Metoda științifică este un sistem de categorii, valori, principii de reglementare, metode de justificare, mostre etc., care ghidează comunitatea științifică în activitățile sale [1] .
Metoda include modalități de studiere a fenomenelor , sistematizare , corectare a cunoștințelor noi și dobândite anterior. Inferențe și concluzii sunt făcute folosind regulile și principiile raționamentului bazat pe date empirice (observate și măsurate ) despre obiect [2] . Observatiile si experimentele stau la baza obtinerii datelor . Pentru a explica faptele observate , se propun ipoteze și se construiesc teorii , pe baza cărora, la rândul lor , se construiește un model al obiectului studiat.
O latură importantă a metodei științifice, parte integrantă a acesteia pentru orice știință, este cerința obiectivității , care exclude interpretarea subiectivă a rezultatelor. Orice afirmație nu trebuie luată pe baza credinței , chiar dacă vin de la oameni de știință reputați. Pentru a asigura verificarea independentă, observațiile sunt documentate și toate datele inițiale, metodele și rezultatele cercetării sunt puse la dispoziția altor oameni de știință. Acest lucru permite nu numai obținerea unei confirmări suplimentare prin reproducerea experimentelor, ci și evaluarea critică a gradului de adecvare ( validitate ) a experimentelor și a rezultatelor în raport cu teoria testată.
Baza filozofică a metodei științifice moderne este pozitivismul logic (neopozitivismul) și postpozitivismul . Ambele direcții consideră că observația (experimentul, experimentul) este criteriul adevărului, dar diferă în interpretări ale căror ipoteze pot fi considerate științifice.
Părți separate ale metodei științifice au fost folosite de filozofii Greciei antice . Ei au dezvoltat regulile logicii și principiile pentru conducerea unei dispute. În același timp, concluziile obținute ca urmare a raționamentului au avut prioritate față de practica observată.
Această paradigmă a fost schimbată de stoici, care au pus bazele metodei științifice: „evidentul” nu este automat adevărat, trebuie să cauți constant adevărul și să te îndoiești de „evident” [3] . În același timp, raționamentul teoretic nu este suficient pentru cunoaștere, ceva este considerat adevărat doar prin demonstrarea practică a existenței fenomenului [4] . Stoicii au fost cei care au atras atenția primii asupra importanței problemei criteriului adevărului și au subliniat neevidența criteriului adevărului ca observație: raționamentul teoretic trebuie confirmat prin practică, adevărul constă tocmai în corespondență. a gândirii și a realității [5] .
Acum acest proces în metodologia științifică se numește construcția modelelor de realitate [6] .
Un exemplu clar al problemei criteriului adevărului este afirmația că Ahile cu picior iute nu va ajunge niciodată din urmă cu broasca țestoasă . Eleates Zeno aplică aici în esență metoda științifică: necrezând în „evident”, el argumentează și găsește contradicții atât în modele de continuitate, cât și de discretitate a spațiului și timpului. Cinic Diogene , conform lui Sextus Empiricus , a încercat să-l „refuze” pe Zenon pur și simplu mergând în fața lui ca răspuns la „nicio mișcare” [7] ( aporia „Săgeată”) - dar tocmai aceasta este înțelegerea greșită a esenței aporie. Zenon nu a negat faptul că există posibilitatea mișcării, ci a subliniat imposibilitatea de a o gândi în mod consecvent [4] . Cu această ocazie, Hegel a subliniat că argumentele nu pot fi infirmate printr-o demonstrație, ele trebuie infirmate prin contraargumente [8] . Această poveste arată clar diferența dintre gândirea științifică, metoda științifică aplicată de Zenon (construirea unui model și verificarea conformității acestuia cu realitatea) și „bunul simț” obișnuit al lui Diogene [4] .
Punctul culminant al dezvoltării logicii propoziționale a fost sofisma . Totuși, scopul sofiștilor nu era atât adevărul, cât victoria în procese în care formalismul depășea orice altă abordare.
