Научные доказательства являются доказательством , что служит либо поддержке или счет- научной теории или гипотезы , [1] , хотя ученые также используют доказательства других способов, например, при применении теории к практическим проблемам. [2] Ожидается, что такие доказательства будут эмпирическими и могут быть интерпретированы в соответствии с научными методами . Стандарты научных доказательств различаются в зависимости от области исследования, но сила научных доказательств, как правило, основана на результатах статистического анализа и силе научного контроля . [цитата необходима ]
Принципы вывода
Предположения или убеждения человека о взаимосвязи между наблюдениями и гипотезой будут влиять на то, принимает ли этот человек наблюдения в качестве доказательства. [3] Эти предположения или убеждения также будут влиять на то, как человек использует наблюдения в качестве доказательства. Например, очевидное отсутствие движения Земли можно рассматривать как свидетельство геоцентрической космологии. Однако после того, как для гелиоцентрической космологии будет представлено достаточное количество доказательств и объяснено очевидное отсутствие движения, первоначальное наблюдение будет решительно отвергнуто как доказательство.
Когда рациональные наблюдатели имеют разные исходные убеждения, они могут сделать разные выводы из одних и тех же научных данных. Например, Пристли , работая с теорией флогистона , объяснил свои наблюдения о разложении оксида ртути с помощью флогистона. Напротив, Лавуазье , развивая теорию элементов, объяснил те же наблюдения применительно к кислороду. [4] Обратите внимание, что причинно-следственная связь между наблюдениями и гипотезой не существует, чтобы наблюдение принималось в качестве доказательства, [3] скорее причинно-следственная связь обеспечивается человеком, стремящимся установить наблюдения в качестве доказательства.
Более формальным методом для характеристики эффекта фоновых убеждений является байесовский вывод . [5] В байесовском выводе убеждения выражаются в процентах, указывающих на уверенность в них. Каждый начинает с начальной вероятности ( априорной ), а затем обновляет эту вероятность, используя теорему Байеса после наблюдения за свидетельствами. [6] В результате два независимых наблюдателя одного и того же события будут рационально приходить к разным выводам, если их априорные значения (предыдущие наблюдения, которые также имеют отношение к заключению) различаются. Однако, если им позволят общаться друг с другом, они придут к соглашению (согласно теореме согласия Ауманна ).
Важность исходных убеждений в определении того, какие наблюдения являются доказательствами, можно проиллюстрировать с помощью дедуктивных рассуждений , таких как силлогизмы . [7] Если какое-либо из утверждений не принимается как истинное, вывод также не будет принят.
Полезность научных данных
Философы, такие как Карл Р. Поппер , предложили влиятельные теории научного метода, в которых научные данные играют центральную роль. [8] Таким образом, Поппер утверждает, что ученый творчески разрабатывает теорию, которая может быть опровергнута путем проверки теории на доказательствах или известных фактах. Теория Поппера представляет собой асимметрию в том смысле, что доказательства могут доказать ошибочность теории путем установления фактов, несовместимых с теорией. Напротив, доказательства не могут доказать правильность теории, потому что могут существовать другие доказательства, которые еще предстоит обнаружить, которые не соответствуют теории. [9]
Философские и научные взгляды
В 20-м веке многие философы исследовали логическую связь между утверждениями свидетельств и гипотезами, тогда как ученые, как правило, сосредотачивались на том, как генерируются данные. [10] : S193 Но, по словам философа Деборы Мэйо , к концу 20 века философы пришли к пониманию того, что «есть ключевые особенности научной практики, которые упускаются из виду или неправильно описываются всеми такими логическими объяснениями свидетельств, будь то гипотетико-дедуктивные. , Байесовский или инстанционистский ". [10] : S194
Существовало множество философских подходов 20-го века к решению, можно ли считать наблюдение доказательством; многие из них были посвящены взаимосвязи между свидетельством и гипотезой. В 1950-х годах Рудольф Карнап рекомендовал разделить такие подходы на три категории: классификационные (подтверждают ли доказательства гипотезу), сравнительные (подтверждают ли доказательства первую гипотезу больше, чем альтернативную гипотезу) или количественные (степень, в которой данные подтверждают гипотезу). гипотеза). [11] Антология 1983 года под редакцией Питера Ачинштейна содержала краткую презентацию выдающихся философов о научных доказательствах, включая Карла Хемпеля (о логике подтверждения), Р. Б. Брейтуэйта (о структуре научной системы), Норвуда Рассела Хэнсона (о логика открытия), Нельсон Гудман (о грубой известности, о теории проекции), Рудольф Карнап (о концепции подтверждающих доказательств), Уэсли С. Сэлмон (о подтверждении и релевантности) и Кларк Глимор (о соответствующих доказательствах). [12] В 1990 году Уильям Бектел предоставил четыре фактора (ясность данных, повторение другими, согласованность с результатами, полученными с помощью альтернативных методов, и согласованность с правдоподобными теориями механизмов), которые биологи использовали для разрешения споров о процедурах и надежности доказательств. . [13]
