Научен метод

Очи носени
обърнати лещи

Философия на науката
Икона философия на науката.svg
Основи
Метод
Заключения
  • Теория
  • Закон
  • Наука
Науката далеч не е идеалният инструмент на знанието. Това е просто най-доброто, което имаме.
- Карл Сейгън , Светът, обитаван от демони : Науката като свещ в тъмнината

The научна метод е епистемологичен система за извличане и разработване знания . Някои хора го смятат за най-добрия метод за правене на полезни и практически допълнения към човек знания за физическия свят и това доведе до технологични скокове, направени при неговото разпространение в целия Западният свят .


Галилео Галилей (1564-1642) и Франсис Бейкън (1561-1626) фигурира сред първите европейски учени, които използват научния метод такъв, какъвто го познаваме, като го приоритизира пред древния Гръцки традиция за генериране на знания, традиция, която дава приоритет рационален обмислено емпиризъм . Преди това мислителите в „Ислямски златен век“ (7-12 век) широко използва научната методология. През 1021 г., например, Ибн ал-Хайтам , работещ в Африка, подчерта примата на експериментиране в неговияКнига по оптика. Арабски науката също генерира система от партньорска проверка . Научният метод не винаги е бил приет по време на своя период на развитие и работата на унгарския лекар Игнац Семелвайс (1818-1865) относно процедурите за дезинфекция дава показателен пример за това какво се случва, когато всезнаещите игнорират метода или заключенията, до които се стига при използването му.

В основата на съвременния метод на научната практика е идеята, че стойността на a хипотеза , теория , или концепцията се определя най-добре от способността му да прави подправен прогнози че човек може да тества срещу емпирична реалност . Това означава, че свръхестествено субекти или концепции, които са безсмислени или логично противоречиви не може да бъде включен внаучнахипотеза (не на последно място поради трудността да се постави проба от божество в епруветка). Следователно, при извършване на разследвания учените заемат позиция от методологически натурализъм .


Хората, включително учените, са безпогрешни и ирационални маймуни по природа. Съответно научният метод помага на тези силно несъвършени същества да ги изгладят пристрастия , постигат разумна степен на обективност , и развиват надеждни и понякога полезни резултати.

Съдържание

Как да се занимавам с наука

Креационисти вероятно няма да излезе с точки.
Ааа, няма нищо по-вълнуващо от науката. Получавате цялото удоволствие да седите спокойно, да сте тихи, да записвате цифри, да обръщате внимание ... Науката има всичко.
—Принципален скинър,Кометата на Барт

Научният метод не е прост, линеен процес, но е обвит в сложността на изследванията в реалния свят и практическите възможности на това, което е възможно. Идеята за тестване на хипотеза и усъвършенстване на знанията въз основа на наблюдението е постоянна тема на науката.

Въпреки липсата на проста линейност в реалност , методът често е кодифициран на етапи, които улесняват разбирането. По същество следните пет стъпки съставляват научния метод:



  1. Наблюдавайте - Погледнете света и намерете резултат, който изглежда любопитен. Като Исак Азимов казано: „Най-вълнуващата фраза, която може да се чуе в науката, тази, която предвещава нови открития, не е Еврика! (Намерих го!), А по-скоро „Хм ... това е смешно ...“
  2. Хипотеза - Измислете възможно обяснение.
  3. Предскажете - Най-важната част от хипотезата или теорията е способността й да прави прогнози, които тепърва трябва да се спазват. Хипотеза, която не прави нови прогнози, е научно безполезна. Прогнозите трябва да бъдат фалшифицирани (теоретично новите доказателства могат да покажат, че прогнозата е невярна) и конкретни (това, което се предсказва, не трябва да бъде отворено за интерпретация след началото на експеримента, или иначе единственото нещо, което тествате, е способността ви да преосмисляте неправилната си грешка теория).
  4. Тестови прогнози (във физическите науки това се нарича Експериментирайте ) - Сравнете прогнозите с нови емпирични доказателства (обикновено експериментални доказателства, често подкрепени от математика ). Тази стъпка е причината, поради която дадена хипотеза или теория трябва да бъде фалшифицирана - ако няма какво да се фалшифицира, тогава експериментът е безсмислен, защото гарантирано не ви казва нищо ново. Информацията от експеримента може да опровергае първоначалната хипотеза, която може да бъде прецизирана в по-добра.
  5. Играйте - гарантирайте, че резултатът е истинско отражение на реалността, като го проверите с другите.

