Mikä on tieteellinen menetelmä ja miten se toimii?

Väittää, että " tiede ei ole ratkaistu”Ilmastonmuutoksen osalta on merkki suuresta tietämättömyydestä siitä, miten tiede toimii.

Joten mikä on tieteellinen menetelmä, ja miksi niin monet ihmiset, joskus myös ne, jotka ovat koulutettuja tieteen alalla, saavat sen niin vääräksi?

Ensimmäinen asia, joka on ymmärrettävä, on se, että tieteessä ei ole yhtä menetelmää, ei mitään keinoa tehdä asioita. Tämä liittyy läheisesti siihen, miten me yleensä ajattelemme.

Tiede ja päättely

Ihmisillä on kaksi pääasiallista päättelymuotoa: vähennys ja induktio. Kun ajattelemme deduktiivisesti, me karsimme meille jo saatavilla olevien tietojen vaikutukset.

Jos esimerkiksi kerron teille, että Will on Cate- ja Abby-ikäisten välillä ja että Abby on vanhempi kuin Cate, voit päätellä, että Willin on oltava vanhempi kuin Cate.


sisäinen tilausgrafiikka


Tämä vastaus sisälsi ongelman, sinun tarvitsi vain irrottaa se siitä, mitä jo tiesit. Näin Sudoku-palapelit toimivat. Vähennys on myös matematiikassa käytettävä perustelu.

Induktiivinen päättely ylittää tiedon, joka on jo tiedossa ja joka voi laajentaa osaamistamme uusille alueille. Me indusoimme yleistyksiä ja analogioita.

Yleistyksiin kuuluu luonteenmukaisuuksien tarkkailu ja kuvitteleminen, että ne ovat kaikkialla yhtenäisiä - tämä on osittain se, miten luomme niin kutsutut luontolakit.

Yleistäminen luo myös luokkiin asioita, kuten nisäkkäitä tai elektroneja. Yleistämme myös ihmisen käyttäytymisen näkökohtia, mukaan lukien psykologiset suuntaukset ja taloudelliset suuntaukset.

Analogiat väittävät kahden asian samankaltaisuudesta ja laajentavat sitä uusien tietojen saamiseksi.

Esimerkiksi, jos löydän kuolleen kuolleen eläimen kallon, jolla on terävät hampaat, voisin ihmetellä, mitä se söi. Odotan eläviä eläimiä, joilla on terävät hampaat, ja huomaan, että ne ovat lihansyöjiä.

Analyysin perusteella päätän, että eläin oli myös lihansyöjä.

Käyttämällä induktiota ja päättelemällä parhaan mahdollisen selityksen kanssa, joka on todisteiden mukaista, tiede opettaa meille enemmän maailmasta kuin me vain voisimme päätellä.

Tiede ja epävarmuus

Suurin osa teoriat tai mallit ovat induktiivisia analogioita maailman tai sen osien kanssa.

Jos tietyn teorian panokset tuottavat tuotoksia, jotka vastaavat reaalimaailmaa, pidän sitä hyvänä analogisena ja siksi hyvänä teoreettisena. Jos se ei täsmää, minun täytyy hylätä se tai tarkentaa tai suunnitella teoriaa vastaavaksi.

Jos saan paljon samanlaista tulosta ajan ja tilan suhteen, voisin yleistää johtopäätökseen. Mutta mikään menestys ei voi todistaa minua oikein. Jokainen vahvistava esimerkki lisää vain luottamusta ajatukseeni. Kuten Albert Einstein kuuluisesti sanonut:

Mitään kokeiluja ei voi koskaan todistaa oikein; yksi kokeilu voi osoittaa minulle väärän.

Einsteinin yleisiä ja erityisiä suhteellisuusteorioita (jotka ovat malleja ja siten analogeja siitä, miten hän ajatteli maailmankaikkeuden) on tuettu kokeellisilla todisteilla monta kertaa monissa olosuhteissa.

Meillä on suuri luottamus teorioihin kuin hyvät todellisuuden kuvaukset. Mutta niitä ei voida osoittaa oikein, koska todiste on vähennykseen kuuluva olento.

Hypoteettinen-deduktiivinen menetelmä

Tiede toimii myös deduktiivisesti hypoteettisen ja deduktiivisen menetelmän kautta.

Se menee näin. Minulla on hypoteesi tai malli, joka ennustaa, että X tapahtuu tietyissä koeolosuhteissa. Kokeellisesti X ei tapahdu näissä olosuhteissa. Siksi voin päätellä, että teoria on virheellinen (olettaen, että tietenkin luotamme kokeellisiin olosuhteisiin, jotka eivät tuottaneet X: tä).

Näissä olosuhteissa olen osoittanut, että hypoteesi tai malli on virheellinen (tai ainakin epätäydellinen). Olen perustellut deductively tehdä niin.