Socrate a creat metoda socratică de argumentare. Spre deosebire de sofiști, care au încercat să-și impună și să-și demonstreze punctul de vedere, Socrate a încercat cu întrebări conducătoare să-l forțeze pe adversar să ajungă în mod independent la noi concluzii și să-și schimbe părerile inițiale. Socrate considera că metoda sa este arta de a extrage cunoștințele ascunse în fiecare persoană cu ajutorul întrebărilor conducătoare. El este creditat că a spus că adevărul se naște într-o dispută.
În secolul al XX-lea s- a formulat un model ipotetico-deductiv al metodei științifice [9] , constând în aplicarea consecventă a următoarelor etape:
În urmă cu aproximativ o mie de ani, Ibn al-Haytham a demonstrat importanța pașilor 1 și 4. Galileo în tratatul său „Conversații și fundamente matematice ale două noi științe privind mecanica și legile căderii” (1638) a arătat, de asemenea, importanța pasului al 4-lea (numit și experiment ) [10] . Pașii metodei pot fi parcurși în ordine - 1, 2, 3, 4. Dacă, conform rezultatelor pasului 4, concluziile de la pasul 3 au trecut testul, puteți continua și reveni la a 3-a, apoi a 4-a , 1 și așa mai departe. Dar dacă rezultatele verificării de la pasul 4 au arătat că predicțiile de la pasul 3 sunt false, ar trebui să reveniți la pasul 2 și să încercați să formulați o nouă ipoteză („noua etapă 2”), la pasul 3, să fundamentați noi ipoteze pe baza ipoteza („noul pas 3”), verificați-le la pasul 4 și așa mai departe.
Trebuie remarcat faptul că, dacă urmați criteriul Popper , luând în considerare grupul complet de evenimente și imposibilitatea unei percepții cuprinzătoare a realității, metoda științifică nu va putea niciodată să verifice (demonstrează adevărul) în mod absolut ipotezei ( pasul 2); nu se poate decât să infirmi ipoteza – să-i dovedeşti falsitatea.
Teoria ( greaca veche θεωρία „considerare, cercetare”) este un sistem de cunoștințe care are putere de predicție în raport cu un fenomen. Teoriile sunt formulate, dezvoltate și testate conform metodei științifice.
Metoda standard de testare a teoriilor este testarea experimentală directă („experimentul este criteriul adevărului”). Cu toate acestea, adesea o teorie nu poate fi testată prin experiment direct (de exemplu, teoria originii vieții pe Pământ) sau o astfel de verificare este prea complicată sau costisitoare (teorii macroeconomice și sociale) și, prin urmare, teoriile sunt adesea testate nu prin experiment, ci prin prezența puterii predictive - adică dacă din acesta decurg evenimente necunoscute/neobservate anterior și la o observare atentă aceste evenimente sunt detectate, atunci puterea predictivă este prezentă.
Ipoteza (din altă greacă ὑπόθεσις - „fundament”, „presupune”) - o afirmație, presupunere sau presupunere nedovedită.
De regulă, o ipoteză este exprimată pe baza unui număr de observații (exemple) care o confirmă și, prin urmare, pare plauzibilă. Ipoteza este ulterior fie dovedită, transformând-o într-un fapt stabilit (vezi teorema, teorie), fie infirmată (de exemplu, prin indicarea unui contraexemplu), transformând-o în categoria afirmațiilor false.
O ipoteză nedovedită și neconfirmată se numește problemă deschisă.
O lege este o afirmație verbală și/sau formulată matematic care descrie relații, conexiuni între diferite concepte științifice, propusă ca explicație a faptelor și recunoscută în această etapă de comunitatea științifică ca fiind în concordanță cu datele experimentale. O afirmație științifică netestată se numește ipoteză.
