Научный метод - Scientific method

«Научные исследования» перенаправляются сюда. Для издателя см. Издательство научных исследований.

Для использования в других целях см. Научный метод (значения).

Для более широкого освещения этой темы см. Исследование.

Модель ДНК с Дэвид Дойч, сторонник инвариантных научных объяснений. Видеть § Пример ДНК ниже.

В научный метод является эмпирический метод приобретения знание что характеризовало развитие наука по крайней мере с 17 века. Это требует осторожного наблюдение, применяя строгие скептицизм о том, что наблюдается, учитывая, что когнитивные предположения может исказить то, как интерпретировать наблюдение. Это предполагает формулирование гипотезы, через индукция, основываясь на таких наблюдениях; экспериментальный и тестирование на основе измерений отчисления взяты из гипотез; и уточнение (или исключение) гипотез на основе экспериментальных данных. Это принципы научного метода, в отличие от определенного ряда шагов, применимых ко всем научным предприятиям.^[1][2][3]

Хотя доступны различные модели научного метода, в целом существует непрерывный процесс, включающий наблюдения за миром природы. Люди от природы любознательны, поэтому они часто задают вопросы о том, что они видят или слышат, и часто развивают идеи или гипотезы о том, почему дела обстоят именно так. Лучшие гипотезы приводят к предсказаниям, которые можно проверить различными способами. Наиболее убедительная проверка гипотез происходит при рассуждении, основанном на тщательно контролируемых экспериментальных данных. В зависимости от того, насколько хорошо дополнительные тесты соответствуют прогнозам, исходная гипотеза может потребовать уточнения, изменения, расширения или даже отклонения. Если конкретная гипотеза становится очень хорошо подтвержденной, общая теория могут быть разработаны.^[4]

Хотя процедуры различаются от одного область исследования для другого они часто одинаковы. Процесс научного метода включает в себя создание догадки (гипотезы), выводя из них прогнозы как логические следствия, а затем проводя эксперименты или эмпирические наблюдения на основе этих прогнозов.^[5][6] Гипотеза - это предположение, основанное на знаниях, полученных при поиске ответов на вопрос. Гипотеза может быть очень конкретной, а может быть и широкой. Затем ученые проверяют гипотезы, проводя эксперименты или исследования. Научная гипотеза должна быть фальсифицируемый, подразумевая, что можно идентифицировать возможный результат эксперимента или наблюдения, который противоречит предсказаниям, выведенным из гипотезы; в противном случае гипотеза не может быть осмысленно проверена.^[7]

Цель эксперимента - определить, наблюдения согласны с предсказаниями, основанными на гипотезе, или противоречат им.^[8] Эксперименты можно проводить где угодно, от гаража до ЦЕРНа. Большой адронный коллайдер. Однако есть трудности с формулировкой метода. Хотя научный метод часто представляется как фиксированная последовательность шагов, он представляет собой скорее набор общих принципов.^[9] Не все шаги выполняются в каждом научном исследовании (и не в одинаковой степени), и они не всегда находятся в одном и том же порядке.^[10][11]

История

Основная статья: История научного метода

Смотрите также: Хронология истории научного метода

Аристотель (384–322 гг. До н. Э.). «Что касается своего метода, Аристотель признан изобретателем научного метода из-за его тонкого анализа логических выводов, содержащихся в демонстративном дискурсе, который выходит далеко за рамки естественной логики и не имеет ничего общего с теми, кто философствовал до него». - Риккардо Поццо^[12]

Ибн аль-Хайсам (965–1039). Эрудит, которого некоторые считают отцом современной науки. методология, благодаря его акценту на экспериментальных данных и воспроизводимость его результатов.^[13][14]

Иоганн Кеплер (1571–1630). «Кеплер демонстрирует свое острое логическое чутье, детализируя весь процесс, с помощью которого он наконец достиг истинной орбиты. Это величайшая часть ретродуктивных рассуждений, когда-либо проводившихся». - К. С. Пирс, c. 1896 г., о рассуждениях Кеплера с помощью объяснительных гипотез.^[15]

Галилео Галилей (1564–1642). В соответствии с Альберт Эйнштейн "Все знания о реальности начинаются с опыта и заканчиваются им. Утверждения, к которым приходят чисто логические средства, совершенно пусты в отношении реальности. Поскольку Галилей видел это, и особенно потому, что он вбил это в научный мир, он является отцом современного физики - да и всей современной науки в целом ».^[16]

Важные дебаты в истории науки касаются рационализм, особенно за то, что пропагандирует Рене Декарт; индуктивизм и / или эмпиризм, как утверждает Френсис Бэкон, и особенно популярными благодаря Исаак Ньютон и его последователи; и гипотетико-дедуктивизм, которая выдвинулась на первый план в начале 19 века.

Термин «научный метод» появился в 19 веке, когда происходило значительное институциональное развитие науки и терминология, устанавливающая четкие границы между наукой и не-наукой, например, «ученый» и «лженаука».^[17] На протяжении 1830-х и 1850-х годов, когда бэконианство было популярным, натуралисты, такие как Уильям Уэвелл, Джон Гершель, Джон Стюарт Милль, вели дебаты по поводу «индукции» и «фактов» и были сосредоточены на том, как генерировать знания.^[17] В конце 19 - начале 20 веков споры о реализм против. антиреализм проводились как мощные научные теории, выходящие за рамки наблюдаемого.^[18]

Термин «научный метод» стал популярным в двадцатом веке, часто появляясь в словарях и учебниках по естествознанию, хотя научный консенсус относительно его значения не был достигнут.^[17] Хотя в середине двадцатого века наблюдался рост, к 1960-м и 1970-м годам многие влиятельные философы науки, такие как Томас Кун и Пол Фейерабенд поставил под сомнение универсальность «научного метода» и тем самым в значительной степени заменил понятие науки как однородного и универсального метода понятием о ней как о гетерогенной и локальной практике.^[17] В частности, Пол Фейерабенд в первом издании своей книги 1975 г. Против метода, выступал против универсальных правил наука.^[18] Более поздние примеры включают физика Ли Смолин эссе 2013 г. "Нет научного метода"^[19] и историк науки Глава Дэниела Чёрса в книге 2015 года Яблоко Ньютона и другие мифы о науке, который пришел к выводу, что научный метод - это миф или, в лучшем случае, идеализация.^[20] Философы Роберт Нола и Ховард Санки в своей книге 2007 года Теории научного метода, сказал, что дебаты по поводу научного метода продолжаются, и утверждал, что Фейерабенд, несмотря на название Против метода, принял определенные правила метода и попытался обосновать эти правила метаметодологией.^[21]

Обзор

В Пример ДНК Ниже приводится краткое описание этого метода.

Научный метод - это процесс, посредством которого наука осуществляют.^[22] Как и в других областях исследования, наука (посредством научного метода) может опираться на предыдущие знания и со временем развивать более сложное понимание тем, изучаемых ею.^{[23][24][25][26][27][28]} Можно видеть, что эта модель лежит в основе научная революция.^[29]

Вездесущий элемент научного метода - это эмпиризм. Это противоречит строгим формам рационализм: научный метод воплощает то, что один только разум не может решить конкретную научную проблему. Сильная формулировка научного метода не всегда совпадает с формой эмпиризм в котором эмпирические данные представлены в форме опыта или других абстрактных форм знания; однако в современной научной практике использование научное моделирование и обычно допускается полагаться на абстрактные типологии и теории. Научный метод обязательно также является выражением оппозиции утверждениям, которые, например, открытие политический или религиозный догма, апелляции к традициям, общепринятым убеждениям, здравому смыслу или, что важно, текущим теориям, являются единственными возможными средствами доказательства истины.

Различные ранние выражения эмпиризма и научного метода можно найти на протяжении всей истории, например, в древних Стоики, Эпикур,^[30] Альхазен,^[31] Роджер Бэкон, и Уильям Оккам. Начиная с 16 века, за эксперименты выступали Френсис Бэкон, и в исполнении Джамбаттиста делла Порта,^[32] Иоганн Кеплер,^[33] и Галилео Галилей.^[34] Особое развитие получили теоретические работы Франсиско Санчес,^[35] Джон Локк, Джордж Беркли, и Дэвид Хьюм.

В гипотетико-дедуктивная модель^[36] сформулированный в 20 веке, является идеалом, хотя он претерпел значительные изменения с момента первого предложения (более формальное обсуждение см. ниже ). Стаддон (2017) утверждает, что пытаться следовать правилам - ошибка.^[37] которые лучше всего усвоить путем внимательного изучения примеров научных исследований.

Процесс

Общий процесс включает в себя создание догадки (гипотезы ), выводя из них прогнозы как логические следствия, а затем проводя эксперименты на основе этих прогнозов, чтобы определить, догадка было правильно.^[5] Однако есть трудности с формулировкой метода. Хотя научный метод часто представляется в виде фиксированной последовательности шагов, эти действия лучше рассматривать как общие принципы.^[10] Не все шаги выполняются в каждом научном исследовании (и не в одинаковой степени), и не всегда они выполняются в одном и том же порядке. Как отмечает ученый и философ Уильям Уэвелл (1794–1866), «изобретение, сообразительность, [и] гений»^[11] требуются на каждом этапе.

Формулировка вопроса

Вопрос может относиться к объяснению конкретного наблюдение, например, "Почему небо голубое?" но также может быть открытым, например, "Как я могу разработать препарат чтобы вылечить эту конкретную болезнь? »Этот этап часто включает в себя поиск и оценку доказательств из предыдущих экспериментов, личных научных наблюдений или утверждений, а также работы других ученых. Если ответ уже известен, другой вопрос, основанный на доказательствах, может При применении научного метода к исследованию определение хорошего вопроса может быть очень трудным, и это повлияет на результат расследования.^[38]

Гипотеза

А гипотеза это догадка, основанные на знаниях, полученных при формулировании вопроса, которые могут объяснить любое данное поведение. Гипотеза может быть очень конкретной; например, Эйнштейн принцип эквивалентности или же Фрэнсис Крик "ДНК превращает РНК в белок",^[39] или он может быть широким; например, неизвестные виды жизни обитают в неизведанных глубинах океанов. А статистическая гипотеза это догадка о данном статистическая совокупность. Например, население может быть люди с определенным заболеванием. Предполагается, что новое лекарство вылечит некоторых из этих людей. Термины, обычно связанные со статистическими гипотезами: нулевая гипотеза и Альтернативная гипотеза. Нулевая гипотеза - это предположение о том, что статистическая гипотеза ложна; например, что новый препарат ничего не делает и что любое лекарство вызвано шанс. Обычно исследователи хотят показать, что нулевая гипотеза неверна. Альтернативная гипотеза - желаемый результат, что лекарство действует лучше, чем случайность. Заключительный момент: научная гипотеза должна быть фальсифицируемый, что означает, что можно идентифицировать возможный результат эксперимента, который противоречит предсказаниям, выведенным из гипотезы; в противном случае его нельзя будет осмысленно проверить.

Прогноз

Этот шаг включает определение логических следствий гипотезы. Затем выбираются одно или несколько прогнозов для дальнейшего тестирования. Чем более маловероятно, что предсказание окажется верным просто по совпадению, тем более убедительным оно будет, если предсказание осуществится; доказательства также сильнее, если ответ на прогноз еще не известен из-за эффектов предвзятость в ретроспективе (смотрите также постдикция ). В идеале прогноз также должен отличать гипотезу от вероятных альтернатив; если две гипотезы дают одно и то же предсказание, наблюдение за правильностью предсказания не является свидетельством того, что одна из них важнее другой. (Эти утверждения об относительной силе доказательств могут быть получены математически, используя Теорема Байеса ).^[40]

Тестирование

Это исследование того, ведет ли реальный мир себя так, как предсказано гипотезой. Ученые (и другие люди) проверяют гипотезы, проводя эксперименты. Цель эксперимента - определить, наблюдения реального мира согласуются или противоречат предсказаниям, полученным на основе гипотез. Если они согласны, уверенность в гипотезе возрастает; в противном случае он уменьшается. Согласие не гарантирует, что гипотеза верна; будущие эксперименты могут выявить проблемы. Карл Поппер посоветовал ученым попытаться опровергнуть гипотезы, то есть найти и проверить те эксперименты, которые кажутся наиболее сомнительными. Большое количество успешных подтверждений неубедительно, если они возникают в результате экспериментов, избегающих риска.^[8] Эксперименты должны быть спланированы таким образом, чтобы минимизировать возможные ошибки, особенно за счет использования соответствующих научный контроль. Например, тесты на лечение обычно проводятся как двойные слепые тесты. Персонал по тестированию, который может непреднамеренно раскрыть испытуемым, какие образцы являются желаемыми тестируемыми препаратами, а какие - плацебо, остаются в неведении, что есть какие. Такие подсказки могут искажать ответы испытуемых. Более того, неудача эксперимента не обязательно означает, что гипотеза ложна. Эксперименты всегда зависят от нескольких гипотез, например, что испытательное оборудование работает правильно, а отказ может быть ошибкой одной из вспомогательных гипотез. (См. Диссертация Дюгема – Куайна.) Эксперименты можно проводить в лаборатории колледжа, на кухонном столе, в ЦЕРНе. Большой адронный коллайдер, на дне океана, на Марсе (с помощью одного из рабочих вездеходы ), и так далее. Астрономы проводят эксперименты, ища планеты вокруг далеких звезд. Наконец, большинство индивидуальных экспериментов затрагивают очень специфические темы из соображений практичности. В результате доказательства по более широким темам обычно накапливаются постепенно.

Анализ

Это включает в себя определение того, что показывают результаты эксперимента, и принятие решения о следующих действиях. Прогнозы гипотезы сравниваются с предсказаниями нулевой гипотезы, чтобы определить, какая из них лучше объясняет данные. В случаях, когда эксперимент повторяется много раз, статистический анализ например, критерий хи-квадрат может потребоваться. Если свидетельства опровергли гипотезу, требуется новая гипотеза; если эксперимент поддерживает гипотезу, но доказательств недостаточно для высокой достоверности, необходимо проверить другие прогнозы на основе гипотезы. Как только гипотеза убедительно подтверждается доказательствами, можно задать новый вопрос, чтобы получить более глубокое понимание той же темы. Свидетельства других ученых и опыт часто используются на любом этапе процесса. В зависимости от сложности эксперимента может потребоваться множество итераций для сбора достаточных доказательств для уверенного ответа на вопрос или для построения множества ответов на весьма специфические вопросы, чтобы ответить на один более широкий вопрос.

