Skip to main content
Query

2.1: Sayansi ni nini?

  • Page ID
    166422
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Kama sayansi nyingine za asili, sayansi ya mazingira hukusanya ujuzi kuhusu ulimwengu wa asili. Sayansi ni zaidi ya mwili tu wa ujuzi, sayansi hutoa njia ya kutathmini na kujenga ujuzi mpya. Mbinu za sayansi ni pamoja na uchunguzi makini, utunzaji wa rekodi, mantiki na hisabati hoja, majaribio, na kuwasilisha hitimisho kwa uchunguzi wa wengine. Sayansi pia inahitaji mawazo makubwa na ubunifu; jaribio lililopangwa vizuri linaelezewa kama kifahari au nzuri. Sayansi ina athari kubwa ya vitendo na sayansi fulani imejitolea kwa matumizi ya vitendo, kama vile kuzuia magonjwa (takwimu\(\PageIndex{a}\)). Sayansi nyingine inaendelea kwa kiasi kikubwa motisha na udadisi. Chochote lengo lake, hakuna shaka kwamba sayansi imebadilisha kuwepo kwa binadamu na itaendelea kufanya hivyo.

    Mtazamo wa microscope wa bakteria ya fimbo
    Kielelezo\(\PageIndex{a}\): Wanabiolojia wanaweza kuchagua kujifunza Escherichia coli (E. coli), bakteria ambayo ni mkazi wa kawaida wa njia zetu za utumbo lakini ambayo pia wakati mwingine huwajibika kwa kuzuka kwa magonjwa. Katika micrograph hii, bakteria inaonekana kwa kutumia microscope ya elektroni ya skanning na rangi ya digital. (mikopo: Eric Erbe; digital colorization na Christopher Pooley, USDA-ARS)

    Kuna maeneo ya maarifa, hata hivyo, ambayo mbinu za sayansi haziwezi kutumika. Hizi ni pamoja na mambo kama maadili, aesthetics, au kiroho. Sayansi haiwezi kuchunguza maeneo haya kwa sababu ziko nje ya eneo la matukio ya kimwili, matukio ya jambo na nishati, na haiwezi kuzingatiwa na kupimwa.

    Ushahidi, Vipimo, na Uchunguzi

    Wanasayansi hutumia ushahidi wa lengo juu ya ushahidi wa kibinafsi, kufikia hitimisho la sauti na mantiki. Uchunguzi wa lengo ni bila upendeleo wa kibinafsi na sawa na watu wote. Upendeleo unahusu kupendelea kitu kimoja juu ya mwingine, na inaweza kusababisha matokeo yasiyo sahihi. Binadamu hupendekezwa kwa asili, hivyo hawawezi kuwa na lengo kabisa; lengo ni kuwa kama unbiased iwezekanavyo. Uchunguzi wa kibinafsi unategemea hisia na imani za mtu na ni ya pekee kwa mtu huyo (takwimu\(\PageIndex{b}\)).

    Maporomoko ya maji ni katika bonde
    Kielelezo\(\PageIndex{b}\): Hii ni Grand Canyon ya Yellowstone katika Yellowstone National Park. Taarifa ya lengo kuhusu hili itakuwa, “Picha ni ya maporomoko ya maji.” Taarifa ya subjective itakuwa, “Picha ni nzuri.”

    Njia nyingine wanasayansi kuepuka upendeleo ni kwa kutumia kiasi juu ya vipimo vya ubora wakati wowote iwezekanavyo. Kipimo cha kiasi kinaonyeshwa kwa thamani maalum ya namba. Uchunguzi unaofaa ni maelezo ya jumla au jamaa. Kwa mfano, kuelezea mwamba kama nyekundu au nzito ni uchunguzi wa ubora. Kuamua rangi ya mwamba kwa kupima wavelengths ya nuru iliyojitokeza au wiani wake kwa kupima uwiano wa madini unao ni kiasi. Maadili ya namba ni sahihi zaidi kuliko maelezo ya jumla, na yanaweza kuchambuliwa kwa kutumia mahesabu ya takwimu. Hii ndiyo sababu vipimo vya kiasi ni muhimu zaidi kwa wanasayansi kuliko uchunguzi wa ubora.

    Hoja ya Kuingiza na ya Kujitokeza

    Jambo moja ni la kawaida kwa aina zote za sayansi: lengo kuu la kujua. Udadisi na uchunguzi ni nguvu za kuendesha gari kwa ajili ya maendeleo ya sayansi. Wanasayansi wanatafuta kuelewa ulimwengu na jinsi inavyofanya kazi. Mbinu mbili za kufikiri mantiki hutumiwa: hoja ya kuvutia na mawazo ya kuvutia.

    Muhtasari wa kufikiri ni aina ya kufikiri mantiki ambayo inatumia uchunguzi unaohusiana ili kufikia hitimisho la jumla. Aina hii ya hoja ni ya kawaida katika sayansi inayoelezea. Mwanasayansi wa maisha kama vile mwanabiolojia hufanya uchunguzi na kurekodi. Data ghafi inaweza kuongezewa na michoro, picha, picha, au video. Kutokana na uchunguzi wengi, mwanasayansi anaweza kufuta hitimisho (inductions) kulingana na ushahidi. Hoja ya kuvutia inahusisha kuunda generalizations inayotokana na uchunguzi wa makini na uchambuzi wa kiasi kikubwa cha data. Kupima matumizi ya ardhi (ambayo maeneo ni misitu, kilimo, miji, nk) kote Marekani na kisha kuhitimisha kwamba maeneo ya misitu ni kujilimbikizia katika nchi za Magharibi ni mfano wa sayansi inayoelezea.

