NộI Dung
- Quan sát và giả thuyết
- Dự đoán và mô hình hóa
- Kiểm tra và ước tính lỗi
- Thu thập và trình bày kết quả
- Kết luận
- Luật hình thành
Các thí nghiệm khoa học tuân theo một nguyên tắc gọi là phương pháp khoa học, trực tiếp, đảm bảo các xét nghiệm chính xác được thực hiện, các kết quả đáng tin cậy được thu thập và đưa ra kết luận hợp lý. Mỗi thí nghiệm khoa học nên tuân theo các nguyên tắc cơ bản của điều tra thích hợp để các kết quả được trình bày ở cuối được xem là đáng tin cậy.
Quan sát và giả thuyết
Quan sát một quá trình hoặc hiện tượng vật lý mới là một sự kiện hiếm gặp, nhưng có những lĩnh vực khoa học chưa được hiểu đầy đủ. Nhà khoa học phải đặt những quan sát của mình vào từ ngữ để phát triển một giả thuyết có ý nghĩa. Giả thuyết phải giải thích hiện tượng này bằng cách sử dụng một cơ chế hoặc mối quan hệ toán học, như được mô tả bởi Giáo sư Vật lý Frank L. H. Wolfs tại Đại học Rochester.
Dự đoán và mô hình hóa
Nó không đủ để đoán tại sao một cái gì đó đang xảy ra. Một nhà khoa học phải chứng minh lý thuyết của mình là đúng. Dự đoán được thực hiện để kiểm tra các quan sát trong các trường hợp khác nhau. Mục đích là để khám phá thêm về hiện tượng và chứng minh nó tồn tại. Một cách để tăng cường phương pháp khoa học là tạo ra một mô hình trên máy tính. Các mô hình có thể được sử dụng để cung cấp các tương tự cho các khái niệm khó, không quan sát được.
Kiểm tra và ước tính lỗi
Kiểm tra lý thuyết mới là điều cần thiết. Mỗi thí nghiệm phải được lên kế hoạch để giảm số lượng biến. Không bao giờ là đủ để nói một thí nghiệm đã được tiến hành và duy trì lý thuyết nhưng phương pháp hoặc kết quả không có sẵn. Mỗi thí nghiệm sẽ chứa một vùng lỗi nhỏ. Nếu lý thuyết được chứng minh bằng toán học, độ lệch về giá trị trung bình được áp dụng cho kết quả của mỗi phép tính.
Thu thập và trình bày kết quả
Các nhà khoa học phải ghi lại kết quả của họ. Thông thường, lý thuyết ban đầu có thể được viết lại sau khi thử nghiệm để minh họa các hiện tượng mới. Nếu các thí nghiệm được tiến hành không hỗ trợ bất kỳ lý thuyết nào, chúng phải bị từ chối. Mỗi kết quả phải được kiểm tra hai lần và những kết quả rõ ràng không phù hợp với mẫu được phân tích thêm. Sau khi kết quả được đối chiếu, chúng có thể được trình bày dưới dạng bảng, biểu đồ, sơ đồ hoặc đồ họa máy tính. Mỗi đại diện phải hỗ trợ lý thuyết ban đầu.
Kết luận
Khi kết quả được đưa ra và được trình bày theo những cách có ý nghĩa, kết luận có thể được rút ra. Một kết luận liên quan đến việc diễn giải các kết quả, nhận ra bất kỳ mẫu nào có mặt và mô tả những gì các mẫu và giải thích đó có ý nghĩa gì trong thực tế. Bất kỳ mô hình hoặc dự đoán phải được chuyển đổi thành một kết luận có ý nghĩa, có lý do. Các kết luận của các thí nghiệm đơn lẻ có thể được phát triển thành các dự đoán về toàn bộ hành vi và các ý tưởng tiếp theo về thử nghiệm.
Luật hình thành
Một trong những mục tiêu chính trong khoa học là khám phá và chứng minh các luật mới giải thích cách mọi thứ hoạt động. Khi hai hoặc ba mô hình được xây dựng dựa trên các quan sát ban đầu và lý thuyết được thử nghiệm thành công, các mô hình khác nhau có thể được vẽ cùng nhau. Một ví dụ về một luật khái niệm duy nhất là Định luật Nhiệt động lực học đầu tiên. Một ví dụ về tập hợp các lý thuyết được hợp nhất là lý thuyết thống nhất vĩ đại, một mô tả về vũ trụ liên kết với nhau mọi thứ chúng ta đã biết.