La science est une approche systématique et logique pour découvrir comment les choses dans l'univers fonctionnent. C'est aussi l'ensemble des connaissances accumulées grâce aux découvertes sur toutes les choses de l'univers.
Le mot "science" est dérivé du mot latin scientia, qui est une connaissance basée sur des données démontrables et reproductibles, selon le dictionnaire Merriam-Webster. Fidèle à cette définition, la science vise des résultats mesurables par le biais de tests et d'analyses. La science est basée sur des faits et non sur des opinions ou des préférences. Le processus de la science est conçu pour contester les idées par la recherche. Un aspect important du processus scientifique est qu'il se concentre uniquement sur le monde naturel, selon l'Université de Californie. Tout ce qui est considéré comme surnaturel ne rentre pas dans la définition de la science.
La méthode scientifique
Lors de la recherche, les scientifiques utilisent la méthode scientifique pour collecter des preuves empiriques mesurables dans une expérience liée à une hypothèse (souvent sous la forme d'une déclaration if / then), les résultats visant à soutenir ou contredire une théorie.
"En tant que biologiste de terrain, ma partie préférée de la méthode scientifique consiste à recueillir des données sur le terrain", a déclaré Jaime Tanner, professeur de biologie au Marlboro College, à Live Science. "Mais ce qui est vraiment amusant, c'est de savoir que vous essayez de répondre à une question intéressante. La première étape dans l'identification des questions et la génération de réponses possibles (hypothèses) est également très importante et est un processus créatif. Ensuite, une fois que vous avez collecté les données, vous analysez-la pour voir si votre hypothèse est confirmée ou non. "
Les étapes de la méthode scientifique ressemblent à ceci:
- Faites une ou plusieurs observations.
- Posez des questions sur les observations et recueillez des informations.
- Formez une hypothèse - une description provisoire de ce qui a été observé et faites des prédictions basées sur cette hypothèse.
- Testez l'hypothèse et les prédictions dans une expérience qui peut être reproduite.
- Analyser les données et tirer des conclusions; accepter ou rejeter l'hypothèse ou modifier l'hypothèse si nécessaire.
- Reproduisez l'expérience jusqu'à ce qu'il n'y ait pas de divergence entre les observations et la théorie. "La réplication des méthodes et des résultats est mon étape préférée dans la méthode scientifique", a déclaré à Live Science Moshe Pritsker, ancien chercheur post-doctoral à la Harvard Medical School et PDG de JoVE. "La reproductibilité des expériences publiées est le fondement de la science. Pas de reproductibilité - pas de science."
Quelques éléments clés de la méthode scientifique:
- L'hypothèse doit être vérifiable et falsifiable, selon la North Carolina State University. Falsifiable signifie qu'il doit y avoir une réponse négative possible à l'hypothèse.
- La recherche doit impliquer un raisonnement déductif et un raisonnement inductif. Le raisonnement déductif est le processus qui consiste à utiliser de véritables prémisses pour parvenir à une vraie conclusion logique tandis que le raisonnement inductif adopte l'approche opposée.
- Une expérience doit inclure une variable dépendante (qui ne change pas) et une variable indépendante (qui change).
- Une expérience doit comprendre un groupe expérimental et un groupe témoin. Le groupe témoin est ce à quoi le groupe expérimental est comparé.
Théories et lois scientifiques
La méthode scientifique et la science en général peuvent être frustrantes. Une théorie n'est presque jamais prouvée, bien que quelques théories deviennent des lois scientifiques. Un exemple serait les lois de conservation de l'énergie, qui est la première loi de la thermodynamique. La Dre Linda Boland, neurobiologiste et présidente du département de biologie de l'Université de Richmond, en Virginie, a déclaré à Live Science que c'était sa loi scientifique préférée. "C'est celle qui guide une grande partie de mes recherches sur l'activité électrique cellulaire et qui stipule que l'énergie ne peut pas être créée ni détruite, mais seulement modifiée dans sa forme. Cette loi me rappelle continuellement les nombreuses formes d'énergie", a-t-elle déclaré.
