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Os cientistas trabalham dentro de uma estrutura elaborada de idéias que estão sujeitas a teste, avaliação e refinamento. Algumas idéias são descartadas quando as evidências demonstram que são insustentáveis, enquanto outras são apoiadas e obtêm ampla aceitação. Os cientistas se referem a vários tipos de idéias com termos diferentes - incluindo conceitos, teorias e paradigmas - para distinguir o papel que as idéias têm no processo científico.
Conceitos
Conceito é um termo amplamente usado no inglês cotidiano para significar uma idéia. Tem o mesmo significado geral em um golpe científico e é frequentemente usado para se referir a uma idéia abstrata. Um conceito pode ser excepcionalmente amplo ou muito específico. Por exemplo, plantas e animais são conceitos que ajudam os cientistas e todos os outros a distinguir objetos de maneira significativa no mundo natural. Mamífero é um termo conceitual que se refere a um tipo particular de animal. Um conceito pode ser baseado na experiência ou pode ser inteiramente imaginário; a música é um conceito baseado na experiência, enquanto um dragão é um conceito que existe apenas na mente.
Teorias
Uma teoria é um princípio científico bem estabelecido que é apoiado por evidências experimentais e observacionais convincentes. Uma teoria tem um forte poder explicativo que ajuda os cientistas a entender e descrever o universo e fazer previsões sobre eventos futuros. A teoria da seleção natural, desenvolvida por Charles Darwin no século 19, é um dos princípios organizadores centrais da biologia evolutiva. A teoria especial da relatividade de Einsteins revolucionou a física no início do século XX. Outras teorias bem conhecidas na ciência moderna incluem a teoria geológica da tectônica de placas e a teoria do germe da doença na medicina.
Paradigmas
Um paradigma é uma estrutura conceitual central de como você pode ver o mundo ao seu redor. Um paradigma pode ser tão difundido e amplamente aceito que passa quase despercebido, da mesma maneira que você geralmente não percebe o ar que respira. Por exemplo, os primeiros observadores do céu assumiram que os seres humanos estavam no centro do sistema solar, com outros planetas e o sol girando em torno da Terra. Esse paradigma acabou sendo derrubado por uma nova visão do sistema solar que colocou o sol no centro. O termo paradigma foi destacado pela publicação de 1962 do influente livro de Thomas Kuhn "The Structure of Scientific Revolutions". Kuhn argumentou que a ciência, diferentemente de outras disciplinas, progredia por amplas mudanças de paradigma, nas quais toda a comunidade científica passa a aceitar uma nova maneira de pensar sobre o mundo.
Hipóteses
Além de conceitos, teorias e paradigmas, os cientistas também geram idéias conhecidas como hipóteses. Uma hipótese é uma ideia testável; está sujeito a observação experimental para ajudar a determinar sua validade. O famoso experimento de pipa de Benjamin Franklins foi um teste de sua hipótese de que o raio é uma forma de descarga elétrica. Uma idéia hipotética repetidamente testada e considerada confiável pode eventualmente se estabelecer como uma teoria científica.