Vědecká metoda

Vědecká metoda se odkazuje na skupinu technik pro zkoumání jevů a získání nové znalosti přírodního prostředí, stejně jako oprava a začleněnní předchozích znalostí, umístěný na pozorovatelný, empirický, měřitelný důkaz, a podřízený právům úvahy.

Ačkoli specializované procedury se liší od jednoho pole dotazu k jinému, tam jsou identifikovatelné rysy, které rozlišují vědecký dotaz od jiných metod vyvíjejících se znalostí. Vědečtí výzkumníci navrhnou specifické hypotézy jako vysvětlení přírodních jevů a design experimentální studia, která testují tyto předpovědi pro přesnost. Tyto kroky jsou opakovány v rozkazu dělat zvýšeně spolehlivé předpovědi budoucích výsledků. Teorie, které zahrnují celé domény dotazu poslouží, že sváže více specifických hypotéz spolu do logicky soudržných celků. Toto podle pořadí pomáhá ve vytvoření nových hypotéz, také jak v umisťovat skupiny specifických hypotéz do širší souvislosti pochopení.

Mezi jiné fasety rozdělené různými poli dotazu je přesvědčení, že proces musí být objektivní tak že vědec neovlivní výklad výsledků nebo nezmění výsledky úplně. Další základní očekávání je to výroby dokončit dokumentaci dat a dostupnou metodologii pro opatrnou prohlídku jinými vědci a výzkumníky, proto poskytnout jiným výzkumníkům příležitost ověřit výsledky také jak založit statistické míry spolehlivosti. Vědecká metoda také může zahrnovat pokusy, jestliže možný a vhodný, dosáhnout kontroly nad faktory zapojenými do oblasti dotazu, který může podle pořadí být vykonáván testovat nové hypotézy aby získal další znalost.

Prvky vědecké metody

Tam být množství různých způsobů, jak nastínit základní metodu rozdělenou všemi polí vědeckého dotazu. Následující příklady jsou typické klasifikace nejdůležitějších součástí metody na kterém je velmi široká dohoda ve vědecké společnosti a mezi filozofy vědy, každý který být předmět jediný k okrajovým nesouhlasům o nemnoho velmi přesných aspektů.

Pokračování je přesnější a technický popis hypotézy/testovací metoda, diskuze o kterém následuje dole. Tento obecný soubor elementů a uspořádání vůle procedur oběcně inklinují být více charakteristický pro přírodní vědy a experimentální psychologii než disciplín takový jak sociologie a množství ostatního pole obyčejně roztřídili jako společenské vědy. Mezi latter, metody verifikace a testování hypotéz mohou zahrnout méně přísný matematické a statistické výklady těchto elementů uvnitř příslušných disciplín. Nicméně cyklus hypotézy, verifikace a formulace nových hypotéz bude inklinovat podobat se základnímu cyklu popsal dole.

Prvek pozorování zahrnuje oba unconditioned pozorování (předchozí k nějaké teorii) stejně jako pozorování experimentu a jeho výsledky. Prvek experimentálního designu musí zvažovat prvky vývoje hypotézy, předpovědi a efektů a limity pozorování protože všichni těchto elementů být typicky nutný pro platný experiment.

Imre Lakatos a Thomas Kuhn dělal rozsáhlé dílo na “teorie obtěžkaný” charakter pozorování. Kuhn (1961) tvrdil, že vědec obecně má teorii v mysli před kreslením a podnikání experimentuje aby dělal empirická pozorování, a to “cesta od teorie k měření může téměř nikdy být cestoval zaostalý”. Tento pohled znamená, že cesta ve které teorii je testována je nařízen povahou teorie sám který vedl Kuhna (1961, p. 166) dohadovat se o tom “jakmile to bylo adoptované z povolání... žádná teorie je rozpoznána být testable nějakými kvantitativními testy že to už neprošlo”.

Každý prvek vědecké metody je podřízený kolegiální recenzi pro možné chyby. Tyto aktivity nepopisují všechny že vědci přece (vidí dolů) ale platí většinou k experimentálním vědám (např., fyzika, chemie). Elementy nahoře jsou často učeny ve školském systému¹.

Vědecká metoda není recept: to vyžaduje inteligenci, představivost a kreativitu. Další, to je pokračující cyklus, stále se vyvíjet užitečnější, přesné a úplné modely. Například, když Einstein se vyvíjel Special a obecné teorie relativity, on dělal ne jakýmkoli způsobem vyvrátit nebo zlevnit Newton Principia. Na opačný, jestliže jeden se sníží ven astronomicky velký, vanishingly malý, a extrémně rychle z Einstein teorií — všechny jevy že Newton nemohl pozorovali to — jeden je vlevo s Newtonovými rovnicemi. Einstein teorie jsou expanze a refinements Newton je teorie a pozorování, která zvětší naši důvěru v je také zvětší naši důvěru v Newtonova přiblížení k nim.

Úhelné kameny Science projekt, podporovaný žurnálem Science, vybíral množství vědeckých článků od toho žurnálu a anotoval je, ilustrovat jak různé části každého článku ztělesní vědeckou metodu. Tady je anotovaný příklad příkladu vědecké metody titulovaný Mikrobiální geny v lidském genomu: Postranní převod nebo ztráta Genea?.

