Ciência refere-se tanto a:
Investigação racional ou estudo da natureza, direccionado à descoberta da verdade. Tal investigação é normalmente metódica, ou de acordo com o método científico– um processo de avaliar o conhecimento empírico; O corpo organizado de conhecimento adquirido por tal pesquisa. A Ciência é o conhecimento ou um sistema de conhecimentos que abarca verdades gerais ou a operação de leis gerais especialmente obtidas e testadas através do método científico. O conhecimento científico depende muito da lógica. As áreas da ciência podem ser classificadas em duas grandes dimensões: Pura (o desenvolvimento de teorias) versus Aplicada (a aplicação de teorias às necessidades humanas); ou Natural (o estudo do mundo natural) versus Social (o estudo do comportamento humano e da sociedade). Menos formalmente, a palavra ciência geralmente abrange qualquer campo sistemático de estudo ou o conhecimento obtido desse. Esse artigo concentra-se na definição mais específica.
(Galileu Galilei - séc XVI - Primeiro pensador a oficializar o método científico)
Método científico
Método científico
Os termos "modelo", "hipótese", "teoria" e "lei" têm significados diferentes em ciência e na linguagem coloquial. Os cientistas usam o termo modelo significando a descrição de algo, especificamente algo que possa ser usado para fazer predições que possam ser testadas por experimento ou observação. Uma hipótese é uma contenção que (ainda) não foi bem embasada nem provada através de experimento. Uma lei física ou uma lei da natureza é uma generalização científica baseada em observações empíricas.
A palavra teoria é mal entendida particularmente pelos não profissionais. O uso comum da palavra "teoria" refere-se a idéias que não possuem provas firmes ou base; diferentemente, os cientístas geralmente usam essa palavra para referirem-se aos corpos de idéias que fazem predições específicas. Dizer "a maçã caiu" é narrar um fato, enquanto que a teoria da gravitação universal de Newton é um corpo de idéias que permite que o cientista explique por que a maçã caiu e faz predições sobre outros objetos que caem.
Uma teoria especialmente frutífera que tem sobrevivido ao teste do tempo e tem uma grande quantidade de evidências apoiando-na é considerada como "provada" no sentido científico. Alguns modelos universalmente aceitos tais como a teoria heliocêntrica e a teoria atômica estão tão bem estabelecidas que é impossível imaginá-las como sendo falsas. Outras, tais como a relatividade, o eletromagnetismo e a evolução biológica têm sobrevivido a testes empíricos rigorosos sem serem contraditos, mas não há garantia de que elas não serão um dia suplantadas. Teorias mais recentes tais como a teoria da rede podem fornecer idéias promissoras, mas ainda não receberam o mesmo nível de exame.
Os cientistas nunca falam em conhecimento absoluto. Diferentemente da prova matemática, uma teoria científica "provada" está sempre aberta à falsificação se novas evidências forem apresentadas. Até as teorias mais básicas e fundamentais podem tornar-se imperfeitas se novas observações estiverem inconsistentes a elas.
A lei da gravitação de Newton é um famoso exemplo de uma lei a qual não pôde ser sustentada em experimentos envolvendo movimentos em velocidades próximas à da luz ou em proximidade a campos gravitacionais fortes. Fora dessas condições, as Leis de Newton continuam sendo um execelente modelo de movimento e gravidade. Por causa das bases da relatividade geral para todos os fenômenos das Leis de Newton e outros, a relatividade geral é agora vista como a melhor teoria.
Filosofia da ciência
Artigo principal: Filosofia da ciência
A eficácia da Ciência a tornou assunto de questionamento filosófico. A filosofia da ciência busca entender a natureza, a justificação do conhecimento científico e suas implicações éticas. Tem sido difícil fornecer uma explicação do método científico que possa servir para distinguir a ciência da não-ciência.
Matemática e o método científico
A Matemática é essencial para muitas ciências. A função mais importante da matemática na ciência é o papel que ela possui na expressão de modelos científicos. Medidas de coleta e observação, bem como hipotetizar e prever, geralmente requerem modelos matemáticos e um extensivo uso da matemática. Os ramos da matemática mais utilizados na ciência incluem o cálculo e a estatística, apesar de virtualmente cada ramo da matemática ter aplicações, mesmo "áreas" puras tais como a teoria numérica e a topologia. A matemática prevalece mais na Física, e menos em química e algumas ciências sociais.
Alguns pensadores vêem os matemáticos como cientistas, considerando os experimentos físicos como não essenciais ou as provas matemáticas como equivalentes a experimentos. Outros não vêem a matemática como ciência, já que ela não requer teste experimental de suas teorias e hipóteses. Em qualquer caso, o fato de que a matemática é uma ferramenta útil na descrição do universo é uma questão da Filosofia da Matemática.
Veja: Eugene Wigner, The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences.