Mutta jos X tapahtuu, se ei tarkoita, että olen oikeassa, se tarkoittaa vain sitä, että kokeilu ei osoittanut ideaani vääräksi. Minulla on nyt enemmän luottamusta, että olen oikeassa, mutta en voi olla varma.

Jos eräänä päivänä kokeellisia todisteita, jotka olivat epäilemättä Einsteinin ennusteiden vastaisia, voitiin todistaa hypoteettisen deduktiivisen menetelmän avulla, että hänen teoriansa ovat virheellisiä tai epätäydellisiä. Mutta mikään määrä vahvistavia tapauksia ei voi todistaa olevansa oikeassa.

Se, että idea voidaan testata kokeilulla, että voi olla kokeellisia tuloksia (periaatteessa), jotka osoittavat, että idea on virheellinen, mikä tekee siitä tieteellisen, ainakin tieteellisen filosofin mukaan Karl Popper.

Esimerkkinä kokeilemattomasta ja siten epätieteellisestä asemasta ota se, joka on australialaisen ilmasto-denialistin ja One Nation Senatorin hallussa Malcolm Roberts. Roberts pitää siellä empiirisiä todisteita ihmisten aiheuttaman ilmastonmuutoksen.

Hänelle esitettiin arvovaltaisia ​​todisteita viime aikoina ABC: n Q & A-televisio-keskusteluohjelman jaksossa väitti, että todisteet olivat vioittuneet.

Professori Brian Cox kertoo ilmailutiede senaattori Malcolm Robertsille.

{youtube}LxEGHW6Lbu8{/youtube}

Silti hänen väitettään, että ihmisen aiheuttamaa ilmastonmuutosta ei tapahdu, ei voida testata, koska hän ei hyväksy mitään virheellisiä tietoja. Hän ei siis toimi tieteellisesti. Hän on innoissaan pseudoscience.

Ratkaistu ei tarkoita

Yksi suurimmista virheistä, jotka liittyvät tieteen yleiseen ymmärtämiseen, on rinnastaa ratkaisu todistettuun. Vaikka Einsteinin teoriat ovat ”asettuneet”, niitä ei todisteta. Mutta suunnitella heitä olemaan toimimattomia olisi täydellistä tyhmyyttä.

Kuten filosofi John Dewey huomautti kirjassaan Logiikka: tutkintoteoria:

Tieteellisessä tutkimuksessa kriteeri siitä, mitä pidetään ratkaistuna tai tietämyksenä, on, että [tiede] on niin vakiintunut, että se on käytettävissä resurssina lisätutkimuksessa; ei ole ratkaistu sellaisella tavalla, että sitä ei muuteta uudessa tutkimuksessa.

Ne, jotka vaativat tiedettä, "ratkaistaan" ennen kuin ryhdymme toimiin etsivät deduktiivista varmuutta, jossa työskentelemme induktiivisesti. Ja on muitakin sekaannuslähteitä.

Yksi on se, että yksinkertaiset lausunnot syystä ja seurauksesta ovat harvinaisia, koska luonto on monimutkainen. Esimerkiksi teoria voi ennustaa, että X aiheuttaa Y: n, mutta että Y: tä lievennetään Z: n läsnäololla eikä sitä esiinny ollenkaan, jos Q ​​on kriittisen tason yläpuolella. Tämän vähentäminen yksinkertaiseksi lausunnoksi "X aiheuttaa Y" on naiivi.

Toinen on se, että vaikka joitakin laajoja ideoita voidaan ratkaista, yksityiskohdat ovat edelleen vilkkaan keskustelun lähde. Esimerkiksi evoluutio on tapahtunut varmasti millä tahansa järkevällä tilillä. Mutta joitakin yksityiskohtia siitä, miten luonnonvalinta toimii, on vielä täsmennetty.

Jos haluat sekoittaa luonnollisen valinnan yksityiskohdat evoluutioon, on hyvin samanlainen kuin ilmastonmuutoksen mallinnuksesta ja tutkimuksesta peräisin olevat päivämäärät ja tarkat lämpötilat, kun on hyvin selvää, että planeetta lämpenee yleensä.

Kun teoriat ovat onnistuneet ennustamaan tuloksia ja muodostamaan korkeamman tason teorioiden verkoston, jotka ovat menestyksekkäitä, meillä on vahva tapaus perustella toimintaamme niihin.

Älykkyyden merkki on edetä epävarmassa maailmassa ja ilmastonmuutoksen tieteessä, ihmisten terveydessä ja planeettamme ekologiassa olemme antaneet meille suurempaa luottamusta kuin meidän on toimittava varmuudella.

Vaativa deduktiivinen varmuus ennen sitoutumista toimintaan ei tee meistä vahvoja, se halvaantuu meitä.

Author

Peter Ellerton, kriittisen ajattelun luennoitsija, Queenslandin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

at InnerSelf Market ja Amazon