דוגמאות למודל מדעי
דוגמאות / / June 05, 2022
א מודל מדעי זוהי צורת ייצוג מופשטת ורעיונית של המציאות, שבה מתוארים התהליכים או הדינמיקה לפי מה שנקבע בתיאוריה מדעית ספציפית. זהו ייצוג גרפי או חזותי של קטע מציאות המוסבר על ידי תיאוריה מדעית, כדי להקל על הדמיה והבנתו.
בניית מודלים היא שלב חשוב בתהליך השגת ידע מדעי, ולשם כך ה מדענים פונים לדיסציפלינות כמו מתודולוגיה, הפילוסופיה של המדע או התיאוריה הכללית של מערכות. הרעיון הוא שמודל מדעי מלווה תיאוריה מדעית (עם זאת, אין לבלבל ביניהם) ו לשתף פעולה בתפיסת התהליכים והתוצאות הסופיות שהיישום של התיאוריה האמורה לתרחיש יזרוק מסוים. לאותה תיאוריה יכולים להיות מודלים שונים להסבר.
מודלים מדעיים בנויים מנתוני קלט (קֶלֶט) ותוצאה או פלט (תְפוּקָה), כפי שמתואר על ידי התיאוריה. עם זאת, כללי הפעולה בתוך המודל יהיו תלויים במידה רבה בתחום המדעי אליו משתייך המודל.
סוגי מודלים מדעיים
ניתן לסווג מודלים מדעיים כדלקמן:
- מודלים פיזיים. הם עותקים או ייצוגים תלת מימדיים ומוחשיים, שנעשו בקנה מידה (גדול או קטן יותר, תלוי) של אובייקט או חומר בעל עניין מדעי, כדי לאפשר להם תַצְפִּית והבנה מנקודות מבט שונות. לסוג זה של דגמים שייכים, למשל, אבות טיפוס ודגמים.
- מודלים גרפיים. הם ייצוגים גרפיים או חזותיים של מערכי נתונים, תוך שימוש בסמלים שונים, וקטורים, קווים או עיצובים כדי לאפשר הבנה טובה יותר של היחסים והמתאמים בין הנתונים. זה מה שאנחנו עושים, למשל, בעת עיצוב תרשימי עמודות או תרשימי עוגה כדי לבטא תוצאות סטטיסטיות.
- מודלים מתמטיים. הם ייצוגים מספריים או אלגבריים המאפשרים בניית נוסחאות וביטויים מתמטיים כדי לבטא את היחסים הקיימים בעולם האמיתי. הם יכולים להיות מודלים הסתברותיים, מודלים מספריים או מודלים דטרמיניסטיים, כגון יחס אי ודאות של הייזנברג, ה שיטת מונטה קרלו או הנוסחאות חוק הכבידה האוניברסלית של ניוטון.
- דגמים אנלוגיים או אנלוגיים. הם ייצוגים של תופעות בעלות עניין מדעי באמצעות אנלוגיות קונקרטיות (השוואות), כלומר, כלומר, באמצעות בנייה של מכשיר או חפץ שככל הנראה משחזרים את המצב ללמוד. דוגמה לכך היא דגמי הלוחות הטקטוניים המשמשים להוראת סייסמולוגיה, המורכבים מקיסונים חול דחוס מצויד במנועים המעוררים תנועה ומאפשרים "שחזור" הקפלים הטקטוניים וה אורוגנזה.
- מודלים רעיוניים. הם ייצוגים גרפיים של הרעיונות המדעיים המטופלים, המתבטאים באמצעות רמה גבוהה של הפשטה, מכיוון שהם מתמקדים בהיבטים מסוימים או בפרטים מסוימים של המציאות שיש לחקור. מערכת היחסים שלו עם האחרון היא, יתרה מכך, קונבנציונלית, מטפורית. דוגמה מושלמת לכך היא מודלים שונים של האטום שהוצעו על ידי תיאוריות אטומיות לאורך ההיסטוריה.
- ראה גם: התקדמות מדעית
דוגמאות למודלים מדעיים
כמה דוגמאות למודלים מדעיים הם:
- הדמיות מחשב מולקולריות. זהו דגם המורכב מסדרה של טכניקות לדגמן חומרים, או עבור כִּימִיָה, ביולוגיה, פיזיקה או מדעי חומר אחרים. לשם כך, תוכנות מחשב המסוגלות לשחזר את המראה והדינמיקה של אטומים וה מולקולות.
- הנוזל של לוטינגר. זהו מודל תיאורטי לתיאור ההתנהגות של אלקטרונים (או חלקיקים דומים אחרים) במוליך. חד מימדי (כמו ננו-צינוריות פחמן), והוא נוצר בגלל שהנוזל פרמי לא עובד באחד מֵמַד. מודל זה הוצע לראשונה בשנת 1950 והוא מורכב ממודל מתמטי מורכב.
- דגם DART. זהו דגם של הובלה קרינה בתלת מימד, ששמו תואם את ראשי התיבות באנגלית של העברת קרינה אנזוטרופית דיסקרטית (העברת קרינה אנזוטרופית דיסקרטית). זה מתבצע באמצעות א תוֹכנָה חינם לפעילויות מדעיות, פותח מאז 1992 ורשם פטנט ב-2003.
- מודל הגשם של היווצרות כוכבי לכת. זהו מודל מושגי המשמש את המדע הפלנטרי לתיאור השלב הראשון של התמיינות פלנטרית ויצירת גרעינים פלנטריים, לפיה כל גוף פלנטרי הוא מורכב מא תַעֲרוֹבֶת של ניקל וברזל, נתון טמפרטורות כל כך גבוהים עד שהם נמסים לאמולסיה בלתי ניתנת לערבב, מה שמאפשר לכוח הכבידה לגרום ל"גשם" של מתכת לתוך כדור הארץ, ובכך ליצור את הליבה שלו. בעזרת מודל זה (והתיאוריה הנלווית אליו) ניתן להסביר את היווצרותם של כל כוכבי הלכת הידועים.
- דגם הגבינה השוויצרית. זהו מודל רעיוני ואנלוגי בשימוש נרחב בניתוח סיכונים וניהול סיכונים, שהוצע על ידי ג'יימס טי. סיבה. ניסיונות להסביר את הסיבתיות של תאונות אוויר, ימיות או בריאות, באמצעות ה מטפורה של הגבינה השוויצרית, שהחורים הגדולים שלה נותרים ברמות שונות כאשר חותכים אותה לתוכם פרוסות. כמו כן, הגנות מפני אסון פועלות, כמו אותם מחסומים, כשלונות זורקים בכל פעם ששני חורים חופפים לרגע ומאפשרים מעבר של אובייקט דמיוני.
הפניות:
- "מודל מדעי" על ויקיפדיה.
- "מודלים מדעיים" לְחַנֵך.
- "מודלים מדעיים" ב- מילון אוסטרל בין תחומי.
- "על מודלים מדעיים" ב אימוני יב.
לעקוב עם:
- מדע יישומי
- ענפי מדע
- ידע מדעי