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什麼是科學實驗？概念、目的、特點、存在類型和範例

2025-03-22文化社會104

我們解釋了什麼是科學實驗，它的目的是什麼以及它的特點。此外，還提供了存在的類型和一些範例。

科學實驗檢驗假設。

什麼是科學實驗？

科學實驗是研究人員（尤其是在所謂的硬科學或事實科學中）用來測試他們的假設關於正在研究的現象或物件。

是的其中一個步驟科學方法它基於對在自然界或實驗室受控環境中觀察到的某些現象的研究。實驗包括將正在研究的現象或物件暴露於某些變數，以解釋或預測結果或原因和後果。

科學家使用實驗以證明確定性自然現象他們的利益。要做到這一點，這些現象必須在實驗室中複製，控制所有變數，以證明假設不是偶然的產物，而是普遍規律的產物。

有複雜的實驗，需要多年的研究，也有更簡單的實驗，可以快速驗證或反駁所提出的假設。所有這些都是在科學中進行的，例如生物學這數學這化學和物理.例如：為尋找問題的解決方案而進行的實驗，或為尋找疾病的治療方法而進行的實驗。

如果滿足科學方法的所有步驟，則科學實驗將是有效的。科學方法是科學中用於客觀和可驗證地研究現象的程式，由某些步驟組成：觀察以及問題提出、假設制定、實驗和分析和結論.科學方法出現在 17 世紀的科學革命期間，帶來了現代（稱為理性時代）並在 19 世紀得到完善，直到今天。

科學實驗他使用科技以及來自不同的知識領域實現對它所複製的現象的最大程度的控制和觀察，使其能夠對自然界.然後，這些實驗的結果可以被其他科學家發表和研究，如果他們重複實驗，他們應該會得到類似的結果，因為它們是可驗證的事實，而不是巧合。

另請參閱：分析方法

科學實驗有什麼用？

實驗可以測試人們對自然的看法。

實驗是檢驗科學家假設知識的主要方式，也就是說，它是辨別有效理論和無效理論的主要方法。這至關重要，因為它是能夠生成新的知識在科學.

實驗是科學方法中非常重要的步驟，因為它允許我們檢驗假設並檢查所相信的是否有效並在所有情況下發生，或者相反，產生的結果是否不允許我們在所有情況下解釋現象。在實驗中，進行實地研究，如果假設未得到證實，則必須丟棄該假設，並且必須制定新的假設。

這種類型的程式隨著科學方法的出現而出現，科學方法在 16/17 世紀由義大利物理學家和哲學家伽利略·伽利萊（Galileo Galilei）發展起來。在古代，科學是通過推理和邏輯思維因此，自然現象根據信仰的時代。

實驗的可能性導致了對自然現象的事實和實證驗證。英國哲學家法蘭西斯培根（Francis Bacon）是 16 世紀的另一位科學家，他試圖拋開通過演繹獲得的知識，通過實驗尋求實證驗證。

實驗的使用對於科學技術的獨立發展至關重要，因為它使我們能夠更多、更好地瞭解生物及其周圍世界的功能。實驗允許發現技術以及各種科學的發展過程，以及學科，如醫學、技術、生物、農業數學考古學等。

科學實驗的特點

要被視為真實，科學實驗必須：

可驗證。其他科學家必須能夠在相同的條件下進行相同的實驗並獲得相同的結果。
有條不紊。實驗的任何元素都不能靠運氣，實驗是一個必須有序進行的過程，並且必須考慮所有起作用的變數。
目標。科學家的意見或感受，或他或她的個人觀點，不能被考慮在內，但必須有一個描述目標。
沒錯。實驗結果必須被接受和尊重，無論它們是否在意料之中，並且在任何情況下都不能被偽造。

科學實驗的類型

確定性實驗旨在證明或反駁已經提出的假設。

根據所追求的目的，有兩種類型的實驗：

確定性實驗。它們是那些追求確認假設的實驗，即目的是證明或反駁先前制定的科學原則。
隨機實驗。這些是那些要獲得的結果是未知的實驗，因為實驗只是為了瞭解正在發生的事情，即擴展對特定主題的已知資訊。

