2.2: वैज्ञानिक पद्धति
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वैज्ञानिक पद्धति परिभाषित चरणों के साथ अनुसंधान की एक प्रक्रिया है जिसमें डेटा संग्रह और सावधानीपूर्वक अवलोकन शामिल हैं।
प्रेक्षण
वैज्ञानिक प्रगति प्रेक्षणों से शुरू होती है। इसमें साहित्य से प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से एक पैटर्न को नोटिस करना शामिल है। प्रत्यक्ष अवलोकन का एक उदाहरण यह देख रहा है कि जब से आपने स्प्रिंकलर चालू किया है, तब से आपके यार्ड में बहुत सारे टोड आए हैं, जहां एक अप्रत्यक्ष अवलोकन के रूप में एक वैज्ञानिक अध्ययन होगा जिसमें शहरी क्षेत्रों में पानी वाले लॉन के साथ टोड की उच्च घनत्व की रिपोर्ट की जाएगी।
वियतनाम युद्ध (आंकड़ा\(\PageIndex{a}\)) के दौरान, उत्तरी वियतनाम की प्रेस रिपोर्टों में जन्म दोषों की बढ़ती दर का दस्तावेजीकरण किया गया। हालांकि इस जानकारी की इस विश्वसनीयता पर शुरू में अमेरिका द्वारा सवाल उठाए गए थे, लेकिन इसने इस बारे में सवाल उठाए कि इन जन्म दोषों का कारण क्या हो सकता है। इसके अलावा, वियतनाम के दिग्गजों में कुछ कैंसर और अन्य बीमारियों की बढ़ती घटनाएं बाद में सामने आईं, जो अमेरिका लौट आए थे यह हमें वैज्ञानिक पद्धति के अगले चरण की ओर ले जाता है, सवाल।
प्रश्न
वैज्ञानिक पद्धति का प्रश्न चरण बस पूछ रहा है, कि देखे गए पैटर्न की व्याख्या क्या है? एक ही अवलोकन से कई प्रश्न हो सकते हैं। वैज्ञानिकों और जनता ने पूछना शुरू किया कि वियतनाम में जन्म दोष और वियतनाम के दिग्गजों में बीमारियों का क्या कारण है? क्या यह जंगलों (आकृति\(\PageIndex{b-c}\)) को साफ करने के लिए हर्बिसाइड एजेंट ऑरेंज के व्यापक सैन्य उपयोग से जुड़ा हो सकता है, जिससे दुश्मनों को आसानी से पहचानने में मदद मिली?
हाइपोथीसिस और भविष्यवाणी
परिकल्पना प्रश्न का अपेक्षित उत्तर है। सबसे अच्छी परिकल्पनाएँ प्रभाव की प्रस्तावित दिशा (बढ़ती, घटती हैं, आदि) बताती हैं और बताती हैं कि परिकल्पना सच क्यों हो सकती है।
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ठीक है परिकल्पना: एजेंट ऑरेंज जन्म दोष और बीमारी की दर को प्रभावित करता है।
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बेहतर परिकल्पना: एजेंट ऑरेंज जन्म दोष और बीमारी की घटनाओं को बढ़ाता है।
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सबसे अच्छी परिकल्पना: एजेंट ऑरेंज जन्म दोष और बीमारी की घटनाओं को बढ़ाता है क्योंकि इन स्वास्थ्य समस्याओं को अक्सर इस शाकनाशी के संपर्क में आने वाले व्यक्तियों द्वारा सूचित किया गया है।
यदि दो या दो से अधिक परिकल्पनाएं इस मानक को पूरा करती हैं, तो सरल को प्राथमिकता दी जाती है।
