Vsebina
Znanstveniki delujejo v zapletenem okviru idej, ki so predmet testiranja, ocenjevanja in izpopolnjevanja. Nekatere ideje se zavržejo, ko dokazi dokažejo, da so nerešljive, druge pa so podprte in dobijo široko sprejemljivost. Znanstveniki navajajo različne vrste idej z različnimi izrazi - vključno s koncepti, teorijami in paradigmami - za razlikovanje vloge idej v znanstvenem procesu.
Koncepti
Koncept je izraz, ki se v vsakdanjem angleškem jeziku pogosto uporablja za pomen ideje. V znanstvenem smislu ima enak splošni pomen in se pogosto uporablja za sklicevanje na abstraktno idejo. Koncept je lahko izjemno širok ali zelo specifičen. Na primer, rastline in živali so tako pojma, ki pomagata znanstvenikom in vsem drugim, da v naravnem svetu smiselno ločijo predmete. Sesalnik je pojmovni izraz, ki se nanaša na določeno vrsto živali. Koncept lahko temelji na izkušnjah ali je v celoti namišljen; glasba je koncept, ki temelji na izkušnjah, zmaj pa je koncept, ki obstaja samo v mislih.
Teorije
Teorija je dobro uveljavljeno znanstveno načelo, ki ga podpirajo prepričljivi eksperimentalni in opazovalni dokazi. Teorija ima močno razlagalno moč, ki znanstvenikom pomaga razumeti in opisati vesolje ter predvidevati prihodnje dogodke. Teorija naravne selekcije, ki jo je v 19. stoletju izpopolnil Charles Darwin, je eno izmed osrednjih organizacijskih načel evolucijske biologije. Einsteinova posebna teorija relativnosti je v zgodnjem 20. stoletju spremenila fiziko. Druge znane teorije sodobne znanosti vključujejo geološko teorijo tektonike plošč in teorijo zarodnih bolezni v medicini.
Paradigme
Paradigma je osrednji konceptualni okvir za to, kako si lahko ogledate svet okoli sebe. Paradigma je lahko tako razširjena in na splošno sprejeta, da je skoraj neopažena, tako kot običajno ne opazite zraka, ki ga dihate. Na primer, zgodnji opazovalci nebes so domnevali, da so človeška bitja v središču osončja, drugi planeti in sonce pa se vrtijo okoli Zemlje. To paradigmo je na koncu prevrnil nov pogled na sončni sistem, ki je sonce postavil v središče. Izraz paradigma je bil pomemben z objavo vplivne knjige Thomasa Kuhnsa "Struktura znanstvenih revolucij" iz leta 1962. Kuhn je trdil, da je znanost, za razliko od drugih strok, napredovala s širokimi premiki paradigme, v katerih celotna znanstvena skupnost sprejema nov način razmišljanja o svetu.
Hipoteze
Poleg konceptov, teorij in paradigem znanstveniki ustvarjajo tudi ideje, znane kot hipoteze. Hipoteza je preizkusna ideja; predmet eksperimentalnih opazovanj bo pomagal ugotoviti njegovo veljavnost. Znani eksperiment letenja zmajev z Benjaminom Franklinom je bil preizkus njegove hipoteze, da je strela oblika električnega praznjenja. Hipotetična ideja, ki se večkrat preizkuša in se zdi zanesljiva, se lahko sčasoma uveljavi kot znanstvena teorija.