بیگ بنگ: علم یک روش نظام مند و منطقی برای پی بردن به نحوه‌ی کارکرد اجزای موجود در جهان است. علم پیکره ای از دانش گردآوری شده در اثر اکتشافات پیرامون تمامی اجزای جهان میباشد.

به گزارش بیگ بنگ، “علم” از واژه لاتین scienta برگرفته شده است که بر اساس دیکشنری مریام-وبستر(Merriam-Webster) به معنای دانش مبتنی بر داده های قابل اثبات و تولید مجدد میباشد. دانش درصدد حصول نتایج قابل اندازه گیری از طریق آزمایش و تحلیل است. دانش بر پایه حقایق قرار دارد، نه نظر يا ترجیحات. فرآیند علم با هدف چالش کشیدن ایده ها با ابزار تحقیق به طراحی می رسد. بر طبق گزارش دانشگاه کالیفرنیا، یکی از جنبه‌های مهم فرآیند علمی این است که تنها بر دنیای طبیعی تمرکز می کند. هر چیزی که فرا طبیعی خوانده شود، جایگاهی در تعریف علم نخواهد داشت.

روش علمی

دانشمندان به هنگام انجام تحقیق از روش علمی برای گردآوری شواهد تجربی و قابل اندازه گیری در آزمایش مرتبط با یک فرضیه استفاده می کنند. نتایج بدست آمده از نظریه مورد بررسی حمایت کرده یا در تناقض با آن خواهد بود.

مراحل روش علمی به ترتیب زیر هستند:

مشاهده یا مشاهداتى انجام دهید. سوالاتی در خصوص مشاهدات پرسیده و به جمع آوری اطلاعات بپردازید. فرضیه ای بسازید – توصیفی آزمایشی از مشاهدات – و بر حسب آن فرضیه، اقدام به پیش بینی نمایید. فرضیه و پیش بینی ها را در آزمایشی با قابلیت باز تولید بیازمایید. پس از تجزیه و تحلیل داده ها، نتیجه گیری کنید؛ فرضیه را قبول یا رد نمایید. در صورت لزوم، تغییراتی در فرضیه به وجود آورید. تا زمانی که نا همخوانی ها میان مشاهدات و نظریه رفع نشود، به تکرار آزمایش بپردازید. ماش پريتسکر، یکی از محققان فوق دکتری سابق دانشکده پزشکی هاروارد می گوید: تکرار روش ها و نتایج مرحله یکی از مورد علاقه ترین روش های علمی است. قابلیت باز تولید آزمایش های منتشر شده، اساس و بنیان علم به شمار می آید. اگر قابلیت باز تولیدی در کار نباشد، متعاقبا علمی در کار نخواهد بود.

چند اصول کلیدی در رابطه با روش علمی

بر طبق گزارش دانشگاه ایالت کارولینای شمالی، فرضیه باید قابل آزمایش و قابل دستکاری باشد. قابل دستکاری به این معناست که باید یک پاسخ منفی احتمالی برای فرضیه وجود داشته باشد. همچنین تحقیق باید در بردارنده استدلال استقرایی و قیاسی باشد. استدلال استقرایی عبارتست از فرآیند استفاده از قیاس های حقیقی برای دستیابی به نتیجه منطقی اما روش قیاسی از روش مخالف بهره می برد. آزمایش باید حاوی یک متغیر وابسته( غیر قابل تغییر) و یک متغیر مستقل(قابل تغییر) باشد. گروه آزمایشی و گروه کنترل از مؤلفه های یک آزمایش به شمار می روند.

قوانین و نظریه های علمی

نظریه تقریبا هیچ گاه تایید نمی شود، گرچه برخی نظریه ها به قوانین علمی تبدیل می گردند. قوانین پایستگی انرژی را به عنوان یک نمونه بارز در نظر بگیرید که نخستین قوانین ترمودینامیک محسوب می شود. دکتر ليندا بولاند، متخصص زیست شناسی عصبی و مدیر دپارتمان زیست شناسی دانشگاه ريچموند ویرجینیا اعلام کرد که این قانون علمی مورد علاقه‌اش است. او گفت: این قانون در قسمت اعظمى از مطالعات من پیرامون فعالیت الکتریکی سلولی حکمرانی می کند. امکان ایجاد یا نابود کردن انرژی وجود ندارد، تنها شکل آن دستخوش تغییر قرار می گیرد. این قانون مرا به یاد اشکال متعددی از انرژی می اندازد.

