Hvad er den videnskabelige metode nøjagtigt, og hvordan fungerer den?

Påstår, at “den videnskab er ikke afgjort”Med hensyn til klimaændringer er symptomatiske for en stor mængde uvidenhed om, hvordan videnskab fungerer.

Så hvad er den videnskabelige metode, og hvorfor får så mange mennesker, nogle gange inklusive dem, der er uddannet i videnskab, det så forkert?

Den første ting at forstå er, at der ikke er nogen metode inden for videnskab, ingen måde at gøre ting på. Dette hænger tæt sammen med, hvordan vi generelt tænker.

Videnskab og ræsonnement

Mennesker har to primære ræsonnementsmetoder: deduktion og induktion. Når vi tænker deduktivt, driller vi konsekvenserne af den information, der allerede er tilgængelig for os.

For eksempel, hvis jeg fortæller dig, at Will er i alderen Cate og Abby, og at Abby er ældre end Cate, kan du udlede, at Will skal være ældre end Cate.


indre selv abonnere grafik


Dette svar var indlejret i problemet, du var bare nødt til at fjerne det fra det, du allerede vidste. Sådan fungerer Sudoku-gåder. Fradrag er også den begrundelse, vi bruger i matematik.

Induktiv ræsonnement går ud over oplysningerne i det, vi allerede kender, og kan udvide vores viden til nye områder. Vi inducerer brug af generaliseringer og analogier.

Generaliseringer inkluderer at observere regelmæssigheder i naturen og forestille sig, at de er overalt ensartede - det er til dels, hvordan vi skaber de såkaldte naturlove.

Generaliseringer skaber også klasser af ting, såsom "pattedyr" eller "elektroner". Vi generaliserer også for at definere aspekter af menneskelig adfærd, herunder psykologiske tendenser og økonomiske tendenser.

Analogier gør krav på ligheder mellem to ting og udvider dette til at skabe ny viden.

For eksempel, hvis jeg finder en forstenet kranium af et uddødt dyr, der har skarpe tænder, vil jeg måske undre mig over, hvad det spiste. Jeg leder efter dyr i live i dag, der har skarpe tænder og bemærker, at de er kødædere.

Når jeg resonnerer analogt, konkluderer jeg, at dyret også var kødædende.

Ved at bruge induktion og udlede den bedst mulige forklaring, der er i overensstemmelse med beviser, lærer videnskaben os mere om verden, end vi blot kunne udlede.

Videnskab og usikkerhed

De fleste af vores teorier eller modeller er induktive analogier med verdenen eller dele af den.

Hvis input til min særlige teori producerer output, der matcher dem fra den virkelige verden, betragter jeg det som en god analogi og derfor en god teori. Hvis det ikke stemmer overens, skal jeg afvise det eller forfine eller redesigne teorien for at gøre den mere analog.

Hvis jeg får mange resultater af samme art over tid og rum, kan jeg generalisere til en konklusion. Men ingen succes kan bevise mig ret. Hver bekræftende instans øger kun min tillid til min idé. Som Albert Einstein berømt sagt:

Intet eksperiment kan nogensinde bevise mig ret; et enkelt eksperiment kan bevise mig forkert.

Einsteins generelle og specielle relativitetsteorier (som er modeller og derfor analogier til, hvordan han troede universet fungerer) er blevet understøttet af eksperimentelle beviser mange gange under mange forhold.

Vi har stor tillid til teorierne som gode beskrivelser af virkeligheden. Men de kan ikke bevises korrekte, fordi bevis er en skabning, der hører til fradrag.

Den hypotetisk-deduktive metode

Videnskab arbejder også deduktivt gennem den hypotetisk-deduktive metode.

Det går sådan her. Jeg har en hypotese eller model, der forudsiger, at X vil forekomme under visse eksperimentelle forhold. Eksperimentelt forekommer X ikke under disse betingelser. Jeg kan derfor udlede, at teorien er mangelfuld (forudsat at vi selvfølgelig stoler på de eksperimentelle forhold, der producerede ikke-X).

Under disse forhold har jeg bevist, at min hypotese eller model er forkert (eller i det mindste ufuldstændig). Jeg begrundede deduktivt at gøre det.

