Sains adalah pendekatan yang sistematik dan logik untuk mengetahui bagaimana keadaan di alam semesta berfungsi. Ia juga merupakan badan pengetahuan yang terkumpul melalui penemuan tentang semua benda di alam semesta.
Perkataan "sains" berasal dari perkataan Latin saintis, iaitu pengetahuan berdasarkan data yang boleh dibuktikan dan boleh dihasilkan, menurut Kamus Merriam-Webster. Sejajar dengan definisi ini, sains bertujuan untuk mencapai hasil yang boleh diukur melalui ujian dan analisis. Sains berdasarkan fakta, bukan pendapat atau keutamaan. Proses sains direka untuk mencabar idea melalui penyelidikan. Satu aspek penting dalam proses saintifik adalah bahawa ia hanya memberi tumpuan kepada dunia semulajadi, menurut University of California. Apa-apa yang dianggap supernatural tidak sesuai dengan definisi sains.
Kaedah saintifik
Apabila menjalankan penyelidikan, para saintis menggunakan kaedah saintifik untuk mengumpul bukti empirikal yang boleh diukur dalam eksperimen yang berkaitan dengan hipotesis (selalunya dalam bentuk pernyataan jika / kemudian), keputusan yang bertujuan untuk menyokong atau bercanggah dengan teori.
"Sebagai ahli biologi lapangan, bahagian kegemaran saya dalam kaedah saintifik berada di lapangan mengumpulkan data," kata Jaime Tanner, seorang profesor biologi di Marlboro College, kepada Live Science. "Tetapi apa yang benar-benar membuat keseronokan adalah mengetahui bahawa anda cuba menjawab soalan yang menarik, jadi langkah pertama dalam mengenal pasti soalan-soalan dan menjana jawapan yang mungkin (hipotesis) juga sangat penting dan proses kreatif. menganalisisnya untuk melihat sama ada hipotesis anda disokong atau tidak. "
Langkah-langkah kaedah saintifik seperti ini:
- Membuat pemerhatian atau pemerhatian.
- Tanya soalan mengenai pemerhatian dan mengumpulkan maklumat.
- Bentuk hipotesis - penerangan tentatif tentang apa yang telah diperhatikan, dan membuat ramalan berdasarkan hipotesis itu.
- Uji hipotesis dan ramalan dalam eksperimen yang boleh diterbitkan semula.
- Menganalisis data dan membuat kesimpulan; menerima atau menolak hipotesis atau mengubahsuai hipotesis jika perlu.
- Mereproduksi eksperimen sehingga tidak ada percanggahan antara pemerhatian dan teori. "Replikasi kaedah dan keputusan merupakan langkah kegemaran saya dalam kaedah saintifik," kata Moshe Pritsker, seorang penyelidik pasca kedoktoran di Sekolah Perubatan Harvard dan Ketua Pegawai Eksekutif JoVE, memberitahu Live Science. "Reproduktiviti percubaan yang diterbitkan adalah asas sains. Tiada reproduktif - tiada sains."
Beberapa asas utama kepada kaedah saintifik:
- Hipotesis mesti diuji dan dipalsukan, menurut North Carolina State University. Cara falsifiable yang mesti ada kemungkinan jawapan negatif terhadap hipotesis.
- Penyelidikan mesti melibatkan penalaran deduktif dan penalaran induktif. Penalaran deduktif adalah proses menggunakan premis sejati untuk mencapai kesimpulan yang benar dan logik ketika penalaran induktif mengambil pendekatan bertentangan.
- Eksperimen perlu memasukkan pembolehubah bergantung (yang tidak berubah) dan pembolehubah bebas (yang berubah).
- Eksperimen harus termasuk kumpulan percubaan dan kumpulan kawalan. Kumpulan kawalan ialah kumpulan eksperimen berbanding.
Teori dan undang-undang saintifik
Kaedah saintifik dan sains secara amnya boleh mengecewakan. Teori hampir tidak pernah terbukti, walaupun beberapa teori menjadi undang-undang saintifik. Satu contohnya ialah undang-undang pemuliharaan tenaga, yang merupakan undang-undang termodinamik pertama. Dr. Linda Boland, ahli neurobiologi dan ketua jabatan biologi di University of Richmond, Virginia, memberitahu Live Science bahawa ini adalah undang-undang saintifik kegemarannya. "Ini adalah salah satu yang memandu sebahagian besar penyelidikan saya mengenai aktiviti elektrik selular dan ia menyatakan bahawa tenaga tidak boleh dicipta dan dimusnahkan, hanya berubah bentuk. Undang-undang ini secara berterusan mengingatkan saya kepada pelbagai bentuk tenaga," katanya.
Undang-undang hanya menggambarkan fenomena yang diperhatikan, tetapi ia tidak menjelaskan mengapa fenomena wujud atau apa yang menyebabkannya. "Dalam sains, undang-undang adalah tempat permulaan," kata Peter Coppinger, profesor biologi dan kejuruteraan bioperubatan di Institut Teknologi Rose-Hulman. "Dari sana, saintis kemudian boleh bertanya soalan, 'Kenapa dan bagaimana?'"
