Apa Tepat Kaedah Saintifik Dan Bagaimana Ia Berfungsi?

Apa Tepat Kaedah Saintifik Dan Bagaimana Ia Berfungsi?

Tuntutan bahawa " sains tidak diselesaikan"Berkenaan dengan perubahan iklim adalah gejala dari sebuah badan yang besar ketidaktahuan tentang bagaimana sains berfungsi.

Jadi apakah kaedah saintifik, dan kenapa begitu ramai orang, kadang kala termasuk yang terlatih dalam sains, mendapatkannya salah?

Perkara pertama untuk difahami adalah bahawa tiada satu kaedah dalam sains, tidak ada cara untuk melakukan sesuatu. Ini sangat berkaitan dengan cara kita membuat alasan secara umum.

Sains dan pemikiran

Manusia mempunyai dua cara utama penalaran: potongan dan induksi. Apabila kita membuat alasan secara deduktif, kita mengusulkan implikasi maklumat yang sedia ada kepada kita.

Sebagai contoh, jika saya memberitahu anda bahawa Will adalah antara umur Cate dan Abby, dan Abby lebih tua daripada Cate, anda boleh menyimpulkan bahawa Will mestilah lebih tua daripada Cate.

Jawapan itu tertanam dalam masalah ini, anda hanya perlu melepaskannya dari apa yang anda sudah tahu. Ini adalah bagaimana teka-teki Sudoku berfungsi. Potongan juga merupakan alasan yang kita gunakan dalam matematik.

Penalaran induktif melampaui maklumat yang terkandung dalam apa yang sudah kita ketahui dan dapat memperluaskan pengetahuan kita ke dalam bidang baru. Kami mendorong penggunaan generalisasi dan analogi.


Dapatkan yang terbaru dari InnerSelf


Generalisasi termasuk memerhati keadaan biasa dan membayangkan mereka berada di mana-mana seragam - ini adalah, sebahagiannya, bagaimana kita membuat apa yang disebut undang-undang alam.

Generalisasi juga mewujudkan kelas perkara, seperti "mamalia" atau "elektron". Kami juga umumkan untuk menentukan aspek tingkah laku manusia, termasuk kecenderungan psikologi dan trend ekonomi.

Analogi membuat tuntutan kesamaan antara dua perkara, dan memperluaskannya untuk membuat pengetahuan baru.

Sebagai contoh, jika saya mencari tengkorak fosil haiwan yang pupus yang mempunyai gigi tajam, saya mungkin tertanya-tanya apa yang dimakannya. Saya mencari haiwan hidup hari ini yang mempunyai gigi tajam dan perhatikan mereka karnivora.

Penalaran dengan analogi, saya menyimpulkan bahawa haiwan itu juga karnivora.

Menggunakan induksi dan menyimpulkan penjelasan yang paling sesuai dengan bukti, sains mengajar kita lebih banyak tentang dunia daripada yang kita dapat simpulkan.

Sains dan ketidakpastian

Kebanyakan kami teori atau model adalah analogi induktif dengan dunia, atau sebahagian daripadanya.

Jika input kepada teori tertentu saya menghasilkan output yang sepadan dengan dunia sebenar, saya menganggapnya sebagai analogi yang baik, dan oleh itu teori yang baik. Jika ia tidak sepadan, saya mesti menolaknya, atau memperbaiki atau mengubah reka bentuk teori untuk menjadikannya lebih analog.

Jika saya mendapat banyak hasil yang sama dari masa ke masa dan ruang, saya mungkin menyimpulkan kesimpulan. Tetapi tidak ada kejayaan yang boleh membuktikan saya betul. Setiap contoh yang mengesahkan hanya meningkatkan keyakinan saya terhadap idea saya. Sebagai Albert Einstein kata terkenal:

Tiada jumlah eksperimen yang boleh membuktikan saya betul; satu eksperimen boleh membuktikan saya salah.

Teori relativiti umum dan khusus Einstein (yang merupakan model dan oleh itu analogi tentang bagaimana dia berfikir bahawa alam semesta berfungsi) telah disokong oleh bukti percubaan berkali-kali dalam banyak keadaan.

Kami mempunyai keyakinan yang besar terhadap teori-teori sebagai penerangan yang baik tentang realiti. Tetapi mereka tidak dapat dibuktikan dengan betul, kerana bukti adalah makhluk yang dipotong.

Kaedah hipotetico-deduktif

Sains juga berfungsi secara deduktif melalui kaedah hipotetico-deduktif.

Ia berjalan seperti ini. Saya mempunyai hipotesis atau model yang meramalkan bahawa X akan berlaku di bawah keadaan percubaan tertentu. Eksperimen, X tidak berlaku di bawah keadaan tersebut. Oleh itu, saya dapat menyimpulkan bahawa teori itu cacat (dengan mengandaikan, kita percaya pada keadaan percubaan yang dihasilkan tidak-X).

