Vetenskapliga experiment följer en princip som kallas "vetenskaplig metod" som säkerställer att exakta tester utförs, tillförlitliga resultat samlas och rimliga slutsatser dras. Varje vetenskapligt experiment bör följa de grundläggande principerna för korrekt utredning så att resultaten som presenteras i slutet ses som trovärdiga.

Observation och hypotes

Att observera en ny fysisk process eller ett fenomen är en sällsynt händelse , men det finns områden av vetenskap som inte är helt förstådda. Vetenskapsmannen måste lägga sina observationer i ord för att utveckla en meningsfull hypotes. Hypotesen måste förklara fenomenet med hjälp av en mekanism eller ett matematiskt förhållande, som beskrivits av professor i fysik Frank LH Wolfs vid University of Rochester.

Förutsägelse och modellering

Det räcker inte att gissa varför något händer. En forskare måste bevisa att hans teori är korrekt. Förutsägelser görs för att testa observationerna under olika omständigheter. Syftet är att upptäcka mer om fenomenet och att bevisa att det existerar. Ett sätt att förbättra den vetenskapliga metoden är att skapa en "modell". Modeller kan användas för att tillhandahålla analogier för svåra, observerbara begrepp.

Test och felberäkning

Att testa nya teorier är avgörande. Varje experiment måste planeras för att minska antalet variabler. Det är aldrig tillräckligt att säga att ett experiment genomfördes och upprätthåller teorin men att metoden eller resultaten inte är tillgängliga. Varje experiment innehåller ett litet felområde. Om teorin ska bevisas med matematik tillämpas avvikelser om medelvärdet på resultatet av varje beräkning.

Resultatsamling och presentation

Forskare måste registrera sina resultat. Ofta kan den ursprungliga teorin omskrivas efter experiment för att illustrera nya fenomen. Om de utförda experimenten inte stöder någon teori, måste de avvisas. Varje resultat måste dubbelkontrolleras och de som tydligt inte passar mönstret analyseras vidare. När resultaten är samlade kan de presenteras som en tabell, diagram, diagram eller datorgrafik. Varje representation måste stödja den ursprungliga teorin.

Slutsatser

När resultaten finns och presenterats på meningsfulla sätt kan slutsatser dras. En slutsats innebär att tolka resultaten, erkänna några mönster som presenterar och beskriver vad dessa mönster och tolkningar innebär i verkligheten. Varje modellering eller förutsägelse måste omvandlas till en meningsfull, motiverad slutsats. Slutsatserna från enkla experiment kan utvecklas till förutsägelser av hela beteenden och ytterligare idéer om testning.

Lagstiftning

Ett av de viktigaste målen för vetenskap är att upptäcka och bevisa nya lagar som förklarar hur saker fungerar. När två eller tre modeller formuleras baserat på initiala observationer, och teorin testas framgångsrikt kan de olika modellerna dras samman. Ett exempel på en enda koncept lag är Thermodynamikens första lag. Ett exempel på en sammanslagen uppsättning teorier är "grand unified theory", en beskrivning av universum som knyter samman allt vi redan vet.