เนื้อหา
นักวิทยาศาสตร์ทำงานภายในกรอบความคิดที่ซับซ้อนซึ่งอาจมีการทดสอบการประเมินและการปรับแต่ง ความคิดบางอย่างจะถูกยกเลิกเมื่อหลักฐานแสดงให้เห็นว่าพวกเขาไม่สามารถป้องกันได้ในขณะที่คนอื่นได้รับการสนับสนุนและได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง นักวิทยาศาสตร์อ้างถึงความคิดประเภทต่างๆที่มีเงื่อนไขแตกต่างกัน - รวมถึงแนวคิดทฤษฎีและกระบวนทัศน์ - เพื่อแยกแยะบทบาทความคิดที่มีในกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
แนวคิด
แนวคิดเป็นคำที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในภาษาอังกฤษทุกวันเพื่อหมายถึงความคิด มันมีความหมายทั่วไปเหมือนกันในการต่อต้านทางวิทยาศาสตร์และมักจะใช้เพื่ออ้างถึงความคิดที่เป็นนามธรรม แนวคิดอาจกว้างหรือเฉพาะเจาะจงมาก ตัวอย่างเช่นพืชและสัตว์เป็นทั้งแนวคิดที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์และคนอื่น ๆ แยกแยะวัตถุที่มีความหมายในโลกธรรมชาติ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเป็นคำที่ใช้เรียกความหมายของสัตว์ชนิดใดชนิดหนึ่ง แนวคิดอาจขึ้นอยู่กับประสบการณ์หรืออาจเป็นจินตนาการทั้งหมด ดนตรีเป็นแนวคิดที่อิงประสบการณ์ขณะที่มังกรเป็นแนวคิดที่มีอยู่ในใจเท่านั้น
ทฤษฎี
ทฤษฎีเป็นหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่ได้รับการยอมรับอย่างดีซึ่งได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานการทดลองและการสังเกตที่น่าเชื่อถือ ทฤษฎีมีพลังในการอธิบายที่แข็งแกร่งซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจและอธิบายจักรวาลและทำนายเกี่ยวกับเหตุการณ์ในอนาคต ทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติโดยชาร์ลส์ดาร์วินในศตวรรษที่ 19 เป็นหนึ่งในหลักการการจัดระเบียบกลางของชีววิทยาวิวัฒนาการ ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของ Einsteins ปฏิวัติฟิสิกส์ในต้นศตวรรษที่ 20 ทฤษฎีที่รู้จักกันดีอื่น ๆ ในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ได้แก่ ทฤษฎีธรณีวิทยาของแผ่นเปลือกโลกและทฤษฎีเชื้อโรคในยา
กระบวนทัศน์
กระบวนทัศน์เป็นกรอบแนวคิดกลางสำหรับวิธีที่คุณสามารถดูโลกรอบตัวคุณ กระบวนทัศน์สามารถแพร่หลายและได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเกือบจะไม่มีใครสังเกตเห็นวิธีที่คุณไม่สังเกตเห็นอากาศที่คุณหายใจ ยกตัวอย่างเช่นผู้สังเกตการณ์ชั้นฟ้าทั้งหลายสันนิษฐานว่ามนุษย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะโดยมีดาวเคราะห์ดวงอื่นและดวงอาทิตย์โคจรรอบโลก กระบวนทัศน์ดังกล่าวในที่สุดก็ถูกล้มล้างโดยมุมมองใหม่ของระบบสุริยจักรวาลที่วางดวงอาทิตย์ไว้ที่ใจกลาง กระบวนทัศน์ที่ถูกนำมาให้ความสำคัญโดยการตีพิมพ์ในหนังสือที่มีอิทธิพลของโทมัสคุห์น 2505 "โครงสร้างของการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์" คุห์นแย้งว่าวิทยาศาสตร์ซึ่งแตกต่างจากสาขาวิชาอื่น ๆ ดำเนินไปโดยการเปลี่ยนกระบวนทัศน์ในวงกว้างซึ่งชุมชนวิทยาศาสตร์ทั้งหมดมาเพื่อยอมรับวิธีคิดใหม่เกี่ยวกับโลก
สมมติฐาน
นอกจากแนวคิดทฤษฎีและกระบวนทัศน์แล้วนักวิทยาศาสตร์ยังสร้างความคิดที่รู้จักกันในชื่อสมมติฐาน สมมติฐานคือความคิดที่ทดสอบได้ มันอาจมีการสังเกตการทดลองเพื่อช่วยตรวจสอบความถูกต้องของมัน การทดลองว่าวบินที่โด่งดังเบนจามินแฟรงคลินเป็นการทดสอบสมมติฐานของเขาว่าฟ้าผ่าเป็นรูปแบบของการปล่อยไฟฟ้า แนวความคิดที่ถูกทดสอบซ้ำ ๆ และพบว่ามีความน่าเชื่อถือในที่สุดอาจกลายเป็นทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์