Примеры научных гипотез в физике: Научные гипотезы. Cтатьи. Наука и техника
Научные гипотезы. Cтатьи. Наука и техника
Гипотеза (греч. hypothesis – основание, предположение) – предположительное суждение о закономерной (причинной) связи явлений; форма развития науки.
Первопричина катастроф в истории Земли
На основании совокупности хронологических совпадений импульсов глобальных кратковременных процессов на рубежах фанерозоя, корреляции масштабов их проявлений, наличия объединяющего комплекса причинно-следственных связей и существования закономерных периодичностей в формировании границ эпох в 10,5…24 млн лет, доказывается внешняя к Солнечной системе галактическая первопричина возникновений масштабных геохронологических границ, в т.ч. массовых вымираний.
Физические теории: «Гравитация», «Электродинамика» и «Единая теория поля»
Современное учение об электрическом и гравитационном взаимодействиях является феноменологическим. Взамен всех феноменологических описаний представлены проекты двух научных теорий на основе единого для каждого из взаимодействий переносчика воздействий. Содержания этих теорий опираются на законы механики Ньютона и находятся в гармонии с результатами всех известных экспериментов.
Шаровая молния создана кольцевым током
Большинство современных гипотез образования шаровых молний предполагают существование различных заряженных частиц и их особую организацию. В статье предлагается гипотеза, основанная только на известных физических явлениях, среди них – электрический разряд в газовой среде. Устойчивость существования таких видов молний и определение её устойчивых размеров подлежат дальнейшему изучению.
Физический смысл постоянной тонкой структуры
Показано, что значение постоянной тонкой структуры совпадает с отношением перераспределения интенсивностей в интерференции циркулярно поляризованной волны Комптона в классической интерпретации. Теоретически выведенное значение совпадает с α в рамках достигнутой точности последних измерений: 10
Основа всех видов взаимодействия – электростатические силы
Поразительно: грандиозные достижения физики порождают глубокие и многочисленные ее парадоксы. А всему виной отсутствие физической модели строения пространства и вещества. Поэтому уделом физики все чаще становятся попытки представить все в мистической форме: в многомерном пространстве с обратным ходом времени. В работе предложена модель эфира, заряженного единым знаком, объясняющая все свойства пространства.
Ньютонова и галилеева электродинамика
В настоящей работе показано, что именно отрицание материальной среды (МС), состоянием которой является электромагнитное поле, является причиной неотносительности классической электродинамики в относительности Галилея и нарушения законов Ньютона. В классической электродинамике и электродинамике релятивистских скоростей соблюдается относительность и справедливы законы Ньютона, если в качестве субъекта электродинамических взаимодействий рассматривается МС.
Происхождение и динамика ударного метаморфизма
На основе исследований морфологии и статистики импактных образований на Луне и других планетах показан источник ударного метаморфизма и раскрыта динамика образования импактных структур, общая для всех планет земной группы. Показан возраст 100 кратеров Луны и импульсная периодичность космических ударов. Показаны причины образования «трубок взрыва» и реальный возраст нашей планетной системы.
Релятивистская динамика и физика Ньютона. Эфир и классическая электродинамика
Уравнения релятивистской динамики принимают как следствие уравнений Лоренца, однако исторически они являются аппроксимацией экспериментальных данных физических экспериментов, а уравнения Лоренца это лишь один из возможных вариантов физической интерпретации уравнений релятивистской динамики. Эти уравнения справедливы и в физике Ньютона, если учесть скорость распространения силового взаимодействия.
О движении перпендикулярного луча в эксперименте Майкельсона – Морли
Истинность постулата современной теории относительности о невозможности обнаружения абсолютного движения к эксперименту Майкельсона – Морли не имеет никакого отношения, поскольку в данном эксперименте имеет место движение интерферометра относительно Солнца, т.е. относительное движение. Так почему же это движение не сопровождается никакими наблюдаемыми эффектами?
Эфирная среда и универсум
Излагается место и роль эфира в универсуме. Эфир представляется как всепроникающая среда, состоящая из частиц двух равных, но противоположных по знаку, видов. Эфир обладает определенными электромагнитными плотностью и упругостью. Определяются и объясняются категории пространства и времени. Обосновывается сущность наблюдаемых электромагнитных явлений, а также инерции и гравитации.
Альтернативная космология
Известно, что так называемые космологические парадоксы были выдвинуты как возражения против возможности существования бесконечной Вселенной, бесконечной в том смысле, что ни ее размеры, ни время существования, ни масса заключенного в ней вещества не могут быть выражены никакими, сколь угодно большими числами. В действительности, эти «парадоксы» доказывают невозможность существования именно конечной Вселенной.
Феноменологическое обоснование формы линейного элемента шварцшильдова решения уравнений гравитационного поля ОТО
Показана возможность получения линейного элемента системы отсчета пространственных координат и времени Шварцшильда, основываясь на существовании ньютонова абсолютного пространства, являющегося лишь вместилищем для материи, и исходя из предположения о наличии, как эволюционной изменчивости, так и пространственной неоднородности свойств физического вакуума, заполняющего все это абсолютно жесткое (нерасширяющееся) евклидово (неискривленное) бесконечное пространство.
О возможностях физической нереализуемости космологической и гравитационной сингулярностей в общей теории относительности
Обоснована возможность нереализуемости космологической сингулярности Большого Взрыва Вселенной непосредственно в ортодоксальной ОТО. Показано отсутствие ограничения массы астрономического тела, самосжимающегося в СО Вейля, если тело является полым и имеет зеркальную симметрию собственного пространства. Обоснованы неизбежность самоорганизации в эволюционирующем физическом вакууме спиральноволновых образований, соответствующих элементарным частицам, и единая электромагнитная природа элементарных частиц.
Эфир: структура и ядерные силы
Предложена эфирная концепция материи, обеспечивающая барионную симметрию, согласованность с астрономически наблюдаемой плотностью материи. Описана структура эфира, позволяющая предложить новую концепцию атомного ядра, показано, что один из видов ядерных сил — контактная разновидность гравитации. Показано существование ядерных квантов, определяющих энергию связи и устойчивость ядер. Объяснены результаты новых ядерных экспериментов.
Прямой свет. Эфирная природа звездной аберрации и явления Никитина
Показана природа звездной аберрации, которая есть изменение вектора механического импульса фотона в момент его детектирования. Показано, что явление Никитина есть коллинеарный дрейф фотона в эфире, что угловое отклонение луча света вблизи Солнца не имеет места, что распределение частотных смещений фраунгоферовых линий по диску Солнца соответствует наличию движения эфира к Солнцу.
Верификация физической нереализуемости гравитационных сингулярностей
Рассмотрено совместное решение уравнений ОТО и термодинамики для идеальной жидкости, обладающей топологией полого тела. Найдены пространственные распределения основных термодинамических и гравитермодинамических её параметров и характеристик. Показано принятие на сингулярной поверхности принципиально недостижимых ими значений, что подтверждает физическую нереализуемость гравитационной сингулярности. Определен фотометрический радиус срединной сингулярной поверхности, отделяющей антивещество от вещества.
Философские аспекты взаимной дополнительности гравитермодинамических параметров
На примере идеальной жидкости рассмотрена взаимосвязь между дополняющими друг друга гравитермодинамическими и термодинамическими параметрами и характеристическими функциями. Рассмотрены возможности устранения некоторых неоднозначностей и противоречий на стыке теории относительности и термодинамики.
ДКР: на пороге революции?
В работе рассмотрены два вопроса: получены соотношения, связывающие квантовые свойства движения с преобразованиями Лоренца, и построена универсальная система уравнений для вычисления параметров, в том числе массы и магнитных моментов, элементарных частиц. Для примера вычислены параметры: протона, нейтрона, нейтрального и заряженного пиона и η-мезона. Возможно, эта работа изменит стереотипное восприятие окружающего мира.
К вопросу об эволюции Вселенной
Приводится краткий анализ существующих моделей эволюции Вселенной. Показано, что эволюция Вселенной может иметь более сложный характер, чем это принято. Выдвигается также гипотеза о том, что в силу отличия эволюционного характера Вселенной от принятого, аномальные объекты поиска, как, например, «темная материя» могут быть более обнаружимы с использованием ряда сопутствующих признаков.
Необычная топология чрезвычайно массивных нейтронных звезд и квазаров
Показано, что астрономические объекты, имеющие чрезвычайно большую массу, обладают топологией полого тела и зеркально симметричной конфигурацией собственного пространства. Срединная сингулярная поверхность предотвращает в полых нейтронных звездах, принимаемых ошибочно за черные дыры, аннигиляцию вещества и антивещества, а в обладающих чрезвычайно высокой светимостью квазарах не позволяет ей происходить катастрофически.
Шаровая молния. Плазменно-пучковая модель
Плазменно-пучковая модель объясняет образование шаровой молнии из электронного пучка линейной молнии. Электронный пучок, запертый в области пониженного давления, ионизирует окружающий его воздух, создавая плазменный шар. Причем, плазма поддерживается энергией запертого в ней электронного пучка и поэтому может существовать относительно долгое время. Физическая модель объясняет образование, свойства и распад шаровой молнии.
Физическая картина мира как синтез некоторых античных и современных представлений
Хорошо известны выводы слепых мудрецов, изучавших различные части слона. Это напоминает попытку построить физическую картину мира исходя из традиционных представлений. Вероятно, между нашим восприятием и физической реальностью существует мало общего. В работе предложена принципиально новая концепция, позволяющая разрешить ряд существующих парадоксов.
Интеллектуальные новации и адаптация
Безусловно, что высшая нервная система человека появилась в результате эволюционного развития адаптационных рефлексов биологических организмов. Но корректно ли интеллектуальную деятельность отождествлять с адаптационной? Или представлять ее как частный случай адаптации? Или даже высшую форму адаптации к изменениям среды?
Эфиротехника
В статье развивается прикладная теория эфира – эфиротехника. Теоретически обосновывается возможность создания «сверхъединичных» эфиромеханических устройств, с ортодоксальной точки зрения производящих энергии больше, чем потребляющих. Синтезируется математическая модель динамики эфиромеханических систем. Приводится численно-аналитический анализ динамики установки Година – Рощина. Показывается, что эта установка представляет собой «безопорный» в классическом понимании движитель и одновременно конвертор энергии эфира в механическую энергию. На основании теории рекомендуются простые конструкции эфиромеханических движителей-конверторов.
Восхождение к интеллекту. Опыт эволюционно-иерархической классификации
В статье предлагается эволюционно-иерархическая классификация принципов взаимодействия живых организмов и автоматических устройств со средой. В основу рассуждений положена упрощенная схема поведения живого организма: Переход между уровнями организации устройств (организмов) рассматривается как необходимое, закономерное следствие развития их основных характеристик. Предлагается вариант строгого различения (иерархической классификации) таких понятий как сознание, разум, интеллект.
Лазерные системы отвода тепла
Для утилизации избыточного тепла, получаемого в процессе работы космического двигателя, предполагается использовать лазеры с тепловой накачкой. Предлагается существенное изменение конструкции отражателя лазера, которая позволит значительно увеличить мощность и повысить КПД лазера. Его применение позволит значительно уменьшить размеры и массу системы теплоотвода.
Практическая гравистатика. Вводная часть унифицированной теории поля
На основе законов Ньютона выводится энергия кванта света, определяется локальная скорость света и гравитации, зависящих от гравитационного потенциала, т.е. оптические свойства пространства. Эти свойства, влияющие на скорость прохождения сигнала («замедление» времени) и его траекторию, дают возможность уточнить размеры и массу небесных тел, что представляет интерес для астрономии, космологии и космонавигации.
Какой должна быть трактовка СТО
Давая трактовку специальной теории относительности (СТО) Эйнштейн, исключив на словах абсолютно неподвижное пространство и все то, что с ним связано, на деле, сам того не осознавая, тут же ввёл в свою теорию и абсолютную инерциальную систему отсчета (АИСО). Каждая его условно неподвижная инерциальная система отсчета (ИСО) и есть АИСО. Условно неподвижная ИСО условно ставится на место АИСО.
Об ориентационной поляризации спиновых систем
Процессы упорядочивания взаимной ориентации имеют место в макро- и микромире. Показано, что учет дополнительной степени свободы, связанной с процессами упорядочивания взаимной ориентации ядерных спинов, приводит к результатам, согласующимся с опытом.
Бермудский треугольник: какая гипотеза ближе к истине?
Загадки так называемого Бермудского треугольника не перестают будоражить воображение мировой общественности. Прессу облетела сенсация: «Австралийцы разгадали тайну Бермудского треугольника». Наблюдения геофизиков показывают, что бермудские загадки представляют собой цепь природных явлений, в которой начальным звеном являются тектонические процессы.
Явление всемирного тяготения – основа процессов мироздания
Явление всемирного тяготения представляет собой единый, фундаментальный, первичный, неустранимый и универсальный процесс поглощения объема некоторой энергетической среды веществом любых объектов реальной физической массы. Динамика процесса и параметры среды определяются постоянной тяготения, размерность которой несет тройственный физический смысл и связывает не только величины различной размерности, но и различной физической природы.
Скорость света в одном направлении относительно поверхности Земли
Одна из причин неприятия специальной теории относительности состоит в существовании зависимости размеров физических объектов от произвольного выбора системы отсчета. Эту зависимость принято называть физической относительностью. Измеренные значения величин, характеризующие объект, зависят не только от состава, структуры и состояния объекта, но и от скорости движения измерительных приборов относительно этого объекта. Показано, что скорость света относительно поверхности Земли зависит от направления его распространения.
Рационализация представлений о психических и социальных процессах
Предлагается схема работы мозга в общем виде. Каждый орган чувств создает в мозгу свое собственное описание окружающего мира. Одновременная запись на различных языках мозга должна вестись одним механизмом, одним записывающим импульсом. Этот механизм можно отыскать, исследуя мышечную речь – движения. Человеческий скелет рассматривается как открытый многозвенник, и анализ ведется методами механики. При этом психические и социальные процессы находят более рациональное объяснение.
