Veja a base de como fazer ciência, o método científico

Crédito da imagem: Shutterstock

A ciência é uma abordagem sistemática e lógica para descobrir como as coisas no universo funcionam. É também o corpo de conhecimento acumulado através das descobertas sobre todas as coisas do universo. 

A palavra "ciência" é derivada da palavra latina "scientia", que significa conhecimento baseado em dados demonstráveis e reprodutíveis, de acordo com o dicionário Merriam-Webster. Fiel a essa definição, a ciência visa resultados mensuráveis por meio de testes e análises, um processo conhecido como método científico. A ciência é baseada em fatos, não em opiniões ou preferências. O processo da ciência é projetado para desafiar ideias através da pesquisa. Um aspecto importante do processo científico é que ele se concentra apenas no mundo natural, de acordo com a Universidade da Califórnia, Berkeley. Qualquer coisa que seja considerada sobrenatural, ou além da realidade física, não se encaixa na definição de ciência.

O MÉTODO CIENTÍFICO

Ao realizar pesquisas, os cientistas usam o método científico para coletar evidências empíricas mensuráveis em um experimento relacionado a uma hipótese (geralmente na forma de uma declaração se/então) projetada para apoiar ou contradizer uma teoria científica.

“Como biólogo de campo, minha parte favorita do método científico é estar em campo coletando os dados”, disse Jaime Tanner, professor de biologia do Marlboro College. "Mas o que realmente torna isso divertido é saber que você está tentando responder a uma pergunta interessante. Portanto, o primeiro passo para identificar perguntas e gerar possíveis respostas (hipóteses) também é muito importante e é um processo criativo. Depois de coletar os dados, você analisa para ver se sua hipótese é suportada ou não".

Crédito da imagem: Shutterstock

As etapas do método científico são mais ou menos assim, de acordo com Highline College:

1. Faça uma observação ou observações.
2. Forme uma hipótese - uma descrição provisória do que foi observado e faça previsões com base nessa hipótese.
3. Teste a hipótese e as previsões em um experimento que pode ser reproduzido.
4. Analisar os dados e tirar conclusões; aceitar ou rejeitar a hipótese ou modificar a hipótese, se necessário.
5. Reproduza o experimento até que não haja discrepâncias entre as observações e a teoria. “A replicação de métodos e resultados é meu passo favorito no método científico”, disse Moshe Pritsker, ex-pesquisador de pós-doutorado na Harvard Medical School e CEO do JoVE. "A reprodutibilidade de experimentos publicados é a base da ciência. Sem reprodutibilidade - sem ciência".

Alguns fundamentos fundamentais para o método científico:

• A hipótese deve ser testável e falsificável, de acordo com a North Carolina State University. Falsificável significa que deve haver uma possível resposta negativa para a hipótese.
• A pesquisa deve envolver raciocínio dedutivo e raciocínio indutivo. O raciocínio dedutivo é o processo de usar premissas verdadeiras para chegar a uma conclusão lógica verdadeira, enquanto o raciocínio indutivo usa observações para inferir uma explicação para essas observações.
• Um experimento deve incluir uma variável dependente (que não muda) e uma variável independente (que muda), de acordo com a Universidade da Califórnia, Santa Bárbara.
• Um experimento deve incluir um grupo experimental e um grupo de controle. O grupo controle é o que compara o grupo experimental, segundo a Britannica.

HIPÓTESE, TEORIA E DIREITO

O processo de gerar e testar uma hipótese forma a espinha dorsal do método científico. Quando uma ideia foi confirmada ao longo de muitos experimentos, ela pode ser chamada de teoria científica. Enquanto uma teoria fornece uma explicação para um fenômeno, uma lei científica fornece uma descrição de um fenômeno, de acordo com a Universidade de Waikato. Um exemplo seria a lei da conservação da energia, que é a primeira lei da termodinâmica que diz que a energia não pode ser criada nem destruída. 