Пример ДНК

Базовый элементы научного метода проиллюстрированы следующим примером из открытия структуры ДНК:

• Вопрос: Предыдущее исследование ДНК определило ее химический состав (четыре нуклеотиды ), строение каждого отдельного нуклеотида и другие свойства. Рентгенограммы ДНК Флоренс Белл в ее докторской степени. диссертации (1939 г.) были похожи (хотя и не так хорошо) на «фото 51», но это исследование было прервано событиями Второй мировой войны. ДНК была определена как носитель генетической информации Эксперимент Эйвери – Маклауда – Маккарти в 1944 г.,^[41] но механизм хранения генетической информации в ДНК был неясен.
• Гипотеза: Линус Полинг, Фрэнсис Крик и Джеймс Д. Уотсон выдвинул гипотезу о спиральной структуре ДНК.^[42]
• Прогноз: Если бы ДНК имела спиральную структуру, ее рентгеновская дифрактограмма была бы X-образной.^[43][44] Этот прогноз был сделан с использованием математики преобразования спирали, полученной Кокраном, Криком и Вандом.^[45] (и независимо от Стокса). Это предсказание было математической конструкцией, полностью независимой от рассматриваемой биологической проблемы.
• Эксперимент: Розалинд Франклин использовали чистую ДНК для выполнения дифракция рентгеновских лучей производить фото 51. Результаты показали Х-образную форму.
• Анализ: Когда Уотсон увидел детальную дифракционную картину, он сразу узнал в ней спираль.^[46][47] Затем он и Крик создали свою модель, используя эту информацию вместе с ранее известной информацией о составе ДНК, особенно правилами Чаргаффа о спаривании оснований.^[48]

Открытие стало отправной точкой для многих дальнейших исследований генетического материала, таких как область молекулярная генетика, и он был награжден Нобелевская премия в 1962 году. Более подробно каждый шаг примера рассмотрен далее в статье.

Прочие компоненты

Научный метод также включает другие компоненты, необходимые даже после того, как были выполнены все итерации вышеуказанных шагов:^[49]

Репликация

Если эксперимент не может быть повторяется для получения тех же результатов это означает, что исходные результаты могли быть ошибочными. В результате один эксперимент обычно проводят несколько раз, особенно когда есть неконтролируемые переменные или другие признаки экспериментальная ошибка. Для получения значительных или неожиданных результатов другие ученые также могут попытаться воспроизвести результаты для себя, особенно если эти результаты будут важны для их собственной работы.^[50]Репликация стала спорным вопросом в социальной и биомедицинской науке, где лечение назначают группам людей. Обычно экспериментальная группа получает лечение, такое как лекарство, и контрольная группа получает плацебо. Джон Иоаннидис в 2005 году указали, что используемый метод привел ко многим открытиям, которые невозможно воспроизвести.^[51]

Внешний обзор

Процесс экспертная оценка включает оценку эксперимента экспертами, которые обычно высказывают свое мнение анонимно. Некоторые журналы требуют, чтобы экспериментатор предоставил списки возможных рецензентов, особенно если область является узкоспециализированной. Рецензирование не подтверждает правильность результатов, только то, что, по мнению рецензента, сами эксперименты были правильными (на основе описания, предоставленного экспериментатором). Если работа проходит рецензирование, которое иногда может потребовать проведения новых экспериментов по запросу рецензентов, она будет опубликована в рецензируемом научный журнал. В конкретном журнале, в котором публикуются результаты, указывается воспринимаемое качество работы.^[52]

Запись и обмен данными

Ученые обычно осторожны при записи своих данных, и этому требованию способствует Людвик Флек (1896–1961) и другие.^[53] Хотя обычно это не требуется, их могут попросить предоставить эти данные другим ученым, желающим воспроизвести свои оригинальные результаты (или части своих исходных результатов), включая обмен любыми экспериментальными образцами, которые может быть трудно получить.^[54]

Научное исследование

Научное исследование обычно направлено на получение знание в виде проверяемые объяснения что ученые могут использовать дляпредсказывать результаты будущих экспериментов. Это позволяет ученым лучше понять изучаемую тему, а затем использовать это понимание для вмешательства в ее причинные механизмы (например, для лечения болезни). Чем лучше объяснение позволяет делать прогнозы, тем чаще оно может быть более полезным и тем более вероятно, что оно будет продолжать объяснять совокупность данных лучше, чем его альтернативы. Наиболее удачные объяснения - те, которые объясняют и делают точные прогнозы в широком диапазоне обстоятельств - часто называют научные теории.

Большинство экспериментальных результатов не приводят к большим изменениям в человеческом понимании; Улучшение теоретического научного понимания обычно является результатом постепенного процесса развития с течением времени, иногда в различных областях науки.^[55] Научные модели различаются по степени их экспериментальной проверки и продолжительности, а также по степени их признания в научном сообществе. В общем, объяснения со временем принимаются по мере накопления доказательств по данной теме, и рассматриваемое объяснение оказывается более действенным, чем его альтернативы при объяснении доказательств. Часто последующие исследователи переформулируют объяснения с течением времени или комбинируют объяснения для получения новых объяснений.

Тоу рассматривает научный метод с точки зрения эволюционный алгоритм применяется к науке и технике.^[56]

Свойства научного исследования

Научное знание тесно связано с эмпирические данные и может оставаться в зависимости от фальсификация если новые экспериментальные наблюдения несовместимы с обнаруженными. То есть ни одну теорию нельзя считать окончательной, поскольку могут быть обнаружены новые проблемные свидетельства. Если такое свидетельство найдено, может быть предложена новая теория или (чаще) обнаруживается, что модификации предыдущей теории достаточно для объяснения нового свидетельства. Сила теории может быть доказана^{[кем? ]} относиться к тому, как долго он существует без серьезных изменений его основных принципов.

Теории также могут быть включены в другие теории. Например, законы Ньютона объяснили тысячи лет научных наблюдений за планетами. почти идеально. Однако затем эти законы были определены как частные случаи более общей теории (относительность ), который объяснил (ранее необъясненные) исключения из законов Ньютона и предсказал и объяснил другие наблюдения, такие как отклонение свет к сила тяжести. Таким образом, в некоторых случаях независимые, не связанные между собой научные наблюдения могут быть связаны друг с другом, объединены принципами увеличения объяснительной силы.^[57][58]

Поскольку новые теории могут быть более всеобъемлющими, чем предшествующие им, и, таким образом, быть в состоянии объяснить больше, чем предыдущие, последующие теории могут соответствовать более высоким стандартам, объясняя больший объем наблюдений, чем их предшественники.^[57] Например, теория эволюция объясняет разнообразие жизни на Земле, как виды адаптируются к окружающей среде и многие другие закономерности, наблюдаемые в мире природы;^[59][60] его последней крупной модификацией была унификация с генетика сформировать современный эволюционный синтез. В последующих модификациях он также включил аспекты многих других областей, таких как биохимия и молекулярная биология.

Убеждения и предубеждения

Летящий галоп, как показано на этой картине (Теодор Жерико, 1821) является фальсифицированный; Смотри ниже.

Фотографии Мейбриджа из Лошадь в движении, 1878, были использованы, чтобы ответить на вопрос, отрываются ли все четыре ноги скачущей лошади от земли одновременно. Это демонстрирует использование фотографии как экспериментального инструмента в науке.

Научная методология часто руководит этим гипотезы быть испытанным в контролируемый условия везде, где это возможно. Это часто возможно в определенных областях, например, в биологических науках, и труднее в других областях, например, в астрономии.

Практика экспериментального контроля и воспроизводимости может иметь эффект уменьшения потенциально вредных последствий обстоятельств и, в некоторой степени, личных предубеждений. Например, ранее существовавшие убеждения могут изменить интерпретацию результатов, как в Подтверждение смещения; это эвристический это приводит человека с определенной верой к мнению, что вещи укрепляют его веру, даже если другой наблюдатель может не согласиться (другими словами, люди склонны наблюдать то, что они ожидают увидеть).

Историческим примером является вера в то, что ноги скачущий лошадь разворачивается в точке, когда ни одна из ног лошади не касается земли, до такой степени, что это изображение включается в картины его сторонниками. Однако первые стоп-кадры скачки лошади были Эдверд Мейбридж показал, что это ложь, и что ноги вместо этого собраны вместе.^[61]

Еще одна важная человеческая предвзятость, играющая роль, - это предпочтение новых, неожиданных утверждений (см. обращение к новизне ), что может привести к поиску доказательств истинности нового.^[62] Плохо подтвержденным убеждениям можно верить и действовать с помощью менее строгой эвристики.^[63]

Гольдхабер и Ньето опубликовали в 2010 году наблюдение о том, что если теоретические структуры со «множеством тесно соседних предметов описываются путем соединения теоретических концепций, то теоретическая структура приобретает устойчивость, которая делает ее все более трудной - хотя, конечно, никогда не бывает невозможной - перевернуть».^[58] Когда повествование построено, в его элементы легче поверить.^[64] Подробнее о нарративная ошибка, смотрите также Fleck 1979, п. 27: «Слова и идеи изначально являются фонетическими и ментальными эквивалентностями совпадающих с ними переживаний. ... Такие прото-идеи поначалу всегда слишком широки и недостаточно специализированы ... Когда-то структурно завершенная и закрытая система мнений, состоящая из сформировалось множество деталей и отношений, оно оказывает стойкое сопротивление всему, что ему противоречит ». Иногда их элементы предполагаются априори или содержат какой-либо другой логический или методологический недостаток в процессе, который в конечном итоге их породил. Дональд М. Маккей проанализировал эти элементы с точки зрения пределов точности измерения и связал их с инструментальными элементами в категории измерения.^[65]

Элементы научного метода

Существуют разные способы описания основного метода научного исследования. В научное сообщество и философы науки в целом согласны со следующей классификацией компонентов метода. Эти методологические элементы и организация процедур обычно более характерны для естественные науки чем социальные науки. Тем не менее, цикл формулирования гипотез, тестирования и анализа результатов, а также формулирования новых гипотез будет напоминать цикл, описанный ниже.

Научный метод - это итеративный, циклический процесс, посредством которого информация постоянно обновляется.^[66][67] Общепризнанно, что развитие знаний достигается за счет следующих элементов в различных комбинациях или вкладах:^[68][69]

• Характеристики (наблюдения, определения и измерения объекта исследования)
• Гипотезы (теоретические, гипотетические объяснения наблюдений и измерений объекта)
• Предсказания (индуктивные и дедуктивные рассуждения на основе гипотезы или теории)
• Эксперименты (тесты всего вышеперечисленного)

Каждый элемент научного метода подлежит экспертная оценка на возможные ошибки. Эти действия не описывают всего, что делают ученые (Смотри ниже ), но применяются в основном к экспериментальным наукам (например, физике, химии и биологии). Вышеуказанные элементы часто преподаются в система образования как «научный метод».^[70]

Научный метод - это не единственный рецепт: он требует ума, воображения и творчества.^[71] В этом смысле это не бессмысленный набор стандартов и процедур, которому нужно следовать, а скорее текущий цикл, постоянно разрабатывает более полезные, точные и всеобъемлющие модели и методы. Например, когда Эйнштейн разработал специальную и общую теорию относительности, он никоим образом не опровергал и не сбрасывал со счетов теорию Ньютона. Principia. Напротив, если из теорий Эйнштейна убрать астрономически массивные, легкие и чрезвычайно быстрые явления - все явления, которые Ньютон не мог наблюдать, - останутся уравнения Ньютона. Теории Эйнштейна являются расширением и уточнением теорий Ньютона и, таким образом, повышают доверие к работе Ньютона.

Линеаризованная, прагматическая схема из четырех вышеперечисленных пунктов иногда предлагается в качестве руководства для дальнейших действий:^[72]

1. Задайте вопрос
2. Собирать информацию и ресурсы (наблюдать)
3. Сформируйте пояснительную гипотезу
4. Проверьте гипотезу, выполнив эксперимент и собрав данные в воспроизводимый манера
5. Проанализировать данные
6. Интерпретируйте данные и сделайте выводы, которые послужат отправной точкой для новой гипотезы.
7. Опубликовать результаты
8. Повторный тест (часто проводится другими учеными)

Итерационный цикл, присущий этому пошаговому методу, снова идет от пункта 3 до пункта 6 и снова возвращается к пункту 3.

Хотя эта схема описывает типичный метод гипотезы / проверки,^[73] ряд философов, историков и социологов науки, в том числе Пол Фейерабенд, утверждают, что такое описание научного метода имеет мало отношения к тому, как наука фактически практикуется.

Характеристики

Научный метод зависит от все более сложных характеристик субъектов исследования. (The предметы также можно назвать нерешенные проблемы или неизвестные.) Например, Бенджамин Франклин предположил, правильно, что Огонь Святого Эльма был электрические в природа, но для этого потребовалась длинная серия экспериментов и теоретических изменений. При поиске подходящих свойств предметов тщательное размышление может также влекут за собой некоторые определения и наблюдения; то наблюдения часто требуют осторожного измерения и / или подсчет.

Систематический, тщательный сбор измерений или подсчет соответствующих величин часто является решающим различием между псевдонауки, например алхимия, и наука, например химия или биология. Научные измерения обычно представлены в виде таблиц, графиков или карт, а также статистических манипуляций, таких как корреляция и регресс, исполненный на них. Измерения могут проводиться в контролируемых условиях, таких как лаборатория, или на более или менее недоступных или не поддающихся манипуляциям объектах, таких как звезды или человеческое население. Для измерений часто требуются специализированные научные инструменты Такие как термометры, спектроскопы, ускорители частиц, или же вольтметры, и прогресс научной области обычно тесно связан с их изобретением и усовершенствованием.

Я не привык говорить что-либо с уверенностью после одного или двух наблюдений.

— Андреас Везалий, (1546)^[74]

Неопределенность

Измерения в научной работе также обычно сопровождаются оценками их неуверенность. Неопределенность часто оценивается путем повторных измерений желаемой величины. Неопределенности также могут быть рассчитаны с учетом неопределенностей отдельных используемых величин. Количество таких вещей, как количество людей в стране в определенное время, также может иметь неопределенность из-за ограничений сбора данных. Или подсчеты могут представлять собой выборку желаемых количеств с неопределенностью, которая зависит от используемого метода отбора и количества взятых образцов.

