Gli scienziati lavorano in un quadro elaborato di idee che sono soggette a test, valutazione e perfezionamento. Alcune idee vengono scartate quando le prove dimostrano che sono insostenibili, mentre altre sono supportate e ricevono un'accettazione diffusa. Gli scienziati si riferiscono a vari tipi di idee con termini diversi - inclusi concetti, teorie e paradigmi - per distinguere il ruolo che le idee hanno nel processo scientifico.
Concetti
'Concetto' è un termine che è ampiamente usato nell'inglese quotidiano per significare un'idea. Ha lo stesso significato generale in un contesto scientifico ed è spesso usato per riferirsi a un'idea astratta. Un concetto può essere eccezionalmente ampio o molto specifico. Ad esempio, "piante" e "animali" sono entrambi concetti che aiutano gli scienziati e tutti gli altri a distinguere gli oggetti in modo significativo nel mondo naturale. 'Mammifero' è un termine concettuale che si riferisce a un particolare tipo di animale. Un concetto può essere basato sull'esperienza o può essere interamente immaginario; "musica" è un concetto basato sull'esperienza, mentre un "drago" è un concetto che esiste solo nella mente.
Teorie
Una teoria è un principio scientifico consolidato che è supportato convincendo prove sperimentali e osservazionali. Una teoria ha un forte potere esplicativo che aiuta gli scienziati a comprendere e descrivere l'universo e a fare previsioni sugli eventi futuri. La teoria della selezione naturale, avanzata da Charles Darwin nel 19 ° secolo, è uno dei principi organizzativi centrali della biologia evolutiva. La teoria della relatività speciale di Einstein ha rivoluzionato la fisica all'inizio del XX secolo. Altre teorie ben note nella scienza moderna includono la teoria geologica della tettonica a placche e la teoria dei germi della malattia in medicina.
Paradigmi
Un paradigma è un quadro concettuale centrale per come è possibile visualizzare il mondo intorno a te. Un paradigma può essere così pervasivo e ampiamente accettato da essere quasi inosservato, proprio come solitamente non si nota l'aria che si respira. Ad esempio, i primi osservatori del cielo presumevano che gli esseri umani fossero al centro del sistema solare, con altri pianeti e il sole girava attorno alla Terra. Quel paradigma fu alla fine stravolto da una nuova visione del sistema solare che poneva il sole al centro. Il termine "paradigma" fu portato alla ribalta dalla pubblicazione, nel 1962, del libro influente di Thomas Kuhn "La struttura delle rivoluzioni scientifiche". Kuhn sosteneva che la scienza, a differenza di altre discipline, progrediva con ampi cambiamenti di paradigma in cui l'intera comunità scientifica accettava un nuovo modo di pensare al mondo.
Ipotesi
Oltre ai concetti, teorie e paradigmi, gli scienziati generano anche idee note come ipotesi. Un'ipotesi è un'idea testabile; è soggetto all'osservazione sperimentale per aiutare a determinarne la validità. Il famoso esperimento di aquilonismo di Benjamin Franklin fu una prova della sua ipotesi secondo cui il fulmine è una forma di scarica elettrica. Un'ipotetica idea che viene ripetutamente testata e giudicata attendibile potrebbe alla fine diventare una teoria scientifica.