Тестването на хипотези позволява корекция на грешки и разработване на по-добри модели. Един от забележителните примери е развитието на атомната теория - теорията, която описва какво атоми 'изглежда като.' От неделимия модел на Далтън, до модела на „сливовия пудинг“ на Томсън, до малкия модел на ядрото на Ръдърфорд и след това до модела на Бор и модерния квантова физика , атомът се развива на стъпки, защото всеки модел прави прогнозни твърдения, които могат да бъдат тествани. По този начин теорията се усъвършенства с течение на времето и с увеличаване на наблюденията в подкрепа на това. Това доказателство подкрепя хипотеза предполага, че хипотезата е по-силна (ипо-вероятнода е валидна), отколкото преди теста. От друга страна, доказателствата срещу хипотеза я правят невалидна, като по този начин я фалшифицират. Това е индуктивен метод, въпреки че резултатите от него могат да бъдат използвани дедуктивно както добре.


Всички, освен първите две стъпки, са пропуснати от процеса в псевдонауки като интелигентен дизайн (където стъпка 3 би била невъзможна) и най-граничната-свръхестествена алтернатива лекарства като хомеопатия . Псевдонауките наистина наблюдават света и измислят обяснения, но често не са в състояние или не желаят да продължат да ги тестват по-задълбочено. Прецизирането на хипотезите също е нежелателно при псевдонауката, тъй като това може да доведе до изоставяне на централното догма от вяра - представете си къде би била съвременната технология, ако учените от 20-ти век откажат да модифицират структурата на атома с появата на нови наблюдения? Тъй като обаче наблюденията и обясненията все още формират част от псевдонауката и могат да бъдат формулирани в научен стил , може да изглежда, че псевдонауките имат научен авторитет.

Приложение в различни дисциплини

На практика различните академични дисциплини прилагат научния метод по начина, който на пръв поглед може да изглежда по различен начин, но по същество всички използват силни изводи, основани на фалшифицирани хипотези. Например в полета като астрофизика , еволюция , и геология експериментите могат да бъдат трудни или невъзможни поради мащаба на пространството и времето. Не можем да организираме контролиран експеримент, включващ стотици светлинни години, милиони години или копия на стотици Земи. Вместо това обаче можем да използваме математически модели на планетарното поведение, за да разберем орбиталните модели, сравнителен анализ на характеристиките на изкопаемите и съществуващите организми за изграждане на еволюционни дървета и проби от сондажи за интерпретиране на подземната геология.


Роля на наблюдение и прозрение

Наблюдението и прозрението са ключова част от научното изследване. Например в историята на биология , голяма част от ранната работа включваше подробно събиране, описание и класификация на организмите. Обширната ранна работа, документирана в музейни колекции и стари томове, заедно с личния опит като изследователски биолог на HMS Beagle, послужиха като фураж за Чарлз Дарвин концепцията за еволюция чрез естествен подбор. по същия начин Алберт Айнщайн 'с теория на относителността се основаваше на солидно разбиране за нютоновата физика, заедно с лични наблюдения на относителното движение, докато гледаше през прозореца на влака. Наблюдението и прозрението са основата за генериране на хипотези и теории, а пълният научен метод е необходим, за да могат хипотезите и теориите да издържат на изпитанието на времето.