Определение

Измерения требуют использования операционные определения соответствующих количеств. То есть научная величина описывается или определяется тем, как она измеряется, в отличие от более расплывчатого, неточного или «идеализированного» определения. Например, электрический ток, измеряемый в амперах, может быть оперативно определен в терминах массы серебра, осажденного за определенное время на электроде в электрохимическом устройстве, которое описывается довольно подробно. Оперативное определение вещи часто основывается на сравнении со стандартами: операционное определение «массы» в конечном итоге основывается на использовании артефакта, такого как определенный килограмм платино-иридия, хранящийся в лаборатории во Франции.

Научное определение термина иногда существенно отличается от его естественный язык использование. Например, масса и масса совпадают по значению в общем дискурсе, но имеют разные значения в механика. Научные величины часто характеризуются единицы измерения которые позже могут быть описаны в терминах обычных физических единиц при передаче работы.

Новые теории иногда разрабатываются после того, как выясняется, что определенные термины ранее не были достаточно четко определены. Например, Альберт Эйнштейн первая статья о относительность начинается с определения одновременность и средства определения длина. Эти идеи были пропущены Исаак Ньютон с "Я не определяю время, пространство, место и движение, как хорошо известная всем ». Затем статья Эйнштейна демонстрирует, что они (а именно, абсолютное время и длина, не зависящие от движения) были приближениями. Фрэнсис Крик предупреждает нас, что при характеристике предмета, однако, может быть преждевременным определять что-либо, если оно остается непонятным.^[75] В исследовании Крика сознание, ему на самом деле было легче изучать осведомленность в зрительная система, а не учиться свободная воля, Например. Его поучительным примером был ген; ген был изучен гораздо хуже до того, как Уотсон и Крик впервые открыли структуру ДНК; было бы контрпродуктивно тратить много времени на определение гена до них.

ДНК-характеристики

В история открытия структуры ДНК - классический пример элементы научного метода: в 1950 году было известно, что генетическая наследственность имели математическое описание, начиная с исследований Грегор Мендель, и эта ДНК содержала генетическую информацию (Освальд Эйвери принцип преобразования).^[41] Но механизм хранения генетической информации (то есть генов) в ДНК был неясен. Исследователи в Брэгга лаборатория в Кембриджский университет сделали рентгеновский снимок дифракция картинки различных молекулы, начиная с кристаллы из соль, и переходя к более сложным веществам. Используя данные, кропотливо собранные на протяжении десятилетий, начиная с ее химического состава, было определено, что должна быть возможность охарактеризовать физическую структуру ДНК, а рентгеновские изображения будут средством.^[76] ..2. ДНК-гипотезы

Другой пример: прецессия Меркурия.

Прецессия из перигелий - преувеличено в случае Меркурия, но наблюдается в случае S2 с апсидальная прецессия вокруг Стрелец А *^[77]

Элемент характеристики может потребовать длительного и всестороннего изучения, даже столетия. Потребовались тысячи лет измерений, от Халдейский, Индийский, Персидский, Греческий, арабский и Европейский астрономов, чтобы полностью записать движение планеты земной шар. Ньютон смог включить эти измерения в последствия своего законы движения. Но перигелий планеты Меркурий с орбита демонстрирует прецессию, которая не может быть полностью объяснена законами движения Ньютона (см. диаграмму справа), как указал Леверье в 1859 году. Наблюдаемое различие для Меркурия прецессия между теорией Ньютона и наблюдением - вот что пришло на ум Альберт Эйнштейн в качестве возможной ранней проверки его теории Общая теория относительности. Его релятивистские расчеты гораздо больше соответствовали наблюдениям, чем теория Ньютона. Разница составляет примерно 43 угловых секунды за столетие.

Развитие гипотез

Основная статья: Формирование гипотез

А гипотеза является предлагаемым объяснением явления или, альтернативно, аргументированным предложением, предполагающим возможную корреляцию между или среди набора явлений.

Обычно гипотезы имеют вид математическая модель. Иногда, но не всегда, их также можно сформулировать как экзистенциальные утверждения, утверждая, что некоторый частный случай изучаемого явления имеет некоторые характерные и причинные объяснения, которые имеют общую форму универсальные заявления, заявляя, что каждый случай явления имеет определенную характеристику.

Ученые могут использовать любые имеющиеся у них ресурсы - собственное творчество, идеи из других областей, индуктивное мышление, Байесовский вывод и т. д. - представить возможные объяснения изучаемого явления. Альберт Эйнштейн однажды заметил, что «нет логического моста между явлениями и их теоретическими принципами».^[78] Чарльз Сандерс Пирс, заимствуя страницу из Аристотель (Предварительная аналитика, 2.25 ) описал начальные этапы расследование, вызванный "раздражением сомнения", чтобы отважиться на правдоподобную догадку, поскольку похищающие рассуждения. История науки наполнена историями об ученых, заявляющих о «вспышке вдохновения» или догадке, которая затем побуждала их искать доказательства, подтверждающие или опровергающие свою идею. Майкл Поланьи сделал такое творчество центральным элементом своего обсуждения методологии.

Уильям Глен отмечает, что^[79]

Успех гипотезы или ее служение науке заключается не просто в ее воспринимаемой «истине» или способности вытеснить, включить или уменьшить предшествующую идею, но, возможно, больше в ее способности стимулировать исследования, которые проливают свет ... грубые предположения и области нечеткости.

В целом ученые склонны искать теории, которые "элегантный " или же "красивая Ученые часто используют эти термины для обозначения теории, которая согласуется с известными фактами, но, тем не менее, относительно проста и легка в использовании. Бритва Оккама служит практическим правилом для выбора наиболее желательной из группы одинаково объясняющих гипотез.

Чтобы свести к минимуму Подтверждение смещения который является результатом рассмотрения единственной гипотезы, сильный вывод подчеркивает необходимость принятия множества альтернативных гипотез.^[80]

ДНК-гипотезы

Линус Полинг предположил, что ДНК может быть тройная спираль.^[81] Эту гипотезу также рассматривали Фрэнсис Крик и Джеймс Д. Уотсон но отброшен. Когда Уотсон и Крик узнали о гипотезе Полинга, они поняли из имеющихся данных, что Полинг ошибался.^[82] и что Полинг скоро признает свои трудности с этой структурой. Итак, началась гонка, чтобы выяснить правильную структуру (за исключением того, что Полинг не осознавал в то время, что он участвовал в гонке). ..3. ДНК-предсказания

Предсказания от гипотезы

Основная статья: Прогнозирование в науке

Любая полезная гипотеза позволит предсказания, к рассуждение включая дедуктивное мышление. Он может предсказать результат эксперимента в лабораторных условиях или наблюдение явления в природе. Прогноз также может быть статистическим и иметь дело только с вероятностями.

Важно, чтобы результат проверки такого прогноза в настоящее время неизвестен. Только в этом случае успешный исход увеличивает вероятность того, что гипотеза верна. Если исход уже известен, он называется следствием и должен был быть уже рассмотрен, пока формулирование гипотезы.

Если прогнозы недоступны с помощью наблюдения или опыта, гипотеза еще не поддается проверке и поэтому останется в строгом смысле ненаучной. Новая технология или теория могут сделать необходимые эксперименты возможными. Например, хотя гипотеза о существовании других разумных видов может быть убедительной с помощью научно обоснованных предположений, не существует известного эксперимента, который мог бы проверить эту гипотезу. Следовательно, сама наука мало что может сказать о такой возможности. В будущем новая методика может позволить провести экспериментальную проверку, и предположение станет частью общепринятой науки.

ДНК-предсказания

Джеймс Д. Уотсон, Фрэнсис Крик, и другие предположили, что ДНК имеет спиральную структуру. Это означало, что картина дифракции рентгеновских лучей ДНК будет иметь «x-образную форму».^[44][83] Это предсказание последовало из работы Кокрана, Крика и Ванда.^[45] (и независимо от Стокса). Теорема Кохрана-Крика-Ванда-Стокса дала математическое объяснение эмпирическому наблюдению, согласно которому дифракция на спиральных структурах дает x-образные структуры.

В своей первой статье Уотсон и Крик также отметили, что двойная спираль предложенная ими структура обеспечивала простой механизм для Репликация ДНК, написав: «От нашего внимания не ускользнуло то, что определенная пара, которую мы постулировали, сразу же предполагает возможный механизм копирования генетического материала».^[84] ..4. ДНК-эксперименты

Другой пример: общая теория относительности

Предсказание Эйнштейна (1907 г.): свет изгибается в гравитационном поле

Теория Эйнштейна общая теория относительности делает несколько конкретных прогнозов наблюдаемой структуры пространство-время, например, свет изгибается в гравитационное поле, и что величина изгиба точно зависит от силы этого гравитационного поля. Артур Эддингтон с наблюдения, сделанные во время солнечного затмения 1919 г. поддерживает Общую теорию относительности, а не ньютоновскую гравитация.^[85]

Эксперименты

Основная статья: Эксперимент

После того, как прогнозы сделаны, их можно искать с помощью экспериментов. Если результаты теста противоречат прогнозам, гипотезы, которые их повлекли, ставятся под сомнение и становятся менее обоснованными. Иногда эксперименты проводятся неправильно или не очень хорошо спланированы по сравнению с решающий эксперимент. Если экспериментальные результаты подтверждают прогнозы, то гипотезы считаются более верными, но все же могут быть ошибочными и по-прежнему подлежат рассмотрению. дальнейшее тестирование. В экспериментальный контроль это метод работы с ошибками наблюдения. Этот метод использует контраст между несколькими образцами (или наблюдениями) в различных условиях, чтобы увидеть, что меняется, а что остается неизменным. Мы меняем условия для каждого измерения, чтобы определить, что изменилось. Каноны Милля может помочь нам выяснить, в чем состоит важный фактор.^[86] Факторный анализ это один из методов обнаружения важного фактора в эффекте.

В зависимости от прогнозов эксперименты могут иметь разную форму. Это может быть классический эксперимент в лабораторных условиях, двойной слепой исследование или археологический земляные работы. Даже сесть на самолет из Нью-Йорк к Париж это эксперимент, который проверяет аэродинамический гипотезы, использованные для построения самолета.

Ученые предполагают открытость и ответственность со стороны тех, кто проводит эксперимент. Подробное ведение записей имеет важное значение, чтобы помочь в регистрации и представлении результатов экспериментов, а также поддерживает эффективность и целостность процедуры. Они также помогут воспроизвести экспериментальные результаты, вероятно, другими. Следы этого подхода можно увидеть в работе Гиппарх (190–120 гг. До н.э.), при определении значения прецессии Земли, в то время как контролируемые эксперименты можно увидеть в работах Джабир ибн Хайян (721–815 гг. Н. Э.), аль-Баттани (853–929) и Альхазен (965–1039).^[87]

ДНК-эксперименты

Уотсон и Крик представили первоначальное (и неверное) предложение по структуре ДНК команде из Королевского колледжа. Розалинд Франклин, Морис Уилкинс, и Раймонд Гослинг. Франклин сразу заметил недостатки, связанные с содержанием воды. Позже Уотсон увидел подробное описание Франклина. Рентгеновские дифракционные изображения который показал Х-образную форму^[88] и смог подтвердить, что структура была спиральной.^[46][47] Это возродило модельное здание Уотсона и Крика и привело к созданию правильной структуры. ..1. ДНК-характеристики

Оценка и улучшение

Научный метод итеративен. На любом этапе можно доработать его тщательность и точность, так что некоторые размышления заставят ученого повторить более раннюю часть процесса. Неспособность разработать интересную гипотезу может привести к тому, что ученый изменит определение рассматриваемого предмета. Неспособность гипотезы произвести интересные и проверяемые предсказания может привести к пересмотру гипотезы или определения предмета. Неспособность эксперимента дать интересные результаты может заставить ученого пересмотреть экспериментальный метод, гипотезу или определение предмета.

Другие ученые могут начать собственное исследование и включиться в процесс на любом этапе. Они могут принять характеристику и сформулировать свою собственную гипотезу, или они могут принять гипотезу и сделать свои собственные прогнозы. Часто эксперимент не проводится человеком, сделавшим прогноз, а характеристика основана на экспериментах, проведенных кем-то другим. Опубликованные результаты экспериментов также могут служить гипотезой, предсказывающей их собственную воспроизводимость.

ДНК-итерации

После значительных бесплодных экспериментов, отговариваемых начальством от продолжения и многочисленных неудачных попыток,^[89][90][91] Уотсон и Крик смогли вывести основную структуру ДНК по бетону моделирование физических форм из нуклеотиды которые составляют его.^[48][92] Они руководствовались длинами облигаций, которые были рассчитаны Линус Полинг и по Розалинд Франклин Рентгеновские дифракционные изображения. ..Пример ДНК

Подтверждение

Наука - это социальное предприятие, и научная работа, как правило, принимается научным сообществом, когда она подтверждается. Важно отметить, что экспериментальные и теоретические результаты должны воспроизводиться другими участниками научного сообщества. Исследователи отдали свои жизни за это видение; Георг Вильгельм Рихманн был убит шаровая молния (1753) при попытке воспроизвести эксперимент с воздушным змеем 1752 г. Бенджамин Франклин.^[93]

Чтобы защитить себя от плохих научных данных и мошенничества с данными, государственные исследовательские организации, такие как Национальный фонд науки, и научные журналы, в том числе Природа и Наука, иметь политику, согласно которой исследователи должны архивировать свои данные и методы, чтобы другие исследователи могли протестировать данные и методы и опираться на результаты ранее проведенных исследований. Архивирование научных данных можно сделать в нескольких национальных архивах США или в Мировой центр данных.

Модели научного исследования

Основная статья: Модели научного исследования

Классическая модель

Классическая модель научного исследования восходит к Аристотелю,^[94] кто различал формы приближенного и точного рассуждения, изложил тройную схему похищающий, дедуктивный, и индуктивный вывод, а также рассматривали сложные формы, такие как рассуждение аналогия.

Гипотетико-дедуктивная модель

В гипотетико-дедуктивная модель или метод - это предлагаемое описание научного метода. Здесь предсказания, основанные на гипотезе, являются центральными: если вы предполагаете, что гипотеза верна, какие последствия последуют?

Если последующее эмпирическое исследование не демонстрирует, что эти последствия или прогнозы соответствуют наблюдаемому миру, гипотеза может быть признана ложной.

