Что такое наука и как она меняется

Современная наука и её методы отличаются от того, что было во времена самых известных первооткрывателей, которых знает каждый.

Когда вы слышите слово «наука» о чём вы думаете? Лабораторные халаты и пробирки? Телескопы и звезды? Эйнштейн? Огромные учебники? В то время как как все эти предметы представляют различные аспекты науки, ни один из них действительно не описывает её в целом, потому что «наука» многогранна.

Науку можно рассматривать как совокупность знаний (то, что мы уже обнаружили), так и процесс приобретения новых знаний (посредством наблюдений и экспериментов — тестирования и гипотез). И знания, и процесс взаимозависимы, поскольку полученные знания зависят от задаваемых вопросов и методов, используемых для поиска ответов.

Область «науки» часто группируется в:

• Естествознание — наука о жизни или биологии (изучение живых организмов) и физика (изучение материальной вселенной, включая физику, химию, космическую науку и т. д.).
• Обществознание — изучение общества и людей (таких как антропология, психология).
• Формальная наука — изучение логики и математики.
• Прикладная наука — дисциплины, которые опираются на науку и используют существующие научные знания для разработки новых направлений, таких как инженерия, робототехника, сельское хозяйство и медицина.

И естествознание, и обществознание известны как эмпирические науки. Это означает, что любые теории должны основываться на наблюдаемых явлениях, воспроизводимости результатов и рецензировании.

Самое интересное в науке — это то, что она никогда не заканчивается. Каждое открытие приводит к ещё большему количеству вопросов, новых загадок, к чему-то еще, что требует объяснения. «Чем больше мы знаем, тем больше нам кажется, что мы вообще ничего не знаем». Например, открытие структуры двойной спирали ДНК произвело революцию в нашем понимании биологии, открыв новые области для изучения, такие как генетическая модификация и синтетическая биология.

«Важно никогда не прекращать задавать вопросы»

Альберт Эйнштейн

Наука может помочь нам понять себя и мир в котором мы живём, понять, как он работает и где мы в него вписываемся. Всегда будут вопросы, на которые нужно ответить.

Эволюция науки. Как изменилась наука за последние 150 лет

Когда Джозеф Джон Томсон открыл новую частицу материи — электрон, его лабораторное оборудование состояло в основном из вакуумных трубок, магнитов и простой проводки. Спустя сто лет ученые ищут новые частицы, такие как бозон Хиггса, используя суперколлайдер — машину длиной в 26,6 километра, которая стоит несколько миллиардов долларов и производит данные для анализа которых нужен один из мощнейших суперкомпьютеров в мире.

От примитивного оборудования Томсона до современного Большого адронного коллайдера.

Когда Грегор Мендель начал свои исследования в области генетики растений в 1800-х годах, он работал один — европейский монах средних лет, считавший горох в саду аббатства. Спустя сто пятьдесят лет современные лаборатории генетики, такие как Chelsea Specht, выглядят намного разнообразнее и используют новейшие методы секвенирования ДНК.

От экспериментов Грегора Менделя с горохом до работ по эволюции растений в современной лаборатории.

Наука прошла длинный путь эволюции за последние 150 лет. Теперь у нас есть более мощные методы анализа данных, более сложное оборудование для проведения наблюдений и проведения экспериментов, а также гораздо более широкие и глубокие научные знания. И по мере того, как развивалось отношение общества к ней, она извлекла выгоду из растущего разнообразия точек зрения, предлагаемых ее участниками. Но как насчет самого процесса науки? Изменился ли этот фундаментальный аспект научного предприятия со временем?

Наука всегда будет искать объяснения того, что происходит в естественном мире, и проверять эти объяснения на доказательствах из естественного мира, но как именно это будет сделано, может измениться. Научное предприятие не стоит на месте. Наука глубоко переплетена с обществом, и, как оно меняется, так и наука меняется тоже. Вот лишь несколько примеров того, как современные научные практики трансформировались в результате увеличения знаний, изменения социальных проблем и достижений в области коммуникации и технологий.

Публикация и рецензирование

Развитие интернета имеет влияние на развитие науки, это позволило публиковать научные результаты быстрее, чем когда-либо прежде. Журнальные статьи часто размещаются в Интернете еще до того, как они напечатаны. Такое быстрое распространение информации может ускорить темпы научных исследований, поскольку последние исследования могут быть тщательно изучены, воспроизведены с очень малой задержкой во времени. И поскольку все больше и больше журналов предоставляют записи комментариев читателей к опубликованным в электронном виде статьям, процесс рецензирования расширяется: гораздо больше ученых могут предоставить отзыв о конкретной статье, и имеют возможность это делать на протяжении продолжительного времени после первоначальной публикации статьи.

Журналисты также могут быстро получить доступ к последним научным открытиям и начать публиковать их для более широкой аудитории. Научная информация по широкому кругу тем теперь доступна любому, у кого есть подключение к интернету, но потребители этой информации должны помнить, что в науке первое сообщение об открытии никогда не бывает последним словом. Может потребоваться много лет и многократные тесты, прежде чем наука сможет быть уверенной в том или ином заключении. С таким большим количеством информации, из разных источников, некоторые журналы подняли бесплатное распространение информации на новый уровень, открыв доступ к оригинальным научным статьям, доступным для всех, у кого есть возможность выйти в интернет.

Специализация и сотрудничество

По мере того, как наши научные знания развивались, а вопросы, на которые мы стремимся отвечать, стали более сложными, наука стала более специализированной. В то время как исследования Чарльза Дарвина в 1800-х годах, кажется, не знали границ — он изучал все от эволюционной теории, геологии, человеческих эмоций, экологии почвы, тропических кораллов, ракушек и ботаники. Современный же ученый более склонен сосредоточиться на более узкой теме: например, развитие саламандры или древние климатические изменения в водных экосистемах. Дело не в том, что интересы современных ученых колеблются менее широко, а в том, что наши знания расширились до такой степени, что накопление опыта (и ресурсов), необходимых для проведения исследований на передовом крае поля, может представлять огромные затраты времени и усилий. Развитие современной науки подразумевает тесное сотрудничество ученых из разных областей, где каждый отдельный является экспертом в своей области.

Регулирование

В 1830-х годах во время путешествия на Бигле, Чарльз Дарвин собрал для научных исследований огромную коллекцию образцов животных и растений со всего мира. В 1880-х годах Луи Пастер испытал вакцину, подвергая группы вакцинированных и невакцинированных овец бактериям сибирской язвы. В 1890-х годах исследования радиационного излучения Мари и Пьера Кюри проводились без каких-либо мер по охране окружающей среды или безопасности — и, фактически, их исследовательские заметки тех лет все еще настолько радиоактивны, что ученые, желающие их изучать, должны подписать отказ от риска!

Сегодня каждое из перечисленных исследований подверглось бы значительному регулированию со стороны правительственных и научных учреждений, но в прошлом относительно мало руководств и правил относилось к этике, безопасности и влиянию научных исследований на окружающую среду.

Современная наука и её развитие изменилось довольно сильно со времен Дарвина, Пастера и Кюри. Увеличилась скорость обмена информацией, научный уклон начал все более учитывать проблемы общества и экологии. Появились законы, этика и регулирующие органы. Ученые начали специализироваться на более узких «нишах» и плотно кооперировать, теперь редко встретишь ученого, который работает в одиночку, потому что необходимые средства и оборудование не всегда доступны для индивидуалов.

• ДНК
• Проблемы науки
• Современная наука