Naukowcy pracują w rozbudowanych ramach pomysłów, które podlegają testom, ocenie i udoskonaleniu. Niektóre pomysły są odrzucane, gdy dowody wskazują, że są nie do utrzymania, podczas gdy inne są wspierane i zyskują powszechną akceptację. Naukowcy odwołują się do różnych typów idei za pomocą różnych terminów — w tym koncepcji, teorii i paradygmatów — aby odróżnić rolę, jaką idee odgrywają w procesie naukowym.
Koncepcje
„Koncepcja” to termin, który jest powszechnie używany w potocznym języku angielskim na oznaczenie idei. Ma to samo ogólne znaczenie w kontekście naukowym i jest często używane w odniesieniu do abstrakcyjnej idei. Pojęcie może być wyjątkowo szerokie lub bardzo szczegółowe. Na przykład „rośliny” i „zwierzęta” to pojęcia, które pomagają naukowcom i wszystkim innym w znaczącym rozróżnianiu obiektów w świecie przyrody. „Ssak” to termin pojęciowy odnoszący się do określonego typu zwierzęcia. Koncepcja może być oparta na doświadczeniu lub może być całkowicie wyobrażona; „Muzyka” to koncepcja oparta na doświadczeniu, podczas gdy „smok” to koncepcja, która istnieje tylko w umyśle.
Teorie
Teoria jest ugruntowaną zasadą naukową, popartą przekonującymi dowodami doświadczalnymi i obserwacyjnymi. Teoria ma silną moc wyjaśniającą, która pomaga naukowcom zrozumieć i opisać wszechświat oraz przewidywać przyszłe wydarzenia. Teoria doboru naturalnego, wysunięta przez Karola Darwina w XIX wieku, jest jedną z głównych zasad organizacyjnych biologii ewolucyjnej. Specjalna teoria względności Einsteina zrewolucjonizowała fizykę na początku XX wieku. Inne dobrze znane teorie we współczesnej nauce to geologiczna teoria tektoniki płyt i teoria zarazków w medycynie.
Paradygmaty
Paradygmat to centralne ramy pojęciowe określające sposób postrzegania otaczającego Cię świata. Paradygmat może być tak wszechobecny i powszechnie akceptowany, że prawie niezauważalny, podobnie jak zwykle nie zauważasz powietrza, którym oddychasz. Na przykład pierwsi obserwatorzy nieba zakładali, że ludzie znajdują się w centrum Układu Słonecznego, a inne planety i Słońce krążą wokół Ziemi. Paradygmat ten został ostatecznie obalony przez nowy pogląd na Układ Słoneczny, który umieścił Słońce w centrum. Termin „paradygmat” został wyeksponowany przez opublikowanie w 1962 roku wpływowej książki Thomasa Kuhna „Struktura rewolucji naukowych”. Kuhn twierdził, że nauka, w przeciwieństwie do innych dyscyplin, rozwijała się poprzez szerokie zmiany paradygmatu, w których całe środowisko naukowe zaczyna akceptować nowy sposób myślenia o świat.
Hipotezy
Oprócz koncepcji, teorii i paradygmatów naukowcy generują również idee znane jako hipotezy. Hipoteza to pomysł sprawdzalny; podlega obserwacji eksperymentalnej, aby pomóc określić jej słuszność. Słynny eksperyment z latawcem Benjamina Franklina był testem jego hipotezy, że piorun jest formą wyładowania elektrycznego. Hipotetyczna idea, która jest wielokrotnie testowana i uznawana za wiarygodną, może w końcu stać się teorią naukową.