• Познанское общество друзей наук Познанское общество друзей наук

    Познанское общество друзей наук - польское научное общество, основанное в 1857 году в Познани. Первым председателем Общества был доктор наук, польский общест...

  • Международная научная премия имени Виктора Амбарцумяна Международная научная премия имени Виктора Амбарцумяна

    Международная научная премия имени Виктора Амбарцумяна - одна из престижных наград в области астрономии, астрофизики, а также в смежных с ними областях физик...

  • Золотая медаль имени Д. И. Менделеева Золотая медаль имени Д. И. Менделеева

    Золотая медаль им. Д. И. Менделеева - научная награда, учреждённая АН СССР в 1962 г. РАН присуждает награду с 1998 г. Вручается российским учёным на годичном...

  • Большая золотая медаль имени М. В. Ломоносова Большая золотая медаль имени М. В. Ломоносова

    Большая золотая медаль имени М. В. Ломоносова - высшая награда Российской академии наук. Ежегодно присуждаются две Большие золотые медали имени М. В. Ломонос...

  • Премия Тьюринга Премия Тьюринга

    Премия Тьюринга - самая престижная премия в информатике, вручаемая Ассоциацией вычислительной техники за выдающийся научно-технический вклад в этой области.

  • Премия Шао Премия Шао

    Премия Шао Ифу или Премия Шао - ежегодная международная научная премия, присуждаемая Shaw Prize Foundation. Учреждена в ноябре 2002 года под покровительством...

  • Премия Черна Премия Черна

    Премия Черна - международная награда за выдающиеся достижения в математике. Премия состоит из денежного приза в 250000 долларов США и золотой медали, то есть...

  • Филдсовская премия Филдсовская премия

    Филдсовская премия - международная премия и медаль, которые вручаются один раз в четыре года на каждом международном математическом конгрессе двум, трём или ...

  • Нобелевская премия мира Нобелевская премия мира

    Нобелевская премия мира - награда, ежегодно присуждаемая Нобелевским комитетом в Осло физическим лицам и организациям, внёсшим, по мнению комитета, выдающийс...

  • Научный журнал Научный журнал

    Научный журнал - журнал, в котором присылаемые статьи перед публикацией представляются на рецензирование независимым специалистам, которые обычно не входят в...

  • Технические науки Технические науки

    Технические науки, или инженерные науки, - науки в области естествознания, изучающие явления, важные для создания и развития техники. Деятельность учёных тех...

  • Естественные науки Естественные науки

    Естественные науки - науки, изучающие природу. Мно­же­ст­во от­рас­лей ес­те­ст­вен­ных на­ук объединено в систему наук - естествознание. Естественные науки,...

  • Общественные науки Общественные науки

    Социальные науки - науки об обществе; крупная классификационная группа, соответствующая: а) в контексте гносеологии - одной из трёх главных областей научного...

  • Философия науки Философия науки

    Философия науки - раздел философии, изучающий понятие, границы и методологию науки. Также существуют более специальные разделы философии науки, например фило...

  • Научный юмор Научный юмор

    Научный юмор - вид профессионального юмора, который основан на необычных или парадоксальных аспектах научных теорий и научной деятельности. Как всякий профес...

  • Ученый Ученый

    Учёный - специалист в какой-либо научной области, внёсший вклад в науку. Обычно учёными называют тех людей, которые применяют научный метод. Учёный может быт...

  • Научное сообщество Научное сообщество

    В английском языке словосочетание scientific community научное сообщество вошло в употребление в XVIII веке и обрело современный смысл в начале XIX века. В у...

  • Палеонтология Палеонтология

    Палеонтология - наука о жизни, существовавшей до начала голоценовой эпохи или в её начале в прошлые геологические периоды. Она включает в себя изучение фосси...

  • История науки История науки

    История науки - развитие разнообразных наук или история современного научного мировоззрения: картина исторического развития научных учений, фактов и явлений ...

  • Нумерология Нумерология

    Нумерология - любая вера в религиозные, эзотерические или мистические связи между числами и будущим или характером человека. Это также изучение числового зна...

  • Физиология человека и животных Физиология человека и животных

    Физиология человека и животных - это наука о функциональной активности животных организмов, в том числе и человека, использующая для её изучения и объяснения...

  • Ветеринария Ветеринария

    Древнейшим известным ветеринарным документом является древнеегипетский Папирус Кахуна, датируемый приблизительно 1800 годом до н. э. Среднее царство. Прослеж...