Une loi décrit simplement un phénomène observé, mais elle n'explique pas pourquoi le phénomène existe ou ce qui le provoque. "En science, les lois sont un point de départ", a déclaré Peter Coppinger, professeur agrégé de biologie et de génie biomédical au Rose-Hulman Institute of Technology. "A partir de là, les scientifiques peuvent alors poser les questions" Pourquoi et comment? ""
Les lois sont généralement considérées comme sans exception, bien que certaines lois aient été modifiées au fil du temps après que des tests supplémentaires aient révélé des divergences. Cela ne signifie pas que les théories n'ont pas de sens. Pour qu'une hypothèse devienne une théorie, des tests rigoureux doivent être effectués, généralement dans plusieurs disciplines par des groupes de scientifiques distincts. Dire que quelque chose n'est «qu'une théorie» est un terme profane qui n'a aucun rapport avec la science. Pour la plupart des gens, une théorie est une intuition. En science, une théorie est le cadre des observations et des faits, a déclaré Tanner à Live Science.
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Une brève histoire de la science
Les premières preuves de la science peuvent être trouvées à l'époque préhistorique, comme la découverte du feu, l'invention de la roue et le développement de l'écriture. Les premières tablettes contiennent des chiffres et des informations sur le système solaire. Cependant, la science est devenue nettement plus scientifique au fil du temps.
1200s: Robert Grosseteste a développé le cadre des méthodes appropriées d'expérimentation scientifique moderne, selon la Stanford Encyclopedia of Philosophy. Ses travaux incluaient le principe qu'une enquête doit être basée sur des preuves mesurables confirmées par des tests.
1400s: Leonardo da Vinci a commencé ses cahiers à la recherche de preuves que le corps humain est microcosmique. L'artiste, scientifique et mathématicien a également recueilli des informations sur l'optique et l'hydrodynamique.
Années 1500: Nicolaus Copernicus a fait progresser la compréhension du système solaire avec sa découverte de l'héliocentrisme. Il s'agit d'un modèle dans lequel la Terre et les autres planètes tournent autour du soleil, qui est le centre du système solaire.
Années 1600: Johannes Kepler s'est basé sur ces observations avec ses lois de mouvement planétaire. Galileo Gallilei a amélioré une nouvelle invention, le télescope, et l'a utilisé pour étudier le soleil et les planètes. Les années 1600 ont également vu des progrès dans l'étude de la physique alors qu'Isaac Newton développait ses lois du mouvement.
Années 1700: Benjamin Franklin a découvert que la foudre est électrique. Il a également contribué à l'étude de l'océanographie et de la météorologie. La compréhension de la chimie a également évolué au cours de ce siècle lorsque Antoine Lavoisier, surnommé le père de la chimie moderne, a développé la loi de conservation de la masse.
Années 1800: Les jalons comprenaient les découvertes d'Alessandro Volta concernant les séries électrochimiques, qui ont conduit à l'invention de la batterie. John Dalton a également introduit la théorie atomique, qui a déclaré que toute la matière est composée d'atomes qui se combinent pour former des molécules. Les bases de l'étude moderne de la génétique ont avancé lorsque Gregor Mendel a dévoilé ses lois sur l'héritage. Plus tard au cours du siècle, Wilhelm Conrad Röntgen a découvert les rayons X, tandis que la loi de George Ohm a fourni la base pour comprendre comment exploiter les charges électriques.
Années 1900: Les découvertes d'Albert Einstein, plus connu pour sa théorie de la relativité, ont dominé le début du XXe siècle. La théorie de la relativité d'Einstein est en fait deux théories distinctes. Sa théorie spéciale de la relativité, qu'il a décrite dans un article de 1905, "L'électrodynamique des corps en mouvement", a conclu que le temps doit changer en fonction de la vitesse d'un objet en mouvement par rapport au cadre de référence d'un observateur. Sa deuxième théorie de la relativité générale, qu'il a publiée sous le titre "Les fondements de la théorie générale de la relativité", a avancé l'idée que la matière fait se courber l'espace.
La médecine a changé à jamais avec le développement du vaccin contre la polio en 1952 par Jonas Salk. L'année suivante, James D. Watson et Francis Crick ont découvert la structure de l'ADN, qui est une double hélice formée de paires de bases attachées à un squelette sucre-phosphate, selon la National Library of Medicine des États-Unis.
Années 2000: Le 21e siècle a vu la première ébauche du génome humain terminée, conduisant à une meilleure compréhension de l'ADN. Cela a fait progresser l'étude de la génétique, son rôle dans la biologie humaine et son utilisation comme prédicteur de maladies et d'autres troubles.
