Ciência

A ciência é o que fazemos para descobrir sobre o mundo natural. As ciências naturais incluem a física, a química, a biologia, a geologia e a astronomia. A ciência usa a matemática e a lógica, que às vezes são chamadas de "ciências formais". A ciência natural faz observações e experimentos. A ciência produz fatos precisos, leis e teorias científicas. A "ciência" também se refere à grande quantidade de conhecimento que foi encontrada usando este processo.

A pesquisa utiliza o método científico. A pesquisa científica utiliza hipóteses baseadas em idéias ou conhecimentos anteriores, que podem ser categorizadas através de diferentes tópicos. Então, essas hipóteses são testadas por experimentos.

As pessoas que estudam e pesquisam a ciência e tentam descobrir tudo sobre ela são chamadas de cientistas. Os cientistas estudam as coisas olhando-as com muito cuidado, medindo-as e fazendo experimentos e testes. Os cientistas tentam explicar por que as coisas agem da maneira como agem, e prever o que vai acontecer.

A escala do universo mapeada para os ramos da ciência
A escala do universo mapeada para os ramos da ciência

Método científico

Hoje, "ciência" geralmente se refere a uma forma de buscar o conhecimento, não apenas o conhecimento em si. Trata-se, principalmente, dos fenômenos do mundo material. Nos séculos XVII e XVIII, os cientistas procuraram cada vez mais formular o conhecimento em termos de leis da natureza, como as leis do movimento de Newton. E no decorrer do século XIX, a palavra "ciência" tornou-se cada vez mais associada ao próprio método científico, como forma de estudar o mundo natural, incluindo física, química, geologia e biologia.

Foi também no século XIX que o termo cientista foi criado por William Whewell. Ele o quis dizer para distinguir aqueles que buscavam conhecimento sobre a natureza daqueles que buscavam outros tipos de conhecimento.

O método científico é o nome dado aos métodos utilizados pelos cientistas para encontrar o conhecimento. As principais características do método científico são:

  1. Os cientistas identificam uma questão ou um problema sobre a natureza. Alguns problemas são simples, como "quantas pernas as moscas têm?" e alguns são muito profundos, como "por que os objetos caem no chão?
  2. A seguir, os cientistas investigam o problema. Eles trabalham para isso, coletando fatos. Às vezes tudo o que é preciso é olhar cuidadosamente.
  3. Algumas perguntas não podem ser respondidas diretamente. Então os cientistas sugerem idéias, e as testam. Eles fazem experimentos e coletam dados.
  4. Eventualmente, eles descobrem o que pensam ser uma boa resposta para o problema. Depois contam às pessoas sobre isso.
  5. Mais tarde, outros cientistas poderão concordar ou não. Eles podem sugerir outra resposta. Eles podem fazer mais experimentos. Qualquer coisa na ciência pode ser revista se descobrirmos que a solução anterior não era suficientemente boa.

Um exemplo

Um exemplo famoso da ciência em ação foi a expedição liderada por Arthur Eddington à Ilha do Príncipe na África, em 1919. Ele foi lá para registrar as posições das estrelas ao redor do Sol durante um eclipse solar. A observação das posições das estrelas mostrou que as posições das estrelas aparentes perto do Sol foram alteradas. Na verdade, a luz que passava pelo Sol era puxada em direção ao Sol por gravitação. Isto confirmou as previsões de lente gravitacional feitas por Albert Einstein na teoria geral da relatividade, publicada em 1915. As observações de Eddington foram consideradas como a primeira evidência sólida a favor da teoria de Einstein. Se as observações tivessem resultado de forma diferente, isto teria contado contra a teoria de Einstein, e talvez a tenha refutado (mostrado que estava errada).