Uma lei descreve um fenômeno observado, mas não explica por que o fenômeno existe ou o que o causa. "Na ciência, as leis são um ponto de partida", disse Peter Coppinger, professor associado de biologia e engenharia biomédica do Rose-Hulman Institute of Technology. "A partir daí os cientistas podem fazer as perguntas: 'Por que e como?'"

As leis são geralmente consideradas sem exceção, embora algumas leis tenham sido modificadas ao longo do tempo depois que outros testes encontraram discrepâncias. Por exemplo, as leis do movimento de Newton descrevem tudo o que observamos no mundo macroscópico, mas elas falham no nível subatômico.

Isso não significa que as teorias não sejam significativas. Para que uma hipótese se torne uma teoria, os cientistas devem realizar testes rigorosos, geralmente em várias disciplinas por grupos separados de cientistas. Dizer que algo é "apenas uma teoria" confunde a definição científica de "teoria" com a definição do leigo. Para a maioria das pessoas, uma teoria é um palpite. Na ciência, uma teoria é a estrutura para observações e fatos, disse Tanner.

UMA BREVE HISTÓRIA DA CIÊNCIA

Este sistema solar heliocêntrico copernicano, de 1708, mostra a órbita da lua ao redor da Terra, e as órbitas da Terra e dos planetas ao redor do sol, incluindo Júpiter e suas luas, todas cercadas pelos 12 signos do zodíaco. Crédito da imagem: Oxford Science Archive/Print Collector/Getty Images

As primeiras evidências da ciência podem ser encontradas desde que existem registros. As primeiras tabuletas contêm numerais e informações sobre o sistema solar, que foram derivados usando observação cuidadosa, previsão e teste dessas previsões. A ciência tornou-se decididamente mais "científica" ao longo do tempo, no entanto.

Em 1200: Robert Grosseteste desenvolveu a estrutura para os métodos adequados de experimentação científica moderna, de acordo com a Enciclopédia de Filosofia de Stanford. Seus trabalhos incluíam o princípio de que uma investigação deve ser baseada em evidências mensuráveis que são confirmadas por meio de testes.

Em 1400: Leonardo da Vinci começou a fazer anotações em seus cadernos em busca de evidências de que o corpo humano é microcósmico. O artista, cientista e matemático também reuniu informações sobre óptica e hidrodinâmica.

Em 1500: Nicolau Copérnico avançou na compreensão do sistema solar com a descoberta do heliocentrismo. Este é um modelo em que a Terra e os outros planetas giram em torno do sol, que é o centro do sistema solar.

Em 1600: Johannes Kepler construiu sobre essas observações com suas leis do movimento planetário. Galileu Galilei aperfeiçoou uma nova invenção, o telescópio, e o usou para estudar o sol e os planetas. Nos anos de 1600 também viram avanços no estudo da física quando Isaac Newton desenvolveu suas leis do movimento.

Em 1700: Benjamin Franklin descobriu que o relâmpago é elétrico. Ele também contribuiu para o estudo da oceanografia e meteorologia. A compreensão da química também evoluiu durante este século quando Antoine Lavoisier, apelidado de pai da química moderna, desenvolveu a lei da conservação da massa.

Em 1800: Marcos incluiu as descobertas de Alessandro Volta sobre séries eletroquímicas, que levaram à invenção da bateria. John Dalton também introduziu a teoria atômica, que afirmava que toda a matéria é composta de átomos que se combinam para formar moléculas. A base do estudo moderno da genética avançou quando Gregor Mendel revelou suas leis de herança. No final do século, Wilhelm Conrad Röntgen descobriu os raios X, enquanto a lei de George Ohm forneceu a base para entender como aproveitar as cargas elétricas.

