Как работает наука. 5 ошибок, которые не надо допускать

Если вы получили ссылку на этот текст в ходе спора в интернете, вероятно, вы допустили одну или несколько описанных в статье ошибок. При этом, ваш оппонент верит, что вы достаточно сознательны, чтобы понять и исправить эти ошибки.

 

Человеку свойственно ошибаться. Это естественный ход вещей. В этом тексте я разбираю пять ошибок и заблуждений, которые люди часто допускают в разговорах о научном методе и критическом мышлении.

Чем научная теория отличается от гипотезы

Ошибка № 1: «Это всего лишь теория! Ничего не доказано».

Это распространенная ошибка. Как правило, она основана на том, что в обычной жизни понятия «теория» и «гипотеза» очень схожи, хотя в научном мире между ними есть существенная разница. В быту мы часто начинаем фразу со слов «У меня есть теория…», после которой выдвигаем некое предположение — на научном языке эта фраза должна звучать как «У меня есть гипотеза». Отсюда и непонимание.

Для человека, который ошибочно считает «теорию» и «гипотезу» словами-синонимами, термины вроде «теории эволюции» или «теории большого взрыва» также кажутся всего лишь предположениями, хотя это не так. Чтобы понять разницу между теорией и гипотезой, нужно разобраться, что такое научная теория, из чего она состоит — и как это все работает.

Как строится научная теория

Любая серьезная теория строится с помощью научного метода. Это система ценностей и принципов, которая позволяет максимально объективно понимать предмет изучения. В естественных науках это окружающий мир и его отдельные аспекты.

Давайте рассмотрим на простом примере, из каких этапов состоит построение научной теории. Все начинается с наблюдений окружающего мира, из которых мы получаем эмпирические данные — факты

.

Наблюдение (факт): «За окном светло».

Далее мы рассматриваем полученные факты и выводим закон. Как правило, ученые описывают закон при помощи математического аппарата. Чаще всего, он представляет собой формулу, которая обобщает наблюдаемые факты.

Важно понимать, что закон это не непоколебимая истина. Закон только представляет упорядоченные факты в обобщенном виде.

Выведенный закон: «Днем за окном светло».

Закон обобщает факты, но не отвечает на вопрос, почему так происходит. Чтобы объяснить происходящие события, ученые выдвигают предположения — гипотезы. Они могут быть самыми разными, но все обязаны иметь общую черту: для любой из них мы должны сконструировать эксперимент, с помощью которого можно подтвердить или опровергнуть гипотезу. Такой критерий называется

опровергаемостью или фальсифицируемостью гипотезы (также он известнен как «критерий Поппера»).

Гипотез может быть бесконечно много, и они могут противоречить друг другу. Это нормально — на то они и предположения.

Гипотеза 1: «За окном светло, потому что солнце находится над линией горизонта».

Гипотеза 2: «За окном светло, потому что за окном висит светящаяся летающая тарелка».

Затем ученые проверяют гипотезы при помощи экспериментов. Некоторые гипотезы они подтверждают, некоторые — опровергают. После такого «просеивания» остаются подтвержденные объяснения событий в реальном мире.

Эксперимент: выходим на улицу и видим солнце над линией горизонта, а летающую тарелку — нет. Подтверждаем гипотезу 1, отвергаем гипотезу 2.

После того, как мы собираем множество подтвержденных гипотез, которые складываются в одну логическую сущность и объясняют класс явлений, мы можем сформировать их в научную теорию — систему из множества предположений, которые подтверждены фактами (наблюдениями) и складываются в единую логическую систему. Любая современная научная теория это следствие колоссальной работы множества ученых, результаты которой привели неоднократные независимые и перекрестные экспериментальные подтверждения гипотез, которые составляют эти теории.

Важной характеристикой хорошей научной теории является способность предсказывать будущие наблюдения. То есть, на основе теории мы можем строить новые гипотезы, которые затем должны подтвердить новые наблюдения. В последствии, на базе этих гипотез и наблюдений мы сможем строить новые научные теории.

Чем научная теория отличается от «знания»

Ошибка № 2: «Если бы теория была верна, она бы перестала быть теорией и превратилась в знание или научную констатацию».

Эта ошибка также следует из непонимания, что такое естественные науки. Вероятно, корни заблуждения тянутся из школьного курса математики: в математике мы действительно можем выдвинуть предположение, доказать его и получить теорему.

Однако математика — не естественная наука, поэтому ей позволены подобные вольности. Математику придумал человек. Люди договорились между собой, что будут строить ее на основе аксиом: постулатов, которые мы изначально приняли за истину без требования доказательств в рамках математики. Если мы захотим их нарушить, то получим уже какую-то другую математику — думаю, вы знаете пример геометрии Лобачевского, которая отрицает аксиому о параллельных прямых.

В случае же с естественными науками мы лишены аксиом, так как не создавали этот мир. Мы лишь наблюдатели. Если мы говорим о естественных науках, которые описывают мир вокруг нас (физика, химия, биология и так далее), то мы никогда не можем предоставить абсолютно полное доказательство чего-либо. Мы даже не можем быть уверены на 100 % в фактах, которые считаем фундаментальными и почти интуитивными.

Если отпустить карандаш, он упадет на пол. Мы лишь можем констатировать: все наши прошлые наблюдения указывают, что, если мы отпустим карандаш, он упадет на пол. Для объяснения этого у нас есть множество гипотез, которые подтверждены другими наблюдениями. Мы сформировали их в научную теорию, которая объясняет поведение отпущенного карандаша — и наша теория предсказывает, что, при следующем отпускании карандаша, он также упадет на пол.

Чем больше мы получаем наблюдений, которые подтверждают это, тем сильнее наша уверенность. Однако она никогда не может быть абсолютной, потому что для ее достижения потребовалось бы бесконечное количество наблюдений.

Даже если мы предположим, что какая-то из научных теорий абсолютно верна, это сразу ее разрушит, потому что «абсолютное знание» подразумевает отказ от фальсифицируемости (то есть, возможности опровергнуть эту теорию путем новых наблюдений). А фальсифицируемость это один из столпов, на которых держится научный метод; именно фальсифицируемость позволяет ему быть гибким и постоянно совершенствовать наши знания о мире.

Поэтому, абсолютное знание в контексте естественных наук и применения научного метода — это оксюморон.

Нужно ли «верить» в науку

Ошибка № 3: «Наука заставляет слепо верить в свои теории. Она ничем не отличается от религии».

Вовсе нет. Никто не заставляет слепо верить в научные теории — напротив, научный метод постоянно стимулирует искать новые наблюдения, которые бы дополняли картину событий, происходящих вокруг нас. Более того: в научном мире есть огромное количество примеров, когда с помощью новых наблюдений теории видоизменялись и дополнялись.

Мне очень нравится эксперимент Майкельсона — Морли. Ученые пытались найти подтверждение гипотезе о существовании эфира, чтобы объяснить распространение электромагнитных волн, но, в итоге, доказали его отсутствие.

В науку не нужно «верить». Научные теории предоставляют не только выводы, но и все эмпирические факты; гипотезы, которые выдвигались на основе этих фактов — и эксперименты, которые затем подтверждали эти гипотезы.

В отличие от религий, в которых есть непоколебимые догмы, любая научная теория допускает, что, в будущем, ученые смогут дополнить ее или даже опровергнуть. Только, чтобы опровергнуть научную теорию, нужно найти в ней фактические ошибки или же наблюдения, которые противоречат существующей теории.

С какими учеными соглашаться, а с какими нет

Ошибка № 4: «Ученые постоянно не соглашаются друг с другом. Значит, и верить им тоже нельзя».

Да, ученые постоянно не соглашаются друг с другом. Но крайне ошибочно делать из этого вывод, что наука сама не может определиться, чего хочет. В большинстве случаев ученые спорят как раз в области гипотез. То есть, несогласие между ними состоит в обсуждении аспектов той или иной теории. СМИ же, зачастую, подают это в сильно гиперболизированном виде, что создает ложное впечатление о масштабах расхождений между учеными.

Если механики находят неисправность в детали автомобиля, они ремонтируют ее, а не выкидывают весь автомобиль на свалку и ищут новый. При этом, они могут долго спорить, какой способ ремонта лучше. Так же и ученые; они коллективно дорабатывают отдельные аспекты теорий, вместо того, чтобы выбрасывать весь механизм, который исправно выполняет свои остальные функции.

Впрочем, существуют ученые, которые пытаются полностью опровергнуть какие-то устоявшиеся теории. Но условия для них ровно те же, что и для остальных. Звание «ученых» не делает для них уступок или исключений. Пока их альтернативные гипотезы не будут подтверждены экспериментами и эмпирическими наблюдениями, они ничего не опровергнут.

Сомнения и отрицание — это не критическое мышление

Ошибка № 5: «Я считаю ложной теорию эволюции, теорию большого взрыва и теорию относительности. Мне они не нравятся. Я сомневаюсь и, значит, мыслю критически».

Сомневаться похвально. Серьезно. Но голого сомнения и фраз «все это кажется непонятным бредом» недостаточно. А безосновательное отрицание, которое основано на интуиции или личных ощущениях, не тождественно критическому мышлению.

Как и в случае с несогласными учеными, сомневаться и пытаться опровергать существующие теории можно только с помощью научного метода. Процедура не меняется: сначала нужно получить факты при помощи наблюдений, которые не укладываются в существующую модель, затем — выдвинуть новую гипотезу, которая объяснит как новые наблюдения, так и все старые. После этого необходимо сконструировать эксперимент, который бы проверил эту гипотезу, провести его и получить результат.

Утверждение, что какая-то теория неверна, будет иметь смысл только тогда, когда каждый описанный выше шаг пройдет успешно. В противном случае, смысла в сомнениях не очень много.

Скрывают ли от нас правду

Бонусная ошибка: «Науку выдумало правительство, чтобы манипулировать нами».

Звучит довольно дико, однако это вполне нормальная гипотеза. Но, насколько мне известно, пока никто не провел убедительных экспериментов, наблюдения которых бы указывали на ее правдивость.

Надеюсь, этот текст помог вам лучше понять, как работает научный метод. Еще лучше, если вы прочитали его, узнали собственные заблуждения — и поняли, в чем заключались ошибки.

Если вы встретите в реальной жизни примеры перечисленных заблуждений и решите указать на них человеку (в надежде, что он или она сможет осознать их и изменить свое мнение), смело прикладывайте ссылку на этот текст. Только не расстраивайтесь, если не получите желаемого результата. Бывают безнадежные ситуации.

Также, если у вас есть другие примеры заблуждений о работе науки, или же вы хотите обсудить, поспорить и опровергнуть перечисленные тезисы, смело пишите комментарии к этому тексту.

Чем научная теория отличается от гипотезы?

В сознании обывателя, как правило, существует теория (предположения) и практика (инструмент для подтверждения теорий). 

В реальности же всё совсем по-другому: научная теория — это не просто безосновательное утверждение, а система идей, которая уже включает в себя практический опыт. Если экспериментальных данных недостаточно, то такая система называется гипотезой. Гипотеза выдвигается для объяснения фактов.

Факт есть высказывание, содержащее эмпирическое знание. Факты составляют научное описание, которое является основой теорий. Атомное строение веществ, эволюция, фундаментальные взаимодействия описываются теориями.

Иллюстрация факта и гипотезы

Далее возникает вопрос об отличиях закона и теории. 

Разница состоит в том, что закон является формой, частным случаем теории. Закон описывает при помощи математического аппарата только то, как происходит процесс. Примером послужит гравитация: закон всемирного тяготения Ньютона описывает, каким образом происходит гравитационное взаимодействие, но только в пределах классической механики, не объясняя природу сил. 

Общая теория относительности Эйнштейна (ОТО), помимо описания процесса, говорит о том, у гравитационных и инерциальных сил одна и та же природа, значит, гравитация обусловлена не силовым воздействием тел между собой, но с деформацией пространства-времени, в котором эти тела и находятся. Значение ОТО выходит за пределы закона всемирного тяготения.  Таким образом, закон – это упрощенная версия теории. 

Важный признак теории — предсказательная сила. Теории могут формировать новые предположения, то есть гипотезы, которые могут быть экспериментально подтверждены, из них впоследствии формируются новые теории. То есть система идей позволяет создавать новые системы без непосредственного обращения к наблюдениям и фактам. В случае с ОТО предсказания подтверждались наблюдениями и экспериментами. А, например, для Теории Большого Взрыва на данный момент не существует физического способа подтверждения, и это делает невозможным сделать её законом.

Схема процесса формирования теорий

Научная теория – форма целостного представления системы научных знаний, закономерностей и принципов, включающая в себя общие положения и знаковое отображение науки или её раздела.

Поэтому, если кто-то в комментариях безапелляционно заявляет: «ЭТО ВСЕГО ЛИШЬ ТЕОРИЯ!!! НИЧЕГО НЕ ДОКАЗАНО!», — не сердитесь на человека. Просто поймите, что он не знает разницы между теорией и гипотезой. Постарайтесь это объяснить, но не слишком усердствуйте, если ваши аргументы явно не слышат. Не стоит стучаться в закрытые двери, и это — факт. 

Скопировать ссылку

Внештатный автор

Елизавета Карасева

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

От выдвижения, обоснования и до постановки гипотез

При написании любых научных работ перед исследователем встает задача постановки гипотезы. Это отправная точка, определяющая содержание и результаты, которые будут получены в ходе проведенного исследования.

Содержание:

1. Требования
2. Способы обоснования гипотезы
3. Проверка гипотезы
4. Методы научного познания

Гипотеза лежит в основе любой научной теории, она позволяет ученому начать поиск, собрать и проанализировать факты, чтобы обоснованно подтвердить или опровергнуть выдвинутое предположение. Именно поэтому гипотезе уделяется такое пристальное внимание.

Гипотеза (в переводе с латинского hypothesis) – это предположение или догадка, которое невозможно доказать, используя текущий уровень науки. Анализ проблемы позволяет получить ответы на вопросы «Верно ли выдвинутое предположение? Почему оно истинно? Чем это обосновано, какими фактами и аргументами?». Задача исследователя состоит в поиске аргументации, позволяющей считать тезис истиной или же опровергнуть его.

