パート5
科学は知的探求です。観察を行い、データを収集することは、最終的な目標ではありません。私たちの周りの世界を理解するには、データを分析して使用する必要があります。これには、帰納的推論、または特定の観察に基づいて一般化を導き出す能力が必要です。科学の歴史を通して帰納的推論の多くの古典的な例がありますが、この知的運動がどのように機能するかを理解するために1つを見てみましょう。
1919年、エドウィンハッブル（ハッブル宇宙望遠鏡の）名声）は、100インチのフッカー望遠鏡を使用するためにカリフォルニアのウィルソン山に到着しました。当時、世界最大の天文学者は、宇宙全体が単一の銀河、つまり天の川で構成されていると一般に信じていました。しかし、ハッブルがフッカー望遠鏡で観測を始めたとき、彼は天の川の構成要素であると考えられている「星雲」として知られている物体がその境界をはるかに超えて位置していることに気づきました。同時に、彼はこれらの「星雲」が天の川から急速に遠ざかっていることを観察しました。ハッブルはこれらの観測を使用して、1925年に画期的な一般化を行いました。宇宙は1つの銀河ではなく、数百万の銀河で構成されていました。それだけでなく、ハッブルは、宇宙の均一な膨張のために、すべての銀河が互いに離れていったと主張しました。
パート6
科学は予測を行い、実験を使用してそれらの予測をテストします。一般化は、科学者が予測を行えるようにするため、強力なツールです。たとえば、ハッブルが宇宙が天の川をはるかに超えて広がっていると主張すると、天文学者は他の銀河を観測できるはずだということになります。そして望遠鏡が改良されるにつれて、彼らは銀河を発見しました-それらの何千もの何千もの、すべての異なる形とサイズで。今日、天文学者は宇宙に約1,250億個の銀河があると信じています。彼らはまた、宇宙が膨張しているというハッブルの概念を支持するために、何年にもわたって多くの実験を行うことができました。
1つの古典的な実験は、ドップラー効果に基づいています。ほとんどの人は、ドップラー効果を音で発生する現象として知っています。たとえば、救急車が通りを通り過ぎると、サイレンの音がピッチを変えているように見えます。救急車が近づくと、ピッチが大きくなります。通過するにつれて、ピッチは減少します。これは、救急車が作成している音波に近づいている（波頭間の距離が短くなり、ピッチが大きくなる）か、救急車から離れる（波頭間の距離が大きくなり、ピッチが小さくなる）ために発生します。
天文学者は、天体によって生成された光波が同じように振る舞うだろうと仮定しました。彼らは次の知識に基づいた推測をしました：遠くの銀河が私たちの銀河に向かって急いでいる場合、それはそれが生成している光波に近づきます（それは波頭間の距離を減らし、その色をスペクトルの青い端にシフトします）。遠くの銀河が私たちの銀河から急いで離れている場合、それはそれが作り出している光波から離れます（それは波の頂上の距離を増やし、その色をスペクトルの赤い端に移します）。
仮説を検証するために、天文学者は分光器と呼ばれる機器を使用して、さまざまな天体によって生成されたスペクトルまたは色付きの光のバンドを表示しました。彼らはスペクトル線の波長とその強度を記録し、最終的に仮説が正しいことを証明するデータを収集しました。
パート7
科学は体系的です。これは厳密で系統だったため、結果を検証できるようにテストを繰り返す必要があります。上記の仮想的な赤方偏移は、繰り返しの実験で証明されています。実際、それは非常によく文書化されているので、宇宙が非常に高密度で高温の状態からどのように拡大したかを説明する理論であるビッグバンの不可欠な部分になっています。
したがって、科学は思考の方法としてだけでなく、作業の方法としても考えることができます。つまり、科学者が質問をし、仮説を立て、実験を通じて仮説をテストする必要があるプロセスです。このプロセスは今日、科学的方法として知られており、その基本原理は、世界のあらゆる地域のあらゆる分野の研究者によって使用されています。
それでも、必ずしもそうとは限りませんでした。科学的調査への移行は、時間の経過とともにゆっくりと進化しました。次のセクションでは、科学的方法の歴史を詳しく見て、それがどのように発展したかをよりよく理解します。
