Войти
История научного метода учитывает изменения в методологии научного исследования, в отличие от истории науки. Разработка правил научного мышления не была простой; Научный метод был предметом интенсивных и повторяющихся споров на протяжении всей истории. Несмотря на разногласия по поводу подходов, научный метод продвинулся определенными шагами. Рационалистические объяснения природы, в том числе атомизм, появились как в Древней Греции в мысли Левкиппа и Демокрита, так и в Древней Индии в Ньяе., вайшешика и буддийская школа, а чарвакский материализм отверг умозаключение как источник знаний в пользу эмпиризма, который всегда подвергался сомнению. Аристотель был пионером научного метода в Древней Греции вместе со своей эмпирической биологией и работой по своей логике, отвергая чисто дедуктивную основу в пользу обобщений, сделанных на основе наблюдений за природой.
Некоторые из самых важных дебатов в истории научного метода выявления на: рационализ, особенно в том, что защищал Рене Декарт ; индуктивизм, который приобрел особую известность с Исааком Ньютоном и его последователями; и гипотетико-дедуктивизм, который проявился в начале 19 века. В конце 19 - начале 20 веков споры о реализме vs. антиреализм занимает центральное место в дискуссиях о научном методе, поскольку мощные научные теории выходили за рамки наблюдаемого, в то время как в середине 20 века некоторые выдающиеся философы выступали против любых универсальных правил в все.
Папирус Эдвина Смита, древнеегипетский медицинский учебник ок. 1600 г. до н.э., изложен эмпирический метод.Существует несколько явных обсуждений научных методологий в сохранившихся первых ранних культурных. Самое большее, что можно сделать о подходах к науке в этом периоде, основано на описании ранних исследований природы в сохранившихся Научных исследованиях. Египетский медицинский учебник, папирус Эдвина Смита (ок. 1600 г. до н.э.), применяет следующие компоненты: обследование, диагностика, лечение и прогноз лечения болезни, которые проявляются сильные параллели с основным эмпирическим методом и согласно Г. Э. Р. Ллойд имеет значительную роль в развитии этой методологии. Папирус Эберса (ок. 1550 г. до н. Э.) Также содержит свидетельства традиционного эмпиризма.
К середине 1-го тысячелетия до н. Э. В Месопотамии, вавилонской астрономии превратился в самый ранний пример научной астрономии, поскольку он был «первой и весьма успешной попыткой дать уточненное математическое описание астрономических явлений». По словам историка Асгера Аабо, «все последующие разновидности научной астрономии в эллинистическом мире Индии, в, в исламском мире, а в Запад - если не все последующие усилия в точных науках - решительно и фундаментально зависят от вавилонской астрономии »
Ранние Вавилоняне и египтяне развили много технических знаний, ремесел и математики, используемых в практических задачах гадания, а также знания медицины и составили списки разного. В то время как вавилоняне, в частности, занимались ранними формами эмпирической математической, с их ранними науками математического описания явлений, им обычно не хватало основополагающих рациональных теорий природы.
. Подобные атомистические идеи возникли независимо у древних индийских философов из Ньяи, Вайшешики и Буддийские школы. В частности, аналогичными школам ньяи, вайшешики и буддизма, эпистемология Cārvāka была материалистической и достаточно скептичной, чтобы признать восприятие эксперта истинного знания, предупреждая при этом, что если бы можно было только вывести истину, тогда нужно также сомневаться в этой истине; предполагаемая истина не могла быть безусловной.
К середине V века до н. э. некоторые компоненты научной традиции уже прочно утвердились, даже до Платона, который внес важный вклад в эту зарождающуюся традицию, благодаря развитию дедуктивного мышления, как это предлагает его ученик Аристотель. В Протагоре (318d-f) Платон упоминает преподавание арифметики, астрономии ирии в школах. Философские идеи того времени были большей частью свободны от ограничений повседневных явлений и здравого смысла. Это отрицание реальности в том виде, в каком мы его переживаем, достигло крайностей в Пармениде, который утверждал, что мир един, а изменения и подразделения не существуют.
В III и IV веках до н. Э. греческие врачи Герофил (335–280 гг. До н.э.) и Эрасистрат Хиосский эксперименты для дальнейшего развития их медицинских исследований; Эрасистрат одно время неоднократно взвешивал птицу в клетке и отмечал ее потерю в весе между кормлениями.
Философия Аристотеля включала как индуктивное, так и дедуктивное рассуждение. Метод использования индукции из наблюдений для основных принципов, выводы из этих принципов для проверки дальнейших наблюдений и дополнительных последовательностей для продолжения развития знаний.
Органон (греч.: Ὄργανον, что означает «инструмент, инструмент, орган») - это стандартный сборник из шести работ Аристотеля по логике. Название Органон было дано последователями Аристотеля перипатиками. Порядок работ не является хронологическим (хронологию сейчас трудно определить), но был намеренно выбран Теофрастом для создания хорошо структурированной системы. Действительно, некоторые из них кажутся схемой лекции по логике. Расположение произведений было выполнено Андроником Родосским около 40 г. до н. Э.
Органон состоит из следующих шести работ:
Аристотель Метафизика имеет некоторые точки пересечения с работами, составляющими его. Органон, но традиционно не считается его частью; кроме того, есть работы по логике, приписываемые с разной степенью правдоподобия Аристотелю, которые не были известны перипатетикам.
Аристотель ввел то, что можно назвать научным методом. Его метод демонстрации можно найти в Posterior Analytics. Он предоставил еще один ингредиент научных традиций: эмпиризм. Для Аристотеля универсальные истины можно узнать из конкретных вещей с помощью индукции. Таким образом, до некоторой степени Аристотель примиряет абстрактное мышление с наблюдением, хотя было бы ошибкой предполагать, что аристотелевская наука является эмпирической по форме. В самом деле, Аристотель не признавал, что знание, полученное путем индукции, по праву может считаться научным знанием. Необходимые предварительные исследования.