Помощь в публикации научных статей. Издательство «СибАК» обеспечивает полное сопровождение статьи и прозрачность процесса публикации на всех этапах.

Это один из самых распространенных приемов научной и другой познавательной деятельности, позволяющий найти логическое объяснение природы происхождения каких-либо явлений. Различают общие (для группы явлений) и частные (для конкретных событий) гипотезы, а также предсказательные и объяснительные.

Чтобы корректно сформулировать гипотезу любого исследования необходимо соблюсти принципы логического построения научного знания:

1. Состоятельность выдвигаемой гипотезы. Делая те или иные выдвижения предположения или догадок, ученый обязательно должен как можно полнее раскрыть предметную область исследования.
2. Приложимость создаваемого знания. Все гипотезы строятся не для пояснения отдельных, конкретных случаев, но для возможности объяснения более широкого круга природных, социальных или теоретических феноменов.
3. Проверяемость. Чтобы выдвинуть гипотезу, важно понимать и владеть инструментами ее верификации.

Требования, предъявляемые к гипотезе:

• совместимость с существующими знаниями, фундаментальными научными положениями, ранее установленными фактами;
• понятность и логичность, отсутствие двоякого толкования;
• обоснованность (релевантность), то есть проверенная анализом состоятельность выдвинутой теории;
• она должна быть проверяемой (наблюдением, измерительными приборами, экспериментальными установками и другими достоверными доступными средствами).

Стандартная структура гипотезы состоит из двух частей: эмпирического основания (посылки) и основанного на нем предположения (заключения). Ее выдвижение является результатом объемной работы, которая включает изучение теоретических основ, сбор материала, его анализ, проведение экспериментов и наблюдений. Основные этапы подготовки:

1. накопление материала, предположений, догадок об исследуемом объекте или явлении;
2. формулирование следствий, вытекающих из предположительной теории, выдвижение предварительных ответов и решений поставленной проблемы;
3. опровержение предположений, оказавшихся несостоятельными, их замена на достоверные, соответствующие полученным фактическим данным;
4. проверка сделанных выводов на практике.

Способы обоснования

Обоснования истинности нового научного знания во многом зависит от его специфики, профильной направленности, практической релевантности. Но для любых гипотез необходимо проводить три общих вида обоснования: теоретическое, логическое и эмпирическое.

Теоретическое обоснование – проверка ее соответствия ключевым принципам научно-предметной сферы. Новое знание должно быть верифицируемым, релевантным категориальному аппарату, соответствовать базовым задачам той или иной сферы научного познания.

Логическое обоснование – соответствие нормам формально-логичного мышления. Нужно соблюсти принцип непротиворечивости, применить для обоснования методы индуктивного и дедуктивного познания.

Эмпирическое обоснование – практическая, экспериментальная, лабораторная проверка. Для разных видов научного знания предполагаются специфические методы эксперимента.

Для подтверждения (или, напротив, опровержения) гипотезы необходимо соблюсти правила логики. Так, заключение (тезис или антитезис) должно быть точным и ясным, неизменным в процессе исследования. В качестве оснований (аргументов) принимаются только истинные факты, уже установленные ранее.

Аргументация должна быть достаточной для формулирования окончательного заключения. Если проверка показывает, что поставленное ученым предположительное утверждение соответствует действительности, гипотеза получает статус научной теории, которая требует дальнейшего изучения.

Не исключено и опровержение гипотезы, обоснованное ложностью ее заключения. В этом случае идут путем фальсификации, устанавливая несоответствие фактов, вытекающих из предположения, следствиям, или при помощи доказательства антитезиса (противоположного гипотезе следствия). Если антитезис доказан, логически это означает несостоятельность (ложность) исходного тезиса.

Построение и проверка

Завершив формулировку гипотезы и ее обоснование, необходимо приступить к завершающему этапу – проверке. Здесь нужно применять метод фальсификации, сформулированный классиками философии науки. По нему, новое знание имеет ценность только в том случае, если есть возможность и путь опровергнуть гипотезу.

Такую проверку истинности гипотезы проводят по тем же принципам, что и обоснование. Обязательно применяют эмпирическую проверку, теоретическую верификацию, логическое доказательство. Но при этом выдвигается ряд альтернативных положений, утверждений.

Такая проверка выполняет двойную задачу. Во-первых, подтверждается истинность сформулированной гипотезы и возможность ее применения в научном или технологическом плане. Во-вторых, готовится фундамент для развития научного знания, выдвижения новых гипотетических умозаключений. Это обеспечивает непрерывность развития науки.

Методы научного познания

Английский философ Ф. Бэкон и логик, экономист Дж. Милль предложили 4 метода выдвижения гипотез на основании установления причинно-следственных связей.

1. Метод сходства заключается в предположении, что если несколько случаев наблюдаемого явления имеют схожее обстоятельство, то именно оно и является причиной исследуемого объекта. Методика предполагает установление всех возможных случаев и обстоятельств, глубокий анализ различий, определение вероятности.
2. Метод различия противоположен предыдущему. То есть если в одном случае обстоятельство наступает, а в другом – нет, то, вероятнее всего, причина кроется в исследуемом условии наступления последствий.

Примечание: из первых двух методов образуется дополнительный – сходства и различий.

3. Метод сопутствующих изменений – установление взаимосвязей различных явлений.
4. Метод остатков или исключения (то есть если известно, что причиной точно не являются одни условия, то предполагается, что оно вызвано именно исследуемым обстоятельством). Эту методику активно использовал в своей научной деятельности А.С. Попов, проводящий опыты по радиосвязи в 1897 году. Так, он обратил внимание на то, что проходящие между кораблями другие морские суда нарушают радиообмен. Он пришел к выводу, что причиной помех является металлический корпус корабля, экранирующий электромагнитные волны.

Рассмотренные выше методы чаще всего используются для обоснования гипотезв совокупности, гармонично дополняя друг друга. С проблемой обоснованного выдвижения гипотезы сталкиваются даже опытные ученые. Большую роль в этом играют воображение, фантазия и математическая интуиция исследователя.

Способность предчувствовать, интуитивно предугадывать называют предикативностью мышления. Это длительный творческий процесс, не имеющий универсального рецепта реализации.

Тем не менее этому можно научиться на любом уровне – начиная от бакалавриата и специалитета. Умение будет полезно всем, кто занимается исследованиями, публикует свои работы в научных журналах.

Традиционная и критическая теория

В этом контексте, вопреки расхожему мнению, не инструменты являются продолжением человеческих органов, а сами органы являются продолжением инструментов. На более высоких стадиях развития цивилизации сознательная человеческая деятельность бессознательно определяет не только субъективные аспекты восприятия, но в значительной степени и объект восприятия. Чувственный мир, который члены индустриального общества видят каждый день, несет на себе отпечаток целенаправленной работы: многоквартирные жилые дома, заводы и фабрики, хлопковые поля, убойный скот, люди и, более того, их тела; включая не только такие объекты, как поезда метро, грузовые автомобили, самолеты, но и их передвижение в пространстве. В этой сложной тотальности практически невозможно провести четкое различие между тем, что принадлежит к не обладающей сознанием природе, а что к деятельности человека в обществе. Даже когда речь идет о восприятии объектов природы как таковых, сама их «естественность» продиктована контрастом с миром общества и тем самым зависит от него.

Несмотря на это, индивид воспринимает чувственную реальность как простую последовательность фактов в мире упорядоченных понятий. Сами эти понятия, однако, развивались и изменялись во взаимосвязи с жизнью общества. Следовательно, хотя реальность упорядочивается через понимание и вынесение суждений об объектах (решения, как правило, предсказуемые и принимаемые членами данного общества, на удивление, единодушно), всё-таки гармония между восприятием и традиционным теоретическим мышлением, как между монадами, то есть отдельными субъектами познания, не является метафизической случайностью. Сила здравого смысла, common sense, для которого нет никаких тайн, но есть общая схожесть взглядов по вопросам, напрямую не связанным с социальными конфликтами (например, в естественных науках), обусловлены тем, что мир объектов, в отношении которых выносятся суждения в значительной степени создается деятельностью, в свою очередь определяемой теми самыми идеями, которые помогают индивиду узнать этот мир и концептуально его осмыслить. В философии Канта такое положение вещей выражается в идеалистической форме. Теория познания, основанная на пассивности чистого созерцания и активности рассудка ставит перед философом вопрос о том, почему рассудок уверенно ожидает, что многообразие, данное ему в созерцании, всегда в будущем будет следовать правилам рассудка. Кант недвусмысленно опровергает тезис о существовании предустановленной гармонии, «своего рода системы преформации чистого разума», благодаря которой разуму от рождения присущи достоверные правила, с которыми согласуется опыт[11]. По мнению Канта, чувственные явления сами по себе предзаданы трансцендентальным субъектом благодаря активности разума как в момент восприятия, так и в момент вынесения суждения[12]. В наиболее важных главах «Критики чистого разума» Кант попытался дать подробное объяснение понятию «трансцендентального единства» или субъективного предопределения чувственно воспринимаемого материала (процесс, о котором индивид не отдает себе отчёта).

Сложность и неясность, характерные, по признанию самого Канта, для разделов о дедукции и схематизме чистых рассудочных понятий можно объяснить тем, что для Канта сверхиндивидуальная деятельность, о которой не ведает индивид, возможна лишь в идеалистической форме сознания самого по себе, другими словами, проистекает из чисто духовной инстанции. В соответствии с теоретическими представлениями своего времени, Кант не рассматривает реальность как продукт работы общества; работы, которая в целом является хаотичной, но на индивидуальном уровне — целенаправленной. Там, где Гегель усматривает «хитрость разума», которая тем не менее принадлежит всемирной истории и носит объективный характер, Кант видит «скрытое в глубине человеческой души искусство, настоящие приемы которого нам вряд ли когда-либо удастся угадать у природы и раскрыть»[13]. Кант во всяком случае понимал, что за несоответствием фактов теории, с которым постоянно сталкивается ученый в своей работе, стоит более глубокое единство, общая субъективность, от которого зависит индивидуальное познание. Деятельность общества, следовательно, выступает в качестве трансцендентальной силы, представляя собой совокупность духовных факторов. Впрочем, утверждение Канта о том, что реальность этой силы окутана мраком, то есть является иррациональной, невзирая на всю свою рациональность, не так далеко от истины. В экономике буржуазного типа, несмотря на всю изобретательность соревнующихся индивидов, нет управляющего ей плана; эта экономика не идет сознательно к какой-либо цели; в её рамках жизнь общества в целом возможна лишь ценой чрезмерного напряжения, является подавленной и протекает будто бы по чистой случайности. Внутренние сложности, присущие главным понятиям кантианской философии, в частности, таким как: Я трансцендентальной субъективности, чистая или первоначальная апперцепция, сознание само по себе, — показывают глубину и искренность его размышлений. Амбивалентность вышеперечисленных кантианских концепций, то есть их высшее единство и целенаправленность с одной стороны, и их неясность, неизведанность и непостижимость — с другой, точно отражает полную противоречий форму человеческой деятельности в Новое время. Люди взаимодействуют друг с другом в обществе при данном способе существования их разума, и используют свои способности соответственно, тем самым подтверждая свою разумность. Но вместе с этим, труд и продукты труда отчуждаются от человека; и весь этот процесс: с рабочей силой и человеческими жизнями, растраченными впустую, с войнами и бессмысленными страданиями, кажется силой природы, которую нельзя изменить, судьбой, неподвластной человеческой воле.

Нобелевская премия и теория счастья. Семь главных фактов о Льве Ландау

22 января 2019

Автор фото, Getty Images

22 января на главной странице Google появился дудл, посвященный Льву Ландау («дудл» (doodle) — открытка, напоминающая о важном историческом событии или персоналии).

24 января в Париже пройдет премьера фильма режиссера Ильи Хржановского «Дау» — занявший много лет проект о жизни знаменитого советского ученого.

Давайте вспомним, кто такой Лев Ландау и почему, собственно, Google считает этого человека актуальным и по сей день.

Коллеги-физики часто называли его просто Дау

Дау — домашнее прозвище. Для родственников и близких товарищей, коллег.

То же название получил художественный многосерийный фильм Ильи Хржановского, который пока так и не вышел на экраны.

Байопик ученого основан на мемуарах его жены Конкордии (Коры) Дробанцевой, опубликованных в 1999 году в виде книги «Академик Ландау: Как мы жили».

Основатель научной школы теоретической физики, автор теории суперпроводимости

Лев Ландау родился в Баку, его отец был инженером-нефтяником, мать — врачом-акушером. Ландау поступил в Бакинский государственный университет в 14 лет.

Причем учился он на двух факультетах сразу: физико-математическом и химическом. Кстати, в Баку его именем названа улица, проходящая рядом с Академией наук Азербайджана.

В 1926 году Ландау опубликовал свою первую работу об интенсивности спектров двухатомных молекул. В 1927 году предложил понятие матрицы плотности.

В 1930 году он создал теорию электронного диамагнетизма металлов. В 1935-м разработал теорию доменного строения ферромагнетиков и ферромагнитного резонанса.

В 1934 году Ландау без защиты диссертации получил степень доктора физико-математических наук, а в 1935 году он стал профессором.

Ландау считается легендарной фигурой в истории советской и мировой науки. Квантовая механика, физика твердого тела, магнетизм, физика низких температур, сверхпроводимость и сверхтекучесть, физика космических лучей, астрофизика, гидродинамика, квантовая электродинамика, квантовая теория поля, физика атомного ядра и физика элементарных частиц, теория химических реакций, физика плазмы — всем этим интересовался и занимался Лев Ландау.

Сидел в тюрьме по обвинению в контрреволюционной деятельности

Арест произошел на волне сталинских репрессий второй половины 1930-х годов. Ландау тогда работал в только что созданном Институте физических проблем.

В апреле 1938 года Ландау в Москве редактировал листовку, призывающую вступать в «Антифашистскую рабочую партию» для свержения сталинского режима, в которой Сталина называли фашистским диктатором.

Ландау был арестован 28 апреля 1938 года. В тюрьме он пробыл год и вышел на свободу только благодаря письму в его защиту от Нильса Бора и вмешательству Петра Капицы, взявшего Ландау на поруки.

Нобелевский лауреат 1962 года

Ландау была присуждена Нобелевская премия «за новаторские теории конденсированных сред, в особенности жидкого гелия» в 1962 году.

