ما در لاولی ساینس به دنبال بررسی و توضیح علمی پدیده های طبیعی و ماهیت آن ها هستیم اما قبل از هر چیز بهتر است تعریفی از علم ارائه کنیم و بدانیم که علم چیست؟
وقتی واژه “علم” را می شنوید چه چیزی به ذهن تان می رسد؟ لوله های آزمایش؟ خورشید، ماه و ستارگان؟ سفینه های فضایی؟ یا بسیاری چیزهای دیگر …

علاوه بر این ها واژه “علم” احتمالا تصاویر مختلفی را در ذهن تداعی می کند: یک کتاب درسی قطور با تعداد صفحات زیاد، روپوش های سفید و میکروسکوپ های آزمایشگاهی، ستاره شناسی در حال کاوش آسمان با تلسکوپ، یک کاوشگر طبیعت در جنگلی بارانی، معادلات انیشتین روی یک تخته سیاه، پرتاپ یک فضاپیما به فضا، لوله های آزمایش و تجهیزات آزمایشگاهی مملو از حباب های در حال فوران و ….

این تصاویر برخی از جنبه های “علم” را منعکس می کنند اما هیچکدام از آن ها تصویر کاملی از علم ارائه نمی کند. دلیل آن هم واضح است، “علم” چند وجهی و دارای جنبه های بسار زیادی است.

اگر بخواهیم تعریفی ساده و کوتاه از علم ارائه نماییم:

تعریف کوتاه و ساده علم
علم شامل رصد جهان با تماشا کردن، گوش دادن، مشاهده و ضبط است. علم کنجکاوی در مورد اقدامات متفکرانه در خصوص جهان و نحوه رفتار آن است.

اما ویژگی ها و جنبه های مختلف علم تنها به آنچه که در این تعریف بیان شده است ختم نمی شود. پس بهتر است به بررسی بیشتر آن ها بپردازیم:

علم هم پیکره دانش و هم فرآیند گسترش آن را شامل می شود

در مدارس گاهی اوقات، ممکن است اینگونه به نظر برسد که علم مجموعه ای از حقایق ثابت و منفرد فهرست شده در متن کتاب های درسی است، اما این تنها بخش کوچکی از داستان است.

مهم تر از آن فرآیند کاوشی است که به ما اجازه می دهد حقایق منفرد را به درکی منسجم و جامع از دنیای واقعی پیوند دهیم و به کشف مسائل جدید بپردازیم.

ما با حجم عظیمی از دانش مواجه هستیم که برای درک و گسترش آن به فرآیندی نیاز داریم که بین بخش های مختلف ارتباط برقرار نماید و علم هر دوی آن ها را در بر می گیرد.
به عبارت دیگر علم می تواند به صورت مجموعه ای از دو بخش پیکره دانش (چیزهایی که قبلا کشف شده است) و فرآیند کشف دانش جدید (از طریق مشاهده، آزمایش و تجربه و تئوری پردازی) در نظر گرفته شود.

هر دو جزء پیکره و فرآیند به هم وابسته هستند، زیرا گسترش افق های دانش نیازمند طرح سوال و روش های پاسخ به آن سوالات برای یافتن جواب است.

“حوزه علم” معمولا به صورت زیر گروه بندی می شود:

• علوم طبیعی – زندگی یا علوم زیستی (مطالعه موجودات زنده) و علوم مادی یا فیزیکی (مطالعه جهان مادی شامل فیزیک، شیمی، علوم فضایی و غیره).
• علوم اجتماعی – مطالعه جامعه و مردم (مانند مردم شناسی ، روانشناسی)
• علوم رسمی – مطالعه منطق و ریاضیات
• علوم کاربردی – رشته هایی که مبتنی بر علم هستند و از دانش علمی موجود برای توسعه کاربردهای جدید مانند مهندسی، رباتیک، کشاورزی و پزشکی استفاده می کنند.

