Ilmu pengetahuan adalah pendekatan sistematis dan logis untuk menemukan bagaimana segala sesuatu di alam semesta bekerja. Ini juga kumpulan pengetahuan yang terkumpul melalui penemuan tentang semua hal di alam semesta. Kata “sains” berasal dari kata bahasa Latin scientia, yaitu pengetahuan berdasarkan data yang nyata dan dapat direproduksi.

Sesuai dengan definisi ini, sains bertujuan untuk hasil yang terukur melalui pengujian dan analisis. Ilmu pengetahuan didasarkan pada fakta, bukan opini atau preferensi. Proses sains ini dirancang untuk menantang gagasan melalui penelitian. Salah satu aspek penting dari proses ilmiah adalah bahwa hal itu hanya berfokus pada dunia. Apa pun yang dianggap supranatural tidak sesuai dengan definisi sains.

Metode ilmiahnya

Saat melakukan penelitian, para ilmuwan menggunakan metode ilmiah untuk mengumpulkan bukti empiris yang terukur dalam sebuah eksperimen yang berkaitan dengan hipotesis (sering dalam bentuk pernyataan if / then), hasilnya bertujuan untuk mendukung atau bertentangan dengan sebuah teori.

“Sebagai ahli biologi lapangan, bagian favorit saya dari metode ilmiah yang berada di lapangan untuk mengumpulkan data,” kata Jaime Tanner, seorang profesor biologi di Marlboro College. “Tapi yang benar-benar membuat kesenangan itu 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 Menganalisisnya untuk melihat apakah hipotesis didukung atau tidak. ”

Langkah-langkah metode ilmiah pergi seperti ini:

• Lakukan pengamatan atau observasi.
• Ajukan pertanyaan tentang pengamatan dan mengumpulkan informasi.
• Buatlah hipotesis, deskripsi sementara tentang apa yang telah diamati dan buatlah prediksi berdasarkan hipotesis itu.
• Uji hipotesis dan prediksi dalam percobaan yang bisa direproduksi.
• Menganalisis data dan menarik kesimpulan; Menerima atau menolak hipotesis atau memodifikasi hipotesis jika perlu.
• Mereproduksi percobaan sampai tidak ada perbedaan antara pengamatan dan teori. “Replikasi metode dan hasilnya adalah langkah favorit saya dalam metode ilmiah,” Moshe Pritsker, seorang mantan peneliti doktoral di Harvard Medical School dan CEO JoVE, mengatakan kepada Live Science. “Reproduksi dari percobaan yang dipublikasikan adalah dasar ilmu pengetahuan. Tidak ada reproduktifitas, tidak ada sains.”

Beberapa dasar kunci untuk metode ilmiah:

1. Hipotesis harus dapat diuji dan dapat dipalsukan, menurut North Carolina State University. Dapat dipalsukan berarti harus ada kemungkinan jawaban negatif terhadap hipotesis.
2. Penelitian harus melibatkan penalaran deduktif dan penalaran induktif. Penalaran deduktif adalah proses menggunakan tempat yang benar untuk mencapai kesimpulan logis yang sebenarnya sementara penalaran induktif mengambil pendekatan yang berlawanan.
3. Percobaan harus mencakup variabel dependen (yang tidak berubah) dan variabel independen (yang berubah). Percobaan harus mencakup kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. Kelompok kontrol adalah kelompok eksperimen yang dibandingkan.

Teori dan hukum ilmiah

Metode ilmiah dan sains secara umum bisa membuat frustasi. Sebuah teori hampir tidak pernah terbukti, meski beberapa teori memang menjadi hukum ilmiah. Salah satu contohnya adalah hukum konservasi energi, yang merupakan hukum termodinamika pertama. Dr. Linda Boland, seorang neurobiologis dan ketua departemen biologi di University of Richmond, Virginia, mengatakan kepada Live Science bahwa ini adalah hukum ilmiah favoritnya.

“Ini adalah salah satu yang memandu banyak penelitian saya tentang aktivitas listrik seluler dan ini menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, hanya berubah bentuk. Hukum ini terus mengingatkan saya pada banyak bentuk energi,” katanya.