Аристотель в степени игнорировал индуктивные рассуждения в своем трактовке научного исследования. Чтобы прояснить, почему это так, рассмотрим это утверждение в Posterior Analytics :
. Мы предполагаем, что обладаем неквалифицированным научным знанием предмета, в противоположность знанию этого случайным образом, как это знает софист, когда мы думаем, что знаем причину, от которой зависит этот факт, как причина того факта, а не чего-либо другого, и, кроме того, что факт не мог быть другим, чем он есть.
Следовательно, это была работа философа демонстрировать универсальные истины и раскрывать их причины. Хотя индукции было достаточно для открытия универсалий путем обобщения, ей не удалось выявить причины. Для этой задачи Аристотель использовал инструмент дедуктивного мышления в форме силлогизмов. Используя силлогизм, ученые могли вывести новые универсальные истины из уже существующих.
Аристотель разработал полный нормативный подход к научному исследованию, включающий силлогизм, который он подробно обсуждает в своей «Последней аналитике». Сложность этой схемы заключается в том, чтобы показать, что производные истины имеют твердые первичные предпосылки. Аристотель не допускал, чтобы демонстрации были круговыми (поддерживая заключение посылками, а посылки заключением). Он не допустил бы бесконечного количества промежуточных терминов между такими функциями и заключением. Это приводит к вопросу о том, как запускаются или запускаются первичные предпосылки, и, как включается выше, "Аристотель допускает", что для включения первичной индукции.
Ближе к концу «Апостольной аналитики» Аристотель обсуждает знания, переданные с помощью индукции.
Таким образом, ясно, что мы должны узнать первичные посылки по индукции; для метода, посредством которого даже чувственное восприятие имплантируется универсальное, является индуктивным. [...] из этого следует, что не будет никакого научного знания о первичных предпосылках, кроме интуиции ничто не может быть более истинным, чем научное знание, именно интуиция постигает первичные предпосылки. [...] Если, следовательно, это единственный вид истинного мышления, кроме научного знания, интуиция будет исходным источником научного знания.
Отчет оставляет место для сомнений относительно природы и степени эмпиризма Аристотеля. В частности, кажется, что Аристотель рассматривает чувственное восприятие как средство познания через интуицию. Он ограничил свои исследования естественной истории их естественных условий, теперь называемая Каллони, на Лесбос. Аристотель и Теофраст вместе сформулировали новую биологическую науку, индуктивно, от случая к случаю, за два года до того, как Аристотеля пригласили наставником Александра. Аристотель не проводил экспериментов в современном стиле в том виде, в каком они появились в сегодняшних лабораториях физики и химии. Индукция не имеет статуса научного рассуждения, и поэтому она предоставлена интуиции, чтобы обеспечить основание для науки Аристотеля. Сказав это, Аристотель несколько ближе нас к эмпирической науке, чем его предшественники.
В своей работе Kαvώv («канон», линейка или линейка, таким образом, любой тип меры или стандарт, называемый «каноническим»), Эпикур изложил свое первое правило исследования в физике: «первые правила должны быть видны и не требуют демонстрации».
Его второе правило исследования заключалось в том, что до исследования мы должны иметь себя - очевидные концепции, чтобы мы могли сделать [χωμεν на σημειωσόμεθα] и то, что ожидается [τò προσμένον], а также то, что неочевидно [τò ἄδηλον].
Эпикур применяет свой метод вывода (использование наблюдений как знаков, резюме Асмиса, стр. 333: метод использования явлений как знаков (σημεῖα) того, что не наблюдается) непосредственно к атомистической теории из Демокрита. В «Предыдущей аналитике» Аристотеля сам Аристотель использует знаки. Но Эпикур представил свою «канонику» как соперницу логике Аристотеля. См.: Лукреций (ок. 99 г. до н. Э. - ок. 55 г. до н. Э.) De rerum natura (О природе вещей) дидактическая поэма, объясняющая философию и физику Эпикура.
В Средние века начали решаться проблемы того, что сейчас называется наукой. В исламском мире уделяется больше внимания объединению теории с практикой, чем это было в классические науки, и для изучающих естественные науки было обычным делом также быть ремесленниками, что считалось «отклонением от норм». Исламские эксперты в области науки часто были опытными изготовленными приборами, которые расширили свои возможности наблюдения и расчетов вместе с ними. мусульманские ученые использовали экспериментальными и количественное определение, чтобы различать конкурирующие научные теории, установленные в рамках общей эмпирической ориентации, как можно увидеть в работах Джабира ибн Хайяна (721–815) и Алкиндуса ( 801–873) как ранние примеры. Таким образом, к началу XI века из средневекового мусульманского мира возникло несколько научных методов, каждый из которых или иной степени делал упор на экспериментирование и количественную оценку. 284>Ибн аль-Хайсам
«Как свет проходит через прозрачные тела? Свет проходит через прозрачные тела только по прямым линиям... Мы исчерпывающе объяснили это в нашей Книге оптики.» - Альхазен
Арабский физик Ибн аль-Хайтам (Альхазен) использовать зовал эксперименты для получения результатов в своей Книге оптики (1021). Он использовалл наблюдения, эксперименты и рациональные аргументы в поддержку своей внутренней теории зрения, в которой лучи свет излучается объектами, а не глазами. Он использовал аналогичные аргументы, чтобы показать, что древняя эмиссионная теория зрения, поддерживаемая Птолемеем и Евклидом (в которой глаза испускают лучи света, используемые для зрения), и древняя теория интромиссии, поддерживаемая Аристотелем (где объекты испускают физические частицы в глаза), были неверны.
Экспериментальные данные подтверждены большинством предположений в его Книгу оптики и обосновал свои теории зрения, света и цвета, а также свои исследования в области катоптрики и диоптрии. Его наследие было развито через «реформирование» его оптики Камал ад-Дин аль-Фариси (DC 1320 г.) в последнем Китабе Танких аль-Маназир (Пересмотр оптики [Ибн аль-Хайсама]).
