Tudomány
A tudomány az, amivel a természeti világ megismerésére törekszünk. A természettudományok közé tartozik a fizika, a kémia, a biológia, a geológia és a csillagászat. A tudomány a matematikát és a logikát használja, amelyeket néha "formális tudományoknak" neveznek. A természettudományok megfigyeléseket és kísérleteket végeznek. A tudomány pontos tényeket, tudományos törvényeket és elméleteket állít elő. A "tudomány" arra a nagy mennyiségű tudásra is utal, amelyet ennek az eljárásnak a segítségével találtak meg.
A kutatás a tudományos módszert alkalmazza. A tudományos kutatás az elképzeléseken vagy korábbi ismereteken alapuló hipotéziseket használ, amelyek különböző témákon keresztül kategorizálhatók. Ezután ezeket a hipotéziseket kísérletekkel tesztelik.
Azokat az embereket, akik tanulmányozzák és kutatják a tudományt, és megpróbálnak mindent megtudni róla, tudósoknak nevezik. A tudósok úgy tanulmányozzák a dolgokat, hogy nagyon alaposan megvizsgálják őket, méréseket végeznek, kísérleteket és teszteket végeznek. A tudósok megpróbálják megmagyarázni, hogy a dolgok miért viselkednek úgy, ahogyan viselkednek, és megjósolni, hogy mi fog történni.
A világegyetem léptéke a tudományágakhoz viszonyítva
Tudományos módszer
Ma a "tudomány" általában a tudás megszerzésének módjára utal, nem pedig magára a tudásra. Elsősorban az anyagi világ jelenségeiről szól. A 17. és 18. században a tudósok egyre inkább a természet törvényei, például Newton mozgástörvényei alapján igyekeztek megfogalmazni az ismereteket. A 19. század folyamán pedig a "tudomány" szó egyre inkább magához a tudományos módszerhez társult, mint a természeti világ tanulmányozásának módjához, beleértve a fizikát, a kémiát, a geológiát és a biológiát.
A tudós kifejezést is a 19. században alkotta meg William Whewell. Azért használta, hogy megkülönböztesse azokat, akik a természet megismerésére törekedtek, azoktól, akik másfajta ismereteket kerestek.
A tudományos módszer a tudósok által a tudás megszerzésére használt módszerek elnevezése. A tudományos módszer fő jellemzői a következők:
- A tudósok azonosítanak egy kérdést vagy problémát a természettel kapcsolatban. Vannak egyszerű problémák, mint például "hány lába van a legyeknek?", és vannak nagyon mélyrehatóak, mint például "miért esnek a tárgyak a földre?".
- Ezután a tudósok megvizsgálják a problémát. Dolgoznak rajta, tényeket gyűjtenek. Néha elég csak alaposan körülnézni.
- Néhány kérdésre nem lehet közvetlenül válaszolni. Ilyenkor a tudósok ötleteket javasolnak, és kipróbálják azokat. Kísérleteket végeznek és adatokat gyűjtenek.
- Végül kitalálják, hogy szerintük mi a jó válasz a problémára. Aztán elmondják az embereknek.
- Később más tudósok egyetértenek vagy nem értenek egyet. Más választ javasolhatnak. Lehet, hogy további kísérleteket végeznek. A tudományban bármit át lehet dolgozni, ha kiderül, hogy az előző megoldás nem volt elég jó.
Egy példa
A tudomány működésének híres példája volt az Arthur Eddington által vezetett expedíció az afrikai Principe-szigetre 1919-ben. Azért ment oda, hogy egy napfogyatkozás idején feljegyezze a csillagok helyzetét a Nap körül. A csillagok helyzetének megfigyelése során kiderült, hogy a Naphoz közeli látszólagos csillagpozíciók megváltoztak. A Nap mellett elhaladó fényt ugyanis a gravitáció a Nap felé húzta. Ez megerősítette Albert Einstein 1915-ben publikált általános relativitáselméletében a gravitációs lencsézésre vonatkozó előrejelzéseit. Eddington megfigyeléseit tekintették az első szilárd bizonyítéknak Einstein elméletének alátámasztására. Ha a megfigyelések más eredményt hoztak volna, az Einstein elmélete ellen számított volna, és talán megcáfolta volna azt (megmutatta volna, hogy téves).
