El método científico es un sistema de categorías, valores, principios normativos, métodos de justificación, muestras, etc., que guían a la comunidad científica en sus actividades [1] .
El método incluye formas de estudio de fenómenos , sistematización , corrección de conocimientos nuevos y previamente adquiridos. Las inferencias y conclusiones se hacen usando las reglas y principios del razonamiento basado en datos empíricos (observados y medidos ) sobre el objeto [2] . Las observaciones y los experimentos son la base para la obtención de datos . Para explicar los hechos observados , se plantean hipótesis y se construyen teorías , a partir de las cuales, a su vez , se construye un modelo del objeto de estudio.
Un aspecto importante del método científico, su parte integral para cualquier ciencia, es el requisito de objetividad , que excluye la interpretación subjetiva de los resultados. Cualquier declaración no debe tomarse como fe , incluso si proviene de científicos de renombre. Para garantizar una verificación independiente, las observaciones se documentan y todos los datos iniciales, los métodos y los resultados de la investigación se ponen a disposición de otros científicos. Esto permite no solo obtener confirmación adicional mediante la reproducción de experimentos, sino también evaluar críticamente el grado de adecuación ( validez ) de los experimentos y resultados en relación con la teoría que se está probando.
La base filosófica del método científico moderno es el positivismo lógico (neopositivismo) y el pospositivismo . Ambas direcciones consideran la observación (experimento, experimento) como el criterio de la verdad, pero difieren en las interpretaciones de qué hipótesis puede considerarse científica.
Los filósofos de la antigua Grecia utilizaron partes separadas del método científico . Desarrollaron las reglas de la lógica y los principios para conducir una disputa. Al mismo tiempo, se dio preferencia a las conclusiones obtenidas como resultado del razonamiento sobre la práctica observada.
Este paradigma fue cambiado por los estoicos, quienes sentaron las bases del método científico: lo "obvio" no es automáticamente verdadero, hay que buscar constantemente la verdad y dudar de lo "obvio" [3] . Al mismo tiempo, el razonamiento teórico no es suficiente para la cognición, algo se considera verdadero solo a través de la prueba práctica de la existencia del fenómeno [4] . Fueron los estoicos quienes primero llamaron la atención sobre la importancia del problema del criterio de verdad y señalaron la no evidencia del criterio de verdad como una observación: el razonamiento teórico debe ser confirmado por la práctica, la verdad reside precisamente en la correspondencia. del pensamiento y la realidad [5] .
Ahora bien, este proceso en metodología científica se denomina construcción de modelos de la realidad [6] .
Un claro ejemplo del problema del criterio de verdad es la afirmación de que el veloz Aquiles nunca alcanzará a la tortuga . Eleates Zeno aquí aplica esencialmente el método científico: sin creer en lo "obvio", argumenta y encuentra contradicciones en los modelos tanto de continuidad como de discreción del espacio y el tiempo. El cínico Diógenes , según Sextus Empiricus , trató de "refutar" a Zenón simplemente caminando frente a él en respuesta a "ningún movimiento" [7] ( la aporía "Flecha") - pero esto es precisamente el malentendido de la esencia de la aporía Zenón no negó el hecho de la posibilidad del movimiento, pero señaló la imposibilidad de pensarlo consistentemente [4] . En esta ocasión, Hegel señaló que los argumentos no pueden ser refutados por una demostración, deben ser refutados por contraargumentos [8] . Esta historia muestra claramente la diferencia entre el pensamiento científico, el método científico aplicado por Zenón (construir un modelo y verificar su conformidad con la realidad) y el "sentido común" ordinario de Diógenes [4] .
El pináculo del desarrollo de la lógica proposicional fue el sofisma . Sin embargo, el objetivo de los sofistas no era tanto la verdad, sino la victoria en los pleitos donde el formalismo superaba cualquier otro planteamiento.
Sócrates creó el método socrático de argumentación. A diferencia de los sofistas, que trataban de imponer y probar su punto de vista, Sócrates intentaba con preguntas capciosas obligar al oponente a llegar de forma independiente a nuevas conclusiones y cambiar sus puntos de vista iniciales. Sócrates consideró su método como el arte de extraer el conocimiento oculto en cada persona con la ayuda de preguntas capciosas. Se le atribuye haber dicho que la verdad nace en una disputa.