Творческая эволюция живой и «неживой» материи
Творческий процесс (ТП) – это диалектический случайный поиск для достижения результатов, достаточных в конкретной ситуации. Энерго-материальный и интеллектуальный ТП движет и направляет эволюцию и адаптацию «неживой» и живой материи, устойчивость и изменчивость её форм, их «целенаправленность» и «тонкую настройку», усложнение и деградацию их организации, появление жизни. Искусственный ТП позволяет строить системы искусственного творческого интеллекта, эквивалентные натуральным интеллектуальным системам.
Гипотеза о природных причинах стационарных орбит атома водорода
Разрыв между самостоятельными понятиями пространства-времени и веществом, обладающим пространственными и временными характеристиками, является стимулом для непрерывных поисков истинной природы гравитации и инерции. Высказанная автором гипотеза о природе гравитации позволяет с новых позиций рассмотреть устройство электронных оболочек атомов на примере простейшего атома – водорода.
О происхождении тектитов
Все природные стёкла интересны тем, что их образование – плавление и последующее охлаждение – протекало быстро. Это служит указанием на протекание быстротекущих процессов катастрофического характера в истории Земли. Гипотеза объясняет образование тектитов, как продукта сдувания стекловидного расплава со стенок каналов пробитых в Земле сверхплотными объектами, вероятнее всего – каплями нейтронного вещества. Такими каналами могут быть «кимберлитовые трубки».
Об электропроводности металлов
Гипотеза раскрывает природу электрического сопротивления металлов. По мнению автора, природа электрического сопротивления заключена не в рассеянии электронов на кристаллической решетке металла, а в излучении электронов при движении в электрическом поле с учетом их теплового движения.
О возможном способе возникновения сил природы и их связи между собой
Все силы в природе имеют общее начало. Предлагаемая модель описывает электромагнитные, ядерные и гравитационные взаимодействия; интерпретирует взаимодействие как следствие нарушения нулевого потока эфира при столкновении с элементарными частицами; объясняет возникновение различного знака электрических сил, природу их дальнодействия и малый радиус действия ядерных сил.
Интернет – среда функционирования искусственного разума
Сегодня на нашей планете создается новый тип разума. Сферой его обитания будет сеть «Интернет», а представлять собой он будет компьютерную программу искусственного разума. Автор анализирует возможные этапы и стратегию развития искусственного разума.
Магия запутанных состояний и современная физика
Интенсивные научные исследования последних лет, направленные на создание квантового компьютера, привели к существенному развитию таких разделов современной теоретической физики как теория запутанных состояний, теория декогеренции, квантовая теория информации. Научные выводы, вытекающие из этих исследований, имеют фундаментальное значение и выходят далеко за рамки практической реализации квантового компьютера. Они помогают ответить на некоторые глобальные вопросы естествознания и способны коренным образом изменить наше привычное представление об окружающей действительности.
Грипп 1918 года – влияние Венеры?
Эпидемия гриппа 1918 года унесла более чем 600 000 жизней. По сей день не объяснены причины масштабов и высокой скорости распространения болезни. Наблюдения и эксперименты доказывают внеземную природу возникновения массовых вирусных инфекций.
Отклонение лучей света в космосе
По современным представлениям, вещество вселенной существует и развивается в вакууме, которому в разных концепциях отводится разнообразная роль. Исследования вакуума продолжаются на протяжении многих последних десятилетий, начиная от «моря Дирака» и кончая инфляционной теорией. На основании гипотезы природы вакуума, рассмотрена возможность экспериментального обоснования теории по наблюдениям отклонения лучей света Солнцем.
Исследование гравитации с учетом индуцированных компонент и «магические ядра» в двоичной модели распределения плотности вещества
Показано, что природа гравитационного поля и гравитационных волн различны. Поэтому обнаружение гравитационных волн может не стать ключом к разгадке гравитации. Рассматриваются различные варианты суперпозиции гравитационного поля и индуцированных гравитационных волн. «Магические ядра» могут быть объяснены в двоичной модели как результат симметрии барионной и антибарионной материи в них.
Шаровая молния
Ни одна из гипотез возникновения и существования шаровой молнии не отвечает на вопрос: каким образом сконцентрированная в ней энергия не рассеивается в окружающей среде? Автор предлагает объяснение того, как частицы шаровой молнии взаимодействуют между собой и с окружающими шаровую молнию атомами воздуха.
Электродинамический расчет фотона
Все основные свойства электромагнитных волн (света), как волновые так и корпускулярные, объясняются и рассчитываются в рамках электродинамики. Автор опровергает миф о том, что электродинамика не может рассчитывать кванты электромагнитного потока – фотоны.
Эскиз к портрету биологической эволюции
Автор предлагает «биоспрединговую» версию механизма биологической макроэволюции. Ее основные звенья – «обратимый» биоспрединг (согласно представлениям С. Мейена), связанный с глобальной климатической ритмикой, гибридизация и последующие гетерохрония с неотенией. Полный период этого процесса завершается появлением принципиально нового, передового биологического вида.
Об ориентационном взаимодействии спиновых систем
В статье показывается возможность выделения специфической составляющей упорядоченных форм энергии зависящей от взаимной ориентации тел. Сделан вывод о существовании специфического взаимодействия порождаемого известными физическими полями и вызывающего упорядочение ориентации осей симметрии или угловых моментов вращения тел.
Путешествие среди чёрных дыр
При чтении статьи не возникает никаких сомнений в том, что черные дыры реально существуют. Упоминаемые в тексте атлас черных дыр Уиткомба, черные дыры Гадес, Гаргантюа, планета Гиперион с силой тяжести, превышающей земную в 10 раз, и многое другое воспринимается абсолютно достоверно.
Квантовая модель тяготения
Предлагается квантовая модель тяготения, построенная на гипотезе о том, что причиной инерции является эффект Доплера для гравитационного излучения.
О специфике спин-спиновых взаимодействий
Описанные эксперименты обнаружили неизвестный ранее вид взаимодействия объектов – способность микрочастиц одного объекта передавать упорядоченность другим. К ним можно отнести эффект «памяти» воды, лечебный эффект приборов генерирующих различные поля, или геометрических фигур, например пирамид, изменяющих диаграмму направленности разнообразных излучений.
Бредли против Лоренца
Звёздный параллакс, объяснённый ещё Бредли, прямо указывает на запаздывание потенциалов и, как следствие этого, на аберрационную сущность преобразований Лоренца. Следовательно, ни время, ни длина, ни масса тел не подчиняются этим преобразованиям. Приводится обобщение выводов на любые поля.
Напряжённость хронополя, или Как обнаружить гравитационную волну
Факт замедления времени известен, проверен экспериментально и не вызывает сомнений. Если верно предположение о том, что хронополе расширяет пространство, то при наличии гравитационной массы пространство расширяется медленнее, чем в её отсутствии. Предложены: соотношение, выражающее зависимость скорости хода часов в окрестностях двух гравитационных масс, и методика проведения эксперимента по обнаружению гравитационных волн.
Существует ли тринадцатая планета солнечной системы?
Наблюдаемые размеры Солнечной системы определяются расстоянием от Солнца до самой далекой от него планеты – Плутона. Однако сфера, в пределах которой возможно устойчивое движение небесных тел вокруг Солнца, занимает гораздо более обширную область пространства. Предложена гипотеза, согласно которой за орбитой Плутона существуют четыре большие планеты.
Электрические вихревые несоленоидальные поля
Продольное движение магнита приводит к возникновению вихревого электрического поля с замкнутыми силовыми линиями, а поперечное движение – к возникновению вихревого электрического поля, где силовые линии не являются замкнутыми. Это первая ошибка, обнаруженная в электродинамических постулатах за все время существования электродинамики.
О побочном событии в лабораторном эксперименте
Сила и слабость разума – в гордыне. Обсуждаемая тема находится на стыке теоретической физики и экологии, поэтому она не пользуется вниманием ни той, ни другой области знаний. Экстраполяция темпов развития техники экспериментов на ближайшее будущее убеждает в неизбежности логически закономерного, хотя и непреднамеренного уничтожения единственной обитаемой планеты Солнечной системы.
Классические основания квантовой механики
Выдвинуто предположение о том, что излучение атомами энергии обусловлено торможением электронов при их движении по некруговым орбитам. Исходя из этого получено волновое уравнение аналогичное уравнению Шрёдингера, в котором постоянная Планка заменена индивидуальной константой вещества, зависящей от параметров его электронных орбит.
Гипотеза Пономарева
В соответствии с постулатом Дмитрия Пономарева антигравитационное взаимодействие между двумя телами возможно получить, если материальные точки одного из них движутся по эллиптическим траекториям относительно материальных точек другого. На основании этого автор делает вывод, что наиболее приемлемой формой антигравитационного крыла для технического использования является диск или система дисков.
Новые фундаментальные физические константы
Существует противоречие между минимально необходимым количеством фундаментальных констант и их реальным обилием. Предложен минимальный набор базовых физические констант hu, Gu, Ru, tu, lu, характеризующих физический вакуум. Приведённые исследования показывают, что используемые в современной физике фундаментальные константы являются производными от перечисленных констант.
Антропный принцип и глобальный эволюционизм
Вселенная находится в непрерывном процессе эволюции, и появление жизни и разума закономерный результат этого процесса. При достаточно убедительном построении теории глобального эволюционизма антропный принцип должен свестись к ее частному моменту – констатации факта, что разум есть необходимый этап эволюции Вселенной.
О гравитации и необнаруживаемой гравитационной волне
Появление «гравитационной волны», по убеждению автора, относится к мистической части теорий Эйнштейна. Путь к пониманию сущности гравитации проходит через познание физической природы элементарной частицы. Хотя выдвигаемая мировоззренческая картина не сложна как с логического точки зрения так и по количественному описанию, ее восприятие связано с необходимостью значительного «переворота» в существующих представлениях.
Основы теории непустого эфира (вакуума)
Создание градиента упругого давления эфира физическим телом в окрестности другого физического тела, также создающего градиент упругого давления эфира в окрестности первого, приводит к возникновению силы, заставляющей эти тела сближаться друг с другом. Это и есть причина тяготения или гравитации. Взаимодействие физического тела с эфирной средой является основой проявления сил инерции.
Этюды о Вселенной
Плотность вещества во Вселенной зависит от радиуса. Это прямой вывод из закона Хаббла, и это означает, что Вселенная не изотропна и не однородна, что противоречит современным представлениям о её устройстве. Предложенная формула гравитационной энергии согласуется с наблюдаемыми данными и «позволяет» эволюционировать звездам.
Сумасшедшая идея
Данные палеонтологии и палеомагнетизма говорят о сложной картине «обитания» Солнечной системы в Галактике «Млечный Путь». Замечено, что эпохи изменения магнитного поля Земли совпадают с эпохами изменения климата от оледенения до жаркого и влажного. Предполагается, что на пути движения Солнечной системы расположены зоны с разной полярностью структуры вакуума, что приводит к Земным катаклизмам.
Новое представление о пространстве и времени в рамках целостной парадигмы
Пространство и время – фундаментальные понятия, которыми философы занимаются с древних времен. Они характеризуются параметрами, которые являются продуктами нашего воображения. В реальном мире отсутствуют идеальные параметры, поэтому теории базирующиеся на абсолютных параметрах ложны и должны быть заменены.
Уму не постижимо…
Более 300 лет физики использовали понятие эфира, и только в начале ХХ века Макс Планк ввел понятие фотона. В 1905 году А. Эйнштейн, объяснив явление фотоэффекта, пробудил от 5-летней «спячки» постоянную Планка, являющуюся характеристикой самого пространства – структурированного вакуума – эфира.
Философия физики
Вопрос о времени, пространстве и массе является гносеологическим, основополагающим и, следовательно, философским фундаментом физики. Изначальные философские принципы и правила делания науки опирались на строгие логические законы и на веру в познаваемость и механистичность. Этот путь развития оказался единственно верным, в отличии релятивизма. Статья является возражением релятивистской физике, которая возникла в работах Лоренца, затем была поддержана Пуанкаре и Эйнштейном и в современном варианте изложена, например, в книге «Теория поля» Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшица.
Реликты Великого Объединения
В ядрах современного вещества гравитационные, электромагнитные и «ядерные» силы не различимы между собой. В ядре мы имеем «реликт» Великого Объединения. Главенствующей остается сила электромагнетизма. Гравитационная сила также является производной электростатического взаимодействия. Слабое взаимодействие относится к излучению мезонного эфира. Природа приобрела истинное единство.
Еще раз о сути пространства и времени
Философы исследуют время в соединении с пространством и много спорят о том, объективны ли эти понятия, другими словами, существуют ли они вообще независимо от восприятия человека, или они являются продуктом его воображения? Двадцатый век основательно пересмотрел представление об этих понятиях. Однако и современные представления о времени несовершенны.
Эфир есть!
Результаты экспериментов говорят о том, что эфир является неотъемлемой частью нашей Вселенной. Наблюдаемые классические явления объясняются связью эфира с объектами через его поляризацию, которая непосредственно связана с величайшей загадкой природы – механизмом гравитации.
Концепции общей теории информации
Разработка общей теории информации необходима и возможна. Общие принципы движения информации, выражение которых содержится в описании ИМВС, могут стать базовой основой развития такой теории. Предложенный подход к изучению информационных процессов создает основу для выявления законов, по которым они протекают, и их применения для организации систем обработки информации.
НЛО и Бермудский треугольник
Гипотезы, выдвигаемые для разрешения загадки Бермудского треугольника, нередко увязывают с действием НЛО, происками коварных инопланетян, влиянием неведомой энергии, которую излучает затонувшая некогда Атлантида. Однако выражение одной неизвестной величины через другую никогда не приводило к серьезным результатам. В основе ряда загадок природы лежат одни и те же явления, которые приводят к катастрофам.
Взаимодействие зарядов – основа мирозданья?
Основой материального мира служат атомы. В их состав входят носители элементарных электрических зарядов. В основе четырех фундаментальных сил природы лежит взаимодействие зарядов. Предлагаемая гипотеза позволяет предсказать явления, неизвестные в настоящее время науке.
