Ilmu pengetahuan adalah pendekatan sistematis dan logis untuk menemukan cara kerja benda-benda di alam semesta. Itu juga merupakan kumpulan pengetahuan yang dikumpulkan melalui penemuan-penemuan tentang semua hal di alam semesta.
Kata "sains" berasal dari kata Latin scientia, yang didasarkan pada data yang dapat diperlihatkan dan direproduksi, menurut Kamus Merriam-Webster. Sesuai dengan definisi ini, sains bertujuan untuk hasil yang terukur melalui pengujian dan analisis. Sains didasarkan pada fakta, bukan pendapat atau preferensi. Proses sains dirancang untuk menantang ide melalui penelitian. Salah satu aspek penting dari proses ilmiah adalah bahwa ia hanya berfokus pada dunia alami, menurut University of California. Apa pun yang dianggap supernatural tidak sesuai dengan definisi sains.
Metode ilmiah
Saat melakukan penelitian, para ilmuwan menggunakan metode ilmiah untuk mengumpulkan bukti empiris yang dapat diukur dalam percobaan yang terkait dengan hipotesis (seringkali dalam bentuk pernyataan if / then), hasilnya bertujuan untuk mendukung atau bertentangan dengan teori.
"Sebagai seorang ahli biologi lapangan, bagian favorit saya dari metode ilmiah adalah di lapangan mengumpulkan data," Jaime Tanner, seorang profesor biologi di Marlboro College, mengatakan kepada Live Science. "Tetapi yang benar-benar menyenangkan adalah mengetahui bahwa Anda mencoba menjawab pertanyaan yang menarik. Jadi langkah pertama dalam mengidentifikasi pertanyaan dan menghasilkan jawaban yang mungkin (hipotesis) juga sangat penting dan merupakan proses kreatif. Kemudian setelah Anda mengumpulkan data, Anda menganalisisnya untuk melihat apakah hipotesis Anda didukung atau tidak. "
Langkah-langkah metode ilmiah seperti ini:
- Lakukan pengamatan atau observasi.
- Ajukan pertanyaan tentang pengamatan dan kumpulkan informasi.
- Bentuk hipotesis - deskripsi sementara dari apa yang telah diamati, dan buat prediksi berdasarkan hipotesis itu.
- Uji hipotesis dan prediksi dalam percobaan yang dapat direproduksi.
- Menganalisis data dan menarik kesimpulan; menerima atau menolak hipotesis atau memodifikasi hipotesis jika perlu.
- Reproduksi eksperimen sampai tidak ada perbedaan antara pengamatan dan teori. "Replikasi metode dan hasil adalah langkah favorit saya dalam metode ilmiah," Moshe Pritsker, mantan peneliti pasca-doktoral di Harvard Medical School dan CEO JoVE, mengatakan kepada Live Science. "Reproduksibilitas dari percobaan yang diterbitkan adalah dasar dari sains. Tidak dapat direproduksi - tidak ada sains."
Beberapa dasar utama metode ilmiah:
- Hipotesis tersebut harus dapat diuji dan dapat dipalsukan, menurut North Carolina State University. Dapat difalsifikasi artinya harus ada kemungkinan jawaban negatif terhadap hipotesis.
- Penelitian harus melibatkan penalaran deduktif dan penalaran induktif. Penalaran deduktif adalah proses menggunakan premis yang benar untuk mencapai kesimpulan logis yang benar, sementara penalaran induktif mengambil pendekatan yang berlawanan.
- Eksperimen harus menyertakan variabel dependen (yang tidak berubah) dan variabel independen (yang tidak berubah).
- Eksperimen harus mencakup grup eksperimen dan grup kontrol. Kelompok kontrol adalah apa yang dibandingkan dengan kelompok eksperimen.
Teori dan hukum ilmiah
Metode ilmiah dan sains pada umumnya bisa membuat frustasi. Sebuah teori hampir tidak pernah terbukti, meskipun beberapa teori memang menjadi hukum ilmiah. Salah satu contohnya adalah hukum konservasi energi, yang merupakan hukum termodinamika pertama. Linda Boland, seorang neurobiologis dan ketua departemen biologi di Universitas Richmond, Virginia, mengatakan kepada Live Science bahwa ini adalah hukum ilmiah favoritnya. "Ini adalah salah satu yang memandu banyak penelitian saya tentang aktivitas kelistrikan seluler dan menyatakan bahwa energi tidak dapat dibuat atau dihancurkan, hanya berubah bentuk. Hukum ini terus-menerus mengingatkan saya pada banyak bentuk energi," katanya.
Sebuah hukum hanya menggambarkan fenomena yang diamati, tetapi tidak menjelaskan mengapa fenomena itu ada atau apa yang menyebabkannya. "Dalam sains, hukum adalah tempat awal," kata Peter Coppinger, seorang profesor biologi dan teknik biomedis di Institut Teknologi Rose-Hulman. "Dari sana, para ilmuwan kemudian dapat mengajukan pertanyaan, 'Mengapa dan bagaimana?'"