Linearized, pragmatical schéma čtyři nad body je někdy nabídnut jako směrnice pro soudní řízení:

Opakovací cyklus tkvící v této postupné metodologii jde od bodu 3 k 6 zádům k 3 znovu.

Zatímco toto schéma je současně přijímáno jako standardní vědecká metoda, to by mělo také být si všiml toho množství filozofů, historiků a sociologů vědy (zvláště Paul Feyerabend a obhájcové silného programu) prohlašovat, že to má malý vztah k vědě cest je vlastně vycvičený.

DNA příklad

Každý prvek vědecké metody je objasněn dole příkladem od objevu struktury DNA:

• DNA/charakterizace
• DNA/hypotézy
• DNA/předpovědi
• DNA/experimenty

Příklady jsou pokračující v “ohodnoceních a iteracích” s DNA/iterace.

Charakterizace

Vědecká metoda závisí na zvýšeně důmyslnějších charakterizacích předmětů vyšetřování. ( předměty moci také být nazvaný seznamy nevyřešených problémů nebo neznáma.) Například, Benjamin Franklin správně charakterizoval St. Elmo oheň jak elektrický v přírodě, ale to vzalo dlouhou sérii experimentů a teorie založit toto. Zatímco hledá vhodné vlastnosti předmětů, toto opatrné myšlení může také znamenat některé definice a pozorování; pozorování často požadují opatrná měření a/nebo počítat.

Systematická, opatrná sbírka měření nebo počtů významných množství je často kritický rozdíl mezitím pseudo-vědy, takový jako alchymie a věda, takový jako chemie. Vědecká měření zaujatý být obvykle tabelován, graphed, nebo mapovaný, a statistické manipulace, takový jako korelace a návrat, hrál na nich. Měření by mohla být vyrobena v kontrolovaném nastavení, takový jako laboratoř, nebo vyrobený na více nebo méně nepřístupných nebo unmanipulatable objektů takový jako hvězdy nebo lidské populace. Měření často vyžadují specializované vědecké přístroje takový jako teploměry, spektroskopy nebo voltmeters, a postup vědecké oblasti je obvykle důvěrně poutaný k jejich vynálezu a vývoji.

Měření požadují použití operační definice významných kvantit. To je, vědecká kvantita je popisována nebo definovaný jak to je změřeno, jak protichůdný k některým více nejasný, nepřesný nebo “idealizovaná” definice. Například, elektrický proud, uměřený v amperes, smět být operačně definovaný v podmínkách množství stříbra uloženého v určité době na elektrodě v zařízení electrochemical to je popisováno v nějakém detailu. Operační definice věci často se spoléhá na srovnání se standardy: operační definice “hmoty” nakonec se spoléhá na použití artefaktu, takový jako jistý kilogram platiny-iridium držené v laboratoři ve Francii.

Vědecká definice pojmu někdy se liší podstatně od jejich použití přirozeného jazyka. Pro příklad, hmotu a překrývání váhy ve významu v obyčejném pojednání, ale mají různé významy ve fyzice. Vědecká množství jsou často charakteristická jejich jednotkami míry, která může později být popisována v podmínkách konvenčních fyzických jednotek když sdělí práci.

Měření ve vědeckém díle jsou také obvykle doprovázena odhady jejich nejistoty. Nejistota je často odhadovaná výrobními opakovanými měřeními požadovaného množství. Nejistoty mohou také být vypočítány zvážením nejistot individuálních základových kvantit, které jsou používány. Počty věcí, takový jako množství lidí v národě ve zvláštní době, smět také mít nejistotu kvůli limitacím metody použitý. Počty mohou jen reprezentovat vzorek požadovaných kvantit, s nejistotou to závisí na vzorkovací metodě použitý a množství vzorků zaujatý.

Nové teorie někdy vyvstávají na si uvědomit, že jisté požadavky předtím nebyly dostatečně jasně definovaný. Například, Albert Einstein je první papír na relativnosti začne tím, že definuje současnost a prostředky pro délku stanovení. Tyto nápady byly přeskočeny Isaac Newton s,”Já nedefinuji čas, prostor, místo a pohyb, jako bytí dobře známé všem.#rquote Einstein papír pak demonstruje to oni (viz., absolutní čas a délka nezávislá na pohybu) byl přiblížení. Francis Crick varuje nás to když charakterizuje předmět, nicméně, to může být předčasné definovat něco, když to zůstane nemocné-rozuměl^Cri94. V Crickově studiu vědomí, on vlastně našel to snadnější k uvědomění studia ve vizuálním systému, spíše než studovat Free Will, například. Jeho cautionary příklad byl gen; gen byl hodně více uboze dohodnutý před Watsonem a Crick propaguje objev struktury DNA; to odkázaný byli counterproductive utrácet hodně času na definici genu, před nimi.

• ?  Francis Crick (1994), Úžasná hypotéza ISBN 0-684-19431-7 p.20

DNA/charakterizace

Historie objevu struktury DNA je klasický příklad prvků vědecké metody: v 1950 to bylo znáno že genetická dědičnost měla matematický popis, začínat studii Gregor Mendel. Ale mechanismus genu byl nejasný. Výzkumníci v Bragg je laboratoř u Cambridge univerzita vyrobený Rentgenové záření difrakce obrazy různý molekuly, začínat krystaly of sůl, a pokračovat do více komplikovaných substancí. Záchytné body používání, které byly pečlivě se shromáždily přes běh dekád, začínat jeho chemickým složením, to bylo určoval, že to by mělo být možné charakterizovat fyzickou strukturu DNA a obrazy rentgenu byly by vozidlo.