En el siglo XX se formuló un modelo hipotético-deductivo del método científico [9] , consistente en la aplicación consistente de los siguientes pasos:
Hace unos mil años, Ibn al-Haytham demostró la importancia del primer y cuarto paso. Galileo en su tratado "Conversaciones y fundamentos matemáticos de dos nuevas ciencias sobre mecánica y leyes de caída" (1638) también mostró la importancia del 4to paso (también llamado experimento ) [10] . Los pasos del método se pueden realizar en orden: 1, 2, 3, 4. Si, de acuerdo con los resultados del paso 4, las conclusiones del paso 3 pasaron la prueba, puede continuar y volver al 3, luego al 4. , 1º y así sucesivamente. Pero si los resultados de la verificación del paso 4 mostraron que las predicciones del paso 3 eran falsas, debe volver al paso 2 e intentar formular una nueva hipótesis ("nuevo paso 2"), en el paso 3, fundamentar nuevas suposiciones basadas en la hipótesis (“nuevo paso 3”), comprobarlas en el paso 4 y así sucesivamente.
Cabe señalar que si sigue el criterio de Popper , teniendo en cuenta el grupo completo de eventos y la imposibilidad de una percepción integral de la realidad, el método científico nunca podrá verificar (probar la verdad) absolutamente de la hipótesis ( paso 2); sólo es posible refutar la hipótesis, probar su falsedad.
La teoría ( del griego antiguo θεωρία “consideración, investigación”) es un sistema de conocimiento que tiene poder predictivo en relación con un fenómeno. Las teorías se formulan, desarrollan y prueban de acuerdo con el método científico.
El método estándar para probar teorías es la prueba experimental directa ("el experimento es el criterio de la verdad"). Sin embargo, a menudo una teoría no puede probarse mediante experimentos directos (por ejemplo, la teoría del origen de la vida en la Tierra), o tal verificación es demasiado complicada o costosa (teorías macroeconómicas y sociales), y por lo tanto, las teorías a menudo no se prueban directamente. experimento, sino por la presencia de poder predictivo, es decir, si de él se derivan eventos desconocidos/previamente desapercibidos, y luego de una observación cercana estos eventos se detectan, entonces el poder predictivo está presente.
Hipótesis (de otro griego ὑπόθεσις - "fundamento", "suposición") - una declaración, suposición o conjetura no probada.
Por regla general, una hipótesis se expresa sobre la base de una serie de observaciones (ejemplos) que la confirman y, por lo tanto, parece plausible. Posteriormente, la hipótesis se prueba, convirtiéndola en un hecho establecido (ver teorema, teoría), o se refuta (por ejemplo, indicando un contraejemplo), convirtiéndola en la categoría de declaraciones falsas.
Una hipótesis no probada y no refutada se llama problema abierto.
Una ley es un enunciado formulado verbal y/o matemáticamente que describe relaciones, conexiones entre varios conceptos científicos, propuesto como explicación de hechos y reconocido en esta etapa por la comunidad científica como consistente con datos experimentales. Una declaración científica no comprobada se llama hipótesis.
El modelado es el estudio de un objeto a través de modelos con la transferencia de conocimientos adquiridos al original. El modelado de objetos es la creación de modelos de copias reducidas con ciertas propiedades que duplican los originales. Modelado mental: uso de imágenes mentales. Simbólico o simbólico: es el uso de fórmulas, dibujos. Computadora: una computadora es tanto una herramienta como un objeto de estudio, un modelo es un programa de computadora.
La construcción de un modelo matemático permite sistematizar los datos existentes y formular los pronósticos necesarios para buscar nuevos. Un ejemplo sorprendente de esto es la tabla periódica, según la cual se predijo la existencia de muchos elementos previamente desconocidos.
Las predicciones obtenidas a partir de las propiedades del modelo matemático se verifican mediante experimentación o mediante la recopilación de nuevos hechos [11] .
Experimento (del latín experimentum - prueba, experiencia) en el método científico - un conjunto de acciones y observaciones realizadas para probar (verdadero o falso) una hipótesis o un estudio científico de las relaciones causales entre fenómenos. El experimento es la piedra angular del enfoque empírico del conocimiento. El criterio de Popper plantea como principal diferencia entre una teoría científica y una pseudocientífica la posibilidad de montar un experimento, principalmente uno que pueda dar un resultado que refute esta teoría. Uno de los principales requisitos para un experimento es su reproducibilidad .
El experimento se divide en las siguientes etapas:
La investigación científica es el proceso de estudiar los resultados de las observaciones, los experimentos, la conceptualización y la comprobación de la teoría, asociados a la obtención del conocimiento científico.
Tipos de investigación:
La observación es un proceso intencional de percepción de objetos de la realidad, cuyos resultados se registran en la descripción. La observación repetida es necesaria para obtener resultados significativos.
Tipos:
La medición es la determinación de los valores cuantitativos de las propiedades de un objeto utilizando dispositivos técnicos especiales y unidades de medida.