Альхазен рассматривал свои научные исследования как поиск истины : «Истина ищется ради нее самой. И те, кто занят поиском чего-либо ради нее самого, не в других вещах. Найти истину сложно, и путь к ней тернист....
Работа Альхазена включала в себя гипотезу о том, что «свет проходит через прозрачные тела только по прямым линиям», которую он смог подтверждаются только после многих лет усилий. Он заявил: «[Это] ясно наблюдается в свете, который проникает в темные комнаты через отверстия.... входящий свет будет ясно виден в пыли, наполняющей воздух ". Он также продемонстрировал гипотезу, поместив прямую палку или тугую нить рядом со световым лучом.
Ибн аль-Хайсам также использовал научный скептицизм и подчеркнул роль эмпиризма. Он также объяснил роль индукции в силлогизме и подверг критике Аристотеля. из-за отсутствия вклада в метод индукции, который Ибн аль-Хайсам считал выше силлогизма, и считал индукцию основным требованием для истинного научного исследования.
Что-то вроде Бритва Оккама также присутствует в Книге оптики. Например, после демонстрации того, что свет генерируется светящимися объектами и испускается или отражается в глаза, он заявляет, что, следовательно, «выделение [визуального ] лучи излишни и бесполезны ». Возможно, он был первым ученым, принявшим форму позитивизма в своем подходе. Он писал, что «мы не выходим за пределы опыта, и мы не можем довольствоваться исп ользованием чистых концепций при исследовании природных явлений», и что их понимание невозможно получить без математики. Предположив, что свет является материальной субстанцией, он не обсуждает его природу, а ограничивает свои исследования диффузией и распространением света. Он принимает во внимание только те свойства света, которые поддаются геометрической обработке и поддаются проверке экспериментально.
персидский ученый Абу Райхан ал- Бируни представил ранние научные методы для нескольких различных областей исследования в 1020-х и 1030-х годах. Например, в своем трактате по минералогии Китаб аль-Джавахир (Книга драгоценных камней) аль-Бируни является «наиболее точным из экспериментальных ученых», а во введении к своему исследованию Индии он заявляет, что «для выполнения нашего проекта невозможно было следовать геометрическому методу» и, таким образом, стал одним из пионеров сравнительной социологии. настаивая на полевом опыте и информации. Он также разработал ранний экспериментальный метод для механики.
Методы Аль-Бируни напоминали современный научный метод, особенно в том, что он делал упор на повторяющиеся эксперименты. Бируни был озабочен тем, как концептуализировать и предотвращать как систематические ошибки, так и ошибки наблюдений, такие как «ошибки, вызванные использованием небольших инструментов, и ошибки, сделанные людьми-наблюдателями». Он утверждал, что если приборы дают ошибки из-за своего несовершенства или идиосинкразических качеств, то необходимо провести несколько наблюдений, проанализировать качественно и на этойоснове прийти к «единому разумному значению для искомой константы»., будь то среднее арифметическое или "надежная оценка ". В его научном методе «универсалии возникли из практической, экспериментальной работы» и «теории сформулированы после открытий», как в случае с индуктивизмом.
В раздел «О демонстрации» Книги исцеления (1027) персидский философ и ученый Авиценна (Ибн Сина) обсуждали философию и описал ранний научный метод исследования. Он обсуждал Аристотель Posterior Analytics и значительно расходился с ним по нескольким пунктам. Авиценна обсудил вопрос о таможенной процедуре научного исследования и вопрос «Как усвоить первые принципы науки?» Он спросил, как ученый может найти «исходные аксиомы или гипотезы дедуктивной науки, не выводя их из каких-то более фундаментальных предпосылок?» Он объяснил, что идеальная ситуация - это когда человек осознает, что «существует связь между терминами, которая допускает универсальную определенность». Авиценна добавил еще два метода поиска первый метод поиска : древний аристотелевский метод индукции (истикра) и более свежий метод экзамена и экспериментирование (таджриба). Авиценна критиковал аристотелевскую индукцию, утверждая, что «она ведет к абсолютным, универсальным и определенным группкам, которые она предоставляет». Вместо этого он защищал «метод экспериментирования как средство научного исследования».
Ранее, в Каноне медицины (1025), Авиценна также был первым, кто описал, что по существу методы согласования различных и сопутствующих вариаций, которые имеют решающее значение для индуктивной логики и научного метода. Однако в отличие от научного метода своего современника Аль-Бируни, в котором «возникли из практической экспериментальной работы» и «теории формулируются после открытий», Авиценна разработала научную формулу, в которой «общие и универсальные вопросы были первыми и привели к экспериментальным исследованиям» ». Работа. "Из-за различий между их методами, во время спора между двумя учеными, Аль-Бируни называл себя математиком ученым, а Авиценну философом.
В период европейского Возрождения XII века, идеи научных методологии, включая эмпиризм Аристотеля и экспериментальный подходы Альхазена и Авиценна, введенные в средневековую Европу через латинские переводы арабских и греческих текстов и комментариев. Комментарий Роберта Гроссетеста к «Апостериорной аналитике» помещает Гроссетеста в число первых схоластических мыслителей в Европе, которые поняли вид Аристотеля двойной науки научного мышления, вывод из частных наблюдений в универсальный закон, а обратно, от универсальных законов к предсказанию частных. Кроме того, Гроссетест сказал, что оба пути следует проверить экспериментально, чтобы про про верить принципы.
Роджер Бэкон был вдохновлен работами Гроссетеста. В своем описании метода Бэкон описал повторяющийся цикл независимого наблюдения, гипотезы, экспериментов и необходимость проверки. Он подробно описал, как он проводил свои эксперименты, возможно, с мыслью.