भविष्यवाणियां परिकल्पना से उपजी हैं। भविष्यवाणी बताती है कि कौन से परिणाम परिकल्पना का समर्थन करेंगे। भविष्यवाणी परिकल्पना से अधिक विशिष्ट है क्योंकि यह प्रयोग के विवरण का संदर्भ देती है। उदाहरण के लिए, “यदि एजेंट ऑरेंज स्वास्थ्य समस्याओं का कारण बनता है, तो विकास के दौरान एजेंट ऑरेंज के एक संदूषक टीसीडीडी के संपर्क में आने वाले चूहों में नियंत्रण चूहों की तुलना में अधिक बार जन्म दोष होंगे” (आंकड़ा\(\PageIndex{d}\))।
यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह वैध है, परिकल्पना और पूर्वानुमान का परीक्षण किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, एक परिकल्पना जो इस बात पर निर्भर करती है कि भालू क्या सोचता है वह परीक्षण योग्य नहीं है, क्योंकि यह कभी नहीं जाना जा सकता है कि भालू क्या सोचता है। यह गलत भी होना चाहिए, जिसका अर्थ है कि उनमें परीक्षण करने और असत्य साबित करने की क्षमता है। एक अतुलनीय परिकल्पना का एक उदाहरण है “बोटीसेली का शुक्र का जन्म सुंदर है।” ऐसा कोई प्रयोग नहीं है जो इस कथन को झूठा दिखा सके। एक परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए, एक शोधकर्ता एक या अधिक परिकल्पनाओं को खत्म करने के लिए डिज़ाइन किए गए एक या अधिक प्रयोग करेगा। यह महत्वपूर्ण है। एक परिकल्पना को अप्रमाणित या समाप्त किया जा सकता है, लेकिन इसे कभी साबित नहीं किया जा सकता है। विज्ञान गणित जैसे प्रमाणों का सौदा नहीं करता है। यदि कोई प्रयोग किसी परिकल्पना का खंडन करने में विफल रहता है, तो हम उस स्पष्टीकरण के लिए समर्थन पाते हैं, लेकिन यह कहना नहीं है कि सड़क के नीचे एक बेहतर स्पष्टीकरण नहीं मिलेगा, या परिकल्पना को गलत साबित करने के लिए अधिक सावधानी से डिज़ाइन किया गया प्रयोग मिलेगा।
परिकल्पना अस्थायी स्पष्टीकरण हैं और वैज्ञानिक सिद्धांतों से भिन्न हैं। एक वैज्ञानिक सिद्धांत अवलोकन या घटनाओं के एक समूह के लिए व्यापक रूप से स्वीकृत, अच्छी तरह से परीक्षण और पुष्टि की गई व्याख्या है। वैज्ञानिक सिद्धांत वैज्ञानिक ज्ञान की नींव है। इसके अलावा, कई वैज्ञानिक विषयों (जीव विज्ञान में कम) में वैज्ञानिक कानून हैं, जिन्हें अक्सर गणितीय सूत्रों में व्यक्त किया जाता है, जो बताते हैं कि प्रकृति के तत्व कुछ विशिष्ट परिस्थितियों में कैसे व्यवहार करेंगे, लेकिन वे इसके लिए स्पष्टीकरण नहीं देते हैं कि वे क्यों होते हैं।
एक प्रयोग डिज़ाइन करें
इसके बाद, परिकल्पना का परीक्षण करने और यह निर्धारित करने के लिए कि परिणाम भविष्यवाणियों से मेल खाते हैं या नहीं, एक वैज्ञानिक अध्ययन (प्रयोग) की योजना बनाई गई है। प्रत्येक प्रयोग में एक या अधिक चर होंगे। स्वतंत्र चर वह है जिसकी वैज्ञानिक परिकल्पना करते हैं, वह कुछ और पैदा कर सकता है। एक जोड़ तोड़ प्रयोग में (नीचे देखें), वैज्ञानिक द्वारा स्वतंत्र चर में हेरफेर किया जाता है। डी डिपेंडेंट वैरिएबल