Задачи и правила делания науки
Задача теоретической части науки выявить причинную обусловленность явлений. В естественных науках следует восходить от фактов к законам путем индукции и анализа и нисходить от законов к следствиям путем дедукции и синтеза. Общие правила, описывающие явления природы до «последних причин», должны определить ход явлений действующих по неизменному закону.
Явление запаздывания потенциала
В основе предполагаемого открытия лежат оригинальные исследования автора в области явления запаздывания потенциала. Открытие продольных колебаний движущихся тел приводит к новой динамике движения тел, к волновой квантовой механике для любого взаимодействия (особенно важно – для гравитации), а также к новому причинному объяснению ядерной энергии и к новому закону ее количества.
Начала новой натуральной философии
Основываясь на «математических началах натуральной философии» Ньютона в рамках новой механики могут быть объяснены известные явления природы, в том числе: образование волн, вихрей, звука, света, устойчивых орбитальных движений и др. Новая физика восстанавливает основополагающие понятия, причинность, детерминированность и силу логических законов.
Космологическая космогоническая небулярная гипотеза
Физика плазмы запрещает звездам иметь магнитное поле. Однако теперь точно известно, что его имеют и звезды и планеты. Разгадка этого явления скрыта в физике атома. Существование электронных оболочек возле космических тел приводит к фундаментальным последствиям выбрасывания звёздами материи в космос и, в результате, развития их в сторону уменьшения массы с образованием планетных систем.
Статика и динамика взаимодействий
Сообщество исследователей на планете проглядело появление динамики взаимодействий. В результате чего возник кризис в развитии физики, приведший к появлению математического формализма теории относительности, в которой нарушены причинно – следственные связи. Логические ошибки, допущенные при развитии физики, привели к тому, что классическая механика состоит из разрозненных, не связанных между собой частей.
Устойчивость солнечной системы
Устойчивое движение на орбите – явление принципиально общее для любого взаимодействия и, потому, обязательно квантованное. Постоянная квантования зависит от массы тела. Выявление влияния массы на изменение коэффициента пропорциональности оказалось весьма сложным. Нахождение закона квантования планетных расстояний прольет свет и на космогонию: прояснится механизм образования и эволюции планетных систем.
Физическая модель шаровой молнии
Для появления шаровой молнии требуются особые предпосылки. Это явление даже случайно не получено в лаборатории. Существуют условия в атмосфере, когда из плазмы линейной молнии может образоваться атомоподобная конструкция – шаровая молния, в которой электроны, вытолкнутые из плазмы электрическим полем Земли, образуют устойчивую оболочку вокруг положительных ионов.
Эти, совсем не элементарные частицы
Сделан первый реальный шаг к построению естественной классификации элементарных частиц на основании их внутренней структуры. Классификация групп адронов по Токтарову выглядит как квантование масс или объемов и описывается единственной весьма простенькой формулой. Таким образом, открыто оболочечное строение элементарных частиц.
Теории механизмов взаимодействия и гипотеза об их синтезе
Механизм взаимодействия – самая важная и самая великая загадка природы. Опираясь на логически строго обоснованное моделирование процессов и механизмов и на экспериментальные данные, можно выделить три механизма, которые реально могут существовать (разумеется, – при существовании мировой среды – эфира): «экранная», пульсационная и «источников – стоков эфира». Можно предположить, что все они реализованы в природе одновременно.
Столетняя эфирная война
Вопрос об эфире далеко не безобиден, он находится в «солнечном сплетении» физики, и неправильное его решение наносит значительный урон научным воззрениям. Спор о существовании или отсутствии эфира продолжается, хотя большинство сколько-нибудь значимых теорий в физике возникло лишь благодаря моделированию его движений.
Летающие тарелки с научной точки зрения
Наша наука «проскочила» мимо глобального тривиального физического явления, на котором основан механизм летающих тарелок, и мы изощряемся в двигателях внутреннего сгорания, в ракетах на жидком и твердом топливе, в атомной энергии. Уравнения электродинамики поле – поле Максвелла и Герца просто напрашиваются в уравнения реактивного двигателя, рабочим телом которого является эфир.
«Блеск и нищета» квантовой механики
Квантовой механике не повезло, – она создавалась сразу после специальной теории относительности и одновременно с общей теорией относительности, что происходило с отказом от идеалов классической механики, от ее инвариантов, от эфира, от механической программы. Квантовая механика может и должна приобрести детерминированный вид классической механики, включающей в себя запаздывающий потенциал.
Гаусс, Вебер, Гербер и другие…
Можно смоделировать без эфира взаимодействие тел и утверждать, что эфир послужил «лесами» для строительства теорий, после чего эти леса можно убрать? Нет, это был «материал», «фундамент» и «остов» для строительства физики! Уберите эфир, и все рухнет. Как можно утверждать, что без эфира существует вихрь (rot) или истечение (div)?
Свет, фотоны, скорость света, эфир и другие «банальности»
Волновая теория света «победила теорию истечения Ньютона безукоризненной качественной и количественной точностью своих предсказаний». Это стало возможным лишь благодаря вере в существование светоносной среды – эфира. Всего два факта, обнаруженные позднее, не вписывались, как показалось исследователям, в волновую теорию. Это привело их к отказу и от волновой теории света, и от эфира.
Общего принципа относительности не существует
Гипотеза о непостоянстве скорости света подтверждена экспериментально. Этот факт опровергает существование общего принципа относительности. Но был ли этот эксперимент неожиданным; не было ли других наблюдений, экспериментов и фактов, которые бы вступали в противоречие? Общий принцип относительности не только появился, но и теперь, через 90 лет, не опровергнут.
Время и законы природы
Автор статьи предлагает абстрагироваться от нашей Вселенной с ее законами и порассуждать о том, какие вообще могут быть законы развития вселенных. Если за «правильное» направление оси времени избрать «из будущего в прошлое», то законы нашего мира будут иметь односторонне детерминированный характер. Это означает, что из данного состояния однозначно получается следующее, но само данное состояние могло получиться из разных.
Роль наблюдателя в квантовой механике
Все, что могло случиться – случилось. Все потерянные возможности были реализованы, они существуют в одном мире и пространстве с нами, но никакого воздействия на нас не оказывают. Эта картина мира является прямым следствием законов квантовой механики, а не досужими домыслами псевдонаучных фантастов. Все будет происходить именно так, если предположить, что наблюдатель не является классическим.
Геометрия физического пространства
Гений Эйнштейна изменил наше представление о пространстве и времени. У него было и есть много противников, но были и есть и последователи. Не противоречащая взглядам великого ученого гипотеза о строении пространства Вселенной, ее космологические следствия изложены в максимально упрощенной, популярной форме.
Дата обновления:
11 января 2014 года
приведите известные вам примеры научных гипотез
На рисунке приведен график зависимости температуры t воды от времени τ при атмосферном давлении. Используя данные графика, выберите из предложенного п … еречня два верных утверждения. Укажите их номера
кусок металла массой 270г имеет объем 100м³ какова плотность этого металла? Каков объем 500 граммов этого металла?
Для каждого физического понятия из первого столбца подберите соответствующий пример из второго столбца. 1 единица физической величины 2 прибор для изм … ерения физической величины 3 физическая величина А энергия Б градус цельсия В гигрометр
На рисунке представлен график зависимости температуры от времени τ, полученный при равномерном нагревании вещества, первоначально находившегося в жидк … ом состоянии. Какое утверждение является верным? Точка 5 соответствует жидкому состоянию вещества При переходе из состояния, обозначенного точкой 2, в состояние обозначенного точкой 4, внутренняя энергия вещества не изменяется Точка 2 соответствует газообразному состоянию вещества Температура t2 является температурой кипения вещества
помогите,пожалуйста.очень срочно.
какие тепловые явление вы знаете?
подумайте на какие три группы можно разделить приведённые ниже слова: свинец, гром, рельсы, снегопад, медь,закат, метель, Марс, спирт,нож,стол,самолёт … , нефть, кипение метель, образование сосульки, выстрел,наводнение.
1. Сравните внутренние и механические энергии самолета, стоящего на земле и находящегося в полёте, если его температуру на земле и в воздухе считать : … а) одинаковой ; б) различной.
3. Расположите значения температуры в порядке возрастания: а) 273 К, 10 °C; б) 27 °С, 290 K; в) 0 °C, 0 K.
Срочно нужно решение с оформлением(желательно в тетради) Даю 15 баллов!!!Эскалатор метро поднимает стоящего на нем челове- ка за 1 мин; если же челове … к будет идти по остановивше- муся эскалатору, на подъем уйдет 3 мин. Сколько време- ни понадобится на подъем, если человек будет идти по движущемуся вверх эскалатору?
гипотезы, модели, теории и законы
Научный метод – это шаги, которым следуют ученые для разработки точного, проверенного и последовательного видения мира. Он также является способом минимизации влияния культурного и личного багажа исследователя на его работу. Научный метод – это стремление сделать восприятие человеком природы и природных явлений максимально нейтральным и объективным. Он сводит к минимуму предубеждения и пристрастное отношение ученого к результатам эксперимента, гипотезе или теории.
Научный метод может быть разделён на четыре этапа:
- Наблюдение и описание феномена (или группы феноменов).
- Формулирование гипотезы, объясняющей феномен. В физике это часто означает создание математической связи или причинного механизма.
- Использование гипотезы для попытки предсказать другие феномены или спрогнозировать результаты других наблюдений.
- Тестирование достоверности этих прогнозов посредством независимых экспериментов.
Если результаты экспериментов подтверждают верность гипотезы, она может стать теорией и даже законом природы. Однако если гипотеза не подтверждается, её придётся изменить или отвергнуть. Основное преимущество научного метода заключается в его доказательной силе: проверенная теория может применяться к широкому кругу явлений. При этом даже самая проверенная из них с появлением новых, не подтверждающих теорию результатов наблюдений и экспериментов, может быть признана ошибочной. Теория не может быть полностью доказана, однако она может быть полностью опровергнута.
Тестирование гипотез
Тестирование гипотезы может привести к одному из двух результатов: её подтверждению или опровержению, которое означает необходимость изменить гипотезу или полностью от неё отказаться. Это должно произойти, если результаты четко указывают на то, что гипотеза является неверной. Неважно, насколько изящной или подтверждённой является теория: если однажды она была опровергнута, считать законом природы её нельзя. Экспериментирование — это главное правило научного метода, и, если эксперимент показывает, что гипотеза неверна, он опровергает все эксперименты, которые подтвердили её в прошлом. Иногда эксперименты тестируют теорию напрямую, иногда – посредством логики и математики. Любая научная теория предполагает возможность её проверки. Если проверить теорию невозможно, она не считается научной.
Опровергнутая теория всё ещё может применяться в других областях, однако истинным законом природы она считаться не будет. Например, законы Ньютона были опровергнуты при скорости, превышающей скорость света, однако они и сегодня применимы к механике, имеющей дело с более низкими скоростями. Другие теории, считавшиеся верными на протяжении многих лет и даже столетий и опровергнутые благодаря результатам более новых наблюдений, включают идею о том, что Земля является центром Солнечной системы или о том, что орбита планет, вращающихся вокруг Солнца, представляет собой идеальный круг, а не подтверждённую позднее эллиптическую форму.
Разумеется, для опровержения гипотезы или теории не всегда бывает достаточно результатов единственного эксперимента. Это связано с ошибками, допущенными в ходе его проведения. Поэтому для подтверждения или опровержения идеи проводится несколько независимых экспериментов. Причиной ошибок могут быть неисправные приборы, неверное считывание измерений и других данных, а также предвзятость исследователя. Большинство измерений содержат некоторую долю погрешности. Ученые стремятся к максимальному сокращению этой доли, при этом оценивается и вычисляется всё, что может стать причиной ошибок в тесте.
Ошибки, часто допускаемые при использовании научного метода.
К сожалению, научный метод не всегда применяется правильно. Ошибки совершаются, и некоторые из них совершаются довольно часто. Так как все ученые обладают свойственными человеческой природе предрассудками и предвзятость, быть по-настоящему объективным в некоторых случаях бывает непросто. При определении результатов важно сохранять максимальную непредвзятость, однако это не всегда возможно.
Другой распространённой ошибкой является восприятие чего-либо как истинного: некое положение кажется логичным и не нуждающимся в проверке. Ученые должны помнить о необходимости проверять всё. Лишь после тщательной проверки положение может быть названа твёрдой теорией.
Исследователи должны быть готовы проверить все данные, включая и те, что опровергают гипотезу. Некоторые ученые настолько твердо верят в правильность выдвинутой ими гипотезы, что пытаются объяснить опровергающие её данные. Вместо того, чтобы пересмотреть гипотезу, они пытаются найти объяснение того, почему эти данные или результаты эксперимента неверны. Все данные должны подвергаться одинаковому анализу, даже если они противоречат гипотезе.
Ещё одна распространённая ошибка – это упущение необходимости оценивать все ошибки, которые могли возникнуть при тестировании. Некоторые противоречащие гипотезе данные объясняются как попадающие в диапазон погрешности, однако на самом деле они являются систематической ошибкой, не учтённой исследователями.
Гипотезы, модели, теории и законы
Многие люди неверно считают слова «теория» и «гипотеза» взаимозаменяемыми. Однако в научном сообществе эти термины обладают строгими определениями.
Гипотеза. Гипотеза – это наблюдение, как правило обладающее причинно-следственной логикой. Это базовая, ещё не проверенная идея, которая что-либо объясняет. Для проверки её правильности необходимо провести различные эксперименты.
Модель. Гипотеза становится моделью после прохождения определённой проверки, доказывающей её обоснованность. Некоторые модели считаются действительными только в определенных случаях, например, когда значение находится в определенном диапазоне. Модель также можно назвать законом.
Научная теория. Неоднократно протестированная и подтверждённая модель становится научной теорией. Теорию тестируют различные независимые исследователи в различных частях света, при этом она подтверждается результатами разнообразных экспериментов. Разумеется, теория может быть опровергнута, однако это происходит лишь после тщательной проверки новой, противоречащей теории гипотезы.