Эти теории, кстати, положили начало физике квантовых жидкостей.

Ландау — автор теории счастья

Эта терия утверждала, что человек обязан быть счастливым. Формула счастья по Ландау содержала три параметра: работа, любовь и общение с людьми.

Известный остряк

Ландау говорил, что науки бывают естественные, неестественные и противоестественные. Ему принадлежит еще немало ярких высказываний.

«Учеными бывают собаки, и то после того, как их научат. Мы — научные работники!»

«У меня не телосложение, а теловычитание».

«Нельзя делать научную карьеру на одной порядочности. Это неминуемо приведет к тому, что не будет ни науки, ни порядочности».

«Из ничего ничего и проистекает».

«Курица — не птица, логарифм — не бесконечность».

«Главное в физике — это умение пренебрегать!»

Последние слова Ландау перед смерью : «Все же я хорошо прожил жизнь. Мне всегда все удавалось».

Автор фото, Getty Images

В детстве Ландау дал себе обет никогда «не курить, не пить и не жениться». Но женился

Ландау с 1934 года жил в гражданском браке с Конкордией (Корой) Дробанцевой. С женой он заключил «брачный пакт о ненападении», подразумевавший свободу личной жизни супругов на стороне.

Официальный брак был между супругами был заключен 5 июля 1946 года, за несколько дней до рождения сына Игоря.

В узком кругу знакомых он хвастался, что ни одна женщина не ушла от него недовольной. Говорят, что у Ландау было пять ярких романов параллельно с его браком с Корой.

Лев Ландау умер в 60 лет. За шесть лет до смерти, 7 января 1962 года, по дороге из Москвы в Дубну Ландау попал в автокатастрофу на Дмитровском шоссе.

В результате многочисленных переломов, кровоизлияния и травмы головы он находился в течение 59 суток в коме. Физики всего мира принимали участие в спасении его жизни.

После аварии Ландау практически перестал заниматься научной деятельностью.

Yurayt. 392 p. ISBN 978-5-534-02637-5

17

2. Обобщающе-экстраполирующая функция. Ученый в своих выво-

дах постоянно выходит за границы полученного эмпирического материала.

Однако на каком основании исследователь, выполнивший серию экспе-

риментов в лаборатории, решается перенести результаты на более широ-

кую область, которая им в реальности не изучалась, и, более того, гово-

рить об обнаружении им какой-то общей закономерности? Ведь на самом

деле наука реально занимается лишь ограниченными фрагментами мира;

она опирается на конечные области данных наблюдений и экспериментов.

Но если бы наука только фиксировала то, что она непосредственно полу-

чила из опыта, она никогда бы не сформулировала ни одного закона из раз-

розненного эмпирического материала, из данных единичных наблюдений.

Все эмпирические данные так и остались бы фрагментарными.

Эта проблема была четко осознана великим немецким философом

Иммануилом Кантом, который блестяще показал ведущую роль мета-

физики (или «теоретического разума») в науке, позволяющей обобщить

полученные данные и сформулировать научные законы, а от них под-

няться на еще более высокую ступень общности — к фундаментальным

принципам. И если мы сегодня говорим, например, о неуничтожимости

материального движения, об эволюционном процессе в живой природе,

о симметриях в мире элементарных частиц и т.п., то все эти выдающиеся

обобщения (принцип движения, принцип эволюции, принцип симметрии)

являются именно метафизическими положениями. Мы никогда не сможем

исследовать весь мир, все его пространственно-временные области. Но мы

убеждены, что фундаментальные законы везде одни и те же.

Можно сказать, что наука как таковая вообще основана на далеко иду-

щих обобщениях. Привычные и естественные для ученого представления

о том, что природа как целое единообразна, постоянна и проста в своих

фундаментальных основаниях, — это на самом деле не следствия продви-

жения науки, а предпосланные ей метафизические гипотезы, имеющие

предельно общий характер.

3. Критическая функция. Это, пожалуй, одна из наиболее ярких

функций философии. В тех ситуациях, когда ученый производит пере-

смотр сложившихся представлений, переосмысливает научные понятия

и общепризнанные способы мышления, когда он пытается выйти за рамки

традиционного и взглянуть на все это по-новому, он занимается именно

философской деятельностью. Подвергнуть сомнению самое, казалось бы,

привычное и отправиться в свободный интеллектуальный поиск — это

и есть философия в действии.

Случается, что, пытаясь найти нужные ориентиры, ученый отбрасывает

современные ему научно-философские взгляды и обращается к каким-то

другим философским системам. Он может основывать на них критику име-

ющихся представлений. Например, именно это произошло в начале Нового

времени (XVI—XVII вв.), когда были подвергнуты сомнению многовеко-

вые устои аристотелевско-схоластической картины мира; в тот период

ученые в поисках более адекватного способа мышления и критических

аргументов обратились к античному учению об атомах — к идеям Демо-

крита, Эпикура, Лукреция.

Чем отличается наука от астрологии и других псевдонаук. Карл Поппер / Хабр

Что есть наука? Какие знания считать настоящими научными знаниями, а какие не вписываются в научную парадигму? Можно ли считать науками астрологию, теологию, психоанализ?

Псевдонаукой или лженаукой часто называют заявления, знания, верования и практики, которые выдают себя за научные, но на самом деле таковыми не являются, поскольку не получены с помощью научного метода. Однако есть «пограничные» знания, которые или 1) получены научным методом, но считаются псевдонаукой; 2) получены в результате рассуждений в отсутствие наблюдаемых и измеряемых наблюдений (то есть ненаучным методом), но при этом доказали свою научную ценность.

Как различить между собой эти два класса знаний?

Наиболее полно эту тему исследовал в своей работах философ Карл Поппер — математик и физик по образованию. Теме науки и псевдонауки посвящены его книги «Логика научного исследования» (1935), «Предположения и опровержения: рост научного знания» (1963) и «Объективное знание: эволюционный подход» (1972).

Концепцией роста научного знания Карл Поппер занимался с 20-х годов. С середины прошлого века до настоящего времени он считается наиболее влиятельным мыслителем, который сформулировал максимально цельную и убедительную концепцию роста научного знания и логическую теорию научного метода.

Непосредственная цель Поппера состояла в построении логической теории научного метода, под которым он имеет в виду эмпирический метод. Логика науки Поппера кардинально отличается от психологического, эмпирического описания научной деятельности, а важным средством её построения является аппарат математической логики.

С самого начала Карл Поппер считал главной задачей чётко сформулировать отличия между наукой и псевдонаукой. В качестве критерия Поппер предложил принцип фальсифицируемости, то есть принципиальной опровержимости любого знания, претендующего на статус научности.

Этот принцип философии Поппера значительно отличался от господствующей в то время концепции логического эмпиризма или неопозитивизма. Сторонники этой концепции считали, что научному знанию в первую очередь присущ принцип верификации и подтверждение теории.

По своему логическому содержанию понятие фальсификации является очень простым, даже тривиальным. По канонам традиционной логики нам известно, что из условного высказывания

если a, то b

следует, что из ложности b с логической необходимостью следует ложность a.

Проблема в том, что в случае истинности b мы ничего не можем сказать об истинности или ложности a.

Это простое логическое правило Карл Поппер сделал базовым принципом оценки научного знания, главным методологическим правилом отличия настоящей науки от псевдонауки. Согласно определению принципа фальсифицируемости, лишь те теории могут считаться научными, которые в принципе могут быть опровергнуты, то есть которые способны доказать свою ложность.

В то время как следствиями истинного утверждения могут быть только истинные утверждения, среди следствий ложного утверждения могут быть как истинные, так и ложные. Каждая научная теория представляет собой догадку, которая рано или поздно будет опровергнута. Поэтому каждая теория, строго говоря, является ложной. Таким образом, среди следствий любой научной теории будут и истинные, и ложные утверждения.

Всё множество следствий теории Поппер называет её логическим содержанием. Истинные следствия теории образуют её истинное содержание; оставшаяся часть будет ложным содержанием. Сравнивая две теории, мы можем обнаружить, что истинное содержание одной больше истинного содержания другой теории или ложное содержание одной меньше ложного содержания другой. Например, если эксперимент показывает, что предсказание одной теории истинно там, где предсказание другой теории ложно, то это означает, что первая теория имеет истинное содержание там, где вторая теория имеет ложное содержание. Если при этом ложное содержание первой теории не превосходит ложное содержание второй, то первая теория более правдоподобна, чем вторая. Максимально правдоподобной будет теория, дающая полное и исчерпывающее знание о мире.

Некоторую относительность принципа фальсифицируемости признал и сам Поппер, ведь в такой глобальной трактовке сам принцип фальсификации не поддаётся фальсификации.

Тем не менее, самым этот базовый принцип считается самым лаконичным и ясным определением для демаркации науки и псевдонауки.

Фактически, философия Поппера противостояла принципам логического эмпиризма, хотя сторонники обеих концепций, несомненно, находятся на одной стороне в войне против псевдонауки. Но даже сам Поппер впоследствии неоднократно повторял, что именно он «убил логический позитивизм».

В своих ранних работах Карл Поппер объяснял, почему в логике научного исследования

нет места понятию «истина»

, которое является неясным и метафизическим. В центр внимания он поставил анализ логической структуры критической установки — критического метода научного познания, так называемого фаллибилизма, то есть учения о погрешности человеческого знания. Место метафизической «истины» занимает теория правдоподобности научных теорий. Так, в книге «Логика научного исследования» Карл Поппер вообще не пользуется понятием «истина». Но в более поздних работал он признал, что в методологии науки всё-таки есть место понятию «истина» как соответствию теории фактам.

В традиционном же понятии, идущем из античной философии, истина в принципе недостижима в силу своего предположительного и поэтому в конечном итоге ложного характера. Более того, даже если мы на неё случайно наткнёмся, говорит Поппер, мы никогда не будем знать об этом.

Поппер также выступил против такой крайности в понимании природы научного метода как априоризм, когда научные теории рассматриваются только как инструмент для предсказаний и поэтому якобы не имеют сами по себе познавательного значения.

Согласно теории истины и правдоподобности, развитие знания есть не переход от одного истинного знания к другому, а переход от одних проблем к другим, более глубоким проблемам.

Основное логико-методологическое правило по Попперу звучит так:

«Мы не знаем — мы можем только предполагать»

Другими словами, развитие научного знания основано на механизме проб и ошибок — предположений (догадок) и опровержений.

---

После пика популярности в 60-70-х годах идеи Поппера несколько потеряли своё влияние, а сам учёный ушёл на пенсию. Впоследствии ряд философов показали некорректность определения правдоподобности по Попперу, особенно в случае сравнения правдоподобности двух ложных теорий. Тем не менее, понятие правдоподобности до сих пор продолжает привлекать к себе внимание философов и логиков и, как мы уже заметили, является наиболее лаконичным и ясным определением для демаркации науки и псевдонауки.

Научная теория Определение и значение

Если вы когда-нибудь задумаетесь, почему какой-то фундаментальный процесс происходит именно так, то, скорее всего, это будет научная теория , которая дает ответ, который вы ищете. Например, если у вас есть большие вопросы о движении планет в нашей солнечной системе, теория гелиоцентризма имеет большие ответы (спойлер: они вращаются вокруг Солнца). Это потому, что теория — это не просто один ответ, а последовательная система из многих, многих ответов, подкрепленных подтверждающими доказательствами.

Другими словами, научная теория — это глубокое и разностороннее объяснение естественного явления, которое нельзя доказать неверным, учитывая наши текущие научные знания. Так в чем же разница между научной теорией, научной гипотезой , и научным законом? Гипотеза , в отличие от тщательно проверенной научной теории , — это обоснованное предположение, которое еще не было полностью проверено и не подвергалось исследованиям. Гипотезы также имеют тенденцию быть очень конкретными, тогда как научных теорий представляют собой обширные объяснения, охватывающие широкий круг вопросов о явлении.Например, теория эволюции объясняет постепенные изменения всех форм жизни на Земле за миллиарды лет. Научный закон описывает научное наблюдение, но не пытается сказать, почему и как оно происходит, тогда как научная теория объясняет, почему и как это происходит. Например, закон гравитации гласит, что два объекта будут оказывать свое гравитационное притяжение друг на друга. Однако он не говорит, почему объекты это делают. Теория гравитации — это (гораздо более сложное) объяснение того, почему и как эти объекты притягиваются друг к другу, охватывающее все проверенные наблюдения о таких явлениях.

Научные теории формируют наше понимание вопросов во многих различных областях, от медицины до биологии и астрофизики. Важнейшим аспектом научных теорий является то, что они могут предсказывать явления, которые еще не наблюдаются напрямую — вещи, которые современные технологии не могут обнаружить, но которые теория, тем не менее, утверждает, что существует. Одним из примеров этого является теория микробов , , разработанная учеными в 1800-х годах. Хотя им не хватало современных медицинских технологий, их эксперименты правильно предсказывали существование вирусов и бактерий.Это больше, чем просто предположение!

Что такое научная теория? — Определение, характеристики и пример — Видео и стенограмма урока

Научный метод

Факт или теория?

Итак, у нас есть научных фактов и научных теорий . Какая разница? Научные факты измеряются и / или наблюдаются. Они никогда не меняются и являются безошибочным доказательством. Научные теории — это интерпретация фактов учёным. У ученых могут быть разные мнения относительно лучшей интерпретации фактов. Теории могут измениться и быть отвергнуты.

Характеристики научной теории

Несмотря на то, что у научных теорий много характеристик, есть пять основных характеристик, которые могут помочь вам понять, как они работают. Научная теория должна быть:

1. Проверяемая : Теории могут быть подтверждены серией научно-исследовательских проектов или экспериментов.Иногда ошибочность теории подтверждается доказательствами: это называется отклонением теории. Однако абсолютная истинность теории никогда не может быть доказана, потому что это интерпретация. Всегда есть вероятность, что когда-нибудь будет найдена более правильная иная интерпретация.
2. Воспроизводимый : Другими словами, теории также должны иметь возможность повторяться другими. Это означает, что в теории должно быть достаточно информации и данных, чтобы другие могли проверить теорию и получить аналогичные результаты.
3. Стабильный : Еще одна характеристика теорий состоит в том, что они должны быть стабильными. Это означает, что, когда другие проверяют теорию, они получают те же результаты — так что теория действительна до тех пор, пока нет доказательств, чтобы ее оспаривать.
4. Просто : теория должна быть простой. Когда мы говорим, что научная теория должна быть простой, мы не имеем в виду, что концепция должна быть базовой. Мы имеем в виду, что в теории должна быть представлена ​​только полезная, актуальная информация.
5. Последовательно : Теория должна согласовываться с другими теориями, что означает, что никакие принципы одной теории не должны противоречить другой уже принятой теории.Однако некоторые различия могут быть очевидны, поскольку новая теория может предоставить дополнительные доказательства.