Прагматическая модель

Смотрите также: Прагматическая теория истины

В 1877 г.^[23] Чарльз Сандерс Пирс (1839–1914) охарактеризовал исследование в целом не как поиск истины. как таковой но как борьба за то, чтобы уйти от раздражающих, сдерживающих сомнений, порожденных неожиданностями, разногласиями и тому подобным, и достичь надежного убеждения, вера - это то, на что готов действовать. Он рассматривал научное исследование как часть более широкого спектра и стимулировал, как и исследование в целом, действительное сомнение, а не просто словесное или гиперболическое сомнение, который он считал бесплодным.^[95] Он изложил четыре метода урегулирования мнений в порядке от наименее до наиболее успешного:

1. Метод упорства (политика приверженности исходной вере), который приносит утешение и решительность, но ведет к попыткам игнорировать противоположную информацию и взгляды других, как если бы правда была по сути своей частной, а не публичной. Это противоречит социальному импульсу и легко дает сбой, поскольку можно хорошо заметить, когда мнение другого так же хорошо, как и его собственное первоначальное мнение. Его успехи могут показаться блестящими, но, как правило, временными.^[96]
2. Метод власти, который преодолевает разногласия, но иногда жестоко. Его успехи могут быть величественными и долговечными, но он не может действовать достаточно тщательно, чтобы бесконечно подавлять сомнения, особенно когда люди узнают о других обществах настоящего и прошлого.
3. Методика априори - который менее жестоко продвигает конформизм, но способствует формированию мнений как чего-то вроде вкусов, возникающих в разговоре и сопоставлении точек зрения с точки зрения «того, что приемлемо для разума». Таким образом, это зависит от моды в парадигмы и идет кругами с течением времени Он более интеллектуален и респектабелен, но, как и первые два метода, поддерживает случайные и капризные убеждения, заставляя некоторые умы сомневаться в этом.
4. Научный метод - метод, при котором исследование считает себя склонный к ошибкам и намеренно проверяет себя, критикует, исправляет и улучшает себя.

Пирс держал этот медленный, спотыкающийся рассуждение может опасно уступать инстинктам и традиционным чувствам в практических вопросах, и что научный метод лучше всего подходит для теоретических исследований,^[97] которые, в свою очередь, не должны ограничиваться другими методами и практическими целями; «Первое правило» разума состоит в том, что для того, чтобы учиться, человек должен желать учиться и, как следствие, не должен блокировать путь исследования.^[98] Научный метод превосходит другие, поскольку он намеренно разработан, чтобы прийти - в конечном итоге - к наиболее надежным убеждениям, на которых могут быть основаны наиболее успешные практики. Исходя из того, что люди не ищут истины как таковой но вместо того, чтобы подавить раздражающее, сдерживающее сомнение, Пирс показал, как в ходе борьбы некоторые могут прийти к согласию с истиной ради целостности веры, искать как истину руководство потенциальной практики, верное для ее поставленной цели, и вступить в брак с ней. научный метод.^[23][26]

Для Пирса рациональное исследование предполагает предположения об истине и реальном; рассуждать - значит предполагать (и, по крайней мере, надеяться) в качестве принципа саморегуляции рассуждающего, что реальное можно обнаружить и оно не зависит от наших капризов мнений. В этом ключе он определил истину как соответствие знака (в частности, предложения) его объекту и, прагматически, не как фактический консенсус некоторого определенного, конечного сообщества (такое, что запрос означал бы опрос экспертов), но вместо этого как окончательное мнение, которое все исследователи бы рано или поздно, но все же неизбежно, если они будут продвигать расследование достаточно далеко, даже если они начнут с разных точек.^[99] В тандеме он определил реальное как истинный объект знака (будь этот объект возможностью или качеством, действительностью или грубым фактом, необходимостью, нормой или законом), который является тем, чем он является независимо от мнения любого конечного сообщества и прагматически , зависит только от окончательного мнения, вынесенного в ходе достаточного расследования. Это пункт назначения настолько далеко или близко, насколько истина для вас, или меня, или данного конечного сообщества. Таким образом, его теория исследования сводится к «Занимайся наукой». Эти концепции истины и реального включают в себя идею сообщества как без определенных ограничений (и, таким образом, потенциально самокорректирующегося по мере необходимости), так и способного к определенному увеличению знания.^[100] Как умозаключение, «логика коренится в социальном принципе», поскольку зависит от точки зрения, которая в определенном смысле безгранична.^[101]

Уделяя особое внимание генерации объяснений, Пирс обрисовал научный метод как координацию трех видов умозаключений в целенаправленном цикле, направленном на устранение сомнений, следующим образом (в §III – IV в «Пренебрегаемом аргументе».^[5] если не указано иное):

1. Похищение (или же воспроизведение). Гадание, вывод объяснительных гипотез для выбора тех, которые стоит попробовать. От похищения Пирс отличает индукцию как вывод на основе тестов доли истинности в гипотезе. Каждое исследование, будь то идеи, грубые факты или нормы и законы, возникает в результате неожиданных наблюдений в одной или нескольких из этих сфер (и, например, на любой стадии уже начатого расследования). Все объяснительное содержание теорий исходит из абдукции, которая предполагает новую или постороннюю идею, чтобы объяснить простым и экономичным способом удивительное или сложное явление. Часто даже хорошо подготовленный ум ошибается. Но успех наших догадок намного превосходит чистую удачу, и кажется, что они рождаются из настройки на природу благодаря развитым или присущим им инстинктам, особенно в той мере, в какой наилучшие предположения оптимально правдоподобны и просты в том смысле, как сказал Пирс, «поверхностных и естественных». ", как по Галилео естественный свет разума и в отличие от «логической простоты». Похищение - самый плодотворный, но наименее надежный способ вывода. Его общее обоснование индуктивно: оно достаточно часто оказывается успешным, и без него нет никакой надежды на достаточно ускоренное исследование (часто на несколько поколений) в поисках новых истин.^[102] Координационный метод ведет от выдвижения правдоподобной гипотезы к ее оценке. проверяемость^[103] и о том, как его испытание сэкономит само расследование.^[104] Пирс звонит его прагматизм «логика похищения».^[105] Его прагматический принцип гласит: «Подумайте, какие эффекты, которые, возможно, могут иметь практическое значение, как вы думаете, должны иметь объекты вашей концепции. Тогда ваше представление об этих эффектах составляет всю вашу концепцию объекта».^[99] Его прагматизм - это метод плодотворного уменьшения концептуальной путаницы путем уравнивания значения любой концепции с возможными практическими последствиями задуманных эффектов ее объекта - метод экспериментальной ментальной рефлексии, благоприятный для формирования гипотез и способствующий их проверке. Это способствует эффективности. Гипотеза, будучи ненадежной, должна иметь практическое значение, ведущее, по крайней мере, к ментальным тестам, а в науке - к научным проверкам. Простая, но маловероятная догадка, если ее не дорого проверить на ложность, может оказаться первой в очереди на проверку. Предположение, по сути, стоит проверить, имеет ли оно инстинктивное правдоподобие или аргументированную объективную вероятность, в то время как субъективная вероятность хотя и аргументированный, но может быть обманчиво соблазнительным. Догадки можно выбирать для испытания стратегически, из-за их осторожности (для чего Пирс привел в качестве примера игру Двадцать вопросов ), широта и сложность.^[106] Можно надеяться открыть только то, что в любом случае покажет время через достаточный опыт ученика, так что смысл в том, чтобы ускорить это; Экономия исследований - вот что требует, так сказать, скачка похищения и управляет его искусством.^[104]
2. Удержание. Два этапа:
   1. Экспликация. Неясно посыланный, но дедуктивный анализ гипотезы, чтобы сделать ее части как можно более ясными.
   2. Демонстрация: дедуктивная аргументация, Евклидово в процедуре. Явный вывод следствий гипотезы в виде прогнозов, для индукции и проверки, о доказательствах, которые необходимо найти. Следствие или, если нужно, теоретический.
3. Индукция. Долгосрочная справедливость правила индукции выводится из принципа (предпосылки для рассуждений в целом).^[99]) что реальное - это только объект окончательного мнения, к которому приведет адекватное исследование;^[107] все, к чему не приведет ни один такой процесс, было бы ненастоящим. Индукция, включающая постоянные испытания или наблюдения, следует методу, который, при достаточной настойчивости, уменьшит ее погрешность ниже любой заранее назначенной степени. Три этапа:
   1. Классификация. Нечеткие предпосылки, но индуктивная классификация предметов опыта в соответствии с общими идеями.
   2. Испытательный срок: прямая индуктивная аргументация. Грубый (перечисление примеров) или постепенный (новая оценка доли истинности в гипотезе после каждой проверки). Постепенная индукция бывает качественной или количественной; если качественный, то в зависимости от веса качеств или характеров;^[108] если количественный, то зависит от измерений, или по статистике, или по подсчетам.
   3. Предсказательная индукция. «... который, посредством индуктивных рассуждений, оценивает разные испытания по отдельности, затем их комбинации, затем производит самооценку самих этих оценок и выносит окончательное суждение по всему результату».

Наука о сложных системах

Наука, применяемая к сложным системам, может включать такие элементы, как трансдисциплинарность, теория систем и научное моделирование. В Институт Санта-Фе изучает такие системы;^[109] Мюррей Гелл-Манн связывает эти темы с передача сообщений.^[110]

В общем, научный метод может быть трудно строго применить к разнородным, взаимосвязанным системам и большим наборам данных. В частности, практики, используемые в Большое количество данных, Такие как прогнозная аналитика, может считаться противоречащим научному методу.^[111]

Общение и сообщество

Смотрите также: Научное сообщество и Научное общение

Часто научный метод используется не только одним человеком, но и несколькими людьми, которые прямо или косвенно сотрудничают друг с другом. Такое сотрудничество можно рассматривать как важный элемент научное сообщество. В такой среде используются различные стандарты научной методологии.

Экспертная оценка

Научные журналы используют процесс экспертная оценка, в котором рукописи ученых отправляются редакторами научных журналов (обычно от одного до трех и обычно анонимных) коллег-ученых, знакомых с данной областью, для оценки. В некоторых журналах рецензентов выбирает сам журнал; в то время как в других (особенно в очень специализированных журналах) автор рукописи может рекомендовать рецензентов. Рецензенты могут рекомендовать или не рекомендовать публикацию, или они могут рекомендовать публикацию с предлагаемыми изменениями, а иногда и публикацию в другом журнале. Этот стандарт в той или иной степени практикуется различными журналами и может иметь эффект защиты литературы от очевидных ошибок и общего улучшения качества материала, особенно в тех журналах, которые используют стандарт наиболее строго. Процесс рецензирования может иметь ограничения при рассмотрении исследований вне традиционной научной парадигмы: проблемы "групповое мышление "может помешать открытому и справедливому обсуждению некоторых новых исследований.^[112]

Документация и тиражирование

Основная статья: Воспроизводимость

Иногда экспериментаторы могут допускать систематические ошибки во время своих экспериментов, отклоняясь от стандартных методов и практик (Патологическая наука ) по разным причинам или, в редких случаях, намеренно сообщить о ложных результатах. Иногда из-за этого другие ученые могут попытаться повторить эксперименты, чтобы дублировать результаты.

Архивирование

Иногда исследователи практикуют архивирование научных данных, например, в соответствии с политикой государственных финансовых агентств и научных журналов. В этих случаях могут быть сохранены подробные записи их экспериментальных процедур, необработанные данные, статистический анализ и исходный код, чтобы предоставить доказательства методологии и практики процедуры и помочь в любых потенциальных будущих попытках воспроизвести результат. Эти процедурные записи могут также помочь в разработке новых экспериментов для проверки гипотезы и могут оказаться полезными для инженеров, которые могут изучить потенциальное практическое применение открытия.

Обмен данными

Если перед воспроизведением исследования требуется дополнительная информация, автора исследования могут попросить предоставить ее. Они могут предоставить это, или, если автор откажется делиться данными, можно подавать апелляции к редакторам журнала, опубликовавшим исследование, или в учреждение, финансировавшее исследование.

Ограничения

Поскольку ученый не может записать все которые имели место в эксперименте, сообщаются факты, отобранные по их очевидной значимости. Это может неизбежно привести к проблемам позже, если будет поставлена ​​под сомнение некоторая предположительно несущественная функция. Например, Генрих Герц не сообщили о размере комнаты, использованной для проверки уравнений Максвелла, которые, как позже выяснилось, объясняли небольшое отклонение в результатах. Проблема в том, что некоторые части самой теории должны быть приняты, чтобы выбрать и сообщить экспериментальные условия. Поэтому наблюдения иногда называют «теоретическими».

Философия и социология науки

Смотрите также: Философия науки и Социология науки

Аналитическая философия

Философия науки смотрит на основную логику научного метода, на то, что разделяет наука из ненаучного, а этика это подразумевается в науке. Существуют базовые предположения, взятые из философии по крайней мере одним выдающимся ученым, которые составляют основу научного метода, а именно, что реальность объективна и непротиворечива, что люди обладают способностью точно воспринимать реальность и что для элементов существуют рациональные объяснения. реального мира.^[113] Эти предположения из методологический натурализм формируют основу, на которой может базироваться наука. Логический позитивист, эмпирик, фальсификатор, и другие теории критиковали эти предположения и давали альтернативные объяснения логики науки, но каждая сама подвергалась критике.

Томас Кун исследовал историю науки в своей Структура научных революций, и обнаружил, что фактический метод, используемый учеными, резко отличается от метода, который применялся в то время. Его наблюдения за научной практикой, по сути, являются социологическими и не говорят о том, как наука практикуется или может практиковаться в другие времена и в других культурах.

Норвуд Рассел Хэнсон, Имре Лакатош и Томас Кун проделали обширную работу над "теоретическим" характером наблюдения. Хэнсон (1958) впервые ввел термин для обозначения идеи, что все наблюдения зависят от концептуальные рамки наблюдателя, используя концепцию гештальт чтобы показать, как предвзятые мнения могут повлиять как на наблюдение, так и на описание.^[114] Он открывает главу 1 с обсуждения Тела Гольджи и их первоначальное отклонение как артефакт техники окрашивания, и обсуждение Браге и Кеплер наблюдение рассвета и наблюдение «другого» восхода солнца, несмотря на то же физиологическое явление. Kuhn^[115] и Фейерабенд^[116] признать новаторское значение его работы.

Кун (1961) сказал, что ученый обычно имеет в виду теорию, прежде чем разрабатывать и проводить эксперименты, чтобы делать эмпирические наблюдения, и что «путь от теории к измерению почти никогда не может быть пройден назад». Это означает, что способ проверки теории продиктован природой самой теории, что побудило Кун (1961, стр. 166) утверждать, что «если она принята профессией ... быть протестированным с помощью любых количественных тестов, которые он еще не прошел ".^[117]

Постмодернизм и научные войны

Пол Фейерабенд аналогичным образом исследовал историю науки и был вынужден отрицать, что наука действительно является методологическим процессом. В его книге Против метода он утверждает, что научный прогресс нет результат применения того или иного метода. По сути, он говорит, что для любого конкретного метода или нормы науки можно найти исторический эпизод, когда ее нарушение способствовало прогрессу науки. Таким образом, если сторонники научного метода хотят выразить единственное универсально действующее правило, шутливо предлагает Фейерабенд, это должно быть «все идет».^[118] Критика, подобная его, привела к сильная программа, радикальный подход к социология науки.

