• Какво е научно експериментиране?
• За какво са научните експерименти?
• Характеристики на научните експерименти
• Видове научни експерименти
• Примери за научни експерименти
• Научен метод

Обясняваме какво е научно експериментиране, за какво е и неговите характеристики. Също така, видовете, които има и някои примери.

Научните експерименти проверяват хипотезите.

Какво е научно експериментиране?

Научното експериментиране е методът или методите, използвани от изследователите (особено така наречените твърди или фактически науки) за тестване на техните хипотеза по отношение на явление или обект, който се изучава.

Това е една от стъпките на научен метод и се основава на изследването на определени явления, наблюдавани в природата или в контролираната среда на лабораторията. Експериментирането се състои в излагане на изучаваното явление или обект на определени променливи, за да се обяснят или предскажат резултати или причини и последствия.

Експериментът се използва от учените, за да докажат как се случват някои неща природен феномен от вашия интерес. За това тези явления трябва да бъдат репликирани в лаборатория, контролирайки всички променливи, за да се демонстрира, че една хипотеза не е продукт на случайност, а на универсален закон.

Има сложни експерименти, които отнемат години на изучаване, и по-прости експерименти, които позволяват бърза проверка или опровержение на хипотезата. Всички те се осъществяват в науки като напр биология, на математика, на химия и на физически. Например: експериментирането, което се провежда, за да се намери решение на проблем или експериментирането, което се провежда, за да се намери лек за болест.

Научен експеримент ще бъде валиден, ако са изпълнени всички стъпки на научния метод. Научният метод е процедура, използвана в науката за обективно и проверимо изследване на дадено явление и се състои от определени стъпки: наблюдение и поставяне на проблеми, формулиране на хипотези, експериментиране и анализ данни и заключения. Научният метод се появява през седемнадесети век по време на научните революции, които донесоха със себе си Модерна епоха (наречена епоха на разума) и е усъвършенствана през деветнадесети век до наши дни.

Научните експерименти използват технология и от различни области на знанието, за да постигне най-висока степен на контрол и наблюдение на явленията, които възпроизвежда, така че да може да постигне дълбоко разбиране на това, което се случва в природата. След това резултатът от тези преживявания може да бъде публикуван и проучен от други учени, които, ако повторят експеримента, трябва да получат подобни резултати, тъй като те са проверими факти, а не съвпадения.

За какво са научните експерименти?

Експериментите могат да проверят какво се мисли за природата.

Експериментирането е основният начин за проверка на хипотетичното знание на учените, тоест това е основният метод за разграничаване на валидни теории от невалидни. Това е изключително важно, защото е една от необходимите процедури, за да можем да генерираме нови знания в областта на наука.

Експериментирането е много важна стъпка в рамките на научния метод, тъй като позволява тестване на хипотеза и проверка дали това, за което се вярва, е валидно и се случва във всички случаи или дали, напротив, се получават резултати, които не позволяват да се обясни едно явление във всички случаи . При експеримента се извършват теренни проучвания и в случай, че хипотезата не е доказана, тя трябва да бъде отхвърлена и да се формулира нова хипотеза.

Този вид процедура възниква с появата на научния метод, който получава своето развитие при италианския физик и философ Галилео Галилей през 16/17 век. В древни времена науката е била провеждана чрез обосновавам се и на логично мислене формален, така че природните явления получиха тълкуване според вярвания на времето.

Възможността за експериментиране доведе до фактическа и емпирична проверка на природните явления. Английският философ Франсис Бейкън е друг от учените от 16-ти век, които се опитват да оставят настрана знанията, получени чрез дедукция, за да търсят емпирични тестове чрез експериментиране.

Използването на експерименти е от съществено значение за независимото развитие на науката и технологиите, защото ни позволява да разберем повече и по-добре функционирането на живите същества и света, който ги заобикаля. Експериментирането позволява откриването на техники и процеси за развитие на различни науки и дисциплини, като медицина, технология, биология, Земеделие, математика, археология, наред с много други.

Характеристики на научните експерименти

За да се приеме като истина, научните експерименти трябва да бъдат:

• Проверка. Други учени трябва да могат да проведат същия експеримент при същите условия и да получат същия резултат.
• Методичен Никой елемент от експеримента не може да бъде оставен на случайността, експериментирането е процедура, която трябва да се извършва по подреден начин и всички заложени променливи трябва да бъдат взети предвид.
• Обективен Мнението или чувствата на учения или неговите лични възгледи не могат да бъдат взети предвид, но трябва да има a описание цел на случилото се.
• Вярно. Резултатите от експеримента трябва да се приемат и уважават, независимо дали се очакват или не, и в никакъв случай не могат да бъдат фалшифицирани.

Видове научни експерименти

Детерминистичното експериментиране се стреми да потвърди или опровергае вече направена хипотеза.

Има два вида експерименти според преследваната цел:

• Детерминистично експериментиране. Те са онези експерименти, в които се търси потвърждение на една хипотеза, тоест тя се стреми да демонстрира или опровергае предварително формулиран научен принцип.
• Случайно експериментиране. Това са тези експерименти, при които резултатът, който трябва да се получи, е неизвестен, тъй като експериментът се извършва просто, за да се разбере какво се случва, тоест да се разшири известното по конкретна тема.