قوانین عموما بدون استثنا هستند، گرچه برخی قوانین با گذشت زمان پس از بروز ناهمخوانی و آزمایش های بیشتر تغییر یافته اند. ولی نباید این برداشت را کرد که نظریات فاقد معنی هستند. برای تبدیل فرضیه به نظریه، آزمایش های موشکافانه و سختگیری توسط گروههای مجزایی از دانشمندان باید انجام پذیرد. نظریه به دیدگاه اکثر مردم حدس و گمانی بیش نیست. جيم تانر، استاد زیست شناسی در دانشگاه مارلبورو بیان نمود که نظریه چارچوبی برای مشاهدات و حقایق است.

تاریخچه مختصری از علم

نخستین شواهد علم را می توان در دوره های ماقبل تاریح پیدا کرد، مثل کشف آتش، اختراع چرخ و توسعه خط نوشتاری. سنگ نوشته های اولیه حاوی اعداد و اطلاعاتی درباره منظومه شمسی هستند. با گذشت زمان، علم پیشرفت کرده و علمی تر شد.

قرن سیزده: بر طبق دایره المعارف فلسفه استنفورد، رابرت گروستست چارچوبی برای روش های مناسب آزمایشات علمی مدرن طراحی کرد. کارهای او بر این اصل تاکید می کرد که کند و کاو و بررسی باید بر پایه شواهدی باشد که از طریق آزمایش مورد تایید قرار می گیرد.

قرن پانزده: لئوناردو داوینچی یادداشت هایی را در جستجوی شواهدی مطرح کرد که بدن انسان در مقیاس خرد جهانی است. این هنرمند، دانشمند و ریاضی دان اطلاعاتی درباره هیدرودینامیک و فیزیک نور گردآوری کرد.

قرن شانزده: نيکولاس کوپرنیک با ارائه مفهوم “خورشید مرکزی” درک ما را نسبت به منظومه شمسی متحول ساخت. در این مدل، زمین و سیارات به دور خورشید می چرخند. خورشید نیز مرکز منظومه شمسی می باشد.

قرن هفده: یوهانس کپلر با قوانین حرکت سیارات خود، آن مشاهدات را گسترش داد. گالیله ابزار جدیدی موسوم به تلکسوپ اختراع کرد و آن را برای مطالعه خورشید و سیارات مورد استفاده قرار داد. قرن هفدهم به دلیل قوانین حرکت اسحاق نیوتن شاهد پیشرفت هایی در مطالعه فیزیک نیز بوده است.

قرن هجده: بنجامين فرانکلین دریافت که صاعقه ماهیتی برقی دارد. فعالیت های او نقش چشمگیری در توسعه مطالعات هواشناسی و دریا شناسی داشته است. هنگامی که آنتوان لاوازیه معروف به پدر شیمی مدرن، قوانین پایستگی جرم را طراحی کرد، تحولی در علم شیمی پدید آمد.

قرن نوزده: اکتشافات آلساندرو ولتا در خصوص سری الکتروشيميايى که به اختراع باتری منجر گردید، از جمله مهم ترین دستاوردهای این قرن می باشد. جان دالتون نیز نظریه اتمی را معرفی نمود که بر این اساس، تمامی مواد از اتم هایی تشکیل شده‌اند که در اثر ترکیب با یکدیگر مولکول ها را بوجود می آورند. زمانیکه گریگور مندل قوانین وراثت را به پیش کشید، ژنتیک مدرن پایه گذاری شد. در اواخر قرن نوزدهم، ويلهم رونتگن پرتو های ایکس را کشف کرد و قوانین اهم جورج اهم نیز نحوه مهار بارهای الکتریکی را به دانشمندان نشان داد.

