科学

科学是我们为了解自然界而做的事情。自然科学包括物理学、化学、生物学地质学天文学。科学使用数学逻辑,有时被称为"形式科学"。自然科学进行观察和实验。科学产生准确的事实、科学规律和理论。'科学'也指利用这一过程发现的大量知识。

研究使用科学方法。科学研究使用基于想法或早期知识的假设,这些假设可以通过不同的主题进行分类。然后通过实验对这些假说进行检验。

学习和研究科学并试图找出有关科学的一切的人被称为科学家。科学家通过仔细观察、测量、实验和测试来研究事物。科学家试图解释事物为什么会这样,并预测将会发生什么。

宇宙的尺度映射到科学的各个分支。Zoom
宇宙的尺度映射到科学的各个分支。

科学方法

今天,"科学"通常指的是一种追求知识的方式,而不仅仅是知识本身。它主要是关于物质世界的现象。在17世纪和18世纪,科学家们越来越多地试图用自然规律来表述知识,比如牛顿的运动定律。而在19世纪,"科学"一词越来越多地与科学方法本身联系在一起,成为研究自然界的一种方法,包括物理学、化学、地质学生物学

科学家一词也是在19世纪由William Whewell创造的。他的意思是将寻求自然知识的人与寻求其他类型知识的人区分开来。

科学方法是科学家用来寻找知识的方法的名称。科学方法的主要特点是:

  1. 科学家发现了一个关于自然界的问题或难题。有些问题很简单,如"苍蝇有几条腿?"有些问题很深奥,如"为什么物体会落到地上?"
  2. 接下来,科学家们就会调查这个问题。他们研究它,收集事实。有时只需仔细观察即可。
  3. 有些问题不能直接回答。那么科学家们就会提出想法,并进行测试。他们做实验,收集数据
  4. 最终,他们找出了他们认为的解决问题的好办法。然后,他们会把它告诉别人。
  5. 后来,其他科学家可能同意或不同意。他们可能会提出另一个答案。他们可能会做更多的实验。如果我们发现以前的解决方案不够好,科学中的任何东西都可能被修改。

一个例子

科学行动的一个著名例子是1919年阿瑟-爱丁顿带领的非洲普林西比岛考察队。他去那里是为了记录日食期间太阳周围恒星的位置。对恒星位置的观察表明,靠近太阳的恒星位置发生了变化。实际上,经过太阳的光线被引力拉向太阳。这证实了爱因斯坦在1915年发表的广义相对论中对引力透镜的预测。爱丁顿的观测结果被认为是支持爱因斯坦理论的第一个可靠证据。如果观测的结果不同,这就会对爱因斯坦的理论不利,也许会驳倒它(表明它是错误的)。

科学研究的实际影响

基础科学的发现可以改变世界。例如:

科研

影响力

静电磁力(1600)
电流

所有的电器、发电机、发电站、现代电子装置,包括电灯、电视、电暖气、磁带扩音器,还有指南针避雷针

衍射(1665)

光缆

胚芽理论

卫生,导致传染病传播减少;抗体,导致疾病诊断技术和抗癌靶向治疗。

疫苗接种(1798年)

导致发达国家大部分传染病被消灭,世界范围内消灭了天花

光伏(1839年)

太阳能电池(1883年),因此有了太阳能、太阳能手表计算器等设备。

水星的奇异轨道(1859年)和其他研究
导致了
狭义(1905年)和广义相对论(1916年)。

卫星技术,如全球定位系统(1973年)、卫星导航通信卫星

无线电波(1887年)

无线电因其在广播电台(1906年)和电视(1927年)娱乐方面的应用而迅速闻名。无线电还被广泛应用于电话、应急服务、雷达导航天气预报)、医学天文学、无线通信和网络等领域。无线电研究还导致了微波的使用,用于加热和烹饪食物。

放射性(1896)和反物质(1932)

癌症治疗(1896年)、放射性测年(1905年)、核反应堆(1942年)和武器(1945年)、PET扫描(1961年)和医学研究(同位素标记)

X射线(1896年)

医学成像,包括计算机断层扫描

晶体学量子力学(1900年)

半导体设备(1906年),因此,现代计算电信包括与无线设备的整合:移动电话。

塑料(1907年)

电石开始,许多类型的人造聚合物被应用于工业和日常生活中。

抗生素(1980年代,1928年)

萨尔桑、青霉素、多西环素等。

核磁共振仪

核磁共振波谱(1946年)、磁共振成像(1971年)、功能磁共振成像(1990年代)。

科学的其他特点

对于科学的运作方式,并不是每个人都完全同意。一些哲学家和科学家说,科学理论只是暂时被接受。只要它们是最好的解释,它们就会持续下去。当理论不再能解释数据时,它们就会被抛弃并被取代。或者,有时科学家会使一个理论变得更好,而不是抛弃它,或者他们会继续使用这个理论,希望它最终会变得更好。

科学是通过摒弃不真实的东西来获得知识

科学家们必须非常谨慎地做出与他们观察和测量的内容非常吻合的解释。他们竞相提供更好的解释。一个解释可能是有趣的或令人高兴的,但如果它与其他科学家真正看到的和测量的东西不一致,他们就会试图找到一个更好的解释。

在一篇科学文章发表之前,其他科学家会阅读该文章,并决定从数据中得到的解释是否合理。这就是所谓的同行评审。文章发表后,其他科学家也会检查同样的实验、观察或测试是否会再次产生同样的数据。同行评审和重复实验是确保知识正确的唯一途径。

科学使自然界的模型我们宇宙的模型,以及医学。有许多不同的科学有自己的名字。然而说"科学说"任何一件事都是不对的。科学是一个过程,而不仅仅是某一时期相信的事实和规则。

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问题和答案

问:什么是科学?
答:科学是一个通过观察、实验和研究来发现和理解自然界的过程。它还指的是利用这一过程所发现的大量知识。

问:自然科学的一些例子是什么?
答:自然科学包括化学、生物学、地质学、天文学和物理学。

问:什么是 "形式科学"?
答:形式科学是用于科学研究的数学和逻辑。

问:科学研究是如何进行的?
答:科学研究使用基于想法或早期知识的假设,这些假设可以归类为不同的主题。然后通过实验来检验这些假设。

问:谁研究科学?
答:为了找出关于科学的一切而学习和研究科学的人被称为科学家。

问:科学家如何研究事物?
答:科学家研究事物的方法是非常仔细地观察它们,测量它们,做实验和测试,试图解释事物为什么会有这样的行为,并预测会发生什么。

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