Около 1256 г. он присоединился к Ордену францисканцев и подпал под действие францисканского статута, запрещающего монахам издавать книги или брошюры без специального разрешения. После воцарения Папы Климента IV в 1265 году Папа предоставил Бэкону специальное поручение писать ему по научным вопросам. За восемнадцать месяцев он завершил три больших трактата: Opus Majus, Opus Minus и Opus Tertium, которые он послал Папе. Уильям Уэвелл сразу назвал Opus Majus Энциклопедией и Органоном 13 века . 497>Часть I (стр. 1-22) рассматривает четыре причины ошибки: авторитет, обычаи, мнение неквалифицированного сообщества и сокрытие реального невежества притворством знания. Идеи Аристотеля стали для критических дебатов, начиная с включения аристотелевских текстов в университетскую программу первой половины XIII века.. Этому способствовал успех средневековых богословов в примирении аристотелевской философии с христианским богословием. В сфере наук средневековые философы не боялись не соглашаться с Аристотелем по многим конкретным вопросам, хотя их разногласия выражались языком аристотелевской философии. Все средневековые натурфилософы были аристотелистами, но «аристотелизм» превратился в довольно широкое и гибкое понятие. С концом средневековья, ренессанс отказ от средневековых традиций в сочетании с крайним уважением к классическим источникам привел к возрождению других древних философских традиций, особенно учения Платона. К 17 веку те, кто догматически придерживается учения Аристотеля, столкнулись с конкурирующими подходами к природе.Гуманизм и медицина эпохи Возрождения
Леонхарт Фукс 'рисунок абсента, De Historia Stirpium. Базель 1542 г.
Открытие Америки в конце 15-го века показало европейским ученым, что новые открытия можно найти вне авторитетных работ Аристотеля, Плиния, Галена и других древних писателей.
Гален Пергамский (129 - ок. 200 г. н.э.) в древности учился в четырех школах: платоники, аристотелиане, стоики и Эпикурейцы и в Александрии, центре медицины того времени. В своем «Methodus Medendi» Гален синтезировал эмпирическую и догматическую школу медицины в своем собственном методе, который был сохранен арабскими учеными. После того, как переводы с арабского были подвергнуты критической проверке, произошла негативная реакция, и в Европе возникла проблема перевода медицинского текста Галена с греческого оригинала. Метод Галена стал очень популярным в Европе. Томас Линакр, учитель Эразма, после этого перевел Методуса Меденди с греческого на латынь для широкой аудитории в 1519 году. Лимбрик 1988 отмечает, что в Европе в XVI веке было выпущено 630 изданий, переводов и комментариев к Галену. в итоге затмив там арабскую медицину и достигнув своего пика в 1560 году, во время научной революции.
К концу 15 века ученый-врач Никколо Леоничено обнаружил ошибки в Естественная история Плиния. Как врач, Леоничено был изменен тем, что эти ботанические ошибки распространяются на materia medica, на которой основаны лекарства. Чтобы противостоять этому, в Орто ботанический сад Падуи, Университет Падуи (использовался для преподавания с 1546 г.) был основан ботанический сад, чтобы студенты-медики могли получить эмпирический доступ к растениям фармакопии. Были основаны и другие учебные сады эпохи Возрождения, в частности, врач Леонхарт Фукс, один из основателей ботаники.
. Первая опубликованная работа, посвященная концепция метода, - это Йодокус Виллихиус, De methoddo omnium artium. et disclinarum informanda opusculum (1550).
В 1562 г. «Очерки пирронизма» Секста Эмпирика (около 160-210 гг. Н.э.) появился в печати и на латыни, быстро поместив аргументы классического скептицизма в общеевропейский мейнстрим. Скептицизм либо отрицает, либо сильно сомневается (в зависимости от школы). Знаменитый аргумент Декарта "Cogito " - это попытка восстановить скептицизм и основу для уверенности, но другие мыслители отреагировали, пересмотрев, чем может быть поиск знаний, особенно физического.
Первый из них, философ и врач Франсиско Санчес, получил медицинское образование в Риме в 1571–1573 гг., Чтобы найти истинный метод познания (modus sciendi), поскольку ничего ясного нельзя познать методами Аристотеля и его последователей - например, 1) силлогизм терпит неудачу при круговом рассуждении; 2) модальная логика Аристотеля не была сформулирована достаточно ясно для использования в средневековые времена и остается проблемой исследования по сей день. Следуя медицинскому методу врача Галена, Санчес перечисляет методы суждения и опыта, которые ошибочны в чужих руках, и остается мрачное утверждение, что ничего не известно (1581 г., на латинском языке Quod Nihil Scitur). Этот вызов был поднят Рене Декартом в следующем поколении (1637 г.), но, по крайней мере, Санчес предупреждает нас, что мы должны воздерживаться от методов, резюме и комментариев к Аристотелю, если мы стремимся к научному знанию. В этом ему вторил Фрэнсис Бэкон, на которого оказал влияние другой видный сторонник скептицизма, Монтень ; Санчес цитирует гуманиста Хуана Луиса Вивеса, который стремился к лучшей системе образования, а также к заявлению о правах человека как о пути к улучшению положения бедных.
«Санчес развивает свой скептицизм посредством интеллектуальной критики аристотелизма, а не апелляции к истории человеческой глупости и разнообразию и противоречию предшествующих теорий». - Попкин 1979, с. 37, цитируется Sanches, Limbrick Thomson 1988, pp. 24–5
«Тогда работать; и если вы что-то знаете, то научите меня; я буду вам чрезвычайно благодарен. А пока, готовясь исследовать Вещи, я подниму вопрос, что известно, и если да, то как во вводных отрывках другой книги, книги, в которой я буду объяснять, насколько позволяет человеческая слабость, метод познания. Прощай.
ЧТО УЧИТЫВАЕТ НЕТ БОЛЬШЕ СИЛЫ, ЧЕМ ОНА ПОЛУЧАЕТ ОТ НЕГО, КОГО УЧИТЫ.
ЧТО? " - Франсиско Санчес (1581) Quod Nihil Scitur p. 100
«Если человек будет начинать с определенности, он кончит сомнениями; но если он будет доволен вначале сомнениями, он должен закончить определенностью». - Фрэнсис Бэкон (1605) Развитие обучения, Книга 1, v, 8
Фрэнсис Бэкон (1561–1626) поступил в Тринити-колледж, Кембридж в апреле 1573 г., где он усердно изучал несколько наук, как тогда преподавал, и пришел к выводу, что применяемые методы и полученные результаты одинаково ошибочны; он научился презирать нынешнюю аристотелевскую философию. Он считал, что философии нужно научить ее истинное предназначение, и для этого необходимо разработать новый метод. С этой концепцией в уме Бэкон оставил университет.