Заключение
В течение многих лет научный метод использовался для создания гипотез, их тестирования и трансформации в полноценные научные теории. На первый взгляд метод может показаться простым, однако на самом деле он представляет собой один из самых сложных способов тестирования и оценки наблюдения или идеи. От других типов объяснения научный метод отличается своей попыткой устранить предвзятость и использовать только систематический эксперимент. Однако, как и любой другой способ, он допускает совершение ошибок, включающих предвзятое отношение и механическую погрешность. Как и проверяемые им теории, научный метод однажды может быть пересмотрен.
Выдвижение и обоснование гипотезы научного исследования
Ни одно решение научной проблемы не начинают непосредственно с эксперимента. Зачастую первым этапом является правильное формулирование научной гипотезы, которая является результатом осмысления теории.
Основные понятия
Гипотеза – научное предположение, выдвигаемое, чтобы объяснить или сделать заключение о правдивости или ложности факта, явления или процесса. Ее предварительное выдвижение задает логику последующего исследования.
Другими словами, гипотеза – научное предположение, объясняющее явления, достоверность или ошибочность которых еще не доказана.
Процесс доказательства или опровержения гипотезы начинается с момента ее построения и заканчивается при условии подтверждения практикой, переходом к выведению нового знания.
Услуга по публикации научных статей в журналах, входящих в перечень ВАК
Знания носят вероятностный характер, поэтому требуют подтверждения и обоснования. В процессе доказательств одни становятся теорией, другие подвергаются изменению, переосмыслению и уточнению, а третьи отметаются как ложные.
В зависимости от базиса, на котором она построена, разделяют гипотезы, которые возникают на фактах (эмпирические) и на закономерностях, теории, принципе (теоретические). Чаще всего они носят смешанный характер – одновременно имеют эмпирическую и теоретическую основу.
Выдвижение научной гипотезы
Перед тем как происходит постановка гипотезы научного исследования, ученым должен быть проделан большой путь по сбору материалов, основанных на наблюдениях, экспериментах, научных трудах и периодических изданиях. Потом необходимо провести изучение и анализ полученных результатов.
Научное исследование имеет циклический вид, проходит следующие этапы:
- Приобретение и накопление данных. На их основе строятся предположения, догадки по решению некоторой проблемы.
- Построение предположительной теории, формулировка рабочих гипотез, временных ответов. Все это придает исследованию определенную структуру, происходит систематизация полученной информации.
- Работа с гипотезами. Отвержение заведомо ложных и несостоятельных, на основе полученных данных выдвижение новых, более достоверных.
- Практическая проверка выводов. В ходе проверки происходит опровержение, уточнение и корректировка теорий. После нескольких повторений в итоге появляется приемлемая гипотеза, которая и берется как основная.
Методы выдвижения гипотез следующие
Индукции – совокупности правил, которые позволяют сделать переход от частного к общему. От отдельных фактов – к закону, который лежит в их основе. Знания, полученные с помощью метода, имеют вероятностный характер.
Его противоположность – дедуктивный метод – получение частного знания из общего. Особенностью является то, что от истинных посылок он ведет к истинному заключению. В целом это длительный процесс, оценка носит сложный и многоступенчатый характер.
При решении научной проблемы ученый выдвигает не одну, а несколько (может, десятки) идей, которые являются вероятными предположениями. Обычно они возникают интуитивно, как догадки на базе имеющихся знаний. Выдвижение научных гипотез – глубоко творческий и длительный процесс.
Обоснование научной гипотезы
Чтобы гипотеза была «живая», т.е. имела право на возникновение, обоснование и последующее построение на ней научной теории, она должна соответствовать следующим принципам:
- не противоречить существующим в природе законам. К примеру, гипотеза не имеет право на существование, если в ней отрицается сила всемирного тяготения;
- быть закономерным продолжением и дополнением материала, на основании которого была разработана, объяснять факты;
- быть по возможности простой, без произвольных допущений и нарушений законов формальной логики;
- когда выдвигается гипотеза, необходимо всегда допускать, что она может быть подтверждена или опровергнута новыми опытами, экспериментами, непосредственными наблюдениями.
Способ обоснования гипотезы
Прямое доказательство (опровержение) гипотезы происходит, когда выведенные логические следствия подтверждают или отрицают вновь обнаруженные факты. Обычно основываются на условно-категорическом умозаключении или других логических формах.
Если используются несколько гипотез, дающих объяснение одному явлению, обычно используют метод косвенных доказательств. Происходит перебор: опровергаются, исключаются заведомо ложные теории, пока не останется одна единственно верная. Достоверность полученного результата может быть: если построенный ряд предположений исчерпывающе объясняет явление, отвергнуты все заведомо ложные заключения.
Методы научного познания
Если рассматривать глобально, то под методом надо понимать определенный алгоритм действий, приемов для достижения результата – решения определенной задачи или проблемы, достижения цели.
Под научным познанием понимают процесс получения знаний, достоверность которых проходит проверку и подтверждается на практике. Поскольку его специфика подчинена строгим принципам, с помощью используемых методов получается достоверный результат.
Независимо от направления научной деятельности за основу метода взяты принципы:
- объективность. При исследовании необходимо отделять субъект познания от непосредственного объекта, в ходе эксперимента не позволять субъективным представлениям воздействовать на результат;
- систематичность. Процесс должен носить логический, последовательный характер;
- воспроизводимость. Все, что получено в ходе работы, всегда можно провести еще раз с теми же результатами.
Результаты не будут противоречить предыдущим, теория подтвердится. В противном случае результаты нельзя считать достоверными.
Мы видим, что постановка гипотезы играет важную роль в научной деятельности, она необходима для развития, без нее невозможен переход к новым знаниям.
Как работает наука. 5 ошибок, которые не надо допускать
Если вы получили ссылку на этот текст в ходе спора в интернете, вероятно, вы допустили одну или несколько описанных в статье ошибок. При этом, ваш оппонент верит, что вы достаточно сознательны, чтобы понять и исправить эти ошибки.
Человеку свойственно ошибаться. Это естественный ход вещей. В этом тексте я разбираю пять ошибок и заблуждений, которые люди часто допускают в разговорах о научном методе и критическом мышлении.
Чем научная теория отличается от гипотезы
Ошибка № 1: «Это всего лишь теория! Ничего не доказано».
Это распространенная ошибка. Как правило, она основана на том, что в обычной жизни понятия «теория» и «гипотеза» очень схожи, хотя в научном мире между ними есть существенная разница. В быту мы часто начинаем фразу со слов «У меня есть теория…», после которой выдвигаем некое предположение — на научном языке эта фраза должна звучать как «У меня есть гипотеза». Отсюда и непонимание.
Для человека, который ошибочно считает «теорию» и «гипотезу» словами-синонимами, термины вроде «теории эволюции» или «теории большого взрыва» также кажутся всего лишь предположениями, хотя это не так. Чтобы понять разницу между теорией и гипотезой, нужно разобраться, что такое научная теория, из чего она состоит — и как это все работает.
Как строится научная теория
Любая серьезная теория строится с помощью научного метода. Это система ценностей и принципов, которая позволяет максимально объективно понимать предмет изучения. В естественных науках это окружающий мир и его отдельные аспекты.
Давайте рассмотрим на простом примере, из каких этапов состоит построение научной теории. Все начинается с наблюдений окружающего мира, из которых мы получаем эмпирические данные — факты.
Наблюдение (факт): «За окном светло».
Далее мы рассматриваем полученные факты и выводим закон. Как правило, ученые описывают закон при помощи математического аппарата. Чаще всего, он представляет собой формулу, которая обобщает наблюдаемые факты.
Важно понимать, что закон это не непоколебимая истина. Закон только представляет упорядоченные факты в обобщенном виде.
Выведенный закон: «Днем за окном светло».
Закон обобщает факты, но не отвечает на вопрос, почему так происходит. Чтобы объяснить происходящие события, ученые выдвигают предположения — гипотезы. Они могут быть самыми разными, но все обязаны иметь общую черту: для любой из них мы должны сконструировать эксперимент, с помощью которого можно подтвердить или опровергнуть гипотезу. Такой критерий называется опровергаемостью или фальсифицируемостью гипотезы (также он известнен как «критерий Поппера»).
Гипотез может быть бесконечно много, и они могут противоречить друг другу. Это нормально — на то они и предположения.
Гипотеза 1: «За окном светло, потому что солнце находится над линией горизонта».
Гипотеза 2: «За окном светло, потому что за окном висит светящаяся летающая тарелка».
Затем ученые проверяют гипотезы при помощи экспериментов. Некоторые гипотезы они подтверждают, некоторые — опровергают. После такого «просеивания» остаются подтвержденные объяснения событий в реальном мире.
Эксперимент: выходим на улицу и видим солнце над линией горизонта, а летающую тарелку — нет. Подтверждаем гипотезу 1, отвергаем гипотезу 2.
После того, как мы собираем множество подтвержденных гипотез, которые складываются в одну логическую сущность и объясняют класс явлений, мы можем сформировать их в научную теорию — систему из множества предположений, которые подтверждены фактами (наблюдениями) и складываются в единую логическую систему. Любая современная научная теория это следствие колоссальной работы множества ученых, результаты которой привели неоднократные независимые и перекрестные экспериментальные подтверждения гипотез, которые составляют эти теории.
Важной характеристикой хорошей научной теории является способность предсказывать будущие наблюдения. То есть, на основе теории мы можем строить новые гипотезы, которые затем должны подтвердить новые наблюдения. В последствии, на базе этих гипотез и наблюдений мы сможем строить новые научные теории.
Чем научная теория отличается от «знания»
Ошибка № 2: «Если бы теория была верна, она бы перестала быть теорией и превратилась в знание или научную констатацию».
Эта ошибка также следует из непонимания, что такое естественные науки. Вероятно, корни заблуждения тянутся из школьного курса математики: в математике мы действительно можем выдвинуть предположение, доказать его и получить теорему.
Однако математика — не естественная наука, поэтому ей позволены подобные вольности. Математику придумал человек. Люди договорились между собой, что будут строить ее на основе аксиом: постулатов, которые мы изначально приняли за истину без требования доказательств в рамках математики. Если мы захотим их нарушить, то получим уже какую-то другую математику — думаю, вы знаете пример геометрии Лобачевского, которая отрицает аксиому о параллельных прямых.
В случае же с естественными науками мы лишены аксиом, так как не создавали этот мир. Мы лишь наблюдатели. Если мы говорим о естественных науках, которые описывают мир вокруг нас (физика, химия, биология и так далее), то мы никогда не можем предоставить абсолютно полное доказательство чего-либо. Мы даже не можем быть уверены на 100 % в фактах, которые считаем фундаментальными и почти интуитивными.
Если отпустить карандаш, он упадет на пол. Мы лишь можем констатировать: все наши прошлые наблюдения указывают, что, если мы отпустим карандаш, он упадет на пол. Для объяснения этого у нас есть множество гипотез, которые подтверждены другими наблюдениями. Мы сформировали их в научную теорию, которая объясняет поведение отпущенного карандаша — и наша теория предсказывает, что, при следующем отпускании карандаша, он также упадет на пол.
Чем больше мы получаем наблюдений, которые подтверждают это, тем сильнее наша уверенность. Однако она никогда не может быть абсолютной, потому что для ее достижения потребовалось бы бесконечное количество наблюдений.
Даже если мы предположим, что какая-то из научных теорий абсолютно верна, это сразу ее разрушит, потому что «абсолютное знание» подразумевает отказ от фальсифицируемости (то есть, возможности опровергнуть эту теорию путем новых наблюдений). А фальсифицируемость это один из столпов, на которых держится научный метод; именно фальсифицируемость позволяет ему быть гибким и постоянно совершенствовать наши знания о мире.
Поэтому, абсолютное знание в контексте естественных наук и применения научного метода — это оксюморон.
Нужно ли «верить» в науку
Ошибка № 3: «Наука заставляет слепо верить в свои теории. Она ничем не отличается от религии».
Вовсе нет. Никто не заставляет слепо верить в научные теории — напротив, научный метод постоянно стимулирует искать новые наблюдения, которые бы дополняли картину событий, происходящих вокруг нас. Более того: в научном мире есть огромное количество примеров, когда с помощью новых наблюдений теории видоизменялись и дополнялись.
Мне очень нравится эксперимент Майкельсона — Морли. Ученые пытались найти подтверждение гипотезе о существовании эфира, чтобы объяснить распространение электромагнитных волн, но, в итоге, доказали его отсутствие.
В науку не нужно «верить». Научные теории предоставляют не только выводы, но и все эмпирические факты; гипотезы, которые выдвигались на основе этих фактов — и эксперименты, которые затем подтверждали эти гипотезы.
В отличие от религий, в которых есть непоколебимые догмы, любая научная теория допускает, что, в будущем, ученые смогут дополнить ее или даже опровергнуть. Только, чтобы опровергнуть научную теорию, нужно найти в ней фактические ошибки или же наблюдения, которые противоречат существующей теории.
С какими учеными соглашаться, а с какими нет
Ошибка № 4: «Ученые постоянно не соглашаются друг с другом. Значит, и верить им тоже нельзя».
Да, ученые постоянно не соглашаются друг с другом. Но крайне ошибочно делать из этого вывод, что наука сама не может определиться, чего хочет. В большинстве случаев ученые спорят как раз в области гипотез. То есть, несогласие между ними состоит в обсуждении аспектов той или иной теории. СМИ же, зачастую, подают это в сильно гиперболизированном виде, что создает ложное впечатление о масштабах расхождений между учеными.
Если механики находят неисправность в детали автомобиля, они ремонтируют ее, а не выкидывают весь автомобиль на свалку и ищут новый. При этом, они могут долго спорить, какой способ ремонта лучше. Так же и ученые; они коллективно дорабатывают отдельные аспекты теорий, вместо того, чтобы выбрасывать весь механизм, который исправно выполняет свои остальные функции.
