A ciência é uma abordagem sistemática e lógica para descobrir como as coisas no universo funcionam. É também o corpo de conhecimento acumulado através das descobertas sobre todas as coisas do universo.
A palavra "ciência" é derivada da palavra latina scientia, que é um conhecimento baseado em dados demonstráveis e reproduzíveis, de acordo com o Merriam-Webster Dictionary. Fiel a essa definição, a ciência busca resultados mensuráveis por meio de testes e análises. A ciência é baseada em fatos, não em opiniões ou preferências. O processo da ciência é projetado para desafiar idéias através da pesquisa. Um aspecto importante do processo científico é que ele se concentra apenas no mundo natural, de acordo com a Universidade da Califórnia. Tudo o que é considerado sobrenatural não se encaixa na definição de ciência.
O método científico
Ao conduzir pesquisas, os cientistas usam o método científico para coletar evidências empíricas mensuráveis em um experimento relacionado a uma hipótese (geralmente na forma de uma declaração if / then), cujos resultados visam apoiar ou contradizer uma teoria.
"Como biólogo de campo, minha parte favorita do método científico é coletar os dados", disse Jaime Tanner, professor de biologia no Marlboro College, à Live Science. "Mas o que realmente faz essa graça é saber que você está tentando responder a uma pergunta interessante. Portanto, o primeiro passo para identificar perguntas e gerar possíveis respostas (hipóteses) também é muito importante e é um processo criativo. Depois que você coletar os dados, analise-o para ver se sua hipótese é suportada ou não ".
As etapas do método científico são mais ou menos assim:
- Faça uma observação ou observações.
- Faça perguntas sobre as observações e colete informações.
- Forme uma hipótese - uma descrição provisória do que foi observado e faça previsões com base nessa hipótese.
- Teste as hipóteses e previsões em um experimento que pode ser reproduzido.
- Analise os dados e tire conclusões; aceite ou rejeite a hipótese ou modifique-a, se necessário.
- Reproduza o experimento até que não haja discrepâncias entre observações e teoria. "A replicação de métodos e resultados é o meu passo favorito no método científico", disse Moshe Pritsker, ex-pesquisador de pós-doutorado da Harvard Medical School e CEO da JoVE, à Live Science. "A reprodutibilidade de experimentos publicados é a base da ciência. Sem reprodutibilidade - sem ciência".
Algumas bases fundamentais do método científico:
- A hipótese deve ser testável e falsificável, de acordo com a North Carolina State University. Falsificável significa que deve haver uma possível resposta negativa à hipótese.
- A pesquisa deve envolver raciocínio dedutivo e raciocínio indutivo. O raciocínio dedutivo é o processo de usar premissas verdadeiras para alcançar uma conclusão lógica verdadeira, enquanto o raciocínio indutivo adota a abordagem oposta.
- Um experimento deve incluir uma variável dependente (que não muda) e uma variável independente (que muda).
- Um experimento deve incluir um grupo experimental e um grupo controle. O grupo controle é contra o qual o grupo experimental é comparado.
Teorias e leis científicas
O método científico e a ciência em geral podem ser frustrantes. Uma teoria quase nunca é comprovada, embora algumas teorias se tornem leis científicas. Um exemplo seria as leis de conservação de energia, que é a primeira lei da termodinâmica. Linda Boland, neurobióloga e presidente do departamento de biologia da Universidade de Richmond, Virgínia, disse à Live Science que essa é sua lei científica favorita. "Essa é uma que guia grande parte de minha pesquisa sobre atividade elétrica celular e afirma que a energia não pode ser criada nem destruída, apenas alterada na forma. Essa lei me lembra continuamente as muitas formas de energia", disse ela.
Uma lei apenas descreve um fenômeno observado, mas não explica por que o fenômeno existe ou o que o causa. "Na ciência, as leis são um ponto de partida", disse Peter Coppinger, professor associado de biologia e engenharia biomédica no Instituto de Tecnologia Rose-Hulman. "A partir daí, os cientistas podem fazer as perguntas: 'Por que e como?'"
