Наука | това, което правим, за да разберем за естествения свят
Науката е това, което правим, за да разберем за естествения свят. Природните науки включват химия, биология, геология, астрономия и физика. Науката използва математика и логика, които понякога се наричат "формални науки". Природните науки провеждат наблюдения и експерименти. Природните науки създават точни факти, научни закони и теории. Под "наука" се разбира и голямото количество знания, които са открити чрез този процес.
В изследванията се използва научният метод. Научните изследвания използват хипотези, основани на идеи или по-ранни знания, които могат да бъдат категоризирани чрез различни теми. След това тези хипотези се проверяват чрез експерименти.
Хората, които изучават и изследват науката и се опитват да разберат всичко за нея, се наричат учени. Учените изучават нещата, като ги разглеждат много внимателно, измерват ги и правят експерименти и тестове. Учените се опитват да обяснят защо нещата действат по определен начин и да предскажат какво ще се случи.
Мащабът на Вселената, съпоставен с клоновете на науката
Научен метод
Днес "наука" обикновено се отнася до начина на търсене на знание, а не само до самото знание. Тя се занимава основно с явленията в материалния свят. Гръцките произведения в Западна Европа от VI-VII в. пр. н. е. възраждат "философията". През XVII и XVIII в. учените все повече се стремят да формулират знанието в термините на природните закони, като например законите за движението на Нютон. А през XIX в. думата "наука" все повече се свързва със самия научен метод. Той се възприема като начин за изучаване на природния свят, включително физиката, химията, геологията и биологията.
През XIX в. Уилям Уеуел създава и термина "учен". Той го използва, за да разграничи тези, които търсят знания за природата, от тези, които търсят други видове знания.
Научният метод е наименованието на методите, използвани от учените за намиране на знания. Основните характеристики на научния метод са:
- Учените идентифицират въпрос или проблем, свързан с природата. Някои проблеми са прости, като например "колко крака имат мухите?", а други са много дълбоки, като например "защо предметите падат на земята?"
- След това учените изследват проблема. Те работят върху него и събират факти. Понякога е достатъчно да се вгледате внимателно.
- На някои въпроси не може да се отговори директно. Тогава учените предлагат идеи и ги проверяват. Те правят експерименти и събират данни.
- В крайна сметка те намират добър според тях отговор на проблема. След това разказват на хората за него.
- По-късно други учени могат да се съгласят или да не се съгласят. Те могат да предложат друг отговор. Могат да направят още експерименти. Всяко нещо в науката може да бъде преразгледано, ако се окаже, че предишното решение не е било достатъчно добро.
Пример
Известен пример за наука в действие е експедицията, водена от Артър Едингтън до остров Принсипи в Африка през 1919 г. Той отива там, за да запише къде се намират звездите около Слънцето по време на слънчево затъмнение. Наблюдението на разположението на звездите показало, че видимите позиции на звездите в близост до Слънцето са променени. Всъщност светлината, преминаваща покрай Слънцето, е била привличана към него от гравитацията. Това потвърждава предсказанията за гравитационно обективиране, направени от Алберт Айнщайн в общата теория на относителността, публикувана през 1915 г. Наблюденията на Едингтън се смятат за първото солидно доказателство в полза на теорията на Айнщайн.
