Vad exakt är den vetenskapliga metoden och hur fungerar den?

Vad exakt är den vetenskapliga metoden och hur fungerar den?

Hävdar att "The vetenskapen är inte avgjort"När det gäller klimatförändringar är symptom på en stor kropp av okunnighet om hur vetenskapen fungerar.

Så vad är den vetenskapliga metoden, och varför gör så många människor, ibland även de som är utbildade i vetenskapen, det så fel?

Det första att förstå är att det inte finns någon metod i vetenskapen, inget sätt att göra saker. Detta är nära kopplat till hur vi i allmänhet resonerar.

Vetenskap och resonemang

Människor har två primära resonemang: avdrag och induktion. När vi resonerar deductively, slår vi ut konsekvenserna av information som redan är tillgänglig för oss.

Om jag till exempel säger att Will är mellan Cate och Abby, och att Abby är äldre än Cate, kan du härleda att Will måste vara äldre än Cate.

Det svaret var inbäddat i problemet, du var tvungen att avlägsna det från vad du redan visste. Så här fungerar Sudoku pussel. Avdrag är också den resonemang vi använder i matematik.

Induktiv resonemang går utöver informationen i vad vi redan vet och kan utvidga vår kunskap till nya områden. Vi inducerar att använda generaliseringar och analogier.


Få det senaste från InnerSelf


Generaliseringar inkluderar att observera regelbundenhet i naturen och föreställa sig att de överallt är likformiga - det här är delvis hur vi skapar naturens så kallade naturlagar.

Generaliseringar skapar också klasser av saker, som "däggdjur" eller "elektroner". Vi generaliserar också att definiera aspekter av mänskligt beteende, inklusive psykologiska tendenser och ekonomiska trender.

Analogier gör anspråk på likheter mellan två saker och utvidgar detta för att skapa ny kunskap.

Till exempel, om jag hittar en fossiliserad skalle av ett utrotat djur som har skarpa tänder, kanske jag undrar vad det åt. Jag letar efter levande djur idag som har skarpa tänder och märker att de är köttätande.

Motivering till följd av att jag drog slutsatsen att djuret också var köttätande.

Med hjälp av induktion och inferring till bästa möjliga förklaring i överensstämmelse med bevisen lär vi vetenskapen oss mer om världen än vad vi bara kunde dra av.

Vetenskap och osäkerhet

De flesta av våra teorier eller modeller är induktiva analogier med världen eller delar av den.

Om ingångar till min specifika teori ger utgångar som matchar den verkliga världens, anser jag att det är en bra analogi, och därför en bra teori. Om det inte matchar, måste jag avvisa det, eller fördjupa eller redesigna teorin för att göra den mer analog.

Om jag får många resultat av samma slag över tiden och rymden, kan jag generalisera till en slutsats. Men ingen framgång kan bevisa mig rätt. Varje bekräftande instans ökar bara mitt förtroende för min idé. Som Albert Einstein berömd sagt:

Inget experiment kan någonsin bevisa mig rätt; Ett enda experiment kan visa mig fel.

Einsteins generella och speciella teorier om relativitet (vilka är modeller och därmed analogier av hur han trodde att universum fungerar) har under många förhållanden underlättats av experimentella bevis flera gånger.

Vi har stort förtroende för teorierna som goda beskrivningar av verkligheten. Men de kan inte bevisas korrekta, eftersom bevis är en varelse som tillhör avdrag.

Den hypotetisk deduktiva metoden

Vetenskapen arbetar också deduktivt genom hypotetisk deduktiv metod.

Den går såhär. Jag har en hypotes eller modell som förutspår att X kommer att inträffa under vissa experimentella förhållanden. Experimentellt sker X inte under dessa förhållanden. Jag kan därför dra slutsatsen att teorin är bristfällig (förutsatt att vi givetvis litar på de experimentella förhållandena som producerat inte-X).

Under dessa förhållanden har jag bevisat att min hypotes eller modell är felaktig (eller åtminstone ofullständig). Jag motiverade deduktivt att göra det.