قرن بیست: اکتشافات آلبرت اینشتین که بیشتر به پاس نظریه نسبیت شهرت یافته است، بر اوایل قرن بیستم حکمرانی می کرد. نظریه نسبیت اینشتین در واقع دو نظریه مجزا را در بر می گیرد. نظریه نسبیت خاص که در مقاله مربوط به سال 1905 تحت عنوان “الکتروديناميک اجرام متحرک” منتشر شد، این ادعا را مطرح نمود که زمان باید بر طبق سرعت یک شی متحرک در دیدگاه ناظر دستخوش تغییر قرار بگیرد. اما نظریه نسبیت عام منتشر شده با عنوان “مبنای نظریه نسبیت عام” این ایده را توسعه بخشید که ماده باعث خمیدگی فضا می شود.

با ایجاد واکسن فلج اطفال در سال 1952 توسط جوناس سالک، پزشکی متحول گردید. یک سال بعد از آن، جیمز دی واتسون و فرانسیس کريک ساختار DNA را کشف کردند که بر اساس کتابخانه ملی پزشکی آمریکا، یک مارپیچ دوگانه ی ایجاد شده با جفت بازهاى متصل به ستون قند-فسفات می باشد.

قرن بیست و یک: در این قرن، اولین نسخه‌هایی از ژنوم انسان کامل شد و همین زمینه ساز تحولی عظیم در درک ما نسبت به DNA شد. بدین ترتیب، مطالعه ژنتیک، نقش آن در زیست شناسی انسان و استفاده از آن بعنوان پیش بینی کننده بیماری ها و سایر اختلالات پیشرفت قابل توجهی کرد. و اکتشافات بسیار زیادی که همچنان با روش علمی صورت می گیرند و ادامه دارند.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: livescience.com

دیدگاهتان را بنویسید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

9 دیدگاه

  1. با سلام بحث هاتون جالبه… با تکیه به عقل وقتی فکر میکنم میبینم حرفای غزال و نوید درست هستند.. علم تنها همون چیزایی که ما میبینیم و همون چیزایی که میتونیم اندازه گیری شون کنیم نیست… مثلا من علم دارم که الان درد دارم ولی نمیتونم خود درد رو بهتون نشون بدم یا اندازش بگیرم در صورتی که حقیقت داره!!! یا مثلا علم دارم به دوست داشتن پدر و مادرم لی نمیتونم نشونش بدم یا اندازش بگیرم!!
    تعریف علم باید فراتر از تعریف این مقاله باشه…
    این تعریف از علم تعریف تجربه گراها باید باشه، که در عصر حاضر داره خلافش ثابت میشه!!!

  2. خیلی مفید بود مقاله دکتر منصوری راجع به اینکه دروسی که در دانشگاه ها تدریس میشه به روش علوم حوزوی تدریس میشن و از روش علمی به معنای اصیل science دور هستند بسیار جالبه. روش علمی باید مراحل فوق رو طی کنه که متاسفانه دانشگاه های ما بسیار تکیه دارند روی محفوظات.

  3. کارل سیگین؛‌یکی از پیشگامان نشر علم سخنرانی های خوبی در این ضمینه داره…

  4. با سلام و سپاس

    ” یکی از جنبه های مهم فرایند علمی این است که تنها بر دنیای طبیعی تمرکز میکند و هر چیزی که فراطبیعی خوانده شود، جایگاهی در تعریف علم ندارد.”

    با توجه با این تعریف، منظور از طبیعت چیست؟ چه تعریفی از طبیعت شده است؟

    بطور مثال آیا طبیعت به معنای ملموسات است؟ اگر چنین است، آیا مسطح بودن زمین به دلیل اینکه زمانی ملموس محسوب می شد، یک حقیقت بود؟ یا یک اشتباه شناختی؟

    و اگر تعریف مورد نظر از طبیعت در این گفته به معنای ملموسات نیست و طبیعت برای ما وجوه غیرملموس دارد که باید با آزمایشات و مشاهدات بیشتر مکشوف گردد، ما چگونه قادر به تعریف طبیعت، فرای طبیعت، مرز آن و در نتیجه علم ( مطابق این گفته) باشیم؟

    1. شاید ساده‌ترین معنی کلمه طبیعت، اون چیزی هست که‌ توسط انسان ساخته نشده باشه، چه توسط دست چه توسط ذهن ، هر چند که مواد اولیه از طبیعت باشه. فکر کنم منظور نوشته اون تصورات و تخیلاتی است که‌ انسان فکر میکنه وجود دارن و حتی کمیت و کیفیتش هم قابل اندازه‌گیریه میدونه. مثلا ندیده، نفهمیده و آزمایش نکرده بگیم زمین مسطحه یا مثل کتابی که عرفان رو به فیزیک کوانتوم متصل میکنه.