Precession Merkura

Element charakterizace může vyžadovat prodloužené a rozsáhlé studium dokonce i století. To vzalo tisíce roků měření, od Chaldean, Ind, Peršan, Řek, arabští a evropští astronomové, zaznamenat pohyb Země planety. Newton byl schopný zestručnit tyto měření na důsledky jeho práv pohybu. Ale perihelion planety orbita Merkura vystavuje precession, který není úplně vysvětlil to Newtonovými zákony pohybu. Pozorovaný rozdíl pro precession Merkura, mezi Newtonian teorií a teorií relativistic (přibližně 43 oblouku-sekundy na století), byl jeden z věcí, které napadly Einstein jak jeho možného časného testu teorie General relativnost.

Vývoj hypotézy

Hypotéza je naznačené vysvětlení jevu, nebo střídavě odůvodněný návrh, který navrhuje možná korelace mezi nebo mezi soubor jevů.

Normálně hypotézy mají formu matematického modelu. Někdy, ale ne vždy, oni mohou také být vytvořeni jako existenciální sdělení, říkat, že nějaký zvláštní případ bytí jevu studoval má některá charaketristická a příčinná vysvětlení, který mít obecný tvar sdělení univerzálie, říkat ten každý příklad jevu má zvláštní vlastnost.

Vědci jsou volní používat kterékoliv zajištění, které oni mají — jejich vlastní tvořivost, nápady od ostatního pole, přerušení, Bayesian závěr, a tak na — představit si možná vysvětlení pro jev v zkoumání. Charles Sanders Peirce, půjčovat si stranu od Aristotlea (Prior analytika, 2.25) popisoval počáteční stadia dotazu, podněcoval “drážděním pochybnosti” dovolit si pravděpodobnou domněnku, jak abductive úvaha. Historie vědy je naplněná popisy vědců prohlašovat “záblesk inspirace”, nebo se shrbit, který pak motivoval je, aby podíval se pro důkaz k podpoře nebo vyvrátil jejich myšlenku. Michael Polanyi dělal takové kreativitě vrchol jeho diskuze o metodologii.

Karl Popper, následovat jiné, pozoruhodně Charles Peirce, argumentoval, že hypotéza musí být falsifiable, a že problém nebo teorie nemohou být voláni vědecký jestliže to nepřipustí možnost bytí ukázaný falešný. To musí přinejmenším v principu být možný udělat poznámku to by ukázalo problém, že je falešný, dokonce jestliže to pozorování přesto nebylo vyrobené.

William Glen poznamená to

úspěch hypotézy nebo jeho služby pro vědu, leží ne jednoduše v jeho si všiml “pravdu” nebo sílu odstranit, zahrnovat nebo redukovat nápad předchůdce, ale možná více v jeho schopnosti stimulovat výzkum, který bude osvětlovat … plešaté předpoklady a oblasti vágnosti. ²

Obecně vědci inklinují k pohledu pro teorie, které jsou “elegantní” nebo “krásný”. V srovnání s obvyklou angličtinou použití těchto nazve, oni tady se odkazují na teorii v souhlasu se známými fakty, který je přesto relativně jednoduchý a snadný ke klice. Jestliže model je matematicky příliš komplikovaný, to jde těžko odvodit nějakou předpověď. Si všimnout toho ' jednoduchost ' smět být vnímán rozdílně různými fyzickými osobami a kulturami.

DNA/hypotézy

Linus Pauling navrhoval ten DNA byl trojitá spirála. Francis Crick a James Watson dozvěděl se o hypotéze Paulinga, rozuměl, že Pauling byl špatný a chápal to Pauling by brzy pochopil jeho chybu. Tak závod probíhal vyřešit správnou strukturu. Kromě toho Pauling neuvědomil si v té době že on byl v závodě!

Předpovědi od hypotéz

Nějaká užitečná hypotéza umožní předpovědi, úvahou včetně deduktivního uvažování. To by mohlo předvídat výsledek experimentu v nastavení laboratoře nebo pozorování jevu v přírodě. Předpověď může také být statistická a jediná promluva o pravděpodobnostech.

To je základní to výsledek být současně neznámo. Jediný v tomto případě eventuation zvýší pravděpodobnost to hypotéza být pravdivý. Jestliže výsledek je už známý, to volalo důsledek a muselo už byli považováni zatímco formuluje hypotézu.

Jestliže předpovědi nejsou přístupné pozorováním nebo zážitkem, hypotéza není přesto užitečná pro metodu, a muset vyčkávání pro ostatní kdo by mohl přijít afterward, a možná rekindle jeho řadu úvahy. Například, nová technologie nebo teorie by mohli dělat nutné pokusy proveditelný.