En el siglo XX , algunos investigadores, en particular Ludwik Fleck (1896-1961), notaron la necesidad de una evaluación más profunda de los resultados de las pruebas experimentales, ya que el resultado obtenido puede estar influenciado por nuestros prejuicios. Por lo tanto, es necesario ser más preciso al describir las condiciones y resultados del experimento. Un destacado científico ruso, M. V. Lomonosov , opinaba que la fe y la ciencia se complementan [12] :
La verdad y la fe son dos hermanas, hijas del mismo Padre Supremo, que nunca pueden entrar en conflicto entre sí, a menos que alguien, por alguna vanidad y evidencia de su propia sabiduría, las enemista. Y las personas prudentes y amables deberían considerar si hay alguna manera de explicar y evitar la lucha civil imaginaria entre ellos.
Y ahora hay creyentes entre los científicos, además, con una contribución bastante grande. Un ejemplo es el director del Proyecto Genoma Humano, Francis Collins , quien escribió el libro Prueba de Dios. Argumentos de un científico”, dedicado al tema de la compatibilidad entre religión y ciencia.
Hoy en día, la suposición de la intervención divina saca automáticamente de los límites de la ciencia a la teoría que utilizó tal suposición, porque tal suposición es, en principio, inverificable e irrefutable (es decir, contradice el criterio de Popper ). El método científico implica la búsqueda de las causas de los fenómenos exclusivamente en el campo natural, sin apoyarse en lo sobrenatural. Académico Vitaly Lazarevich Ginzburg [13] :
En todos los casos que conozco, los físicos creyentes y los astrónomos en sus trabajos científicos no mencionan a Dios en una sola palabra... Mientras se dedica a actividades científicas específicas, el creyente, de hecho, se olvida de Dios...
Incluso una simple creencia en algo basada en experiencias o conocimientos previos puede cambiar la interpretación de los resultados de la observación. Una persona que tiene una cierta creencia sobre un determinado fenómeno a menudo se inclina a aceptar los hechos como evidencia de su fe, simplemente porque no la contradicen directamente. En el análisis, puede resultar que el objeto de la creencia sea solo un caso especial de fenómenos más generales (por ejemplo, la teoría de la onda corpuscular considera que las ideas previas sobre la luz en forma de partículas u ondas son casos especiales) o no es relacionado con el objeto de observación (por ejemplo, el concepto de temperatura de Teplorod ).
No menos anticientífico puede ser el prejuicio ideológico. Un ejemplo de la incompatibilidad de tal prejuicio y el método científico es la sesión de 1948 de la Academia de Ciencias Agrícolas de toda Rusia , como resultado de la cual la genética en la URSS fue prohibida hasta 1952 y la ciencia biológica estuvo estancada durante casi 20 años [14]. ] . Una de las principales tesis de los biólogos de “Michurinsk” encabezados por T. D. Lysenko contra la genética fue que los fundadores de la teoría clásica de la herencia (de ninguna manera “idealista”) Mendel , Weisman y Morgan supuestamente crearon una teoría idealista incorrecta con elementos de misticismo . debido a su idealismo en lugar del materialismo correcto [15] :
Como señalamos anteriormente, el choque de visiones del mundo materialistas e idealistas en la ciencia biológica ha tenido lugar a lo largo de su historia... Nos resulta bastante claro que las principales disposiciones del mendelismo-morganismo son falsas. No reflejan la realidad de la naturaleza viva y son un ejemplo de metafísica e idealismo... El verdadero trasfondo ideológico de la genética morganista fue bien revelado (por casualidad para nuestros morganistas) por el físico E. Schrödinger . En su libro “¿Qué es la vida desde el punto de vista de la física?”, al exponer con aprobación la teoría cromosómica de Weismann, llegó a una serie de conclusiones filosóficas. Aquí está el principal: "... el alma individual personal es igual al alma omnipresente, omnisciente, eterna". Schrödinger considera que esta es su principal conclusión "... la más grande que puede dar un biólogo, tratando de probar tanto la existencia de Dios como la inmortalidad del alma de un solo golpe".
Varios postpositivistas en sus escritos de la segunda mitad del siglo XX intentaron aplicar los criterios del método científico a la ciencia misma utilizando como ejemplo el material histórico de los descubrimientos reales. Como resultado, han aparecido críticas a este método que, según los pospositivistas, indican una discrepancia entre la metodología del método científico y el desarrollo real de las ideas científicas. En su opinión, esto indica la ausencia de un método completamente formalizado y confiable que conduzca a un conocimiento más confiable, una conexión inequívoca entre los principios de verificación/falsificación y la obtención del conocimiento verdadero [16] .