هم علوم طبیعی و هم علوم اجتماعی به عنوان علوم تجربی (empirical sciences) شناخته می شوند. این بدان معناست که هر نظریه ای باید بر اساس پدیده های قابل مشاهده، تکرارپذیری نتایج و بهره گیری از مطالعات مشابه قبلی باشد.

علم هیجان انگیز است

علم روش و ابزاریست برای کشف جهان هستی و اینکه چیزهایی که در جهان هستند امروز چگونه کار می کنند، در گذشته چگونه کار می کردند و احتمالا در آینده چگونه کار خواهند کرد.

دانشمندان با هیجان ناشی از مشاهده و یا درک چیزهایی که تاکنون هیچ کس آن ها را ندیده یا درک نکرده است، انگیزه لازم برای حرکت رو به جلو را در خود ایجاد می کنند.

علم مفید است

دانش تولید شده توسط علم، قدرتمند و قابل اعتماد است. این دانش می تواند برای توسعه فناوری های جدید، درمان بیماری ها، و مقابله با بسیاری از انواع دیگر مشکلات مورد استفاده قرار گیرد.

علم رونده است و به طور مداوم در حال پیشرفت و گسترش است

علم به طور مداوم در حال تصحیح، خالص سازی و گسترش دانش ما از جهان پیرامون است، و همانطور که گسترش می یابد، منجر به مطرح شدن سوالات جدیدی برای بررسی، جستجو و انجام تحقیقات بیشتر در آینده می شود. بنابراین هرگز “نقطه پایانی” بر علم نخواهد بود.

شاید به جرات بتوان گفت که جالب ترین موضوع در خصوص علم این است که هرگز به پایان نرسیده است. هر کشف منجر به مطرح شدن سوالات بیشتر، رمز و رازهای جدید و چیزهای دیگری می شود که نیاز به توضیح دارد.

این یک واقعیت است که”هرچه بیشتر بدانیم، بیشتر می دانیم که هیچ نمی دانیم” یا به قول سقراط “می‌دانم که هیچ چیز نمی‌دانم”.

به عنوان مثال، کشف ساختار مارپیچی و دوگانه DNA درک ما از زیست شناسی را متحول کرد و زمینه های جدیدی را برای مطالعه مانند اصلاح ژنتیک و زیست شناسی مصنوعی به وجود آورد.

حتی در “پیکره دانش” ای که تاکنون علم به دست آورده است، هیچ چیز هرگز “اثبات شده” نیست.

در حالی که ممکن است داده های زیادی برای حمایت از این نظریه که بله، گرانش وجود دارد یا انسان در طول میلیون ها سال تکامل یافته است، در اختیار داشته باشیم، ما دائما در حال پالایش و تجدید ارزیابی داده ها هستیم.

بخاطر انیشتین، گرانش امروز با آنچه که مدنظر نیوتن یا لاپلاس بود متفاوت است. هر گونه شواهد جدید ممکن است این نظریه را تأیید کند اما آن را “اثبات” نمی کند.

در حالی که نظریه های خاصی را به عنوان “واقعیت” می پذیریم، این کار را موقتی است. “واقعیت” امروز تضمین نمی کند که فردا شواهدی مبنی بر نقض آن پیدا نخواهیم کرد.

علم دائماً در حال جمع آوری شواهد اضافی در مورد نظریه های شناخته شده است … محض احتیاط.

علم یک تلاش جمعی و جهانی انسان است

 مردم در سراسر جهان در فرآیند گسترش مزرهای علم شرکت و برای رسیدن به افق های جدید تلاش می کنند. و شما هم می توانید در این فرآیند شریک شوید!

حال که برخی ویژگی های علم را مورد بررسی قرار دادیم بیایید تا کمی در تعریف کوتاهی که در ابتدا ارائه دادیم عمیق تر شویم.

با توجه به آن تعریف گفتیم که علم :

• رصد جهان
• تماشا کردن و گوش دادن
• مشاهده و ضبط

را شامل می شود.

