A tudományos módszer kategóriák, értékek, szabályozási elvek, igazolási módszerek, minták stb. rendszere, amely a tudományos közösséget tevékenységében irányítja [1] .
A módszer magában foglalja a jelenségek tanulmányozásának módjait , az új és korábban megszerzett ismeretek rendszerezését , korrekcióját. Következtetések és következtetések a tárgyra vonatkozó empirikus (megfigyelt és mért ) adatokon alapuló érvelés szabályai és elvei alapján történnek [2] . A megfigyelések és a kísérletek képezik az adatok megszerzésének alapját . A megfigyelt tények magyarázatára hipotéziseket állítanak fel és elméleteket építenek fel, amelyek alapján a vizsgált objektum modelljét építik fel.
A tudományos módszer egyik fontos oldala, minden tudomány számára szerves része az objektivitás követelménye , amely kizárja az eredmények szubjektív értelmezését. Semmilyen kijelentést nem szabad hitre venni, még akkor sem, ha jó hírű tudósoktól származnak. A független ellenőrzés biztosítása érdekében a megfigyeléseket dokumentálják, és minden kiindulási adatot, módszert és kutatási eredményt más tudósok rendelkezésére bocsátanak. Ez nem csak a kísérletek reprodukálásával további megerősítést tesz lehetővé , hanem a kísérletek és az eredmények megfelelőségének ( validitásának ) kritikus értékelését is a vizsgált elmélethez képest.
A modern tudományos módszer filozófiai alapja a logikai pozitivizmus (neopozitivizmus) és a posztpozitivizmus . Mindkét irány a megfigyelést (kísérletet, kísérletet) tekinti az igazság kritériumának, de eltér egymástól abban, hogy melyik hipotézis tekinthető tudományosnak.
A tudományos módszer külön részeit használták az ókori Görögország filozófusai . Kidolgozták a vita lebonyolításának logikai szabályait és elveit . Ugyanakkor az érvelés eredményeként kapott következtetéseket előnyben részesítették a megfigyelt gyakorlattal szemben.
Ezt a paradigmát a sztoikusok változtatták meg, akik lefektették a tudományos módszer alapjait: a „nyilvánvaló” nem automatikusan igaz, folyamatosan keresni kell az igazságot, és kételkedni a „nyilvánvalóban” [3] . Ugyanakkor a megismeréshez nem elegendő az elméleti érvelés, valamit csak a jelenség létezésének gyakorlati bizonyítása révén tekintenek igaznak [4] . A sztoikusok hívták fel először a figyelmet az igazságkritérium problémájának fontosságára, és mutattak rá az igazságkritérium mint megfigyelés nem nyilvánvalóságára: az elméleti érvelést gyakorlattal kell megerősíteni, az igazság éppen a megfeleltetésben rejlik. a gondolkodás és a valóság [5] .
Ma ezt a folyamatot a tudományos módszertanban a valóságmodellek felépítésének nevezik [6] .
Az igazságkritérium problémájának egyértelmű példája az az állítás, hogy a gyorslábú Akhilleusz soha nem fogja utolérni a teknősbékát . Eleates Zeno itt lényegében a tudományos módszert alkalmazza: nem hisz a „nyilvánvalóban”, érvel, és ellentmondásokat talál a tér és idő folytonosságának és diszkrétségének modelljeiben. A cinikus Diogenész Sextus Empiricus szerint úgy próbálta "cáfolni" Zénónt, hogy egyszerűen elsétált előtte, válaszul a "nincs mozdulat" [7] ( a "Nyíl" aporia ) - de éppen ez a lényegének félreértése. aporia. Zénón nem tagadta a mozgás lehetőségének tényét, de a következetes gondolkodás lehetetlenségére mutatott rá [4] . Ez alkalommal Hegel rámutatott, hogy az érveket demonstrációval nem lehet cáfolni, azokat ellenérvekkel kell cáfolni [8] . Ez a történet világosan megmutatja a különbséget a tudományos gondolkodás, a Zénó által alkalmazott tudományos módszer (modell felépítése és a valóságnak való megfelelés ellenőrzése) és Diogenész hétköznapi „józan észe” [4] között .
A propozicionális logika fejlődésének csúcsa a szofisztika volt . A szofisták célja azonban nem annyira az igazság, hanem a győzelem volt azokban a perekben, ahol a formalizmus minden más megközelítést felülmúlt.
