Kako znanstveniki vejo vse to?

Velikokrat v znanstvenih in inženirskih revijah kot je Nova obzorja preberemo, da so znanstveniki nekaj odkrili. Ali kdaj pomisliš: “kako zanimivo, ampak kako pa znanstveniki vejo vse to?” To je odlično vprašanje.

Če smo lačni in želimo skuhati juho, navadno poiščemo recept in sledimo navodilom. Kaj pa, če smo radovedni in lačni znanja? Tudi za to obstaja recept. Znanstveniki poleg svoje radovednosti sledijo tudi receptu imenovanemu znanstvena metoda.

Najbolj brihtne glave v človeški zgodovini so o znanstveni metodi modrovale cela tisočletja, preden so jo izpilile v tako uspešen recept, kot je danes. Vsebuje na stotine domiselnih prijemov, ki nam pomagajo skuhati novo znanje. Osnovni koraki so vseeno precej enostavni. Kadar jim slediš, postaneš znanstvenik tudi sam in lahko odkriješ čisto pravo znanstveno odkritje.

Recimo, da spomladi na travniku nabereš marjetice in jih doma daš v vazo. Po nekaj dneh se posušijo, ti pa bi rad, da bi ostale sveže dlje. Kako znanstveno odkriti, kaj bi lahko naredil? Le petim enostavnim korakom znanstvene metode moraš slediti in lahko se boš okitil z novim znanstvenim odkritjem.

Korak številka 1 – opazovanje

Prvi korak se začne kar z opazovanjem narave. Pri tem se včasih splača pogledati, kaj so že drugi znanstveniki odkrili na tem področju. Morda je kdo že odkril, da čisto nič ne pomaga, če dodaš kis v vazo. Čudovito, zdaj vsaj veš, da to ne deluje in se lahko osredotočiš na druge ideje.

Morda ti je med opazovanjem, kako živa bitja delujejo, padlo nekaj na pamet. Živa bitja jejo sladkor, da iz njega dobijo energijo in dlje živijo. Hm, čakaj, čakaj…

Korak številka 2 – hipoteza

Iz opazovanja sledi zamisel. Tudi marjetice so živa bitja. Morda imajo tudi one rade sladkor. Morda bodo dlje živele, če dodaš sladkor v vazo? To je odlična zamisel. Mogoče je resnična, mogoče pa v resnici ne deluje. Zaenkrat še ne moreš vedeti. Taki zamisli znanstveniki rečejo hipoteza. Izgovori se tako, da se rima z breza.

Znanstvena hipoteza pa ne more biti kar vsaka zamisel. Prava znanstvena hipoteza ima posebno moč. Z njo lahko pravilno napoveš prihodnost. Napoved tvoje hipoteze je, da če boš dal sladkor v vazo, potem bodo marjetice v njej zdržale dlje.

Če bi si namesto tega na primer zamislil, da marjetice v vazi zdržijo dlje, če so srečne, to ne bi bila znanstvena hipoteza. Nimamo ravnila, s katerim bi lahko izmerili, kako srečne so marjetice. Vprašati jih tudi ne moremo. S tako hipotezo ne bi mogel vnaprej napovedati, kako dolgo bodo zdržale marjetice. Take zamisli, ki ne zmorejo napovedati, kaj se bo zgodilo, niso prave znanstvene hipoteze.

Včasih se kaka hipoteza zdi zelo bistroumna. Znanstvena metoda nas uči, da to še ne pomeni, da je pravilna. Zgolj s pametjo ne moremo priti do resničnega odkritja, so ugotovili modreci. Na nek način moramo izmeriti ali je pravilna ali ne. Hipotezi mora slediti naslednji zelo pomemben korak.

Korak številka 3 – poskus

S poskusom izmerimo pravilnost hipoteze. Mnogi učenjaki zato menijo, da je poskus najpomembnejši del znanstvene metode. Hkrati je tudi zelo zabaven. Z njim moramo naravo prelisičiti, da nam razkrije svoje skrivnosti. Po tem, ko si oblikoval svojo hipotezo, si moraš izmisliti še poskus zanjo.

Sveže nabrane marjetice bi lahko dal v kozarec s sladko vodo. Med čakanjem, da ovenijo, bi meril koliko dni je trajalo. Recimo, da bi ovenele po petih dneh. To ti še nič ne pove, ker ne veš, kako dolgo bi trajale marjetice brez sladkorja v vodi.

Za to, da prelisičimo naravo, moraš hkrati opraviti vsaj dva poskusa. Ena vaza naj ima marjetice v sladkani vodi, druga pa v navadni vodi. Tej drugi vazi učeno rečemo kontrolni poskus. To je tak, pri katerem je vse ostalo enako, razen tistega kar te zanima. Če bi bila ena vaza bolj na soncu kot druga ali pa če bi bilo v eni vazi več vode kot v drugi, bi lahko to vplivalo na trajanje marjetic in ti pokvarilo poskus.

Ob tako sestavljenem poskusu narava nima druge izbire, kot da ti razkrije svojo skrivnost. Poskus se lahko konča samo z enim od treh možnih izzidov: šopek v sladkani vodi zdrži dlje, enako, ali pa manj dolgo kot šopek v nesladkani vodi.

Če bosta oba šopka enako dolgo zdržala, potem tvoja hipoteza ni bila pravilna in sladkor ne pomaga marjeticam zdržati dlje.