علم کنجکاوی است در خصوص اقدامات متفکرانه درباره جهان و نحوه رفتار آن.

هر کسی می تواند ایده ای در مورد نحوه عملکرد طبیعت داشته باشد. برخی از مردم تصور می کنند که ایده آنها درست است زیرا “صحیح به نظر می رسد” یا “منطقی است”. اما برای یک دانشمند (که می تواند شما باشید!)، این کافی نیست. یک دانشمند این ایده را در دنیای واقعی آزمایش می کند.

ایده ای که نحوه عملکرد جهان را پیش بینی می کند، فرضیه نامیده می شود.

اگر یک ایده یا فرضیه نحوه رفتار چیزی را به درستی پیش بینی کند، ما آن را نظریه می نامیم. اگر ایده ای همه حقایق یا شواهد موجود را توضیح دهد، آن را نیز نظریه می نامیم.

“روش علمی” معمولاً به معنی مجموعه ای از مراحل است که دانشمندان برای کشف نحوه عملکرد طبیعت دنبال می کنند.

این مراحل برای پروژه نمایشگاه علوم مدرسه به خوبی عمل می کند. اما روشی نیست که معمولاً برای علم در واقعیت اتفاق می افتد!

از مشاهده تا نظریه

گاهی مشاهدات قبل از ایده یا نظریه مطرح می شوند.

هزاران سال بود که مردم مشاهده می کردند که “ستارگان” خاصی در آسمان شب سرگردان هستند. سرانجام، در سال 1514 نیکولاس کوپرنیک ایده “هلیوسنتریسم” (یا خورشید مرکزی) را مطرح کرد.

او تصور می کرد که خورشید مرکز جهان است و زمین و سایر سیارات در حال گردش به دور آن هستند. این ایده الگوهای سرگردانی (wandering patterns) سیارات را توضیح داد. همچنین پیش بینی کرد که بعدا ممکن است در کجا “سرگردان” شوند.

این ایده نهایتا تبدیل به یک نظریه شد. البته بعدها ما آن نظریه را بهبود بخشیدیم. به هر حال، خورشید مرکز کل جهان نیست، بلکه فقط مرکز منظومه شمسی خود ما است.

جمع بندی

علم می تواند به ما کمک کند تا خود و جهان خود را درک کنیم، نحوه عملکرد آن را بشناسیم و این که کجای آن قرار می گیریم.

همیشه سوالاتی وجود خواهد داشت که باید به آنها پاسخ داده شود. چه اتفاقی بعد از مرگ ما می افتد؟ چه چیزی باعث خواب دیدن ما می شود؟ خودآگاهی چیست؟

جستجوی پاسخ ها، کنجکاوی ذاتی بشریت و انگیزه برای دانستن “چرا” هاست که کشف علمی را به پیش می برد. ممکن است روزی علم بتواند پاسخ ها را بیابد، اما در صورتی که موفق به یافتن پاسخ هم نشود به دلیل فقدان تلاش نخواهد بود.

گاهی اوقات علم عمدتا در سر یک دانشمند اتفاق می افتد. آلبرت انیشتین و نظریه های او چنین بود. زمان زیادی طول کشید تا دانشمندان بتوانند آنها را آزمایش کرده و صحت آنها را نشان دهند.

• علم تنها یک بسته مرتب از دانش نیست.
• علم تنها یک روش گام به گام برای کشف نیست.
• علم بیشتر شبیه یک راز است که از هر کسی که علاقمند است دعوت می کند تا کارآگاه شود و به این سرگرمی بپیوندد.

در این مقاله به تحلیل و بررسی قسمتی از آنچه که علم را علم می سازد پرداختیم. شما در ادامه می توانید به کاوش خود ادامه دهید:

• کشف: جرقه ای برای علم
• یک چک لیست علمی
• علم هم با محدودیت هایی روبروست

منابع

• وب سایت موزه دیرینه شناسی دانشگاه کالیفرنیا
• وب سایت آکادمی علوم استرالیا
• وب سایت ناسا