Szókratész megalkotta a szókratészi érvelési módszert. Szemben a szofistákkal, akik megpróbálták ráerőltetni és bizonyítani álláspontjukat, Szókratész vezető kérdésekkel próbálta rákényszeríteni az ellenfelet, hogy önállóan jusson új következtetésekre és változtassa meg kezdeti nézeteit. Szókratész módszerét annak művészetének tekintette, hogy az egyes emberben megbúvó tudást vezető kérdések segítségével kinyerje. Neki tulajdonítják azt, hogy az igazság a vitában születik.
A 20. században megfogalmazták a tudományos módszer hipotetikus-deduktív modelljét [9] , amely a következő lépések következetes alkalmazásából állt:
Körülbelül ezer évvel ezelőtt Ibn al-Haytham bemutatta az 1. és 4. lépés fontosságát. Galileo a „Két új tudomány megbeszélései és matematikai alapjai a mechanikával és a bukás törvényeivel kapcsolatban” című értekezésében (1638) szintén megmutatta a 4. lépés (más néven kísérlet ) fontosságát [10] . A módszer lépései sorrendben hajthatók végre - 1, 2, 3, 4. Ha a 4. lépés eredményei szerint a 3. lépésből származó következtetések megfeleltek a teszten, folytathatja és visszaléphet a 3., majd a 4. , 1. és így tovább lépések. Ha azonban a 4. lépésben végzett ellenőrzés eredménye hamisnak mutatta a 3. lépésből származó előrejelzéseket, akkor térjen vissza a 2. lépéshez, és próbáljon meg új hipotézist megfogalmazni („új 2. lépés”), a 3. lépésben pedig igazolja az új feltételezéseket a hipotézist („új 3. lépés”), ellenőrizze őket a 4. lépésben és így tovább.
Meg kell jegyezni, hogy ha követi a Popper-kritériumot , akkor az események teljes csoportját és a valóság átfogó észlelésének lehetetlenségét figyelembe véve a tudományos módszer soha nem lesz képes a hipotézis abszolút ellenőrzésére (igazságának bizonyítására) 2. lépés); csak a hipotézist cáfolni – hamisságát bizonyítani – lehet.
Az elmélet ( ógörögül θεωρία „megfontolás, kutatás”) egy olyan tudásrendszer, amely előrejelző ereje van egy jelenséggel kapcsolatban. Az elméletek megfogalmazása, fejlesztése és tesztelése a tudományos módszer szerint történik.
Az elméletek tesztelésének standard módszere a közvetlen kísérleti tesztelés („a kísérlet az igazság kritériuma”). Egy elmélet azonban gyakran nem tesztelhető közvetlen kísérlettel (például a földi élet keletkezésének elmélete), vagy az ilyen ellenőrzés túl bonyolult vagy költséges (makrogazdasági és társadalmi elméletek), ezért az elméleteket gyakran nem közvetlen kísérletekkel tesztelik. kísérlet, hanem a prediktív erő jelenlétével - vagyis ha ebből ismeretlen/korábban észrevétlen események következnek, és alapos megfigyeléskor ezek az események észlelhetők, akkor a prediktív erő jelen van.
Hipotézis ( más görög ὑπόθεσις - „alap”, „feltevés”) - nem bizonyított állítás, feltételezés vagy sejtés.
Általában egy hipotézist számos megfigyelés (példa) alapján fejeznek ki, amelyek megerősítik, és ezért valószínűnek tűnik. A hipotézist utólag vagy bebizonyítják, megalapozott ténnyé alakítva (lásd tétel, elmélet), vagy megcáfolják (például ellenpélda megjelölésével), átfordítva a hamis állítások kategóriájába.
A bizonyítatlan és meg nem cáfolt hipotézist nyitott problémának nevezzük.
A törvény egy verbális és/vagy matematikailag megfogalmazott kijelentés, amely összefüggéseket, összefüggéseket ír le a különböző tudományos fogalmak között, amelyet tények magyarázataként javasolnak, és ebben a szakaszban a tudományos közösség a kísérleti adatokkal összhangban állónak ismeri el. A teszteletlen tudományos állítást hipotézisnek nevezzük.