Так зачем вообще заморачиваться с теориями? Теории используются для продвижения научных знаний. Без теорий информацию, собранную в ходе научных исследований, нельзя было бы использовать. Новые лекарства и методы лечения не могли быть протестированы, и не было найдено лекарств от болезней.

Пример теории

Приведем пример того, почему теория может быть проверена, но не может быть доказана.Вы идете в продуктовый магазин и видите много разных марок стручковой фасоли. Вы не почувствуете никакой разницы в зеленых бобах, независимо от того, какой бренд на бобах. После многих сотен тестов вы переходите к теории, что консервированная зеленая фасоль, независимо от названия, имеет одинаковый вкус.

Ваша теория заключается в том, что нет никакой разницы во вкусе консервированной зеленой фасоли в зависимости от торговой марки. Вы, , можете опровергнуть эту теорию, если откроете банку, а стручковая фасоль не будет иметь одинаковый вкус.Но вы не можете доказать теорию , потому что даже если вы откроете 500 разных марок зеленых бобов, которые все имеют одинаковый вкус, может быть одна марка, которую вы не пробовали.

Конечно, не все теории касаются стручковой фасоли. Среди известных научных теорий:

1. Теория эволюции
2. Молекулярная теория
3. Теория относительности

Резюме урока

Давайте рассмотрим: в ненаучном мире теория — это предположение.Однако в научном сообществе научная теория — это объяснение явления, которое было проверено временем. Теория начинается как обоснованное предположение, официально известное как гипотеза . Теория — это научная интерпретация наблюдений за явлением. Ученые продолжают проводить исследования, чтобы проверить эту гипотезу.

Со временем гипотеза может быть подтверждена и названа научной теорией, а может быть опровергнута и отвергнута.Научные теории отличаются от научных фактов, потому что факты никогда не меняются и не могут быть оспорены.

Тем не менее, научные теории могут быть проверены с помощью исследований и признаны поддерживаемыми или отвергнутыми. Научные теории очень важны, потому что они являются ключом к развитию науки за счет разработки новых вмешательств и методов лечения.

Результаты обучения

Изучите этот урок по научной теории, затем проверьте свою готовность к:

• Определите научную теорию
• Отличать научные теории от научных фактов
• Перечислите характеристики научных теорий
• Ссылка на пример научной теории

1.3. Гипотеза, теории и законы

Цели обучения

• Опишите разницу между гипотезой и теорией как научные термины.
• Опишите разницу между теорией и научным законом.

Хотя многие посещали занятия по естествознанию на протяжении всего курса обучения, у людей часто возникают неправильные или вводящие в заблуждение представления о некоторых из наиболее важных и основных принципов науки. Большинство студентов слышали о гипотезах, теориях и законах, но что на самом деле означают эти термины? Перед чтением этого раздела подумайте, что вы узнали об этих терминах раньше.Что для вас означают эти термины? Что вы читаете, что противоречит или поддерживает ваши мысли?

Что такое факт?

Факт — это базовое утверждение, установленное путем эксперимента или наблюдения. Все факты верны при определенных условиях наблюдения.

Что такое гипотеза?

Одним из наиболее распространенных терминов, используемых на уроках естествознания, является «гипотеза». У этого слова может быть много разных определений, в зависимости от контекста, в котором оно используется:

• Обоснованное предположение: научная гипотеза предлагает предлагаемое решение, основанное на доказательствах.
• Предсказание: если вы когда-либо проводили научный эксперимент, вы, вероятно, выдвигали такую ​​гипотезу, когда предсказывали результат своего эксперимента.
• Предварительное или предлагаемое объяснение: гипотезы могут быть предположениями о том, почему что-то наблюдается. Однако для того, чтобы оно было научным, ученый должен иметь возможность проверить объяснение, чтобы увидеть, работает ли оно и может ли он правильно предсказать, что произойдет в ситуации. Например, «если моя гипотеза верна, мы должны увидеть ___ результат при выполнении ___ теста.«

Гипотеза очень предварительная; его можно легко изменить.

Что такое теория?

Национальная академия наук США описывает, что такое теория, следующим образом:

«Некоторые научные объяснения настолько хорошо установлены, что никакие новые доказательства вряд ли их изменит. Объяснение становится научной теорией. На обыденном языке теория означает догадку или предположение. В науке это не так. В науке слово теория относится к исчерпывающему объяснению важной особенности природы, подтвержденному фактами, собранными с течением времени.Теории также позволяют ученым делать прогнозы относительно еще ненаблюдаемых явлений ».

«Научная теория — это хорошо обоснованное объяснение некоторых аспектов природного мира, основанное на совокупности фактов, которые неоднократно подтверждались посредством наблюдений и экспериментов. Такие подтвержденные фактами теории являются не« догадками », а надежными отчетами о Реальный мир. Теория биологической эволюции — это больше, чем «просто теория». Это такое же фактическое объяснение Вселенной, как атомная теория материи (утверждающая, что все состоит из атомов) или теория микробов болезни (которая утверждает что многие болезни вызваны микробами).Наше понимание гравитации все еще находится в стадии разработки. Но явление гравитации, как и эволюция, — общепризнанный факт.

Обратите внимание на некоторые ключевые особенности теорий, которые важно понять из этого описания:

• Теории — объяснения природных явлений. Это не прогнозы (хотя мы можем использовать теории, чтобы делать прогнозы). Они объясняют, почему мы что-то наблюдаем.
• Теории вряд ли изменятся. Они пользуются большой поддержкой и могут удовлетворительно объяснить многочисленные наблюдения.Теории действительно могут быть фактами. Теории могут меняться, но это долгий и трудный процесс. Чтобы теория изменилась, должно быть много наблюдений или свидетельств, которые теория не может объяснить.
• Теории не догадки. Фраза «просто теория» не имеет места в науке. Научная теория имеет большой вес; это не просто идея одного человека о чем-то

Теории вряд ли изменятся.

Что такое закон?

Научные законы похожи на научные теории в том, что они представляют собой принципы, которые можно использовать для предсказания поведения мира природы.Как научные законы, так и научные теории обычно хорошо поддерживаются наблюдениями и / или экспериментальными данными. Обычно научные законы относятся к правилам поведения природы при определенных условиях, которые часто записываются в виде уравнения. Научные теории — это более всеобъемлющие объяснения того, как устроена природа и почему она проявляет определенные характеристики. Для сравнения теории объясняют, почему мы наблюдаем то, что делаем, а законы описывают то, что происходит.

Например, около 1800 года Жак Шарль и другие ученые работали с газами, среди прочего, чтобы улучшить конструкцию воздушного шара.Эти ученые после многих, многих тестов обнаружили, что в наблюдениях за поведением газа существовали определенные закономерности. Если температура газа увеличивается, объем газа увеличивается. Это известно как естественный закон. Закон — это связь, существующая между переменными в группе данных. Законы описывают закономерности, которые мы видим в больших объемах данных, но не описывают, почему эти закономерности существуют.

Что такое вера?

Убеждение — это утверждение, которое не может быть научно доказано.Убеждения могут быть неверными, а могут и не быть; они просто находятся за пределами области науки для исследования.

Законы против теорий

Распространенное заблуждение состоит в том, что научные теории — это рудиментарные идеи, которые в конечном итоге станут научными законами, когда накопится достаточно данных и доказательств. Теория не превращается в научный закон с накоплением новых или лучших доказательств. Помните, теории — это объяснения, и законы — это закономерности, которые мы видим в больших объемах данных, часто записываемых в виде уравнения.Теория всегда останется теорией; закон всегда останется законом.

Видео \ (\ PageIndex {1} \): В чем разница между научным законом и теорией?

Сводка

• Гипотеза — это предварительное объяснение, которое может быть проверено дальнейшими исследованиями.
• Теория — это хорошо обоснованное объяснение наблюдений.
• Научный закон — это утверждение, которое резюмирует взаимосвязь между переменными.
• Эксперимент — это управляемый метод проверки гипотезы.

Материалы и авторство

Эта страница была создана на основе содержимого следующими участниками и отредактирована (тематически или всесторонне) командой разработчиков LibreTexts в соответствии со стилем, представлением и качеством платформы:

Определение теории в науке

Определение теории в науке сильно отличается от повседневного использования этого слова.Фактически, это обычно называют «научной теорией», чтобы прояснить различие. В контексте науки теория — это хорошо обоснованное объяснение научных данных . Теории обычно не могут быть доказаны, но они могут быть утверждены, если они проверены несколькими разными научными исследователями. Теорию можно опровергнуть одним противоположным результатом.

Ключевые выводы: научная теория

• В науке теория — это объяснение мира природы, которое неоднократно проверялось и проверялось с использованием научного метода.
• В обиходе слово «теория» означает совсем другое. Это могло относиться к умозрительному предположению.
• Научные теории можно проверить и опровергнуть. То есть, возможно, теория может быть опровергнута.
• Примеры теорий включают теорию относительности и теорию эволюции.

Примеры

Есть много разных примеров научных теорий в разных дисциплинах. Примеры включают:

Ключевые критерии теории

Есть определенные критерии, которые должны быть выполнены, чтобы описание стало теорией.Теория — это не просто описание, с помощью которого можно делать прогнозы!

Теория должна делать все следующее:

• Это должно быть хорошо подтверждено многими независимыми доказательствами.
• Это должно быть фальсифицировано. Другими словами, в какой-то момент должна быть возможность проверить теорию.
• Он должен согласовываться с существующими экспериментальными результатами и быть в состоянии предсказывать результаты, по крайней мере, так же точно, как любые существующие теории.

Некоторые теории могут быть адаптированы или изменены с течением времени, чтобы лучше объяснять и предсказывать поведение.Хорошую теорию можно использовать для предсказания природных явлений, которые еще не произошли или еще предстоит наблюдать.

Значение опровергнутых теорий

Со временем оказалось, что некоторые теории неверны. Однако не все отвергнутые теории бесполезны.

Например, теперь мы знаем, что механика Ньютона неверна в условиях, приближающихся к скорости света, и в определенных системах отсчета. Теория относительности была предложена для лучшего объяснения механики.Тем не менее, при обычных скоростях ньютоновская механика точно объясняет и предсказывает поведение в реальном мире. С его уравнениями намного проще работать, поэтому ньютоновская механика по-прежнему используется в общей физике.

В химии существует множество различных теорий кислот и оснований. Они включают разные объяснения того, как работают кислоты и основания (например, перенос ионов водорода, перенос протонов, перенос электронов). Некоторые теории, которые, как известно, неверны при определенных условиях, остаются полезными для предсказания химического поведения и проведения расчетов.

Теория против закона

И научные теории, и научные законы являются результатом проверки гипотез научным методом. И теории, и законы могут использоваться для предсказания естественного поведения. Однако теории объясняют, почему что-то работает, а законы просто описывают поведение при определенных условиях. Теории не превращаются в законы; законы не превращаются в теории. И законы, и теории могут быть сфальсифицированы, но это свидетельствует об обратном.

Теория vs.Гипотеза

Гипотеза — это предложение, которое требует проверки. Теории являются результатом многих проверенных гипотез.

Теория против факта

Хотя теории хорошо обоснованы и могут быть правдой, они не то же самое, что факты. Факты неопровержимы, в то время как противоположный результат может опровергнуть теорию.

Теория

против модели

Модели и теории имеют общие элементы, но теория описывает и объясняет, а модель просто описывает.И модели, и теория могут использоваться для прогнозирования и развития гипотез.

Источники

• Фригг, Роман (2006). «Научное представление и семантический взгляд на теории». Теория . 55 (2): 183–206.
• Хальворсон, Ханс (2012). «Какими не могут быть научные теории». Философия науки . 79 (2): 183–206. DOI: 10.1086 / 664745
• МакКомас, Уильям Ф. (30 декабря 2013 г.). Язык естественнонаучного образования: расширенный глоссарий ключевых терминов и концепций в преподавании и обучении естественным наукам .Springer Science & Business Media. ISBN 978-94-6209-497-0.
• Национальная академия наук (США) (1999). Наука и креационизм: взгляд из Национальной академии наук (2-е изд.). Национальная академия прессы. DOI: 10.17226 / 6024 ISBN 978-0-309-06406-4.
• Суппе, Фредерик (1998). «Понимание научных теорий: оценка событий, 1969–1998». Философия науки . 67: S102 – S115. DOI: 10.1086 / 392812