  • Зоология Зоология

    Зоология - наука о представителях царства животных, в том числе человеке. Так-же зоология изучает организмы, которые ранее входили в царство животные, наприм...

  • Зороастризм Зороастризм

    Зороастризм - одна из древнейших религий, берущая начало в откровении пророка Спитамы Заратустры st и Зороастр др греч. Ζωροάστρης), полученном им от бога Ах...

Научный метод

Научный метод - система категорий, ценностей, регулятивных принципов, методов обоснования, образцов и т. д., которыми руководствуется в своей деятельности научное сообщество.
Метод включает в себя способы исследования феноменов, систематизацию, корректировку новых и полученных ранее знаний. Умозаключения и выводы делаются с помощью правил и принципов рассуждения на основе эмпирических наблюдаемых и измеряемых данных об объекте. Базой получения данных являются наблюдения и эксперименты. Для объяснения наблюдаемых фактов выдвигаются гипотезы и строятся теории, на основании которых в свою очередь строится модель изучаемого объекта.
Важной стороной научного метода, его неотъемлемой частью для любой науки, является требование объективности, исключающее субъективное толкование результатов. Не должны приниматься на веру какие-либо утверждения, даже если они исходят от авторитетных учёных. Для обеспечения независимой проверки проводится документирование наблюдений, обеспечивается доступность для других учёных всех исходных данных, методик и результатов исследований. Это позволяет не только получить дополнительное подтверждение путём воспроизведения экспериментов, но и критически оценить степень адекватности валидности экспериментов и результатов по отношению к проверяемой теории.

image

1. История
Отдельные части научного метода применялись ещё философами древней Греции. Ими были разработаны правила логики и принципы ведения спора. При этом выводам, полученным в результате рассуждений, отдавалось предпочтение по сравнению с наблюдаемой практикой.
Эту парадигму изменили стоики, которые заложили начала научного метода: "очевидное" не является истиной автоматически, следует постоянно искать истину и сомневаться в "очевидном". При этом для познания недостаточно теоретических рассуждений, нечто считается истинным лишь посредством практического доказательства существования явления. Именно стоики первыми обратили внимание на важность проблемы критерия истины и указали на неочевидность критерия истины как наблюдения: теоретические рассуждения должны подтверждаться практикой, истина заключается именно в соответствии мышления и действительности.
Сейчас этот процесс в научной методологии называется построением моделей действительности.
Наглядным примером проблемы критерия истины является утверждение, что быстроногий Ахиллес никогда не догонит черепаху. Элеат Зенон здесь по сути применяет научный метод: не веря в "очевидное", он рассуждает и находит противоречия в моделях как непрерывности, так и дискретности пространства и времени. Киник Диоген, согласно Сексту Эмпирику, пытался "опровергуть" Зенона, просто начав ходить перед ним в ответ на "движения нет" апория "Стрела" - но это именно непонимание сути апории. Зенон не отрицал факт возможности движения, а указывал на невозможность непротиворечиво его мыслить. По этому поводу Гегель указал, что доводы невозможно опровергнуть демонстрацией, их надо опровергать контрдоводами. Эта история наглядно показывает отличие научного мышления, научного метода, применённого Зеноном построение модели и проверка её на соответствие действительности и обыденного "здравого смысла" Диогена.
Вершиной развития логики высказываний стала софистика. Однако целью софистов была не столько истина, сколько победа в судебных процессах, где формализм превышал любой другой подход.
Сократ создал сократический метод ведения спора. В противовес софистам, которые пытались навязать и доказать свою точку зрения, Сократ пытался наводящими вопросами заставить оппонента самостоятельно прийти к новым выводам и изменить свои первоначальные взгляды. Сократ считал свой метод искусством извлекать скрытое в каждом человеке знание с помощью наводящих вопросов. Ему приписывают высказывание о том, что в споре рождается истина.
В XX веке была сформулирована гипотетически-дедуктивная модель научного метода, состоящая в последовательном применении следующих шагов:
Проверка: Найдите факты, противоречащие каждому из этих выводов, с тем чтобы опровергнуть гипотезу шаг 2 см. фальсифицируемость. Использование выводов шаг 3 в качестве доказательств гипотезы шаг 2 является логической ошибкой. Эта ошибка называется "подтверждение следствием" англ. Affirming the consequent, греч. Επιβεβαίωση του επομένου
Сделайте выводы из предположения: Если предположение шаг 2 истинно, какие из него следствия, выводы, прогнозы можно сделать по правилам логики?
Сформулируйте предположение: Если ничего из известного не подходит, попробуйте сформулировать объяснение, изложите его кому-то другому или в своих записях.
Используйте опыт: Рассмотрите проблему и попытайтесь осмыслить её. Найдите известные ранее объяснения. Если это новая для вас проблема, переходите к шагу 2.
Около тысячи лет назад Ибн ал-Хайсам продемонстрировал важность 1-го и 4-го шагов. Галилей в трактате "Беседы и математические обоснования двух новых наук, касающихся механики и законов падения" 1638 также показал важность 4-го шага называемого также эксперимент. Шаги метода можно выполнять по порядку - 1, 2, 3, 4. Если по итогам шага 4 выводы из шага 3 выдержали проверку, можно продолжить и перейти снова к 3-му, затем 4-му, 1-му и так далее шагам. Но если итоги проверки из шага 4 показали ложность прогнозов из шага 3, следует вернуться к шагу 2 и попытаться сформулировать новую гипотезу "новый шаг 2", на шаге 3 обосновать на основе гипотезы новые предположения "новый шаг 3", проверить их на шаге 4 и так далее.
Следует заметить, что если следовать критерию Поппера, то при учёте полной группы событий и невозможности всеобъемлющего восприятия действительности, научный метод никогда не сможет абсолютно верифицировать доказать истинность гипотезы шаг 2; возможно лишь опровергнуть гипотезу - доказать её ложность.