Впрочем, существуют ученые, которые пытаются полностью опровергнуть какие-то устоявшиеся теории. Но условия для них ровно те же, что и для остальных. Звание «ученых» не делает для них уступок или исключений. Пока их альтернативные гипотезы не будут подтверждены экспериментами и эмпирическими наблюдениями, они ничего не опровергнут.
Сомнения и отрицание — это не критическое мышление
Ошибка № 5: «Я считаю ложной теорию эволюции, теорию большого взрыва и теорию относительности. Мне они не нравятся. Я сомневаюсь и, значит, мыслю критически».
Сомневаться похвально. Серьезно. Но голого сомнения и фраз «все это кажется непонятным бредом» недостаточно. А безосновательное отрицание, которое основано на интуиции или личных ощущениях, не тождественно критическому мышлению.
Как и в случае с несогласными учеными, сомневаться и пытаться опровергать существующие теории можно только с помощью научного метода. Процедура не меняется: сначала нужно получить факты при помощи наблюдений, которые не укладываются в существующую модель, затем — выдвинуть новую гипотезу, которая объяснит как новые наблюдения, так и все старые. После этого необходимо сконструировать эксперимент, который бы проверил эту гипотезу, провести его и получить результат.
Утверждение, что какая-то теория неверна, будет иметь смысл только тогда, когда каждый описанный выше шаг пройдет успешно. В противном случае, смысла в сомнениях не очень много.
Скрывают ли от нас правду
Бонусная ошибка: «Науку выдумало правительство, чтобы манипулировать нами».
Звучит довольно дико, однако это вполне нормальная гипотеза. Но, насколько мне известно, пока никто не провел убедительных экспериментов, наблюдения которых бы указывали на ее правдивость.
Надеюсь, этот текст помог вам лучше понять, как работает научный метод. Еще лучше, если вы прочитали его, узнали собственные заблуждения — и поняли, в чем заключались ошибки.
Если вы встретите в реальной жизни примеры перечисленных заблуждений и решите указать на них человеку (в надежде, что он или она сможет осознать их и изменить свое мнение), смело прикладывайте ссылку на этот текст. Только не расстраивайтесь, если не получите желаемого результата. Бывают безнадежные ситуации.
Также, если у вас есть другие примеры заблуждений о работе науки, или же вы хотите обсудить, поспорить и опровергнуть перечисленные тезисы, смело пишите комментарии к этому тексту.
10 самых красивых экспериментов в истории физики
Десятки и сотни тысяч физических экспериментов было поставлено за тысячелетнюю историю науки. Непросто отобрать несколько «самых-самых», чтобы рассказать о них. Каков должен быть критерий отбора?
Четыре года назад в газете «The New York Times» была опубликована статья Роберта Криза и Стони Бука. В ней рассказывалось о результатах опроса, проведенного среди физиков. Каждый опрошенный должен был назвать десять самых красивых за всю историю физических экспериментов. На наш взгляд, критерий красоты ничем не уступает другим критериям. Поэтому мы расскажем об экспериментах, вошедших в первую десятку по результатам опроса Криза и Бука.
1. Эксперимент Эратосфена Киренского
Один из самых древних известных физических экспериментов, в результате которого был измерен радиус Земли, был проведен в III веке до нашей эры библиотекарем знаменитой Александрийской библиотеки Эрастофеном Киренским.
Схема эксперимента проста. В полдень, в день летнего солнцестояния, в городе Сиене (ныне Асуан) Солнце находилось в зените и предметы не отбрасывали тени. В тот же день и в то же время в городе Александрии, находившемся в 800 километрах от Сиена, Солнце отклонялось от зенита примерно на 7°. Это составляет примерно 1/50 полного круга (360°), откуда получается, что окружность Земли равна 40 000 километров, а радиус 6300 километров.
Почти невероятным представляется то, что измеренный столь простым методом радиус Земли оказался всего на 5% меньше значения, полученного самыми точными современными методами.
2. Эксперимент Галилео Галилея
В XVII веке господствовала точка зрения Аристотеля, который учил, что скорость падения тела зависит от его массы. Чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Наблюдения, которые каждый из нас может проделать в повседневной жизни, казалось бы, подтверждают это.
Попробуйте одновременно выпустить из рук легкую зубочистку и тяжелый камень. Камень быстрее коснется земли. Подобные наблюдения привели Аристотеля к выводу о фундаментальном свойстве силы, с которой Земля притягивает другие тела. В действительности на скорость падения влияет не только сила притяжения, но и сила сопротивления воздуха. Соотношение этих сил для легких предметов и для тяжелых различно, что и приводит к наблюдаемому эффекту. Итальянец Галилео Галилей усомнился в правильности выводов Аристотеля и нашел способ их проверить. Для этого он сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро и значительно более легкую мушкетную пулю. Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму, поэтому и для ядра, и для пули силы сопротивления воздуха были пренебрежимо малы по сравнению с силами притяжения.
Галилей выяснил, что оба предмета достигают земли в один и тот же момент, то есть скорость их падения одинакова. Результаты, полученные Галилеем. — следствие закона всемирного тяготения и закона, в соответствии с которым ускорение, испытываемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на него, и обратно пропорционально массе.
3. Другой эксперимент Галилео Галилея
Галилей замерял расстояние, которое шары, катящиеся по наклонной доске, преодолевали за равные промежутки времени, измеренный автором опыта по водяным часам. Ученый выяснил, что если время увеличить в два раза, то шары прокатятся в четыре раза дальше. Эта квадратичная зависимость означала, что шары под действием силы тяжести движутся ускоренно, что противоречило принимаемому на веру в течение 2000 лет утверждению Аристотеля о том, что тела, на которые действует сила, движутся с постоянной скоростью, тогда как если сила не приложена к телу, то оно покоится.
Результаты этого эксперимента Галилея, как и результаты его эксперимента с Пизанской башней, в дальнейшем послужили основой для формулирования законов классической механики.
4. Эксперимент Генри Кавендиша
После того как Исаак Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения: сила притяжения между двумя телами с массами Мит, удаленных друг от друга на расстояние r, равна F=G(mM/r2), оставалось определить значение гравитационной постоянной G. Для этого нужно было измерить силу притяжения между двумя телами с известными массами. Сделать это не так просто, потому что сила притяжения очень мала.
Мы ощущаем силу притяжения Земли. Но почувствовать притяжение даже очень большой оказавшейся поблизости горы невозможно, поскольку оно очень слабо. Нужен был очень тонкий и чувствительный метод. Его придумал и применил в 1798 году соотечественник Ньютона Генри Кавендиш. Он использовал крутильные весы — коромысло с двумя шариками, подвешенное на очень тонком шнурке. Кавендиш измерял смещение коромысла (поворот) при приближении к шарикам весов других шаров большей массы.
Для увеличения чувствительности смещение определялось по световым зайчикам, отраженным от зеркал, закрепленных на шарах коромысла. В результате этого эксперимента Кавендишу удалось довольно точно определить значение гравитационной константы и впервые вычислить массу Земли.
5. Эксперимент Жана Бернара Фуко
Французский физик Жан Бернар Леон Фуко в 1851 году экспериментально доказал вращение Земли вокруг своей оси с помощью 67-метрового маятника, подвешенного к вершине купола парижского Пантеона. Плоскость качания маятника сохраняет неизменное положение по отношению к звездам. Наблюдатель же, находящийся на Земле и вращающийся вместе с ней, видит, что плоскость вращения медленно поворачивается в сторону, противоположную направлению вращения Земли.
6. Эксперимент Исаака Ньютона
В 1672 году Исаак Ньютон проделал простой эксперимент, который описан во всех школьных учебниках. Затворив ставни, он проделал в них небольшое отверстие, сквозь которое проходил солнечный луч. На пути луча была поставлена призма, а за призмой — экран.
На экране Ньютон наблюдал «радугу»: белый солнечный луч, пройдя через призму, превратился в несколько цветных лучей — от фиолетового до красного. Это явление называется дисперсией света. Сэр Исаак был не первым, наблюдавшим это явление. Уже в начале нашей эры было известно, что большие монокристаллы природного происхождения обладают свойством разлагать свет на цвета. Первые исследования дисперсии света в опытах со стеклянной треугольной призмой еще до Ньютона выполнили англичанин Хариот и чешский естествоиспытатель Марци.
Однако до Ньютона подобные наблюдения не подвергались серьезному анализу, а делавшиеся на их основе выводы не перепроверялись дополнительными экспериментами. И Хариот, и Марци оставались последователями Аристотеля, который утверждал, что различие в цвете определяется различием в количестве темноты, «примешиваемой» к белому свету. Фиолетовый цвет, по Аристотелю, возникает при наибольшем добавлении темноты к свету, а красный — при наименьшем. Ньютон же проделал допол¬нительные опыты со скрещенными призмами, когда свет, пропущенный через одну призму, проходит затем через другую. На основании совокупности проделанных опытов он сделал вывод о том, что «никакого цвета не возникает из белизны и черноты, смешанных вместе, кроме промежуточных темных; количество света не меняет вида цвета». Он показал, что белый свет нужно рассматривать как составной. Основными же являются цвета от фиолетового до красного. Этот эксперимент Ньютона служит замечательным примером того, как разные люди, наблюдая одно и то же явление, интерпретируют его по-разному и только те, кто подвергает сомнению свою интерпретацию и ставит дополнительные опыты, приходят к правильным выводам.
7. Эксперимент Томаса Юнга
До начала XIX века преобладали представления о корпускулярной природе света. Свет считали состоящим из отдельных частиц — корпускул. Хотя явления дифракции и интерференции света наблюдал еще Ньютон («кольца Ньютона»), общепринятая точка зрения оставалась корпускулярной. Рассматривая волны на поверхности воды от двух брошенных камней, можно заметить, как, накладываясь друг на друга, волны могут интерферировать, то есть взаимогасить либо взаимоусиливать друг друга. Основываясь на этом, английский физик и врач Томас Юнг проделал в 1801 году опыты с лучом света, который проходил через два отверстия в непрозрачном экране, образуя, таким образом, два независимых источника света, аналогичных двум брошенным в воду камням. В результате он наблюдал интерференционную картину, состоящую из чередующихся темных и белых полос, которая не могла бы образоваться, если бы свет состоял из корпускул. Темные полосы соответствовали зонам, где световые волны от двух щелей гасят друг друга. Светлые полосы возникали там, где световые волны взаимоусиливались. Таким образом была доказана волновая природа света.
8. Эксперимент Клауса Йонссона
Немецкий физик Клаус Йонссон провел в 1961 году эксперимент, подобный эксперименту Томаса Юнга по интерференции света. Разница состояла в том, что вместо лучей света Йонссон использовал пучки электронов. Он получил интерференционную картину, аналогичную той, что Юнг наблюдал для световых волн. Это подтвердило правильность положений квантовой механики о смешанной корпускулярно-волновой природе элементарных частиц.
9. Эксперимент Роберта Милликена
Представление о том, что электрический заряд любого тела дискретен (то есть состоит из большего или меньшего набора элементарных зарядов, которые уже не подвержены дроблению), возникло еще в начале XIX века и поддерживалось такими известными физиками, как М.Фарадей и Г.Гельмгольц. В теорию был введен термин «электрон», обозначавший некую частицу — носитель элементарного электрического заряда. Этот термин, однако, был в то время чисто формальным, поскольку ни сама частица, ни связанный с ней элементарный электрический заряд не были обнаружены экспериментально.
В 1895 году К.Рентген во время экспериментов с разрядной трубкой обнаружил, что ее анод под действием летящих из катода лучей способен излучать свои, Х-лучи, или лучи Рентгена. В том же году французский физик Ж.Перрен экспериментально доказал, что катодные лучи — это поток отрицательно заряженных частиц. Но, несмотря на колоссальный экспериментальный материал, электрон оставался гипотетической частицей, поскольку не было ни одного опыта, в котором участвовали бы отдельные электроны. Американский физик Роберт Милликен разработал метод, ставший классическим примером изящного физического эксперимента.
Милликену удалось изолировать в пространстве несколько заряженных капелек воды между пластинами конденсатора. Освещая рентгеновскими лучами, можно было слегка ионизировать воздух между пластинами и изменять заряд капель. При включенном поле между пластинами капелька медленно двигалась вверх под действием электрического притяжения. При выключенном поле она опускалась под действием гравитации. Включая и выключая поле, можно было изучать каждую из взвешенных между пластинами капелек в течение 45 секунд, после чего они испарялись. К 1909 году удалось определить, что заряд любой капельки всегда был целым кратным фундаментальной величине е (заряд электрона). Это было убедительным доказательством того, что электроны представляли собой частицы с одинаковыми зарядом и массой. Заменив капельки воды капельками масла, Милликен получил возможность увеличить продолжительность наблюдений до 4,5 часа и в 1913 году, исключив один за другим возможные источники погрешностей, опубликовал первое измеренное значение заряда электрона: е = (4,774 ± 0,009)х10-10 электростатических единиц.
10. Эксперимент Эрнста Резерфорда
К началу XX века стало понятно, что атомы состоят из отрицательно заряженных электронов и какого-то положительного заряда, благодаря которому атом остается в целом нейтральным. Однако предположений о том, как выглядит эта «положительно-отрицательная» система, было слишком много, в то время как экспериментальных данных, которые позволили бы сделать выбор в пользу той или иной модели, явно недоставало.
Большинство физиков приняли модель Дж.Дж.Томсона: атом как равномерно заряженный положительный шар диаметром примерно 10-8см с плавающими внутри отрицательными электронами. В 1909 году Эрнст Резерфорд (ему помогали Ганс Гейгер и Эрнст Марсден) поставил эксперимент, чтобы понять действительную структуру атома. В этом эксперименте тяжелые положительно заряженные а-частицы, движущиеся со скоростью 20 км/с, проходили через тонкую золотую фольгу и рассеивались на атомах золота, отклоняясь от первоначального направления движения. Чтобы определить степень отклонения, Гейгер и Марсден должны были с помощью микроскопа наблюдать вспышки на пластине сцинтиллятора, возникавшие там, где в пластину попадала а-частица. За два года было сосчитано около миллиона вспышек и доказано, что примерно одна частица на 8000 в результате рассеяния изменяет направление движения более чем на 90° (то есть поворачивает назад). Такого никак не могло происходить в «рыхлом» атоме Томсона. Результаты однозначно свидетельствовали в пользу так называемой планетарной модели атома — массивное крохотное ядро размерами примерно 10-13 см и электроны, вращающиеся вокруг этого ядра на расстоянии около 10-8 см.
