กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ : เคมี

ใครๆก็รู้ว่าน้ำสับปะรดอร่อยกว่าน้ำส้ม เธอคนเดียวที่คิดอย่างนั้นหน่ะสิ ฉันไม่เห็นด้วย! เธอหน่ะผิดตลอดแหละ! ผิด แล้ว เธอ! ไม่! ฉันถูก! น้ำส้มอร่อยกว่า! ไม่นะ! หยุดทะเลาะกันได้แล้ว! เพราะเราวัดไม่ได้หรอกว่าอะไร จะอร่อยกว่ากัน เราไม่สามารถวัดความคิดเห็น ของใครได้ แต่ฉันไม่ชอบรสเปรี้ยว แล้วน้ำส้มก็เปรี้ยวกว่าน้ำสับปะรด 'เสมอ' ในการตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์ เราจะเริ่มด้วยสิ่งที่เจนนี่เพิ่ง ทำไปเมื่อกี๊ เดา หรือสร้างข้อสันนิษฐานขึ้นมา สิ่งนี้เรียกว่าการสร้างสมมติฐาน ในการตัดสินว่าสมมติฐานนั้นจริงหรือไม่ เราจะทำการทดลอง รสเปรี้ยวสามารถวัดได้ด้วยวิทยาศาสตร์ โดยมีหน่วยเป็นค่า pH (พีเอช) ยิ่งเปรี้ยวหรือเป็นกรดมากเท่าไหร่ก็ยิ่ง มีค่า pH ต่ำเท่านั้น เราสามารถวัดค่า pH ได้ด้วยอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ที่เราจุ่มไปในนำ้ส้ม มาดูกันเถอะ ค่า pH ของน้ำสับปะรดคือ 4.0 ส่วนของน้ำส้มคือ 3.5 เห็นมั้ยไมเคิล! น้ำส้มเปรี้ยวกว่า! แต่ถ้าแค่น้ำส้มแก้วนี้เท่านั้นล่ะ ที่เปรี้ยวกว่า? มันมีน้ำส้มตั้งหลายชนิด ไมเคิลพูดถูก เราต้องวัดค่า pH มากกว่านี้ เพื่อพิสูจน์ว่าสมมติฐานของเจนนี่ เป็นจริงหรือไม่ เจนนี่เจอน้ำส้มกว่าสิบชนิด และก็เจอนำ้สัปรดจำนวนเท่ากัน จากร้านค้าด้วย สับปะรด 3.4 ส้ม 3.7 เห็นมั้ย! สับปะรดเปรี้ยวกว่า! ตอนที่เจนนี่กับไมเคิลจดผลลัพท์ที่ได้ พวกเขาเห็นว่าน้ำผลไม้แต่ละชนิด มีค่าแตกต่างกันมาก โอ้ยฉันไม่เข้าใจเลย อันไหนเปรี้ยวกว่าล่ะ? ในการทดลองทางวิทยาศาสตร์ การสำรวจเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ เราต้องวิเคราะห์ผลสำรวจด้วย ผลลัพท์แรกทำให้เรารู้ว่าน้ำสับปะรดชนิด นี้ เปรี้ยวกว่าน้ำส้มชนิดนั้น ซึ่งหมายความว่าเราสามารถพิสูจน์ว่า สมมติฐานของเจนนี่ ที่บอกว่าน้ำส้มเปรี้ยวกว่าน้ำสับปะรด เสมอนั้น ไม่เป็นความจริง ฉันหมายความว่า น้ำส้มทั่วๆไป เปรี้ยวกว่า แบบ ส่วนใหญ่หน่ะ แบบ... อะไรนะ เธอจะมาเปลี่ยนสมมติฐานตอนนี้ หน่ะหรอ? เวลาที่สมมติฐานถูกยกเลิกโดยการสำรวจ ทางวิทยาศาสตร์ เราสามารถสร้างสมมติฐานใหม่ได้ น้ำส้มนั้นเปรี้ยวกว่าน้ำสับปะรดโดยเฉลี่ย หรือเปล่า? นี่คือสิ่งที่เราต้องทำในการทดสอบ สมมติฐานใหม่ เราจะบวกค่า pH ที่วัดได้ แล้วหารด้วยจำนวนครั้งที่เราวัด ในกรณีนี้คือสิบ การวิเคราะห์การสำรวจนี้ แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าน้ำส้มที่เจนนี่ และไมเคิลซื้อมานั้น เปรี้ยวกว่าน้ำสับปะรดโดยเฉลี่ย ทำให้สมมติฐานใหม่เป็นจริง! วิธีการที่เจนนี่และไมเคิลใช้ในการหา ข้อสรุปนี้ เรียกว่า วิธีการทางวิทยาศาสตร์ (scientific method) เราจะอธิบายขั้นตอนของวิธีการทาง วิทยาศาสตร์ดังนี้ ระบุปัญหา อะไรคือสิ่งที่เราอยากรู้ สร้างสมมติฐาน คิดว่า สิ่งต่างๆเกี่ยวข้องกันยังไง ทำการทดลองหรือการสำรวจ เพื่อพิสูจน์ว่าสมมติฐานเป็นจริงหรือไม่ ค่อยๆรวบรวมข้อมูล โดยตรวจสอบเสมอ วิเคราะห์ข้อมูล เพื่อหาข้อสรุป ข้อสรุปนั้นตรงกับสมมติฐานหรือไม่ ถ้าตรงก็แปลว่าสมมติฐานเป็นความจริง โดย ถูกพิสูจน์แล้ว ซึ่งหมายความว่าเราได้ความรู้ใหม่ แต่ถ้าสมมติฐานถูกยกเลิก แปลว่าการตรวจสอบยังไม่ดีพอ หรือแปลว่าสมมติฐานไม่เป็นความจริง เราต้องทำการสำรวจใหม่ หรือสร้างสมมติฐานใหม่ขึ้นมา จริงๆแล้ว ฉันชอบน้ำแอปเปิ้ลมากกว่านะ ไม่! น้ำแครนเบอร์รี่อร่อยกว่า! คุณอย่าเอาจริงเอาจังขนาดนั้นเลย!