Hukum pada umumnya dianggap tanpa kecuali, meskipun beberapa hukum telah dimodifikasi dari waktu ke waktu setelah pengujian lebih lanjut menemukan perbedaan. Ini tidak berarti teori tidak bermakna. Agar hipotesis menjadi sebuah teori, pengujian yang ketat harus terjadi, biasanya lintas berbagai disiplin ilmu oleh kelompok ilmuwan yang berbeda. Mengatakan sesuatu adalah "hanya teori" adalah istilah orang awam yang tidak memiliki hubungan dengan sains. Bagi kebanyakan orang teori adalah firasat. Dalam sains, teori adalah kerangka kerja untuk pengamatan dan fakta, kata Tanner pada Live Science.
Beberapa hal yang kita anggap remeh hari ini dimimpikan dengan kekuatan otak murni, yang lain karena kecelakaan total. Tetapi seberapa banyak yang Anda ketahui tentang asal usul sesuatu? Di sini, kami telah menemukan kuis tentang 15 penemuan paling berguna di dunia, dari perekat
Kuis: Penemuan Terbesar di Dunia
Sejarah singkat sains
Bukti awal sains dapat ditemukan di zaman prasejarah, seperti penemuan api, penemuan roda dan pengembangan penulisan. Tablet awal berisi angka dan informasi tentang tata surya. Ilmu menjadi jelas lebih ilmiah dari waktu ke waktu.
1200-an: Robert Grosseteste mengembangkan kerangka kerja untuk metode yang tepat dari eksperimen ilmiah modern, menurut Stanford Encyclopedia of Philosophy. Karyanya termasuk prinsip bahwa penyelidikan harus didasarkan pada bukti yang terukur yang dikonfirmasi melalui pengujian.
1400-an: Leonardo da Vinci memulai buku catatannya untuk mencari bukti bahwa tubuh manusia adalah mikrokosmik. Seniman, ilmuwan, dan ahli matematika juga mengumpulkan informasi tentang optik dan hidrodinamika.
1500-an: Nicolaus Copernicus mengembangkan pemahaman tata surya dengan penemuan heliosentrisme. Ini adalah model di mana Bumi dan planet-planet lain berputar mengelilingi matahari, yang merupakan pusat tata surya.
1600-an: Johannes Kepler dibangun di atas pengamatan itu dengan hukum gerak planetnya. Galileo Gallilei meningkatkan penemuan baru, teleskop, dan menggunakannya untuk mempelajari matahari dan planet-planet. 1600-an juga melihat kemajuan dalam studi fisika ketika Isaac Newton mengembangkan hukum geraknya.
1700-an: Benjamin Franklin menemukan bahwa kilat adalah listrik. Dia juga berkontribusi pada studi oseanografi dan meteorologi. Pemahaman tentang kimia juga berkembang selama abad ini ketika Antoine Lavoisier, dijuluki bapak kimia modern, mengembangkan hukum kekekalan massa.
1800-an: Tonggak sejarah termasuk penemuan Alessandro Volta tentang seri elektrokimia, yang mengarah pada penemuan baterai. John Dalton juga memperkenalkan teori atom, yang menyatakan bahwa semua materi terdiri dari atom yang bergabung membentuk molekul. Dasar studi modern genetika maju ketika Gregor Mendel mengungkap hukum warisnya. Kemudian pada abad itu, Wilhelm Conrad Röntgen menemukan sinar-X, sementara hukum George Ohm memberikan dasar untuk memahami bagaimana memanfaatkan muatan listrik.
1900-an: Penemuan Albert Einstein, yang terkenal karena teorinya tentang relativitas, mendominasi awal abad ke-20. Teori relativitas Einstein sebenarnya adalah dua teori yang terpisah. Teori relativitas khususnya, yang diuraikan dalam makalah 1905, "The Electrodynamics of Moving Bodies," menyimpulkan bahwa waktu harus berubah sesuai dengan kecepatan objek yang bergerak relatif terhadap kerangka referensi pengamat. Teori relativitas umum keduanya, yang ia terbitkan sebagai "Landasan Teori Relativitas Umum," mengajukan gagasan bahwa materi menyebabkan ruang melengkung.
Pengobatan selamanya berubah dengan pengembangan vaksin polio pada tahun 1952 oleh Jonas Salk. Tahun berikutnya, James D. Watson dan Francis Crick menemukan struktur DNA, yang merupakan heliks ganda yang dibentuk oleh pasangan basa yang melekat pada tulang punggung gula-fosfat, menurut Perpustakaan Kedokteran Nasional Amerika Serikat.
2000-an: Abad ke-21 melihat draft pertama genom manusia selesai, mengarah pada pemahaman DNA yang lebih besar. Ini memajukan studi genetika, perannya dalam biologi manusia dan penggunaannya sebagai prediktor penyakit dan gangguan lainnya.
