人工衛星における実験については「実験 (人工衛星)」をご覧ください。
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出典検索?: "実験" ? ニュース ・ 書籍 ・ スカラー ・ CiNii ・ J-STAGE ・ NDL ・ dlib.jp ・ ジャパンサーチ ・ TWL（2022年5月）

実験（じっけん、英語: experiment）とは、発見をする、仮説を検証する、あるいは既知の事実を実証するために行われる科学的な手順[1]。未知の効果または法則を発見するため、あるいは仮説を試したり仮説を作りだしたりするため、既知の法則を説明するために、制御された条件下で実行される操作、または手順[2]。
概要

板倉聖宣（科学史、教育学、理科教育史の専門家。1930年 - 2018年）は、実験について（抽象的ではあるが）次のように説明した。人間が対象に対して目的意識的に働きかける活動であり、対象の認識そのものを目的とした活動[3]。
実験という活動と実験ではない活動を分ける要素：「予想」と「目的意識」

また板倉聖宣は実験という活動と実験ではない活動の線引きについて次のように説明した。実験は必ずしも対象そのものに接触してこれに変化を加えるということだけを意味するものではない[4]。実験において「対象に働きかける」というのは、あらかじめ対象に対するある種の予想、本当にそうだろうかというような確認事項をもって、その対象を改めて見つめることによって、その予想の正否を確かめようとする認識活動である[4]。特別な予想も目的意識ももたないで対象を見る活動は実験ではない[4]。

そして板倉聖宣は観察と実験の関係（異なる部分と重なる部分）を次のように説明した。実験は観察（測定も含む）と共に科学の基本的な方法の一つである。

一般に観察と呼ばれているものすべてが実験である訳ではない。たとえば、「桜の花を観察しなさい」というような特別な予想も目的意識も持たずに対象を見るという働きは実験ではなく作業と呼ぶべきものである。「桜の花にはめしべが何本あるだろうか」というような具体的な予想や目的意識を持った観察は、これを実験とすることができる[4]。

また実験とは予想を持ってその予想を実物に当たって調べるという働きを総称しているのであって、望遠鏡で星を観察したり、植物を観察する活動も、歴史的事実や、社会での出来事などを知る活動も、それが予想と事実を照らし合わせようとするものである限り実験と呼ぶことができる[4]（この点で人間が直接操作できない事象も実験の対象になり得る。）。つまり、予想があって初めて実験が成立する（※）。（※）たとえばガリレオ・ガリレイが落体の実験を行ったのは、アルキメデスの本で浮力の見事な数量的な研究を知り、アリストテレスの落下理論に納得がいかなくなり、実際にそれを自分で確かめなければ気が済まなくなったのである[5]。

また板倉聖宣は「実践」と「実験」の関係（違う部分、重なる部分）について次のように説明した。一般に実践と呼ばれるものは実験と違って、特に対象の認識そのものを意図して行われるものではないが、この場合でも、ある種の先入観、予想を持って対象に働きかけるなら、それは実験と変わらない効果を生む[6]。
実験と仮説

板倉聖宣によると、かつては科学論や科学教育論では、しばしば「実験以前に予想（仮説）を持つことは、実験（観察）事実をゆがめて見てしまうから、実験以前に予想を持つべきではない」と言われたことがあった、という。しかし板倉聖宣によると、これは認識の成立過程について誤った考え方から来ている[7]のだという。対象を積極的に知ろうとする意欲がなければ、たとえ眼前である種の自然現象が行われようとそれは実験ではないし、その自然現象の事実は無視されて注目をよばないことになる。学校での生徒実験ではしばしばそのような現象が見られる[7]、と板倉聖宣は言う。

板倉聖宣によると、先入観は当事者に検証の必要性を感じさせない独断的に考えられているものであるが、偶然にその先入観と反するような事象に出会えば、その先入観が意識され、否定されることによって正しい認識が実現されうる。従って予想と先入観の境界は流動的である、という[8]。
実験と法則

板倉聖宣によると、もともと有限の事実から無限の事象に適用できる法則を一度に一義的に導き出すことは困難なことである。既に知られている事実がいかに多くとも、別の解釈の可能性がそこには残っている。そこで科学の進歩は「事実→理論」と進むものではなく、「仮説→実験（事実）→仮説→実験（事実）」の繰り返しの形でのみ進歩していく[9]、と板倉聖宣は説明した。

『従って最初に一連の事実を示して、その事実から一つの理論を引き出すというような帰納的方法では、いかに最初に示された事実が典型的なものであろうと、それをどう解釈するかは一義的には決まらない。従って、教科書や教師が「これらの実験（事実）から○○のことが分かる」というのは実験を盾としながらひどい押しつけを行っていることになり、子どもたちの心の中になんとなく納得のいかないものを残すのは当然である[10]』と板倉聖宣は指摘した。
対照実験詳細は「対照実験」および「ランダム化比較試験」を参照

@media screen{.mw-parser-output .fix-domain{border-bottom:dashed 1px}}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。[要出典]
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。[要出典]
物理実験「実験物理学」も参照

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。[要出典]
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。