Научные эксперименты

Мы объясняем, что такое научный эксперимент, для чего он нужен и его особенности. Кроме того, какие существуют типы и некоторые примеры
Научные эксперименты проверяют гипотезы

Что такое научный эксперимент?

Научный эксперимент – это метод(ы), используемый(ые) исследователями (особенно в так называемых жестких или фактических науках) для проверки своих гипотез относительно изучаемого явления или объекта

Для чего нужны научные эксперименты?

Эксперименты могут проверить, что люди думают о природе.

Эксперимент – это основное средство проверки гипотетического знания ученых, то есть это основной метод отличия достоверных теорий от недостоверных. Она имеет огромное значение, поскольку является одной из необходимых процедур, позволяющих генерировать новые знания в области науки

Эксперимент – очень важный этап научного метода, поскольку он позволяет проверить гипотезу и проверить, является ли то, во что верят, действительным и имеет место во всех случаях или, наоборот, дает результаты, которые не позволяют объяснить явление во всех случаях. В ходе экспериментов проводятся полевые исследования и, если гипотеза не подтверждается, она должна быть отброшена и сформулирована новая гипотеза

Этот тип процедуры возник с появлением научного метода, который получил свое развитие благодаря итальянскому физику и философу Галилео Галилею в XVI / XVII веке. В древности наука велась посредством рассуждений и формального логического мышления, так что природные явления получали интерпретацию в соответствии с верованиями того времени

Возможность эксперимента привела к фактической и эмпирической проверке явлений природы. Английский философ Фрэнсис Бэкон был еще одним ученым XVI века, который стремился отложить в сторону знания, полученные путем дедукции, и искать эмпирическую проверку путем экспериментов

Использование экспериментов является фундаментальным для самостоятельного развития науки и техники , поскольку позволяет нам все лучше и лучше понимать, как работают живые существа и окружающий их мир. Экспериментирование позволяет открывать методы и процессы для развития различных наук и дисциплин , таких как медицина, техника, биология, сельское хозяйство , математика, археология и многие другие

Характеристики научного эксперимента

Чтобы научные эксперименты были признаны истинными, они должны быть таковыми:

• Проверено. Другие ученые должны иметь возможность провести тот же эксперимент в тех же условиях и получить тот же результат.
• Методический. Ни один элемент эксперимента не может быть оставлен на волю случая, эксперимент – это процедура, которая должна проводиться упорядоченно, и все задействованные переменные должны быть приняты во внимание.
• Цель. Мнение или чувства ученого, или его личные взгляды не могут быть приняты во внимание, но должно быть объективное описание того, что произошло.
• Веридикал. Результаты эксперимента должны приниматься и уважаться, независимо от того, соответствуют они ожиданиям или нет, и ни в коем случае их нельзя фальсифицировать.

Виды научных экспериментов

Детерминистический эксперимент направлен на доказательство или опровержение уже выдвинутой гипотезы.

Существует два типа экспериментов в зависимости от преследуемой цели:

• Детерминированный эксперимент. Это эксперименты, целью которых является подтверждение гипотезы, т.е. доказательство или опровержение ранее сформулированного научного принципа.
• Случайный эксперимент. Это те эксперименты, в которых результат, который должен быть получен, неизвестен, поскольку эксперимент проводится просто для того, чтобы выяснить, что произойдет, т.е. расширить то, что известно о конкретном предмете.

Примеры научных экспериментов

В некоторых случаях используются научные эксперименты:

