Zinātne
Zinātne ir tas, ko mēs darām, lai uzzinātu par dabas pasauli. Dabaszinātnēs ietilpst fizika, ķīmija, bioloģija, ģeoloģija un astronomija. Dabaszinātnēs izmanto matemātiku un loģiku, ko dažkārt dēvē par "formālajām zinātnēm". Dabaszinātnēs tiek veikti novērojumi un eksperimenti. Dabaszinātnes rada precīzus faktus, zinātniskus likumus un teorijas. Ar terminu "zinātne" apzīmē arī lielo zināšanu apjomu, kas iegūts, izmantojot šo procesu.
Pētījumos tiek izmantota zinātniskā metode. Zinātniskajos pētījumos tiek izmantotas hipotēzes, kas balstītas uz idejām vai agrāk iegūtām zināšanām, kuras var iedalīt dažādās kategorijās. Pēc tam šīs hipotēzes tiek pārbaudītas eksperimentos.
Cilvēkus, kas pēta un pēta zinātni un cenšas par to uzzināt visu, sauc par zinātniekiem. Zinātnieki pēta lietas, ļoti uzmanīgi tās aplūkojot, mērot un veicot eksperimentus un testus. Zinātnieki cenšas izskaidrot, kāpēc lietas darbojas tieši tā, kā tās darbojas, un prognozēt, kas notiks.
Visuma mērogs, kas attiecināts uz zinātnes nozarēm
Zinātniskā metode
Mūsdienās "zinātne" parasti attiecas uz zināšanu iegūšanas veidu, nevis tikai uz pašām zināšanām. Tā galvenokārt attiecas uz materiālās pasaules parādībām. 17. un 18. gadsimtā zinātnieki arvien vairāk centās formulēt zināšanas, izmantojot dabas likumus, piemēram, Ņūtona kustības likumus. Un 19. gadsimta gaitā vārds "zinātne" arvien vairāk sāka asociēties ar pašu zinātnisko metodi kā veidu, kā pētīt dabas pasauli, tostarp fiziku, ķīmiju, ģeoloģiju un bioloģiju.
19. gadsimtā Viljams Vītols (William Whewell) radīja arī terminu "zinātnieks". Viņš to domāja, lai nošķirtu tos, kuri meklēja zināšanas par dabu, no tiem, kuri meklēja cita veida zināšanas.
Zinātniskā metode ir nosaukums metodēm, ko zinātnieki izmanto, lai iegūtu zināšanas. Zinātniskās metodes galvenās iezīmes ir:
- Zinātnieki identificē jautājumu vai problēmu par dabu. Dažas problēmas ir vienkāršas, piemēram, "cik daudz kāju ir mušām?", bet dažas ir ļoti dziļas, piemēram, "kāpēc objekti krīt uz zemes?".
- Pēc tam zinātnieki veic problēmas izpēti. Viņi pie tās strādā, apkopojot faktus. Dažreiz pietiek tikai uzmanīgi ieskatīties.
- Uz dažiem jautājumiem nav iespējams atbildēt tieši. Tad zinātnieki ierosina idejas un pārbauda tās. Viņi veic eksperimentus un vāc datus.
- Galu galā viņi izdomā, kas, viņuprāt, ir laba atbilde uz problēmu. Tad viņi par to pastāsta cilvēkiem.
- Vēlāk tam var piekrist vai nepiekrist citi zinātnieki. Viņi var ieteikt citu atbildi. Viņi var veikt vairāk eksperimentu. Jebkurā zinātnes jomā var tikt pārskatīts, ja atklājas, ka iepriekšējais risinājums nav bijis pietiekami labs.
Piemērs
Slavens piemērs zinātniskajai darbībai bija Artūra Eddingtona vadītā ekspedīcija uz Prinsipi salu Āfrikā 1919. gadā. Viņš tur devās, lai fiksētu zvaigžņu stāvokli ap Sauli Saules aptumsuma laikā. Zvaigžņu stāvokļa novērojumi parādīja, ka šķietamie zvaigžņu stāvokļi Saules tuvumā ir mainījušies. Faktiski gaisma, kas iet garām Saulei, gravitācijas spēka rezultātā tika vilkta uz Saules pusi. Tas apstiprināja Alberta Einšteina 1915. gadā publicētajā vispārējā relativitātes teorijā izteiktos gravitācijas lēcu prognozes. Eddingtona novērojumi tika uzskatīti par pirmo pārliecinošo pierādījumu Einšteina teorijai. Ja novērojumu rezultāti būtu bijuši citādāki, tas būtu liecinājis pret Einšteina teoriju un, iespējams, to atspēkojis (pierādījis, ka tā ir nepareiza).