Глава 3 — Теории: что они собой представляют и чем они не являются

За гранью опыта: метафизические теории и философские Ограничения, второе издание , © Норман Шварц, 2001. Доступно для бесплатного скачивания по адресу http://www.sfu.ca/~swartz/beyond_experience. {страница 24} ГЛАВА ТРЕТЬЯ Теорий: какие они и чем они не являются В главе 2 я использовал концепцию теории несколько раз. В главах 4 и 5 я расскажу, какие там различия находятся между метафизическими теориями и научными теориями и каковы проблемы при создании и проверке теорий.Но мы остановимся здесь, чтобы изучить концепцию теории сам. Теория — это в самом широком смысле одно или несколько гипотезы о каком-то конкретном предмете, например механика, оптика, международная торговля, передача болезней, обучение, борьба с вредителями, этика, бесконечное число или сексуальные созревание. Короче говоря, теория — это попытка схватить с, чтобы понять, объяснить, а в некоторых случаях, чтобы контролировать и прогнозировать, что-то особенно интересное для нас, часто какая-то особенность мира (детский рост, климат изменения, воспроизведение звука и т. д.), но иногда что-то вроде «абстрактное» как доказуемость или существование в математике. На этом счету мы все постоянно строить теории. Некоторые из них могут быть относительно долгожители; например, вы можете предположить, что инвестирование одна десятая вашего чистого дохода по государственным облигациям — лучшая способ откладывать на пенсию и, возможно, подписаться на это теории и применять ее на практике (следовать ее предписаниям) для всех ваша рабочая жизнь.Другие теории могут быть почти отвергнуты. немедленно; например, теория о том, что шум в далеком часть квартиры вашего друга была вызвана чьим-то стуком на окне. Может случиться так, что как только эта теория пересечется ваш разум, чем он может быть немедленно отброшен, особенно если вы вспомнили, что вы в гостях в квартире на сорок второй этаж. Вам может показаться довольно преувеличенно, даже немного претенциозно, чтобы на мгновение считали, что кто-то стучит в окно «теория».Вы можете обнаружить, что хотите зарезервировать термин «теория». для чего-то более сложного, более специализированного — {страница 25} например, теория о химических реакциях или иммунизации, или электромагнитное излучение. Вы можете быть склонны зарезервировать термин «теория» исключительно для заведомо научных контексты. Но нет особая потребность быть неуверенной в понимании банального, даже сиюминутные, убеждения — эл.грамм. о причине шума в квартира — как теории. Ученым больше нет собственнические претензии на «теорию», чем они должны выразить «эксперимент», или экономисты должны использовать термин «прибыль». Быть конечно, есть, например, специализированное чувство «прибыль», которую экономисты используют в своих экономических трудах, но это чувство, конечно, не единственное жизнеспособное чувство. Мы можем и говорите, например, о прибыли , а не о денежной или безусловно, прирост капитала, если вы прочитаете хорошую книгу или отпуск или отказ от курения.Несомненно, это больше общее понятие «прибыль», связанное с получением любой вид. Также существует понятие «эксперимент», которое включает, но не ограничивается, виды преднамеренно продуманные лабораторные эксперименты, проводимые учеными. В четырехлетний ребенок, потерев одним мелком отметку, оставленную другой цветной карандаш — , экспериментирующий с цветами и текстурами; повар, заменяющий одну специю на другую, указанную в рецепте экспериментирует с ароматами ; и так далее.И так оно и есть с термином «теория». Теоретизация — это не что-то ограниченное научный контекст, и это не единственная прерогатива обученный ученый. Все мы теоретизируем. Мы теоретизируем о причина задержки почты, лучший способ обработать жалоба со стороны продавца, есть ли загробная жизнь, как не покупать новый пылесос, будет ли выгодно обыскивать дом в поисках пропавших без вести примечания к отчету, который мы пишем, или предположить, что они потеряны навсегда, и лучше всего попытаться восстановить их и т. д. (Вы помните, момент назад, в самом конце главы 2, я написал: «Часто я рискнуть сказать что-нибудь более смелое, а именно, что-то равносильное, Вот каким должен быть такой-то концепт , . понял.’ Когда я это сделаю, я не буду просто сообщать, как используется концепция; Я подскажу, как мы можем выгодно пересмотреть или усовершенствовать нашу концепцию для дальнейшего использования ». Обратите внимание, что это именно то, что я только что делал, обсуждая, как концепция теория должна быть понята, и я продолжу делать это на протяжении всей остальной части текущей главы.я нет просто говоря, что это то-то и то-то, что концепция теория используется; Я спорил и буду спорить утверждают, что применять определенный обиход полезно и выгодно. В Короче говоря, я не просто участвую в описательной {страница 26} лексикография, * 1 но я здесь, , занимаюсь философией , в частности случае, рекомендуя, как мы могли бы лучше или, по крайней мере, с пользой, Рассмотрим концепцию теории .У меня, то есть началось на философской теории о самом интересном концепция теория сама. Однако в дальнейшем, как я продолжу подобное упражнение для множества других концепций, я не будем снова обращать ваше внимание на то, что Я не только сообщаю, как обычно используется концепция, но и также, что более важно для моих целей, сделать предложение о том, как Думаю, лучше его использовать. В конце концов, концепции интеллектуальные инструменты.Мы не обязаны оставлять их, поскольку мы Найди их. Мы имеем право вмешиваться в них, экспериментировать с ними, чтобы попытаться улучшить их. И имея внесенные изменения в концепцию, мы вправе предложить эти изменения для других, а также наши причины исправлений и с примерами их использования, чтобы другие могли иметь основания за принятие, отклонение, критику или изменение нашей работы по очереди.) 1.См. «Описательное определение» в Глоссарии. Некоторые авторы любят делать различие между гипотезами с одной стороны и теориями по другой. Различие похоже на различие между предложениями и абзацы: абзац может состоять из одного предложения, но он может также состоять из большого количества предложений, сгруппированных вместе общая тема. Точно так же теория может состоять из единственная гипотеза, но она также может состоять из очень многих гипотезы, сгруппированные по общему предмету.Потому что теории — это, в конце концов, собрание одной или нескольких гипотез, Обычно я не делаю различия между ними. Я так счастлив говорить о гипотезах, как я о теориях. Теория об этом счет, это предположение, иногда очень проницательное предположение, иногда одно, содержащее несколько предложений *, но предположение, гипотеза или, тем не менее, предположение. Я использую все эти термины, «догадка», «предположение» и «гипотеза» почти взаимозаменяемы.Единственная разница в том, что, хотя все гипотезы являются предположениями, а не все догадки — гипотезы. Ребенок может спрятать мармелад в одном ее кулаков и спросить ее брата: «Какой?» Если брат пытается, используя свои знания о типичном поведении сестры, выяснить, в какой руке она могла спрятать конфеты, то он строит гипотезу. Но если он выберет случайный, наносит удар в темноте, как мы говорим, он просто догадываться, а не выдвигать гипотезы.Разница в том, что гипотеза это нечто большее, но часто немного больше, чем просто a Угадай. {страница 27} Это попытка осмыслить или предсказать истину какой-то особенности мира, призвав знание мира и некоторые рациональные основания ожидать этого быть скорее одного сорта, чем другого. Но с этим я буду больше не утруждаю себя попытками предложить решающий учет разницы.Догадки и гипотезы похожи достаточно друг другу, чтобы — для настоящих целей — точного описания их тонких различий нет. требуется. Некоторые теории — например, что кто-то стучится в окно — может быть расценено как быть среди тех вещей, которые могут быть признаны истинными или ложными. Но другие теории не поддаются оценке верными или ложь — например, теория (следующая глава), которую мы должны предпочесть объяснения природных явлений с точки зрения причин, а не с точки зрения целей.Эти теории последнего типа необходимо оценивать. по другим критериям; например, принятие теории полезный? Это позволяет нам жить лучше, чем альтернатива? теории? Это проще альтернативных теорий? Мы вернемся к вопросу оценки таких теорий позже, в главе 6, где мы рассмотрим метафизические теории более подробно. Теории рода которые позволяют судить о правде или ложности, не перестают быть теории, когда становится известна их истинность или ложность.Теория — просто предположение — может быть правдой; одинаково хорошо теория может быть ложной. Конечно, это не означает, что кто-то теория может быть как истинной, так и ложной. Я просто имею в виду, что что-то быть теорией не исключает ее истинности: это может быть, или опять же, это может быть не так. И поэтому теория не перестает быть теория, когда ее истинность рассматривается как виртуальный уверенность. Иногда в пример приводят геометрическую оптику. совокупности знаний, истинность которых является практической достоверностью и детали которых согласованы практически без изменений, более ста лет.Но несмотря на свою долговечность, это по-прежнему уместно в значении этого термина называть геометрическая оптика — это «теория». Так тоже уместно говорить теории , что полиомиелит вызывается вирусом. Это последнее утверждение, насколько мне известно, повсеместно одобряется. в медицинской профессии. Но все равно прекрасно Уместно называть это утверждение теорией. Подчеркиваю точку что теория может быть истинной , что это не противоречие в терминах, потому что существует фальшивый, квазиполитический аргумент в пользу Напротив, что мы поступили бы хорошо, чтобы скотч. Некоторые креационисты утверждал, что наука о сотворении заслуживает публичного преподавания школы наряду с теорией эволюции, потому что обе предположения, и ни то, ни другое нельзя рассматривать как установленный факт. В ошибочный аргумент звучит так: «Само название« эволюционный {страница 28} теория ‘означает, что предъявляемые претензии не доказано. Все, что доказано, называется «фактом», а не «теорией». Эволюционная теория не доказана.Это предположение; это набор убеждений. Но поскольку эволюционная теория справедлива это теория, то есть бездоказательная, то же самое делает теория сотворения, по общему признанию, также не доказано, заслуживает того, чтобы учиться вместе с ним как альтернативная точка зрения ». В этом аргументе креационист сделал тяжелая погода слова «теория», прямо заявляя, что термин подразумевает «не доказано». Это просто неверно. это совершенно уместно рассматривать совокупность предложений, которые имеют определенную объяснительную силу, и которые обычно рассматриваются как правда, как «теория».Свидетель: специальная теория относительности, сегодня это так хорошо установлено, что не вызывает особых проблем; в теория конических сечений, в которую верит большинство, если не все, математикам быть абсолютно правыми и невыгодно быть оспоренным; и теория логарифмов. Все это теории, и все они — точно так же, как и ранее упомянутые теории полиомиелита и геометрической оптики — разумно считать верными. 2 Если сторонники креационной науки, то они хотят обосновать свое мнение. для преподавания креационной науки в государственных школах они должны делать это на иных основаниях, чем утверждение, что эволюция и Сотворение — обе теории.Потому что из-за того, что что-то теория, ничего не следует о ее достоинстве, или недостойность, чтобы ее учили в государственных школах. Ли Наука о сотворении заслуживает того, чтобы ее учили, скорее, зависит от того, что вид теории это: например, религиозен ли он или научный, независимо от того, подлежит ли он пересмотру или не подлежит пересмотру, и подтверждено ли это убедительно или слабо * доказательствами предложил в свою поддержку. 2.Список можно продолжать бесконечно: например, теория что свет движется с фиксированной конечной скоростью; теория, что кровь циркулирует в организме человека; или теория, что генетическая информация закодирована в ДНК молекула. Верные теории или ложные называются «теориями истинности». (Существование «истинно оцененный» просто означает быть «истинным или ложным».) истинностные теории, как и некоторые, с виртуальной достоверностью (убежденность), могут рассматриваться как истинные, другие могут с равной достоверность считается ложной; е.грамм. теория, которая летает самопроизвольно возникают из разлагающегося мяса; теория, что люди — единственные животные на этой планете, которые делают орудия труда; а также теория, что можно построить вечный двигатель машина. Но большинство истинных теорий находятся где-то посередине. две крайности, некоторые близко к одному или другому концу, в то время как другие теории падают ближе к середине. {страница 29} Это, конечно, не для говорят, что истинностные теории не соответствуют действительности к ложному.Нет ничего «между» правдой и ложью. Любой истинностная теория либо верна, либо ложна; здесь нет другая альтернатива. Однако между нашими позиция твердой убежденности в одной крайности и нашей отношение полного недоверия к другому. Мы вполне можем быть сильными склонен рассматривать какую-то конкретную теорию как истинную, другая теория как ложь, и еще один как тот, чьей правдой или ложью мы являемся не уверен насчет. Таким образом, возможно, хотя и относительно редко, сильно ошибаться в истинности теории.Мы могли бы, например, считать ложную теорию несомненной, хотя — в этом случай — мы сделали ошибку, и теория, на самом деле ложь. Как люди, желающие жить в мире, мы должны делать обоснованные суждения об истине или лжи, или полезность, в зависимости от обстоятельств, многих наших теорий. Мы можем, даже чувствуем себя оправданным в принятии отношение уверенности в конкретных из наших истинностные теории. Однако иногда мир обманывает нас; иногда мир удивляет нас.Мы убеждены в том, что истина иногда оказывается — тем не менее — ложной; и то, что мы убеждены, ложно, иногда оказывается все это — быть правдой. В предыдущей главе I упомянул, что многие люди придерживаются различных теорий без даже зная, что они это делают. Я думаю, что каждый из нас придерживаться не нескольких таких теорий, а очень многих. Эти теории обычно не особенно хорошо сформулированы. Действительно, я уверен, что большинство теорий, под которыми каждый из нас подписывается, проводится довольно незаметно, ниже уровня сознательного исследования.Мы не только часто не осознаем, что держим их, но и некоторые трудности в их артикулировании, если бы мы попытались. Дело аналогично тому, как человек знает значение слова, но не имея возможности дать определение этому слову. Это особенно это касается детей. Дети знают, то есть умеют используйте правильно, очень много слов. Но они не могут дайте определение этим словам или расскажите, что они означают. Мочь использовать слово и осознавать значение слово — это два совершенно разных навыка.Последний приходит только позже в интеллектуальном развитии, если вообще произойдет. Аналогично для теорий. Каждый из нас подписывается на огромное ряд теорий, но мы можем совершенно не осознавать, что делаем, и может быть не в состоянии сформулировать многие теории, которые мы на самом деле верить и действовать. Теоретическое обоснование начинается с очень ранний возраст. Даже когда младенец лежит в своей кроватке, она начинает исследовать свое окружение и теоретизировать {страница 30} об этом.Лабораторные данные показывают, что до начала младенец «улавливает» тот факт, что когда предметы выходят из вид (например, мать или отец выходят из комнаты) или один объект проходит за другим объектом, затемненный объект не проходит вне существования »([115], 451-3). Но что именно мы имеем в виду когда мы говорим, что младенец «улавливает» тот факт, что большинство материальные объекты сохраняются (продолжают существовать), даже если они скрыты с точки зрения какого-либо другого физического объекта? Самый естественный способ объяснить это понятие «зацепиться» означает сказать о младенце что она выдвинула гипотезу (построила теорию) что скрытые физические объекты продолжают существовать, и что экспериментируя, пришел к согласию с этой гипотезой.Примечание из конечно, мы не говорим, что младенец имеет представление о Гипотеза или теория . Можно создать теорию не имея представления о теории, точно так же, как человек может ходить или говорить, не имея концепции ходьбе или концепции говорит . Следует также отметить, что некоторые теоретизирующие по крайней мере — например, этот самый случай с маленьким младенцем выдвигая гипотезу о сохранении скрытых физических объектов — можно обойтись без языка.Действительно животные, которым не хватает языки также можно рассматривать как теоретизирующие, хотя на гораздо менее сложном уровне, чем люди. Так же, как животные, например кошек и собак, можно рассматривать как имеющих определенные виды бесхитростных верований, они также могут быть рассматривается как участие в своего рода низкоуровневом, бесхитростном, теоретизирование. 3 3. Подобные утверждения — о верованиях и теории, которых придерживаются животные, являются программными.В настоящее время уровень теории в психолингвистике, мы не можем утверждать очень точно, что такое вера для животного. В качестве на самом деле, мы не можем заявить с большой ясностью и убеждение, что такое вера для человека. В Кстати, утверждения о том, что животные могут иметь верования и могут заниматься теоретизирования являются дотеоретическими. Они составляют, а не результаты хорошо подтвержденных теорий в психолингвистике, но, скорее, некоторые интуитивно усвоенных данных , которые мы хотели бы видеть такие теории со временем приспосабливаются. В восемнадцатом веке Кант выдвинул гипотезу (вспомните вторую цитату из Бубера в глава 2, с. 12), что человеческий разум устроен так, чтобы интерпретировать данные наших органов чувств таким образом, чтобы внешние мир представится нашему сознанию так, чтобы быть прекрасно описывается евклидовой геометрией. Если бы кто-то попытаться спасти эту теорию и перевести ее на более современный язык, это, вероятно, возникнет как теория о том, что наш мозг зашитые (предварительно запрограммированные) для применения евклидовых вычислений к данные предоставлены {страница 31} наши органы чувств.Современные инженеры используют технический термин «фильтр» для описания любого «черного ящика», которое изменяет определенным образом сигналы или передаваемую информацию через это устройство ([102], 352). Таким образом, поляризаторы, помещенные на Объектив камеры — это фильтры, но также есть регуляторы низких и высоких частот. на стереоусилителе, как и многие компьютерные программы, например те, которые разбивают текстовые файлы на читаемые куски двадцать пять строк, или которые выравнивают строки текста так, чтобы они имеют одинаковую ширину на странице.