DNA/předpovědi

Když Watson a Crick předpokládal, že DNA byl dvojšroubovice, Francis Crick předpovídal, že obraz rentgenové difrakce DNA by se ukázal X-tvar. Také v jejich prvním papíru oni předpovídali, že struktura dvojšroubovice, kterou oni objevili by ukázala se důležitá v psaní biologie “to neušlo naší pozornosti že specifický pár, který my máme předpokládal okamžitě navrhne možné kopírování mechanismus pro genetický materiál”.

Obecná teorie relativity

Einstein teorie General relativnost dělá několik specifických předpovědí o pozorovatelné struktuře prostoročasu, takový jako předpověď to světlo se ohýbá v gravitačním poli a že množství ohnutí závisí v přesné cestě na síle toho gravitačního pole. Arthur Eddingtonova pozorování dělala během 1919 zatmění slunce podpíralo General relativnost spíše než Newtonian gravitace.

Experimenty

Jednou předpovědi jsou dělány, oni mohou být testovaní experimenty. Jestliže výsledky testu odporují předpovědím, pak hypotézy jsou volány v pochybnost a vysvětlení mohou být hledána. Někdy experimenty jsou řízeny nesprávně a být na omylu. Jestliže výsledky potvrdí předpovědi, pak hypotézy jsou zvažovány pravděpodobně být správný ale směl ještě být špatný a být podřízený dalšímu testování.

Se spoléhat na předpovědi, experimenty mohou mít různé tvary. To mohlo být klasický experiment v nastavení laboratoře, double-blind studium nebo archeologický výkop. Dokonce letět letadlem z New Yorku do Paříže je experiment, který testuje aerodynamical hypotézy užité na postavení letadlo.

Vědci převezmou postoj otevřenosti a zodpovědnosti na díle těch dělat pokus. Detailní recordkeeping je základní, k pomoci v nahrávce a zpravodajství na experimentálních výsledkách a dodání důkazu účinnosti a integritě procedury. Oni budou také pomáhat při množení experimentální výsledky. Tato tradice může být viděna v práci Hipparchus (190 BCE - 120 BCE), když určí hodnotu pro precession Země přes 2100 roků dříve, a 1000 roků před Alem-Batani.

DNA/experimenty

Dříve navrhovat jejich model Watson a Crick předtím viděl rentgenovat obrazy difrakce Rosalind Franklinová, Maurice Wilkins, a Raymond Gosling. Nicméně, oni později hlásili, že Franklin zpočátku odmítl jejich návrh ten DNA by mohl být dvojšroubovice. Franklin okamžitě našel vady v počátečních hypotézách o struktuře DNA Watson a Crick. X-tvar v obrazech rentgenu pomohl potvrdit šroubovicovou strukturu DNA.

Ohodnocení a iterace

Testování a zlepšení

Vědecký proces je opakovací. U nějakého stádia to je možné, že nějaké uvažování bude vést vědce, aby opakoval časnější část procesu. Opomenutí vyvinout zajímavou hypotézu může přivádět vědce k re-definovat předmět, který oni zvažují. Opomenutí hypotézy produkovat zajímavé a testable předpovědi může vést k přehodnocení hypotézy nebo definice předmětu. Opomenutí experimentu dosáhnout zajímavých výsledků může vést vědce k rozvažovat experimentální metodu, hypotézu nebo definici předmětu.

Jiní vědci mohou zahájit jejich vlastní výzkum a zadat proces u nějakého stádia. Oni by mohli přijímat charakterizaci a formulovat jejich vlastní hypotézu nebo oni by mohli přijmout hypotézu a odvodit jejich vlastní předpovědi. Často experiment není hotový osobou, která učinila předpověď a charakterizace je založená na experimentech dělaných někým jinde. Zveřejněné výsledky experimentů mohou také sloužit jako hypotéza předvídat jejich vlastní reprodukovatelnost.

DNA/iterace

Po značném neplodném experimentování, být odrazen jejich nadřazený od pokračování a četných falešných startů, Watson a Crick byl schopný odvodit základní strukturu DNA betonem modelování fyzických tvarů nucleotides který zahrnovat to. Oni byli provázení délkami svazku, které byly odvozené Linus Pauling a obrazy rentgenové difrakce Rosalind Franklinová.

Potvrzení

Věda je sociální podnikání a vědecké dílo inklinuje být přijat komunitou když to bylo potvrzené. Rozhodujíce, experimentální a teoretické výsledky musí být reprodukovány ostatními uvnitř vědním společenství. Výzkumníci dali jejich životy pro tuto vizi; Georg Wilhelm Richmann byl zabit kulovým bleskem k jeho čelu (1753) když pokouší se kopírovat 1752 experimentu papírového draka Benjamina Franklina.

Modely vědeckého dotazu

Klasický model

Klasický model vědeckého dotazu pochází z Aristotlea, kdo rozlišoval formy přibližné a přesné úvahy, vyložil trojnásobné schéma abductive, deduktivní, a induktivní úsudek, a také zacházel se složenými tvary takový jako úvaha analogií.

