2.1: विज्ञान क्या है?
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अन्य प्राकृतिक विज्ञानों की तरह, पर्यावरण विज्ञान प्राकृतिक दुनिया के बारे में ज्ञान इकट्ठा करता है। विज्ञान केवल ज्ञान के एक निकाय से अधिक है, विज्ञान नए ज्ञान का मूल्यांकन करने और बनाने का एक साधन प्रदान करता है। विज्ञान के तरीकों में सावधानीपूर्वक अवलोकन, रिकॉर्ड रखना, तार्किक और गणितीय तर्क, प्रयोग करना और दूसरों की जांच के लिए निष्कर्ष प्रस्तुत करना शामिल है। विज्ञान के लिए भी काफी कल्पना और रचनात्मकता की आवश्यकता होती है; एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए प्रयोग को आमतौर पर सुंदर या सुंदर बताया जाता है। विज्ञान के काफी व्यावहारिक निहितार्थ हैं और कुछ विज्ञान व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए समर्पित हैं, जैसे कि रोग की रोकथाम (आंकड़ा\(\PageIndex{a}\))। अन्य विज्ञान काफी हद तक जिज्ञासा से प्रेरित होता है। इसका लक्ष्य जो भी हो, इसमें कोई संदेह नहीं है कि विज्ञान ने मानव अस्तित्व को बदल दिया है और ऐसा करना जारी रखेगा।
हालाँकि, ज्ञान के ऐसे क्षेत्र हैं जिन पर विज्ञान के तरीकों को लागू नहीं किया जा सकता है। इनमें नैतिकता, सौंदर्यशास्त्र, या आध्यात्मिकता जैसी चीजें शामिल हैं। विज्ञान इन क्षेत्रों की जांच नहीं कर सकता क्योंकि वे भौतिक घटनाओं, पदार्थ और ऊर्जा की घटनाओं के दायरे से बाहर हैं, और इन्हें देखा और मापा नहीं जा सकता है।
साक्ष्य, मापन, और अवलोकन
वैज्ञानिक ध्वनि और तार्किक निष्कर्ष तक पहुंचने के लिए व्यक्तिपरक साक्ष्य पर वस्तुनिष्ठ साक्ष्य का उपयोग करते हैं। वस्तुनिष्ठ अवलोकन व्यक्तिगत पूर्वाग्रह के बिना होता है और सभी व्यक्तियों द्वारा समान होता है। पूर्वाग्रह से तात्पर्य एक चीज़ को दूसरे के ऊपर रखने से है, और इससे गलत परिणाम हो सकते हैं। मनुष्य स्वभाव से पक्षपाती है, इसलिए वे पूरी तरह से वस्तुनिष्ठ नहीं हो सकते हैं; लक्ष्य जितना संभव हो उतना निष्पक्ष होना है। एक व्यक्तिपरक अवलोकन किसी व्यक्ति की भावनाओं और विश्वासों पर आधारित होता है और उस व्यक्ति (आकृति\(\PageIndex{b}\)) के लिए अद्वितीय होता है।
एक और तरीका जिससे वैज्ञानिक पूर्वाग्रह से बचते हैं, वह है जब भी संभव हो गुणात्मक माप पर मात्रात्मक का उपयोग करना। एक मात्रात्मक माप को एक विशिष्ट संख्यात्मक मान के साथ व्यक्त किया जाता है। गुणात्मक अवलोकन सामान्य या सापेक्ष विवरण हैं। उदाहरण के लिए, चट्टान को लाल या भारी के रूप में वर्णित करना गुणात्मक अवलोकन है। परावर्तित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य या उसके घनत्व को मापकर चट्टान के रंग का निर्धारण करना उसमें मौजूद खनिजों के अनुपात को मापकर मात्रात्मक है। संख्यात्मक मान सामान्य विवरणों की तुलना में अधिक सटीक होते हैं, और सांख्यिकीय गणनाओं का उपयोग करके उनका विश्लेषण किया जा सकता है। यही कारण है कि गुणात्मक टिप्पणियों की तुलना में मात्रात्मक माप वैज्ञानिकों के लिए बहुत अधिक उपयोगी हैं।