      1. شما در تعریف طبیعت میفرمایید که هر چه که توسط دست یا ذهن انسان ساخته نشده است؛

        این تعریف مستلزم اینکه ما فلسفه ذهن را بررسی کنیم. شما طبیعت رو آبجکتیو و یا عینی میگیرید،
        یعنی هر چیزی را با حواس ما قابلیت همخوانی دارد، طبیعت است ، و علم مسیول فعالیت در این چارچوب است.

        این هم می تواند تعریفی از علم باشد اما بنظرم منطقا باید یکی از گزاره های بیان شده در تعریفی که مثلا همین مقاله گفته حذف شود: “دانش بر پایه حقایق قرار دارد”
        ینی علم را مسیول بررسی تمام آنچه که با حواس قابل دریافت است در نظر بگیریم، نه حقایق.

        ینی شما تعریفی که فرمودید، ‘حقایق’ آن چیزی است که با حواس قابل درکند

        1. اگر بنا باشه از دید فلسفه بحث بشه، احتمالا نتیجه‌ای نخواهد داشت و در نهایت بعد از تبادل نظر هر کسی تعریفی که‌ دوست داشته باشه انتخاب میکنه، چون هیچ کدوم از تعریف‌ها قابل اثبات صد در صد نیستن. اون طور که‌ من فهمیدم، علم و دانش حقایق رو از طریق همان روش ترتیبی که در مقاله آمده استخراج میکنه نه فقط از طریق حواس آدمی (که‌ خطا پذیره) یا تعاریف فلسفی (که دقیقا قابل اندازه‌گیری نیستن). دانش بر پایه حقایقی است که‌ میشه درستی و راستی اونها رو با روش علمی که گفته شد سنجید نه بر پایه حقایقی که فکر میکنیم حقیقت هستن یا دوست داریم که حقیقت باشن. در مجموع کمی خشک و بی‌رحمانه است!

          1. دوست عزیز، دیدگاهی که نسبت به فلسفه دارید دیدگاه کاملا درستی نیست و همین باعث میشه تمام واقعیت رو بیان نکنید. فلسفه به معنای بحثهای بی سر و ته و بی پایان که در نهایت نتیجه ی ملموسی در پی نداره نیست. فلسفه یعنی تعمق کردن در بطن موضوع مورد شناخت (سوژه) در این خصوص باید بگم که فلسفه ی علم بود که روش علمی رو در نهایت فرمول بندی کرد. (رجوع کنید به کارل پوپر و نظریاتش در خصوص فلسفه ی علم یا در مقابلش میتونید رجوع کنید به حلقه ی وین و نظریات اونها) شما از حقیقت صحبت میکنید که یک بحث فلسفیه! درحالی که منظورتون حقیقت نیست و منظورتون واقعیته. همین دو کلمه که در نظر شما تفاوتی باهم ندارن میتونن ما رو به دو مسیر کاملا متفاوت هدایت کنند. در ضمن علم و دانش! فقط از طریق حواس به اندازه گیری دست نمیزنند. ابزارهای اندازه گیری و مشاهده ی علمی امروز در امتداد حواس خطاپذیر ما قرار گرفتند. برای مثال شما ممکنه نور رو به خطا تشخیص بدید اما با ابزارهای پیشرفته ی اندازه گیری نور شما خطای حواس انسانی رو به حداقل (اگر نگوییم به صفر) تقلیل میدید. بنابراین علم و فلسفه بسیار عمیقتر از اون چیزی که شما فکر میکنید درهم تنیده و مستحکم هستند که ما بخواهیم با دوتا کامنت بنیان اونها رو زیر سوال ببریم. (البته منظورم این نیست که شما قصد زیر سوال بردن اینها رو دارید)