प्रतिक्रिया है, जो अंततः अध्ययन में मापा गया चर है। नियंत्रित चर (उलझन वाले कारक) आश्रित चर को प्रभावित कर सकते हैं, लेकिन वे अध्ययन का केंद्र नहीं हैं। वैज्ञानिक नियंत्रित चर को मानकीकृत करने का प्रयास करते हैं ताकि वे परिणामों को प्रभावित न करें। हमारे पिछले उदाहरण में, एजेंट ऑरेंज के संपर्क में आना स्वतंत्र चर है। यह स्वास्थ्य में बदलाव (जन्म दोष वाले बच्चों के होने या बीमारी विकसित होने की संभावना), आश्रित चर का कारण बनने की परिकल्पना की गई है। कई अन्य चीजें स्वास्थ्य को प्रभावित कर सकती हैं, जिनमें आहार, व्यायाम और पारिवारिक इतिहास शामिल हैं। ये नियंत्रित चर हैं।
वैज्ञानिक अध्ययन के दो मुख्य प्रकार हैं: प्रायोगिक अध्ययन (जोड़ तोड़ प्रयोग) और अवलोकन संबंधी अध्ययन।
एक जोड़ तोड़ प्रयोग में, वैज्ञानिकों द्वारा स्वतंत्र चर को बदल दिया जाता है, जो तब प्रतिक्रिया का निरीक्षण करते हैं। दूसरे शब्दों में, वैज्ञानिक एक उपचार लागू करते हैं। एक उदाहरण विकासशील चूहों को TCDD से उजागर करना और जन्म दोषों की दर की तुलना एक नियंत्रण समूह से करना होगा। नियंत्रण समूह उन परीक्षण विषयों का समूह है जो अन्य सभी परीक्षण विषयों के समान हैं, इस अपवाद के साथ कि उन्हें प्रायोगिक उपचार प्राप्त नहीं होता है (जो इसे प्राप्त करते हैं उन्हें प्रयोगात्मक, उपचार या परीक्षण समूह के रूप में जाना जाता है)। नियंत्रण समूह का उद्देश्य यह स्थापित करना है कि प्रयोगात्मक उपचार के अभाव में, आश्रित चर सामान्य परिस्थितियों में क्या होगा। यह एक आधार रेखा के रूप में कार्य करता है जिससे परीक्षण समूह की तुलना की जा सकती है। इस उदाहरण में, नियंत्रण समूह में ऐसे चूहे शामिल होंगे जो TCDD के संपर्क में नहीं आए थे, लेकिन अन्यथा अन्य चूहों (आंकड़ा\(\PageIndex{e}\)) की तरह ही संभाले गए थे
एक अवलोकन अध्ययन में, वैज्ञानिक अनुमानित कारण के साथ और उसके बिना कई नमूनों की जांच करते हैं। एक उदाहरण उन दिग्गजों के स्वास्थ्य की निगरानी करना होगा, जिनके पास एजेंट ऑरेंज के संपर्क में आने के अलग-अलग स्तर थे।
वैज्ञानिक अध्ययनों में कई प्रतिकृतियां होती हैं। कई नमूने यह सुनिश्चित करते हैं कि कोई भी देखा गया पैटर्न व्यक्तियों के बीच स्वाभाविक रूप से होने वाले अंतर के बजाय उपचार के कारण हो। एक वैज्ञानिक अध्ययन भी दोहराए जाने योग्य होना चाहिए, जिसका अर्थ है कि यदि इसे फिर से आयोजित किया जाता है, तो उसी प्रक्रिया का पालन करते हुए, इसे उसी सामान्य परिणामों को पुन: पेश करना चाहिए। इसके अतिरिक्त, कई अध्ययन अंततः उसी परिकल्पना का परीक्षण करेंगे।
रिजल्ट
अंत में, डेटा एकत्र किया जाता है और परिणामों का विश्लेषण किया जाता है। जैसा कि मैथ ब्लास्ट अध्याय में वर्णित है, आंकड़ों का उपयोग डेटा का वर्णन करने और डेटा को सारांशित करने के लिए किया जा सकता है। वे यह तय करने के लिए एक मानदंड भी प्रदान करते हैं कि डेटा में पैटर्न परिकल्पना का समर्थन करने के लिए पर्याप्त मजबूत है या नहीं।