Ne bodi preveč razočaran. Kljub temu si odkril novo znanstveno odkritje, namreč da sladkor ne pomaga marjeticam zdržati dlje. Pravilno izveden znanstveni poskus ne more biti neuspešen, ker se v vsakem primeru nekaj naučimo o naravi. Že res, da si hotel odkriti nekaj drugega, ampak naravi ni nič mar za naše želje.

Če se zgodi, da bodo marjetice v nesladkani vodi zdržale dlje, je tudi to novo odkritje. To pomeni, da sladkor marjeticam celo škoduje! Kako zanimiv izzid poskusa!

Seveda pa se lahko zgodi tudi, da si s hipotezo zadel žebljico na glavico. Če bodo marjetice v sladkani vodi preživele dlje časa, bo to pomenilo, da je bila tvoja hipoteza pravilna!

Nikar tako hitro. Po koncu poskusa se tvoja pot do novega znanstvenega odkritja še ne bo čisto končala. Znanstvena metoda predpisuje veliko previdnost, preden lahko rečeš, da si nekaj odkril. Z naslednjim korakom se znanstveniki še zadnjič prepričajo, da ni bil samo posrečen poskus, ampak da imajo res prav.

Korak številka 4 – ponovitev

Poskus moraš zdaj ponoviti. Morda celo večkrat. Pri tem pričakuješ enake izzide. Kaj pa, če ne bodo imeli enakih izzidov? To bi lahko pomenilo, da je s poskusom nekaj narobe, ker narave nisi uspel prelisičiti in se ti je izmuznila. Še enkrat moraš premisliti. So bile pri prvem poskusu marjetice v sladki vodi nabrane na drugem delu travnika in so zato zdržale dlje? Je bila nesladkana voda bolj umazana? Je bila vaza z sladkano vodo na bolj sončnem delu mize, kot vaza z nesladkano vodo?

Nekaj moraš popraviti na poskusu. Če lahko tvoja hipoteza pravilno napove prihodnost poskusa, potem bo imel poskus vedno isti rezultat. Ko se spomniš, kaj je bilo narobe s poskusom, ga moraš ponoviti. Za znanost je včasih treba biti zelo vztrajen.

Zadnji korak, korak številka 5 – razglasitev odkritja

Končno lahko vsem poveš, da si odkril novo znanstveno odkritje in svetuješ očetu, kako naj poskrbi za marjetice, ki si mu jih nabral.

Ko poveš, kaj si odkril, pa moraš nujno povedati še to, kako to veš. Pravi znanstveniki ne verjamejo drugim na besedo. Namesto tega hočejo vedeti, kako si preizkusil hipotezo. Nekateri bodo tvoj poskus hoteli opraviti še sami, ker ti ne bodo verjeli. Zato moraš razložiti svoja opazovanja, hipotezo in natančno opisati poskus, s katerim si jo preizkusil. Ne bodi preveč jezen; znanstveniki so nezaupljiva bitja, zato so si pa izmislili tako metodo.

bDrugi znanstveniki bodo potem sledili tvojim navodilom in ponovili poskus. Kaj pa, če ne dobijo enakega rezultata? Potem se boš moral vrniti nazaj na prejšnje korake znanstvene metode. Morda je bila tvoja hipoteza vseskozi napačna, morda pa tvoj ali njihov poskus. Zdaj že veš kako to gre. Pot do novega znanstvenega odkritja je včasih dolga in težavna.

Seveda je znanstvena metoda v resnici bolj zapletena kot teh osnovnih pet korakov. Z njo si vendar pomagamo pri razumevanju vsega, od najmanjših pikic do največjih galaksij. Vsebuje tisoče trikov in pasti, ampak če poznaš osnovne korake lahko že takoj postaneš znanstvenik.

Ko kje izveš za novo odkritje, ne verjemi na besedo. Vprašaj, kako vejo. Pravi znanstvenik bo z veseljem razložil hipotezo in poskus. Če si posebej znanstveno razpoložen in je poskus tak, da ni nevaren za otroke, ga lahko kar sam narediš in se prepričaš.

In tako znanstveniki vejo vse to.

V razmislek:

  • V reviji si prebral, da sir povzroča nočne more. Kaj morajo še napisati zraven, da boš verjel?
  • Včasih so mislili, da se Sonce vrti okrog Zemlje. Kako bi sestavil poskus za hipotezo, da se v resnici Zemlja vrti okrog svoje osi?
  • Kako astronomi vejo, kako nastanejo zvezde, če pa ne morejo sami ene narediti za poskus?
  • Če bo pozimi veliko snega, bodo spomladi sinice lepše pele. Ali je ta zamisel znanstvena hipoteza?
  • Ali imamo lahko tudi matematične poskuse? Se spomniš kakega?

Vse fotografije v tem članku so z letošnjega festivala orhidej v londonskem botaničnem vrtu Kew.

Oddajte komentar

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Komentirate prijavljeni s svojim WordPress.com računom. Odjava /  Spremeni )

Google photo

Komentirate prijavljeni s svojim Google računom. Odjava /  Spremeni )

Twitter picture

Komentirate prijavljeni s svojim Twitter računom. Odjava /  Spremeni )

Facebook photo

Komentirate prijavljeni s svojim Facebook računom. Odjava /  Spremeni )

Connecting to %s