Примери за научни експерименти

Някои случаи, в които се използват научни експерименти, са:

• Проверка на ваксините. Ваксините са препарати, които се дават на хората Й животни за изграждане на имунитет срещу болести. Преди да започнете да инокулирате индивиди, ваксините трябва да бъдат проверени за безопасни и ефективни за предотвратяване или намаляване на рисковете от заболяване. За целта ваксината трябва да бъде тествана от групи хора или животни (в зависимост от случая), за да се наблюдава степента на успех на лекарството.
• Определяне на геоложката възраст. За да се разбере колко време е минало от образуването на определени вкаменелости, се провежда научен експеримент, при който се измерват следите от въглерод 14 (изотоп на въглерода), които остават във вкаменелостите. Този процес се нарича радиовъглеродно датиране и се използва широко в археологията.
• Откриване на пастьоризация. Пастьоризацията е процес, в който се подлагате на течност Високо температури за елиминиране на патогените, които може да съдържа. Тази процедура е открита от френския химик Луи Пастьор след поредица от експерименти, в които той се опитва да произвежда ферментирали напитки, като вино, без да променя вкуса или свойствата им. Неговите експерименти се състоеше в излагане на напитки на различни градуси на температура и проверка как е елиминиран един вид химикал. дрожди Това се отрази на качеството на виното.
• Развитие на пеницилин. Пеницилинът е антибиотик, съставен от вид гъбички което позволява елиминирането на бактерии. Пеницилинът е открит от английския учен Александър Флеминг, който, връщайки се от ваканция, наблюдава как една гъбичка е действала срещу бактериална култура в неговата лаборатория. Въз основа на това са проведени тестове и експерименти за изолиране на веществото, което отделя плесен, което е това, което действа срещу бактериите. Екипът на Оксфордския университет работи първо върху животни, а след това и върху хора, за да тества ефектите на това вещество. Пеницилинът започва да се използва в Втората световна война и е един от основните компоненти, който се бори с бактериалните инфекции.
• Развитие на радиологията. Радиологията е клон на медицината, който използва лъчи, за да наблюдава вътрешността на тялото и да контролира правилното му функциониране. Използването, което може да се даде на рентгеновите лъчи, е открито от немския физик Вилхелм Конрад Рентген, когато провежда експерименти с лъчи и установява, че те преминават през голям брой обекти и материали.
• Условен рефлекс. Условният рефлекс е действието или ефектът, който се проявява при индивид преди определен неутрален стимул. За своето откритие руският физиолог Иван Павлов прави опити с кучета и забелязва, че кучетата отделят слюнка, дори когато храната не е пред тях, тъй като свързват определени неутрални стимули с идеята за близостта на храната. Така Павлов въвежда метроном, на който свири преди да достави храната и след няколко дни открива, че кучетата отделят слюнка в звук на метронома и че могат да свържат стимул, който първоначално е бил неутрален, с ефект: храна.
• Изкуствено клониране. В клониране изкуствена е научната процедура, при която се търси създаване на генетично равно копие на индивид. При този процес тъканите могат да бъдат клонирани, едноклетъчни организми, гени, клетки И до бозайници извънгабаритни, като коне. След години на експерименти първият бозайник е клониран през 1997 г., което е овца на име Доли, която е клонирана от възрастна клетка. Оттогава нататък много организми бяха клонирани чрез различни процедури.
• Предположение на Поанкаре. Анри Поанкаре е френски физик и математик, който издига една от най-признатите хипотези в топологията, клон на математиката, наречена хипотеза или хипотеза на Поанкаре. Тази хипотеза е поставена в началото на 20-ти век и се занимава с триизмерната сфера. В продължение на век изследователите не можеха нито да потвърдят, нито да отхвърлят хипотезата, до 2003 г., когато проблемът беше решен от руския математик Григорий Перелман.
• Развитие на анестезия. Анестезията е веществото, използвано за инхибиране на дискомфорт или болка при индивид, които могат да бъдат причинени от хирургична интервенция или друга процедура. През цялата история много вещества са били използвани за предизвикване на анестезия в тялото и намаляване на чувствителността, като напр. алкохол, опиум, хлороформ и етер. Първите експерименти, при които газове са използвани като анестетици, са проведени от изследователи през 19 век. Този тип анестезия еволюира до наши дни и днес се използват различни лекарства като пропофол, халотан и кетамин, наред с други, по венозен или дихателен път.
• Разработване на изкуствени спътници. В изкуствени спътници Те са обекти, които се изстрелват в орбитата на Земята или в орбитата на други небесни тела. Сателитите имат различни функции, като напр телекомуникации, на изследвания, на метеорология, сред други. Разработването на спътници започва в началото на 20-ти век и първият успешно изпратен спътник е Спутник, изстрелян от СССР през 1957 г. Оттогава много страни успешно изстрелват спътници с различни функции.

Научен метод

Експериментирането е една от стъпките на научния метод, процедура, използвана за генериране и тестване на нови научни знания и теории.

В стъпки на научния метод са:

• Наблюдение. Наблюдава се определено явление или ситуация и се извличат данни и информация.
• Поставяне на проблема. Има възможен проблем или въпрос, който трябва да бъде решен в това, което е наблюдавано. В тази стъпка се повдигат въпроси.
• Предложение на хипотези. Поставя се възможен отговор на тези въпроси, получени от наблюдението.
• Експериментиране. Хипотезата се проверява чрез провеждане на експеримент.
• Регистър на данни. Данните, получени след проверка на хипотезата, се анализират и записват.
• Заключения. В заключения при което се взема предвид дали хипотезата е доказана или не. В случай, че хипотезата не е проверена, процедурата може да се повтори, като се постави нова хипотеза. В случай, че хипотезата е доказана, резултатите могат да бъдат споделени и да се предложи теория.