実験
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実験（じっけん）とは、仮説をたてて考えたことや理論が実際に当てはまるかどうかを確認するために、さまざまな条件の下で試すこと。知識を得るための手法の一つ。ある実験が正しいかどうかを確かめることを追実験という。
工学においては、規範的実験と設計的実験とに分類できる。
- 規範的実験とは、理論と原理を検証し、知識を理解・定着させ、基本的な実験操作技能や厳密で着実な作業態度を育成することを目的にしている。
- 設計的実験とは、学生の実験設計能力や問題解決能力の育成を重視している。
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[編集] 対照実験
厳密な意味での実験では、比較のための対照実験（コントロール実験）が行われる。これは観察対象とする現象にある要因が影響するという仮説を実験で検証する際に、その要因だけを変え、それ以外の条件を同じにする実験をいう（対象 と対照 を間違えないように注意）。現象が起こらない対照を陰性対照、現象が起こることがすでにわかっている対照を陽性対照という。また、ある数値データが得られることがすでにわかっている条件に設定する実験を標準といい、これも対照実験の一種である。例えば吸光度から目的とする物質の濃度を求める場合など、得られた数値データから条件を逆算するには、条件と標準データとの関係をグラフ化した標準曲線（検量線）が用いられる。対照実験は、微妙な条件が実験ごとに異なる可能性があるため、可能であれば主実験と同時に行うことも多い（対照群とか対照区とか呼ばれる）。また直接的な対照が置かれない実験でも、例えば同種の実験を従来多数行っていればそれらの結果と比較するのが普通であり、このような従来の実験結果を背景（バックグラウンド）データという。対照実験が不可能な場合（例えば生命に係るような医学的処置、あるいは条件の設定が困難な自然現象や社会現象を調べる場合）もあるが、この場合にも対照の代わりに比較できるようなデータを得る工夫が必要である。
[編集] 実験計画
物理学や化学の実験では条件を一定に設定して実験するのが普通だが、生物学などでは（対象によるが）条件設定がより困難であり、社会科学などではさらに困難となる。従って実験の計画に当たっては、物理学や化学などでは条件を設定して再現性を確認することに主眼が置かれ、医学や社会科学などでは統計学的方法によってバラツキを減らすことに主眼が置かれる。効率のよい実験を行うための応用統計学的方法として実験計画法があり、これは生物学、医学、社会科学、工学などに利用されている。
[編集] 物理実験
理論的予想を検証するため、新しい物理法則を見つけ出すため、或いは既存の実験の精度を高め再現性を確認するために行われる実験。なお、学生実験は大規模で形式的な追実験の一種である。 →実験物理学
[編集] 化学実験
化学の分野における実験とは、主として新規物質の合成、新しい化学反応の探索、化学構造や物性の解析、などを目的とする。化学実験のステレオタイプであるような、白衣姿で試薬とフラスコを駆使する、という実験は合成を行うときのみであり、近年ではコンピューター制御の大型測定装置による機器分析も分野を問わず頻繁に行われる。また、理論化学や計算化学などの分野では全く実験をせずに、計算のみで化学的な性質の議論が行われる。
[編集] 仮想実験
実際に実験ができないものについて（または実際の実験結果と比較するために）、架空で実験をしてみるというもの。
[編集] 哲学的背景
物理学ひいては科学全体の営みの中で、実験という行為は非常に重要な意味を持っており、そのため哲学においてもしばしばその意味や役割が議論される。そういった議論は哲学の中の、科学哲学（科学の意味や正当性について議論する哲学の一分科）において行われる。例えば科学哲学の世界の有名な主張であるポパーの反証主義は、実験に最重要の位置づけを与えており、「反証可能性」（実験によって否定される可能性）を持たない理論は科学理論とは言えない、と主張する。この反証可能性の概念は科学者の間では有名なものであり、疑似科学を批判するさいに今でも良く引き合いに出される。その他、実験という行為の意味付けや、その理論的バックボーンについてなどの様々な議論も、もっぱら科学哲学を中心に行われている。