В постмодернист критика науки сама по себе была предметом интенсивных споров. Эта продолжающаяся дискуссия, известная как научные войны, является результатом конфликта ценностей и предположений между постмодернистами и реалист лагеря. Принимая во внимание, что постмодернисты утверждают, что научное знание - это просто еще один дискурс (обратите внимание, что этот термин имеет особое значение в этом контексте), а не представитель какой-либо формы фундаментальной истины, реалисты в научном сообществе утверждают, что научное знание действительно раскрывает реальные и фундаментальные истины о реальности. Многие книги написаны учеными, которые рассматривают эту проблему и оспаривают утверждения постмодернистов, защищая науку как законный метод получения истины.^[119]

Антропология и социология

В антропология и социология, следуя полевые исследования в академической научной лаборатории Латур и Woolgar, Карин Кнорр Цетина провела сравнительное исследование двух научных областей (а именно физика высоких энергий и молекулярная биология ) сделать вывод, что эпистемологические практики и рассуждения в обоих научных сообществах достаточно различны, чтобы ввести понятие "эпистемологические культуры ", что противоречит идее о том, что так называемый" научный метод "является уникальным и объединяющим понятием.^[120]

Роль случая в открытии

Основная статья: Роль случая в научных открытиях

Где-то от 33% до 50% всех научные открытия по оценкам, были наткнулся на, а не искал. Это может объяснить, почему ученые так часто заявляют, что им повезло.^[121] Луи Пастер Приписывают известное высказывание, что «Удача способствует подготовленному уму», но некоторые психологи начали изучать, что значит быть «подготовленным к удаче» в научном контексте. Исследования показывают, что ученых учат различным эвристикам, которые используют случайности и неожиданности.^[121][122] Это что Нассим Николас Талеб называет «Антихрупкость»; в то время как некоторые системы расследования хрупки перед лицом человеческая ошибка, человеческая предвзятость и случайность, научный метод более чем стойкий или жесткий - он действительно выигрывает от такой случайности во многих отношениях (он антихрупкий). Талеб считает, что чем более устойчивой является система, тем больше она будет процветать в реальном мире.^[27]

Психолог Кевин Данбар говорит, что процесс открытия часто начинается с того, что исследователи находят ошибки в своих экспериментах. Эти неожиданные результаты побуждают исследователей пытаться исправить то, что они считать ошибка в их методе. В конце концов, исследователь решает, что ошибка слишком постоянная и систематическая, чтобы быть случайностью. Таким образом, тщательно контролируемые, осторожные и любопытные аспекты научного метода делают его хорошо подходящим для выявления таких систематических систематических ошибок. На этом этапе исследователь начинает придумывать теоретические объяснения ошибки, часто обращаясь за помощью к коллегам из разных областей знаний.^[121][122]

Связь с математикой

Наука - это процесс сбора, сравнения и оценки предложенных моделей относительно наблюдаемые. Модель может быть симуляцией, математической или химической формулой или набором предлагаемых шагов. Наука похожа на математику в том смысле, что исследователи обеих дисциплин пытаются различить то, что есть известен из чего неизвестный на каждом этапе открытия. Модели, как в естествознании, так и в математике, должны быть внутренне непротиворечивыми, а также должны быть фальсифицируемый (способен опровергнуть). В математике утверждение еще не нужно доказывать; на таком этапе это заявление можно было бы назвать догадка. Но когда утверждение достигает математического доказательства, это утверждение обретает своего рода бессмертие, которое высоко ценится математиками и которому некоторые математики посвящают свою жизнь.^[123]

Математическая работа и научная работа могут вдохновлять друг друга.^[124] Например, техническая концепция время возник в наука, а безвременье было отличительной чертой математической темы. Но сегодня Гипотеза Пуанкаре было доказано с использованием времени как математической концепции, в которой объекты могут течь (см. Риччи поток ).

Тем не менее связь между математикой и реальностью (а значит, и наукой в ​​той мере, в какой она описывает реальность) остается неясной. Юджин Вигнер бумага, Неоправданная эффективность математики в естествознании, - это очень известный отчет физика, лауреата Нобелевской премии. Фактически, некоторые наблюдатели (включая некоторых известных математиков, таких как Григорий Чайтин, и другие, такие как Лакофф и Нуньес ) предположили, что математика является результатом предвзятости практиков и человеческих ограничений (в том числе культурных), что-то вроде постмодернистского взгляда на науку.

Георгий Полиа работает над решение проблем,^[125] построение математических доказательства, и эвристический^[126][127] показать, что математический метод и научный метод различаются в деталях, но при этом похожи друг на друга в использовании итеративных или рекурсивных шагов.

	Математический метод	Научный метод
1	Понимание	Характеристика на основе опыта и наблюдений
2	Анализ	Гипотеза: предлагаемое объяснение
3	Синтез	Вывод: предсказание из гипотезы
4	Рассмотрение /Продлевать	Тест и эксперимент

По мнению Поли, понимание включает повторение незнакомых определений своими словами, обращение к геометрическим фигурам и сомнение в том, что мы уже знаем и чего не знаем; анализ, который Полиа берет из Паппус,^[128] включает свободное и эвристическое построение правдоподобных аргументов, работать в обратном направлении от цели, и разработка плана построения доказательства; синтез это строгий Евклидово изложение пошаговых деталей^[129] доказательства; рассмотрение предполагает пересмотр и повторное рассмотрение результата и пути к нему.

Гаусс, когда его спросили, как он теоремы, однажды ответил "durch planmässiges Tattonieren" (через систематические ощутимые эксперименты ).^[130]

Имре Лакатош утверждал, что математики на самом деле используют противоречие, критику и пересмотр как принципы для улучшения своей работы.^[131] Подобно науке, где истина ищут, но не находят уверенности, в Доказательства и опровержения (1976), Лакатош пытался установить, что ни одна теорема неформальная математика окончательно или идеально. Это означает, что мы не должны думать, что теорема в конечном итоге верна, только то, что нет контрпример еще не найдено. Как только контрпример, то есть сущность, противоречащая / не объясняемая теоремой, найдена, мы корректируем теорему, возможно, расширяя область ее действия. Это непрерывный способ накопления наших знаний посредством логики и процесса доказательств и опровержений. (Однако, если для какой-то области математики даны аксиомы, Лакатос утверждал, что доказательства из этих аксиомы мы тавтологический, т.е. логически верно, к переписывание их, как и Пуанкаре (Доказательства и опровержения, 1976).)

Лакатос предложил описание математических знаний, основанное на идее Пойи о эвристика. В Доказательства и опровержения, Лакатош дал несколько основных правил для поиска доказательств и контрпримеров к гипотезам. Он думал, что математическиймысленные эксперименты 'являются действенным способом обнаружить математические предположения и доказательства.^[132]

Связь со статистикой

Когда научный метод использует статистику как часть своего арсенала, возникают математические и практические проблемы, которые могут оказать пагубное влияние на надежность результатов научных методов. Это описано в популярной научной статье 2005 г. "Почему большинство опубликованных результатов исследований ложны" Джон Иоаннидис, который считается основополагающим в области метанаука.^[133] Многие исследования в области метанауки направлены на выявление плохого использования статистики и улучшение ее использования.

Поднятые конкретные вопросы носят статистический характер («Чем меньше исследований, проведенных в научной области, тем меньше вероятность того, что результаты исследования будут правдой» и «Чем больше гибкость в планах, определениях, результатах и ​​аналитических моделях в научной области, тем меньше вероятность того, что результаты исследования будут правдой ».) и экономически обоснованным (« Чем больше финансовых и других интересов и предубеждений в научной области, тем меньше вероятность того, что результаты исследования будут правдой »и« Чем горячее научная область ( чем больше научных групп), тем меньше вероятность того, что результаты исследования будут правдой ».) Следовательно:« Большинство результатов исследований неверны для большинства исследовательских проектов и для большинства областей »и« Как показано, большинство современных биомедицинских исследований являются действующими. в областях с очень низкой вероятностью получения истинных результатов до и после исследования ». Однако: «Тем не менее, большинство новых открытий по-прежнему будет происходить из исследований, генерирующих гипотезы, с низкими или очень низкими шансами до исследования», что означает, что * новые * открытия будут происходить из исследований, которые, когда это исследование началось, имели низкие или очень низкие шансы (низкий или очень низкий) на успех. Следовательно, если научный метод используется для расширения границ знания, исследования в областях, которые находятся за пределами основного направления, принесут большинство новых открытий.

Смотрите также

• Кресло теоретизирование
• Непредвиденные обстоятельства
• Эмпирические пределы в науке
• Доказательная практика
• Нечеткая логика
• Теория информации
• Логика
  • Исторический метод
  • Философская методология
  • Научный метод
• Методология
• Метанаука
• Операционализация
• Количественные исследования
• Риторика науки
• Социальные исследования
• Сильный вывод
• Тестируемость
• Верификационизм

Проблемы и проблемы

• Описательная наука
• Наука о дизайне
• Холизм в науке
• Ненужная наука
• Список когнитивных предубеждений
• Нормативная наука
• Философский скептицизм
• Бедность стимула
• Проблема индукции
• Проблема эталонного класса
• Кризис репликации
• Скептические гипотезы
• Недоопределенность

История, философия, социология

• Хронология истории научного метода
• Бэконовский метод
• Эпистемология
• Эпистемическая правда
• Мертоновские нормы
• Нормальная наука
• Постнормальная наука
• Научные исследования
• Социология научного знания

Примечания

1. Ньютон, Иссак (1999) [1726 (3-е изд.)]. Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica [Математические основы естественной философии]. Принципы: математические основы естественной философии. Перевод Коэна, И. Бернарда; Уитмен, Энн; Буденц, Юлия. Включает "Путеводитель по принципам Ньютона" И. Бернарда Коэна, стр. 1–370. (The Principia находится на стр. 371–946). Беркли, Калифорния: Калифорнийский университет Press. 791–96 («Правила рассуждений в философии»); смотрите также Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica # Правила рассуждения в философии. ISBN  978-0-520-08817-7.
2. "научный метод", Оксфордские словари: британский и мировой английский, 2016, получено 28 мая 2016
3. Оксфордский словарь английского языка. OED Online (3-е изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. 2014 г.
4. Гарланд младший, Теодор (20 марта 2015 г.). «Научный метод как продолжающийся процесс». Калифорнийский университет в Риверсайд. В архиве с оригинала от 19 августа 2016 г.
5. Пирс, Чарльз Сандерс (1908). «Забытый аргумент в пользу реальности Бога». Hibbert Journal. 7: 90–112 - через Wikisource. с добавленными примечаниями. Перепечатано с ранее неопубликованной частью, Сборник статей v. 6, пункты 452–85, Существенный Пирс v. 2, pp. 434–50, и в других местах.
6. См., Например, Галилей 1638. Его мысленные эксперименты опровергнуть физику падающих тел Аристотеля в Две новые науки.
7. Поппер 1959, п. 273
8. Карл Р. Поппер, Домыслы и опровержения: рост научных знаний, Рутледж, 2003 г. ISBN  0-415-28594-1
9. Гауч, Хью Г. (2003). Научный метод на практике (Перепечатка ред.). Издательство Кембриджского университета. п. 3. ISBN  978-0-521-01708-4. Научный метод «часто искажается как фиксированная последовательность шагов», а не рассматривается как «очень изменчивый и творческий процесс» (AAAS 2000: 18). Здесь утверждается, что в науке есть общие принципы, которые необходимо освоить для повышения производительности и улучшения перспективы, а не то, что эти принципы обеспечивают простую и автоматизированную последовательность шагов, которым нужно следовать.
10. Gauch 2003, п. 3 ошибка harvnb: несколько целей (2 ×): CITEREFGauch2003 (помощь)
11. Уильям Уэвелл, История индуктивной науки (1837), а в Философия индуктивной науки (1840)
12. Риккардо Поццо (2004) Влияние аристотелизма на современную философию. CUA Press. п. 41. ISBN  0-8132-1347-9
13. Джим Аль-Халили (4 января 2009 г.). "Первый настоящий ученый'". Новости BBC.
14. Трейси Токухама-Эспиноза (2010). Разум, мозг и педагогическая наука: всеобъемлющее руководство по новому обучению на основе мозга. W.W. Нортон и компания. п. 39. ISBN  978-0-393-70607-9. Альхазен (или Аль-Хайтам; 965–1039 гг. Н. Э.), Возможно, был одним из величайших физиков всех времен и был продуктом Золотого века ислама или исламского Возрождения (7–13 века). Он внес значительный вклад в анатомию, астрономию, инженерию, математика, медицина, офтальмология, философия, физика, психология и зрительное восприятие и прежде всего считается изобретателем научного метода, для которого автор Брэдли Стеффенс (2006) описывает его как «первого ученого».
15. Пирс, К.С., Сборник статей v. 1, пункт 74.
16. Альберт Эйнштейн, «О методе теоретической физики», в «Очерках науки» (Довер, 2009 [1934]), стр. 12–21.
17. Чт, Даниэль (2011). «12. Научные методы». В Шэнке, Майкл; Числа, Рональд; Харрисон, Питер (ред.). Борьба с природой: от знамений к науке. Чикаго: Издательство Чикагского университета. С. 307–36. ISBN  978-0-226-31783-0.
18. Ахинштейн, Питер (2004). Общее введение. Правила науки: историческое введение в научные методы. Издательство Университета Джона Хопкинса. С. 1–5. ISBN  978-0-8018-7943-2.
19. Смолин, Ли (май 2013 г.). «Нет научного метода». Получено 2016-06-07.
20. Чт, Дэниел П. (2015), «Что научный метод точно отражает то, что на самом деле делают ученые», в Числа, Рональд Л.; Кампуракис, Костас (ред.), Яблоко Ньютона и другие мифы о науке, Harvard University Press, стр. 210–18, ISBN  978-0-674-91547-3, Вероятно, лучше сначала избавиться от плохих новостей, так называемый научный метод - это миф. ... Если бы типичные формулировки были точными, единственное место, где происходила бы настоящая наука, были бы классы начальной школы.
21. Нола, Роберт; Санки, Ховард (2007). Теории научного метода: введение. Философия и наука. 2. Монреаль: McGill – Queen's University Press. стр.1, 300. Дои:10.4324/9781315711959. ISBN  9780773533448. OCLC  144602109. Существует большая часть людей, которые думают, что существует такая вещь, как научный метод, который может быть оправдан, хотя не все согласны с тем, что это может быть. Но также растет число людей, которые думают, что нет метода, который можно было бы оправдать. Для некоторых вся идея - это вчерашние дебаты, продолжение которых можно охарактеризовать как пресловутую «порку мертвой лошади». Мы просим не согласиться. ... Мы будем утверждать, что Фейерабенд действительно одобрял различные научные ценности, действительно принимал правила метода (при определенном понимании того, что они собой представляют) и действительно пытался оправдать их, используя метаметодологию, в чем-то родственную принципу отражающее равновесие.
22. Gauch 2003, п. xv ошибка harvnb: несколько целей (2 ×): CITEREFGauch2003 (помощь): «Тезис этой книги, изложенный в первой главе, заключается в том, что существуют общие принципы, применимые ко всем наукам».
23. Пирс, Чарльз Сандерс (1877). «Фиксация веры». Ежемесячный научно-популярный журнал. 12: 1–15 - через Wikisource..
24. Gauch 2003, п. 1 ошибка harvnb: несколько целей (2 ×): CITEREFGauch2003 (помощь): Научный метод может действовать точно так же; Это принцип непротиворечивости.
25. Френсис Бэкон (1629) Новый Органон, перечисляет 4 типа ошибок: идолы племени (ошибка из-за всего человеческого рода), пещера (ошибки из-за собственного интеллекта), рынок (ошибки из-за ложных слов) и театр (ошибки из-за недоверчивое принятие).
26. Пирс, К.С., Сборник статей v. 5, в параграфе 582, от 1898 г .:

    ... [рациональное] исследование любого типа, проведенное полностью, обладает жизненной силой самокоррекции и роста. Это свойство настолько глубоко проникает в его внутреннюю природу, что можно справедливо сказать, что для познания истины необходимо только одно - сердечное и активное желание познать истину.