2.1. Элементы научного метода Теории
Теория др греч. θεωρία "рассмотрение, исследование" - система знаний, обладающая предсказательной силой в отношении какого-либо явления. Теории формулируются, разрабатываются и проверяются в соответствии с научным методом.
Стандартный метод проверки теорий - прямая экспериментальная проверка "эксперимент - критерий истины". Однако часто теорию нельзя проверить прямым экспериментом например, теорию о возникновении жизни на Земле, либо такая проверка слишком сложна или затратна макроэкономические и социальные теории, и поэтому теории часто проверяются не прямым экспериментом, а по наличию предсказательной силы - то есть если из неё следуют неизвестные/незамеченные ранее события, и при пристальном наблюдении эти события обнаруживаются, то предсказательная сила присутствует.

2.2. Элементы научного метода Научные законы
Закон - вербальное и/или математически сформулированное утверждение, которое описывает соотношения, связи между различными научными понятиями, предложенное в качестве объяснения фактов и признанное на данном этапе научным сообществом согласующимся с экспериментальными данными. Непроверенное научное утверждение называют гипотезой.

2.3. Элементы научного метода Научное моделирование
Моделирование - это изучение объекта посредством моделей с переносом полученных знаний на оригинал. Предметное моделирование - создание моделей уменьшенных копий с определёнными свойствами, дублирующими оригинальные. Мысленное моделирование - с использованием мысленных образов. Знаковое или символическое - представляет собой использование формул, чертежей. Компьютерное - компьютер является и средством, и объектом изучения, моделью является компьютерная программа.
Построение математической модели позволяет систематизировать существующие данные и сформулировать прогнозы, необходимые для поиска новых. Ярким примером этого является таблица Менделеева, по которой было прогнозировано существование множества ранее неизвестных элементов.
Полученные из свойств математической модели прогнозы проверяются экспериментом или сбором новых фактов.

2.4. Элементы научного метода Эксперименты
Эксперимент от лат. experimentum - проба, опыт в научном методе - набор действий и наблюдений, выполняемых для проверки истинности или ложности гипотезы или научного исследования причинных связей между феноменами. Эксперимент является краеугольным камнем эмпирического подхода к знанию. Критерий Поппера выдвигает в качестве главного отличия научной теории от псевдонаучной возможность постановки эксперимента, прежде всего такого, который может дать опровергающий эту теорию результат. Одно из главных требований к эксперименту - его воспроизводимость.
Эксперимент делится на следующие этапы:
Анализ;
Разработка теории, объясняющей феномен, основанный на предположениях, в более широком плане.
Выработка гипотезы, чтобы объяснить явление;
Сбор информации;

2.5. Элементы научного метода Научные исследования
Научное исследование - процесс изучения результатов наблюдений, экспериментов, концептуализации и проверки теории, связанный с получением научных знаний.
Виды исследований:
Прикладное исследование.
Фундаментальное исследование, предпринятое главным образом, чтобы производить новые знания независимо от перспектив применения.

2.6. Элементы научного метода Наблюдения
Наблюдение - это целенаправленный процесс восприятия предметов действительности, результаты которого фиксируются в описании. Для получения значимых результатов необходимо многократное наблюдение.
Виды:
непосредственное наблюдение, которое осуществляется без применения технических средств;
опосредованное наблюдение - с использованием технических устройств.

