Учените работят в сложна рамка от идеи, които подлежат на тестване, оценка и усъвършенстване. Някои идеи се отхвърлят, когато доказателствата показват, че те са несъстоятелни, докато други се подкрепят и получават широко признание. Учените се позовават на различни видове идеи с различни термини - включително концепции, теории и парадигми - за да разграничат ролята, която идеите имат в научния процес.
Концепции
„Концепция“ е термин, който се използва широко във всекидневния английски, за да означава идея. Той има същото общо значение в научен контекст и често се използва за обозначаване на абстрактна идея. Понятието може да бъде изключително широко или много специфично. Например „растения“ и „животни“ са понятията, които помагат на учените, както и на всички останали, да различават обектите по смисъл в природния свят. „Бозайник“ е понятиен термин, който се отнася до определен вид животни. Концепцията може да се основава на опит или може да бъде изцяло въображаема; „музика“ е концепция, базирана на опит, докато „дракон“ е концепция, която съществува само в ума.
Теории
Теорията е утвърден научен принцип, който се подкрепя от убедителни експериментални и наблюдателни доказателства. Теорията има силна обяснителна сила, която помага на учените да разберат и опишат Вселената и да правят прогнози за бъдещи събития. Теорията за естествения подбор, развита от Чарлз Дарвин през 19 век, е един от основните организиращи принципи на еволюционната биология. Специалната теория на относителността на Айнщайн революционизира физиката в началото на 20 век. Други известни теории в съвременната наука включват геоложката теория на тектониката на плочите и зародишната теория на болестта в медицината.
Парадигми
Парадигмата е централна концептуална рамка за това как можете да видите света около себе си. Парадигмата може да бъде толкова широко разпространена и широко приета, че да бъде почти незабелязана, по начина, по който обикновено не забелязвате въздуха, който дишате. Например ранните наблюдатели на небесата предполагат, че хората са в центъра на Слънчевата система, а други планети и слънцето се въртят около Земята. Тази парадигма в крайна сметка беше отменена от нов поглед върху Слънчевата система, който постави слънцето в центъра. Терминът „парадигма“ е издигнат на видно място от публикуването през 1962 г. на влиятелната книга на Томас Кун „Структурата на научните революции“. Кун аргументира това науката, за разлика от други дисциплини, напредва с широки промени в парадигмата, при които цялата научна общност приема нов начин на мислене за света.
Хипотези
Освен концепции, теории и парадигми, учените генерират и идеи, известни като хипотези. Хипотезата е проверима идея; той подлежи на експериментално наблюдение, за да помогне да се определи неговата валидност. Известният експеримент на Бенджамин Франклин с летене с хвърчило е тест на неговата хипотеза, че мълнията е форма на електрически разряд. Една хипотетична идея, която многократно се проверява и се окаже надеждна, може в крайна сметка да се утвърди като научна теория.