Десять открытий российских ученых, которые потрясли мир
https://ria.ru/20180208/1514154143.html
Десять открытий российских ученых, которые потрясли мир
Десять открытий российских ученых, которые потрясли мир — РИА Новости, 08.02.2018
Десять открытий российских ученых, которые потрясли мир
Более 70% россиян не в состоянии назвать ни одного научного достижения страны за последние десятилетия — таковы результаты социологического исследования ВЦИОМ,… РИА Новости, 08.02.2018
2018-02-08T08:00
2018-02-08T08:00
2018-02-08T15:08
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdn23.img.ria.ru/images/sharing/article/1514154143.jpg?15141314381518091727
санкт-петербург
антарктида
дубна
остров врангеля (россия)
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2018
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
санкт-петербург, антарктида, дубна, остров врангеля (россия), жорес алферов, григорий перельман, виталий гинзбург, санкт-петербургский государственный университет, мгу имени м. в. ломоносова, арктический и антарктический нии, нобелевская премия по физике
Примеры гипотез
ГипотезаКлассическая гипотеза называлась обоснованным предположением. В контексте научного метода это описание в некоторой степени верно. После выявления проблемы ученый обычно проводит некоторое исследование проблемы, а затем делает гипотезу о том, что произойдет во время его или ее эксперимента. Лучшее объяснение цели гипотезы состоит в том, что гипотеза — это предлагаемое решение проблемы. Гипотезы еще не подтверждены какими-либо измеримыми данными.Фактически, мы часто путаем этот термин со словом теория в нашем повседневном языке. Люди говорят, что у них есть теории о различных ситуациях и проблемах, возникающих в их жизни, но теория подразумевает, что существует много данных, подтверждающих это объяснение. Когда мы используем этот термин, мы фактически имеем в виду гипотезу. Например, кто-то может сказать: «У меня есть теория о том, почему Джейн не пойдет на свидание с Билли». Поскольку нет данных, подтверждающих это объяснение, это фактически гипотеза.В мире статистики и науки большинство гипотез написано в виде утверждений типа «если … то». Например, кто-то, проводящий эксперименты по росту растений, может сообщить следующую гипотезу: «Если я даю растению неограниченное количество солнечного света, оно вырастет до максимально возможного размера». Гипотезы не могут быть подтверждены на основании данных, полученных в эксперименте, вместо этого гипотезы либо подтверждаются собранными данными, либо опровергаются собранными данными.
Примеры гипотез:
1.Если я заменю аккумулятор в своей машине, то моя машина будет экономить больше бензина.
2. Если я буду есть больше овощей, то похудею быстрее.
3. Если я внесу удобрения в свой сад, мои растения будут расти быстрее.
4. Если я чищу зубы каждый день, то кариес не разовьется.
5. Если я буду принимать витамины каждый день, я не буду чувствовать усталости.
6. Если к моим растениям каждый день добавлять 50 мл воды, и они будут расти, то добавление 100 мл воды каждый день заставит их расти еще больше.
Примеры гипотез
Сильная гипотеза | Блог приятелей науки
Друзья по науке 23 февраля 2010 г., , 9:23,«Если _____ [я сделаю это] _____, тогда _____ [это] _____ произойдет».
Звучит знакомо? Должно. Этот шаблонный подход к заявлению о том, что, по вашему мнению, произойдет, является основой большинства проектов научных ярмарок и многих научных исследований.
Следуя научному методу, мы придумываем вопрос, на который хотим ответить, мы проводим некоторые первоначальные исследования, а затем с до мы собираемся ответить на вопрос, выполнив эксперимент и наблюдая за тем, что происходит, мы сначала четко определяем, что мы «думаем», что произойдет.
Мы делаем «обоснованное предположение».
Пишем гипотезу.
Мы решили доказать или опровергнуть гипотезу.
То, что вы «думаете», конечно, должно быть основано на вашем предварительном исследовании и вашем понимании науки и научных принципов, задействованных в предлагаемом вами эксперименте или исследовании. Другими словами, вы не просто «угадываете». Вы не стреляете в темноте. Вы не делаете заявление на пустом месте. Вместо этого вы делаете «обоснованное предположение», основываясь на том, что вы уже знаете и что вы уже узнали из своего исследования.
Если вы помните о формате хорошо сконструированной гипотезы, вы обнаружите, что написать свою гипотезу несложно. Вы также обнаружите, что для того, чтобы написать прочную гипотезу, вам необходимо понять, какие переменные используются для вашего проекта. Это все связано!
Если я никогда не поливаю свое растение, оно засохнет и погибнет.
Это кажется очевидным утверждением, не так ли? Однако вышеприведенная гипотеза слишком упрощена для большинства научных проектов среднего и высшего звена.Когда вы работаете над решением, какой вопрос вы будете исследовать, вы должны искать что-то, на что ответ еще не очевиден или уже известен (вам). Когда вы пишете свою гипотезу, она должна основываться на вашем «обоснованном предположении», а не на известных данных. Точно так же гипотеза должна быть написана до того, как вы начнете свои экспериментальные процедуры, а не постфактум.
Шаг в процессе
Имейте в виду, что написание гипотезы — это ранний шаг в процессе выполнения научного проекта.Приведенные ниже шаги составляют базовую схему научного метода:
- Задать вопрос
- Проведите предварительное исследование
- Построить гипотезу
- Проверьте свою гипотезу, проведя эксперимент
- Проанализируйте данные и сделайте вывод
- Сообщите свои результаты
Подсказки гипотез
Наши штатные ученые предлагают следующие советы для обдумывания и написания хороших гипотез.
Ввод в действие
Чтобы помочь продемонстрировать приведенные выше принципы и методы разработки и написания твердых, конкретных и проверяемых гипотез, Сандра и Кристин, двое наших штатных ученых, предлагают следующие хороших и плохих примеров.
Хорошая гипотеза | Плохая гипотеза |
Когда в воде меньше кислорода, радужная форель больше страдает от вшей. Кристин говорит: «Эта гипотеза хороша, потому что она проверяема, проста, написана как утверждение и устанавливает участников ( форель, ), переменные ( кислород в воде и количество вшей ) и предсказывает эффект ( когда уровень кислорода снижается, количество вшей увеличивается на ) «. | Наша Вселенная окружена другой, большей вселенной, с которой мы не можем иметь абсолютно никакого контакта. Кристин говорит: «Это утверждение может или не может быть правдой, но это не научная гипотеза.По самой своей природе не тестируемый . Нет никаких наблюдений, которые мог бы сделать ученый, чтобы сказать, верна ли гипотеза. Это утверждение — предположение, а не гипотеза ». |
Зараженные тлей растения, подвергшиеся воздействию божьих коровок, будут иметь меньше тлей через неделю, чем зараженные тлей растения, оставленные без обработки. Сандра говорит: «Эта гипотеза дает четкое указание на то, что должно быть проверено ( способность божьих коровок сдерживать заражение тлей ), это приемлемый размер для одного эксперимента, упоминается независимая переменная ( божьих коровок, ) и зависимая переменная ( количество тлей ) и предсказывает эффект ( контакт с божьими коровками снижает количество тлей ).« | Божьи коровки — хороший природный пестицид для лечения растений, зараженных тлей. Сандра говорит: «Это утверждение не« размер укуса ». Является ли что-то «хорошим природным пестицидом» — слишком расплывчато для проекта научной ярмарки. Нет четкого указания на то, что будет измеряться для оценки прогноза ». |
Гипотезы в истории
На протяжении всей истории ученые выдвигали гипотезы, а затем пытались их доказать или опровергнуть.Штатный ученый Дэйв напоминает, что научные эксперименты становятся диалогом между учеными и между ними, и что гипотезы редко (если вообще когда-либо) «вечны». Другими словами, даже доказанная гипотеза может быть вытеснена следующей серией исследований по аналогичной теме, независимо от того, появятся ли эти исследования через месяц или через сто лет.
Взгляд на работы сэра Исаака Ньютона и Альберта Эйнштейна, разнесенных более чем на 100 лет, показывает, что хорошее написание гипотез в действии.
Как объясняет Дэйв, «Гипотеза — это возможное объяснение того, что наблюдается в природе.Например, часто бывает, что подброшенные в воздух предметы падают на землю. Сэр Исаак Ньютон (1643-1727) выдвинул гипотезу для объяснения этого наблюдения, которая может быть сформулирована как «объекты с массой притягиваются друг к другу посредством гравитационного поля».
Гипотеза Ньютона демонстрирует методы написания хорошей гипотезы: она поддается проверке. Это просто. Он универсален. Это позволяет делать прогнозы, которые произойдут в новых обстоятельствах. Он основан на ранее накопленных знаниях (например,г., работа Ньютона объяснила наблюдаемые орбиты планет).
«Как оказалось, несмотря на невероятную объяснительную силу, гипотеза Ньютона была ошибочной», — говорит Дэйв. Альберт Эйнштейн (1879-1955) представил более близкую к истине гипотезу, которую можно сформулировать как «объекты с массой вызывают искривление пространства». Эта гипотеза отвергает идею гравитационного поля и вводит понятие пространства как сгибаемого . Как и гипотеза Ньютона, гипотеза, предложенная Эйнштейном, обладает всеми характеристиками хорошей гипотезы.«
«Как и все научные идеи и объяснения, — говорит Дэйв, — все гипотезы частичны и временны, они сохраняются до тех пор, пока не появится лучшая».
Это хорошая новость для ученых всех возрастов. Всегда есть вопросы, на которые нужно ответить, и обоснованные предположения!
Написание гипотезы для вашего проекта Science Fair
Убедитесь, что в вашем браузере включен JavaScript. Если вы оставите отключенным JavaScript, вы получите доступ только к части предоставляемого нами контента.Вот как.Что такое гипотеза?
Гипотеза — это предварительный, проверяемый ответ на научный вопрос. Как только у ученого возникает интересующий его научный вопрос, ученый читает, чтобы узнать, что уже известно по этой теме. Затем она использует эту информацию, чтобы дать предварительный ответ на свой научный вопрос. Иногда люди называют предварительный ответ «обоснованным предположением». Однако имейте в виду, что гипотеза также должна быть проверяемой, поскольку следующим шагом будет проведение эксперимента, чтобы определить, верна ли гипотеза!
Гипотеза приводит к одному или нескольким предсказаниям, которые можно проверить экспериментально.
Прогнозы часто принимают форму утверждений «Если ____, то ____», но не обязательно. Прогнозы должны включать как независимую переменную (фактор, который вы изменяете в эксперименте), так и зависимую переменную (фактор, который вы наблюдаете или измеряете в эксперименте). Одна гипотеза может привести к нескольким предсказаниям, но, как правило, одного или двух прогнозов достаточно для реализации проекта научной ярмарки.
Назначьте их в Google Classroom:
Примеры гипотез и прогнозов
Вопрос | Гипотеза | Прогноз |
Как размер собаки влияет на количество съедаемой пищи? | Более крупные животные одного вида тратят больше энергии, чем более мелкие животные того же вида.Чтобы получить энергию, необходимую их телу, более крупные животные едят больше еды. | Если я позволю 70-фунтовой собаке и 30-фунтовой собаке есть столько еды, сколько они хотят, то 70-фунтовая собака будет есть больше, чем 30-фунтовая собака. |
Увеличивают ли растения из-за удобрений? | Для роста растениям необходимы многие типы питательных веществ. Удобрения добавляют эти питательные вещества в почву, позволяя растениям расти дальше. | Если я добавлю удобрение в почву для одних саженцев томатов, но не для других, то саженцы, получившие удобрения, вырастут выше и будут иметь больше листьев, чем неоплодотворенные. |
Электродвигатель вращается быстрее, если увеличить ток? | Электродвигатели работают, потому что в них есть электромагниты, которые толкают / притягивают постоянные магниты и заставляют двигатель вращаться. По мере того, как через электромагнит двигателя протекает больше тока, сила магнитного поля увеличивается, таким образом, двигатель вращается быстрее. | Если я увеличу ток, подаваемый на электродвигатель, обороты двигателя увеличатся. |
В классе становится шумнее, когда учитель выходит из комнаты? | У учителей есть правила о том, когда говорить в классе. Если они покидают класс, ученики могут свободно нарушать правила и больше говорить, делая комнату более шумной. | Если я измерю уровень шума в классе, когда учитель находится в нем и когда она выходит из комнаты, то я увижу, что уровень шума выше, когда моего учителя нет в моем классе. |
Что делать, если моя гипотеза неверна?
Что произойдет, если в конце вашего научного проекта вы посмотрите на собранные данные и поймете, что они не подтверждают вашу гипотезу? Во-первых, не паникуйте! Смысл научного проекта не в том, чтобы доказать правильность вашей гипотезы . Дело в том, чтобы лучше понять, как устроен мир природы. Или, как иногда говорят, узнать научную правду. Когда ученые проводят эксперимент, у них очень часто есть данные, которые показывают, что их исходная гипотеза ошибочна.Почему? Что ж, мир природы сложен — нужно много экспериментировать, чтобы понять, как он работает — и чем больше объяснений вы проверите, тем ближе вы подойдете к выяснению истины. Для ученых опровержение гипотезы по-прежнему означает, что они получили важную информацию, и они могут использовать эту информацию, чтобы сделать свою гипотезу следующая еще лучше. В условиях научной ярмарки судьи могут быть столь же впечатлены проектами, которые начинаются с ошибочной гипотезы; более важно, поняли ли вы свой проект научной ярмарки, провели ли хорошо контролируемый эксперимент и есть ли у вас идеи о том, что бы вы сделали дальше, чтобы улучшить свой проект, если бы у вас было больше времени.Вы можете узнать больше о мнении судьи по опровержению вашей гипотезы здесь.