Практическо въздействие на научните изследвания
Откритията във фундаменталната наука могат да променят света. Например:
| Изследвания | Въздействие |
| Статично електричество и магнетизъм (1600) | Всички електрически уреди, динамо, електрически централи, съвременна електроника, включително електрическо осветление, телевизия, електрическо отопление, магнитна лента, високоговорител, както и компас и гръмоотвод. |
| Дифракция (1665) | Оптика, откъдето идва оптичният кабел (1840 г.), кабелната телевизия и интернет |
| Зародишна теория (1700 г.) | Хигиена, водеща до намаляване на предаването на инфекциозни болести; антитела, водещи до техники за диагностика на болести и целеви противоракови терапии. |
| Ваксинация (1798 г.) | Води до елиминирането на повечето инфекциозни болести в развитите страни и до ликвидирането на едрата шарка в световен мащаб. |
| Фотоволтаици (1839) | Слънчеви клетки (1883 г.), оттам слънчева енергия, часовници, калкулатори и други устройства, захранвани със слънчева енергия. |
| Странната орбита на Меркурий (1859 г.) и други изследвания, | Спътникови технологии, като GPS (1973 г.), сателитна навигация и комуникационни спътници. |
| Радиовълни (1887) | Използва се при излъчването: радио (1906 г.) и телевизия (1927 г.). Използва се в телефонията, аварийните служби, радарите (навигация и прогнозиране на времето), медицината, астрономията, безжичните комуникации и мрежите. Изследванията на радиото доведоха до микровълновото готвене. |
| Радиоактивност (1896 г.) и антиматерия (1932 г.) | Лечение на рак (1896 г.), радиометрично датиране (1905 г.), ядрени реактори (1942 г.) и оръжия (1945 г.), PET сканиране (1961 г.) и медицински изследвания (с изотопно маркиране) |
| Рентгенови лъчи (1896 г.) | Медицински изображения, включително компютърна томография |
| Кристалография и квантова механика (1900) | Полупроводникови устройства (1906 г.), откъдето идват съвременните компютри и телекомуникации, включително интеграцията с безжични устройства: мобилен телефон |
| Пластмаси (1907) | Започвайки с бакелит, много видове изкуствени полимери за многобройни приложения в промишлеността и ежедневието |
| Антибиотици (1880 г., 1928 г.) | Салварсан, пеницилин, доксициклин. През 2018 г. най-често използваните са амоксицилин и амоксицилин/клавуланова киселина. |
| Ядреномагнитен резонанс (30-те години на ХХ век) | Спектроскопия с ядрен магнитен резонанс (1946 г.), ядрено-магнитен резонанс (1971 г.), функционален ядрено-магнитен резонанс (1990 г.). |
| Геномика (90-те години) | Геномика = генетика + медицина. Тя се занимава със структурата, функцията, еволюцията, картографирането и редактирането на геномите. Геномът е пълният набор от ДНК (или РНК) на даден организъм. Той съставлява неговите гени. Ваксините срещу вируси се създават с помощта на геномиката. |
Други характеристики на науката
Не всички са напълно съгласни с това как трябва да се използват или актуализират теориите. Някои философи и учени твърдят, че научните теории се приемат само за момента. Те се запазват, докато са най-доброто обяснение. Когато теориите вече не обясняват данните, те се премахват и се заменят. Понякога учените подобряват дадена теория, вместо да я премахнат, или пък продължават да я използват с надеждата, че в крайна сметка тя ще бъде подобрена.
Науката е начин да получим знание, като се освободим от това, което не е вярно.
Учените трябва да бъдат много внимателни, за да дават обяснения, които добре съответстват на това, което наблюдават и измерват. Те се състезават за по-добри обяснения. Дадено обяснение може да е интересно или приятно, но ако то не съответства на това, което другите учени наистина виждат и измерват, те ще се опитат да намерят по-добро обяснение.
Преди да бъде публикувана дадена научна статия, други учени я прочитат. Те решават дали обясненията имат смисъл от данните. Това се нарича партньорска проверка. След като статиите бъдат публикувани, други учени също проверяват дали същите експерименти, наблюдения или тестове дават отново същите данни. Партньорската проверка и повтарянето на експерименти са единственият начин да сме сигурни, че знанията са верни.
Науката създава модели на природата, модели на нашата вселена и медицина. Съществуват много различни науки със свои собствени имена. Въпреки това не е правилно да казваме, че "науката казва" само едно нещо. Науката е процес, а не просто факти и правила, в които се вярва в даден момент.
Някои видове наука
· Биология
· Зоология
· Ботаника
· Генетика
· Екология
· Физически науки
· Физика
· Химия
· Метеорология
· Геология
· Океанография
- Социални науки
· Политически науки
· Социална работа
- Формални и приложни науки
· Медицина
Въпроси и отговори
В: Какво е наука?
О: Науката е процес на откриване и разбиране на естествения свят чрез наблюдения, експерименти и изследвания. Тя се отнася и до големия обем от знания, които са били разкрити чрез този процес.
В: Кои са някои примери за природни науки?
О: Природните науки включват химия, биология, геология, астрономия и физика.
В: Какво представляват "официалните науки"?
О: Формалните науки са математиката и логиката, които се използват в научните изследвания.
В: Как се извършва научното изследване?
О: В научните изследвания се използват хипотези, основани на идеи или по-ранни знания, които могат да бъдат категоризирани в различни теми. След това тези хипотези се проверяват чрез експерименти.
В: Кой изучава наука?
О: Хората, които изучават и изследват науката, за да разберат всичко за нея, се наричат учени.
В: Как учените изучават нещата?
О: Учените изучават нещата, като ги разглеждат много внимателно, измерват ги, правят експерименти и тестове, опитват се да обяснят защо нещата действат по този начин и предсказват какво ще се случи.