हमारे उदाहरण में हेरफेर करने वाले प्रयोग में पाया गया कि विकास के दौरान 2,4,5-T (एजेंट ऑरेंज का एक घटक) या TCDD (एजेंट ऑरेंज में पाया जाने वाला एक संदूषक) के उच्च स्तर के संपर्क में आने वाले चूहों में नियंत्रण चूहों (आंकड़ा\(\PageIndex{f}\)) की तुलना में एक फांक तालु जन्म दोष अधिक बार होता था। नियंत्रण की तुलना में TCDD के संपर्क में आने पर चूहे के भ्रूण की मृत्यु होने की संभावना भी अधिक थी।
एक अवलोकन संबंधी अध्ययन में पाया गया कि एजेंट ऑरेंज के संपर्क में आने से वियतनाम युद्ध के कोरियाई दिग्गजों में कई बीमारियों की घटनाओं के साथ सकारात्मक संबंध था, जिसमें विभिन्न कैंसर, हृदय और तंत्रिका तंत्र के रोग, त्वचा रोग और मनोवैज्ञानिक विकार शामिल हैं। ध्यान दें कि एक सकारात्मक सहसंबंध का अर्थ है कि स्वतंत्र और आश्रित चर दोनों एक साथ बढ़ते या घटते हैं, लेकिन आगे के डेटा, जैसे कि हेरफेर करने वाले प्रयोगों द्वारा प्रदान किए गए साक्ष्य एक कारण-और-प्रभाव संबंध का दस्तावेजीकरण करने के लिए आवश्यक हैं। (एक नकारात्मक सहसंबंध तब होता है जब एक चर बढ़ता है क्योंकि दूसरा घटता है।)
निष्कर्ष
अंत में, वैज्ञानिक इस बारे में निष्कर्ष निकालते हैं कि क्या डेटा परिकल्पना का समर्थन करता है। एजेंट ऑरेंज के मामले में, डेटा, कि TCDD और 2,4,5-T के संपर्क में आने वाले चूहों में फांक तालु की उच्च आवृत्तियाँ थीं, भविष्यवाणी से मेल खाती हैं। इसके अतिरिक्त, एजेंट ऑरेंज के संपर्क में आने वाले दिग्गजों में कुछ बीमारियों की दर अधिक थी, जो इस परिकल्पना का समर्थन करते थे। इस प्रकार हम इस परिकल्पना को स्वीकार कर सकते हैं कि एजेंट ऑरेंज जन्म दोष और बीमारी की घटनाओं को बढ़ाता है।
व्यवहार में, वैज्ञानिक पद्धति उतनी कठोर और संरचित नहीं है जितनी पहले दिखाई दे सकती है। कभी-कभी एक प्रयोग से ऐसे निष्कर्ष निकलते हैं जो दृष्टिकोण में बदलाव के पक्ष में होते हैं; अक्सर, एक प्रयोग पहेली में पूरी तरह से नए वैज्ञानिक प्रश्न लाता है। कई बार, विज्ञान एक रेखीय तरीके से काम नहीं करता है; इसके बजाय, वैज्ञानिक लगातार निष्कर्ष निकालते हैं और सामान्यीकरण करते हैं, पैटर्न ढूंढते हैं क्योंकि उनकी शोध आय (आंकड़ा\(\PageIndex{g}\)) होती है। भले ही परिकल्पना का समर्थन किया गया हो, फिर भी वैज्ञानिक अलग-अलग तरीकों से इसका परीक्षण करना जारी रख सकते हैं। उदाहरण के लिए, वैज्ञानिक एजेंट ऑरेंज के प्रभावों का पता लगाते हैं, जो वियतनाम के दिग्गजों की उम्र के रूप में दीर्घकालिक स्वास्थ्य प्रभावों की जांच करते हैं।