В 2001 году Ахинштейн опубликовал свою собственную книгу на эту тему под названием «Книга свидетельств» , в которой, среди прочего, он выделил четыре концепции свидетельства: свидетельство эпистемической ситуации (свидетельство, относящееся к данной эпистемической ситуации), субъективное свидетельство (рассматриваемое как свидетельство). быть доказательством конкретного человека в определенное время), достоверным доказательством (веская причина полагать, что гипотеза верна) и потенциальным доказательством (веским основанием полагать, что гипотеза весьма вероятна). [14] Ахинштейн определил все свои концепции доказательств с точки зрения потенциальных доказательств, поскольку любые другие доказательства должны быть, по крайней мере, потенциальными доказательствами, и он утверждал, что ученые в основном ищут достоверные доказательства, но они также используют другие концепции доказательств, которые полагаются на на особой концепции вероятности, и Ахинштейн ограничил эту концепцию вероятности предыдущими вероятностными теориями свидетельств, такими как байесовская, карнаповская и частотная. [14]
Простота - это один из общих философских критериев научных теорий. [15] На основе философского допущения сильного тезиса Черча-Тьюринга был выдвинут математический критерий оценки доказательств, причем критерий, имеющий сходство с идеей бритвы Оккама, что простейшее исчерпывающее описание доказательства является наиболее вероятным. верный. [16] Формально он заявляет: «Идеальный принцип гласит, что априорная вероятность, связанная с гипотезой, должна быть задана алгоритмической универсальной вероятностью и суммой логарифмической универсальной вероятности модели плюс логарифм вероятности данных. модель должна быть свернута ". [16] Однако некоторые философы (включая Ричарда Бойда , Марио Бунге , Джона Д. Нортона и Эллиота Собера ) придерживались скептического или дефляционного взгляда на роль простоты в науке, по-разному утверждая, что ее важность переоценивается. [17]
Акцент на проверке гипотез как на сущности науки преобладает как среди ученых, так и среди философов. [18] Однако философы отметили, что проверка гипотез путем сопоставления их с новыми доказательствами не учитывает все способы, которыми ученые используют доказательства. [2] Например, когда Гейгер и Марсден рассеивали альфа-частицы через тонкую золотую фольгу , полученные данные позволили их экспериментальному консультанту Эрнесту Резерфорду впервые очень точно рассчитать массу и размер атомного ядра. [19] Резерфорд использовал данные для разработки новой атомной модели , а не только для проверки существующей гипотезы; такое использование доказательств для создания новых гипотез иногда называется похищением (вслед за К. С. Пирсом ). [19] Методолог в области социальных наук Дональд Т. Кэмпбелл , который уделял особое внимание проверке гипотез на протяжении всей своей карьеры, позже все больше подчеркивал, что сущность науки - это «не экспериментирование как таковое», а повторяющееся соревнование «вероятных конкурирующих гипотез», процесс, который на любой стадии может исходить из свидетельств или может исходить из гипотезы. [20] Другие ученые и философы подчеркивали центральную роль вопросов и проблем в использовании данных и гипотез. [21]
Понятие научного доказательства
Хотя фраза «научное доказательство» часто используется в популярных средствах массовой информации [22], многие ученые утверждают, что на самом деле такой вещи не существует. Например, Карл Поппер однажды написал, что «в эмпирических науках, которые одни могут предоставить нам информацию о мире, в котором мы живем, доказательства не встречаются, если мы понимаем под« доказательством »аргумент, который раз и навсегда устанавливает истину. теории ". [23] [24] Альберт Эйнштейн сказал:
Научному теоретику не позавидуешь. Ибо Природа, а точнее эксперимент, - неумолимый и не очень дружелюбный судья его работы. Он никогда не говорит «да» теории. В наиболее благоприятных случаях написано «Может быть», а в подавляющем большинстве случаев просто «Нет». Если эксперимент согласуется с теорией, это означает для последней «Может быть», а если не согласуется, это означает «Нет». Вероятно, каждая теория когда-нибудь испытает свое «нет» - большинство теорий вскоре после зачатия. [25]
Смотрите также
- Смехотворное проишествие
- Научные доказательства (закон)
- Наука
- Мнение
Рекомендации
- ^ Конус, Марк L .; Леле, Субхаш (2004). «Природа научных доказательств: перспективный синтез». In Taper, Mark L .; Леле, Субхаш (ред.). Природа научных данных: статистические, философские и эмпирические соображения . Чикаго: Издательство Чикагского университета . С. 527–551 (547). DOI : 10,7208 / Чикагский / 9780226789583.003.0016 . ISBN 0226789551. OCLC 54461920 .