Men hvis X forekommer, betyder det ikke, at jeg er korrekt, det betyder bare, at eksperimentet ikke viste, at min idé var falsk. Jeg har nu øget tillid til, at jeg har ret, men jeg kan ikke være sikker.

Hvis en dag eksperimentelle beviser, der var uden tvivl, skulle gå imod Einsteins forudsigelser, kunne vi deduktivt bevise gennem den hypotetisk-deduktive metode, at hans teorier er ukorrekte eller ufuldstændige. Men intet antal bekræftende tilfælde kan bevise, at han har ret.

At en idé kan testes ved eksperiment, at der kan være eksperimentelle resultater (i princippet), der viser, at ideen er forkert, er det, der gør den til en videnskabelig idé, i det mindste ifølge videnskabsfilosofen Karl Popper.

Som et eksempel på en uprøvbar og dermed uvidenskabelig holdning, tag den holdning, der holdes af den australske klimafenialist og One Nation Senator Malcolm Roberts. Roberts hævder, at der er ingen empiriske beviser af menneskeskabte klimaændringer.

Da han for nylig blev præsenteret med autoritativt bevismateriale under en episode af ABC'S Q&A tv-debatshow, han hævdede, at beviserne var ødelagt.

Professor Brian Cox forklarer senator Malcolm Roberts klimavidenskab.

{youtube}LxEGHW6Lbu8{/youtube}

Alligevel kan hans påstand om, at menneskeskabte klimaændringer ikke finder sted, ikke sættes på prøve, da han ikke ville acceptere nogen data, der viser ham forkert. Han handler derfor ikke videnskabeligt. Han forkæler sig med pseudovidenskab.

Afgjort betyder ikke bevist

En af de store fejl i den offentlige forståelse af videnskab er at sidestille afgjort med bevist. Mens Einsteins teorier er "afgjort", er de ikke bevist. Men at planlægge for dem ikke at arbejde ville være fuldstændig dårskab.

Som filosofen John Dewey påpegede i sin bog Logik: Teorien om undersøgelse:

I videnskabelig undersøgelse er kriteriet om, hvad der tages for at blive afgjort eller for at være viden, [af videnskaben] være så afgjort, at det er tilgængeligt som en ressource i yderligere undersøgelse ikke afvikles på en sådan måde, at den ikke underkastes revision i yderligere undersøgelse.

De, der kræver, at videnskaben bliver "afgjort", inden vi tager handling, søger deduktiv sikkerhed, hvor vi arbejder induktivt. Og der er andre kilder til forvirring.

Den ene er, at enkle udsagn om årsag og virkning er sjældne, da naturen er kompleks. For eksempel kan en teori forudsige, at X vil forårsage Y, men at Y vil blive mildnet af tilstedeværelsen af ​​Z og slet ikke forekomme, hvis Q er over et kritisk niveau. At reducere dette til det enkle udsagn "X forårsager Y" er naivt.

En anden er, at selvom nogle brede ideer kan blive afgjort, forbliver detaljerne en kilde til livlig debat. For eksempel er, at evolution har fundet sted, bestemt afgjort af enhver rationel konto. Men nogle detaljer om, hvordan den naturlige udvælgelse fungerer, bliver stadig uddybet.

At forveksle detaljerne i naturlig udvælgelse med udviklingsfaktoren er meget analog med skænderier om datoer og nøjagtige temperaturer fra modellering og forskning i klimaændringer, når det er meget klart, at planeten generelt opvarmer.

Når vores teorier lykkes med at forudsige resultater og danner et web af højere niveau teorier, der i sig selv er vellykkede, har vi en stærk argumentation for at grundlægge vores handlinger i dem.

Mærket for intelligens er at udvikle sig i en usikker verden, og videnskaben om klimaændringer, menneskers sundhed og vores planets økologi har givet os størrelsesordener mere tillid, end vi har brug for at handle med sikkerhed.

At kræve deduktiv sikkerhed, inden vi begår handling, gør os ikke stærke, det lammer os.

Om forfatteren

Peter Ellerton, lektor i kritisk tænkning, University of Queensland

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

at InnerSelf Market og Amazon