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Les scientifiques travaillent dans un cadre élaboré d’idées sujettes à des tests, à des évaluations et à des améliorations. Certaines idées sont écartées lorsque les preuves montrent qu’elles sont insoutenables, alors que d’autres sont soutenues et largement acceptées. Les scientifiques se réfèrent à différents types d'idées avec des termes différents, y compris des concepts, des théories et des paradigmes, pour distinguer le rôle qu'elles ont dans le processus scientifique.
Concepts
Le terme concept est un terme largement utilisé dans l’anglais de tous les jours pour désigner une idée. Il a la même signification générale dans un con scientifique et est souvent utilisé pour faire référence à une idée abstraite. Un concept peut être exceptionnellement large ou très spécifique. Par exemple, les plantes et les animaux sont des concepts qui aident les scientifiques, et tous les autres, à distinguer les objets de manière significative dans le monde naturel. Mammifère est un terme conceptuel qui fait référence à un type d'animal particulier. Un concept peut être basé sur l'expérience ou peut être entièrement imaginaire; la musique est un concept basé sur l'expérience, alors qu'un dragon est un concept qui n'existe que dans l'esprit.
Les théories
Une théorie est un principe scientifique bien établi qui repose sur des preuves expérimentales et observationnelles convaincantes. Une théorie a un fort pouvoir explicatif qui aide les scientifiques à comprendre et à décrire l’univers et à faire des prédictions sur les événements futurs. La théorie de la sélection naturelle, avancée par Charles Darwin au 19ème siècle, est l’un des principes centraux de la biologie de l’évolution. La théorie de la relativité restreinte des Einstein a révolutionné la physique au début du XXe siècle. Parmi les autres théories bien connues de la science moderne figurent la théorie géologique de la tectonique des plaques et la théorie du germe de la maladie en médecine.
Paradigmes
Un paradigme est un cadre conceptuel central permettant de voir le monde qui vous entoure. Un paradigme peut être si omniprésent et largement accepté qu'il soit presque inaperçu, de la même manière que vous ne remarquez pas l'air que vous respirez. Par exemple, les premiers observateurs des cieux ont supposé que les êtres humains étaient au centre du système solaire, alors que les autres planètes et le soleil tournaient autour de la Terre. Ce paradigme a finalement été renversé par une nouvelle vision du système solaire qui a placé le soleil au centre. Le terme paradigme a été mis en évidence par la publication en 1962 de l'ouvrage influent de Thomas Kuhn intitulé "La structure des révolutions scientifiques". Kuhn a fait valoir que la science, contrairement aux autres disciplines, progressait par de vastes changements de paradigme dans lesquels toute la communauté scientifique en venait à accepter une nouvelle façon de penser le monde.
Hypothèses
Outre les concepts, les théories et les paradigmes, les scientifiques génèrent également des idées appelées hypothèses. Une hypothèse est une idée testable; il est soumis à une observation expérimentale pour aider à déterminer sa validité. La célèbre expérience de cerf-volant de Benjamin Franklins était un test de son hypothèse selon laquelle la foudre est une forme de décharge électrique. Une idée hypothétique qui est testée à plusieurs reprises et jugée fiable peut éventuellement devenir une théorie scientifique.