Стоит отметить, что ученые никогда не говорят о том, является ли их гипотеза «правильной» или «неправильной». Вместо этого они говорят, что их данные «подтверждают» или «не подтверждают» их гипотезу. Это восходит к тому, что природа сложна — настолько сложна, что требуется больше, чем один эксперимент, чтобы разобраться во всем, потому что один эксперимент может дать вам вводящие в заблуждение данные. Например, предположим, что вы выдвигаете гипотезу о том, что дождевые черви не существуют в местах с очень холодными зимами, потому что там слишком холодно, чтобы они могли выжить.Затем вы предсказываете, что найдете дождевых червей в грязи Флориды, где зима теплая, но не на Аляске, где зимы холодные. Когда вы пойдете и выкопаете яму размером 3 на 3 фута и глубиной 1 фут в земле в этих двух штатах, вы обнаружите флоридских дождевых червей, но не аляскинских. Итак, ваша гипотеза верна? Что ж, ваши данные «подтвердили» вашу гипотезу, но ваш эксперимент не охватил так много вопросов. Вы действительно можете быть уверены, что на Аляске нет дождевых червей? Нет. Вот почему ученые только подтверждают (или не подтверждают) свою гипотезу данными, а не доказывают ее.А для любопытных — да, на Аляске есть дождевые черви.
Контрольный список гипотез
Что делает гипотезу хорошей? | Для хорошей гипотезы вы должны ответить «да» на все вопросы |
Основана ли гипотеза на информации из справочных материалов по теме? | Да / Нет |
Можно ли сделать хотя бы одно четкое предсказание на основе гипотезы? | Да / Нет |
Можно ли проверить гипотезу в эксперименте? | Да / Нет |
Имеет ли прогноз как независимую переменную (что-то, что вы меняете), так и зависимую переменную (что-то, что вы наблюдаете или измеряете)? | Да / Нет |
Видео о нашей науке
Объяснение эффекта бразильского ореха Объяснение эффекта бразильского ореха | Что происходит, когда вы вешаете стикеры? Что происходит, когда вы вешаете стикеры? | Раскрыт трюк с прыгающим пламенем! Раскрыт трюк с прыгающим пламенем! |
Примеры гипотез
Гипотеза — это предсказание научного метода.(NASA / GSFC / Chris Gunn)Гипотеза — это предсказание результата испытания. Он составляет основу для разработки эксперимента научным методом. Хорошая гипотеза поддается проверке, то есть она дает предсказание, которое вы можете проверить с помощью наблюдения или тестирования. Вот примеры различных гипотез.
Примеры нулевой гипотезы
Нулевая гипотеза (H 0 ) также известна как гипотеза нулевой разности или отсутствия разности. Он предсказывает, что изменение одной переменной (независимой переменной) не повлияет на измеряемую переменную (зависимая переменная).
- Температура не влияет на рост растений.
- Если повысить температуру, то растворимость соли увеличится.
- Заболеваемость раком кожи не связана с воздействием ультрафиолета.
- Лампочки всех марок служат одинаково долго.
- Кошки не предпочитают цвет корма.
- У всех ромашек одинаковое количество лепестков.
Иногда нулевая гипотеза используется, чтобы показать, что существует корреляция между двумя переменными.Например, если вы подозреваете, что на рост растений влияет температура, вы можете сформулировать нулевую гипотезу. Почему вы сделали это, а не сказали: «Если вы измените температуру, это повлияет на рост растений»? Ответ заключается в том, что проще применить статистический тест, чтобы с высокой степенью достоверности показать, что нулевая гипотеза верна или неверна.
Примеры гипотез исследования
Гипотеза исследования (H 1 ) — это тип гипотезы, используемый для разработки эксперимента.Гипотезы этого типа часто пишут как «если-то», потому что легко определить независимые и зависимые переменные и увидеть, как одна влияет на другую. Утверждения «если-то» используются для исследования причины и следствия. В других случаях гипотеза формулируется, чтобы показать корреляцию между двумя переменными. Вот несколько примеров гипотез исследования:
- Если вы оставите свет включенным, людям потребуется больше времени, чтобы заснуть.
- Если вы охладите яблоки в холодильнике, они прослужат дольше, прежде чем испортятся.
- Если вы будете держать шторы закрытыми, то на обогрев или охлаждение дома будет тратиться меньше электроэнергии (будут меньше счета за электричество).
- Если оставить ведро с водой открытым, она испарится быстрее.
- Золотые рыбки теряют цвет, если на них не воздействовать свет.
- Работники, которые берут отпуск, более продуктивны, чем те, кто никогда не берет отпуск.
Можно ли опровергнуть гипотезу?
Да! Вы даже можете записать свою гипотезу таким образом, чтобы ее можно было опровергнуть, потому что легче доказать, что утверждение неверно, чем доказать, что оно верное.В других случаях, если ваш прогноз неверен, это не значит, что наука плохая. Пересмотр гипотезы — обычное дело. Это демонстрирует, что вы узнали что-то, чего не знали до проведения эксперимента.
Проверьте себя с помощью викторины по научному методу
Похожие сообщения1.2: Теории, гипотезы и модели
Для целей этого учебника (и науки в целом) мы вводим различие в том, что мы понимаем под «Теория», «гипотеза» и «модель».Мы будем рассматривать «теорию» как набор утверждений (или уравнения), которые дают нам широкое описание, применимое к нескольким явлениям и которое позволяет нам делать проверяемые прогнозы. Например, теория Хлои (\ (t \ propto \ sqrt {h} \)) может считаться теорией. В частности, мы не используем слово «теория» в контексте фразы «У меня есть теория по этому поводу …»
«Гипотеза» — это следствие теории, которую можно проверить. Из теории Хлои у нас есть гипотеза о том, что объекту потребуется в \ (\ sqrt {2} \) раз больше времени, чтобы упасть из \ (1 \: \ text {m} \), чем из \ (2 \: \ text {m } \).Мы можем сформулировать гипотезу на основе теории, а затем проверить ее. Если гипотеза оказывается опровергнутой экспериментально, то либо теория неверна, либо гипотеза не согласуется с теорией.
«Модель» — это ситуативное описание явления , основанное на теории , которая позволяет нам делать конкретный прогноз. Используя пример из предыдущего раздела, наша теория будет такова, что время падения объекта пропорционально квадратному корню из высоты падения, и модель будет применять эту теорию для описания теннисного мяча, падающего на \ (4.2 \) м. На основе модели мы можем сформировать проверяемую гипотезу о том, сколько времени потребуется теннисному мячу, чтобы упасть на это расстояние. Важно отметить, что модель почти всегда будет приближением теории, применяемой для описания конкретного явления. Например, если теория Хлои действительна только в вакууме, и мы используем ее для моделирования времени, которое требуется объекту, чтобы упасть на поверхность Земли, мы можем обнаружить, что наша модель не согласуется с экспериментом. Мы не обязательно пришли бы к выводу, что теория недействительна, если бы наша модель не применяла адекватно теорию для описания явления (например,грамм. забыв включить эффект сопротивления воздуха).
Этот учебник познакомит с теориями классической физики, которые в основном были созданы и проверены между семнадцатым и девятнадцатым веками. Мы будем считать само собой разумеющимся, что читатели этого учебника вряд ли будут проводить эксперименты, которые ставят под сомнение эти устоявшиеся теории. Основная задача будет заключаться в том, чтобы с учетом теории определить модель, описывающую конкретную ситуацию, а затем протестировать эту модель. Таким образом, этот вводный курс физики сфокусирован на размышлении о «занятиях физикой» как о задаче правильного моделирования ситуации.
Мысли Эммы
В чем разница между моделью и теорией?
«Модель» и «Теория» иногда используются учеными как синонимы. В физике особенно важно различать эти два термина. Модель обеспечивает немедленное понимание чего-либо на основе теории.
Например, если вы хотите смоделировать запуск своей игрушечной ракеты в космос, вы можете запустить компьютерное моделирование запуска на основе различных теорий движения, которые вы узнали.В данном случае модель представляет собой компьютерное моделирование, которое описывает, что будет с ракетой. Эта модель зависит от различных теорий, которые были тщательно проверены, таких как законы движения Ньютона, динамика жидкости и т. Д.
- «Модель»: компьютерное моделирование вашей самодельной ракеты.
- «Теория»: законы движения Ньютона, гидродинамика.
Используя эту аналогию, мы можем быстро увидеть, что «модель» и «теория» не взаимозаменяемы. Если бы это было так, мы бы сказали, что все законы движения Ньютона зависят от успеха компьютерной симуляции вашей жалкой игрушечной ракеты!
Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)
Модели не могут быть проверены с научной точки зрения, можно проверить только теории.
- Истинно
- Ложь
- Ответ
Как написать исследовательскую гипотезу | Академия Энаго
Что такое исследовательская гипотеза?
Гипотеза — это утверждение, которое вводит вопрос исследования и предлагает ожидаемый результат. Это неотъемлемая часть научного метода, лежащего в основе научных экспериментов.Следовательно, вы должны быть осторожны и основательны при построении своей гипотезы. Небольшая ошибка в построении вашей гипотезы может отрицательно повлиять на ваш эксперимент.
Основные характеристики хорошей гипотезы
Поскольку исследовательская гипотеза представляет собой конкретное, проверяемое предсказание о том, что вы ожидаете от исследования, вы можете рассмотреть возможность составления гипотезы из ранее опубликованного исследования, основанного на этой теории.
Хорошая исследовательская гипотеза требует больше усилий, чем просто предположение.В частности, ваша гипотеза может начинаться с вопроса, который может быть дополнительно исследован с помощью фоновых исследований.
Чтобы помочь вам сформулировать многообещающую исследовательскую гипотезу, вы должны задать себе следующие вопросы:
- Язык четкий и четкий?
- Какая связь между вашей гипотезой и темой вашего исследования?
- Можно ли проверить вашу гипотезу? Если да, то как?
- Какие возможные объяснения вы, возможно, захотите изучить?
- Включает ли ваша гипотеза как независимую, так и зависимую переменную?
- Можете ли вы манипулировать своими переменными, не нарушая этических стандартов?
Перечисленные выше вопросы можно использовать в качестве контрольного списка, чтобы убедиться, что ваша гипотеза основана на прочном основании.Кроме того, это может помочь вам выявить слабые места в вашей гипотезе и при необходимости пересмотреть ее.
Типы гипотез исследования
Гипотеза исследования может быть разделена на семь категорий, как указано ниже:
1. Простая гипотеза
Он предсказывает взаимосвязь между одной зависимой переменной и одной независимой переменной.
2. Сложная гипотеза
Он предсказывает отношения между двумя или более независимыми и зависимыми переменными.
3. Гипотеза направленности
Он определяет ожидаемое направление, которому необходимо следовать, чтобы определить взаимосвязь между переменными, и выводится из теории. Кроме того, это подразумевает интеллектуальную приверженность исследователя конкретному результату.
4. Ненаправленная гипотеза
Он не предсказывает точное направление или характер взаимосвязи между двумя переменными. Ненаправленная гипотеза используется, когда нет теории, или когда результаты противоречат предыдущим исследованиям.
5. Ассоциативная и причинная гипотеза
Ассоциативная гипотеза определяет взаимозависимость между переменными. Изменение одной переменной приводит к изменению другой переменной. С другой стороны, каузальная гипотеза предполагает влияние на зависимого из-за манипулирования независимой переменной.
6. Нулевая гипотеза
В нем содержится отрицательное утверждение, подтверждающее выводы исследователя об отсутствии связи между двумя переменными.
7.Альтернативная гипотеза
В нем говорится, что существует взаимосвязь между двумя переменными исследования и что результаты имеют значение для темы исследования.
Как сформулировать гипотезу эффективного исследования
Проверяемая гипотеза — это не простое утверждение. Это довольно сложное утверждение, которое должно дать четкое введение в научный эксперимент, его намерения и возможные результаты. Однако есть несколько важных моментов, которые следует учитывать при построении убедительной гипотезы.
- Укажите проблему, которую вы пытаетесь решить.
- Убедитесь, что гипотеза четко определяет тему и фокус эксперимента.
- Попытайтесь записать гипотезу в виде утверждения «если-то».
- Следуйте этому шаблону: если предпринято определенное действие, то ожидается определенный результат.
- Определите переменные
Независимые переменные — это переменные, которыми управляют, управляют или изменяют. Независимые переменные изолированы от других факторов исследования.
Зависимые переменные , как следует из названия, зависят от других факторов исследования. На них влияет изменение независимой переменной .
Примеры независимых и зависимых переменных в гипотезе:
Пример 1
Чем больше количество угольных электростанций в регионе (независимая переменная), тем выше загрязнение воды (зависимая переменная).
Если вы измените независимую переменную (строительство дополнительных угольных заводов), это изменит зависимую переменную (количество загрязнения воды).
Пример 2
Каково влияние диеты или обычных газированных напитков (независимая переменная) на уровень сахара в крови (зависимая переменная)?
Если вы измените независимую переменную (тип потребляемой газировки), она изменит зависимую переменную (уровень сахара в крови)
Вы не должны игнорировать важность вышеуказанных шагов.Достоверность вашего эксперимента и его результатов основываются на надежной проверяемой гипотезе. У разработки сильной проверяемой гипотезы мало преимуществ, она заставляет нас тщательно и конкретно думать о результатах исследования. Следовательно, это позволяет нам понять значение вопроса и различные переменные, участвующие в исследовании. Кроме того, это помогает нам делать точные прогнозы на основе предыдущих исследований. Следовательно, формирование гипотезы будет иметь большое значение для исследования. Вот несколько хороших примеров проверяемых гипотез.
Что еще более важно, для ваших научных экспериментов вам необходимо построить надежную и проверяемую исследовательскую гипотезу. Проверяемая гипотеза — это гипотеза, которая может быть доказана или опровергнута в результате экспериментов.