Richard Feynman disse "A Matemática não é real, mas se sente real. Onde é esse lugar?", enquanto que a definição favorita de Bertrand Russell sobre a matemática é "o assunto no qual nunca sabemos do que estamos falando nem se o que estamos dizendo está certo." *
Objetivos da ciência
Apesar das impressões populares sobre a ciência, não é o objetivo da ciência responder todas as questões. O objetivo das ciências físicas é responder apenas aquelas pertinentes à realidade física. Além disso, a ciência não pode possivelmente falar a todas as questões possíveis, então a escolha de qual questões serão respondidas torna-se importante. A ciência não pode e não produz uma verdade absoluta e inquestionável. Ao contário, a ciência física freqüentemente testa hipóteses sobre algum aspecto do mundo físico, e quando necessário a revisa ou substitui à luz de novas observaçòes ou dados.
De acordo com o empirismo, a ciência não faz nenhuma declaração sobre como a natureza realmente "é; a ciência pode somente tirar conclusões a respeito de nossas observações da natureza. Tanto os cientistas quanto as pessoas que aceitam a ciência, e mais importante, que agem como se a natureza "fosse" realmente como a ciência diz. Ainda, isso é apenas um problema se aceitarmos a noção empirista da ciência.
A ciência não é uma fonte de julgamentos de valores subjetivos, apesar de poder certamente tratar de casos de ética e política pública ao enfatizar as prováveis conseqüências das ações. O que alguém projeta a partir de hipóteses científicas atuais mais racionais, adentrando outros reinos de interesse, não é um tópico científico e o método científico não oferece qualquer assistência para quem deseja fazê-lo dessa maneira. A justificativa científica (ou refutação) para muitas coisas é, ao contrário, freqüentemente exigida. Claro que o valor dos julgamentos são intrínsecos à ciência. Por exemplo, os valores verdadeiros e o conhecimento da ciência.
O objetivo subjacente ou propósito da ciência para a sociedade e indivíduos é o de produzir modelos úteis da realidade. Tem-se dito que é virtualmente impossível fazer inferências dos sentidos humanos que realmente descrevem o que "é". Por outro lado, como dito, a ciência pode fazer predições baseadas em observações. Essas predições geralmente beneficiam a sociedade ou indivíduos humanos que fazem uso delas, por exemplo, a física Newtoniana, e em casos mais extremos a relatividade, nos permite predizer qualquer coisa do efeito de um movimento que uma bola de bilhar terá em outras até coisas como trajetórias de sondas espaciais e satélites. As ciências sociais nos permite predizer (com acurácia limitada até agora) coisas como a turbulência econômica e também para melhor entender o comportamento humano a fim de produzir modelos úteis da sociedade e trabalhar mais empiricamente com políticas governamentais. A Química e a Biologia juntas têm transformado nossa habilidade em usar e predizer reações e cenários químicos e biológicos. Nos tempos modernos, essas disciplinas científicas segregadas (notavelmente as duas últimas) estão sendo mais utilizadas conjuntamente a fim de produzir modelos e ferramentas mais complexas.
Em resumo, a ciência produz modelos úteis os quais nos permitem fazer predições mais úteis. A ciência tenta descrever o que é, mas evita tentar determinar o que é (o que é impossível para razões práticas). A ciência é uma ferramenta útil… é um corpo crescente de entendimento que nos permite identificarmo-nos mais eficazmente com o meio ao nosso redor e a melhor forma de adaptarmo-nos e evoluirmos como um todo social assim como independentemente.
O individualismo é uma suposição tácita subjacente a muitas bases empíricas da ciência que trata a ciência como se ela fosse puramente uma forma de um único indivíduo confrontar a natureza, testando e predizendo hipóteses. De fato, a ciência é sempre uma atividade coletiva conduzida por uma comunidade científica. Isso pode ser demonstrado de várias maneiras, talvez o resultado mais fundamental e trivial proveniente da ciência seja comunicada com a linguagem. Então, os valores das comunidades científicas permeiam a ciência que elas produzem.
Locais da ciência
A ciência é praticada em universidades e outros institutos científicos assim como no campo; por si só é uma vocação sólida na academia, mas também é praticada por amadores, que tipicalmente engajam-se na parte de observação da ciência.
Trabalhadores de laborátórios de pesquisa corporativos também praticam ciência, apesar de seus resultados serem geralmente considerados segredo de mercado e não são publicados em jornais públicos. Cientistas corporativos e universitários geralmente cooperam, com os últimos concentrando-se em pesquisas básicas e os primeiros aplicando seus achados em uma tecnologia específica de interesse da companhia.
Indivíduos envolvidos no campo da educação da ciência argumentam que o processo da ciência é realizado por todos os indivíduos quando aprendem sobre seu mundo.
Os métodos da ciência são também praticados em muitos lugares para atingir metas específicas. Por exemplo:
Controle de qualidade em fábricas de manufatura (por exemplo, um microbiólogo em uma fábrica de queijo assegura que as culturas contêm as espécies apropriadas de bacterias).
Obtenção e processamento de evidências da cena do crime (forense).
Monitoramento conforme às leis ambientais.
Realização de testes médicos para ajudar os médicos a avaliar a saúde de seus pacientes.
Investigação de causas de um desastre (tais como um colapso em uma ponte ou acidente aéreo)
A ciência busca a descrição precisa (real) de causa e consequências dos fênomenos da natureza
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