Pragmatický model

Charles Peirce zvažoval vědecký dotaz být druh rodu dotaz, který on vymezil jako nějaké prostředky k víře upevnění, to je, některý míní přicházení u usedlého názoru na záležitost v pochybnost. On poznamenal, že dotaz oběcně začne stavem nejistoty a se pohne ke stavu jistoty, dostatečný přinejmenším skončit dotaz pro bytí času. On klasifikoval převládající formy dotazu podle jejich evidentního úspěchu v dosahovat jejich společného cíle, zaznamenávat vědecký dotaz u vysokého konce tohoto měřítka. Na nízkém konci on umístil co on volal metoda houževnatosti, nezdolný pokus popírat nejistotu a fixate na protěžované víře. Příští v řadě on se umístil metoda autority, předurčený pokus odpovídat volenému zdroji hotových vír. Po tom on se umístil co by mohlo být voláno metoda kongruence, také volal a priori, diletant, nebo co je příjemné k důvodu metoda. Peirce pozoroval fakt lidské povahy že téměř všichni používají téměř všichni těchto metod najednou nebo jiný, a to vyrovnat vědce, být člověk, používat metodu autority daleko více než oni rádi vstupují. Ale co doporučí specificky vědeckou metodu dotazu především jiní je skutečnost, že to je uváženě navržené přijít k nakonec nejbezpečnějším vírám, na kterém nejvíce úspěšné akce mohou být umístěné.

Výpočetní přístupy

Mnoho subspecialties použité logiky a informatika, ke jménu nemnoho, umělá inteligence, výpočetní se učit teorii, inferential statistiky a reprezentaci znalostí, být zaujatý nastavením ven výpočetní, logický, a statistické kostry pro různé druhy závěru zapojeného do vědeckého dotazu, zvláště, formace hypotézy, logická dedukce, a empirické testování. Někteří těchto aplikací čerpat z mír složitosti od algoritmické teorie informace k průvodci výroba předpovědí od předchozích distribucí zážitku, například, vidět míra složitosti volala rychlost předchozí.

Filozofické záležitosti

Vědečtí výzkumníci obecně vyjadřují vysokou úroveň důvěry ve vědeckou metodu. To by stěží dávalo smysl pro je pokračovat hledat znalost ta cesta jestliže oni dělali ne. Co ospravedlní jejich úroveň důvěry ta vědecká metoda, pod nějakým pojetím, modelem nebo receptem, je opravdově dobrý způsob, jak dosáhnout znalosti, že to slibuje? To je otázka o pozemky platnosti vědecké metody, také odkazoval se na jako problém ospravedlnění nebo oprávnění.

Zatímco filozofie vědy má omezený přímý dopad na každodenní vědeckou praxi, to hraje důležitou roli v ospravedlnění a bránit vědecký přístup. Tam je nesouhlas přes zda tam existuje jeden ' vědecká metoda ' nebo plurality je. Ve filozofických kruhách vědecká metoda byla zdroj hodně debaty. Přes toto, tam zůstane shodou v souboru jádrových principů, diskutoval nahoře a v sekcích, které následují, který platit přes rozsah vědeckého dotazu.

Filozofie vědy má mezi jeho témata zájmu otázka jak daleko skutečná praxe vědeckých výzkumníků odpovídá podporované metody nebo zdánlivé normy, ke kterému většina jich výslovně nebo ticho souhlasit. V procesu vystavit konvenční předpoklady ke kriticky přemítavé zkoušce, spisovatelé v těchto polích opakovaně tvoří diskuse jak k zda vědecký poznatek je vlastně vytvořený definovaný, describable, nebo určitá metodologie (vidět, například, spisy Feyerabend a Kuhn).

My se skončíme ve světě, který není přímo pochopitelný. My shledáme, že my někdy odporujeme s ostatními jak k faktům věcí my vidíme na světě kolem nás a my shledáme, že tam jsou věci na světě to někdy být u šance se naším současným pochopením. Vědecká metoda pokouší se poskytovat cestu ve kterém my můžeme dosáhnout dohody a porozumění. “dokonalá” vědecká metoda by mohla pracovat v takový cesta to rozumné použití metody by vždy skončilo dohodou a pochopením; dokonalá metoda by pravděpodobně byla algoritmická, a tak ne opustit nějaké místo pro rozumné agenty odporovat. Jak se všemi filozofickými tématy, hledání bylo žádný přímý ani simple.Logical Positivist, empiricist, falsificationist a jiné teorie prohlašovali, že dává definitivní popis logiky vědy, ale každý má podle pořadí been posoudil.

Werner Heisenberg v citaci, kterou on přisuzoval k Albertovi Einstein mnoho roků po faktu, řečený [Heisenberg 1971]:

To je docela špatné pokusit se založit teorii na pozorovatelných velikostech osamoceně. Ve skutečnosti samý opak se stane. To je teorie, která rozhodne co my můžeme pozorovat to. Vy musíte si uvědomovat, že pozorování je velmi komplikovaný proces. Jev pod pozorováním produkuje jisté jevy v našem měřícím přístroji. Jako výsledek, další procesy se konají v aparátu, který nakonec a komplikovanými cestami vyvolat smyslové dojmy a pomoci nám opravit efekty v našem vědomí. Podél této cesty celku — od jevu k jeho fixaci v našem vědomí — my musíme být schopní prozradit to jak příroda funguje, muset vědí přírodní zákony přinejmenším v praktických termínech, předtím my můžeme prohlašovat, že má poznamenalo něco vůbec. Jediná teorie, to je, znalost přírodních zákonů, umožní nám odvodit základové jevy od našich dojmů smyslu. Když my prohlašujeme, že my můžeme pozorovat něco nový, my máme opravdu být pověst, že, ačkoli my máme vytvořit nové přírodní zákony, které nesouhlasí s těmi starými, my přesto předpokládáme, že existující práva — pokrývat celou cestu od jevu k našemu vědomí — fungovat v takový cesta že my můžeme se spoléhat na je a od této doby mluvit o “pozorování”.