Di bawah syarat-syarat ini, saya telah membuktikan bahawa hipotesis atau model saya tidak betul (atau sekurang-kurangnya tidak lengkap). Saya beranggapan deduktif untuk berbuat demikian.

Tetapi jika X berlaku, itu tidak bererti saya betul, ia hanya bermakna percubaan tidak menunjukkan idea saya palsu. Saya kini telah meningkatkan keyakinan bahawa saya betul, tetapi saya tidak pasti.

Sekiranya satu hari bukti percubaan yang tidak dapat diragui adalah untuk menentang ramalan Einstein, kita boleh membuktikan secara deduktif, melalui kaedah hipotetico-deduktif, bahawa teori-teorinya tidak betul atau tidak lengkap. Tetapi tidak ada bilangan pengesahan yang dapat membuktikan dia betul.

Idea itu boleh diuji dengan percubaan, bahawa terdapat hasil eksperimen (pada dasarnya) yang menunjukkan gagasan itu tidak betul, yang menjadikannya saintifik, sekurang-kurangnya menurut ahli sains sains Karl Popper.

Sebagai contoh yang tidak dapat dikesan, dan dengan itu kedudukan tidak saintifik, ambil yang dipegang oleh penafian iklim Australia dan Senator Satu Negara Malcolm Roberts. Roberts tetap ada tiada bukti empirik perubahan iklim disebabkan oleh manusia.

Apabila dibentangkan dengan bukti berwibawa dalam satu episod pertunjukan debat televisyen Q & A ABC baru-baru ini, beliau mendakwa bahawa bukti itu telah rosak.

Profesor Brian Cox menerangkan sains iklim kepada senator Malcolm Roberts.

Namun tuntutannya bahawa perubahan iklim disebabkan oleh manusia tidak berlaku tidak dapat diuji kerana dia tidak akan menerima apa-apa data yang menunjukkan dia salah. Oleh itu, dia tidak bertindak secara saintifik. Dia memasuki pseudoscience.

Menetap tidak bermaksud terbukti

Salah satu kesilapan yang besar dalam pemahaman orang ramai terhadap sains adalah untuk disamakan dengan terbukti. Walaupun teori-teori Einstein "diselesaikan", mereka tidak dibuktikan. Tetapi untuk merancang agar mereka tidak berfungsi akan menjadi kebodohan.

Seperti yang difahami oleh ahli falsafah John Dewey dalam bukunya Logik: Teori Siasatan:

Dalam siasatan saintifik, kriteria apa yang diambil untuk diselesaikan, atau menjadi pengetahuan, adalah [sains] diselesaikan dengan begitu ia boleh didapati sebagai sumber dalam penyelidikan lanjut; tidak diselesaikan sedemikian rupa supaya tidak tertakluk kepada semakan semula dalam siasatan lanjut.

Mereka yang menuntut sains "diselesaikan" sebelum kita mengambil tindakan mencari kepastian deduktif di mana kita bekerja secara induktif. Dan terdapat sumber kekeliruan yang lain.

Satu adalah bahawa kenyataan ringkas mengenai punca dan kesan jarang berlaku kerana sifatnya adalah kompleks. Sebagai contoh, teori mungkin meramalkan bahawa X akan menyebabkan Y, tetapi Y akan dikurangkan dengan kehadiran Z dan tidak akan berlaku sekiranya Q berada di atas tahap kritikal. Untuk mengurangkan ini kepada pernyataan mudah "X menyebabkan Y" adalah naif.

Satu lagi adalah bahawa walaupun beberapa idea yang luas dapat diselesaikan, butiran tetap menjadi sumber perdebatan yang meriah. Sebagai contoh, evolusi yang telah berlaku pastinya diselesaikan oleh mana-mana akaun rasional. Tetapi beberapa butir-butir mengenai bagaimana pemilihan semulajadi masih beroperasi.

Untuk mengelirukan butiran pemilihan semulajadi dengan fakta evolusi sangat mirip dengan quibbles mengenai tarikh dan suhu yang tepat dari pemodelan dan menyelidik perubahan iklim apabila sangat jelas bahawa planet ini memanaskan secara amnya.

Apabila teori kami berjaya memprediksikan hasil, dan membentuk sebuah laman web teori peringkat yang lebih tinggi yang berjaya, kami mempunyai kes yang kuat untuk mendasarkan tindakan kami di dalamnya.

Tanda kecerdasan adalah untuk maju dalam dunia yang tidak menentu dan sains perubahan iklim, kesihatan manusia dan ekologi planet kita telah memberi kita lebih banyak keyakinan daripada kita perlu bertindak dengan kepastian.

Menuntut kepastian deduktif sebelum melakukan tindakan tidak membuat kami kuat, ia melumpuhkan kami.

Tentang Pengarang

Peter Ellerton, Pensyarah dalam Pemikiran Kritikal, Universiti Queensland

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = how science works; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}