Inhoud
- Observatie en hypothese
- Voorspelling en modellering
- Testen en foutschatting
- Resultaatverzameling en presentatie
- conclusies
- Wetsvorming
Wetenschapsexperimenten volgen een principe dat de 'wetenschappelijke methode' wordt genoemd en die ervoor zorgt dat nauwkeurige tests worden uitgevoerd, betrouwbare resultaten worden verzameld en redelijke conclusies worden getrokken. Elk wetenschappelijk experiment moet de basisprincipes van goed onderzoek volgen, zodat de resultaten die aan het einde worden gepresenteerd als geloofwaardig worden beschouwd.
Observatie en hypothese
Het observeren van een nieuw fysiek proces of fenomeen is een zeldzame gebeurtenis, maar er zijn wetenschappelijke gebieden die niet volledig worden begrepen. De wetenschapper moet zijn waarnemingen verwoorden om een zinvolle hypothese te ontwikkelen. De hypothese moet het fenomeen verklaren met behulp van een mechanisme of een wiskundige relatie, zoals beschreven door professor in de fysica Frank L. H. Wolfs aan de Universiteit van Rochester.
Voorspelling en modellering
Het is niet genoeg om te raden waarom er iets gebeurt. Een wetenschapper moet bewijzen dat zijn theorie correct is. Voorspellingen worden gedaan om de waarnemingen onder verschillende omstandigheden te testen. Het doel is om meer over het fenomeen te ontdekken en te bewijzen dat het bestaat. Een manier om de wetenschappelijke methode te verbeteren, is door een 'model' te maken. Modellen kunnen worden gebruikt om analogieën te bieden voor moeilijke, niet-waarneembare concepten.
Testen en foutschatting
Het testen van nieuwe theorieën is essentieel. Elk experiment moet worden gepland om het aantal variabelen te verminderen. Het is nooit genoeg om te zeggen dat er een experiment is uitgevoerd dat de theorie ondersteunt, maar dat de methode of resultaten niet beschikbaar zijn. Elk experiment bevat een klein foutgebied. Als de theorie moet worden bewezen met behulp van wiskunde, worden afwijkingen van het gemiddelde toegepast op het resultaat van elke berekening.
Resultaatverzameling en presentatie
Wetenschappers moeten hun resultaten vastleggen. Vaak kan de oorspronkelijke theorie na experimenten worden herschreven om nieuwe fenomenen te illustreren. Als de uitgevoerde experimenten geen enkele theorie ondersteunen, moeten ze worden afgewezen. Elk resultaat moet dubbel worden gecontroleerd en de resultaten die duidelijk niet in het patroon passen, worden verder geanalyseerd. Nadat de resultaten zijn verzameld, kunnen ze worden gepresenteerd als een tabel, grafieken, diagrammen of computergrafieken. Elke weergave moet de oorspronkelijke theorie ondersteunen.
conclusies
Wanneer de resultaten op een zinvolle manier zijn gepresenteerd en gepresenteerd, kunnen conclusies worden getrokken. Een conclusie betreft het interpreteren van de resultaten, het herkennen van aanwezige patronen en het beschrijven van wat die patronen en interpretaties in werkelijkheid betekenen. Elke modellering of voorspelling moet worden omgezet in een zinvolle, gemotiveerde conclusie. De conclusies van afzonderlijke experimenten kunnen worden ontwikkeld tot voorspellingen van volledig gedrag en verdere ideeën over testen.
Wetsvorming
Een van de belangrijkste doelen in de wetenschap is het ontdekken en bewijzen van nieuwe wetten die verklaren hoe dingen werken. Wanneer twee of drie modellen worden geformuleerd op basis van initiële waarnemingen en de theorie met succes wordt getest, kunnen de verschillende modellen worden samengevoegd. Een voorbeeld van een enkele conceptwet is de eerste wet van de thermodynamica. Een voorbeeld van een samengevoegde verzameling theorieën is de 'grote verenigde theorie', een beschrijving van het universum dat alles verbindt wat we al weten.