Uvažování takový jak tito vedli Feyerabend popírat, že věda je ryze metodologický proces. V jeho knize Proti metodě on argumentuje, že vědecký pokrok je ne výsledek použití nějaké zvláštní metody. V podstatě, on říká, že “něco jde”, který on znamenal to pro nějakou specifickou metodologii nebo standard vědy, úspěšná věda byla oddělané porušení toho. Kritiky takový jak jeho vedl k nárustu studie o vědeckém podniku jako společenský jev. Do stupně že sociologická studia se zaměří na spolupráci a ocenění také jako konflikt oba uvnitř vědeckých společenství a za, nicméně, sociologie vědy je také docela schopná účetnictví pro sociologické komponenty úspěch vědeckého podniku který pro hodně 20. století mělo docela široce been zaujatý jak udělený. Silný program navrhl pohled jen tento druh.

Problém vymezení

Problém ocenění systém myšlenky se ohledem na jeho stav jako věda je často nazýván problémem vymezení. Kritéria pro systém předpokladů, metod a teorií kvalifikovat se jako věda se lišit v jejich detailech od použití v aplikaci, ale oni typicky obsahovat (1) formulace hypotéz, které splní logické kritérium contingency, defeasibility, nebo falsifiability a silně líčil empirické a praktické kritérium testability, (2) průprava v empirickém důkazu, a (3) použití vědecké metody. Procedury vědy typicky zahrnovat množství heuristických směrnic, takový jako principy pojmové ekonomiky nebo teoretická šetrnost ten pád pod záhlavím Ockham je holící strojek. Pojmový systém, který nedokáže se setkat s významným množstvím těchto kritérií pravděpodobně je zvažován non-vědecký. Pokračování je seznam dalších rysů, které jsou vysoce žádoucí ve vědecké teorii.

• Shodný. Tvoří žádné zřejmé logické rozpory, a ' uloží jevy ', být shodný s pozorováním.

• Šetrný. Úsporný v množství předpokladů a entit hypotézy.

• Vhodný. Popíše a vysvětlí to poznamenaly jevy.

• Falsifiable a testable. Vidí Falsifiability a Testability.

• Reproducible. Dělá předpovědi to může být testováno nějakým pozorovatelem, se soudy se prodlužovat neurčitě do budoucnosti.

• Correctable a dynamický. Podřízený modifikaci jak nová pozorování jsou děláni.

• Integrative, robustní, a corrigible. Zahrne předchozí teorie jako přiblížení, a dovolí možné subsumption budoucími teoriemi. Vidět princip korespondence

• Prozatímní nebo pokusný. Neprohlašuje absolutní jistotu teorie.

Dávat pravidlo abductive úvaze

Lidská mysl je biologicky daný systém s jistými sílami a limity. Jako Charles Sanders Peirce argumentoval, “mysl muže má přirozenou adaptaci k představovat si správné teorie některých druhů. … Jestliže muž neměl dar mysli přizpůsobené k jeho požadavkům, on nemohl získali nějaký poznatek” ([ Peirce] ed. Tomas, 1957). Skutečnost, že “dovolené hypotézy” jsou dostupné tomuto specifickému biologickému systému odpovídá za jeho schopnost k pojmu bohatý a komplexní vysvětlovací teorie. Ale stejný vlastnosti mysli to poskytovat dovolené hypotézy smět dobře vyřadit jiné úspěšné teorie jak nesrozumitelný k lidem. (Chomsky 1975, p. 155-156).

Charles Sanders Peirce, kdo měla zručnost pro předvídání témata v logice, matematice a vědě to by stalo se nejžhavější po léta následovat po něm, žádal o otázku, která leží u jádra problému vymezení, jmenovitě: Co dělá hypotéze rozvažování hodnoty ve vědě? Protože Aristotle zacházel s formací hypotézy pod nadpisem απαγωγη, obyčejně překládal únos, toto tradičně bylo známé jako problém dávat pravidlo únosu.

Dítě postavené před komplexní lingvistické prostředí přirozeného jazyka může být jako vědec postavený před complexities předurčeného člověka nebo společenské prostředí. Problém získávat gramatiku, který mnoho pozornosti lingvistů jak analogický s “teorií” jazyka, smět být podobný objevení principů vládnout přirozeného světa. Tak problémy pochopení vytvoření pojetí, vývoj hypotézy a formace teorie mohou být odráženi v mikrokosmose jazyka doména získání. To je v tomto kontextu ten Chomsky rozpoznal aptness co Peirce musel říkat o logice abductive úvahy a jeho místě ve vědeckém dotazu.

Peirce je odpověď na otázku, pravidlo, které on dával k průvodci abductive úvahu, je známý jako pragmatická zásada. Zásada artikuluje metodu na vyprávění zda nějaké zřejmé znamení, forma slov nebo jiné symbolické výroby, zvláště, výraz pojetí, hypotézy nebo teorie, opravdu má možnost dávání smyslu, a tak dělání rozdílu k dotazu. Tady je jak on se zabýval problémem v jeho 1903 Harvard “přednáší na pragmatismus” (CP 5.14-212 a Turisi 1997).