Aunque los pospositivistas rechazan la noción de verdad , otros metodólogos no obstante las ciencias expresan la esperanza de encontrar criterios comunes que permitan acercarse a una descripción más adecuada del mundo.
Thomas Kuhn cree que el conocimiento científico se desarrolla a pasos agigantados. Una revolución científica ocurre cuando los científicos descubren anomalías que no pueden ser explicadas por el viejo paradigma dentro del cual se ha producido el progreso científico hasta este momento . El desarrollo de la ciencia corresponde a un cambio en los " paradigmas psicológicos ", puntos de vista sobre un problema científico, dando lugar a nuevas hipótesis y teorías. Kuhn refiere los métodos que influyen en la transición de un paradigma a otro al campo de la sociología [17] .
Imre Lakatos , desarrollando su sofisticado falsacionismo sobre la base de las ideas de Popper sobre el falsacionismo , llegó a la conclusión de que uno de los problemas esenciales en el desarrollo de la ciencia como sistema basado en algunos métodos unificados es la existencia de hipótesis ad hoc . Este es uno de los mecanismos por los cuales se superan las contradicciones entre teoría y experimento. Debido a estas hipótesis, que en realidad son parte de la teoría, pero que están temporalmente apartadas de la crítica, se vuelve imposible refutar tales teorías, ya que las contradicciones entre teoría y experimento son explicadas por la hipótesis ad hoc y no refutan la teoría. Con la ayuda de estas hipótesis, se vuelve imposible refutar completamente cualquier teoría. Es posible hablar solo de un cambio temporal en los problemas: ya sea progresivo o regresivo.
El falsacionista dogmático, de acuerdo con sus reglas, debe clasificar incluso las teorías científicas más significativas como metafísicas, donde no hay lugar para la discusión racional -si se parte de los criterios de racionalidad, que se reducen a pruebas y refutaciones- ya que las teorías metafísicas no son demostrables ni refutables. Así, el criterio de demarcación del falsacionista dogmático resulta altamente antiteórico [18] .
Michael Polanyi cree que el conocimiento científico solo puede transmitirse parcialmente a través de lenguajes formales, y la parte restante será el conocimiento personal o implícito del científico, que es fundamentalmente incomunicable. Un científico, que se sumerge gradualmente en la ciencia, acepta acríticamente algunas de las reglas de la ciencia. Estas reglas aceptadas acríticamente y formalmente intransferibles (que a menudo incluyen habilidades, capacidades y cultura) constituyen el conocimiento tácito. En vista del hecho de que es imposible formalizar y transmitir el conocimiento implícito, también es imposible comparar este conocimiento. Como resultado, en ciencia hay una comparación de solo la parte formalizada de una teoría con la parte formalizada de otra teoría.
Paul Feyerabend cree que el único principio que no crea obstáculos al progreso es el principio "todo está permitido". Ninguna teoría está nunca de acuerdo con todos los hechos conocidos en su campo . Cualquier hecho está cargado teóricamente , es decir, depende de la teoría en la que se considere. Por lo tanto, la teoría no puede compararse con los hechos. Además, las teorías no se pueden comparar entre sí debido al hecho de que los conceptos en diferentes teorías tienen contenido diferente.
Hay casos en la historia de la ciencia en que ideas, descubrimientos, que posteriormente recibieron reconocimiento científico, inicialmente tuvieron fundamentaciones o explicaciones que no correspondían al método científico. Uno de los ejemplos más llamativos de esto es la justificación de Copérnico del sistema heliocéntrico. Inicialmente, en la nueva teoría, los planetas giraban alrededor del Sol en órbitas estrictamente circulares , lo que daba muchas más discrepancias con las observaciones que la teoría de los epiciclos de Ptolomeo que prevalecía antes que ella , es decir, la verificación experimental hablaba a favor de la vieja teoría, y no el nuevo. Por tanto, Copérnico se vio obligado a apelar a la sencillez, la belleza interior y la armonía:
En el centro de todo, en reposo, está el Sol. En este hermosísimo templo, ¿quién puede encontrar mejor lugar para esta lámpara que desde donde pueda iluminar todo al mismo tiempo? [19]
En teología y en algunas áreas de la filosofía, el conocimiento científico se considera siempre limitado, condicionado y, por lo tanto, nunca capaz de pretender una verdad absoluta [20] . Esto es confirmado por el proceso de cambio de teorías científicas descrito anteriormente. Al mismo tiempo, muchos sistemas filosóficos generalmente expresan dudas sobre la existencia de verdades absolutas, ofreciendo otras teorías de la verdad y el conocimiento, y el éxito de la ciencia en explicar el mundo es considerado por la mayoría de los filósofos como un signo de su verdad relativa, sea cual sea. significa [21] .