Modelarea este studiul unui obiect prin modele cu transferul cunoștințelor dobândite la original. Modelarea obiectelor este crearea de modele de copii reduse cu anumite proprietăți care le dublează pe cele originale. Modelare mentală - folosind imagini mentale. Simbolic sau simbolic - este utilizarea de formule, desene. Computer - un computer este atât un instrument, cât și un obiect de studiu, un model este un program de calculator.
Construirea unui model matematic permite sistematizarea datelor existente și formularea previziunilor necesare pentru căutarea altora noi. Un exemplu izbitor în acest sens este tabelul periodic, conform căruia a fost prezisă existența multor elemente necunoscute anterior.
Predicțiile obținute din proprietățile modelului matematic sunt verificate prin experiment sau prin colectarea de fapte noi [11] .
Experiment (din latină experimentum - test, experiență) în metoda științifică - un set de acțiuni și observații efectuate pentru a testa (adevărat sau fals) o ipoteză sau un studiu științific al relațiilor cauzale dintre fenomene. Experimentul este piatra de temelie a abordării empirice a cunoașterii. Criteriul lui Popper propune ca principală diferență între o teorie științifică și una pseudoștiințifică posibilitatea înființării unui experiment, în primul rând unul care poate da un rezultat care respinge această teorie. Una dintre principalele cerințe pentru un experiment este reproductibilitatea acestuia .
Experimentul este împărțit în următoarele etape:
Cercetarea științifică este procesul de studiere a rezultatelor observațiilor, experimentelor, conceptualizării și testării teoriei, asociate cu obținerea cunoștințelor științifice.
Tipuri de cercetare:
Observarea este un proces intenționat de percepție a obiectelor realității, ale cărui rezultate sunt înregistrate în descriere. Observarea repetată este necesară pentru a obține rezultate semnificative.
feluri:
Măsurarea este determinarea valorilor cantitative ale proprietăților unui obiect folosind dispozitive tehnice speciale și unități de măsură.
În secolul al XX-lea , unii cercetători, în special Ludwik Fleck (1896-1961), au remarcat necesitatea unei evaluări mai amănunțite a rezultatelor testării experimentale, deoarece rezultatul obținut poate fi influențat de prejudecățile noastre. Prin urmare, este necesar să fim mai precisi atunci când descriem condițiile și rezultatele experimentului. Un remarcabil om de știință rus, M. V. Lomonosov , a fost de părere că credința și știința se completează reciproc [12] :
Adevărul și credința sunt două surori, fiice ale aceluiași Părinte Suprem, care nu pot intra niciodată în conflict una cu cealaltă, decât dacă cineva, dintr-o vanitate și o dovadă a propriei înțelepciuni, le pune dușmănie. Iar oamenii prudenți și amabili ar trebui să se gândească dacă există vreo modalitate de a explica și de a evita conflictul civil imaginar dintre ei.
Și acum există credincioși printre oamenii de știință, de altfel, cu o contribuție destul de mare. Un exemplu este directorul Proiectului Genomului Uman, Francis Collins , care a scris cartea Proof of God. Argumentele unui om de știință”, dedicat problemei compatibilității religiei și științei.
Astăzi, ipoteza intervenției divine scoate în mod automat teoria care a folosit o astfel de ipoteză în afara granițelor științei, deoarece o astfel de ipoteză este în principiu neverificabilă și de nerefuzat (adică contrazice criteriul lui Popper ). Metoda științifică presupune căutarea cauzelor fenomenelor exclusiv în domeniul natural, fără a se baza pe supranatural. Academicianul Vitaly Lazarevich Ginzburg [13] :
În toate cazurile pe care le cunosc, fizicienii și astronomii credincioși în lucrările lor științifice nu îl menționează pe Dumnezeu într-un singur cuvânt... În timp ce se angajează în activități științifice specifice, credinciosul, de fapt, uită de Dumnezeu...