Таким образом, используя современную терминологию, Теория Канта заключалась в том, что разум действует как фильтр необработанных данных. смысла преобразовать их таким образом, чтобы они соответствовали исчисление евклидовой геометрии, или, иначе говоря, ум сам по себе является евклидовым фильтром. Теперь это конкретное утверждение, как в первоначальном виде, так и в современной трансформации вероятно ложь. Вероятно, мы не запрограммированы на просмотр мир с своеобразной спецификой, присущей евклидовым геометрия.То есть мы не можем быть запрограммированы на интерпретацию мир так, чтобы, например, удвоить длины сторон треугольник оставил бы все углы неизменными. (Последний теорема евклидовой геометрии, но не какой-то другой геометрии.) мир в более общем смысле, например представить себе это как имеющий движимые, прочные, физические объекты; или представить его как объекты на разном расстоянии от наших личных локусов восприятие.С начала двадцатого века некоторые экспериментальные психологи и лингвисты обратились к изучению такого рода вопросов эмпирически: какие убеждения, если таковые имеются, мы кажемся предрасположен к усыновлению? Какого рода концепции, если таковые имеются, нам кажутся? естественно использовать? Некоторые из новаторских работы в этой области, в частности исследования Пиаже в детское понимание концепции причинности , остается одним из самых интересных и философски осветительный ([152]).Его экспериментальные данные показали, что дети требуется несколько лет, чтобы развить что-то вроде взрослого понимание и использование концепции причинно-следственная связь . 4 Возможно, именно тот факт, что детям нужно так много времени, чтобы овладеть концепцией причинно-следственной связи может помочь объяснить, почему философам было так трудно попытаться объясните это. Концепция причинно-следственной связи может занять много времени, чтобы приобретать, потому что это так сложно {страница 32} и многогранная, и на самом деле, вероятно, это не одна концепция, а скорее семейство концепции. 4. Некоторые недавние исследования (см. [96], 2-3) будет иметь тенденцию несколько снизить возраст, установленный Пиаже для различные стадии усвоения концепции причинности . Тем не менее, его первоначальный вывод о том, что детям требуется несколько лет, чтобы обрести понимание концепции взрослым, остается нетронутый. Должно быть ясно, из примеры, которые я приводил, что теории не должны быть (устанавливает из) математические формулы.Однако некоторые философы в пытаясь объяснить концепцию теории, сосредоточили свои внимание к теориям, которые можно найти в физике и химия. Например, Эрнест Нагель, черпающий вдохновение из Норман Кэмпбелл (1880-1949), пишет: Для Для целей анализа полезно выделить три компоненты теории: (1) абстрактное исчисление, которое логический каркас объяснительной системы, и это «неявно определяет «основные понятия системы; (2) набор правил, которые по сути, приписать эмпирическое содержание абстрактному исчислению относя его к конкретным материалам наблюдения и эксперимент; и (3) интерпретация или модель для абстрактного исчисление, которое снабжает плотью 5 для структуры скелета с точки зрения более или менее знакомых концептуальные или визуализируемые материалы. … Однако [эти различия] … редко указываются явным образом формулировки в реальной научной практике, и они не соответствуют к актуальным этапам построения теоретических объяснений. ([139], 90) 5. Метафора «скелет» и «плоть», которые Нагель принимает здесь не только свое собственное, но и знакомое, десятки других философов науки присвоили себе хорошо. С помощью «абстрактного исчисления» Нагель означает математическое уравнение или утверждение, выраженное с помощью символизм современной математики или логики, e.грамм. (3,1) F = ma (3,2) I = E / R (3,3) Z = [ R 2 + ( X L — X C ) 2 ] Такие символьные выражения должны быть задуманы только как формулы, которыми можно манипулировать с помощью правил какой-то системы. « F », « m », « a » и т. Д.должны рассматриваться просто как переменные, во многом так же, как учитель средней школы май {страница 33} научите студентов манипулировать выражениями в алгебре, например « x 2 + 11 = 29,49″, без указания, должны ли переменные означать доллары, акров сельскохозяйственных угодий, миллилитры серной кислоты или баллы по тестам частоты моргания глаз. Только на втором этапе имеет смысл присваивать к символам, например Можно сказать, что « F » означает «сила», « м ». для «массы» и « a » для ускорения, так что формула, такая как (3.1), приведенное выше, может быть истолковано как выражение второго закона Ньютона. движения. Аналогичным образом, при правильном толковании « I », « E » и « R », (3.2) выше могут быть прочитаны как выражение закона Ома, и при правильном определении для « Z », « R », « X L » и « X C », (3.3) выше может быть прочитано как выражение формула для расчета импеданса цепь резистор-емкость-индуктор. Честно говоря, Нагель прямо отрицает, что эта философская реконструкция, которую он предлагает именно то, что вы можете ожидать найти в текстах и ​​журналах по физике, и это не значит, что «актуальные этапы построения теоретических объяснения ». Объяснение Нагеля, продвигаемое великим ряд других философов науки также предназначен для раскрыть не больше и не меньше, чем «логическую структуру» научные теории. Философский «Реконструкция» — дело своеобразное. Даже среди философов номинально принадлежащих к той же философской школе, есть заметно разные мнения относительно того, что, собственно, должно быть в философскую реконструкцию. Нагель, 6 в этом отрывке присоединился к так называемому формалистический раздел аналитической философии. Формалистический подход может быть противопоставлен контекстуалисту (или обычный язык 7 ) подход.Различия между этими двумя подходами были более четкими и актуальными в 1950-х годов, чем сейчас, но кое-что из отношения каждое крыло, принятое в сторону философии, до сих пор характеризует многих современные философы. Несмотря на то что {страница 34} без залога верность тому или иному крылу, многие современные философы склонны отождествлять себя с одним подходом сильнее, чем с другим. 6. Кстати, есть несколько хорошо известных, широко читаемые философы, носящие это имя «Нагель».Я пишу об Эрнесте Нагеле. 7. Ни «контекстуалист», ни «обычным языком» — особенно хорошее описание философы-аналитики, не являющиеся формалистами. Более подходящий, но даже менее пояснительное, описание было бы просто «неформалист». Неформалисты очень грубо поставили в попытке включить в свой анализ концепций что-то от контекстной зависимости их использования и намерения их пользователей, т.е. то, что часто называют «прагматика» их использования. По поводу объясняя концепцию теории , я сильно отклоняюсь от формалисты. Сосредоточиться исключительно или даже в первую очередь на математические и логические особенности некоторых утонченных теорий в физика, химия и экономика тоже кажутся мне рисунком ограничили выборку и игнорировали слишком много других критических Особенности. Конечно, некоторые теории в высшей степени математичны. (квантовая теория, специальная и общая теория относительности, теория струн [в космологии] и т. д.), но это не должно заставлять нас упускать из виду что наибольшее количество наших теорий , а не математические. Мы не сможем понять, какие ролевые теории — как научные, так и метафизические — играют в наших живет, если мы отклоняем наш анализ, создавая теорию слишком узко. Теоретизация пронизывает наш человеческий подход к Мир. Это не что-то зарезервированное исключительно для опытный, обученный ученый. Все мы постоянно теоретизируем, по политическим вопросам, человеческим отношениям, месту человечества в мир, дети, зарабатывание на жизнь, дружба, верность, смерть и т. д. Философы тоже разные, относительно того, должен ли философский анализ и в какой степени попытайтесь уловить путь или средства, с помощью которых приобретается концепция. Формалисты обычно не обращают внимания на концептуальные и создание теории как «психологизирующее», утверждая, что она не имеет надлежащее место в проблемах философии. Снова другие, я среди они придерживаются противоположной точки зрения. Подбери любой учебник который пытается научить человека физике или химии.Настоящий математические формулы обычно составляют не более 5% весь текст, в некоторых книгах значительно меньше, возможно, не более 1%. Посещайте вводные занятия по любой науке, будь то физика, химия, экономика, социология или антропология. Там вы услышите, как лектор говорит почти полностью на английском или другом естественном языке. Обычно лектор запишет математические части лекции на доску, и ученики скопируют эту математику на свои записные книжки.Посторонний, глядя на эти классные заметки, мог бы легко сделать вывод, что лекция была почти полностью математика. Но это явно не так. Чтобы преподавать теорию, чтобы объяснить это другим людям, чтобы те понять теорию — чтобы они, в свою очередь, могли ее использовать, могли применить его к миру в попытке понять, управлять и предсказывать, что происходит в мире — нужно общаться на естественном языке . Мы никогда не изучаем теорий сначала обучение неинтерпретируемому исчислению, а затем, {страница 35} , имеющая освоил манипуляции с символами, будучи проинформированным, в как бы вторая стадия посвящения, что означают эти символы к.Нет, учителя сначала пытаются объяснить своим ученикам, что концепции (например) массы , прибыли , капитал , скорость , и неврозов , и только тогда они переходят к введите символы для этих понятий. Чтобы понять, почему формалисты считают, что анализ, предложенный Нагелем, и заманчиво и правдоподобно, нужно понимать, что такого рода Анализ имел поразительные исторические успехи.Это, на мой взгляд, все еще лучший доступный счет, чтобы объяснить, как это возможно, что могут быть альтернативные геометрии. Для двоих тысяч лет, со времен Евклида до середины девятнадцатого века. века была только одна геометрия: Евклида. В преобладающее мнение о том, почему существует только одна геометрия, должно было эффект, который, в некотором смысле, либо потому, что геометрия была логической необходимости или потому, что геометрия была навязана разумом данные смысла (Кант), не может быть более чем один.Когда, наконец, были открыты (изобретены) несколько геометрий которая конкурировала с евклидовой геометрией, объяснение должно было быть нашел. Тип анализа, предлагаемый Нагелем и другими формалистами превосходно служит этой цели. Задумывая все до единого геометрия, как, в первую очередь, состоящая из набора неинтерпретированных формул, был найден способ разместить их все на равноправие. Все геометрические формы просто абстрактны, не интерпретируются. исчисления ничего не говорят о реальном мире, и, таким образом, ни один из них не является ни истинным, ни ложным.Только когда непонятый система «дополнена» интерпретацией, например, связывая неинтерпретированный термин «L» с чем-то в фактическом мир, который считается линией, может ли интерпретируемая геометрия таким образом созданный, затем будет испытан на истину или ложь. Таким образом модель Nagel подарки сильно исторически мотивированы. Было несколько ошеломляющий успех. И действительно, я продолжаю регулярно использовать его, чтобы объяснять своим ученикам, как возможно, что существуют добросовестные Верная альтернативная, неевклидова геометрия.Но вопрос остается относительно того, насколько далеко этот конкретный формальный анализ теория может быть расширена. И именно в ответ на это вопрос, что некоторые из самых фундаментальных различий в философская установка стала громко оспариваться аналитиками. философы. Платон считается обладателем вписал в перемычку входа в свою Академию девиз: «Не допускай никого, кто не является геометром». Слоган имел точка.Платон рассматривал геометрию как «идеал» знания. Это была «самой совершенной» формой знания. Не геометрический {страница 36} предложения рассматривались как приближение к знанию степень, что они продемонстрировали строгость и стиль геометрии. Конечно, есть что-то весьма примечательное, дерзкое, даже эстетичное приятно, то есть красиво, по геометрии. Это чудо сил человеческого разума.Но в какой степени шедевр, будь то геометрия, музыкальное произведение или акт храбрости, должны устанавливать стандарты, по которым жанр, который следует оценивать, остается проблемой, над которой все мы, философы и нефилософы будут вечно спорить. Нагель и др. формалисты склонны предлагать конкретные, идеализированные , реконструкции многих из наших самых фундаментальных концепций — например из теории , из причины , из объяснения , действительно даже пространства и времени 8 — результат анализа некоторых особо популярных частные случаи.Карл Хемпель, например, объясняя концепции теория , причина и объяснение ([90]) привел случай растрескивания радиатора автомобиля, когда температура упала ниже нуля — случай, поддающийся прогнозирование с указанием предшествующих условий (падение температуры, отсутствие антифриза и т. д.) и известные научные законы (касающиеся расширение воды при замерзании, прочность на разрыв металлы и др.). 8.Это увлекательное и открывающее глаза, расследование для сравнения работ формалиста по теме времени (см., например, Грюнбаум [84]) с таковыми из социологи, антропологи и психологи (см., например, Гурвич [85]). Иногда бывает трудно понять, в чем именно смысл, что эти люди пишут об «одном и том же». Неформалисты темпераментно склонен закидывать сети шире, собирать гораздо большее разнообразие случаев, с которых можно начать, а затем постарайтесь вместить как можно больше этого разнообразия в свои анализы.Критики формалистического подхода будут утверждать, что Например, вопреки уместности излюбленного примера Хемпеля, возражая, что это искусственно простой случай, нерепрезентативные случаи, такие как объяснение чьей-либо покупки билеты в театр в ожидании неожиданных приездов гостей. В в последнем случае человеческого поведения мало о нашей способности предсказать покупку, а также о том, описание события из предшествующих условий и известных научные законы.Витгенштейн (1889-1951), хотя сам будучи когда-то формалистом, очернил подход формалистов когда он написал в своем посмертном «Философском романе » Исследования : {страница 37} … во многих случаях где возникает вопрос: «Это подходящее описание или нет? »Ответ:« Да, подходит, но только для этого узко ограниченный регион, не для всего того, чем вы являетесь требуя описать.»([216], §3) Основная причина философской болезни — односторонняя диета: человек питает свое мышление только одним примером. (§593) Возникает соблазн спросить: «Ну, а кто прав, формалисты? или их критики? Как правильно делать философский анализ? » Если бы только такие вопросы были прямые ответы. Но они этого не делают. Я не вижу пути все, чтобы предложить ответ, не упрашивая * сам вопрос поставлен.Формалисты ответят одним способом, неформалисты — одним способом. Другая. Но кто и где является нейтральным, объективным судьей, который может вынести решение по дебатам? Насколько я могу судить, на данный момент когда мы начали задавать вопросы о том, какой должна быть философия сделано, окончательных или авторитетных ответов быть не может. Как и я сказал ранее, каждый из вас должен пробовать философские подходы к найти подходящий для себя. В какой-то момент приходит аргументация до конца, и пора просто выбирать. Когда я был намного моложе, У меня совсем не было такого отношения к философии. я был убежден, что должны быть веские аргументы в пользу разрешения любой философский вопрос. Мои учителя казались такими уверенными их собственные философские установки. Они никогда не казались опыта, не говоря уже о том, чтобы доверять нам, студентам, любые сомнения или опасения по поводу того, что они так уверенно исповедовали. И для некоторое время я тоже делился кое-чем из того, что считал их отношение: что можно достичь знания и уверенности в философия, что с усилием и добросовестностью можно было стремитесь к истине в философии, как можно было бы в науке.я считал, что в философии существуют объективные стандарты просто как в науке, и что мы, философы, могли бы, если бы захотели делать работу, достигать консенсуса в нашей философии. Тридцать пять лет спустя этот юношеский оптимизм полностью испарился. у меня есть освободил себя от этого удобного заблуждения. Действительно, у меня есть пошел еще дальше. В отличие от своих учителей, я часто и решительно объяснить мои взгляды на философию моему студентов, прямо говоря им, что хотя я готов изложить свои взгляды как можно более воодушевленно, я делаю не хочу, чтобы они приняли мой энтузиазм за убеждение уверенность.Я уверен из {страница 38} почти ничему я не учу студенты. (И то же самое для большей части этой книги.) Моя неуверенность, однако это не притупило мой интерес. Уверенность уступила место то, что я считаю более зрелым пониманием человеческого теоретизирования. Мы делаем все, что в наших силах, но в итоге мы можем доказать, что почти ничего из того, во что мы верим, говорим или пишем. 9 Почему именно так, а точнее почему именно я поверьте, я постараюсь объяснить в следующих двух главы.Здесь я утверждаю, что наше теоретизирование недоопределено на основании доказательств, которые мы предлагаем в поддержку наших теории. И я буду утверждать, что эта неопределенность — не просто особенность нашего философствования, но пронизывает наши попытки сделать наука тоже. Но этого следует ожидать. 9. « … причина философского разногласия в конечном итоге заключаются в противоречивых «когнитивных ценностях» которые касаются таких вопросов, как важность, центральность и приоритет. … Несмотря на неизбежную борьбу систем, скептицизм в отношении традиционной философии не оправдано. Потому что ценности — включая когнитивные ценности — важны для нас как личности, философия остается важное и стоящее предприятие, несмотря на неспособность достичь рационально ограниченного консенсуса по фундаментальные вопросы. Действительно, учитывая характер предприятия, консенсус — это просто неразумная цель, и неспособность достичь это не дефект »(Решер [171], xi). Некоторые современные антропологи и психологи начали описывать Homo sapiens как вид, рассказывающий истории, и тем самым они означают, что мы, люди, постоянно придумываем истории (гипотезы / теории), чтобы сделать чувство как обычного, так и необычного. Эти истории варьируются от мифы первобытных обществ в высшей степени изощренные теории квантовой механики и астрофизики, из банальность («на тротуаре параллельные черные отметины; вероятно, машина занесла «) в весьма спекулятивную (» есть разумной жизни где-нибудь в этой галактике «) и прямо метафизический («в каждом из нас есть бессмертная душа»).Но есть ли этот метафизический взгляд — что существует внутри нас глубокая мотивация пытаться строить все больше и лучше объяснения — когда-либо получает широкое признание, есть одно то, что нужно сказать о нем: у него есть нежный вид самоиллюстрации, потому что она сама, казалось бы, проистекает из тот самый источник, который он пытается описать.

