Znanstveniki delajo v dodelanem okviru idej, ki jih je treba preizkusiti, ovrednotiti in izboljšati. Nekatere ideje zavržemo, ko dokazi dokazujejo, da so nevzdržne, druge pa podpiramo in jih široko sprejmemo. Znanstveniki se sklicujejo na različne vrste idej z različnimi izrazi - vključno s koncepti, teorijami in paradigmami -, da bi ločili vlogo, ki jo imajo ideje v znanstvenem procesu.
Koncepti
"Koncept" je izraz, ki se v vsakdanji angleščini pogosto uporablja kot ideja. V znanstvenem kontekstu ima enak splošen pomen in se pogosto uporablja za sklicevanje na abstraktno idejo. Pojem je lahko izjemno širok ali zelo specifičen. Na primer, "rastline" in "živali" sta koncepta, ki znanstvenikom in vsem ostalim pomagata, da smiselno ločujejo predmete v naravnem svetu. „Sesalci“ je pojmovni izraz, ki se nanaša na določeno vrsto živali. Koncept lahko temelji na izkušnjah ali pa je povsem namišljen; "glasba" je koncept, ki temelji na izkušnjah, medtem ko je "zmaj" koncept, ki obstaja samo v mislih.
Teorije
Teorija je uveljavljeno znanstveno načelo, ki ga podpirajo prepričljivi eksperimentalni in opazovalni dokazi. Teorija ima močno razlagalno moč, ki znanstvenikom pomaga razumeti in opisati vesolje ter predvidevati prihodnje dogodke. Teorija naravne selekcije, ki jo je v 19. stoletju izpostavil Charles Darwin, je eno osrednjih organizacijskih načel evolucijske biologije. Einsteinova posebna teorija relativnosti je v začetku 20. stoletja revolucionirala fiziko. Druge znane teorije moderne znanosti vključujejo geološko teorijo tektonike plošč in zarodno teorijo bolezni v medicini.
Paradigme
Paradigma je osrednji konceptualni okvir, kako lahko gledate na svet okoli sebe. Paradigma je lahko tako razširjena in splošno sprejeta, da je skoraj neopažena, podobno kot običajno ne opazite zraka, ki ga dihate. Na primer, zgodnji opazovalci nebes so domnevali, da so ljudje v središču sončnega sistema, drugi planeti in sonce pa se vrtijo okoli Zemlje. To paradigmo je sčasoma prekinil nov pogled na sončni sistem, ki je postavil sonce v središče. Izraz "paradigma" je v ospredje postavil objava vplivne knjige Thomasa Kuhna "Struktura znanstvenih revolucij" iz leta 1962. Kuhn je to trdil znanost, za razliko od drugih disciplin, napredovala s širokimi premiki paradigem, v katerih je celotna znanstvena skupnost sprejela nov način razmišljanja o svetu.
Hipoteze
Poleg konceptov, teorij in paradigem znanstveniki ustvarjajo tudi ideje, znane kot hipoteze. Hipoteza je preizkusljiva ideja; je predmet eksperimentalnega opazovanja, da se ugotovi njegova veljavnost. Slavni poskus letenja z zmajem Benjamina Franklina je bil preizkus njegove hipoteze, da je strela oblika električnega praznjenja. Hipotetična ideja, ki je večkrat preizkušena in se ji zdi zanesljiva, se lahko sčasoma uveljavi kot znanstvena teorija.