Под научным свидетельством обычно понимается что-либо, способное опровергнуть или подтвердить гипотезу.
- ^ а б Бойд, Нора Миллс; Боген, Джеймс (14 июня 2021 г.). «Теория и наблюдение в науке» . В Залте, Эдвард Н. (ред.). Стэнфордская энциклопедия философии . «Обсуждения эмпирических данных, как правило, сосредоточены на эпистемологических вопросах, касающихся их роли в проверке теории ... даже несмотря на то, что эмпирические данные также играют важную и философски интересную роль в других областях, включая научные открытия, разработку экспериментальных инструментов и методов и их применение. научных теорий к практическим проблемам ».
- ^ а б Лонгино, Хелен (март 1979). Философия науки, Vol. 46 . С. 37–42.
- ^ Томас С. Кун, Структура научной революции, 2-е изд. (1970).
- ^ Уильям Тэлботт "Байесовская эпистемология", доступ осуществлен 13 мая 2007 г.
- ^ Томас Келли "Доказательства" . Доступ 13 мая 2007 г.
- ^ Джордж Кеннет Стоун, "Доказательства в науке" (1966)
- ↑ Карл Р. Поппер, «Логика научных открытий» (1959).
- ^ Справочное руководство по научным данным , 2-е изд. (2000), стр. 71. По состоянию на 21 февраля 2020 г. см .: 3-е издание Справочного руководства по научным данным.
- ^ а б Мэйо, Дебора Г. (сентябрь 2000 г.). «Экспериментальная практика и ошибка статистического учета свидетельств». Философия науки . 67 (Дополнение): S193 – S207. JSTOR 188668 .
Ученые и философы науки регулярно задают вопрос: когда эмпирические данные служат хорошей проверкой или надежным доказательством научной гипотезы? Несмотря на этот общий интерес, соображения, к которым обращаются ученые при ответе на него, заметно отличаются от тех, которые приводятся в философских описаниях свидетельств и подтверждений.
Доклад Мэйо был частью симпозиума «Доказательства, получение данных и научная практика: к релайабилистской философии эксперимента» на проводимых раз в два года собраниях Ассоциации философии науки в 1998 году . См. Также вклад Ахинштейна в симпозиум: Ахинштейн, Питер (2000). «Почему философские теории доказательств игнорируются (и должны игнорироваться) учеными». Философия науки . 67 (Приложение): S180 – S192. JSTOR 188667 . - ^ Карнап, Рудольф (1962) [1950]. Логические основы вероятности (2-е изд.). Чикаго: Издательство Чикагского университета . п. 462 . OCLC 372957 .
- ^ Ахинштейн, Питер , изд. (1983). Понятие доказательства . Оксфордские чтения по философии. Оксфорд; Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета . ISBN 0198750625.
- ^ Бехтель, Уильям (1990). «Научные доказательства: создание и оценка экспериментальных инструментов и методов исследования». PSA: Материалы двухгодичного собрания Ассоциации философии науки . 1990 (1): 559–572 (561). DOI : 10.1086 / psaprocbienmeetp.1990.1.192732 . JSTOR 1927 32 .
