Sisu
- Vaatlus ja hüpotees
- Ennustamine ja modelleerimine
- Testimine ja vigade hindamine
- Tulemuste kogumine ja tutvustamine
- Järeldused
- Seaduse kujundamine
Teaduskatsed järgivad põhimõtet, mida nimetatakse „teaduslikuks meetodiks” ja mis tagab täpsed testid, usaldusväärsete tulemuste kogumise ja mõistlike järelduste tegemise. Igas teaduskatses tuleks järgida nõuetekohase uurimise aluspõhimõtteid, nii et lõpus esitatud tulemusi peetakse usaldusväärseteks.
Vaatlus ja hüpotees
Uue füüsikalise protsessi või nähtuse vaatlemine on harv sündmus, kuid on ka teaduse valdkondi, millest pole täielikult aru saadud. Mõistetava hüpoteesi väljatöötamiseks peab teadlane panema oma tähelepanekud sõnadesse. Hüpotees peab nähtust seletama mehhanismi või matemaatilise seose abil, nagu kirjeldas füüsika professor Frank L. H. Wolfs Rochesteri ülikoolis.
Ennustamine ja modelleerimine
Ei piisa sellest, kui arvata, miks midagi toimub. Teadlane peab tõestama, et tema teooria on õige. Ennustusi tehakse vaatluste kontrollimiseks erinevatel asjaoludel. Eesmärk on nähtust rohkem teada saada ja tõestada selle olemasolu. Üks viis teadusliku meetodi täiustamiseks on nn mudeli loomine. Mudeleid saab kasutada analoogiate pakkumiseks keerukatele, mitte-jälgitavatele mõistetele.
Testimine ja vigade hindamine
Uute teooriate katsetamine on hädavajalik. Muutujate arvu vähendamiseks tuleb iga katse kavandada. Kunagi ei piisa sellest, kui öeldakse, et eksperiment viidi läbi ja toetab teooriat, vaid et meetodit või tulemusi pole saadaval. Iga katse sisaldab väikest veaala. Kui teooriat soovitakse tõestada matemaatika abil, rakendatakse iga arvutuse tulemuse keskväärtuse kõrvalekaldeid.
Tulemuste kogumine ja tutvustamine
Teadlased peavad oma tulemused registreerima. Sageli saab algse teooria pärast katsetamist ümber kirjutada, et illustreerida uusi nähtusi. Kui läbiviidud katsed ei toeta ühtegi teooriat, tuleb need tagasi lükata. Kõiki tulemusi tuleb veel kord kontrollida ja tulemusi, mis selgelt ei vasta mustrile, analüüsitakse täiendavalt. Kui tulemused on järjestatud, saab neid esitada tabeli, graafikute, diagrammide või arvutigraafikana. Iga esitus peab toetama algset teooriat.
Järeldused
Kui tulemused on olemas ja neid on esitatud sisukalt, saab neist järeldusi teha. Järeldus hõlmab tulemuste tõlgendamist, olemasolevate mustrite tuvastamist ja kirjeldamist, mida need mustrid ja tõlgendused tegelikult tähendavad. Mis tahes modelleerimine või ennustamine tuleb muuta sisukaks ja põhjendatud järelduseks. Üksikute katsete järeldused võib kujundada kogu käitumise prognoosideks ja katsete edasisteks ideedeks.
Seaduse kujundamine
Teaduse üks peamisi eesmärke on avastada ja tõestada uusi seadusi, mis selgitavad, kuidas asjad toimivad. Kui esialgsete vaatluste põhjal sõnastatakse kaks või kolm mudelit ja teooria on edukalt testitud, saab erinevad mudelid kokku tõmmata. Ühtse kontseptsiooniseaduse näide on termodünaamika esimene seadus. Ühendatud teooriakomplekti näide on “ühtne ühtne teooria” - universumi kirjeldus, mis seob omavahel kõik, mida me juba teame.