932) | Θεραπεία του καρκίνου (1896), ραδιομετρική χρονολόγηση (1905), πυρηνικοί αντιδραστήρες (1942) και όπλα (1945), σαρώσεις PET (1961) και ιατρική έρευνα (με ισοτοπική σήμανση). |
| Ακτίνες Χ (1896) | Ιατρική απεικόνιση, συμπεριλαμβανομένης της αξονικής τομογραφίας |
| Κρυσταλλογραφία και κβαντομηχανική (1900) | συσκευές ημιαγωγών (1906), εξ ου και η σύγχρονη πληροφορική και οι τηλεπικοινωνίες, συμπεριλαμβανομένης της ενσωμάτωσης με ασύρματες συσκευές: το κινητό τηλέφωνο |
| Πλαστικά (1907) | Ξεκινώντας από τον βακελίτη, πολλοί τύποι τεχνητών πολυμερών για πολυάριθμες εφαρμογές στη βιομηχανία και την καθημερινή ζωή. |
| Αντιβιοτικά (δεκαετία του 1880, 1928) | Salvarsan, πενικιλίνη, δοξυκυκλίνη κ.λπ. |
| Πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός (δεκαετία του 1930) | Φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (1946), απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (1971), λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (δεκαετία 1990). |
Άλλα χαρακτηριστικά της επιστήμης
Δεν συμφωνούν όλοι απόλυτα για το πώς λειτουργεί η επιστήμη. Ορισμένοι φιλόσοφοι και επιστήμονες λένε ότι οι επιστημονικές θεωρίες γίνονται αποδεκτές μόνο προς το παρόν. Διαρκούν για όσο διάστημα αποτελούν την καλύτερη εξήγηση. Όταν οι θεωρίες δεν εξηγούν πλέον τα δεδομένα, απορρίπτονται και αντικαθίστανται. Ή, μερικές φορές, οι επιστήμονες θα βελτιώσουν μια θεωρία αντί να την απορρίψουν, ή θα συνεχίσουν να χρησιμοποιούν τη θεωρία ελπίζοντας ότι τελικά θα βελτιωθεί.
Η επιστήμη είναι ένας τρόπος για να αποκτήσουμε γνώση απορρίπτοντας ό,τι δεν είναι αληθινό.
Οι επιστήμονες πρέπει να είναι πολύ προσεκτικοί ώστε να δίνουν εξηγήσεις που ταιριάζουν καλά με αυτά που παρατηρούν και μετρούν. Ανταγωνίζονται για να δώσουν καλύτερες εξηγήσεις. Μια εξήγηση μπορεί να είναι ενδιαφέρουσα ή ευχάριστη, αλλά αν δεν συμφωνεί με αυτό που πραγματικά βλέπουν και μετρούν άλλοι επιστήμονες, θα προσπαθήσουν να βρουν μια καλύτερη εξήγηση.
Πριν από τη δημοσίευση ενός επιστημονικού άρθρου, άλλοι επιστήμονες διαβάζουν το άρθρο και αποφασίζουν αν οι εξηγήσεις βγάζουν νόημα από τα δεδομένα. Αυτό ονομάζεται αξιολόγηση από ομοτίμους. Μετά τη δημοσίευση των άρθρων, άλλοι επιστήμονες ελέγχουν επίσης αν τα ίδια πειράματα, παρατηρήσεις ή δοκιμές παράγουν ξανά τα ίδια δεδομένα. Η αξιολόγηση από ομοτίμους και η επανάληψη των πειραμάτων είναι ο μόνος τρόπος για να είμαστε σίγουροι ότι η γνώση είναι σωστή.
Η επιστήμη δημιουργεί μοντέλα της φύσης, μοντέλα του σύμπαντος και της ιατρικής. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές επιστήμες με τα δικά τους ονόματα. Ωστόσο, δεν είναι σωστό να λέμε ότι "η επιστήμη λέει" ένα πράγμα. Η επιστήμη είναι μια διαδικασία, όχι μόνο τα γεγονότα και οι κανόνες που πιστεύονται σε μια στιγμή.
Σχετικές σελίδες
- Ιστορία της επιστήμης
- Επιστημονικός τουρισμός
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η επιστήμη;
A: Η επιστήμη είναι μια διαδικασία ανακάλυψης και κατανόησης του φυσικού κόσμου μέσω παρατηρήσεων, πειραμάτων και έρευνας. Αναφέρεται επίσης στο μεγάλο σώμα γνώσεων που έχει αποκαλυφθεί με τη χρήση αυτής της διαδικασίας.
Ερ: Ποια είναι μερικά παραδείγματα φυσικών επιστημών;
Α: Οι φυσικές επιστήμες περιλαμβάνουν τη χημεία, τη βιολογία, τη γεωλογία, την αστρονομία και τη φυσική.
Ερ: Τι είναι οι "επίσημες επιστήμες";
Α: Οι τυπικές επιστήμες είναι τα μαθηματικά και η λογική που χρησιμοποιούνται στην επιστημονική έρευνα.
Ερ: Πώς λειτουργεί η επιστημονική έρευνα;
Α: Η επιστημονική έρευνα χρησιμοποιεί υποθέσεις που βασίζονται σε ιδέες ή προηγούμενες γνώσεις οι οποίες μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε διάφορα θέματα. Αυτές οι υποθέσεις ελέγχονται στη συνέχεια με πειράματα.
Ερ: Ποιος σπουδάζει την επιστήμη;
Α: Οι άνθρωποι που μελετούν και ερευνούν την επιστήμη προκειμένου να μάθουν τα πάντα γι' αυτήν ονομάζονται επιστήμονες.
Ερ: Πώς μελετούν τα πράγματα οι επιστήμονες;
Α: Οι επιστήμονες μελετούν τα πράγματα εξετάζοντάς τα πολύ προσεκτικά, μετρώντας τα, κάνοντας πειράματα και δοκιμές, προσπαθώντας να εξηγήσουν γιατί τα πράγματα ενεργούν με τον τρόπο που ενεργούν και προβλέποντας τι θα συμβεί.