A modellezés egy tárgy tanulmányozása modelleken keresztül, a megszerzett tudás eredetihez való átvitelével. Az objektummodellezés olyan kicsinyített másolatok modelljének létrehozása, amelyek bizonyos tulajdonságokkal megduplázzák az eredetiket. Mentális modellezés - mentális képek használata. Szimbolikus vagy szimbolikus - képletek, rajzok használata. Számítógép - a számítógép egyszerre eszköz és tanulmányi tárgy, a modell pedig számítógépes program.
A matematikai modell felépítése lehetővé teszi a meglévő adatok rendszerezését és az újak kereséséhez szükséges előrejelzések megfogalmazását. Ennek frappáns példája a periódusos rendszer, amely szerint sok eddig ismeretlen elem létezését jósolták meg.
A matematikai modell tulajdonságaiból kapott előrejelzéseket kísérlettel vagy új tények gyűjtésével igazoljuk [11] .
Kísérlet (a latin experimentum szóból - teszt, tapasztalat) a tudományos módszerben - olyan tevékenységek és megfigyelések összessége, amelyeket egy hipotézis (igaz vagy hamis) tesztelésére vagy a jelenségek közötti ok-okozati összefüggések tudományos vizsgálatára végeznek. A tudás empirikus megközelítésének sarokköve a kísérletezés. Popper kritériuma a tudományos elmélet és az áltudomány közötti fő különbségként egy olyan kísérlet felállításának lehetőségét jelöli meg, amely elsősorban ezt az elméletet cáfoló eredményt adhat. A kísérletekkel szemben támasztott egyik fő követelmény a reprodukálhatósága .
A kísérlet a következő szakaszokra oszlik:
A tudományos kutatás a megfigyelések, kísérletek eredményeinek tanulmányozása, az elmélet konceptualizálása és tesztelése, amely a tudományos ismeretek megszerzéséhez kapcsolódik.
Kutatási típusok:
A megfigyelés a valóság tárgyainak céltudatos észlelési folyamata, amelynek eredményeit a leírás rögzíti. Ismételt megfigyelés szükséges a jelentős eredmények eléréséhez.
Fajták:
A mérés egy tárgy tulajdonságainak mennyiségi értékeinek meghatározása speciális műszaki eszközök és mértékegységek segítségével.
A 20. században néhány kutató, különösen Ludwik Fleck (1896-1961) felhívta a figyelmet a kísérleti vizsgálatok eredményeinek alaposabb értékelésére, mivel a kapott eredményt befolyásolhatják előítéleteink. Ezért szükséges a pontosítás a kísérlet körülményeinek és eredményeinek leírásánál. Egy kiváló orosz tudós, M. V. Lomonoszov azon a véleményen volt, hogy a hit és a tudomány kiegészítik egymást [12] :
Az igazság és a hit két nővér, ugyanannak a Legfelsőbb Szülőnek a lányai, akik soha nem kerülhetnek konfliktusba egymással, hacsak valaki hiúságból és saját bölcsességének bizonyítékából ellenségeskedést nem szít rájuk. És a körültekintő és kedves embereknek meg kell fontolniuk, hogy van-e mód a köztük lévő képzeletbeli polgári viszály magyarázatára és elhárítására.
És most a tudósok között vannak hívők, ráadásul meglehetősen nagy hozzájárulással. Példa erre a Human Genome Project igazgatója, Francis Collins , aki a Proof of God című könyvet írta. Egy tudós érvei”, amely a vallás és a tudomány összeegyeztethetőségének kérdésével foglalkozik.
Ma az isteni beavatkozás feltételezése automatikusan kivonja a tudomány határai közül az ilyen feltételezést alkalmazó elméletet, mert egy ilyen feltételezés elvileg ellenőrizhetetlen és cáfolhatatlan (vagyis ellentmond Popper kritériumának ). A tudományos módszer magában foglalja a jelenségek okainak kizárólag a természeti területen történő keresését, a természetfelettire való támaszkodás nélkül. Vitalij Lazarevics Ginzburg akadémikus [13] :
A hívő fizikusok és csillagászok tudományos munkáikban minden általam ismert esetben egyetlen szóval sem említik Istent... Konkrét tudományos tevékenység végzése közben a hívő valójában megfeledkezik Istenről...