2.7. Элементы научного метода Измерения
Измерение - это определение количественных значений свойств объекта с использованием специальных технических устройств и единиц измерения.

3. Истина и предубеждение
В XX веке некоторые исследователи, в частности Людвик Флек 1896 - 1961, отметили необходимость более тщательной оценки результатов проверки опытом, поскольку полученный результат может оказаться под влиянием наших предубеждений. Следовательно, необходимо быть более точным при описании условий и результатов проведения эксперимента. Выдающийся российский учёный, М. В. Ломоносов, придерживался мнения, что вера и наука дополняют друг друга:
Правда и вера суть две сестры родные, дщери одного Всевышнего Родителя, никогда между собою в распрю прийти не могут, разве кто из некоторого тщеславия и показания своего мудрования на них вражду всклеплет. А благоразумные и добрые люди должны рассматривать, нет ли какого способа к объяснению и отвращению мнимого между ними междоусобия.
И сейчас среди учёных есть верующие люди, при том с довольно большим вкладом. Примером может быть директор проекта "Геном человека" Фрэнсис Колинз, написавший книгу "Доказательство Бога. Аргументы учёного", посвящённой вопросу совместимости религии и науки.
На сегодня предположение о божественном вмешательстве автоматически выводит теорию, использовавшую такое предположение, за пределы науки, потому что такое предположение является в принципе непроверяемым и неопровергаемым то есть противоречит критерию Поппера. Научный метод подразумевает поиск причин явлений исключительно в естественной области, без опоры на сверхъестественное. Академик Виталий Лазаревич Гинзбург:
Во всех известных мне случаях верующие физики и астрономы в своих научных работах ни словом не упоминают о Боге… Занимаясь конкретной научной деятельностью, верующий, по сути дела, забывает о Боге…
Даже простая убеждённость в чём-либо на основе предыдущего опыта или знаний может изменять интерпретацию результатов наблюдения. Человек, имеющий определённое убеждение касательно некоего явления, часто склонен воспринимать факты в качестве доказательств своей веры уже только потому, что они ей прямо не противоречат. При анализе может оказаться, что предмет веры является лишь частным случаем более общих явлений например, Корпускулярно-волновая теория считает частными случаями предшествовавшие представления о свете в форме частиц или волн или вообще не связан с предметом наблюдения например, концепция Теплорода в отношении температуры.
Не менее антинаучной может быть и идеологическая предубеждённость. Примером несовместимости подобной предубеждённости и научного метода является сессия ВАСХНИЛ 1948 года, в результате которой генетика в СССР оказалась под запретом до 1952 года и биологическая наука оказалась в застое почти на 20 лет. Один из основных тезисов "мичуринских" биологов во главе с T. Д. Лысенко против генетики состоял в том, что основоположники классической теории наследственности отнюдь не "идеалистической" Мендель, Вейсман и Морган якобы вследствие своего идеализма создали неправильную идеалистическую теорию с элементами мистики вместо правильной материалистической:
Как мы отмечали ранее, столкновение материалистического и идеалистического мировоззрений в биологической науке имело место на протяжении всей её истории… Для нас совершенно ясно, что основные положения менделизма-морганизма ложны. Они не отражают действительности живой природы и являют собой образец метафизики и идеализма… Истинную идеологическую подоплёку морганистской генетики хорошо невзначай для наших морганистов вскрыл физик Э. Шрёдингер. В своей книге "Что такое жизнь с точки зрения физики?", одобрительно излагая хромосомную вейсманистскую теорию, он пришёл к ряду философских выводов. Вот основной из них: "…личная индивидуальная душа равна вездесущей, всепостигающей, вечной душе". Это своё главное заключение Шрёдингер считает "…наибольшим из того, что может дать биолог, пытающийся одним ударом доказать и существование Бога и бессмертие души".

4. Критика научного метода
Ряд постпозитивистов в своих трудах во 2-й половине XX века сделали попытку применить критерии научного метода к самой науке на примере исторического материала реальных открытий. В результате появилась критика этого метода, которая, по мнению постпозитивистов, указывает на расхождение между методологией научного метода и реальным развитием научных идей. По их мнению, это свидетельствует об отсутствии полностью формализированного и достоверного метода, приводящего к более достоверному знанию, однозначной связи между принципами верификации/фальсификации и получением истинного знания.
Хотя постпозитивисты отказываются от понятия истины, тем не менее, другие методологи науки выражают надежду найти общие критерии, которые позволяли бы приблизиться к более адекватному описанию мира.