Скептицизъм

Научна скептицизъм е жизненоважен елемент в научния процес, гарантиращ, че никоя нова хипотеза не се счита за теория (ограничена Т), докато не бъдат предоставени достатъчно доказателства и други учени са имали шанса да я развенчаят. Дори тогава цялата наука винаги се смята за „добър работещ модел“ и за „най-доброто разбиране, което имаме в момента“.Недейнаучната идея някога се смята за „последната дума“, нито за Слово Божие . Винаги се приема, че някой, някъде е навън, за да опровергае настоящата теория.

Не трябва да казвате, че това не може да бъде или че противоречи на природата. Вие не знаете какво е Природата или какво тя може да направи; и никой не знае; нито сър Родерик Мърчисън, нито професор Оуен, нито професор Седжуик, нито професор Хъксли, нито господин Дарвин, нито професор Фарадей, нито господин Гроув, нито някой друг от великите мъже, които добрите момчета [и момичета] са научени да уважават . Те са много мъдри мъже; и трябва да слушате с уважение всичко, което те казват: но дори и да казват, което съм сигурен, че никога не биха казали: „Това не може да съществува. Това противоречи на природата, „трябва да почакате малко и да видите; защото може би дори те могат да грешат.
- Сър Чарлз Кингсли

Обективност и пристрастност

Научният метод ни помага да преследваме идеала за научна обективност , предпазващ от пристрастие това може да доведе до неверни заключения. Пристрастието, в смисъл на наклонности или предубеждения, е част от това да бъдеш човек и има роля в научното изследване, доколкото насочва какви въпроси да задаваш и как да ги задаваш. В същото време пристрастието води до отстояване на конкретно заключение априори, независимо от доказателства, убеждения, а не непременно реалност. Научният метод изрично се стреми да премахне пристрастията чрез строго тестване на хипотези и възпроизвеждане на резултатите. Пристрастията могат да влязат по много различни начини, включително първоначалното кадриране на запитване, изследваната времева скала и вродените свойства на изследваната система. Например, фармацевтично съединение може да бъде одобрено като безопасно, тъй като изглежда безопасно и ефективно в краткосрочни проучвания, докато по-късно може да бъде показано, че е неефективно или опасно при дългосрочни проучвания. По същество научният метод служи като инструмент за контрол на пристрастията.

Философски перспективи

The философия на науката датира от гърците, но започва да приема съвременния си вид през научна революция . В този момент се появиха две конкурентни мисловни школи: рационалистичната традиция, свързана с Рене Декарт и емпиричната традиция на Франсис Бейкън. През 18 век, Дейвид Хъм философски подкопава научния метод с проблема си за индукция и деконструкцията на причинно-следствената връзка.


Синтез на рационализъм и емпиризъм възниква през 18 век с работата на Имануел Кант и продължи през 19 век сред прагматични философи като Чарлз Сандърс Пърс. През 20 век, логически позитивисти се опита да премахне досадното метафизика и редица други клонове на философията изобщо. Предприятието се провали, когато беше забелязано, че принципът на проверка, върху който е изграден логическият позитивизъм самоопровержение . Карл Попър (1902-1994) заменя проверяемостта с подправяемост, т.е. за да бъде една идея изцяло „научна“, трябва да е възможно да се създаде експеримент (дори мисловен експеримент ), което може да го направи фалшив. Попър е планирал фалшификация и като решение на демаркационен проблем и като решение за проблема с индукцията на Хюм. Томас Кун взе още исторически подход към мисленето за науката, целящ да получи по-добра представа за това как науката се практикува в действителност. Той описа динамиката на научните промени, измисляйки термините научна революция и промяна на парадигмата за да опише това, което той вижда като начин, по който фундаментално консервативен набор от идеи може да бъде отменен и да се превърне в нов, различен набор от консервативни идеи. Кун отхвърли идеята, че съществува самоединнаучен метод. Това повлия на практикуващите какво ще стане социология на науката както и други философи, като напр Имре Лакатос . Лакатос замисля науката като разделена на множество парадигми, които той нарича „изследователски програми“, като всяка използва собствена методология и предположения. (Резюме: Хората остават хора и естествено не мислят по научен начин, а трябва да го научат и лесно да отстъпят.)