Geralmente, as leis são consideradas sem exceção, embora algumas leis tenham sido modificadas ao longo do tempo após testes adicionais terem encontrado discrepâncias. Isso não significa que as teorias não são significativas. Para que uma hipótese se torne uma teoria, testes rigorosos devem ocorrer, normalmente em várias disciplinas por grupos separados de cientistas. Dizer que algo é "apenas uma teoria" é um termo de leigo que não tem relação com a ciência. Para a maioria das pessoas, uma teoria é um palpite. Na ciência, uma teoria é a estrutura para observações e fatos, disse Tanner à Live Science.
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Uma breve história da ciência
A evidência mais antiga da ciência pode ser encontrada em tempos pré-históricos, como a descoberta do fogo, a invenção da roda e o desenvolvimento da escrita. Os primeiros comprimidos contêm números e informações sobre o sistema solar. A ciência se tornou decididamente mais científica ao longo do tempo.
1200s: Robert Grosseteste desenvolveu a estrutura para os métodos adequados da experimentação científica moderna, de acordo com a Enciclopédia de Filosofia de Stanford. Seus trabalhos incluíram o princípio de que uma investigação deve se basear em evidências mensuráveis que são confirmadas através de testes.
1400s: Leonardo da Vinci começou seus cadernos em busca de evidências de que o corpo humano é microcósmico. O artista, cientista e matemático também reuniu informações sobre óptica e hidrodinâmica.
1500sNicolaus Copernicus avançou na compreensão do sistema solar com sua descoberta do heliocentrismo. Este é um modelo no qual a Terra e os outros planetas giram em torno do sol, que é o centro do sistema solar.
1600s: Johannes Kepler baseou-se nessas observações com suas leis do movimento planetário. Galileu Gallilei aprimorou uma nova invenção, o telescópio, e a usou para estudar o sol e os planetas. O século XVII também viu avanços no estudo da física quando Isaac Newton desenvolveu suas leis do movimento.
Década de 1700: Benjamin Franklin descobriu que o raio é elétrico. Ele também contribuiu para o estudo da oceanografia e meteorologia. A compreensão da química também evoluiu durante este século, quando Antoine Lavoisier, apelidado de pai da química moderna, desenvolveu a lei de conservação da massa.
1800s: Marcos incluíram as descobertas de Alessandro Volta sobre séries eletroquímicas, que levaram à invenção da bateria. John Dalton também introduziu a teoria atômica, que afirmava que toda a matéria é composta de átomos que se combinam para formar moléculas. A base do estudo moderno da genética avançou quando Gregor Mendel revelou suas leis de herança. Mais tarde no século, Wilhelm Conrad Röntgen descobriu raios-X, enquanto a lei de George Ohm forneceu a base para entender como aproveitar as cargas elétricas.
1900s: As descobertas de Albert Einstein, mais conhecido por sua teoria da relatividade, dominaram o início do século XX. A teoria da relatividade de Einstein é na verdade duas teorias separadas. Sua teoria especial da relatividade, que ele delineou em um artigo de 1905, "A eletrodinâmica dos corpos em movimento", concluiu que o tempo deve mudar de acordo com a velocidade de um objeto em movimento em relação ao quadro de referência de um observador. Sua segunda teoria da relatividade geral, que ele publicou como "A Fundação da Teoria Geral da Relatividade", avançou a idéia de que a matéria faz com que o espaço se curve.
A medicina mudou para sempre com o desenvolvimento da vacina contra a poliomielite em 1952 por Jonas Salk. No ano seguinte, James D. Watson e Francis Crick descobriram a estrutura do DNA, que é uma hélice dupla formada por pares de bases ligados a uma espinha dorsal de açúcar e fosfato, de acordo com a Biblioteca Nacional de Medicina dos Estados Unidos.
Anos 2000: O século XXI viu o primeiro rascunho do genoma humano concluído, levando a uma maior compreensão do DNA. Isso avançou no estudo da genética, seu papel na biologia humana e seu uso como preditor de doenças e outros distúrbios.