Impactos práticos da pesquisa científica

Descobertas na ciência fundamental podem mudar o mundo. Por exemplo:

Pesquisa

Impacto

Eletricidade estática e magnetismo (1600)
Corrente elétrica (século 18)

Todos os aparelhos elétricos, dínamo, estações de energia elétrica, eletrônica moderna, incluindo iluminação elétrica, televisão, aquecimento elétrico, fita magnética, alto-falante, mais a bússola e o pára-raios.

Difração (1665)

Óptica, daí cabo de fibra óptica (1840s), TV a cabo e internet

Teoria da Alemanha (1700)

Higiene, levando à diminuição da transmissão de doenças infecciosas; anticorpos, levando a técnicas de diagnóstico de doenças e terapias anticancerígenas direcionadas.

Vacinação (1798)

Levando à eliminação da maioria das doenças infecciosas dos países desenvolvidos e à erradicação mundial da varíola.

Fotovoltaicos (1839)

Células solares (1883), daí a energia solar, relógios movidos a energia solar, calculadoras e outros dispositivos.

A estranha órbita de Mercúrio (1859) e outras pesquisas que levam
à
relatividade especial (1905) e geral (1916)

Tecnologia baseada em satélite, como GPS (1973), satnav e satélites de comunicações.

Ondas de rádio (1887)

O rádio rapidamente se tornou conhecido por seu uso em radiodifusão (1906) e televisão (1927) de entretenimento. Também foi muito utilizado em áreas de telefonia, serviços de emergência, radar (navegação e previsão do tempo), medicina, astronomia, comunicações sem fio e redes. A pesquisa de rádio também levou ao uso de microondas, para aquecimento e cozimento de alimentos.

Radioatividade (1896) e antimatéria (1932)

Tratamento de câncer (1896), datação radiométrica (1905), reatores nucleares (1942) e armas (1945), varreduras PET (1961), e pesquisa médica (com etiquetagem isotópica)

Raios-x (1896)

Imagens médicas, incluindo tomografia computadorizada

Cristalografia e mecânica quântica (1900)

Dispositivos semicondutores (1906), daí a moderna computação e telecomunicações, incluindo a integração com dispositivos sem fio: o telefone celular

Plásticos (1907)

A começar pela baquelite, muitos tipos de polímeros artificiais para inúmeras aplicações na indústria e na vida diária

Antibióticos (1880's, 1928)

Salvarsan, Penicilina, doxiciclina, etc.

Ressonância magnética nuclear (década de 1930)

Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (1946), ressonância magnética (1971), ressonância magnética funcional (década de 1990).

Outras características da ciência

Nem todos concordam completamente sobre como a ciência funciona. Alguns filósofos e cientistas dizem que as teorias científicas só são aceitas por enquanto. Elas duram tanto tempo quanto são a melhor explicação. Quando as teorias não explicam mais os dados, elas são descartadas e substituídas. Ou, às vezes, os cientistas fazem uma teoria melhor do que descartá-la, ou continuam usando a teoria na esperança de que ela venha a ser melhorada.

A ciência é uma forma de obter conhecimento, descartando o que não é verdade.

Os cientistas devem ter muito cuidado para fazer explicações que se ajustem bem ao que eles observam e medem. Eles competem para fornecer melhores explicações. Uma explicação pode ser interessante ou agradável, mas se ela não concordar com o que outros cientistas realmente vêem e medem, eles tentarão encontrar uma explicação melhor.

Antes da publicação de um artigo científico, outros cientistas lêem o artigo e decidem se as explicações fazem sentido a partir dos dados. Isto é chamado de revisão por pares. Após a publicação dos artigos, outros cientistas também verificarão se os mesmos experimentos, observações ou testes produzem novamente os mesmos dados. A revisão por pares e a repetição de experimentos são a única maneira de ter certeza de que o conhecimento está correto.

A ciência faz modelos da natureza, modelos de nosso universo e medicina. Há muitas ciências diferentes com seus próprios nomes. Entretanto, não é correto dizer "a ciência diz" uma coisa qualquer. A ciência é um processo, não apenas os fatos e regras em que se acreditava ao mesmo tempo.

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