27. Талеб дает краткое описание антихрупкости
28. Например, концепция фальсификация (впервые предложено в 1934 г.) формализует попытку опровергнуть гипотезы, а не доказывать их. Карл Р. Поппер (1963), «Логика научных открытий». Логика научных открытий С. 17–20, 249–52, 437–38 и др.
    • Леон Ледерман, для обучения сначала физика, показывает, как избежать предвзятости подтверждения: Ян Шелтон в Чили изначально скептически относились к сверхновая 1987a было реальным, но, возможно, артефактом аппаратуры (нулевая гипотеза), поэтому он вышел наружу и опроверг свою нулевую гипотезу, наблюдая SN 1987a невооруженным глазом. В Камиоканде эксперимент в Японии, независимо наблюдаемый нейтрино из SN 1987a в то же время.
29. Линдберг 2007, pp. 2–3: «Существует опасность, которой следует избегать ... Если мы хотим воздать должное историческому предприятию, мы должны принять прошлое таким, каким оно было. А это означает, что мы должны противостоять искушению рыскать по прошлому в поисках примеров или предшественников современной науки ... Я буду беспокоиться о начале научных теории, методы, с помощью которых они были сформулированы, и способы их использования; ... "
30. Элизабет Асмис (1985) Научный метод Эпикура. Издательство Корнельского университета
31. Альхазен доказывал важность формирования вопросов и их последующего тестирования: «Как свет проходит через прозрачные тела? Свет проходит через прозрачные тела только по прямым линиям ... Мы исчерпывающе объяснили это в нашей статье. Книга оптики. Но позвольте нам сейчас упомянуть кое-что, чтобы убедительно это доказать: тот факт, что свет распространяется по прямым линиям, ясно наблюдается в источниках света, которые проникают в темные комнаты через отверстия ... [T] Входящий свет будет отчетливо наблюдаться в пыли, которая наполняет воздух. - Альхазен, Трактат о свете (رسالة في الضوء), переведено на английский с немецкого М. Шварцем, с "Abhandlung über das Licht", Дж. Баарманн (редактор и переводчик с арабского на немецкий, 1882 г.) Zeitschrift der Deutschen Morgenländischen Gesellschaft Vol 36 как указано в Самбурский 1974, п. 136.
    • Он продемонстрировал свою гипотезу, что «свет проходит через прозрачные тела только по прямым линиям», поместив прямую палку или тугую нить рядом со световым лучом, как цитируется в Самбурский 1974, п. 136, чтобы доказать, что свет распространяется по прямой линии.
    • Дэвид Хокни, (2001, 2006) в Тайные знания: открытие утерянных техник старых мастеров ISBN  0-14-200512-6 (расширенное издание) несколько раз цитирует Альхазена как вероятный источник техники портретной живописи с использованием камера-обскура, который Хокни заново открыл с помощью оптического предположения Чарльз М. Фалько. Китаб аль-Маназир, который принадлежит Альхазену Книга оптики, в то время обозначается Opticae Thesaurus, Alhazen Arabis, был переведен с арабского на латынь для европейского использования еще в 1270 году. Хокни цитирует Базельское издание Фридриха Риснера 1572 года. Opticae Thesaurus. Хокни цитирует Альхазена как первое четкое описание камеры-обскуры у Хокни, стр. 240.
    «Истина ищется ради нее самой. И те, кто занят поисками чего-либо ради нее самого, не интересуются другими вещами. Найти истину трудно, и путь к ней труден». - Альхазен (Ибн Аль-Хайтам 965 - ок. 1040) Критика Птолемея в переводе С. Пайнса, Actes X Международный конгресс истории наук, Об. я Итака 1962 г., цитируется в Самбурский 1974, п. 139. (Это цитата из критики Альхазеном книг Птолемея. Альмагест, Планетарные гипотезы, и Оптика в переводе на английский А.Марком Смитом.)
32. «Оптика Джован Баттиста делла Порта (1535–1615): переоценка. Семинар в Техническом университете Берлина, 24–25 октября 2014 г.» (PDF).
33. Кеплер, Иоганнес (1604) Ad Vitellionem paralipomen, quibus astronomiae pars opticae traditur (Дополнения к Witelo, в которых рассматривается оптическая часть астрономии), цитируется в Смит, А. Марк (1 января 2004 г.). «О чем на самом деле история средневековой оптики?». Труды Американского философского общества. 148 (2): 180–94. JSTOR  1558283. PMID  15338543.
    • Полный перевод названия взят со стр. 60 из Джеймса Р. Фолкеля (2001) Иоганн Кеплер и новая астрономия Издательство Оксфордского университета. Кеплер был привлечен к этому эксперименту после наблюдения частичного солнечного затмения в Граце 10 июля 1600 года. Он использовал метод наблюдения Тихо Браге, который заключался в проецировании изображения Солнца на лист бумаги через отверстие-точечное отверстие вместо того, чтобы смотреть. прямо на Солнце. Он не согласился с выводом Браге, что полные солнечные затмения невозможны, потому что существуют исторические сведения о полных затмениях. Вместо этого он пришел к выводу, что размер апертуры контролирует резкость проецируемого изображения (чем больше апертура, тем точнее изображение - этот факт теперь является фундаментальным для проектирования оптических систем). Voelkel, p. 61, отмечает, что эксперименты Кеплера дали первое правильное описание зрения и глаза, потому что он понял, что не может точно писать об астрономических наблюдениях, игнорируя глаз.
34. ... подход, который защищал Галилей в 1638 году с публикацией Две новые науки.Галилей, Галилей (1638), Discorsi e Dimonstrazioni Matematiche, intorno a due nuoue scienze, Лейда: Apresso gli Эльсевирри, ISBN  978-0-486-60099-4, Дуврское переиздание перевода Macmillan 1914 года Генри Крю и Альфонсо де Сальвио Две новые науки, Галилео Галилей Линчео (1638). Дополнительная информация о публикации взята из коллекции первых изданий Библиотеки Конгресса, исследованной Бруно 1989 С. 261–64.
35. Санчес, Лимбрик и Томсон, 1988
36. Годфри-Смит 2003 п. 236.
37. Стаддон, Дж. (2017) Научный метод: как работает наука, не работает или делает вид, что работает. Тейлор и Фрэнсис.
38. Шустер и Пауэрс (2005), Трансляционные и экспериментальные клинические исследования, гл. 1. Связь. В этой главе также обсуждаются различные типы исследовательских вопросов и способы их создания.
39. Эта фраза приписывается Маршалл Ниренберг.
40. Примечание: для обсуждения нескольких гипотез см. Байесовский вывод # Неформальный
41. Маккарти 1985
42. Октябрь 1951 г., как отмечено в Макэлхени 2004, п. 40: "Вот как должна выглядеть спираль!" - восторженно воскликнул Крик (это теория преобразования спирали Кокрана-Крика-Ванда-Стокса).
43. Июнь 1952 г., как отмечено в Макэлхени 2004, п. 43: Уотсону удалось получить рентгеновские снимки TMV, показывающие дифракционную картину, соответствующую трансформации спирали.
44. Ватсон достаточно поработал Вирус табачной мозаики для создания дифракционной картины для спирали в соответствии с работой Крика о преобразовании спирали. стр. 137–38, Гораций Фриланд Джадсон (1979) Восьмой день творения ISBN  0-671-22540-5
45. –Кохран В., Крик FHC и Ванд В. (1952) «Структура синтетических полипептидов. I. Преобразование атомов на спирали», Acta Crystallogr., 5, 581–86.
46. Пятница, 30 января 1953 г. Время чая, как отмечено в Макэлхени 2004, п. 52: Франклин противостоит Уотсону и его статье: «Конечно, это [предварительная печать Полинга] неверно. ДНК - это не спираль». Однако затем Уотсон посещает офис Уилкинса и видит фото 51, и сразу распознает дифракционную картину спиральной структуры. Но остались дополнительные вопросы, требующие дополнительных итераций их исследования. Например, количество нитей в остове спирали (Крик подозревал, что две нити, но предупредил Ватсона о том, чтобы они исследовали это более критически), расположение пар оснований (внутри позвоночника или за его пределами) и т. Д. Один ключевой момент Они поняли, что самый быстрый способ достичь результата - это не продолжать математический анализ, а построить физическую модель.
47. «В тот момент, когда я увидел картинку, мой рот открылся, и мой пульс начал учащаться». - Ватсон 1968, п. 167 Page 168 показывает Х-образный узор B-формы ДНК, ясно указывая Ватсону и Крику на важные детали его спиральной структуры.
    • Макэлхени 2004 п. 52 датирует конфронтацию Франклина и Ватсона пятницей, 30 января 1953 года. Вечером того же дня Ватсон призывает Уилкинса немедленно приступить к построению модели. Но Уилкинс соглашается сделать это только после ухода Франклина.
48. Суббота, 28 февраля 1953 г., как указано в Макэлхени 2004, стр. 57–59: Уотсон обнаружил механизм спаривания оснований, который объясняет Правила Чаргаффа используя его картонные модели.
49. Галилео Галилей (1638) Две новые науки
50. «Реконструкция эксперимента Галилео Галилея - наклонная плоскость» (PDF).
51. Иоаннидис, Джон П. А. (август 2005 г.). «Почему большинство опубликованных результатов исследований ложны». PLOS Медицина. 2 (8): e124. Дои:10.1371 / journal.pmed.0020124. ЧВК  1182327. PMID  16060722.
52. В Две новые науки, есть три «рецензента»: Симпличио, Сагредо и Сальвиати, которые выступают в роли фольги, антагониста и главного героя. Галилей очень кратко говорит сам за себя. Но обратите внимание, что статьи Эйнштейна 1905 года не рецензировались до их публикации.
53. Fleck 1979, стр. xxvii – xxviii
54. "Политика обмена данными NIH."
55. Станович, Кейт Э. (2007). Как правильно думать о психологии. Бостон: образование Пирсона. п. 123
56. Буксир, Дэвид Хантер (2010-09-11). Будущее жизни: единая теория эволюции. Будущее жизни серии. Future of Life Media (опубликовано в 2010 г.). п. 262. Получено 2016-12-11. Однако при дальнейшем рассмотрении научный метод обнаруживает поразительное сходство с более широким процессом эволюции. [...] Большое значение имеет эволюционный алгоритм, который использует упрощенное подмножество процесса естественной эволюции, применяемое для поиска решения проблем, которые слишком сложны для решения традиционными аналитическими методами. По сути, это процесс ускоренных и тщательных проб и ошибок, основанных на предшествующих знаниях, для уточнения существующей гипотезы или полного отказа от нее, чтобы найти лучшую модель. [...] Эволюционный алгоритм - это метод, полученный в результате эволюции обработки знаний, применяемой в контексте науки и техники, которая сама по себе является результатом эволюции. Научный метод продолжает развиваться за счет адаптивного вознаграждения, проб и ошибок и применения метода к самому себе.
57. Броды 1993, стр. 44–45 ошибка harvnb: несколько целей (2 ×): CITEREFBrody1993 (помощь)
58. Голдхабер и Ньето 2010, п. 942
59. Холл, Б.К .; Халльгримссон, Б., ред. (2008). Эволюция Стрикбергера (4-е изд.). Джонс и Бартлетт. п.762. ISBN  978-0-7637-0066-9.
60. Крафт, Дж .; Донохью, М.Дж., ред. (2005). Сборка древа жизни. Издательство Оксфордского университета. п. 592. ISBN  978-0-19-517234-8.
61. Нидхэм и Ван 1954 п. 166 показывает, как образ «летающего галопа» распространился из Китая на Запад.
62. Голдхабер и Ньето 2010, п. 940
63. «Миф - это вера, некритически принятая членами группы ...» - Вайс, Деловая этика п. 15, цитируется Рональдом Р. Симсом (2003). Этика и корпоративная социальная ответственность: почему падают гиганты п. 21 год
64. Имре Лакатош (1976), Доказательства и опровержения. Талеб 2007, п. 72 перечислены способы избежать повествовательной ошибки и предвзятости подтверждения.
65. Научный метод требует тестирования и подтверждения апостериорный прежде чем идеи будут приняты. «Неизменно приходилось сталкиваться с фундаментальными физическими ограничениями точности измерения ... Искусство физического измерения казалось вопросом компромисса, выбора между взаимно связанными неопределенностями ... Умножение вместе сопряженных пар упомянутых пределов неопределенности однако я обнаружил, что они образуют инвариантные произведения не одного, а двух различных видов ... Первая группа пределов была вычислимой априори из спецификации инструмента. Вторая группа могла быть рассчитана только апостериорный из спецификации того, что было сделано с инструментом. ... В первом случае каждая единица [информации] добавляла бы одну дополнительную измерение (концептуальная категория), тогда как во втором каждая единица добавляла бы одну дополнительную атомарный факт. ", стр. 1–4: Маккей, Дональд М. (1969), Информация, механизм и значение, Кембридж, Массачусетс: MIT Press, ISBN  0-262-63032-X
66. Годфри-Смит, Питер (2009). Теория и реальность: введение в философию науки. Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN  978-0-226-30062-7.
67. Броуди, Томас А. (1993). Философия физики. Берлин; Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN  978-3-540-55914-6.
68. Кун, Томас С. (2012). Структура научных революций (50-летие ред.). Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN  978-0-226-45811-3. Получено 29 января 2018.
69. Галисон, Питер (1987). Как заканчиваются эксперименты. Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN  978-0-226-27915-2. Получено 29 января 2018.
70. в обучение на основе запросов парадигма, этап «характеристика, наблюдение, определение, ...» более кратко резюмируется под рубрикой Вопроса.
71. «Чтобы поднять новые вопросы, новые возможности, взглянуть на старые проблемы под новым углом, требуется творческое воображение и знаменует реальный прогресс в науке». - Эйнштейн и Инфельд, 1938 г., п. 92.
72. Кроуфорд С., Штуки Л. (1990), «Рецензирование и изменение результатов исследования», «J Am Soc Info Science», том. 41. С. 223–28.
73. См., Например,, Gauch 2003 ошибка harvnb: несколько целей (2 ×): CITEREFGauch2003 (помощь), особенно главы 5–8
74. Андреас Везалий, Эпистола, Ратионем, Modumque Propinandi Radicis Chynae Decocti (1546), 141. Цитируется и переведено в C.D. О'Мэлли, Андреас Везалий Брюссельский, (1964), 116. Цитируется Байнум и Портер 2005, п. 597: Андреас Везалий, 597 # 1.
75. Крик, Фрэнсис (1994), Поразительная гипотеза ISBN  0-684-19431-7 п. 20
76. Макэлхени 2004 п. 34
77. eso2006 - Science Release (16 апреля 2020 г.) Телескоп ESO видит танец звезд вокруг сверхмассивной черной дыры, что доказывает правоту Эйнштейна
78. Эйнштейн, Альберт (1949). Мир, каким я его вижу. Нью-Йорк: Философская библиотека. С. 24–28.
79. Глен 1994 С. 37–38.
80. Джон Р. Платт (16 октября 1964 г.) Сильный вывод Наука объем 146 (3642) стр. 347 Дои:10.1126 / science.146.3642.347
81. «Предлагаемая нами структура представляет собой трехцепочечную структуру, каждая из которых представляет собой спираль» - Линус Полинг, цитируется на стр. 157 Горация Фриленда Джадсона (1979), Восьмой день творения ISBN  0-671-22540-5
82. Макэлхени 2004, стр. 49–50: 28 января 1953 г. - Уотсон прочитал препринт Полинга и понял, что в модели Полинга фосфатные группы ДНК должны быть неионизированными. Но ДНК - это кислота, что противоречит модели Полинга.
83. Июнь 1952 г., как отмечено в Макэлхени 2004, п. 43: Уотсону удалось получить рентгеновские снимки TMV, показывающие дифракционную картину, соответствующую трансформации спирали.
84. Макэлхени 2004 п. 68: Природа 25 апреля 1953 г.
85. В марте 1917 г. Королевское астрономическое общество объявил, что 29 мая 1919 г. полное затмение Солнца предоставит благоприятные условия для проверки теории Эйнштейна. Общая теория относительности. Одна экспедиция, чтобы Собрал, Сеара, Бразилия, и экспедиция Эддингтона на остров Principe дали набор фотографий, которые по сравнению с фотографиями, сделанными в Собрал и в Гринвичская обсерватория показал, что отклонение света составило 1,69 угловые секунды, по сравнению с предсказанием Эйнштейна 1,75 угловые секунды. - Антонина Валлентин (1954), Эйнштейн, как цитируют Сэмюэль Раппорт и Хелен Райт (1965), Физика, Нью-Йорк: Washington Square Press, стр. 294–95.
86. Милл, Джон Стюарт, «Система логики», Тихоокеанский университет, Гонолулу, 2002 г., ISBN  1-4102-0252-6.
87. аль-Баттани, De Motu Stellarum перевод с арабского на латынь 1116 г., цитируется "Battani, al-" (ок. 858–929) Британская энциклопедия, 15-е. изд. Аль-Баттани известен своими точными наблюдениями в Аль-Ракке в Сирии, начиная с 877 года. Его работа включает измерение годовой прецессии равноденствий.
88. PBS WBGH, NOVA: Секрет фото 51 Х-образная форма
89. Макэлхени 2004 п. 53: В выходные (31 января - 1 февраля) после просмотра фотографии 51 Уотсон сообщил Брэггу о рентгеновском дифракционном изображении ДНК в форме B. Брэгг разрешил им возобновить исследования ДНК (то есть построение моделей).
90. Макэлхени 2004 п. 54: В воскресенье, 8 февраля 1953 года, Морис Уилкс разрешил Ватсону и Крику работать над моделями, поскольку Уилкс не будет строить модели, пока Франклин не оставит исследования ДНК.
91. Макэлхени 2004 п. 56: Джерри Донохью во время отпуска из лаборатории Полинга и посещения Кембриджа сообщает Уотсону, что учебная форма пар оснований была неправильной для пар оснований ДНК; вместо этого следует использовать кето-форму пар оснований. Эта форма позволяла «водородным связям» образовывать пары «непохожий» с «непохожим», а не спаривать «подобное» с «подобным», как Уотсон был склонен моделировать на основе утверждений из учебника. 27 февраля 1953 года Уотсон был достаточно убежден, чтобы сделать картонные модели нуклеотидов в их кето-форме.
92. "Внезапно я осознал, что аденин -тимин пара держится двумя водородные связи был идентичен по форме гуанин -цитозин пара удерживается вместе по крайней мере двумя водородными связями. ... "- Ватсон 1968 С. 194–97.
    • Макэлхени 2004 п. 57 В субботу, 28 февраля 1953 г., Уотсон попробовал «подобное с подобным» и признал, что эти пары оснований не имеют выстраивающихся водородных связей. Но после попытки «непохожего на непохожее» и получения Джерри Донохью с одобрения, пары оснований оказались идентичными по форме (как указывал Уотсон в своей работе 1968 г. Двойная спираль мемуары, цитированные выше). Теперь Ватсон чувствовал себя достаточно уверенно, чтобы сообщить Крику. (Конечно, «в отличие от непохожего» увеличивает количество возможных кодоны, если бы эта схема была генетический код.)
93. См., Например, Физика сегодня, 59(1), стр. 42. Рихмана убивают током в Санкт-Петербурге (1753)
94. Аристотель, "Предварительная аналитика ", Хью Треденник (пер.), Стр. 181–531 в Аристотель, Том 1, Классическая библиотека Леба, Уильям Хайнеманн, Лондон, 1938.
95. «В чем не сомневаешься ни в малейшей степени, не следует притворяться сомневающимся; но человек должен приучать себя сомневаться», - сказал Пирс в краткой интеллектуальной автобиографии; см. Кетнер, Кеннет Лейн (2009) «Чарльз Сандерс Пирс: междисциплинарный ученый» в Логика междисциплинарности). Пирс считал, что подлинное, подлинное сомнение возникает извне, обычно от неожиданности, но также что его следует искать и культивировать, «только при условии, что это будет сам по себе тяжелый и благородный металл, а не подделка или заменитель бумаги»; в «Вопросы прагматизма», Монист, т. XV, п. 4. С. 481–99, см. п. 484, и п. 491. (Перепечатано в Сборник статей v. 5, пункты 438–63, см. 443 и 451).
96. Но посмотри Научный метод и религия.
97. Пирс (1898 г.), «Философия и образ жизни», лекция 1 из лекций Кембриджской (MA) конференции, опубликованной в Сборник статей v. 1, пункты 616–48 частично и в Рассуждение и логика вещей, Ketner (ed., Intro.) И Putnam (intro., Comm.), Стр. 105–22, перепечатано в Essential Peirce v. 2, pp. 27–41.
98. «... чтобы учиться, нужно желать учиться ...» - Пирс (1899), «F.R.L.» [Первое правило логики], Сборник статей v. 1, пункты 135–40, «Епринт». Архивировано из оригинал 6 января 2012 г.. Получено 2012-01-06.
99. Пирс, Чарльз Сандерс (1877). «Как сделать наши идеи ясными». Ежемесячный научно-популярный журнал. 12: 286–302 wslink == Как сделать наши идеи ясными - через Wikisource.
100. Пирс (1868 г.), «Некоторые последствия четырех недееспособностей», Журнал спекулятивной философии т. 2, п. 3. С. 140–57. Перепечатано Сборник статей v. 5, пункты 264–317, Существенный Пирс v. 1, pp. 28–55, и в других местах. Арисбе Eprint
101. Пирс (1878 г.), «Доктрина шансов», Ежемесячный научно-популярный журнал v. 12, pp. 604–15, см. с. 610–11 через Интернет-архив. Перепечатано Сборник статей v. 2, пункты 645–68, Essential Peirce т. 1, стр. 142–54. «... смерть делает количество наших рисков, количество наших выводов конечным и, таким образом, делает их средний результат неопределенным. Сама идея вероятности и рассуждений основывается на предположении, что это число бесконечно велико ... логика неумолимо требует, чтобы наши интересы не были ограничены ... Логика уходит корнями в социальный принцип ».
102. Пирс (ок. 1906 г.), «PAP (Пролегомены для извинений перед прагматизмом)» (Рукопись 293, а не статья с таким же названием), Новые элементы математики (NEM) 4: 319–20, см. Первую цитату под "Похищение " в Commens Словарь терминов Пирса.
103. Пирс, заявление Карнеги (L75, 1902), Новые элементы математики v. 4, pp. 37–38:

     Ведь недостаточно, чтобы гипотеза была оправданной. Любая гипотеза, объясняющая факты, критически обоснована. Но среди оправданных гипотез нужно выбрать ту, которая подходит для проверки экспериментальным путем.

104. Пирс (1902), приложение Карнеги, см. MS L75.329330, от Проект D из воспоминаний 27:

     Следовательно, открытие - это просто ускорение события, которое произошло бы рано или поздно, если бы мы не потрудились сделать открытие. Следовательно, искусство открытий - это чисто экономический вопрос. В том, что касается логики, экономика исследования является ведущей доктриной в отношении искусства открытий. Следовательно, поведение похищения, которое является в основном вопросом эвретики и является первым вопросом эвретики, должно регулироваться экономическими соображениями.

105. Пирс (1903), «Прагматизм - логика похищения», Сборник статей v. 5, параграфы 195–205, особенно 196. Eprint.
106. Пирс, "О логике извлечения древней истории из документов", Essential Peirce v. 2, см. стр. 107–09. О двадцати вопросах, стр. 109:

     Таким образом, двадцать умелых гипотез выяснят, что 200 000 глупых могут не сделать.

107. Пирс (1878 г.), «Вероятность индукции», Ежемесячный научно-популярный журнал, v. 12, pp. 705–18, см. 718 Google Книги; 718 через Интернет-архив. Часто переиздается, в том числе (Сборник статей v. 2, пункты 669–93), (Существенный Пирс v. 1, pp. 155–69).
108. Пирс (черновик «G» 1905 года из «Забытого аргумента»), «Грубая, количественная и качественная индукция», Сборник статей v. 2, параграфы 755–60, см. 759. Найти под "Индукция " в Commens Словарь терминов Пирса.
109. "Джеймс (2003)" Теория сложных систем?"" (PDF).
110. Обзор Кварк и ягуарМюррей Гелл-Манн (1994)
     • Мюррей Гелл-Манн, "Что за Кварк и Ягуар is about "- ролик на Youtube
111. Андерсон, Крис (2008) Конец теории: поток данных делает научный метод устаревшим. Журнал Wired 16.07
112. Браун, К. (2005) Преодоление барьеров к использованию перспективных исследований среди элитных политических групп Ближнего Востока, Журнал социального поведения и личности, Select Press.
113. Эйнштейн, Альберт (1936, 1956) Можно сказать, что «вечная тайна мира - это его постижимость». Из статьи «Физика и реальность» (1936 г.), перепечатанной в Из моих последних лет (1956). «Это одно из величайших осознаний Иммануила Канта, что создание реального внешнего мира было бы бессмысленным без этой постижимости».
114. Хэнсон, Норвуд (1958), Образцы открытий, Издательство Кембриджского университета, ISBN  978-0-521-05197-2
115. Кун 1962, п. 113ISBN  978-1-4432-5544-8
116. Фейерабенд, Пол К. (1960) "Образцы открытий" Философский обзор (1960), том. 69 (2) с. 247–52
117. Кун, Томас С., "Функция измерения в современной физической науке", ИГИЛ 52(2), 161–93, 1961.
118. Фейерабенд, Пол К., Против метода, наброски анархической теории познания, 1-е издание, 1975 г. Переиздано, Verso, Лондон, 1978.
119. Например:
     • Высшее суеверие: академические левые и их ссоры с наукой, Издательство Университета Джона Хопкинса, 1997 г.
     • Модная ерунда: злоупотребление наукой постмодернистскими интеллектуалами, Пикадор. 1999 г.
     • Сокальская мистификация: притворство, потрясшее академию, University of Nebraska Press, 2000 г. ISBN  0-8032-7995-7
     • Дом на песке: разоблачение постмодернистских мифов о науке, Oxford University Press, 2000 г.
     • Интеллектуальные уловки, Economist Books, 2003 г.
120. (Карин), Кнорр-Цетина, К. (1999). Эпистемические культуры: как науки создают знания. Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. ISBN  978-0-674-25893-8. OCLC  39539508.
121. Данбар К. и Фугелсанг Дж. (2005). Причинное мышление в науке: как ученые и студенты интерпретируют неожиданное. В М.Е. Гормане, Р.Д. Твени, Д. Гудинге и А. Кинканноне (редакторы), «Научно-техническое мышление» (стр. 57–79). Махва, Нью-Джерси: Лоуренс Эрлбаум Ассошиэйтс.
122. Оливер, Дж. Э. (1991) Глава 2. Неполное руководство по искусству открытий. Нью-Йорк: издательство Колумбийского университета.
123. «Когда мы работаем интенсивно, мы остро ощущаем прогресс в нашей работе; мы в восторге, когда наши успехи идут быстро, мы подавлены, когда они медленные». - математик Pólya 1957, п. 131 в разделе «Современные эвристический '.
124. «Философия [то есть физика] написана в этой великой книге - я имею в виду вселенную, - которая постоянно открыта нашему взору, но ее нельзя понять, если сначала не научишься понимать язык и интерпретировать символы, на которых она написана. Он написан на языке математики, и его символы - треугольники, круги и другие геометрические фигуры, без которых по-человечески невозможно понять ни одного слова; без них человек блуждает по темному лабиринту ». - Галилео Галилей, Il Saggiatore (Пробирщик, 1623), в переводе Стиллман Дрейк (1957), Открытия и мнения Галилея стр. 237–38, цитируется ди Франсия 1981, п. 10.
125. Pólya 1957 2-е изд.
126. Георгий Полиа (1954), Математика и правдоподобные рассуждения, том I: индукция и аналогия в математике,
127. Георгий Полиа (1954), Математика и правдоподобное рассуждение, том II: Образцы правдоподобных рассуждений.
128. Pólya 1957, п. 142
129. Pólya 1957, п. 144
130. Маккей 1991 п. 100
131. Посмотрите на развитие поколениями математиков Формула Эйлера для многогранников как задокументировано Лакатош, Имре (1976), Доказательства и опровержения, Кембридж: Издательство Кембриджского университета, ISBN  978-0-521-29038-8
132. Лакатос, Имре (Worrall & Zahar, ред. 1976) Доказательства и опровержения, п. 55
133. Иоаннидис, Джон П.А. (2005-08-01). «Почему большинство опубликованных результатов исследований ложны». PLOS Медицина. 2 (8): e124. Дои:10.1371 / journal.pmed.0020124. ISSN  1549-1277. ЧВК  1182327. PMID  16060722.

