Innhold
- Observasjon og hypotese
- Prediksjon og modellering
- Testing og feilestimering
- Resultatsamling og presentasjon
- konklusjoner
- Lagformasjon
Vitenskapelige eksperimenter følger et prinsipp kalt "vitenskapelig metode" som sikrer nøyaktige tester blir utført, pålitelige resultater blir samlet og rimelige konklusjoner trekkes. Hvert vitenskapelig eksperiment skal følge de grunnleggende prinsippene for riktig undersøkelse, slik at resultatene som presenteres på slutten blir sett på som troverdige.
Observasjon og hypotese
Å observere en ny fysisk prosess eller fenomen er en sjelden hendelse, men det er vitenskapelige områder som ikke er helt forstått. Forskeren må sette sine observasjoner i ord for å utvikle en meningsfull hypotese. Hypotesen må forklare fenomenet ved hjelp av en mekanisme eller et matematisk forhold, som beskrevet av professor i fysikk Frank L. H. Wolfs ved University of Rochester.
Prediksjon og modellering
Det er ikke nok å gjette hvorfor noe skjer. En vitenskapsmann må bevise at teorien hans er riktig. Det tas forutsigelser for å teste observasjonene under forskjellige omstendigheter. Målet er å oppdage mer om fenomenet og bevise at det eksisterer. En måte å forbedre den vitenskapelige metoden på er å lage en "modell." Modeller kan brukes til å gi analogier til vanskelige, ikke observerbare konsepter.
Testing og feilestimering
Det er viktig å teste ut nye teorier. Hvert eksperiment må planlegges for å redusere antall variabler. Det er aldri nok å si at et eksperiment ble utført og opprettholder teorien, men at metoden eller resultatene ikke er tilgjengelige. Hvert eksperiment vil inneholde et lite feilområde. Hvis teorien skal bevises ved bruk av matematikk, brukes avvik om middelverdien på resultatet av hver beregning.
Resultatsamling og presentasjon
Forskere må registrere resultatene. Ofte kan den originale teorien skrives om etter eksperimentering for å illustrere nye fenomener. Hvis eksperimentene som er utført ikke støtter noen teori, må de avvises. Hvert resultat må dobbeltsjekkes, og de som tydelig ikke passer til mønsteret blir analysert videre. Når resultatene er samlet, kan de presenteres som en tabell, grafer, diagrammer eller datamaskingrafikk. Hver representasjon må støtte den opprinnelige teorien.
konklusjoner
Når resultatene er i og har blitt presentert på meningsfylte måter, kan det trekkes konklusjoner. En konklusjon innebærer å tolke resultatene, gjenkjenne alle tilstedeværende mønstre og beskrive hva disse mønstrene og tolkningene betyr i virkeligheten. Enhver modellering eller prediksjon må konverteres til en meningsfull, begrunnet konklusjon. Konklusjonene fra enkelteksperimenter kan utvikles til prediksjoner av hele oppførsel og videre ideer om testing.
Lagformasjon
Et av hovedmålene i vitenskapen er å oppdage og bevise nye lover som forklarer hvordan ting fungerer. Når to eller tre modeller er formulert basert på innledende observasjoner, og teorien testes vellykket, kan de forskjellige modellene tegnes sammen. Et eksempel på en enkelt konseptlov er termodynamikkens første lov. Et eksempel på et sammenslått sett med teorier er den "store enhetsteorien", en beskrivelse av universet som binder sammen alt vi allerede vet.