A tudományos kutatás gyakorlati hatásai
Az alaptudományok felfedezései világmegváltóak lehetnek. Például:
| Kutatás | Hatás |
| Statikus elektromosság és mágnesesség (1600) | Minden elektromos készülék, dinamók, elektromos erőművek, modern elektronika, beleértve az elektromos világítást, televíziót, elektromos fűtést, mágnesszalagot, hangszórót, valamint az iránytűt és a villámhárítót. |
| Diffrakció (1665) | Optika, így az optikai kábel (1840-es évek), kábeltévé és internet. |
| Csíraelmélet (1700) | Higiénia, amely a fertőző betegségek átvitelének csökkenéséhez vezet; antitestek, amelyek a betegségek diagnosztizálására és a célzott rákellenes terápiákhoz vezetnek. |
| Oltás (1798) | A legtöbb fertőző betegség felszámolásához vezetett a fejlett országokban és a himlő világméretű felszámolásához. |
| Fotovoltaika (1839) | Napelemek (1883), ezért napenergia, napenergiával működő órák, számológépek és egyéb eszközök. |
| A Merkúr különös pályája (1859) és más kutatások, amelyek | Műhold-alapú technológia, például GPS (1973), navigációs és kommunikációs műholdak. |
| Rádióhullámok (1887) | A rádió hamar ismertté vált a rádiózás (1906) és a televíziós (1927) szórakoztatásban. Emellett a telefonálás, a segélyhívó szolgálatok, a radar (navigáció és időjárás-előrejelzés), az orvostudomány, a csillagászat, a vezeték nélküli kommunikáció és a hálózatépítés területén is sokat használták. A rádiókutatás vezetett a mikrohullámok használatához is, az ételek melegítéséhez és főzéséhez. |
| Radioaktivitás (1896) és antianyag (1932) | Rákkezelés (1896), radiometrikus kormeghatározás (1905), atomreaktorok (1942) és fegyverek (1945), PET-szkennelés (1961), orvosi kutatás (izotópos jelöléssel). |
| Röntgensugarak (1896) | Orvosi képalkotás, beleértve a számítógépes tomográfiát |
| Kristallográfia és kvantummechanika (1900) | Félvezető eszközök (1906), így a modern számítástechnika és távközlés, beleértve a vezeték nélküli eszközökkel való integrációt: a mobiltelefonok. |
| Műanyagok (1907) | A bakelitből kiindulva sokféle mesterséges polimer az iparban és a mindennapi életben való számos alkalmazásban. |
| Antibiotikumok (1880-as évek, 1928) | Salvarsan, penicillin, doxiciklin stb. |
| Nukleáris mágneses rezonancia (1930-as évek) | Nukleáris mágneses rezonancia spektroszkópia (1946), mágneses rezonancia képalkotás (1971), funkcionális mágneses rezonancia képalkotás (1990-es évek). |
A tudomány egyéb jellemzői
Nem mindenki ért teljesen egyet a tudomány működésével kapcsolatban. Egyes filozófusok és tudósok szerint a tudományos elméleteket csak egyelőre fogadják el. Addig tartanak, amíg a legjobb magyarázatot adják. Amikor az elméletek már nem magyarázzák meg az adatokat, elvetik őket, és lecserélik. Vagy néha a tudósok inkább jobbá tesznek egy elméletet, mintsem hogy elvetnék, vagy tovább használják az elméletet, abban a reményben, hogy előbb-utóbb jobb lesz.
A tudomány a tudás megszerzésének módja azáltal, hogy elvetjük azt, ami nem igaz.
A tudósoknak nagyon óvatosnak kell lenniük, hogy olyan magyarázatokat adjanak, amelyek jól illeszkednek ahhoz, amit megfigyelnek és mérnek. Versenyeznek a jobb magyarázatokért. Egy magyarázat lehet érdekes vagy tetszetős, de ha nem egyezik azzal, amit más tudósok valóban látnak és mérnek, akkor megpróbálnak jobb magyarázatot találni.
Mielőtt egy tudományos cikk megjelenik, más tudósok elolvassák a cikket, és eldöntik, hogy a magyarázatoknak van-e értelme az adatok alapján. Ezt nevezik szakértői értékelésnek. A cikkek megjelenése után más tudósok azt is ellenőrzik, hogy ugyanazok a kísérletek, megfigyelések vagy tesztek ugyanazokat az adatokat eredményezik-e újra. A szakértői értékelés és a kísérletek megismétlése az egyetlen módja annak, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy a tudás helyes.
A tudomány modelleket készít a természetről, a világegyetemünkről és az orvostudományról. Sok különböző tudomány létezik, saját elnevezéssel. Azonban nem helyes azt mondani, hogy "a tudomány azt mondja", hogy egy dolog. A tudomány egy folyamat, nem csak az egyszerre elhitt tények és szabályok.
Kapcsolódó oldalak
- A tudomány története
- Tudományos turizmus
Kérdések és válaszok
K: Mi a tudomány?
V: A tudomány a természeti világ felfedezésének és megértésének folyamata megfigyelések, kísérletek és kutatások révén. Egyúttal az e folyamat segítségével feltárt nagyszámú ismeretanyagra is utal.
K: Milyen példák vannak a természettudományokra?
V: A természettudományok közé tartozik a kémia, a biológia, a geológia, a csillagászat és a fizika.
K: Mik azok a "formális tudományok"?
V: A formális tudományok a tudományos kutatásban használt matematika és logika.
K: Hogyan működik a tudományos kutatás?
V: A tudományos kutatás olyan hipotéziseket használ, amelyek ötleteken vagy korábbi ismereteken alapulnak, és amelyek különböző témákba sorolhatók. Ezeket a hipotéziseket aztán kísérletekkel tesztelik.
K: Ki tanulja a tudományt?
V: Azokat az embereket, akik tanulmányozzák és kutatják a tudományt annak érdekében, hogy mindent megtudjanak róla, tudósoknak nevezik.
K: Hogyan tanulmányozzák a tudósok a dolgokat?
V: A tudósok úgy tanulmányozzák a dolgokat, hogy nagyon alaposan megvizsgálják őket, méréseket végeznek, kísérleteket és teszteket végeznek, megpróbálják megmagyarázni, hogy a dolgok miért viselkednek úgy, ahogyan viselkednek, és megjósolják, hogy mi fog történni.