Бэкон попытался описать рациональную процедуру установления причинной связи между явлениями, основанную на индукции. Однако индукция Бэкона радикально отличалась от той, которую использовали аристотелевцы. Как выразился Бэкон,
[A] должна быть изобретена другая форма индукции, чем применялась до сих пор, и ее следует использовать для доказательства и открытия не только первых принципов (как их называют), но и меньших аксиом, и середина, да и вообще все. Ибо индукция, основанная на простом перечислении, по-детски. - Novum Organum раздел CV
Метод Бэкона опирался на экспериментальные истории для устранения альтернативных теорий. Бэкон объясняет, как его метод применяется в его Novum Organum (опубликовано в 1620 г.). В примере, который он приводит в исследовании природы тепла, Бэкон создает две таблицы, первую из которых он называет «Таблица сущности и присутствия», перечисляя множество различных обстоятельств, при которых мы находим тепло. В другой таблице, озаглавленной «Таблица отклонений или отсутствия близости», он перечисляет обстоятельства, которые имеют сходство с таковыми из первой таблицы, за исключением отсутствия тепла. Из анализа того, что он называет природой (светоизлучающий, тяжелый, цветной и т. Д.) Предметов в этих списках, мы приходим к заключениям о природе формы или причине тепла. Те натуры, которые всегда присутствуют в первой таблице, но никогда во второй, считаются причиной жара.
Эксперименты сыграли в этом процессе двоякую роль. Самая кропотливая работа ученого - собрать факты или «истории», необходимые для создания таблиц присутствия и отсутствия. Такие истории документируют смесь общеизвестных знаний и экспериментальных результатов. Во-вторых, эксперименты со светом или, как мы могли бы сказать, решающие эксперименты были бы необходимы для разрешения любых оставшихся неясностей по поводу причин.
Бэкон продемонстрировал бескомпромиссную приверженность экспериментированию. Несмотря на это, при жизни он не сделал никаких великих научных открытий. Возможно, это потому, что он был не самым способным экспериментатором. Это также может быть связано с тем, что выдвижение гипотез играет лишь небольшую роль в методе Бэкона по сравнению с современной наукой. Согласно методу Бэкона, гипотезы должны возникать в процессе исследования с помощью математики и логики. Бэкон отводил математике существенную, но второстепенную роль, «которая должна только придавать определенность естественной философии, а не порождать или порождать ее» (Novum Organum XCVI). Чрезмерный акцент на аксиоматических рассуждениях сделал предыдущую неэмпирическую философию бессильной, по мнению Бэкона, что было выражено в его Novum Organum :
XIX. Есть и могут быть только два пути поиска и открытия истины. Человек летит от чувствительности к наиболее общим аксиомам, и от этих принципов, истинность которых он принимает за неизменную, переходит к суждению и открытию средней аксиом. И этот способ сейчас в моде. Другой выводит аксиомы из чувств и частных вещей, поднимаясь таким образом, что последним приходит к основным общим аксиомам. Это верный путь, но еще не опробованный.
В утопическом романе Бэкона , Новая Атлантида, конечная роль отводится индуктивным рассуждениям:
Наконец, у нас есть три, которые возвышают прежние открытия экспериментов до большего наблюдения, аксиомы и афоризмы. Их мы называем толкователями природы.
В 1619 году Рене Декарт начал писать свой первый крупный трактат о правильном научном и философском мышлении, незаконченный Правила управления разумом. Его целью было создание законченной науки, которая, как он надеялся, опровергнет аристотелевскую систему и утвердится в качестве единственного архитектора новой системы руководящих принципов научных исследований.
Эта работа была продолжена и разъяснена в его трактате 1637 г. Рассуждение о методе и в его 1641 г. Декарт использует эти интригующие и дисциплинированные эксперименты, которые он использует, чтобы прийти к идее, которое мы используем с ним: Я думаю, следовательно, я существую.
На основе этой основополагающей мысли Декарт находит доказательство существования существования, которое, обладая всем совершенств, не обманет его при условии, что он решит «[...] никогда не принимал за истину то, что я не знал как таковое, то есть осторожно, чтобы избежать поспешности и предрассудков, и не делать ничего больше
Это правило позволило выйти за пределы его собственных мыслей и судить о существовании протяженных тел вне его собственного Декарт опубликовал семь наборов возражений против «Размышлений» из различных источников вместе со своими ответами на них. ы, его критиковал, что Декарт не сделал ничего, кроме замены основных посылок Аристотеля на свои собственные ряды. Сам Декарт сам говорит об этом в письме, написанном в 1647 году переводчику Принципов философии,
, [...] обязательно должно быть выведено из первопричин [...] мы должны попытаться вывести из этих принципов познают вещи, которые от них зависят, и что во всей цепочке выводов, производных от них, нет ничего, что не было бы совершенно явным.
И снова, через несколько лет ранее, о физике Галилея в письме своему другу и критику Мерсенн из 1638,
, не рассмотрев первопричины природы, [Галилей] просто искал объяснения различных эффектов и, таким образом, построил без фундамента.
В то время как Аристотель претендовал на то, чтобы прийти к своему первому принципам путем индукции, Декарт считал, что может получить их только с помощью разума. В этом смысле он был платоником, поскольку верил в врожденные, в отличие от чистого листа Аристотеля (tabula rasa), утвержден, что семена науки находятся внутри нас
<61.>В отличие от Бэкона, Декарт успешно применил собственные идеи на практике. Он внес значительный вклад в науку, в частности в оптику с коррекцией аберраций. Его работы в аналитической геометрии были прецедентом системы исчисления.