Jestliže vy opatrně zvažujete otázku pragmatismu vy budete vidět, že to je nic jinde než otázka logiky únosu. To je, pragmatismus navrhuje jistou zásadu, který, jestliže zdravý, muset tavit zbytečný nějaké další pravidlo jak k přípustnosti hypotéz k pozici jako hypotézy, to má říkat, zatímco vysvětlení jevů držela jako nadějné návrhy; a, dále, toto je všichni že zásada pragmatismu opravdu předstírá, že dělá, přinejmenším doposud jak to je připoutáno k logice, a je ne rozuměl jako problém v psychologii. Pro zásadu pragmatismu je že pojetí může mít žádný logický účinek nebo import lišit se od toho druhého pojetí kromě doposud jak, přijaté spojení s jinými pojetími a záměry, to by mohlo myslitelně upravit naše praktické chování jinak než to druhé pojetí. (Peirce, CP 5.196).

Komunikace, komunita, kultura

Často vědecká metoda není zaměstnaná u jediné osoby, ale několik lidí spolupracovat přímo nebo nepřímo. Taková spolupráce může být považována za jeden z elementů vymezení vědecké společnosti. Různé techniky byly rozvinuté zajistit integritu vědecké metody uvnitř takový prostředí.

Ohodnocení kolegiální recenze

Vědecké časopisy použijí postup kolegiální recenze, ve kterém rukopisy vědců jsou předloženy editory vědeckých časopisů k (obvykle jeden k tři) kolega (obvykle anomymní) vědci obeznámení s polem pro ohodnocení. Rozhodčí smějí nebo smějí ne doporučit publikaci, publikace s navrhnutými modifikacemi, nebo, někdy, publikace v dalším žurnálu. Toto poslouží, že drží vědeckou literaturu volný nevědecký nebo bláznivá práce, pomáhá omezit zjevné omyly, a obecně jinak zlepšovat kvalitu vědecké literatury. Práce oznámená v populárním tisku před jdením přes tento proces je obecně odsuzována. Někdy kolegiální recenze brání cirkulaci neortodoxní práce, a u jiné časy mohou být příliš tolerantní. Proces kolegiální recenze není vždy úspěšný, ale byl velmi široce adoptovaný vědeckou společností.

Dokumentace a replikace

Někdy experimenters může dělat soustavné chyby během jejich experimentů, nebo (ve vzácných případech) uváženě falšovat jejich výsledky. Následně, to je běžná praxe pro jiné vědce k pokusu opakovat pokusy aby kopíroval výsledky, tak dále potvrzovat hypotézu.

Jako výsledek, experimenters jsou čekal, že udržuje detailní zápisy jejich experimentálních procedur, aby poskytoval důkaz o účinnosti a integritu procedury a pomáhal při reprodukci. Tyto procedurální záznamy mohou také pomoci v pojetí nových experimentů testovat hypotézu, a smět ukázat se užitečný pro inženýry, kteří by mohli zkoumat potenciální praktická užití objevu.

Poznamenat, že to není možné pro vědce k záznamu všechno to se konalo v experimentu. On musí vybrat fakty, kterým on věří být významný pro experiment a hlásit je. Toto může vést, nevyhnutelně, k problémům pozdnější jestliže nějaký předpokládaně vedlejší rys je zpochybňován. Například, Heinrich Hertz nereportoval velikost místnosti testovala Maxwellovy rovnice, který později dopadal k účtu pro malou odchylku ve výsledkách. Problém je to díly teorie sám potřeba být převzat aby vybral a ohlásil experimentální podmínky. Pozorování jsou někdy od této doby popisovaná jako bytí ' teorie-obtěžkaný '.

Dimenze praxe

Primární omezení současné západní vědy jsou:

• Publikace, tj. kolegiální recenze
• Prostředky (většinou, finance)

To vždy nebylo jako toto: ve starých dny “vědce džentlmena” finance (a k lesser rozsahové publikaci) byla mnohem slabší omezení.

Oba těchto omezení nepřímo předložit vědeckou metodu — práce, která příliš zřejmě poruší omezení bude obtížná publikovat a obtížný být financován. Žurnály nevyžadují odevzdané referáty odpovídat něčemu přesnější než “dobrá vědecká praxe” a toto je většinou prosazeno kolegiální recenzí. Originalita, důležitost a zájem jsou důležitější - vidět například směrnice autora pro Příroda.

Kritiky (vidí kritickou teorii) těchto omezení být že oni jsou tak mlhaví v definici (např. “dobrá vědecká praxe”) a otevřít se ideologický, nebo dokonce politický, manipulace oddělená od tvrdého tréninku vědecké metody, že oni často podávají na cenzora spíše než podporovat vědecký objev. Zřejmá cenzura přes odmítnutí vydávat nápady neoblíbené u vědců hlavního proudu (nepopulární protože ideologických důvodů a/nebo protože oni vypadají, že odporuje dlouho držené vědecké teorie) pokazil populární představu vědců jako bytí neutrální nebo hledači pravdy a často pomlouval populární představu vědy jako celek.