Chiar și o simplă credință în ceva bazată pe experiența sau cunoștințele anterioare poate schimba interpretarea rezultatelor observației. O persoană care are o anumită credință despre un anumit fenomen este adesea înclinată să accepte faptele ca dovadă a credinței sale, doar pentru că acestea nu o contrazic direct. În analiză, se poate dovedi că obiectul credinței este doar un caz special al unor fenomene mai generale (de exemplu, teoria undelor corpusculare consideră că ideile anterioare despre lumină sub formă de particule sau unde sunt cazuri speciale) sau nu este legate de obiectul de observație (de exemplu, conceptul lui Teplorod de temperatură).
Prejudecățile ideologice nu pot fi mai puțin antiștiințifice. Un exemplu de incompatibilitate a unei astfel de prejudecăți și metoda științifică este sesiunea din 1948 a Academiei Ruse de Științe Agricole , în urma căreia genetica în URSS a fost interzisă până în 1952, iar știința biologică a stagnat timp de aproape 20 de ani [14]. ] . Una dintre principalele teze ale biologilor „Michurinsk” conduși de T. D. Lysenko împotriva geneticii a fost că fondatorii teoriei clasice a eredității (nu în niciun caz „idealiste”) Mendel , Weisman și Morgan ar fi creat o teorie idealistă incorectă cu elemente de misticism. datorită idealismului lor în loc de materialist corect [15] :
După cum am observat mai devreme, ciocnirea viziunilor materialiste și idealiste asupra lumii în știința biologică a avut loc de-a lungul istoriei sale... Pentru noi este destul de clar că principalele prevederi ale Mendelism-Morganism sunt false. Ele nu reflectă realitatea naturii vii și sunt un exemplu de metafizică și idealism... Adevăratul fundal ideologic al geneticii morganiste a fost bine (din întâmplare pentru morganiștii noștri) dezvăluit de către fizicianul E. Schrödinger . În cartea sa „Ce este viața din punctul de vedere al fizicii?”, expunând cu aprobare teoria cromozomilor Weismannian, a ajuns la o serie de concluzii filozofice. Iată-l pe cel principal: „... sufletul individual personal este egal cu sufletul omniprezent, omniscient, etern”. Schrödinger consideră aceasta concluzia sa principală „... cea mai mare pe care o poate da un biolog, încercând să dovedească atât existența lui Dumnezeu, cât și nemurirea sufletului dintr-o singură lovitură”.
O serie de postpozitiviști în scrierile lor din a doua jumătate a secolului al XX-lea au încercat să aplice criteriile metodei științifice științei însăși folosind materialul istoric al descoperirilor reale ca exemplu. Ca urmare, a apărut o critică la adresa acestei metode, care, potrivit postpozitiviștilor, indică o discrepanță între metodologia metodei științifice și dezvoltarea reală a ideilor științifice. În opinia lor, aceasta indică absența unei metode complet formalizate și de încredere care să conducă la cunoștințe mai fiabile, o legătură fără ambiguitate între principiile verificării/falsificării și obținerea cunoștințelor adevărate [16] .
Deși postpozitiviștii resping noțiunea de adevăr , alți metodologi totuși stiintele exprima speranta de a gasi criterii comune care sa faca posibila abordarea unei descrieri mai adecvate a lumii.
Thomas Kuhn crede că cunoștințele științifice se dezvoltă în salturi și limite. O revoluție științifică are loc atunci când oamenii de știință descoperă anomalii care nu pot fi explicate prin vechea paradigmă în care progresul științific a avut loc până în acest moment . Dezvoltarea științei corespunde unei schimbări a „ paradigmelor psihologice ”, a viziunilor asupra unei probleme științifice, dând naștere la noi ipoteze și teorii. Kuhn referă metodele care influenţează trecerea de la o paradigmă la alta la domeniul sociologiei [17] .