Глава 1: Природа науки

НАУЧНЫЙ ВЗГЛЯД НА МИР НАУЧНЫЙ ЗАПРОС НАУЧНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ Глава 1: ПРИРОДА НАУКИ На протяжении истории человечества люди развивались множество взаимосвязанных и подтвержденных идей о физическом, биологический, психологический и социальный миры.У этих идей есть позволили последующим поколениям добиваться все большего всестороннее и надежное понимание человеческого вида и его окружение. Средства, используемые для развития этих идей: особые способы наблюдения, мышления, экспериментов и проверка. Эти способы представляют собой фундаментальный аспект природе науки и отражать, чем наука имеет тенденцию отличаться от другие способы познания. Это союз науки, математики и технологий что формирует научное стремление и делает его таким успешный.Хотя каждое из этих человеческих предприятий имеет характер и история, каждый зависит от и усиливает других. Соответственно, первые три главы рекомендации рисовать портреты естествознания, математики и технологии, которые подчеркивают их роль в научных усилиях и выявить некоторые сходства и связи между их. В этой главе даются рекомендации относительно того, какие знания способ работы науки необходим для научной грамотности.В Глава посвящена трем основным предметам: научный мир взгляд, научные методы исследования и характер научное предприятие. В главах 2 и 3 рассматриваются способы, которыми математика и технология отличаются от науки в целом. В главах с 4 по 9 представлены взгляды на мир, изображенные современная наука; Глава 10, Исторические перспективы, охватывает ключевые эпизоды в развитии науки; и Глава 11, Общие Темы, объединяют идеи, которые пересекаются со всеми этими взглядами на мир. НАУЧНЫЙ ВЗГЛЯД НА МИР Ученые разделяют определенные основные убеждения и взгляды на чем они занимаются и как они видят свою работу. Это связано с природа мира и что о ней можно узнать. Мир понятен Наука предполагает, что вещи и события во Вселенной происходят в соответствии с закономерностями, которые понятны через тщательное, систематическое изучение.Ученые считают, что через использование интеллекта и с помощью инструментов, расширяющих чувства, люди могут открывать закономерности во всей природе. Наука также предполагает, что Вселенная, как ее название подразумевает обширную единую систему, в которой основные правила везде одинаково. Знания, полученные при изучении одной части Вселенная применима к другим частям. Например, тот же принципы движения и гравитации, которые объясняют движение падающие предметы на поверхность земли также объясняют движение Луны и планет.С некоторыми изменениями более с годами те же принципы движения применялись и к другим сил — и к движению всего, от мельчайших ядерные частицы и самые массивные звезды, от парусников до космические аппараты, от пуль до световых лучей. Научные идеи подлежат Смена Наука — это процесс производства знаний. Процесс зависит как от тщательного наблюдения за явлениями, так и от изобретать теории для осмысления этих наблюдений.Изменения в знаниях неизбежны, потому что новые наблюдения могут бросить вызов преобладающим теориям. Как бы хорошо ни была одна теория объясняет набор наблюдений, возможно, что другой теория может подходить так же хорошо, или лучше, или может подходить еще более широкому кругу вопросов. диапазон наблюдений. В науке тестирование и улучшение и время от времени отбрасывание теорий, новых или старых, продолжается на всех время. Ученые предполагают, что даже если нет возможности обеспечить полную и абсолютную истину, все более точную могут быть сделаны приближения, чтобы объяснить мир и то, как он работает. Научное знание Прочный Хотя ученые отвергают идею достижения абсолютного правда и принять некоторую неопределенность как часть природы, большинство научное знание прочно. Модификация идей, а не их прямое отрицание, является нормой в науке, поскольку мощные конструкции, как правило, выживают и становятся более точными и получили широкое признание. Например, при формулировании теории теории относительности, Альберт Эйнштейн не отказался от ньютоновских законов движения, а скорее показал, что они являются лишь приближением ограниченное применение в рамках более общей концепции.(Национальный Управление по аэронавтике и исследованию космического пространства использует ньютоновскую механику, например, при расчете траекторий спутников.) Кроме того, растущая способность ученых делать точные прогнозы о природных явлениях убедительно свидетельствует о том, что мы действительно углубляются в нашем понимании того, как устроен мир. Преемственность и стабильность так же характерны для науки, как и перемены есть, и уверенность так же преобладает, как и неуверенность. Наука не может предоставить полную Ответы на все вопросы Есть много вопросов, которые не могут быть эффективно рассмотрены в научный путь.Есть, например, убеждения, что сама их природа — не может быть доказана или опровергнута (например, существование сверхъестественных сил и существ, или истинные цели жизни). В других случаях можно использовать научный подход. может быть отвергнут как не имеющий отношения к делу людьми, которые придерживаются определенные верования (например, в чудеса, гадание, астрологию, и суеверие). Также у ученых нет средств урегулировать вопросы, касающиеся добра и зла, хотя иногда они могут способствовать обсуждению таких вопросов, определяя вероятные последствия определенных действий, которые могут быть полезны в вариантах взвешивания. S CIENTIFIC I NQUIRY По сути, различные научные дисциплины похожи друг на друга. их опора на доказательства, использование гипотез и теорий, виды используемой логики и многое другое. Тем не менее ученые сильно отличаются друг от друга в том, какие явления они исследовать и то, как они занимаются своей работой; в опоре они размещают на исторических данных или на экспериментальных данных и на качественные или количественные методы; в их обращении к базовые принципы; и насколько они опираются на выводы других наук.Тем не менее, обмен техниками, информация и концепции постоянно распространяются среди ученых, и среди них есть общие представления о том, что представляет собой обоснованное с научной точки зрения исследование. Научное исследование трудно описать, если не считать контекст конкретных расследований. Просто нет фиксированного набор шагов, которым всегда следуют ученые, ни один путь, который безошибочно ведет их к научным знаниям.Есть, однако некоторые особенности науки, придающие ей особую характер как способ исследования. Хотя эти функции особенно характерен для работы профессиональных ученых, каждый может научить их размышлять о многих вопросы, представляющие интерес в повседневной жизни. Наука требует доказательств Рано или поздно научные утверждения будут исчерпаны. обращаясь к наблюдениям за явлениями.Следовательно, ученые сконцентрируйтесь на получении точных данных. Такие доказательства получены по наблюдениям и измерениям, проведенным в различных ситуациях. от естественных условий (например, в лесу) до полностью надуманных те (например, лаборатория). Чтобы сделать свои наблюдения, ученые используют свои собственные органы чувств, инструменты (например, микроскопы), которые усиливают эти чувства, и инструменты, которые характеристики, совершенно отличные от тех, что могут ощущать люди (например, как магнитные поля).Ученые пассивно наблюдают (землетрясения, миграции птиц), собирают коллекции (камни, ракушки) и активно исследовать мир (например, просверливать земную кору или введение экспериментальных лекарств). В некоторых случаях ученые могут контролировать условия умышленно и точно для получения их доказательств. Они могут, например, контролировать температуру, изменять концентрацию химические вещества, или выберите, какие организмы спариваются с другими.К варьируя только одно условие за раз, они могут надеяться идентифицировать его исключительное влияние на происходящее, не усложненное изменениями в других условиях. Однако часто контроль условий может быть непрактично (как при изучении звезд) или неэтично (как при изучении людей) или могут исказить природные явления (как в изучение диких животных в неволе). В таких случаях наблюдения должны производиться в достаточно широком диапазоне естественных возникающие условия, чтобы сделать вывод о влиянии различных факторы могут быть.Из-за этой уверенности в доказательствах большое большое значение придается разработке более совершенных инструментов и методы наблюдения и выводы любого исследователя или группы обычно проверяют другие. Наука — это смесь логики и Воображение Хотя в придумывать гипотезы и теории, рано или поздно научные аргументы должны соответствовать принципам логического рассуждения, то есть проверка обоснованности аргументов применение определенных критериев вывода, демонстрации и общих смысл.Ученые часто могут расходиться во мнениях относительно ценности конкретное доказательство, или о целесообразности определенные предположения, которые сделаны — и поэтому не согласны о том, какие выводы обоснованы. Но они склонны соглашаться о принципах логических рассуждений, связывающих доказательства и предположения с выводами. Ученые работают не только с данными и хорошо развитыми теории. Часто у них есть только предварительные гипотезы о как все может быть.Такие гипотезы широко используются в науке для выбор, на какие данные обращать внимание и какие дополнительные данные искать и руководить интерпретацией данных. Фактически процесс формулирования и проверки гипотез является одним из основных деятельность ученых. Чтобы быть полезной, гипотеза должна предположить, какие доказательства поддержат это и какие доказательства будут опровергнуть это. Гипотеза, которая в принципе не может быть поставлена проверка доказательств может быть интересной, но вряд ли научно полезно. Использование логики и тщательное изучение доказательств необходимо, но обычно недостаточно для продвижения наука. Научные концепции не возникают автоматически из данные или только из любого объема анализа. Выдумывая гипотезы или теории, чтобы представить, как устроен мир, а затем выяснить как они могут быть подвергнуты испытанию реальностью столь же творчески, как и писать стихи, сочинять музыку или проектировать небоскребы. Иногда открытия в науке делаются неожиданно, даже авария.Но обычно требуются знания и творческая проницательность. распознать значение неожиданного. Аспекты данных, которые были проигнорированы одним ученым, могут привести к новым открытиям Другая. Наука объясняет и Прогнозы Ученые стремятся осмыслить наблюдения за явлениями путем построения объяснений для них, которые используют или непротиворечивы с принятыми в настоящее время научными принципами. Такой объяснения — теории — могут быть либо радикальными, либо ограничены, но они должны быть логически обоснованными и включать значительный объем научно обоснованных наблюдений.В надежность научных теорий часто зависит от их способности показать отношения между явлениями, которые раньше казались не связанные. Например, теория движущихся континентов доверие к нему выросло, поскольку оно показало отношения между такими разнообразные явления, такие как землетрясения, вулканы, совпадение типы окаменелостей на разных континентах, формы континенты и контуры дна океана. Суть науки — подтверждение наблюдением.Но это недостаточно, чтобы научные теории соответствовали только наблюдениям которые уже известны. Теории также должны соответствовать дополнительным наблюдения, которые не использовались при формулировании теорий в первое место; то есть теории должны обладать предсказательной силой. Демонстрация предсказательной силы теории не обязательно потребуют предсказания событий в будущем. В предсказания могут быть о свидетельствах из прошлого, которые еще не были найдены или изучены.Теория происхождения человека существа, например, могут быть проверены новыми открытиями окаменелые останки, похожие на человека. Такой подход явно необходим для реконструируя события в истории земли или формы жизни на нем. Также это необходимо для изучения процессов которые обычно происходят очень медленно, например, строительство гор или старение звезд. Звезды, например, эволюционируют медленнее чем мы обычно можем наблюдать. Теории эволюции звезд, тем не менее, может предсказать неожиданные отношения между функциями звездного света, который затем можно найти в существующих коллекциях данные о звездах. Ученые пытаются идентифицировать и Избегать смещения Столкнувшись с утверждением, что что-то правда, ученые ответьте, спросив, какие доказательства подтверждают это. Но научный доказательства могут быть предвзятыми в том, как интерпретируются данные, в запись или сообщение данных, или даже выбор того, что данные, которые нужно учитывать в первую очередь. Национальность ученых, пол, этническое происхождение, возраст, политические убеждения и т. д. могут склонять их искать или подчеркивать тот или иной вид свидетельство или толкование.Например, в течение многих лет исследования приматов — учеными-мужчинами — сосредоточились на соревновательное социальное поведение мужчин. До тех пор, пока женщины-ученые вошли в поле важность самок приматов ‘ признанное поведение, способствующее построению сообщества. Предвзятость, связанная с исследователем, образцом, методом, или инструмента нельзя полностью избежать в каждом например, но ученые хотят знать возможные источники предвзятость и то, как предвзятость может повлиять на доказательства.