Undang-undang umumnya dianggap tanpa pengecualian, walaupun beberapa undang-undang telah diubah suai dari masa ke masa selepas ujian selanjutnya mendapati percanggahan. Ini tidak bermakna teori tidak bermakna. Untuk hipotesis untuk menjadi teori, ujian yang ketat mesti berlaku, biasanya merentas pelbagai disiplin oleh kumpulan saintis yang berasingan. Mengatakan sesuatu "hanya teori" adalah istilah orang awam yang tidak mempunyai hubungan dengan sains. Kepada kebanyakan orang teori adalah firasat. Dalam sains, teori adalah rangka pemerhatian dan fakta, Tanner memberitahu Live Science.
Beberapa perkara yang kita ambil untuk hari ini telah bermimpi di otak murni, yang lain dengan kemalangan total. Tetapi berapa banyak yang anda tahu tentang asal-usul perkara? Di sini, kami telah mencipta kuiz tentang 15 ciptaan yang paling berguna di dunia, dari pelekat
Kuiz: Penciptaan Terbesar di Dunia
Sejarah ringkas sains
Bukti sains paling awal dapat ditemui dalam zaman prasejarah, seperti penemuan api, penciptaan roda dan perkembangan tulisan. Tablet awal mengandungi angka dan maklumat mengenai sistem solar. Walau bagaimanapun, sains menjadi lebih saintifik dari masa ke masa.
1200s: Robert Grosseteste mengembangkan rangka kerja untuk kaedah percubaan saintifik moden, menurut Stanford Encyclopedia of Philosophy. Karya-karyanya termasuk prinsip bahawa siasatan mestilah berasaskan bukti yang dapat diukur yang disahkan melalui ujian.
1400s: Leonardo da Vinci memulakan notebooknya dalam usaha mencari bukti bahawa tubuh manusia adalah mikroskopik. Artis, saintis dan ahli matematik juga mengumpulkan maklumat mengenai optik dan hidrodinamik.
1500s: Nicolaus Copernicus meningkatkan pemahaman tentang sistem solar dengan penemuan heliocentrismnya. Ini adalah model di mana Bumi dan planet-planet lain berputar di sekitar matahari, yang merupakan pusat sistem suria.
1600-an: Johannes Kepler membina pemerhatian dengan undang-undang pergerakan planetnya. Galileo Gallilei bertambah baik pada ciptaan baru, teleskop, dan menggunakannya untuk mempelajari matahari dan planet. Tahun 1600-an juga menyaksikan kemajuan dalam kajian fizik sebagai Isaac Newton mengembangkan undang-undang gerakannya.
1700s: Benjamin Franklin mendapati bahawa kilat adalah elektrik. Beliau juga menyumbang kepada kajian oseanografi dan meteorologi. Pengertian kimia juga berkembang pada abad ini sebagai Antoine Lavoisier, yang digelar bapa kimia moden, membangunkan undang-undang pemuliharaan massa.
1800an: Pencapaian termasuk penemuan Alessandro Volta mengenai siri elektrokimia, yang membawa kepada penciptaan bateri. John Dalton juga memperkenalkan teori atom, yang menyatakan bahawa semua benda terdiri daripada atom-atom yang bergabung untuk membentuk molekul. Asas kajian moden genetik maju sebagai Gregor Mendel meluncurkan undang-undang warisannya. Kemudian pada abad itu, Wilhelm Conrad Röntgen menemui sinar-X, manakala undang-undang George Ohm memberikan asas untuk memahami cara memanfaatkan caj elektrik.
1900-an: Penemuan Albert Einstein, yang paling terkenal dengan teori relativiti, menguasai permulaan abad ke-20. Teori relativiti Einstein sebenarnya adalah dua teori berasingan. Teori relativiti khas beliau, yang digariskan dalam karya 1905, "Electrodynamics of Moving Bodies," menyimpulkan bahawa masa mesti berubah mengikut kelajuan objek bergerak relatif terhadap kerangka rujukan seorang pemerhati. Teori relativiti umum yang kedua, yang diterbitkannya sebagai "Yayasan Teori Relatif Umum," maju idea bahawa perkara menyebabkan ruang melengkung.
Perubatan sentiasa berubah dengan perkembangan vaksin polio pada tahun 1952 oleh Jonas Salk. Pada tahun berikutnya, James D. Watson dan Francis Crick menemui struktur DNA, iaitu helix berganda yang terbentuk oleh pasangan asas yang dipasang pada tulang belakang gula-fosfat, menurut Perpustakaan Perubatan Negara Amerika Syarikat.
2000s: Abad ke-21 menyaksikan draf pertama genom manusia selesai, membawa kepada pemahaman yang lebih mendalam mengenai DNA. Ini meneliti kajian genetik, peranannya dalam biologi manusia dan penggunaannya sebagai peramal penyakit dan gangguan lain.