Рекомендации

• Родился, Макс (1949), Естественная философия причины и случая, Питер Смит, также опубликовано Dover, 1964. Из лекций Уэйнфлета, 1948. В интернете. Примечание: в веб-версии нет трех дополнений Борна, 1950, 1964, в которых он отмечает, что все знания субъективны. Затем Борн предлагает решение в Приложении 3 (1964 г.).
• Броуди, Томас А. (1993), Философия физики, Springer Verlag, ISBN  978-0-387-55914-8. (Луис де ла Пенья и Питер Э. Ходжсон, ред.)
• Бруно, Леонард С. (1989), Достопримечательности науки, ISBN  978-0-8160-2137-6
• Bynum, W.F .; Портер, Рой (2005), Оксфордский словарь научных цитат, Оксфорд, ISBN  978-0-19-858409-4.
• Дейлз, Ричард К. (1973), Научные достижения средневековья (Серия "Средние века"), Университет Пенсильвании Press, ISBN  978-0-8122-1057-6
• ди Франсия, Дж. Торальдо (1981), Исследование физического мира, Издательство Кембриджского университета, ISBN  978-0-521-29925-1.
• Эйнштейн, Альберт; Инфельд, Леопольд (1938), Эволюция физики: от ранних концепций к теории относительности и квантам, Нью-Йорк: Саймон и Шустер, ISBN  978-0-671-20156-2
• Фейнман, Ричард (1965), Характер физического закона, Кембридж: M.I.T. Нажмите, ISBN  978-0-262-56003-0.
• Флек, Людвик (1979), Генезис и развитие научного факта, Univ. Чикаго, ISBN  978-0-226-25325-1. (написано на немецком языке, 1935 г., Entstehung und Entwickelung einer wissenschaftlichen Tatsache: Einführung in die Lehre vom Denkstil und Denkkollectiv) Английский перевод, 1979
• Галилео (1638), Две новые науки, Лейден: Лодевийк Эльзевир, ISBN  978-0-486-60099-4 Переведена с итальянского на английский в 1914 году Генри Крю и Альфонсо де Сальвио. Введение Антонио Фаваро. xxv ​​+ 300 страниц, индекс. Нью-Йорк: Макмиллан, с более поздними переизданиями Дувра.
• Гауч, Хью Г. мл. (2003), Научный метод на практике, Издательство Кембриджского университета, ISBN  978-0-521-01708-4 435 страниц
• Глен, Уильям (ред.) (1994), Дебаты о массовом вымирании: как наука работает в условиях кризиса, Стэнфорд, Калифорния: Stanford University Press, ISBN  978-0-8047-2285-8.
• Годфри-Смит, Питер (2003), Теория и реальность: введение в философию науки, Издательство Чикагского университета, ISBN  978-0-226-30063-4.
• Гольдхабер, Альфред Шарфф; Ньето, Майкл Мартин (январь – март 2010 г.), «Пределы массы фотона и гравитона», Ред. Мод. Phys., 82 (1): 939–79, arXiv:0809.1003, Bibcode:2010RvMP ... 82..939G, Дои:10.1103 / RevModPhys.82.939, S2CID  14395472. С. 939–79.
• Джевонс, Уильям Стэнли (1874), Принципы науки: трактат по логике и научному методу, Dover Publications, ISBN  978-1-4304-8775-3. 1877, 1879. Перепечатано с предисловием Эрнст Нагель, Нью-Йорк, 1958.
• Кун, Томас С. (1962), Структура научных революций, Чикаго, Иллинойс: University of Chicago Press. 2-е издание 1970 г. 3-е издание 1996 г.
• Линдберг, Дэвид С. (2007), Начало западной науки, University of Chicago Press 2-е издание 2007 г.
• Маккей, Алан Л. (редактор) (1991), Словарь научных цитат, Лондон: IOP Publishing Ltd, ISBN  978-0-7503-0106-0
• Макэлхени, Виктор К. (2004), Watson & DNA: совершаем научную революцию, Базовые книги, ISBN  978-0-7382-0866-4.
• Моултон, Лесной Луч; Schifferes, Justus J. (ред., Второе издание) (1960), Автобиография науки, Doubleday.
• Нидхэм, Джозеф; Ван, Лин (王玲) (1954), Наука и цивилизация в Китае, 1 Вводная ориентация, Издательство Кембриджского университета
• Ньютон, Исаак (1999) [1687, 1713, 1726], Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, Калифорнийский университет Press, ISBN  978-0-520-08817-7, Третье издание. Из И. Бернард Коэн и перевод Энн Уитмен 1999 г., 974 страницы.
• Эрстед, Ганс Кристиан (1997), Избранные научные труды Ганса Христиана Эрстеда, Принстон, ISBN  978-0-691-04334-0. Переведено на английский Карен Джелвед, Эндрю Д. Джексон и Оле Кнудсен (переводчики 1997 г.).
• Peirce, C.S. - см. Библиография Чарльза Сандерса Пирса.
• Пуанкаре, Анри (1905), Наука и гипотеза Eprint
• Полиа, Джордж (1957), Как это решить, Издательство Принстонского университета, ISBN  978-4-87187-830-2, OCLC  706968824 (перепечатано в 2009 г.)
• Поппер, Карл Р. (1959), Логика научных открытий 1934, 1959.
• Самбурский, Шмуэль (редактор) (1974), "Физическая мысль от досократиков до квантовых физиков", Физика сегодня, Pica Press, 29 (2): 51–53, Bibcode:1976ФТ .... 29б..51С, Дои:10.1063/1.3023315, ISBN  978-0-87663-712-8.
• Санчес, Франциско; Лимбрик, Элейн. Введение, примечания и библиография; Томсон, Дуглас Ф.С. Латинский текст установлен, аннотирован и переведен. (1988) [1581], Это ничего не известно (Quod nihil scitur), Кембридж, Великобритания; Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета, ISBN  978-0-521-35077-8, OCLC  462156333 Критическое издание.
• Талеб, Нассим Николай (2007), Черный лебедь, Случайный дом, ISBN  978-1-4000-6351-2
• Уотсон, Джеймс Д. (1968), Двойная спираль, Нью-Йорк: Атенеум, карточка Библиотеки Конгресса № 68-16217..

дальнейшее чтение

• Бауэр, Генри Х., Научная грамотность и миф о научном методе, University of Illinois Press, Шампейн, Иллинойс, 1992 г.
• Беверидж, Уильям И., Искусство научного исследования, Heinemann, Мельбурн, Австралия, 1950 год.
• Бернштейн, Ричард Дж., За пределами объективизма и релятивизма: наука, герменевтика и практика, Издательство Пенсильванского университета, Филадельфия, Пенсильвания, 1983.
• Броды, Барух А. и Капальди, Николас, Наука: люди, методы, цели: Читатель: методы физических наук, В.А.Бенджамин, 1968 г.
• Броды, Барух А., и Гранди, Ричард Э., Чтения по философии науки, 2-е издание, Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1989.
• Беркс, Артур В., Случайность, причина, причина: исследование природы научных данных, University of Chicago Press, Чикаго, Иллинойс, 1977.
• Чалмерс, Алан, Что это называется наукой?. Издательство Квинслендского университета и Издательство Открытого университета, 1976.
• Коулз, Генри М., Научный метод: эволюция мышления от Дарвина до Дьюи, Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс, 2020. Рецензировано в: Рискин, Джессика, "Просто используйте свой мыслящий насос!", Нью-Йоркское обозрение книг, т. LXVII, нет. 11 (2 июля 2020 г.), стр. 48–50.
• Крик, Фрэнсис (1988), Какое безумное стремление: личный взгляд на научные открытия, Нью-Йорк: основные книги, ISBN  978-0-465-09137-9.
• Кромби, A.C. (1953), Роберт Гроссетест и истоки экспериментальной науки 1100–1700, Оксфорд
• Дьюи, Джон, Как мы думаем, D.C. Heath, Lexington, MA, 1910. Перепечатано, Книги Прометея, Буффало, штат Нью-Йорк, 1991.
• Эрман, Джон (ред.), Вывод, объяснение и другие разочарования: очерки философии науки, Калифорнийский университет Press, Беркли и Лос-Анджелес, Калифорния, 1992.
• Фраассен, Бас К. ван, Научный образ, Издательство Оксфордского университета, Оксфорд, 1980.
• Франклин, Джеймс (2009), Что знает наука и как она это знает, Нью-Йорк: Книги встреч, ISBN  978-1-59403-207-3.
• Гадамер, Ханс-Георг, Разум в век науки, Фредерик Г. Лоуренс (пер.), MIT Press, Кембридж, Массачусетс, 1981.
• Гьер, Рональд Н. (ред.), Когнитивные модели науки, т. 15 в «Миннесотских исследованиях по философии науки», Университет Миннесоты, Миннеаполис, Миннесота, 1992.
• Взлом, Ян, Представление и вмешательство, вводные темы в философии естествознанияИздательство Кембриджского университета, Кембридж, 1983.
• Гейзенберг, Вернер, Физика и не только, Встречи и разговоры, А.Дж. Pomerans (пер.), Харпер и Роу, Нью-Йорк, 1971, стр. 63–64.
• Холтон, Джеральд, Тематические истоки научной мысли, от Кеплера до Эйнштейна, 1-е издание 1973 г., переработанное издание, Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс, 1988.
• Карин Кнорр Цетина, Кнорр Цетина, Карин (1999). Эпистемические культуры: как науки создают знания. Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. ISBN  978-0-674-25894-5.
• Кун, Томас С., Основное напряжение, избранные исследования в научных традициях и изменениях, University of Chicago Press, Чикаго, Иллинойс, 1977.
• Латур, Бруно, Наука в действии, как следовать за учеными и инженерами через общество, Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс, 1987.
• Лоси, Джон, Историческое введение в философию науки, Oxford University Press, Oxford, 1972. 2-е издание, 1980.
• Максвелл, Николас, Постижимость Вселенной: новая концепция науки, Oxford University Press, Oxford, 1998. Мягкая обложка, 2003.
• Максвелл, Николас, Понимание научного прогресса, Paragon House, Сент-Пол, Миннесота, 2017.
• Маккарти, Маклин (1985), Принцип трансформации: открытие того, что гены состоят из ДНК, Нью-Йорк: W.W. Нортон, стр. 252, ISBN  978-0-393-30450-3. Воспоминания исследователя в Эксперимент Эйвери – Маклауда – Маккарти.
• МакКомас, Уильям Ф., изд. «Основные элементы природы науки: развенчание мифов» (PDF). (189 КБ), из Природа науки в научном образовании, стр. 53–70, Kluwer Academic Publishers, Нидерланды, 1998.
• Мисак, Шерил Дж., Истина и конец расследования, Пирсианский отчет об истине, Издательство Оксфордского университета, Оксфорд, 1991.
• Пиаттелли-Пальмарини, Массимо (ред.), Язык и обучение, дебаты между Жаном Пиаже и Ноамом Хомским, Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс, 1980.
• Поппер, Карл Р., Незавершенный квест, интеллектуальная автобиография, Открытый суд, Ла Саль, Иллинойс, 1982.
• Патнэм, Хилари, Обновление философии, Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс, 1992.
• Рорти, Ричард, Философия и зеркало природы, Princeton University Press, Принстон, Нью-Джерси, 1979.
• Лосось, Уэсли К., Четыре десятилетия научного объяснения, Университет Миннесоты, Миннеаполис, Миннесота, 1990.
• Шимони, Абнер, Поиски натуралистического мировоззрения: Vol. 1, Научный метод и эпистемология, Том. 2, Естественные науки и метафизика, Издательство Кембриджского университета, Кембридж, 1993.
• Тагард, Пол, Концептуальные революции, Princeton University Press, Принстон, Нью-Джерси, 1992.
• Зиман, Джон (2000). Настоящая наука: что это такое и что это значит. Кембридж: Издательство Кембриджского университета.

внешняя ссылка

• Андерсен, Энн; Хепберн, Брайан. "Научный метод". В Залта, Эдуард Н. (ред.). Стэнфордская энциклопедия философии.
• «Подтверждение и индукция». Интернет-энциклопедия философии.
• Научный метод в PhilPapers
• Научный метод на Проект онтологии философии Индианы
• Введение в науку: научное мышление и научный метод Стивен Д. Шаферсман.
• Введение в научный метод на Университет Рочестера
• Теоретическая отягощенность Автор Пол Ньюолл из Галилейской библиотеки
• Лекция Грега Андерсона по научному методу
• Использование научных методов при разработке проектов для научных выставок
• Научные методы онлайн-книга Ричарда Д. Джаррарда
• Ричард Фейнман о ключах к науке (одна минута, три секунды) из Корнельских лекций.
• Лекции по научному методу Ник Джош Карин, Кевин Падиан, Майкл Шермер и Ричард Докинз