    Katika hoja ya kuzingatia, mfano wa kufikiri huenda kinyume chake ikilinganishwa na hoja za kuvutia. Hoja ya deductive ni aina ya kufikiri mantiki ambayo inatumia kanuni ya jumla au sheria ili kutabiri matokeo maalum. Kutoka kwa kanuni hizo za jumla, mwanasayansi anaweza extrapolate na kutabiri matokeo maalum ambayo yatakuwa halali kwa muda mrefu kama kanuni za jumla ni halali. Kwa mfano, utabiri utakuwa kwamba ikiwa hali ya hewa inakuwa ya joto katika kanda, usambazaji wa mimea na wanyama unapaswa kubadilika. Ulinganisho umefanywa kati ya mgawanyo katika siku za nyuma na za sasa, na mabadiliko mengi ambayo yamepatikana yanaendana na hali ya hewa ya joto. Kupata mabadiliko katika usambazaji ni ushahidi kwamba hitimisho la mabadiliko ya hali ya hewa ni halali. Hoja ya kutosha, au punguzo, ni aina ya mantiki inayotumiwa katika sayansi ya msingi ya hypothesis (angalia hapa chini).

    Kwa muhtasari, inductive hoja hatua kutoka maalum (uchunguzi) kwa ujumla (hitimisho), na deductive hoja hatua kutoka kwa ujumla (hypothesis au kanuni) kwa maalum (matokeo).

    Aina zote mbili za kufikiri mantiki zinahusiana na njia kuu mbili za utafiti wa kisayansi: sayansi inayoelezea na sayansi ya msingi ya nadharia. Sayansi inayoelezea (au ugunduzi) inalenga kuchunguza, kuchunguza, na kugundua, wakati sayansi ya msingi ya nadharia huanza na swali maalum au tatizo na jibu au suluhisho linaloweza kupimwa. Mpaka kati ya aina hizi mbili za utafiti mara nyingi hupigwa, kwa sababu jitihada nyingi za kisayansi zinachanganya njia zote mbili. Uchunguzi husababisha maswali, maswali husababisha kutengeneza hypothesis kama jibu linalowezekana kwa maswali hayo, na kisha hypothesis inajaribiwa. Hivyo, sayansi inayoelezea na sayansi ya msingi ya nadharia ni katika mazungumzo ya kuendelea.

    Sayansi pia ni Mchakato wa Jamii

    Wanasayansi wanashiriki mawazo yao na wenzao katika mikutano, kutafuta mwongozo na maoni (takwimu\(\PageIndex{c}\)). Karatasi za utafiti na data zilizowasilishwa kwa ajili ya kuchapishwa zinarekebishwa kwa ukali na wenzao waliohitimu, wanasayansi ambao ni wataalam katika uwanja huo. Mchakato wa mapitio ya kisayansi unalenga kupalilia habari potofu, matokeo ya utafiti batili, na uvumi wa mwitu. Hivyo, ni polepole, tahadhari, na kihafidhina. Wanasayansi huwa na kusubiri hadi hypothesis inasaidiwa na kiasi kikubwa cha ushahidi kutoka kwa watafiti wengi wa kujitegemea kabla ya kukubali kama nadharia ya kisayansi.

    Mtu huinua mkono wake kwenye mkutano. Anakaa kwenye meza ndefu iliyozungukwa na waliohudhuria wengine.
    Kielelezo\(\PageIndex{c}\): Wanasayansi kushiriki habari kwa kuchapisha na kuhudhuria mikutano. Mkutano unaoonyeshwa hapa unalenga katika utafiti wa karanga na mycotoxini (kemikali hatari zinazozalishwa na fungi). Picha na Sharon Dowdy (CC-BY-NC).

    Tabia ya Wanasayansi

    Hakuna kitu cha ajabu au hata cha kawaida kuhusu mambo ambayo wanasayansi hufanya. Kuna njia nyingi za kufanya kazi juu ya matatizo ya kisayansi. Wote wanahitaji akili ya kawaida. Zaidi ya hayo, wote huonyesha vipengele fulani ambavyo ni hasa - lakini sio pekee - tabia ya sayansi.

    • Wasiwasi — Wanasayansi wazuri hutumia viwango muhimu sana katika kuhukumu ushahidi. Wanakaribia data, madai, na nadharia (walau, hata wao wenyewe!) na dozi afya ya wasiwasi.
    • Uvumilivu wa kutokuwa na uhakika — Wanasayansi mara nyingi hufanya kazi kwa miaka - wakati mwingine kwa kazi nzima - kujaribu kuelewa tatizo moja la kisayansi. Hii mara nyingi inahusisha kutafuta ukweli kwamba, kwa muda, kushindwa kufaa katika muundo wowote thabiti na kwamba hata inaweza kusaidia maelezo ya kupingana. Wakati mwingine, kama mtu anasikiliza wanasayansi kwa nguvu kutetea maoni yao, ujasiri wao unaonekana kabisa. Lakini ndani ya mioyo yao, wanajua kwamba maoni yao yanategemea uwezekano na kwamba kipande kipya cha ushahidi kinaweza kugeuka wakati wowote na kulazimisha mabadiliko makubwa katika maoni yao.
    • Ingawa hakika hawana ukiritimba juu ya kazi ngumu, nia yao ya kufanya kazi kwa muda mrefu na miaka kutafuta tatizo ni alama ya wanasayansi wote wema. Kwa sayansi ni kazi ngumu.

    Attribution

    Ilibadilishwa na Melissa Ha kutoka vyanzo vifuatavyo: