ההגדרה המילונית של מדע היא: "מחקר שיטתי במקצוע מסויים, מאורגן ומבוסס על עובדות, תצפיות או ניסויים שסוכמו לחוקים, לכללים ולאמיתות" (מתוך מילון אבן שושן). מחקרים מדעיים מבוססים על תצפיות, השערות והכי חשוב - ביקורת. כל תאוריה מדעית חייבת להיות ברת הפרכה, כלומר חייב להיות אפשרי לחשוב על ניסוי שתוצאותיו יוכלו לערער את אותה התיאוריה/ חייב להיות פתח לבחון את נכונות/ תחזיות התיאוריה בניסוי או תצפית. הסרטון שלפנינו מסביר על השיטה המדעית והעקרונות העומדים בבסיסה.

סרטון זה הופק בידי potholer54 ותורגם בידי vessel0of0light


ניתן לתאר את השיטה המדעית כתרשים זרימה. תחילה אנו אוספים תצפיות ונתונים, תוצאות אלו מובילים אותנו לנסח השערה (היפותיזה) על מנת לבסס את ההשערה שלנו ולהפוך אותה לתיאוריה אנו מבצעים ניסויים, תוך הקפדה על כל הביקורות ההכרחיות ובוחנים האם ההיפותיזה נכונה. לאחר שניתחנו את התוצאות והגענו למסקנה שההיפותיזה נכונה אנחנו מנסחים את המסקנות ואת המודל שמאגד אותן. מודל זה יהיה התאוריה וככל שיותר תצפיות מאששות אותה, כך התאוריה תהיה יותר אמינה. תתכנה מספר תאוריות המתארות את אותה התופעה. לאחר שניסחנו את התאוריה, היא עומדת לביקורת עמיתים, כלומר אנשי מקצוע בוחנים את התאוריה, מציעים ניסיונות נוספים על מנת לחזק אותה ולבסוף מקבלים או דוחים אותה במידה והיא מתקבלת היא מפורסמת כמאמר בעיתון מדעי. כל תאוריה חייבת להיות ברת הפרכה, כלומר חייבת להיות מוגדרת תצפית שכאשר היא מתקבלת הדבר מערער את התאוריה. פירוש הדבר שבכל רגע נתון כל תאוריה יכולה להיות מופרכת. זוהי נקודה חשובה מאוד, ויש לציין שלמדענים רבים יש אינטרס להפריך תאוריות של עמיתיהם על מנת לבסס את התאוריות שלהן במקומן. מצב זה מונע קיבעון.

דוגמא מפורסמת לכך היא "האסון של האולטרא סגול" פרדוקס שהיה קיים בסוף המאה ה-19
באותה תקופה המדענים ידעו כייצד למדוד קרינה הנפלטת מגוף שחור, אולם כל ניסיון לחשב מהי הקרינה אשר צפויה להפלט הראה כי היא אמורה להיות אין סופית. הסיבה לכך היתה שבחישובים של מכאניקה סטאטיסטית קלאסית, מאחר והאנרגיה נחשבה לרציפה, התקבל כי ככל שאנו עולים ומסתכלים על תדר גבוה יותר, כמות הקרינה שהגוף שהשחור יפלוט בתדר זה תלך ותגדל, לכן כאשר סוכמים את כל אין סוף התדרים, האנרגיה רק והלכת וגדלה. זוהי הסיבה שהפרדוקס נקרא האסון של האולטרא סגול, שכן הבעיה היא בתדרים גבוהים - כלומר אולטרא סגולים.

על מנת לפתור בעיה זו מקס פלאנק העלה השערה, לפי האנרגיה אינה רציפה אלא מלאה בחבילות. לא היתה לו כל סיבה להעלות השערה זו באותה תקופה, פרט לעובדה באמצעות השערה זו הוא הצליח לפתור את אסון האולטרא סגול, . פלאנק הראה כי במידה ומחשבים את הקרינה הנפלטת על ידי גוף שחור תוך התחשבות בהנחה שלו, מקבלים בדיוק את הגודל הנמדד בניסוי. כטבעו של מדע נדרשה גם מדידה ישירה יותר אשר תאשר את השערתו של פלאנק. אלברט אינשטיין היה מי שסיפק את ההצעה כיצד למדוד זאת, ויתרה מכך כיצד לעשות בה שימוש מעשי, כאשר חזה את האפקט הפוטואלקטרי (עליו קיבל את פרס הנובל). השערה זו היתה הבסיס למכאניקה הקוונטית. התיאוריה הקלאסית, אשר נחשבה להיות מדויקת ומושלמת באותה תקופה, לפתע היתה חסרה. השערות נוספות הועלו בהמשך וניסויים בוצעו, ומתוך כך נולדה תורת הקוונטים. כעבור מספר שנים הראה אלברט אינשטיין כי התיאוריה הקלאסית אינה מושלמת גם מכיוון אחר, כאשר פרסם את תורת הייחסות. לאלו מכם שמעוניינים ללמוד עוד על הנושא, אתם מוזמנים לקרוא את הכתבה מהו המודל המתאר יצירת אור מגוף שחור?

זהו התהליך המדעי, אין ודאויות, אין הוכחות, ובכל רגע נתון כל תאוריה יכולה ליפול ולהצמיח תאוריה חדשה במקומה או תאוריה חדשה המכילה אותה, ומוסיפה תיקונים. הדבר אולי מתסכל עבור אותם חוקרים שהסתמכו על תאוריה מיושנת, אולם מאפשר את המשך התפתחות המדע וביחד איתו גם את רווחת המין האנושי.

מאת: ארז גרטי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

2 תגובות

  • גלעד

    רצוי להוסיף דוגמה יותר פשוטה

    הי ארז.
    שאפו על אינסוף המאמרים שלך באתר.
    ספציפית כאן- הייתי משנה את הדוגמה שנתת - אסון האולטרה סגול לא מספיק פשוט כדי להבין את עקרון השיטה המדעית, ומסיח את הדעת. הדוגמה בסרטון של הקרטוגרפיה היא טובה ונהירה.

  • שושנה

    עם כל הכבוד לקרטוגרפיה, ניפוץ

    עם כל הכבוד לקרטוגרפיה, ניפוץ המוסכמה של חוקי ניוטון ושינוי התפיסה שנוצר מתורת היחסות ומכניקת הקוונטים שמים אותה בכיס הקטן:)