科學實驗示例

使用科學實驗的一些情況是：

疫苗檢查。疫苗是給予人類和動物產生對疾病的免疫力。在開始為個體接種疫苗之前，應檢查疫苗在預防或降低疾病風險方面是否安全有效。為此，必須由人或動物群體（視情況而定）對疫苗進行測試，以觀察藥物的成功程度。
確定地質年齡。為了找出某些化石形成以來已經有多長時間，進行了一項科學實驗，其中測量了化石殘留物中殘留的碳 14（碳的同位素）的痕跡。這個過程被稱為放射性碳測年，被考古學廣泛使用。
發現巴氏殺菌。巴氏殺菌是一個過程，在這個過程中液到高溫度以消除它可能含有的任何病原體。該程式是由法國化學家路易·巴斯德（Louis Pasteur）發現的，經過一系列實驗，他尋求在不改變其味道或特性的情況下生產發酵飲料，例如葡萄酒。他的實驗包括將飲料暴露在不同程度的溫度下，並觀察一種酵母這影響了葡萄酒的品質。
青黴素的發展。青黴素是一種抗生素，由一種真菌這允許消除細菌.青黴素是由英國科學家亞歷山大·弗萊明（Alexander Fleming）發現的，他度假回來后，在他的實驗室里觀察到了一種真菌如何對抗細菌培養物。由此，進行了測試和實驗以分離分泌黴菌的物質，即對細菌起作用的物質。牛津大學的團隊首先在動物身上工作，然後在人類身上工作，以測試這種物質的效果。青黴素開始用於第二次世界大戰它是對抗細菌感染的主要成分之一。
放射學的發展。放射學是醫學的一個分支，它使用 X 射線觀察身體內部並檢查其正常功能。德國物理學家威廉·康拉德·倫琴（Wilhelm Conrad Roentgen）在對射線進行實驗時發現了 X 射線的用途，發現它們穿過了大量的物體和材料。
條件反射。條件反射是個體對某種中性刺激做出反應而發生的作用或效果。為了他的發現，俄羅斯生理學家伊萬·巴甫洛夫（Ivan Pavlov）對狗進行了實驗，並注意到即使狗面前沒有食物，它們也會流口水，因為它們將某些中性刺激與食物接近的想法聯繫起來。因此，巴甫洛夫引入了一個節拍器，他在送餐前會發出聲音，幾天后，他發現狗在聲音並且他們可以將原則上是中性的刺激與一種效果聯繫起來：食物。
人工克隆。這克隆人工是一種科學程式，其目的是創造一個基因相等的個體副本。在這個過程中，組織可以被克隆，單細胞生物,基因,細胞以及最高哺乳動物大尺寸，例如馬.經過多年的實驗，第一隻哺乳動物於 1997 年被克隆出來，是一隻名叫 Dolly 的綿羊，它是從成年細胞中克隆而來的。從那時起，許多生物體使用不同的程序進行克隆。
龐加萊猜想。亨利·龐加萊（Henri Poincaré）是一位法國物理學家和數學家，他提出了拓撲學中最受認可的假設之一，這是數學的一個分支，稱為龐加萊猜想或假設。這個假說是在 20 世紀初提出的，涉及三維球體。一個世紀以來，研究人員既無法證明也無法拒絕這一假設，直到 2003 年，俄羅斯數學家格裡戈里·佩雷爾曼（Grigori Perelman）解決了這個問題。
麻醉的發展。麻醉是用於抑制個體可能由手術或其他程式引起的不適或疼痛的物質。縱觀歷史，許多物質被用於在體內引起麻醉並降低敏感性，例如酒精、鴉片、氯仿和乙醚。研究人員在 19 世紀進行了第一次使用氣體作為麻醉劑的實驗。這種類型的麻醉一直發展到今天，今天有幾種藥物，如異丙酚、氟烷、氯胺酮等，用於靜脈或呼吸。
人造衛星的開發。這人造衛星它們是發射到地球軌道或其他天體軌道上的天體。衛星具有不同的功能，例如電信這研究這氣象學等。衛星的發展始於20世紀初，第一顆成功發送的衛星是蘇聯於1957年發射的人造衛星。從那裡，許多國家成功發射了具有不同功能的衛星。