• Испытание вакцины. Вакцины – это препараты, которые вводятся людям животным для выработки иммунитета к болезни. Прежде чем начать прививать людей, вакцины должны быть протестированы, чтобы убедиться в их безопасности и эффективности для предотвращения или снижения риска заболевания. Для этого вакцина должна быть протестирована на группах людей или животных (в зависимости от ситуации), чтобы выяснить, насколько успешным является препарат.
• Определение геологического возраста. Чтобы узнать, сколько времени прошло с момента образования определенных окаменелостей, проводится научный эксперимент по измерению следов углерода-14 (изотопа углерода), которые остаются в ископаемых останках. Этот процесс называется радиоуглеродным датированием и широко используется в археологии.
• Открытие пастеризации. Пастеризация – это процесс, при котором жидкость подвергается воздействию высоких температур для уничтожения патогенных микроорганизмов, которые могут в ней содержаться. Эта процедура была открыта французским химиком Луи Пастером после серии экспериментов, в ходе которых он пытался получить ферментированные напитки, такие как вино, без изменения их вкуса и свойств. Его эксперименты заключались в том, что он подвергал напитки воздействию различных температур и проверял, как устраняется тип дрожжей , который влиял на качество вина.
• Разработка пенициллина. Пенициллин – это антибиотик, образуемый одним из видов грибов , который убивает бактерии. Пенициллин был открыт английским ученым Александром Флемингом, который, вернувшись из отпуска, заметил, как грибок действовал против культуры бактерий в его лаборатории. Исходя из этого, были проведены тесты и эксперименты, чтобы выделить вещество, выделяемое плесенью, которое действовало против бактерий. Оксфордская команда работала сначала на животных, а затем на людях, чтобы проверить действие этого вещества. Пенициллин появился во время Второй мировой войны и является одним из основных компонентов, который борется с бактериальными инфекциями.
• Развитие радиологии. Радиология – это отрасль медицины, которая использует лучи для наблюдения за внутренним состоянием организма и контроля его правильного функционирования. Возможность использования рентгеновских лучей была открыта немецким физиком Вильгельмом Конрадом Рентгеном, когда он провел эксперименты с рентгеновскими лучами и обнаружил, что они проходят через большое количество предметов и материалов.
• условный рефлекс. Условный рефлекс – это действие или эффект, возникающий у человека в ответ на определенный нейтральный стимул. Для своего открытия русский физиолог Иван Павлов проводил эксперименты с собаками и заметил, что собаки пускали слюну, даже когда перед ними не было еды, потому что они связывали определенные нейтральные стимулы с мыслью о близости пищи. Таким образом, Павлов ввел метроном, который он включал перед подачей пищи, и через несколько дней он обнаружил, что у собак выделяется слюна при звуке метронома, и что они могут связать стимул, который в принципе был нейтральным, с эффектом: пищей.

искусственное клонирование.URZHV искусственное клонирование– это научная процедура создания генетически идентичной копии человека. В рамках этого процесса можно клонировать ткани, одноклеточные организмыгены клетки и даже крупных млекопитающих , таких как лошади. После многолетних экспериментов в 1997 году было клонировано первое млекопитающее – овца по имени Долли, которая была клонирована из взрослой клетки. С тех пор многие организмы были клонированы с использованием различных процедур.

• гипотеза Пуанкаре. Анри Пуанкаре был французским физиком и математиком, выдвинувшим одну из самых признанных гипотез в топологии, отрасли математики, известную как гипотеза Пуанкаре. Эта гипотеза была выдвинута в начале 20-го века и касалась трехмерной сферы. В течение столетия исследователи не могли ни доказать, ни опровергнуть гипотезу, пока в 2003 году проблема не была решена российским математиком Григорием Перельманом.
• Развитие анестезии. Анестезия – это вещество, используемое для подавления дискомфорта или боли у человека, которые могут быть вызваны хирургическим вмешательством или другой процедурой. На протяжении всей истории человечества для анестезии тела и снижения чувствительности использовались многие вещества, такие как алкоголь , опиум, хлороформ и эфир. Первые эксперименты с использованием газов в качестве анестетиков были проведены исследователями в 19 веке. Этот вид анестезии развился до наших дней, и сегодня различные препараты, такие как пропофол, галотан, кетамин и другие, используются через венозный или респираторный путь.

Разработка искусственных спутников Земли.ALRVB искусственные спутники – это объекты, которые запускаются на околоземную орбиту или на орбиту других небесных тел. Спутники выполняют различные функции, такие как телекоммуникации исследования метеорология и другие. Разработка спутников началась в начале 20 века, а первым успешным спутником стал Спутник, запущенный СССР в 1957 году. С тех пор многие страны успешно запустили спутники с различными функциями.

• Научный метод

  Экспериментирование – это один из этапов научного метода, процедура, используемая для получения и проверки новых научных знаний и теорий

  Шагами научного метода являются:
  

• Наблюдение. Наблюдается определенное явление или ситуация и извлекаются данные и информация.
• Постановка проблемы. Ставится возможная проблема или вопрос, который необходимо решить в связи с тем, что наблюдалось. На этом этапе задаются вопросы.
• Утверждение гипотезы. Ставится возможный ответ на те вопросы, которые были получены в результате наблюдения.
• Экспериментирование. Гипотеза проверяется путем проведения эксперимента.
• Запись данных . Данные, полученные после проверки гипотезы, анализируются и записываются.
• Выводы .E223Y выводы делаются с учетом того, была ли проверена гипотеза или нет. В случае если гипотеза не была проверена, процедуру можно повторить с новой гипотезой. Если гипотеза была проверена, можно поделиться результатами и разработать теорию.

Подробнее: Научный метод