Már a korábbi tapasztalatokon vagy ismereteken alapuló egyszerű hiedelem is megváltoztathatja a megfigyelés eredményeinek értelmezését. Az a személy, akinek bizonyos meggyőződése van egy bizonyos jelenségről, gyakran hajlamos tényeket elfogadni hite bizonyítékaként, csak azért, mert nem mondanak ellent annak. Az elemzés során kiderülhet, hogy a hiedelem tárgya csak általánosabb jelenségek speciális esete (például a korpuszkuláris hullámelmélet speciális eseteknek tekinti a részecskék vagy hullámok formájában megjelenő fényről alkotott korábbi elképzeléseket), vagy nem. egyáltalán a megfigyelési tárgyhoz kapcsolódik (például Teplorod hőmérséklet-fogalma ).
Nem kevésbé tudományellenes lehet az ideológiai előítélet sem. Az ilyen előítéletek és a tudományos módszer összeegyeztethetetlenségére példa az Összoroszországi Mezőgazdasági Tudományos Akadémia 1948-as ülésszaka, amelynek eredményeként a Szovjetunióban 1952-ig betiltották a genetikát , a biológiai tudomány pedig majdnem 20 évig stagnált [14]. ] . A T. D. Liszenko vezette „micsurinszki” biológusok egyik fő tézise a genetika ellen az volt, hogy a klasszikus öröklődéselmélet (korántsem „idealista”) megalapítói Mendel , Weisman és Morgan állítólag egy helytelen idealista elméletet hoztak létre miszticizmus elemekkel. idealizmusuk miatt a helyes materialista helyett [15] :
Amint azt korábban megjegyeztük, a materialista és az idealista világnézet ütközése a biológiatudományban a történelem során végigment... Teljesen világos számunkra, hogy a Mendelism-Morganizmus főbb rendelkezései hamisak. Nem tükrözik az élő természet valóságát, és a metafizika és az idealizmus példája... A morganista genetika valódi ideológiai hátterét jól (morganistáink számára véletlenül) E. Schrödinger fizikus tárta fel . „Mi az élet a fizika szemszögéből?” című könyvében, amely helyeslően fejti ki a Weismann-féle kromoszómaelméletet, számos filozófiai következtetésre jutott. Itt van a fő: "... a személyes egyéni lélek egyenlő a mindenütt jelenlévő, mindentudó, örökkévaló lélekkel." Schrödinger ezt tartja fő következtetésének: "... a legnagyobb, amit egy biológus adhat, aki egy csapással próbálja bizonyítani Isten létezését és a lélek halhatatlanságát."
A 20. század második felében számos posztpozitivista tett kísérletet arra, hogy a tudományos módszer kritériumait a valós felfedezések történeti anyagát példálózva magára a tudományra is alkalmazza. Ennek eredményeként megjelentek a módszerrel kapcsolatos kritikák, amelyek a posztpozitivisták szerint a tudományos módszer módszertana és a tudományos eszmék tényleges fejlődése közötti eltérésre utalnak. Véleményük szerint ez a megbízhatóbb tudáshoz vezető, teljesen formalizált és megbízható módszer hiányára, a hitelesítés/hamisítás elvei és a valódi tudás megszerzése közötti egyértelmű kapcsolatra utal [16] .
Bár a posztpozitivisták elutasítják az igazság fogalmát , más módszertanosok mégis a tudományok azt a reményt fejezik ki, hogy megtalálják a közös kritériumokat, amelyek lehetővé teszik a világ megfelelőbb leírását.
Thomas Kuhn úgy véli, hogy a tudományos tudás ugrásszerűen fejlődik. Tudományos forradalom akkor következik be, amikor a tudósok olyan anomáliákat fedeznek fel, amelyek nem magyarázhatók azzal a régi paradigmával, amelyen belül a tudományos haladás eddig a pontig zajlott . A tudomány fejlődése megfelel a „ pszichológiai paradigmák”, a tudományos problémáról alkotott nézetek változásának, ami új hipotéziseket és elméleteket szül. Kuhn az egyik paradigmából a másikba való átmenetet befolyásoló módszereket a szociológia területére utalja [17] .