Галилео Галилей, 1564–1642, отец научного метода В периодного консерватизма, вызванного Реформацией и Контрреформация, Галилео Галилей представил свою новую науку о движении. Ни содержание науки Галилея, ни выбранные им методы исследования не соответствовали учению Аристотеля. В то время как Аристотель считал, что науку следует демонстрировать из первых принципов, Галилей использовал эксперименты как инструмент исследования. Тем не менее Галилей представил свой трактат в форме математических доказательств без ссылок на экспериментальные результаты. Важно понимать, что это само по себе было смелым и новаторским шагом точки научного метода. Польза математики для получения научных результатов далеко не очевидной. Это связано с тем, что математика не поддалась первоочередному стремлению аристотелевской науки: открытию причин.
Причина в том, что Галилей реалистично относился к приемлемости представления экспериментальных результатов в качестве доказательства, что он сам сомневался в эпистемологическом статусе экспериментальных результатов, неизвестно. Тем не менее, не в его латинском трактате о движении мы находимся ссылки на эксперименты, а в его дополнительных диалогах, написанных на итальянском языке. В этих диалогах приводятся экспериментальные результаты, хотя Галилей, возможно, счел их недостаточными для убеждения своей аудитории. Мысленные эксперименты, показывающие логические противоречия в аристотелевском мышлении, представленные в искусной риторике диалога Галилея, были еще одним соблазном для читателя.
Современная копия эксперимента Галилея с наклонной плоскостью: расстояние, пройденное равномерно ускоренным телом, пропорционально квадрату прошедшего времени. Например, в драматическом диалоге под названием «Третий день» из его «Два новых» Науки, Галилей предлагает персонажам диалога обсудить эксперимент с двумя свободно падающими объектами разного веса. Набросок аристотелевского воззрения предлагает персонаж Симпличио. Для этого эксперимента он ожидает, что «тело, которое в десять раз тяжелее другого, будет двигаться в десять раз быстрее другого». Персонаж Сальвиати, представляющий личность Галилея в диалоге, в ответ выражает сомнение в том, что Аристотель когда-либо пытался провести эксперимент. Затем Сальвиати просит двух других персонажей диалога рассмотреть мысленный эксперимент, в котором два камня разного веса связываются вместе перед тем, как их освободить. Следуя Аристотелю, Сальвиати рассуждает, что «более быстрый будет частично тормозиться более медленным, а более медленный будет несколько ускорен более быстрым». Но это ведет к противоречию, так как два камня вместе составляют более тяжелый объект, чем любой камень по отдельности, более тяжелый объект должен фактически упасть со скоростью, большей, чем скорость любого камня. Из этого противоречия Сальвиати приходит к выводу, что Аристотель на самом деле должен ошибаться и объекты будут падать с одинаковой скоростью независимо от их веса, вывод, который подтверждается экспериментом.
В своем обзоре 1991 года развития современного накопления знаний, подобного этому, Чарльз Ван Дорен считает, что Коперниканская революция на самом деле является галилеевской картезианской (Рене Декарт) или просто галилеевской революцией благодаря смелости и глубине. изменений, вызванных работой Галилея.
Сэр Исаак Ньютон, первооткрыватель всемирного тяготения и один из самых влиятельных ученых в истории И Бэкон, и Декарт хотели предоставить фирму основа для научной мысли, которая избегала обманов ума и чувств. Бэкон рассматривал эту основу как по существу эмпирическую, тогда как Декарт дает метафизическую основу знания. Если и возникали какие-либо сомнения относительно направления развития научного метода, их развеял успех Исаака Ньютона. Неявно отвергая акцент Декарта на рационализме в пользу эмпирического подхода Бэкона, он излагает свои четыре «правила рассуждения» в Принципах,
Но также и Ньютон. оставил предупреждение насчет теории всего :
Объяснить всю природу - слишком сложная задача для любого человека или даже для любого возраста. Гораздо лучше сделать немного с уверенностью, а остальное оставить для других, которые придут после вас, чем все объяснять.
Работа Ньютона стала образцом, которому другие науки стремились подражать, а его индуктивный подход лег в основу для большей части натурфилософии XVIII и начала XIX веков. Некоторые методы рассуждения были позже систематизированы с помощью Методы Милля (или канона Милля), которые представляют собой пять явных заявлений о том, что можно отбросить, а что можно сохранить при построении гипотезы. Джордж Буль и Уильям Стэнли Джевонс также писали о принципах рассуждения.
Попытки систематизировать научный метод столкнулись в середине 18 века с проблемой индукции, позитивист Логическая формулировка, которая, короче говоря, утверждает, что ничего нельзя знать с уверенностью, кроме того, что действительно наблюдается. Дэвид Хьюм довел эмпиризм до крайности скептицизма; Среди его позиций было то, что нет никакой логической необходимости в том, чтобы будущее напоминало прошлое, поэтому мы не можем оправдать само индуктивное рассуждение, апеллируя к его прошлому успеху. Аргументы Юма, конечно же, появились вслед за многими-многими столетиями чрезмерных спекуляций по поводу чрезмерных спекуляций, не основанных на эмпирических наблюдениях и проверках. Многие из радикально скептических аргументов Юма были опровергнуты, но не были решительно опровергнуты Иммануилом Кантом в Критике чистого разума в конце 18 века. Аргументы Юма продолжают оказывать сильное влияние и, конечно, на сознание образованных классов на протяжении большей части 19-го века, когда аргумент в то время сосредоточился на том, был ли индуктивный метод действенным.
