Indhold
- Observation og hypotese
- Forudsigelse og modellering
- Test og fejlvurdering
- Resultatindsamling og præsentation
- konklusioner
- Lovdannelse
Videnskabseksperimenter følger et princip kaldet "videnskabelig metode", der sikrer nøjagtige tests, der indsamles pålidelige resultater, og der drages rimelige konklusioner. Hvert videnskabseksperiment skal følge de grundlæggende principper for korrekt undersøgelse, så de resultater, der præsenteres i slutningen, ses som troværdige.
Observation og hypotese
At observere en ny fysisk proces eller fænomen er en sjælden begivenhed, men der er områder af videnskab, der ikke er fuldt ud forstået. Forskeren skal sætte sine observationer i ord for at udvikle en meningsfuld hypotese. Hypotesen skal forklare fænomenet ved hjælp af en mekanisme eller et matematisk forhold, som beskrevet af professor i fysik Frank L. H. Wolfs ved University of Rochester.
Forudsigelse og modellering
Det er ikke nok at gætte, hvorfor der sker noget. En videnskabsmand skal bevise, at hans teori er korrekt. Der foretages forudsigelser for at teste observationer under forskellige omstændigheder. Målet er at opdage mere om fænomenet og bevise, at det findes. En måde at forbedre den videnskabelige metode er at skabe en ”model.” Modeller kan bruges til at tilvejebringe analogier til vanskelige, uobservable koncepter.
Test og fejlvurdering
Test af nye teorier er afgørende. Hvert eksperiment skal planlægges for at reducere antallet af variabler. Det er aldrig nok at sige, at et eksperiment blev udført og opretholder teorien, men at metoden eller resultaterne ikke er tilgængelige. Hvert eksperiment vil indeholde et lille fejlområde. Hvis teorien skal bevises ved hjælp af matematik, anvendes afvigelser om middelværdien på resultatet af hver beregning.
Resultatindsamling og præsentation
Forskere skal registrere deres resultater. Ofte kan den originale teori skrives om efter eksperimenter for at illustrere nye fænomener. Hvis de gennemførte eksperimenter ikke understøtter nogen teori, skal de afvises. Hvert resultat skal dobbeltkontrolleres, og dem, der helt klart ikke passer til mønsteret, analyseres yderligere. Når resultaterne er samlet, kan de præsenteres som en tabel, grafer, diagrammer eller computergrafik. Hver repræsentation skal understøtte den originale teori.
konklusioner
Når resultaterne er i og er blevet præsenteret på meningsfulde måder, kan der drages konklusioner. En konklusion involverer at fortolke resultaterne, genkende de tilstedeværende mønstre og beskrive, hvad disse mønstre og fortolkninger betyder i virkeligheden. Enhver modellering eller forudsigelse skal konverteres til en meningsfuld, begrundet konklusion. Konklusionerne fra enkelteksperimenter kan udvikles til forudsigelser af hele adfærd og yderligere ideer om testning.
Lovdannelse
Et af hovedmålene i videnskaben er at opdage og bevise nye love, der forklarer, hvordan tingene fungerer. Når to eller tre modeller formuleres baseret på indledende observationer, og teorien testes med succes, kan de forskellige modeller tegnes sammen. Et eksempel på en enkelt konceptlov er den første lov om termodynamik. Et eksempel på et fusioneret sæt teorier er den "store samlede teori", en beskrivelse af universet, der binder sammen alt, hvad vi allerede kender.