Lakatos Imre kifinomult falszifikációját Popper falszifikacionista elképzelései alapján kidolgozva arra a következtetésre jutott, hogy a tudomány mint egyesített módszereken alapuló rendszer fejlődésének egyik alapvető problémája az ad hoc hipotézisek megléte . Ez az egyik olyan mechanizmus, amellyel az elmélet és a kísérlet közötti ellentmondásokat leküzdjük. E hipotézisek miatt, amelyek valójában az elmélet részét képezik, de átmenetileg kikerülnek a kritika alól, lehetetlenné válik az ilyen elméletek megcáfolása, mivel az elmélet és a kísérlet közötti ellentmondásokat az ad hoc hipotézis magyarázza, és nem cáfolja az elméletet. E hipotézisek segítségével lehetetlenné válik bármely elmélet teljes megcáfolása. Csak a problémák átmeneti eltolódásáról lehet beszélni: akár progresszív, akár regresszív.
A dogmatikus falszifikátornak szabályai szerint a legjelentősebb tudományos elméleteket is a metafizika közé kell sorolnia, ahol nincs helye racionális vitának - ha a racionalitás bizonyításra és cáfolatokra redukált kritériumaiból indulunk ki - hiszen a metafizikai elméletek. sem nem bizonyíthatóak, sem nem cáfolhatók. Így a dogmatikus falszifikátor elhatárolásának kritériuma erősen elméletellenesnek bizonyul [18] .
Polányi Mihály úgy véli, hogy a tudományos ismeretek csak részben közvetíthetők formális nyelveken keresztül, a fennmaradó rész pedig a tudós személyes vagy implicit tudása lesz , amely alapvetően átadhatatlan. A tudományba fokozatosan belemerülő tudós kritikátlanul elfogadja a tudomány egyes szabályait. Ezek a kritikátlanul elfogadott és formálisan át nem ruházható szabályok (gyakran a készségeket, képességeket és kultúrát is beleértve) hallgatólagos tudást alkotnak. Tekintettel arra, hogy az implicit tudás formalizálása és közvetítése lehetetlen, ezen ismeretek összehasonlítása sem lehetséges. Ennek eredményeként a tudományban csak az egyik elmélet formalizált részét hasonlítják össze egy másik elmélet formalizált részével.
Paul Feyerabend úgy véli, hogy az egyetlen elv, amely nem akadályozza a haladást, az a „minden megengedett”. Egyetlen elmélet sem egyezik meg minden ismert ténnyel a maga területén . Bármely tény elméletileg terhelt , azaz attól függ, hogy milyen elméletben veszik figyelembe. Ezért az elmélet nem hasonlítható össze a tényekkel. Az elméletek nem is összehasonlíthatók egymással, mivel a különböző elméletekben szereplő fogalmak eltérő tartalmúak.
A tudománytörténetben vannak olyan esetek, amikor az utólag tudományos elismerést kapott elképzeléseknek, felfedezéseknek kezdetben a tudományos módszernek nem megfelelő alátámasztása vagy magyarázata volt. Ennek egyik legszembetűnőbb példája Kopernikusz igazolása a heliocentrikus rendszerről. Kezdetben az új elméletben a bolygók szigorúan körpályán keringtek a Nap körül, ami sokkal több eltérést adott a megfigyeléseknek, mint a Ptolemaiosz-féle epicikluselmélet , ami előtte uralkodott , vagyis a kísérleti verifikáció a régi elmélet mellett szólt, ill. nem az új. Ezért Kopernikusz kénytelen volt az egyszerűségre, a belső szépségre és a harmóniára hivatkozni:
Mindennek középpontjában, nyugalomban a Nap áll. Ebben a legszebb templomban ki találhatna jobb helyet ennek a lámpának, mint ahonnan egyszerre mindent megvilágíthat? [19]
A teológiában és a filozófia egyes területein a tudományos ismereteket mindig korlátozottnak, feltételhez kötöttnek tekintik, és ezért soha nem állíthatják az abszolút igazságot [20] . Ezt megerősíti a tudományos elméletek fentebb leírt változási folyamata. Ugyanakkor sok filozófiai rendszer általában kétségeit fejezi ki az abszolút igazságok létezésével kapcsolatban, más igazság- és tudáselméleteket kínálva, és a tudomány sikerét a világ magyarázatában a legtöbb filozófus a relatív igazság jelének tekinti, bármi is legyen az. jelentése [21] .