Ганс Христиан Эрстед (Орстед - датское написание; Эрстед в других языках) (1777–1851) находился под сильным влиянием Канта, в частности, Metaphysische Anfangsgründe der Naturwissenschaft Канта. (Метафизические основы естествознания). Следующие разделы по Эрстеду инкапсулируют наш текущий общий взгляд на научный метод. Его работы появлялись на датском языке, в основном в виде публичных лекций, которые он переводил на немецкий, французский, английский и иногда на латынь. Но некоторые из его взглядов выходят за рамки Канта:
Эрстед наблюдал отклонение компаса от гальванической цепи в 1820 г. « Первое введение в общую физику »Эрстеда (1811 г.) проиллюстрировало шаги наблюдение, гипотеза, дедукция и эксперимент. В 1805 году на основе своих исследований электромагнетизма Эрстед пришел к выводу, что электричество распространяется волнообразным действием (т. Е. Колебаниями). К 1820 году он почувствовал себя достаточно уверенно в своих убеждениях, и решил продемонстрировать их на публичной лекции и фактически наблюдал небольшой магнитный эффект от гальванической цепи (т. Е. Гальванической цепи) без репетиции;
1831 Джон Гершель (1792–1871) опубликовал «Предварительный доклад об изучении естественной философии», в котором излагаются принципы науки. Измерение и сравнение наблюдений должны были использоваться для поиска обобщений в «эмпирических законах», описывающих закономерности явлений, затем натурфилософы должны были работать над высшей целью - найти универсальный «закон природы», который объяснял бы причины и следствия, вызывающие такие явления. закономерности. Объясняющая гипотеза должна была быть найдена путем оценки истинных причин («истинные причины» Ньютона), выведенных из опыта, например, свидетельства прошлых изменений климата могли быть вызваны изменениями формы континентов или изменениями орбиты Земли. Возможные причины могут быть выведены по аналогии с известными причинами подобных явлений. Было важно оценить важность гипотезы; "наш следующий шаг в проверке индукции, следовательно, должен состоять в том, чтобы распространить ее применение на случаи, которые изначально не рассматривались; в тщательном изменении обстоятельств, при которых действуют наши причины, с целью удостовериться, является ли их действие общим; и в продвижении применение наших законов к крайним случаям ».
Уильям Уэвелл (1794–1866) считал свою« Историю индуктивных наук с древнейших времен до наших дней »(1837) введением в философию Индуктивные науки (1840), в котором анализируется метод, использованный в формировании идей. Уэвелл пытается следовать плану Бэкона по открытию действенного искусства открытий. Он назвал гипотетико-дедуктивный метод (который Encyclopædia Britannica приписывает Ньютону); Уэвелл также ввел термин ученый. Уэуэлл исследует идеи и пытается построить науку, объединяя идеи с фактами. Он анализирует индукцию на три этапа:
После этого следуют особые методы применимо для количества, например метод наименьших квадратов, кривые, означает, а также специальные методы в зависимости от сходства (например, сопоставление с образцом, метод градации и метод естественной классификации (такой как кладистика ). Но никакое искусство открытий, такое как ожидал Бэкон, не следует за «изобретением, проницательность, гений "необходимы на каждом этапе. Изощренная концепция науки Уэвелла имела сходство с концепцией, показанной Гершелем, и он считал, что хорошая гипотеза должна соединять области, которые ранее считались несвязанными, процесс, который он назвал consil ience. Однако, когда Гершель считал, что происхождение новых биологических видов может быть обнаружено в результате естественного, а не чудесного процесса, Уэвелл возражал против этого и считал, что не было обнаружено никаких естественных причин для адаптации поэтому неизвестная божественная причина была подходящей.
Джон Стюарт Милль (1806–1873) был вынужден опубликовать «Систему логики» (1843) после прочтения «Истории индуктивных наук» Уэвелла. Милля можно рассматривать как последнего представителя эмпирической школы философии, начатой Джоном Локком, фундаментальной характеристикой которой является обязанность всех мыслителей исследовать для себя, а не принимать авторитет других. Знания должны быть основаны на опыте.
В середине 19 века Клод Бернар также имел большое влияние, особенно в плане внедрения научного метода в медицину. В своем рассуждении о научном методе «Введение в изучение экспериментальной медицины» (1865) он описал, что делает научную теорию хорошей, а что делает ученого настоящим открывателем. В отличие от многих научных писателей своего времени, Бернард писал о своих экспериментах и мыслях от первого лица.
Уильям Стэнли Джевонс 'Принципы науки: трактат по логике и научному методу (1873, 1877) В главе XII «Индуктивный или обратный метод», краткое изложение теории индуктивного вывода, говорится: «Таким образом, в процессе индукции есть только три шага: -
Затем Джевонс формулирует эти шаги с точки зрения вероятности, которую он затем применил к экономическим законам. Эрнест Нагель отмечает, что Джевонс и Уэвелл были не первыми писателями, которые доказывали центральную роль гипотетико-дедуктивного метода в логике науки.
В конце 19 века Чарльз Сандерс Пирс предложил схему, которая окажет значительное влияние на дальнейшее развитие научного метода в целом. Работа Пирса быстро ускорила прогресс по нескольким направлениям. Во-первых, говоря в более широком контексте в «Как сделать наши идеи ясными» (1878), Пирс обрисовал объективно проверяемый метод проверки истинности предполагаемых знаний на пути, выходящем за рамки простых основополагающих альтернатив, сосредоточив внимание на обоих дедукции и Индукция. Таким образом, он поместил индукцию и дедукцию в дополнительный, а не конкурентный контекст (последний из которых был основной тенденцией, по крайней мере, с Дэвида Хьюма столетие назад). Во-вторых, что имеет более прямое значение для научного метода, Пирс выдвинул основную схему проверки гипотез, которая продолжает преобладать сегодня. Извлекая теорию исследования из исходного материала классической логики, он усовершенствовал ее параллельно с ранним развитием символической логики для решения актуальных на тот момент проблем научного мышления. Пирс исследовал и сформулировал три основных способа рассуждения, которые сегодня играют роль в научных исследованиях, процессы, которые в настоящее время известны как абдуктивный, дедуктивный и индуктивный вывод. В-третьих, он сыграл важную роль в развитии самой символической логики - действительно, это была его основная специальность.