Важность проверяемой гипотезы
Чтобы разработать и провести эксперимент с использованием научного метода, вам необходимо убедиться, что ваша гипотеза поддается проверке. Чтобы считаться пригодным для тестирования, должны быть соблюдены некоторые важные критерии:
- Должна быть возможность доказать, что гипотеза верна.
- Должна быть возможность доказать, что гипотеза ложна.
- Результаты гипотезы должны воспроизводиться.
Без этих критериев гипотеза и результаты будут расплывчатыми. В результате эксперимент ничего существенного не докажет и не опровергнет.
Каков ваш опыт построения гипотез для научных экспериментов? С какими проблемами вы столкнулись? Как вы преодолели эти трудности? Пожалуйста, поделитесь с нами своими мыслями в разделе комментариев.Вы также можете посетить наш форум вопросов и ответов, чтобы получить ответы на часто задаваемые вопросы, связанные с различными аспектами написания и публикации исследований, от нашей команды, состоящей из профильных экспертов, видных исследователей и экспертов по публикациям.
гипотез
гипотез[Цели главы 1]
BHS -> Мистер Стэнбро -> Физика -> О науке -> эта страница
Что такое гипотеза?
Гипотеза — это «обоснованное предположение».»Это может быть обоснованное предположение о том, что природа собирается делать, или о том, почему природа делает то, что она делает.
«Гипотезы — это отдельные предварительные предположения — хорошо догадки — предполагается использовать при разработке теории или планирования эксперимент, предназначенный для прямого экспериментального испытания, когда возможно »(Эрик М. Роджерс,« Физика для пытливого ума ». (Издательство Принстонского университета, Принстон, Нью-Джерси, 1966 г.)
Что делает заявление научная гипотеза, а не просто интересная домыслы? Научная гипотеза должна соответствовать 2 требованиям:
- научная гипотеза должна быть тестируемый , и;
- научная гипотеза должна быть поддается опровержению .
Научная гипотеза должна быть «проверяемой».
Наука продолжается наблюдениями за природой (экспериментами). Если гипотеза не порождает никаких наблюдательных тестов, есть ничего, что ученый не может с этим поделать. Спор о то, что должно произойти, или то, что должно произойти, — это не то, как наука прогрессирует.
Рассмотрим эту гипотезу:
Гипотеза A:
«Наша вселенная окружена другой, большей вселенной, с с которым мы не можем иметь абсолютно никакого контакта.«
Это утверждение может быть правдой, а может и нет, но это , а не научная гипотеза. По самой своей природе не подлежит проверке. Нет никаких наблюдений, которые ученый мог бы make, чтобы определить, верна ли гипотеза. Такие идеи, как О гипотезе А интересно подумать, но наука ничего не знает. сказать о них. Гипотеза А — это предположение , не гипотеза.
Часто требуется, чтобы научный гипотеза должна быть проверена, это сформулировано как «научная гипотеза должен сгенерировать прогнозов «.Слово «предсказания» может часто вызывать путаницу, поскольку мы обычно думаем о предсказании как о рассказывая о том, что произойдет в будущем, вроде «В следующем году Линдси Лохан выйдет замуж за лягушку». Научный прогноз не то, что должно произойти, а скорее то, что происходит прямо сейчас, но никто никогда не замечал . Другими словами, прогноз предлагает тест (наблюдение или эксперимент) для гипотеза.Сказать, что гипотеза «порождает предсказания», означает то же самое, что сказать, что гипотеза «проверяема».
Научная гипотеза должна быть «Фальсифицируемый».
А научная гипотеза должна быть проверена, но есть гораздо более сильная требование, которому проверяемая гипотеза должна удовлетворять, прежде чем она действительно сможет считаться научным. Этот критерий исходит в первую очередь из работа философа науки Карла Поппера, и называется «опровержимостью».
Рассмотрим эту гипотезу:
Гипотеза B:
«Во вселенной есть и другие обитаемые планеты».
Эту гипотезу можно проверить , но она , а не научная гипотеза. Вот почему. Гипотеза B может быть правильным или неправильным. Если это правильно, есть несколько способы доказательства его правильности, в том числе:
- Космический зонд, посланный с Земли для исследования Вселенной, посылает назад новости о том, что он обнаружил обитаемую планету.(Этот новости позже подтверждены другими космическими зондами.)
- Земные радиотелескопы начинают принимать сигналы от где-то в Галактике Андромеды, которые кажутся повторениями Шоу «Я люблю телек».
- Тук-тук. «Привет, землянин! Я Телек из планета Зорон в галактике Андромеды. Я только что приземлился в твою задний двор. Отведи меня к своему лидеру «.
Итак, если гипотеза B верна, есть наблюдения, ученые могли сделать, чтобы доказать его правильность.Но гипотеза может быть ошибочной. (Большинство гипотез …) Если Гипотеза B неверна, не существует теста, который ее подтвердит. Если один из наших космических зондов никогда не найдет обитаемую планету, он не означает, что его не существует. Если мы никогда не получим сигналы от космос, или Telek никогда не приземляется у вас на заднем дворе, что не доказывает что и эта гипотеза неверна. Гипотеза B не верна. поддающийся опровержению.
А как насчет этого:
Гипотеза C: «Любые два объекта, выпавшие из на той же высоте над поверхностью земли ударится о землю в в то же время, если сопротивление воздуха не играет роли.«
Гипотеза C — это научная гипотеза потому что:
- Можно проверить — выберите 2 объекта и бросьте их. Конечно, вам, возможно, придется создать вакуум, чтобы они упали. в, чтобы исключить из рассмотрения сопротивление воздуха.
- Поддельно — Если кто-нибудь найдет 2 предмета которые не ударяются о землю одновременно и могут показать, что это не из-за сопротивления воздуха, то она подтвердила гипотезу неправильный.Эта гипотеза «высовывает шею» на каждый тест. В теории и на практике, если бы Гипотеза C была ошибочной, это было бы очень легко и понятно показать это.
В юности Карл Поппер изучал «социальную теорию» Карла Маркса и «психологическую теорию» Зигмунда Фрейда. Обе эти идеи претендовали на научную основу, и обе могли предоставить доказательства в поддержку своих гипотез — исторические свидетельства со стороны Маркса и клинические исследования со стороны Фрейда.В конце концов Поппер стал недоволен и Марксом, и Фрейдом (и их последователями), потому что он чувствовал, что они оба слишком быстро «объяснили» любые свидетельства, противоречащие их идеям. Например, Маркс предсказал, что коммунистическая революция начнется в высокоразвитой индустриальной стране, такой как Великобритания или Германия. Вместо этого коммунистическая революция произошла в России, которая в то время практически не была индустриализирована и никогда не распространилась на промышленно развитые страны. Последователи Маркса объяснили это тем, что это произошло из-за «непредвиденных исторических случайностей», и Маркс на самом деле не ошибался.Поппер также отметил, что Фрейд часто использовал по существу одно и то же объяснение для объяснения совершенно разного поведения — жестокий убийца действовал под тем же влиянием, что и щедрый филантроп.
В отличие от этого, Поппер восхищался Альбертом Эйнштейном и его теорией относительности. По сути, Эйнштейн сказал (среди прочего): «Если вы посмотрите на звезды около Солнца во время полного затмения, вы должны наблюдать определенное поведение. Если этого не происходит, моя теория неверна». Поппер считал, что это резко контрастирует с идеями Маркса и Фрейда — Эйнштейн был готов «высунуть шею».Поппер считал, что это суть реальной научной гипотезы . 1
Как заметил Поппер, собрать доказательства относительно легко. для практически любая идея, но гипотеза по сути бесполезна если это не «рискованно» — он должен делать прогнозы, что может ему противоречить. Таким образом, процесс обретения реальной уверенности в гипотезе заключается не в накоплении доказательств в ее пользу, а в демонстрации того, что ситуации, которые могли бы установить ее ложность, на самом деле не случаются.Большинство научных гипотез невозможно доказать!
Обратите внимание, что очень легко доказать неверность гипотезы C (если она были), но это доказать невозможно верный! Поскольку Гипотеза C утверждает, что любая пара объекты ведут себя определенным образом, чтобы доказать его правильность, все возможные комбинации объектов, которые существуют (или когда-либо, или будут когда-либо существовать) должны быть проверены. Это явно невозможно. Как мы тестируем Гипотеза C все больше и больше, мы можем становиться все более и более уверенными в ее правда, но мы никогда не можем быть абсолютно уверены.Кто-то всегда мог прийти завтра с двумя объектами, которые ведут себя не так, как Гипотеза C говорит, что они должны, и это сделало бы гипотезу C неверной.
Собственно, это почти произошло. Всего несколько лет назад группа физики опубликовали статью, в которой утверждалось, что тщательный повторный анализ некоторых экспериментальные данные, опубликованные на рубеже веков (которые подтвердил Гипотезу C) фактически показал, что вещи, сделанные из больших, тяжелые атомы падают немного быстрее, чем вещи из маленьких, легкие атомы.Идея «пятой (антигравитационной) силы» вызвала немало некоторое время перемешайте, но никто (пока) не смог подтвердить этот эффект. Если бы другие физики могли это наблюдать, Гипотеза C оказалась бы ошибочной.
Wimping Out:
Людей иногда беспокоит, что научные факты, гипотезы, законы и теории, как правило, не могут быть подтверждены. Это вообще однако ученых не беспокоит.Вы могли бы сказать: «Не могу научить гипотезы сформулировать так, чтобы их можно было доказать? » например, почему бы и нет:
Гипотеза D:
«Этот большой объект прямо здесь и этот маленький объект прямо здесь упадут на землю одновременно, когда я брошу их с того же высота »
Гипотеза D — это научная гипотеза — ее можно проверить, и она можно опровергнуть. Однако есть две проблемы:
- Это очень слабая гипотеза.По сравнению с гипотезой C, которая достаточно мощный и полезный, гипотеза D практически бесполезна, а также;
- Гипотеза D также не может быть подтверждена! Кто сказал, что завтра кто-то не появится с каким-то брендом новый, сверхсложный, высокотехнологичный измерительный прибор и скажем «Смотри! Мой измерительный прибор ясно показывает, что маленький предмет падает на землю за полтриллионной секунды до большой.»Лучшее, что мы можем сказать (как ученые), — это что-то типа: «Мне сейчас кажется, что оба объекта одновременно ударилась о землю «. Даже маленькая робкая Гипотеза D не может быть доказано, что это абсолютно верно!
Что делать, если гипотеза не проходит проверку?
Если гипотеза не проходит проверку, она не может быть верной, и она должна быть изменено или выброшено. В науке, если есть конфликт между наблюдение и гипотеза, гипотеза проигрывает.Это не имеет значения чья это гипотеза или насколько они известны — если гипотеза не соответствует действительности, его нужно отвергнуть.
Бритва Оккама:
Что, если две или более конкурирующих гипотез проходят некоторую начальную тесты — как выбирать между ними?
Конечно, если гипотезы порождают разные прогнозы, будет несложно выбрать лучший — при условии, что он возможно провести экспериментальные испытания.Что, если конкурирующие гипотезы не дают различимых, выполнимых прогнозов? Входить «Бритва Оккама».
Вильгельм Оккам был средневековым ученым и логиком, а в современная форма, принцип, который стал известен как бритва Оккама говорит:
Если две гипотезы нельзя различить экспериментально выберите более простой.
Вот отличная статья на бритве Оккама.
Откуда берутся гипотезы?
Какую процедуру или формулу используют ученые для получения гипотезы? Нет ни одного.Создание гипотез — это творческий процесс. Это требует знаний, опыта, навыков, интуиции и креативность, чтобы выдвинуть отличную гипотезу, так как это требует знания, опыт, навыки, интуиция и креативность, чтобы нарисовать отличную картину или сочините отличную симфонию. По словам сэра Питера Медавар:
«Истина в природе не ждет, чтобы заявить о себе, и мы не можем знать априори, какие наблюдения релевантны и которые не являются: каждое открытие, каждое расширение понимание начинается как образное предвзятое мнение о том, что правда может быть.Образное предубеждение — «гипотеза» — возникает в результате процесса, столь же легкого или трудного для понимать как любой другой творческий акт ума; это мозговая волна, вдохновенное предположение, продукт озарения. Приходит, в любом случае, изнутри и не может быть достигнуто путем осуществления любое известное исчисление открытия. Гипотеза — это своего рода черновик закон о том, что мир — или какой-то особенно интересный аспект об этом — может быть похоже; или в более широком смысле это может быть механический изобретение, прочная или воплощенная гипотеза, эффективность которой тест.»(П. Б. Медавар, Совет молодому ученому (Харпер и Row, Нью-Йорк, 1979), стр. 84.)
Кстати …
То, что гипотеза ненаучна, не означает, что нет ученый когда-либо будет исследовать это. Гипотеза B, например, просто слишком «сочное», чтобы некоторые люди отказались от него. В настоящее время исследованы учеными (и уже много лет), с такими программы как «SETI» (Поиск внеземного разума), который использует большое радио телескопы, чтобы попытаться обнаружить сигналы из космоса (Тест 2 на стр. 1).На это было потрачено много времени, сил и денег. Гипотеза B не является опровергнутой научной гипотезой — так что такая расследование может окупиться только в том случае, если гипотеза верна и телескопы обнаруживают что-то узнаваемое. Итак, возможный выигрыш стоит затраченных усилий и затрат? Это вопрос, который вы зададите нужно ответить за себя. Как налогоплательщик, в конце концов, это ваша Деньги!
Практическая викторина по научным гипотезам. Чтобы пройти практическую викторину по Первому закону Ньютона, вам понадобится браузер с поддержкой Java.
1 Идеи в предыдущих двух абзацах взяты из увлекательного курса «Философия науки» Джеффри Л. Кассера, опубликованного The Teaching Company
[Цели главы 1]
BHS -> Мистер Стэнбро -> Физика -> О науке -> эта страница
, последнее обновление 31 августа 2009 г.