Imre Lakatos , dezvoltându-și falsificaționismul sofisticat pe baza ideilor lui Popper despre falsificaționism , a ajuns la concluzia că una dintre problemele esențiale în dezvoltarea științei ca sistem bazat pe unele metode unificate este existența ipotezelor ad-hoc . Acesta este unul dintre mecanismele prin care sunt depășite contradicțiile dintre teorie și experiment. Din cauza acestor ipoteze, care fac parte de fapt din teorie, dar sunt temporar îndepărtate de critică, devine imposibil să respingă astfel de teorii, deoarece contradicțiile dintre teorie și experiment sunt explicate prin ipoteza ad-hoc și nu infirmă teoria. Cu ajutorul acestor ipoteze, devine imposibil să respingi complet orice teorie. Se poate vorbi doar de o schimbare temporară a problemelor: fie progresivă, fie regresivă.
Falsificaționistul dogmatic, în conformitate cu regulile sale, trebuie să clasifice până și cele mai semnificative teorii științifice drept metafizice, unde nu există loc pentru discuția rațională - dacă se pleacă de la criteriile raționalității, care se reduc la dovezi și respingeri - întrucât teoriile metafizice. nu sunt nici demonstrabile, nici infirmabile. Astfel, criteriul de demarcare al falsificației dogmatice se dovedește a fi extrem de anti-teoretic [18] .
Michael Polanyi consideră că cunoștințele științifice pot fi transmise doar parțial prin limbaje formale, iar partea rămasă va fi cunoștințele personale sau implicite ale omului de știință, care sunt fundamental incomunicabile. Un om de știință, plonjând treptat în știință, acceptă necritic unele dintre regulile științei. Aceste reguli acceptate necritic și formal netransferabile (incluzând adesea abilități, abilități și cultură) constituie cunoștințe tacite. Având în vedere faptul că este imposibil să se oficializeze și să transmită cunoștințe implicite, este imposibil să se compare aceste cunoștințe. Ca rezultat, în știință există o comparație doar a părții formalizate a unei teorii cu partea formalizată a unei alte teorii.
Paul Feyerabend consideră că singurul principiu care nu creează obstacole în calea progresului este principiul „totul este permis”. Nicio teorie nu este de acord cu toate faptele cunoscute în domeniul său . Orice fapt este încărcat teoretic , adică depinde de teoria în care este considerat. Prin urmare, teoria nu poate fi comparată cu faptele. De asemenea, teoriile nu pot fi comparate între ele datorită faptului că conceptele din diferite teorii au conținut diferit.
Există cazuri în istoria științei când ideile, descoperirile, care au primit ulterior recunoaștere științifică, au avut inițial fundamente sau explicații care nu corespundeau metodei științifice. Unul dintre cele mai izbitoare exemple în acest sens este rațiunea lui Copernic pentru sistemul heliocentric. Inițial, în noua teorie, planetele s-au învârtit în jurul Soarelui pe orbite strict circulare , ceea ce a dat mult mai multe discrepanțe cu observațiile decât teoria epiciclurilor a lui Ptolemeu care a prevalat înaintea lui , adică verificarea experimentală a vorbit în favoarea vechii teorii și nu cel nou. Prin urmare, Copernic a fost nevoit să facă apel la simplitate, frumusețe interioară și armonie:
În centrul tuturor, în repaus, se află Soarele. În acest templu cel mai frumos, cine poate găsi un loc mai bun pentru această lampă decât de unde poate lumina totul în același timp? [19]
În teologie și în unele domenii ale filosofiei, cunoștințele științifice sunt considerate întotdeauna limitate, condiționate și, prin urmare, niciodată capabile să pretindă adevărul absolut [20] . Acest lucru este confirmat de procesul de schimbare a teoriilor științifice descris mai sus. În același timp, multe sisteme filosofice exprimă în general îndoieli cu privire la existența adevărurilor absolute, oferind alte teorii ale adevărului și cunoașterii, iar succesul științei în explicarea lumii este considerat de majoritatea filozofilor ca un semn al adevărului său relativ, oricare ar fi acesta. înseamnă [21] .