Други школи на „научна критика“ гледат на науката критично от икономически перспектива или се съсредоточете върху дискурс , но това са повече академичен и по-малко практически критики.

Неволно късо съединение на научния метод

За да търсите „данни“, трябва да имате модел или „структура“ на това как работи светът. Проблемът, както посочи Джеймс Бърк в епизода „Светове без край“ наДен Вселената се променитази структура може да управлява всяка част от вашето изследване, дори това, което приемате като надеждни данни.

Тази възможност на структурата да управлява данните, а не на данните, управляващи структурата, е била забита антропологичен кръгове през 1956 г. с ухапващо Хорас Майнер сатиричен „Ритуал за тяло сред Nacirema“. Често се споменава като сатиричен поглед към американски култура , това беше и поглед към антропологичната работа от онова време и „Поглед към тези бедни примитиви, които вярват в магия че ние сме толкова по-мъдри от „отношение, толкова често срещано в професионалните издания от онова време. Майнер показа това с този моделвсякаквикултурата (дори тази от тогавашните модерни Съединени щати от 50-те години) може да бъде отхвърлена като куп магически диваци .

В „Светове без край“ Бърк посочва една от причините Piltdown измама продължи толкова дълго, колкото беше, ако се вписваше в преобладаващата тогава структура за намиране на човекоподобен череп с маймуноподобно лице. Всъщност през 1913 г. Дейвид Уотърстън от Лондонския кралски колеж заяви в Природата че находката и маймуна мандибула и човешки череп и Френски палеонтологът Марцелин Буле казва същото през 1915 г. През 1923 г. Франц Вайденрайх заявява след внимателен преглед, че находката от Пилтдаун е съвременен човешки череп и орангутанова челюст с извадени зъби, но тъй като Пилтаун се вписва толкова добре в структурата, други учени оставят модела да кара тяхното мислене, а не самите доказателства.

Допълнителни кредитни точки, посочени в Бог не играе на зарове - Опасността от безспорното вярване че трябва да имате поредица от постулати, за да започнете дори да формулирате каквото и да било, но че ако се придържате към постулатите, сякаш те са факт, тогава той може и ще заслепи, ако признае, че използваната система може да е погрешна.


Сроден проблем е, че повече информация прави човек по-уверен в теорията, която са формулирали, но това го правинекорелирайте колко точно е то.

Измама на научния метод

Псевдоучените откриха очевиден начин за „измама“ на научния метод. Това става по следния начин:

  1. Изберете лично убеждение, че вече „знаете“, че е вярно, но за което искате „ доказателство '.
  2. Извършете някои свързани наблюдения или експерименти и отбележете резултатите.
  3. Генерирайте хипотеза, че рогове за обувки каза резултатите във вашето лично убеждение.
  4. Невярно твърдете, че вашето лично убеждение предсказва конкретните резултати и че наблюденията / експериментът потвърждават вашите подозрения.

Това е откровено извращение на научния метод, но за някой, който не е запознат с науката, заблудите или психологията, може да изглежда достатъчно подобно, за да бъде прието като легитимно.

Този начин на измама е използван от привържениците на интелигентния дизайн. Имайте предвид, че това не се ограничава до псевдоучени като тези, които се опитват да предоставят легитимност на интелигентния дизайн, но е грешка, често допускана дори от „правилните“ учени, ако те се фокусират твърде много върху намирането на доказателства, които подкрепят тяхната хипотеза (тяхното „убеждение“ ), вместо да се съсредоточи върху опита да намери доказателства, които биха го опровергали, или върху опита да намери доказателства, които да опровергаят конкуриращите се хипотези.

Наука срещу вяра

Вижте основната статия по тази тема: ПОД НАЕМ

Наука и вяра са два изключително различни метода за опознаване на света. Само един от тяхвсъщност работи, въпреки това.

Наука срещу вяра.png