科学实验

知识

2022

我们解释什么是科学实验,它的用途及其特点。此外,还有一些类型和一些例子。

科学实验检验假设。

什么是科学实验?

科学实验是研究人员(尤其是所谓的硬科学或事实科学)用来测试他们的方法的一种或多种方法。 假设 关于正在研究的现象或物体。

这是步骤之一 科学的方法 并且基于对在自然界或实验室受控环境中观察到的某些现象的研究。实验包括将正在研究的现象或对象暴露于某些变量,以解释或预测结果或原因和后果。

科学家使用实验来证明某些事情是如何发生的 自然现象 你的兴趣。为此,必须在实验室中复制这些现象,控制所有变量,以证明假设不是偶然的产物,而是普遍规律的产物。

有需要多年研究的复杂实验和更简单的实验,可以快速验证或反驳假设。所有这些都是在科学中进行的,例如 生物学, 这 数学, 这 化学身体的.例如:为找到问题的解决方案而进行的实验或为找到治愈疾病而进行的实验。

如果完成了科学方法的所有步骤,则科学实验将是有效的。科学方法是科学中用于客观和可验证地研究现象的程序,由以下步骤组成: 观察 和问题提出、假设制定、实验和 分析 数据和 结论.科学方法出现在 17 世纪的科学革命期间,它带来了 现代 (称为理性时代)并在 19 世纪至今得到完善。

科学实验使用 技术 并从不同的知识领域对它所复制的现象达到最高程度的控制和观察,从而对发生的事情有深刻的理解。 自然.然后这些经验的结果可以被其他科学家发表和研究,如果他们重复实验,应该得到类似的结果,因为它们是可验证的事实而不是巧合。

科学实验有什么用?

实验可以检验人们对自然的看法。

实验是检验科学家假设性知识的主要方式,即辨别有效理论与无效理论的主要方法。这非常重要,因为它是能够生成新的必要程序之一 知识 在...方面 科学.

实验是科学方法中非常重要的一步,因为它允许测试假设并验证所相信的是否有效并在所有情况下都发生,或者相反,产生的结果不能解释所有情况下的现象.在实验中,进行实地研究,如果假设没有得到证实,则必须丢弃它,并必须制定新的假设。

这种类型的程序是随着科学方法的出现而出现的,它是在 16 世纪 / 17 世纪随着意大利物理学家和哲学家伽利略伽利莱的发展而出现的。在古代,科学是通过 推理逻辑思维 形式化的,因此自然现象可以根据 信念 的时间。

实验的可能性导致了对自然现象的事实和经验验证。英国哲学家弗朗西斯·培根 (Francis Bacon) 是 16 世纪的另一位科学家,他试图抛开通过演绎获得的知识,通过实验寻求经验检验。

实验的使用对于科学和技术的独立发展至关重要,因为它使我们能够更多更好地了解生物及其周围世界的功能。实验允许发现 技术 各种科学的发展和过程 学科,例如医学、技术、生物学、 农业, 数学, 考古学,等等。

科学实验的特点

要被视为真实,科学实验必须:

  • 可验证。其他科学家必须能够在相同的条件下进行相同的实验并获得相同的结果。
  • 有条不紊实验的任何元素都不能侥幸,实验是一个必须有序进行的程序,必须考虑到所有相关的变量。
  • 客观的不能考虑科学家的意见或感受或他的个人观点,但必须有一个 描述 发生的事情的目标。
  • 真的。实验的结果必须被接受和尊重,无论它们是否在意料之中,在任何情况下都不能被篡改。

科学实验的类型

确定性实验旨在验证或反驳已经做出的假设。

根据所追求的目的,有两种类型的实验:

  • 确定性实验。它们是那些寻求确认假设的实验,也就是说,它试图证明或反驳先前制定的科学原理。
  • 随机实验。它们是那些要获得的结果未知的实验,因为进行实验只是为了了解正在发生的事情,即扩展关于特定主题的已知内容。

科学实验的例子

使用科学实验的一些情况是:

  • 检查疫苗。疫苗是提供给 人类动物 建立对疾病的免疫力。在开始为个人接种之前,必须验证疫苗在预防或降低疾病风险方面是安全有效的。为此,疫苗必须由人群或动物(视情况而定)进行测试,以观察药物的成功程度。
  • 地质年代的测定。为了查明某些化石形成以来已经过去了多长时间,进行了一项科学实验,其中测量了化石残骸中残留的碳 14(碳的同位素)的痕迹。这个过程称为放射性碳测年,广泛用于考古学。
  • 巴氏杀菌的发现。巴氏杀菌是一个过程 液体 高的 温度 以消除它可能含有的病原体。这一过程是由法国化学家路易斯巴斯德在进行一系列实验后发现的,他试图在不改变其味道或特性的情况下生产发酵饮料,如葡萄酒。他的实验包括将饮料暴露在不同温度下,并检查如何消除一种化学物质。 酵母 这影响了葡萄酒的质量。
  • 青霉素的开发。青霉素是一种抗生素,由一种 这允许消除 细菌.青霉素是由英国科学家亚历山大·弗莱明 (Alexander Fleming) 发现的,他在度假归来后,在他的实验室中观察了一种真菌如何对抗细菌培养物。在此基础上,进行了测试和实验,以分离出分泌霉菌的物质,该物质是对细菌起作用的物质。牛津大学的团队首先在动物身上进行了研究,然后在人体中测试了这种物质的影响。青霉素开始用于 二战 它是对抗细菌感染的主要成分之一。
  • 放射学的发展。放射学是医学的一个分支,它使用射线来观察身体内部并控制其正常运作。德国物理学家威廉·康拉德·伦琴 (Wilhelm Conrad Roentgen) 对射线进行实验并发现它们穿过大量物体和材料时,发现了 X 射线的用途。
  • 条件反射。条件反射是个体在受到某种中性刺激之前发生的动作或效果。对于他的发现,俄罗斯生理学家伊万·巴甫洛夫(Ivan Pavlov)对狗进行了实验,注意到狗即使食物不在面前也会流口水,因为它们将某些中性刺激与食物接近的想法联系起来。因此,巴甫洛夫介绍了他在送食物前演奏的节拍器,几天后,发现狗在 声音 节拍器,并且他们可以将最初是中性的刺激与效果联系起来:食物。
  • 人工克隆。这 克隆 人工是一种科学程序,在该程序中,它试图创造一个个体在基因上相等的副本。在这个过程中,组织可以被克隆, 单细胞生物, 基因, 细胞 直到 哺乳动物 超大,像 马匹.经过多年的实验,1997年克隆出了第一只哺乳动物,它是一只名叫多莉的绵羊,是从成年细胞克隆而来。从那时起,使用不同的程序克隆了许多生物。
  • 庞加莱猜想。亨利庞加莱是一位法国物理学家和数学家,他提出了拓扑学中最著名的假设之一,拓扑学是数学的一个分支,称为庞加莱猜想或假设。这个假说是在 20 世纪初提出的,它涉及三维球体。一个世纪以来,研究人员既无法验证也无法拒绝这个假设,直到 2003 年,俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼 (Grigori Perelmán) 解决了这个问题。
  • 麻醉的发展。麻醉剂是用于抑制可能由外科手术或其他程序引起的个体不适或疼痛的物质。纵观历史,许多物质已被用于在体内引起麻醉和降低敏感性,例如 酒精、鸦片、氯仿和乙醚。第一次使用气体作为麻醉剂的实验是由研究人员在 19 世纪进行的。这种类型的麻醉发展到今天,今天通过静脉或呼吸途径等使用各种药物,如丙泊酚、氟烷和氯胺酮。
  • 人造卫星的发展。这 人造卫星 它们是被发射到地球轨道或其他天体轨道的物体。卫星具有不同的功能,例如 电信, 这 研究, 这 气象,等等。卫星的研制始于20世纪初,第一颗成功发射的卫星是苏联于1957年发射的人造卫星Sputnik。此后,许多国家成功发射了不同功能的卫星。

科学方法

实验是科学方法的步骤之一,是用于产生和测试新的科学知识和理论的过程。

科学方法的步骤 是:

  • 观察。观察某种现象或情况并提取数据和信息。
  • 问题的构成。在观察到的事物中存在一个可能的问题或需要解决的问题。这一步提出了问题。
  • 提出假设。对从观察中获得的那些问题提出了可能的答案。
  • 实验。通过进行实验来检验该假设。
  • 数据寄存器。对假设检验后获得的数据进行分析和记录。
  • 结论。这 结论 其中考虑了假设是否被证明。如果假设尚未得到验证,则可以重复该过程,提出新的假设。如果假设已被证明,则可以共享结果并提出理论。
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