Zinātniskās pētniecības praktiskā ietekme
Atklājumi fundamentālajās zinātnēs var izmainīt pasauli. Piemēram:
| Pētniecība | Ietekme |
| Statiskā elektrība un magnētisms (1600) | Visas elektroierīces, dinamo, elektrostacijas, modernā elektronika, tostarp elektriskais apgaismojums, televīzija, elektriskā apkure, magnētiskā lente, skaļrunis, kā arī kompass un zibensvadi. |
| Difrakcija (1665) | Optika, tātad optiskais kabelis (1840. gs.), kabeļtelevīzija un internets. |
| baktēriju teorija (1700) | higiēna, kas samazina infekcijas slimību pārnēsāšanu; antivielas, kas ļauj izstrādāt metodes slimību diagnosticēšanai un mērķtiecīgai pretvēža terapijai. |
| Vakcinācija (1798) | Tā rezultātā attīstītajās valstīs tika izskausta lielākā daļa infekcijas slimību un visā pasaulē izskaustas bakas. |
| Fotovoltaika (1839) | Saules baterijas (1883), tātad saules enerģija, ar saules enerģiju darbināmi pulksteņi, kalkulatori un citas ierīces. |
| Dīvainā Merkurija orbīta (1859) un citi pētījumi, kas noveda | Satelītu tehnoloģijas, piemēram, GPS (1973), satelītnavigācija un sakaru satelīti. |
| Radio viļņi (1887) | Radio strauji kļuva pazīstams ar to, ka to izmantoja radio (1906. gadā) un televīzijas (1927. gadā) izklaides raidījumos. To plaši izmantoja arī telefonijas, neatliekamās palīdzības dienestu, radaru (navigācijas un laikapstākļu prognozēšanas), medicīnas, astronomijas, bezvadu sakaru un tīklu veidošanas jomās. Radio pētījumi ļāva izmantot arī mikroviļņus ēdiena sildīšanai un pagatavošanai. |
| Radioaktivitāte (1896) un antimatērija (1932). | vēža ārstēšana (1896), radiometriskā datēšana (1905), kodolreaktori (1942) un ieroči (1945), PET skenēšana (1961) un medicīniskie pētījumi (ar izotopu marķēšanu). |
| Rentgena stari (1896) | Medicīniskā attēlveidošana, tostarp datortomogrāfija |
| Kristalogrāfija un kvantu mehānika (1900) | Pusvadītāju ierīces (1906), tādējādi radot modernu skaitļošanas tehniku un telekomunikācijas, tostarp integrāciju ar bezvadu ierīcēm: mobilo tālruni. |
| Plastmasas (1907) | Sākot ar bakelītu, daudzu veidu mākslīgie polimēri daudzām pielietošanas iespējām rūpniecībā un ikdienas dzīvē. |
| Antibiotikas (1880. gadi, 1928. gads) | Salvarsan, penicilīns, doksiciklīns u. c. |
| Kodolmagnētiskā rezonanse (1930. gadi) | Kodolmagnētiskās rezonanses spektroskopija (1946), magnētiskā rezonanse (1971), funkcionālā magnētiskā rezonanse (1990). |
Citas zinātnes iezīmes
Ne visi ir pilnīgi vienisprātis par to, kā darbojas zinātne. Daži filozofi un zinātnieki apgalvo, ka zinātniskās teorijas ir pieņemamas tikai pagaidām. Tās pastāv tik ilgi, kamēr tās ir labākais izskaidrojums. Kad teorijas vairs nevar izskaidrot datus, tās tiek atmestas un nomainītas. Vai arī dažkārt zinātnieki teoriju nevis atmet, bet gan uzlabo, vai arī turpina izmantot teoriju, cerot, ka tā galu galā tiks uzlabota.
Zinātne ir veids, kā iegūt zināšanas, atsakoties no tā, kas nav patiess.
Zinātniekiem ir jābūt ļoti uzmanīgiem, lai skaidrojumi labi atbilstu novērojumiem un mērījumiem. Viņi sacenšas, lai sniegtu labākus skaidrojumus. Paskaidrojums var būt interesants vai patīkams, bet, ja tas neatbilst tam, ko citi zinātnieki patiešām redz un mēra, viņi centīsies atrast labāku skaidrojumu.
Pirms zinātniskais raksts tiek publicēts, citi zinātnieki to izlasa un izlemj, vai izskaidrojumi ir pamatoti ar datiem. To sauc par salīdzinošo vērtēšanu. Arī pēc rakstu publicēšanas citi zinātnieki pārbauda, vai tie paši eksperimenti, novērojumi vai testi atkal sniedz tos pašus datus. Salīdzinošā pārskatīšana un eksperimentu atkārtošana ir vienīgais veids, kā pārliecināties par zināšanu pareizību.
Zinātne veido dabas modeļus, mūsu Visuma modeļus un medicīnu. Ir daudz dažādu zinātņu ar saviem nosaukumiem. Tomēr nav pareizi teikt, ka "zinātne saka" kaut ko vienu. Zinātne ir process, nevis tikai fakti un likumi, kas tiek uzskatīti vienā brīdī.
Saistītās lapas
- Zinātnes vēsture
- Zinātnes tūrisms
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir zinātne?
A: Zinātne ir process, kurā, veicot novērojumus, eksperimentus un pētījumus, tiek atklāta un izprasta dabas pasaule. Tā arī apzīmē plašo zināšanu kopumu, kas atklāts, izmantojot šo procesu.
J: Kādi ir daži dabaszinātņu piemēri?
A: Pie dabaszinātnēm pieder ķīmija, bioloģija, ģeoloģija, astronomija un fizika.
J: Kas ir "formālās zinātnes"?
A: Formālās zinātnes ir matemātika un loģika, ko izmanto zinātniskajā pētniecībā.
J: Kā notiek zinātniskā pētniecība?
A: Zinātniskajos pētījumos izmanto hipotēzes, kas balstās uz idejām vai iepriekšējām zināšanām, kuras var iedalīt dažādās tēmās. Pēc tam šīs hipotēzes pārbauda eksperimentos.
J: Kas studē zinātni?
A: Cilvēkus, kas pēta un pēta zinātni, lai uzzinātu visu par to, sauc par zinātniekiem.
J: Kā zinātnieki pēta lietas?
A: Zinātnieki pēta lietas, ļoti uzmanīgi tās aplūkojot, mērot, veicot eksperimentus un testus, mēģinot izskaidrot, kāpēc lietas darbojas tieši tā, kā tās darbojas, un prognozējot, kas notiks.