4.1. Критика научного метода Явление парадигмы
Томас Кун считает, что научное знание развивается скачкообразно. Научная революция происходит тогда, когда учёные обнаруживают аномалии, которые невозможно объяснить при помощи старой парадигмы, в рамках которой до этого момента происходил научный прогресс. Развитие науки соответствует смене "психологических парадигм", взглядов на научную проблему, порождающих новые гипотезы и теории. Кун относит методы, которые влияют на переход от одной парадигмы к другой, в область социологии.

4.2. Критика научного метода Утончённый фальсификационизм
Имре Лакатос, развивая на основе идей фальсификационизма Поппера свой утончённый фальсификационизм, пришёл к выводу, что одной из существенных проблем развития науки как системы, опирающуюся на какие-то единые методы, - является существование гипотез ad hoc. Это один из механизмов, при помощи которого преодолеваются противоречия между теорией и экспериментом. Из-за этих гипотез, которые фактически являются частью теории, временно выводятся из-под критики и становится невозможным опровержение таких теорий, так как противоречия теории и эксперимента объясняются гипотезой ad hoc и не опровергают теорию. С помощью этих гипотез становится невозможным полное опровержение ни одной теории. Возможно говорить только о временном сдвиге проблем: либо прогрессивном, либо регрессивном.
Догматический фальсификационист, в соответствии со своими правилами, должен отнести даже самые значительные научные теории к метафизике, где нет места рациональной дискуссии - если исходить из критериев рациональности, сводящихся к доказательствам и опровержениям, - поскольку метафизические теории не являются ни доказуемыми, ни опровержимыми. Таким образом, критерий демаркации догматического фальсификациониста оказывается в высшей степени антитеоретическим.

4.3. Критика научного метода Знание и неявное знание
Майкл Полани считает, что научное знание можно передать через формальные языки только частично, а оставшаяся часть будет составлять личностное или неявное знание учёного, которое принципиально непередаваемо. Учёный, постепенно погружаясь в науку, принимает некоторые правила науки некритично. Эти некритично принятые и формально непередаваемые правила часто включают навыки, умения и культуру и составляют неявное знание. Ввиду того, что формализировать и передать неявное знание невозможно, невозможно и сравнение этого знания. Вследствие чего в науке присутствует сравнение только формализованной части одной теории с формализированной частью другой теории.

4.4. Критика научного метода Гносеологический анархизм
Пауль Фейерабенд считает, что единственным принципом, не создающим препятствий прогрессу, является принцип "допустимо всё". Ни одна теория никогда не согласуется со всеми известными в своей области фактами. Любой факт теоретически нагружен, то есть зависит от теории, в рамках которой он рассматривается. Поэтому теорию нельзя сравнивать с фактами. Также теории нельзя сравнивать и друг с другом из-за того, что понятия в разных теориях имеют разное содержание.

4.5. Критика научного метода Обоснование без применения научного метода
В истории науки есть многочисленные случаи, когда идеи, открытия, получившие впоследствии научное признание, изначально имели обоснования или пояснения, не соответствующие научному методу. Одним из наиболее ярких подобных примеров является обоснование Коперником гелиоцентрической системы. Первоначально в новой теории планеты обращались вокруг Солнца строго по круговым орбитам, что давало значительно больше расхождений с наблюдениями, чем господствовавшая до неё теория эпициклов Птолемея, то есть экспериментальная проверка говорила в пользу прежней теории, а не новой. Поэтому Коперник был вынужден апеллировать к простоте, внутренней красоте и гармоничности:
В центре всего, в покое, находится Солнце. В этом прекраснейшем храме кто может найти этому светильнику лучшее место, чем то, из которого он может освещать всё одновременно?

4.6. Критика научного метода Неспособность претендовать на абсолютную истинность
В богословии и в некоторых направлениях философии научное знание рассматривается как всегда ограниченное, условное и потому никогда не способное претендовать на абсолютную истинность. Это подтверждается процессом смены научных теорий, описанным выше. В то же время многие философские системы вообще выражают сомнения в существовании абсолютных истин, предлагая другие теории истины и знания, а успех науки в объяснении мира рассматривается большинством философов как признак её относительной истинности, что бы это ни обозначало.

Хохлов, Юрий Степанович

Юрий Степанович Хохлов - математик, доктор физико-математических наук, профессор кафедры математической статистики факультета ВМК МГУ, заведующий кафедрой те...