Khoa học căn bản

Bài 3: Khoa học nhắm mục đích giải thích và tìm hiểu thế giới tự nhiên

Checklist của khoa học

  1. Tập trung nghiên cứu về thế giới tự nhiên
  2. Nhắm tới mục đích giải thích thế giới tự nhiên
  3. Sử dụng các ý tưởng có thể kiểm chứng được
  4. Đưa ra kết luận dựa trên các bằng chứng
  5. Có sự đóng góp, kiểm chứng của cộng đồng (các nhà khoa học khác)
  6. Làm cơ sở cho những nghiên cứu sâu hơn về sau
  7. Ai cũng có thể tham gia nghiên cứu khoa họ nếu như học có những hành vi, ứng xử một khách khoa học

Nghiên cứu khoa học là nỗ lực của tập thể để tìm ra lời giải thích ngày một chính xác hơn về cách mà thế giới tự nhiên vận hành, nó bao gồm những thành phần nào và vì sao mà thế giới có thể đạt được hình hài như hiện tại. Ban đầu, mục tiêu chính của khoa học là xây dựng kiến thức và sự hiểu biết, bất kể tiềm năng ứng dụng của nó, ví dụ nghiên cứu các phản ứng hóa học của một hợp chất hữu cơ để tìm hiểu về cấu trúc của nó. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều nghiên cứu khoa học được thực hiện với mục tiêu rõ ràng là giải quyết một vấn đề hoặc phát triển một công nghệ nào đó, và trong quá trình hướng đến mục tiêu đó, kiến thức và sự giải thích mới được hình thành. Ví dụ, một nhà hóa học có thể cố gắng tạo một loại thuốc chống sốt rét và trong quá trình này, việc khám phá các phương pháp hình thành liên kết mới có thể được áp dụng để tạo ra các hợp chất khác. Dù khoa học được tiến hành với mục đích nghiên cứu thuần túy hay với một mục đích cụ thể, thì khoa học đều hướng đến việc tăng hiểu biết của chúng ta về thế giới tự nhiên.

Một con cá coelacanth

Những kiến thức được tạo ra bởi các nhà khoa học luôn luôn sẵn sàng đón nhận các hoài nghi và phản biện. Không có ý tưởng khoa học nào được coi là “được chứng minh hoàn toàn”. Tại sao vậy? Vì khoa học vẫn liên tục tìm kiếm bằng chứng mới mà chính những bằng chứng này có thể khiến chúng ta phải xem xét lại những hiểu biết hiện tại của chúng ta. Những ý tưởng chúng ta hoàn toàn chấp nhận ngày hôm nay có thể bị từ bỏ hoặc điều chỉnh nếu như có những bằng chứng mới được khám phá. Ví dụ, đến tận năm 1938, các nhà cổ vật sinh học đã chấp nhận ý tưởng rằng Coelacanths ( một loài cá cổ đại) đã bị tuyệt chủng vào thời điểm cuối cùng mà chúng xuất hiện trong hồ sơ hoá thạch – khoảng 80 triệu năm trước. Nhưng vào năm đó, một con cá Coelacanth còn sống đã được tìm thấy ngoài khơi ở Nam Phi, điều này khiến các nhà khoa học phải xem lại những ý tưởng của họ và bắt đầu nghiên cứu cách mà loài cá này duy trì sự sống ở tận sâu đại dương. 

Mặc dù những ý tưởng khoa học luôn sẵn sàng phải thay đổi, nhưng chúng vẫn đáng tin cậy. Những ý tưởng khoa học được chấp nhận là bởi chúng đã được chứng thực bởi nhiều bằng chứng. Những sự giải thích này liên tục giúp chúng ta dự đoán đúng về cách vận hành của các thực thể trong thế giới tự nhiên, cho phép chúng ta tìm ra cách các thực thể trong thế giới tự nhiên hành xử (ví dụ, một đứa trẻ bị mắc một chứng bệnh di truyền trông sẽ như thế nào) và chúng ta có thể khai thác những sự hiểu biết đó để giải quyết các vấn đề cụ thể như thế nào. Ví dụ, sự hiểu biết khoa học về sự chuyển động và các luồng khí cho phép chúng ta tạo ra máy bay giúp chúng ta có thể bay trên bầu trời như loài chim. Mặc dù những kiến thức để tạo ra máy bay liên tục được cải thiện, chỉnh sửa nhưng chính chúng đã giúp chúng ta tạo ra những cỗ máy có thể bay được. Chúng ta có lý do chính đáng để tin tưởng các ý tưởng khoa học: chúng có hiệu quả!

Rutherford và mô hình nguyên tử

Nhà bác học Ernest Rutherford đã quan tâm và tiến hành tìm hiểu một đối tượng rất nhỏ nhưng nó lại là nền tảng tạo nên vạn vật của thế giới tự nhiên, đó là nguyên tử. Ông đã tiến hành nghiên cứu bằng cách loại bỏ các electrons khỏi nguyên tử Heli, chỉ để lại điện tích dương rồi bắn các chùm tia này (ông gọi là tia alpha) vào một lá vàng mỏng. Khi thực hiện thí nghiệm, ông quan sát thấy các electron sau khi xuyên qua lớp vàng thì bị chệch đi theo nhiều hướng khác nhau. Ông đã muốn tìm hiểu tại sao điều đó có thể giúp ông hiểu ra mô hình của một nguyên tử.

Leave a Reply