इंडक्टिव और डिडक्टिव रीजनिंग
विज्ञान के सभी रूपों में एक बात आम है: जानने के लिए एक अंतिम लक्ष्य। जिज्ञासा और पूछताछ विज्ञान के विकास के लिए प्रेरक शक्ति हैं। वैज्ञानिक दुनिया और इसके संचालन के तरीके को समझना चाहते हैं। तार्किक सोच के दो तरीकों का इस्तेमाल किया जाता है: इंडक्टिव रीजनिंग और डिडक्टिव रीजनिंग।
इंडक्टिव रीजनिंग तार्किक सोच का एक रूप है जो सामान्य निष्कर्ष पर पहुंचने के लिए संबंधित टिप्पणियों का उपयोग करता है। वर्णनात्मक विज्ञान में इस प्रकार का तर्क सामान्य है। जीवविज्ञानी जैसे जीवन वैज्ञानिक अवलोकन करते हैं और उन्हें रिकॉर्ड करते हैं। कच्चे डेटा को चित्र, चित्र, फ़ोटो या वीडियो के साथ पूरक किया जा सकता है। कई टिप्पणियों से, वैज्ञानिक साक्ष्य के आधार पर निष्कर्ष (इंडक्शन) का अनुमान लगा सकते हैं। इंडक्टिव रीजनिंग में सावधानीपूर्वक अवलोकन और बड़ी मात्रा में डेटा के विश्लेषण से अनुमानित सामान्यीकरण तैयार करना शामिल है। संयुक्त राज्य भर में भूमि उपयोग (कौन से क्षेत्र वनाच्छादित, कृषि, शहरी, आदि) का सर्वेक्षण करना और फिर यह निष्कर्ष निकालना कि वन क्षेत्र पश्चिम में केंद्रित हैं, वर्णनात्मक विज्ञान का एक उदाहरण है।
डिडक्टिव रीजनिंग में, इंडक्टिव रीजनिंग की तुलना में सोच का पैटर्न विपरीत दिशा में चलता है। डिडक्टिव रीजनिंग तार्किक सोच का एक रूप है जो विशिष्ट परिणामों का पूर्वानुमान लगाने के लिए एक सामान्य सिद्धांत या कानून का उपयोग करता है। उन सामान्य सिद्धांतों से, एक वैज्ञानिक उन विशिष्ट परिणामों की व्याख्या और भविष्यवाणी कर सकता है जो सामान्य सिद्धांत मान्य होने तक मान्य होंगे। उदाहरण के लिए, एक भविष्यवाणी यह होगी कि यदि किसी क्षेत्र में जलवायु गर्म हो रही है, तो पौधों और जानवरों का वितरण बदलना चाहिए। अतीत और वर्तमान में वितरण के बीच तुलना की गई है, और जो कई बदलाव पाए गए हैं, वे गर्म जलवायु के अनुरूप हैं। वितरण में परिवर्तन का पता लगाना इस बात का प्रमाण है कि जलवायु परिवर्तन का निष्कर्ष वैध है। डिडक्टिव रीजनिंग, या कटौती, परिकल्पना आधारित विज्ञान में उपयोग किए जाने वाले तर्क का प्रकार है (नीचे देखें)।
संक्षेप में, आगमनात्मक तर्क विशिष्ट (अवलोकन) से सामान्य (निष्कर्ष) की ओर बढ़ता है, और डिडक्टिव तर्क सामान्य (एक परिकल्पना या सिद्धांत) से विशिष्ट (परिणाम) की ओर बढ़ता है।
दोनों प्रकार की तार्किक सोच वैज्ञानिक अध्ययन के दो मुख्य मार्गों से संबंधित है: वर्णनात्मक विज्ञान और परिकल्पना आधारित विज्ञान। वर्णनात्मक (या खोज) विज्ञान का उद्देश्य निरीक्षण करना, पता लगाना और खोजना है, जबकि परिकल्पना आधारित विज्ञान एक विशिष्ट प्रश्न या समस्या और एक संभावित उत्तर या समाधान से शुरू होता है जिसका परीक्षण किया जा सकता है। अध्ययन के इन दो रूपों के बीच की सीमा अक्सर धुंधली होती है, क्योंकि अधिकांश वैज्ञानिक प्रयास दोनों दृष्टिकोणों को मिलाते हैं। अवलोकन से प्रश्न सामने आते हैं, प्रश्न उन सवालों के संभावित उत्तर के रूप में एक परिकल्पना का निर्माण करते हैं, और फिर परिकल्पना का परीक्षण किया जाता है। इस प्रकार, वर्णनात्मक विज्ञान और परिकल्पना आधारित विज्ञान निरंतर बातचीत में हैं।