Ученые хотят, и от них ожидается, что они будут как можно более внимательны к возможной предвзятости в своих собственные работы, как и у других ученых, хотя такие объективность достигается не всегда. Одна мера защиты от необнаруженная предвзятость в изучаемой области — это наличие множества различных следователи или работающие в нем группы следователей. Наука не авторитарна В науке, как и везде, уместно обратиться к осведомленные источники информации и мнений, обычно люди которые специализируются в соответствующих дисциплинах.Но уважаемые авторитеты много раз ошибались в истории науки. В долгом беги, ни один ученый, каким бы известным или высокопоставленным он ни был, не уполномочен решать за других ученых, что правда, ибо никто не другие ученые считают, что они имеют особый доступ к истине. Нет предустановленных выводов, которые ученые должны достигают на основе своих расследований. В краткосрочной перспективе новые идеи, которые плохо сочетаются с основные идеи могут встретить резкую критику, и ученые при исследовании таких идей могут возникнуть трудности с получением поддержки для их исследования.Действительно, вызовы новым идеям — это законный бизнес науки в создании достоверных знаний. Даже самые престижные ученые время от времени отказывались принимать новые теории, несмотря на то, что накоплено достаточно доказательства, чтобы убедить других. Однако в конечном итоге теории оцениваются по их результатам: когда кто-то придумывает новый или улучшенная версия, которая объясняет больше явлений или больше отвечает важные вопросы, чем предыдущая версия, новая в конце концов занимает свое место. T HE S CIENTIFIC E NTERPRISE Наука как предприятие имеет индивидуальную, социальную и институциональные аспекты. Научная деятельность — одно из основных черты современного мира и, возможно, больше, чем что-либо другое, отличает наше время от более ранних веков. Наука — сложная социальная Деятельность В научной работе участвуют многие люди, занимающиеся разными видов работы и продолжается до некоторой степени во всех странах Мир.Мужчины и женщины любого этнического и национального происхождения участвовать в науке и ее приложениях. Эти люди — ученые и инженеры, математики, врачи, техников, программистов, библиотекарей и другие — могут сосредоточиться на научных знаниях либо сами по себе ради или для конкретной практической цели, и они могут быть занимается сбором данных, построением теории, инструментом здание или общение. Как социальная деятельность наука неизбежно отражает социальную ценности и точки зрения.История экономической теории, для Например, параллельно развиваются идеи социальных справедливость — одно время экономисты считали оптимальной заработной платой для рабочих быть не более чем то, что едва позволяло рабочие, чтобы выжить. До двадцатого века и в это, женщины и цветные люди были по существу исключены из большинства науки ограничениями на их обучение и трудоустройство возможности; замечательные немногие, кто преодолел эти препятствия даже тогда их работа могла быть принижена наукой учреждение. На направление научных исследований влияют неформальные влияет на культуру самой науки, например преобладающее мнение о том, какие вопросы наиболее интересны или какие методы исследования, скорее всего, будут плодотворными. Были разработаны сложные процессы с участием самих ученых. разработаны, чтобы решить, какие исследовательские предложения получают финансирование, и комитеты ученых регулярно рассматривают прогресс в различных дисциплины, чтобы рекомендовать общие приоритеты для финансирования. Наука развивается в самых разных условиях. Ученые работают в университетах, больницах, на предприятиях и в промышленности, правительство, независимые исследовательские организации и научные ассоциации. Они могут работать в одиночку, в небольших группах или в качестве участников. крупных исследовательских коллективов. К их местам работы относятся классы, офисы, лаборатории и естественные полевые условия от космоса до дно моря. Вследствие социальной природы науки распространение научная информация имеет решающее значение для его прогресса.Некоторые ученые представляют свои выводы и теории в статьях, которые доставляется на собраниях или публикуется в научных журналах. Те документы позволяют ученым информировать других о своей работе, подвергать свои идеи критике со стороны других ученых, и конечно, чтобы быть в курсе научных разработок в области Мир. Развитие информатики (знание характер информации и ее манипуляции) и развитие информационных технологий (особенно компьютерных систем) влияют все науки.Эти технологии ускоряют сбор данных, компиляция и анализ; сделать новые виды анализа практичными; и сократить время между обнаружением и применением. Наука организована по содержанию Дисциплины и проводится в различных учреждениях Организационно науку можно рассматривать как собрание всех различных научных областей или содержания дисциплины. От антропологии до зоологии существуют десятки таких дисциплин.Они во многом отличаются друг от друга, включая историю, изучаемые явления, методы и язык используемых и желаемых результатов. Что касается цели и философия, однако, все одинаково научны и вместе создают до того же научного начинания. Преимущество наличия дисциплин заключается в том, что они обеспечивают концептуальную структуру для организация исследований и результатов исследований. Недостатком является что их подразделения не обязательно соответствуют тому, как мир работает, и они могут затруднить общение.В любом слючае, научные дисциплины не имеют фиксированных границ. Оттенки физики в химию, астрономию и геологию, как и химию в биология и психология и так далее. Новые научные дисциплины (например, астрофизика и социобиология) постоянно формируется на границах других. Некоторые дисциплины растут и разбиваются на субдисциплины, которые затем становятся дисциплинами в их собственное право. Университеты, промышленность и правительство также являются частью структура научной деятельности.Университетские исследования обычно делает акцент на знаниях самих по себе, хотя многие из них также направлен на решение практических задач. Университеты, конечно, также особенно привержены обучению последовательных поколения ученых, математиков и инженеров. Отрасли и предприятия обычно делают упор на исследования, направленные на практических целей, но многие также спонсируют исследования, которые не имеют сразу очевидные приложения, отчасти на том основании, что он будут плодотворно применяться в долгосрочной перспективе.Федеральный государство финансирует большую часть исследований в университетах и ​​в промышленности, но также поддерживает и проводит исследования во многих национальные лаборатории и исследовательские центры. Частные фонды, общественные группы и правительства штатов также поддерживают исследовать. Финансирующие агентства влияют на направление науки в силу решений, которые они принимают по поводу того, какое исследование поддерживать. Другой преднамеренный контроль над наукой является результатом федерального (а иногда и местные) правительственные постановления об исследовательской практике, которые считается опасным и требует обращения с людьми и животные, используемые в экспериментах. Есть общепринятые этические нормы Принципы поведения в науке Большинство ученых ведут себя в соответствии с этическими принципами. нормы науки. Сильные традиции точного ведение записей, открытость и тиражирование, подкрепленные критический обзор своей работы коллегами, служит для сохранения огромного большинство ученых придерживаются этических норм. профессиональное поведение. Иногда, однако, требуется кредит за то, что первым опубликовал идею или наблюдение заставляет некоторых ученых утаивать информацию или даже фальсифицировать их выводы.Такое нарушение самой природы науки препятствует науке. Когда его обнаруживают, он решительно осуждает научное сообщество и агентства, финансирующие исследования. Другая область научной этики связана с возможным вредом это могло быть результатом научных экспериментов. Один аспект — это лечение живых подопытных. Современная научная этика требовать, чтобы должное внимание уделялось здоровью, комфорту и благополучие животных.Более того, исследования с участием человека предметы могут проводиться только с информированного согласия субъектов, даже если это ограничение ограничивает некоторые виды потенциально важное исследование или влияет на результаты. Информированное согласие влечет за собой полное раскрытие рисков и предполагаемые преимущества исследования и право отказаться от участвовать. Кроме того, ученые не должны сознательно подвергать коллег, студентов, соседей или сообщества на благо здоровья или имущественные риски без их ведома и согласия. Этика науки также относится к возможным вредным эффекты от применения результатов исследования. Долгосрочный влияние науки может быть непредсказуемым, но некоторое представление о том, что заявки ожидаются от научной работы могут быть установлены зная, кто заинтересован в его финансировании. Если, например, Министерство обороны предлагает контракты на работу по линии теоретической математики, математики могут заключить, что она применение к новой военной технологии и, следовательно, вероятно, подлежат мерам секретности.Военная или промышленная тайна приемлемо для одних ученых, но не для других. Будь ученый выбирает работу над исследованиями с большим потенциальным риском для человечество, такое как ядерное оружие или бактериальная война, считается многими учеными, чтобы быть вопросом личной этики, а не одной из профессиональная этика. Ученые принимают участие в общественной жизни Дела как специалистов, так и граждан Ученые могут принести информацию, идеи и аналитические навыки, необходимые для решения вопросов, представляющих общественный интерес.Часто они могут помочь общественности и ее представителей, чтобы понять вероятные причины событий (например, стихийные бедствия и техногенные катастрофы) и оценить возможные последствия планируемой политики (например, как экологические эффекты различных методов ведения сельского хозяйства). Часто они могут свидетельствовать о том, что невозможно. Играя эту консультативную роль, ожидается, что ученые будут особенно осторожны, пытаясь отличать факты от интерпретации, а результаты исследований от домыслы и мнения; то есть ожидается, что они будут полностью использование принципов научного исследования. Даже в этом случае ученые редко могут дать окончательные ответы на вопросы общественного обсуждения. Некоторые вопросы слишком сложны, чтобы соответствовать в рамках текущей области науки, или может быть мало доступная достоверная информация, или связанные с этим ценности могут быть лживыми вне науки. Более того, хотя может быть у любого время широкий консенсус по большей части научных знаний, согласие не распространяется на все научные вопросы, не говоря уже о все связанные с наукой социальные вопросы.И конечно по вопросам вне их компетенции, мнения ученых должны не пользуются особым авторитетом. В своей работе ученые делают все возможное, чтобы избежать предвзятость — как своих собственных, так и других. Но в вопросах общественный интерес, ученых, как и других людей, можно ожидать быть предвзятым там, где их личные, корпоративные, институциональные, или интересы сообщества поставлены на карту. Например, из-за свою приверженность науке, многие ученые могут по понятным причинам быть менее объективными в своих убеждениях о том, как должна быть наука финансируется по сравнению с другими социальными потребностями.

Практики науки: мнение, гипотеза и теория

Мнение — это утверждение, описывающее личное убеждение или мысль, которые не могут быть проверены (или не проверялись) и не подтверждены доказательствами. Гипотеза обычно является предсказанием, основанным на некотором наблюдении или свидетельстве. Гипотезы должны быть проверены, и после проверки они могут быть подтверждены доказательствами. Если сделано утверждение, которое нельзя проверить и опровергнуть, то это не гипотеза.Иногда можно переформулировать мнение, чтобы оно стало гипотезой.

A научная теория — это гипотеза, которая была тщательно проверена, оценена научным сообществом и получила широкую поддержку. Теории часто описывают большой набор наблюдений и дают связное объяснение этих наблюдений. Человек не может придумать теорию. Теории требуют обширной проверки и согласования в научном сообществе.Теории не описываются как истинные или правильные, а как наиболее убедительное объяснение мира, основанное на доказательствах.

Геофизик немецкого происхождения Альфред Вегенер выдвинул гипотезу континентального дрейфа в конце 1800-х годов, но только в 1960-х годах его концепция получила широкое признание в научном сообществе. Отчасти проблема, с которой столкнулся Вегенер при представлении своей гипотезы о дрейфе континентов, заключалась в том, что у него не было достаточных доказательств, чтобы предложить механизм движения континентов.