Чарльз С. Пирс также был пионером в статистике. Пирс считал, что наука достигает статистических вероятностей, а не определенности, и что шанс, отклоняющийся от закона, вполне реален. Он приписывал вероятность заключению аргумента, а не утверждению, событию и т. Д. Как таковым. Большинство его статистических работ продвигают частотную интерпретацию вероятности (объективные соотношения случаев), и многие из его работ выражают скептицизм (и критикуют использование) вероятности, когда такие модели являются не основано на объективной рандомизации. Хотя Пирс в значительной степени был частотником, его семантика возможного мира ввела теорию вероятности «склонности ». Пирс (иногда с Джастроу ) исследовал вероятностные суждения подопытных, первопроходец анализа решений.
Пирс был одним из основоположников статистики. Он сформулировал современную статистику в «Иллюстрации логики науки » (1877–1878) и «Теория вероятного вывода » (1883). С планом повторных измерений он представил слепые, контролируемые рандомизированные эксперименты (до Fisher ). Он изобрел оптимальную схему для экспериментов с гравитацией, в которой «скорректировал средства ». Он использовал логистическую регрессию, корреляцию и сглаживание и улучшил обработку выбросов. Он ввел термины «достоверность » и «вероятность » (до Неймана и Фишера ). (См. Исторические книги Стивена Стиглера.) Многие идеи Пирса позже были популяризированы и развиты Рональдом А. Фишером, Ежи Нейманом, Франком П. Рэмси, Бруно де Финетти и Карл Поппер.
Карл Поппер (1902–1994), как правило, приписывают значительные улучшения в понимание научного метода в середине-конце 20 века. В 1934 году Поппер опубликовал «Логику научных открытий», в которой отвергается традиционное на то время наблюдательно-индуктивистское представление о научном методе. Он выступал за эмпирическую фальсифицируемость как критерий отличия научной работы от ненаучной. Согласно Попперу, научная теория должна делать прогнозы (желательно прогнозы, сделанные не конкурирующей теорией), которые можно проверить, а теорию отвергнуть, если окажется, что эти прогнозы неверны. Вслед за Пирсом и другими он утверждал, что наука будет лучше всего прогрессировать, используя дедуктивное рассуждение в качестве основного акцента, известного как критический рационализм. Его проницательные формулировки логической процедуры помогли обуздать чрезмерное использование индуктивных предположений вместо индуктивных, а также помогли укрепить концептуальные основы сегодняшних процедур экспертной оценки.
Критики Поппера, в основном Томас Кун, Пол Фейерабенд и Имре Лакатос отвергли идею о том, что существует единственный метод, применимый ко всей науке и способный объяснить ее прогресс. В 1962 году Кун опубликовал влиятельную книгу Структура научных революций, в которой предполагалось, что ученые работают в рамках ряда парадигм, и утверждалось, что существует мало свидетельств того, что ученые действительно следовали фальсификационистской методологии. Кун процитировал Макса Планка, который сказал в своей автобиографии: «Новая научная истина торжествует не потому, что убеждает своих оппонентов и заставляет их увидеть свет, а потому, что ее противники со временем умирают, и вырастает новое поколение. тот, кто знаком с ним ».
Эти дебаты ясно показывают, что не существует универсального согласия относительно того, что составляет« научный метод ». Тем не менее, остаются определенные основные принципы, которые составляют основу научных исследований сегодня.
в Quod Nihil Scitur (1581), Франсиско Санчес ссылается на другое название книги, De modo sciendi (о методе познания). Эта работа вышла на испанском языке как Método universal de las ciencias.
В 1833 году Роберт и Уильям Чемберс опубликовали «Информацию Чемберса для народа». Под рубрикой «Логика» мы находим описание исследования, которое известно как научный метод,
Исследование, или искусство исследования природы причин и их действия, является ведущей характеристикой исследования разума [...] подразумевает три вещи - наблюдение, гипотезу и эксперимент [...] Первый шаг в этом процессе, как будет понятно, - это наблюдение...
В 1885 году слова «научный метод» появляются вместе с описанием метода в «Научном теизме» Фрэнсиса Эллингвуда Эббота,
Теперь все установленные истины, сформулированные в разнообразных научных положениях, были завоеваны с помощью научного метода. Этот метод состоит, по существу, из трех отдельных этапов (1) наблюдение и эксперимент, (2) гипотеза, (3) проверка свежим наблюдением и экспериментом.
Одиннадцатое издание Британской энциклопедии не включало статьи о научном методе; В Тринадцатом издании перечислен научный менеджмент, но не метод. К Пятнадцатому изданию 1-дюймовая статья в Micropædia of Britannica была частью издания 1975 года, в то время как более полная трактовка (охватывающая несколько статей и доступная в основном через индексные тома Britannica) была доступна в более поздних изданиях.
За последние несколько столетий были разработаны некоторые статистические методы для рассуждений в условиях неопределенности, как результат методов устранения ошибок. Это было отголоском программы Фрэнсиса Бэкона Novum Organum 1620 года. Байесовский вывод признает способность человека изменять свои убеждения перед лицом доказательств. Это было названо пересмотром убеждений или опровержимым аргументом : модели, используемые на этапах научного метода, могут быть пересмотрены, пересмотрены и исправлены в свете дополнительных доказательств. Это возникло из работ Фрэнка П. Рэмси (1903–1930), Джона Мейнарда Кейнса (1883–1946) и ранее Уильяма Стэнли Джевонса (1835–1882) по экономике.
Важен вопрос о том, как наука работает и, следовательно, как отличить настоящую науку от псевдонауки. далеко за пределами научных кругов или академического сообщества. В судебной системе и в публичной политике споры, например, отклонение исследования от общепринятой научной практики является основанием для отклонения его как мусорной науки или псевдонауки. Однако высокое общественное восприятиенауки означает, что псевдонаука широко распространена. Реклама, в которой актер носит белый халат, а ингредиентам продукта даются имена, звучащие на греческом или латинском языке, призвана произвести впечатление научного одобрения. Ричард Фейнман сравнил псевдонауку с культами карго, в которых следуют многим внешним формам, но отсутствует основная основа: то есть крайние или альтернативные теории часто представляются псевдонаучными