Men om X inträffar betyder det inte att jag är korrekt, det betyder bara att experimentet inte visade min idé att vara falsk. Jag har nu ökat förtroende för att jag är rätt, men jag kan inte vara säker.

Om en försöksperiod som inte var tveksam var att gå emot Einsteins förutsägelser, kunde vi deductivt bevisa att hans teorier är felaktiga eller ofullständiga genom den hypotetisk deduktiva metoden. Men inget antal bekräftande instanser kan bevisa att han har rätt.

Att en idé kan provas med experiment, att det kan finnas experimentella resultat (i princip) som visar att idén är felaktig, är det som gör det till en vetenskaplig, åtminstone enligt vetenskapsfilosofen Karl Popper.

Som ett exempel på en otestbar och därmed okunnig ståndpunkt, ta det som hölls av australiensisk klimatförnekare och One Nation Senator Malcolm Roberts. Roberts hävdar att det finns inga empiriska bevis av mänskligt inducerade klimatförändringar.

När han presenterades med auktoritativa bevis under en episod av ABC: s Q & A-tv-debattprogram nyligen, gjorde han hävdade att bevisen var korrumperad.

Professor Brian Cox förklarar klimatvetenskap till senatorn Malcolm Roberts.

Ändå kan hans påstående att mänskligt inducerade klimatförändringar inte uppstår, eftersom han inte skulle acceptera data som visar honom fel. Han agerar därför inte vetenskapligt. Han hänger sig i pseudovetenskap.

Avvecklad betyder inte bevisat

En av de stora felaktigheterna i den offentliga förståelsen för vetenskapen är att jämföra sig med bevisat. Medan Einsteins teorier "avvecklas", bevisas de inte. Men att planera för dem att inte arbeta skulle vara fullständigt dårskap.

Som filosofen John Dewey påpekade i sin bok Logik: Undersökningsteori:

I vetenskaplig utredning är kriteriet om vad som fattas för att vara avgjort eller att vara kunskap, [av vetenskapen] så avgjort att den är tillgänglig som en resurs vid ytterligare undersökning. inte lösas på ett sådant sätt att det inte kommer att bli föremål för omprövning vid ytterligare undersökning.

De som kräver att vetenskapen ska "avvecklas" innan vi vidtar åtgärder söker deduktiv säkerhet där vi arbetar induktivt. Och det finns andra källor till förvirring.

En är att enkla uttalanden om orsak och effekt är sällsynta eftersom naturen är komplex. Exempelvis kan en teori förutsäga att X kommer att orsaka Y, men att Y kommer att mildras genom närvaron av Z och inte alls inträffa om Q ligger över en kritisk nivå. För att minska detta till det enkla uttalandet "X orsakar Y" är naivt.

En annan är att även om vissa breda idéer kan lösas, är detaljerna en källa till livlig debatt. Till exempel har den utvecklingen uppstått bestämt av något rationellt konto. Men några detaljer om hur naturligt urval verkar är fortfarande fleshed out.

Att förvirra detaljerna i det naturliga urvalet med evolutionsfaktorn är mycket analogt med quibbles om datum och exakta temperaturer från modellering och undersökning av klimatförändringar när det är mycket tydligt att planeten värmer sig i allmänhet.

När våra teorier är framgångsrika för att förutsäga resultat och bildar en webbsida av teorier på högre nivå som är framgångsrika, har vi ett starkt fall för att grunda våra handlingar i dem.

Märket av intelligens ska utvecklas i en osäker värld och vetenskapen om klimatförändringar, människors hälsa och vår planetens ekologi har gett oss storleksordningar mer självförtroende än vad vi behöver för att verka med certitude.

Krävande deduktiv säkerhet innan man begår handling gör oss inte starka, det förlamar oss.

Om författaren

Peter Ellerton, föreläsare i kritisk tänkande, University of Queensland

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

{amazonWS: searchindex = Böcker; nyckelord = hur vetenskap fungerar; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}