Na década de 1900: As descobertas de Albert Einstein, que é mais conhecido por sua teoria da relatividade, dominaram o início do século XX. A teoria da relatividade de Einstein é na verdade duas teorias separadas. Sua teoria da relatividade especial, que ele descreveu em um artigo de 1905, "The Electrodynamics of Moving Bodies", concluiu que o tempo deve mudar de acordo com a velocidade de um objeto em movimento em relação ao referencial de um observador. Sua segunda teoria da relatividade geral, que ele publicou como "The Foundation of the General Theory of Relativity", avançou a ideia de que a matéria faz o espaço se curvar.

Em 1952, Jonas Salk desenvolveu a vacina contra a poliomielite, que reduziu a incidência de poliomielite nos Estados Unidos em quase 90%, segundo a Britannica. No ano seguinte, James D. Watson e Francis Crick descobriram a estrutura do DNA, que é uma dupla hélice formada por pares de bases ligadas a uma espinha dorsal ou rede de transporte de fosfato de açúcar, de acordo com o National Human Genome Research Institute.

Nos anos 2000: O século 21 viu o primeiro rascunho do genoma humano concluído, levando a uma maior compreensão do DNA. Isso avançou o estudo da genética, seu papel na biologia humana e seu uso como preditor de doenças e outros distúrbios, de acordo com o National Human Genome Research Institute.

RECURSOS ADICIONAIS

• Este vídeo da City University of New York investiga os fundamentos do que define a ciência.
• Saiba mais sobre o que a ciência faz neste trecho de livro da Washington State University.
• Este recurso da Universidade de Michigan — Flint explica como projetar seu próprio estudo científico.

BIBLIOGRAFIA

• Dicionário Merriam-Webster, Scientia. 2022. https://www.merriam-webster.com/dictionary/scientia
• Universidade da Califórnia, Berkeley, "Compreendendo a Ciência: Uma Visão Geral". 2022. https://undsci.berkeley.edu/article/0_0_0/intro_01 
• Highline College, "Método científico". 12 de julho de 2015. https://people.highline.edu/iglozman/classes/astronotes/scimeth.htm 
• Universidade Estadual da Carolina do Norte, "Scripts Científicos". https://projects.ncsu.edu/project/bio183de/Black/science/science_scripts.html 
• Universidade da Califórnia, Santa Bárbara. "O que é uma variável independente?" 31 de outubro de 2017. http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=6045 
• Enciclopédia Britânica, "Grupo de controle". 14 de maio de 2020. https://www.britannica.com/science/control-group 
• A Universidade de Waikato, "Hipótese Científica, Teorias e Leis". https://sci.waikato.ac.nz/evolution/Theories.shtml 
• Enciclopédia Stanford de Filosofia, Robert Grosseteste. 3 de maio de 2019. https://plato.stanford.edu/entries/grosseteste/ 
• Enciclopédia Britânica, "Jonas Salk." 21 de outubro de 2021. https://www.britannica.com/biography/Jonas-Salk
• Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano, "Backbone de Fosfato". https://www.genome.gov/genetics-glossary/Phosphate-Backbone 
• Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano, "O que é o Projeto Genoma Humano?" https://www.genome.gov/human-genome-project/What

♦ Todos os artigos baseados em tópicos são determinados por verificadores de fatos como corretos e relevantes no momento da publicação. Texto e imagens podem ser alterados, removidos ou adicionados como uma decisão editorial para manter as informações atualizadas.

Junte-se aos nossos Canais Espaciais para continuar falando sobre o espaço nas últimas missões, céu noturno e muito mais! Siga-nos no facebook e no twitter. Inscreva-se no boletim informativo. E se você tiver uma dica, correção ou comentário, informe-nos aqui ou pelo e-mail: gaiaciencia@gaiaciencia.com.br

Referência:

BRADFORD, Alina; HAMER, Ashley. Science and the scientific method: Definitions and examples. Live Science, Nova York, 16, jan. 2022. References. Disponível em: <https://www.livescience.com/20896-science-scientific-method.html>. Acesso em: 27, mai. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.