Sebuah undang-undang hanya menggambarkan fenomena yang teramati, namun tidak menjelaskan mengapa fenomena itu ada atau penyebabnya. “Dalam sains, hukum adalah tempat permulaan,” kata Peter Coppinger, seorang profesor biologi dan teknik biomedis di Rose-Hulman Institute of Technology. Dari situ, para ilmuwan kemudian bisa mengajukan pertanyaan, Kenapa dan bagaimana?

Hukum umumnya dianggap tanpa pengecualian, meskipun beberapa undang-undang telah dimodifikasi dari waktu ke waktu setelah pengujian lebih lanjut menemukan perbedaan. Ini bukan tidak berarti teori tidak berarti. Agar hipotesis menjadi teori, pengujian yang ketat harus terjadi, biasanya di banyak disiplin oleh kelompok ilmuwan terpisah.

Mengatakan sesuatu adalah “hanya sebuah teori” adalah istilah awam yang tidak memiliki hubungan dengan sains. Bagi kebanyakan orang, sebuah teori adalah firasat. Dalam sains, teori adalah kerangka untuk observasi dan fakta, kata Tanner.

Sejarah sains yang singkat

Bukti sains paling awal dapat ditemukan pada zaman prasejarah, seperti penemuan api, penemuan roda dan pengembangan tulisan. Tablet awal berisi angka dan informasi tentang tata surya. Ilmu menjadi jelas lebih ilmiah dari waktu ke waktu.

• 1200: Robert Grosseteste mengembangkan kerangka untuk metode eksperimen ilmiah modern yang tepat, menurut Stanford Encyclopedia of Philosophy. Karyanya termasuk prinsip bahwa penyelidikan harus didasarkan pada bukti terukur yang dikonfirmasi melalui pengujian.
• 1400-an: Leonardo da Vinci memulai buku catatannya untuk mengetahui bukti bahwa tubuh manusia adalah mikrokosmis. Seniman, ilmuwan dan matematikawan juga mengumpulkan informasi tentang optik dan hidrodinamika.
• 1500-an: Nicolaus Copernicus memajukan pemahaman tentang sistem tata surya dengan penemuan heliosentrisme. Ini adalah model di mana Bumi dan planet lainnya berputar mengelilingi matahari, yang merupakan pusat tata surya.
• 1600-an: Johannes Kepler membangun pengamatan tersebut dengan hukum gerak planetnya. Galileo Gallilei memperbaiki penemuan baru, teleskop dan menggunakannya untuk mempelajari matahari dan planet. Tahun 1600 juga melihat kemajuan dalam studi fisika saat Isaac Newton mengembangkan hukum geraknya.
• 1700-an: Benjamin Franklin menemukan bahwa petir itu listrik. Dia juga berkontribusi dalam studi oseanografi dan meteorologi. Pemahaman kimia juga berkembang selama abad ini sebagai Antoine Lavoisier, yang dijuluki sebagai bapak kimia modern, mengembangkan hukum kekekalan massa.
• 1800-an: Tonggak sejarah mencakup penemuan Alessandro Volta tentang rangkaian elektrokimia, yang menyebabkan penemuan baterai. John Dalton juga memperkenalkan teori atom, yang menyatakan bahwa semua materi terdiri dari atom yang bergabung membentuk molekul. Dasar studi genetika modern berlanjut saat Gregor Mendel mengumumkan hukum tentang warisannya. Kemudian di abad ini, 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 dengan teori relativitasnya, mendominasi awal abad ke-20. Teori relativitas Einstein sebenarnya adalah dua teori yang terpisah. Teori relativitas khususnya, yang digariskan dalam makalah 1905, “The Electrodynamics of Moving Bodies,” menyimpulkan bahwa waktu harus berubah sesuai dengan kecepatan benda bergerak yang relatif terhadap kerangka acuan seorang pengamat. Teori relativitas umum keduanya, yang dia terbitkan sebagai “The Foundation of the General Theory of Relativity,” mengemukakan gagasan bahwa materi menyebabkan ruang melengkung.
• Pengobatan selamanya berubah seiring dengan berkembangnya 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 terpasang pada tulang punggung gula-fosfat, menurut Perpustakaan Nasional Amerika Serikat.
• 2000-an: Abad ke-21 melihat konsep genom manusia pertama selesai, yang menghasilkan pemahaman DNA yang lebih besar. Ini memajukan studi genetika, perannya dalam biologi manusia dan penggunaannya sebagai prediktor penyakit dan kelainan lainnya