विज्ञान भी एक सामाजिक प्रक्रिया है
वैज्ञानिक अपने विचारों को सम्मेलनों में साथियों के साथ साझा करते हैं, मार्गदर्शन और प्रतिक्रिया (आंकड़ा\(\PageIndex{c}\)) मांगते हैं। प्रकाशन के लिए प्रस्तुत शोध पत्रों और आंकड़ों की कड़ाई से समीक्षा योग्य साथियों, वैज्ञानिकों द्वारा की जाती है जो एक ही क्षेत्र के विशेषज्ञ हैं। वैज्ञानिक समीक्षा प्रक्रिया का उद्देश्य गलत सूचनाओं, अमान्य शोध परिणामों और जंगली अटकलों को दूर करना है। इस प्रकार, यह धीमा, सतर्क और रूढ़िवादी है। वैज्ञानिक तब तक इंतजार करते हैं जब तक एक परिकल्पना को वैज्ञानिक सिद्धांत के रूप में स्वीकार करने से पहले कई स्वतंत्र शोधकर्ताओं के प्रमाणों की भारी मात्रा का समर्थन नहीं किया जाता है।
वैज्ञानिकों की विशेषताएँ
वैज्ञानिकों द्वारा की जाने वाली चीजों के बारे में रहस्यमय या विशेष रूप से असामान्य कुछ भी नहीं है। वैज्ञानिक समस्याओं पर काम करने के कई तरीके हैं। उन सभी को सामान्य ज्ञान की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, वे सभी कुछ विशेषताओं को प्रदर्शित करते हैं जो विशेष रूप से - लेकिन विशिष्ट रूप से नहीं - विज्ञान की विशेषता है।
- संशयवाद - अच्छे वैज्ञानिक प्रमाणों के निर्धारण में अत्यधिक महत्वपूर्ण मानकों का उपयोग करते हैं। वे डेटा, दावों और सिद्धांतों से संपर्क करते हैं (आदर्श रूप से, यहां तक कि अपने स्वयं के भी!) संशयवाद की स्वस्थ खुराक के साथ।
- अनिश्चितता की सहनशीलता - वैज्ञानिक अक्सर वर्षों तक काम करते हैं - कभी-कभी पूरे करियर के लिए - एक वैज्ञानिक समस्या को समझने की कोशिश करते हैं। इसमें अक्सर ऐसे तथ्य खोजना शामिल होता है, जो एक समय के लिए, किसी भी सुसंगत पैटर्न में फिट होने में विफल रहते हैं और जो पारस्परिक रूप से विरोधाभासी स्पष्टीकरण का समर्थन भी कर सकते हैं। कभी-कभी, जैसा कि कोई वैज्ञानिकों को अपने विचारों का सख्ती से बचाव करते हुए सुनता है, उनका आत्मविश्वास निरपेक्ष लगता है। लेकिन उनके दिलों में गहराई से, वे जानते हैं कि उनके विचार संभावनाओं पर आधारित हैं और यह कि किसी भी समय सबूत का एक नया टुकड़ा सामने आ सकता है और उनके विचारों में एक बड़ा बदलाव ला सकता है।
- हालांकि निश्चित रूप से कड़ी मेहनत पर उनका कोई एकाधिकार नहीं है, लेकिन लंबे समय तक काम करने की उनकी इच्छा सभी अच्छे वैज्ञानिकों की निशानी है। क्योंकि विज्ञान कठिन परिश्रम है।
एट्रिब्यूशन
निम्नलिखित स्रोतों से मेलिसा हा द्वारा संशोधित:
- विज्ञान क्या है? क्रिस जॉनसन एट अल द्वारा भूविज्ञान के परिचय से। (CC-BY-NC-SA के तहत लाइसेंस प्राप्त)
- मैथ्यू आर फिशर द्वारा पर्यावरण जीवविज्ञान से विज्ञान की प्रक्रिया (CC-BY के तहत लाइसेंस प्राप्त)
- जॉन डब्ल्यू किमबॉल द्वारा जीवविज्ञान से वैज्ञानिक तरीके (CC-BY के तहत लाइसेंस प्राप्त)