वैज्ञानिक निष्कर्ष निर्णय लेने को प्रभावित कर सकते हैं। मानव स्वास्थ्य पर एजेंट ऑरेंज के प्रभाव के बारे में सबूतों के जवाब में, अब वियतनाम के दिग्गजों के लिए मुआवजा उपलब्ध है, जो एजेंट ऑरेंज के संपर्क में आए थे और कुछ बीमारियों का विकास कर रहे थे। एजेंट ऑरेंज के उपयोग पर भी अमेरिका में प्रतिबंध लगा दिया गया है अंत में, अमेरिका ने वियतनाम में उन साइटों की सफाई शुरू कर दी है जो अभी भी टीसीडीडी से दूषित हैं।
दूसरों के काम पर निर्माण
केवल शायद ही कभी एक वैज्ञानिक खोज वसंत पूरी तरह से घटनास्थल पर उड़ा देती है। जब ऐसा होता है, तो वैज्ञानिकों के अपने आसपास की दुनिया को समझने और वैज्ञानिक जांच के नए क्षेत्रों को खोलने के तरीके में क्रांति पैदा होने की संभावना है। डार्विन का विकास का सिद्धांत और मेंडेल की विरासत के नियम ऐसे क्रांतिकारी विकास के उदाहरण हैं। हालाँकि, अधिकांश विज्ञान में एक ऐसी इमारत में एक और ईंट जोड़ना शामिल है, जिसे पहले के काम से धीरे-धीरे और श्रमसाध्य रूप से बनाया गया है।
एक नई तकनीक का विकास अक्सर कई अलग-अलग वैज्ञानिक रास्तों के साथ तेजी से प्रगति की नींव रखता है। बस जीव विज्ञान में प्रगति पर विचार करें कि प्रकाश माइक्रोस्कोप की खोज और बाद में, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप ने संभव बनाया है। इन पृष्ठों के दौरान, प्रायोगिक प्रक्रियाओं के कई उदाहरण हैं। प्रत्येक को एक विशेष समस्या को हल करने के लिए विकसित किया गया था। हालांकि, प्रत्येक को तब अन्य प्रयोगशालाओं में श्रमिकों द्वारा उठाया गया और उनकी समस्याओं पर लागू किया गया।
इसी तरह, वैज्ञानिक क्षेत्र में एक नई व्याख्या (परिकल्पना) का निर्माण अक्सर संबंधित क्षेत्रों में श्रमिकों को नए विचारों के प्रकाश में अपने क्षेत्र की पुन: जांच करने के लिए प्रोत्साहित करता है। उदाहरण के लिए, डार्विन के विकास के सिद्धांत का जीव विज्ञान के साथ-साथ पर्यावरण विज्ञान में लगभग हर उप-विशेषता पर व्यापक प्रभाव पड़ा है। आज तक, जैव रसायन और संरक्षण जीव विज्ञान जैसी विशेषताओं वाले वैज्ञानिकों को विकासवादी सिद्धांत (आकृति\(\PageIndex{g}\)) द्वारा उनके काम में निर्देशित किया जाता है।
सन्दर्भ
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स्टेलमैन, जेएम, और स्टेलमैन, एस डी (2018)। वियतनाम युद्ध के दौरान एजेंट ऑरेंज: इसके नागरिक और सैन्य स्वास्थ्य प्रभाव का सुस्त मुद्दा। अमेरिकन जर्नल ऑफ़ पब्लिक हेल्थ, 108 (6), 726—728।
यी, एसडब्ल्यू, ओहर, एच।, हांग, जेएस, और यी, जे जे (2013)। कोरियाई वियतनाम के दिग्गजों में एजेंट ऑरेंज एक्सपोज़र और स्व-रिपोर्ट की गई बीमारियों का प्रचलन। निवारक चिकित्सा और सार्वजनिक स्वास्थ्य का जर्नल = येबांग उहाखो ची, 46 (5), 213—225।
गुण
निम्नलिखित स्रोतों से मेलिसा हा द्वारा संशोधित:
- 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)