Historie

Vývoj vědecké metody je neoddělitelný od historie vědy sám. Dokumenty starobylého Egypťana, takové jak časné papyrusy, popisovat metody lékařské diagnózy. Ve starověké řecké kultuře, první prvky indukční vědecké metody jasně stanou se dobře ustavené. Významný pokrok v metodologii byl vyroben v časné muslimské filozofii, zvláště používání experimentuje rozlišovat mezi soupeřícími vědeckými teoriemi, pochvalnou zmínkou, kolegiální recenzí a otevřeným dotazem vést k vývoji shody, soubor uvnitř generallly empirické orientace. Základní zásady základní vědecké metody se krystalizovaly ne pozdnější než vzestup moderních fyzikálních věd, v 17. a 18. století. V jeho práci Novum Organum(1620) — odkaz na Aristotlea je Organon — Francis Bacon navrhl nový systém logiky zlepšit staré filozofický proces úsudku. Pak, v 1637, René Descartes prokázal kostra pro vědeckou metodu je hlavní zásady v jeho pojednání, Pojednání o metodě. Tyto spisy jsou zvažovány kritický v historickém vývoji vědecké metody.

V pozdní 19. století, Charles Sanders Peirce navrhoval schéma, které by dopadalo mít značný vliv ve vývoji aktuální vědecké metody obecně. Peirce urychlil pokrok na několika předních stranách. Firstly, mluvení v širší souvislosti v “jak objasnit naše nápady” (1878) [1], Peirce nastínil objektivně ověřitelnou metodu testovat pravdu v domnělých znalostech na cestě, která přesahuje pouhé foundational alternativy, se zaměřit na oba dedukce a přerušení . On tak umístil přerušení a odečtení v doplňkový spíše než konkurenční kontext (latter který byl primární trend přinejmenším od Davida Humea, kdo napsal tam střední-k-pozdní 18. století). Zadruhé, a přímější důležitosti pro současnou metodu, Peirce navrhl základní schéma pro hypotheis/testování, které pokračuje zvítězit dnes. Vytahovat teorii dotazu od jeho surových látek v klasické logice, on rafinoval to souběžně s časným vývojem symbolické logiky k adrese pak-běžné problémy ve vědecké úvaze. Peirce zkoumal a artikuloval tři základní způsoby uvažování, že, jak diskutoval nahoře v tomto článku, hrát roli v dotazu dnes, procesy, které jsou současně známé jako abductive, deduktivní, a induktivní úsudek. Thirdly, on hrál hlavní roli v postupu symbolické logiky sám — opravdu toto bylo jeho primární specialita.

Karl Popper (1902-1994), začínat v 1930 a se zvýšenou rázností po druhé světové válce, argumentoval, že hypotéza musí být falsifiable a, následovat Peircea a jiní, že věda by nejlépe postupovala používat deduktivní uvažování jako jeho primární důraz, známý jako kritický racionalismus. Jeho vychytralé formulace logické procedury pomáhaly k panování v exessive použití indukčního spekulování na indukčním spekulování, a také upevnil pojmový základ pro dnešní kolegiální recenzi procedury.

Poznámky a odkazy

• Poznámka 1. V dotazu-založil vzor vzdělání, stádium “charakterizace, pozorování, definice, …” je více stručně představovaný v oddíle Otázka.

• Poznámka 2. Glen, William (ed.), Hmota-debaty zániku: Jak věda pracuje v krizi, Stanford univerzitní tiskárna, Stanford, CA, 1994. ISBN 0-8047-2285-4. pp. 37-38.

• Aristotle, “Prior analytika”, Hugh Tredennick (trans.), pp. 181-531 v Aristotle, hlasitost   1, Loeb klasická knihovna, William Heinemann, Londýn, UK, 1938.

• Chomsky, Noam, Úvahy o jazyce, Pantheon knihy, New York, NY, 1975.

• Peirce, C.S., Pokusy o filozofii vědy, Vincent Tomas (ed.), Bobbs – Merrill, New York, NY, 1957.

• Peirce, C.S., “přednášky o pragmatismu”, Cambridge, Ma, 26. března – 17. května 1903. Dotisknutý z části, Sbírané papíry, CP 5.14 – 212. Dotisknutý s úvodem a komentářem, Patricia Ann Turisi (ed.), Pragmatismus jako princip a metoda pravého myšlení: 1903 Harvard “přednáší na pragmatismus”, Státní univerzita New Yorku tisk, Albany, NY, 1997. Dotisknutý, pp. 133 – 241, Peirce projekt vydání (eds.), Základní Peirce, vybral filozofické spisy, hlasitost 2 (1893 – 1913), Indiana univerzitní tiskárna, Bloomington, v, 1998.

• Peirce, C.S., Sbíral papíry Charlesa Sanders Peirce, vols. 1-6, Charles Hartshorne a Paul Weiss (eds.), vols. 7-8, Arthur W. Burks (ed.), Harvard univerzitní tiskárna, Cambridge, Ma, 1931-1935, 1958. Citovaný jako CP vol.para.

• Salmon, Wesley C., Čtyři desetiletí vědeckého vysvětlení, Univerzita Minnesota tisku, Minneapolis, MN, 1990.