- ^ а б МакАртур, Дэн (август 2003 г.). «Рецензия на книгу: Питер Ахинштейн, Книга доказательств » . Философия в обзоре . 23 (4): 235–237. Четыре концепции Ахинштейна также резюмируются в: Ахинштейн, Питер (2014) [2008]. "Свидетельство". В твороге, Мартин; Псиллос, Статис (ред.). Товарищ Рутледжа по философии науки . Товарищи по философии Рутледжа (2-е изд.). Лондон; Нью-Йорк: Рутледж . С. 381–392. DOI : 10.4324 / 9780203744857 . ISBN 9780415518741. OCLC 824535995 .
- ^ Бейкер, Алан (20 декабря 2016 г.). «Простота» . В Залте, Эдвард Н. (ред.). Стэнфордская энциклопедия философии .
- ^ а б Витани, Пол МБ ; Ли, Мин (март 2000 г.). «Индукция минимальной длины описания, байесовство и сложность Колмогорова» (PDF) . IEEE Transactions по теории информации . 46 (2): 446–464. arXiv : cs / 9901014 . DOI : 10.1109 / 18.825807 . См. Также главу 5 в: Ли, Мин; Витани, Пол (2019). Введение в колмогоровскую сложность и ее приложения . Тексты по информатике (4-е изд.). Cham: Springer-Verlag . DOI : 10.1007 / 978-3-030-11298-1 . ISBN 9783030112974. OCLC 1106165074 .
- ^ Фитцпатрик, Саймон (2013). «Простота в философии науки» . Интернет-энциклопедия философии . См. Особенно разделы 1b и 4c.
- ^ Например: Шиндлер, Самуэль (2018). «Проверяемость и неприменяемость». Теоретические достоинства в науке: раскрытие реальности через теорию . Кембридж, Великобритания; Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета . С. 6–7. DOI : 10.1017 / 9781108381352 . ISBN 9781108422260.
Ни один другой критерий хорошей научной теории не получил такого широкого признания, как опровержимость или проверяемость теории - не только в рамках философии науки, но и далеко за ее пределами.
А также: «Понимание науки 101: проверка научных идей» . undsci.berkeley.edu . Музей палеонтологии Калифорнийского университета .Проверка гипотез и теорий лежит в основе научного процесса.
- ^ а б Thagard, Пол ; Toombs, Итан (2005). «Атомы, категоризация и концептуальные изменения» (PDF) . В Коэне, Анри; Лефевр, Клэр (ред.). Справочник по категоризации в когнитивной науке . Амстердам: Эльзевир . С. 243–254 (253). DOI : 10.1016 / B978-008044612-7 / 50065-2 . ISBN 0080446124. OCLC 60667797 .
Особенности абдуктивных прототипов предполагаются для объяснения наблюдений, например, когда Резерфорд сделал вывод, что масса атома сосредоточена в очень маленькой области, чтобы объяснить, почему альфа-частицы проходят через золотую фольгу. Отводящие прототипы могут кардинально измениться, когда новые данные потребуют пересмотра гипотез, касающихся объяснительных признаков. Именно это произошло с концепцией атома, когда эксперименты Томпсона и Резерфорда показали делимость атомов.
Интерпретация Резерфордом эксперимента Гейгера-Марсдена также упоминается как пример похищения в: Фэй, янв (2014). «Об интерпретации». Природа научного мышления: интерпретация, объяснение и понимание . Хаундмиллс, Бейзингсток, Хэмпшир; Нью-Йорк: Пэлгрейв Макмиллан . С. 60–84. DOI : 10.1057 / 9781137389831_3 . ISBN 9781137389824. OCLC 870285649 . - ^ Кэмпбелл, Дональд Т. (1984) «Предисловие». В Инь, Роберт К. (2018) [1984]. Тематическое исследование: дизайн и методы (6-е изд.). Лос-Анджелес: Sage Publications . стр. xiii – xiv. ISBN 9781506336169. OCLC 983826254 .
Все больше и больше я приходил к выводу, что суть научного метода - не экспериментирование как таковое, а скорее стратегия, обозначенная фразой «правдоподобные конкурирующие гипотезы». Эта стратегия может начать решение головоломки с доказательства или с гипотезы. Вместо того, чтобы представлять эту гипотезу или свидетельство в независимой от контекста манере позитивистского подтверждения (или даже постпозитивистского подтверждения), она представлена в расширенной сети следствий, которые (хотя и никогда не полны), тем не менее, имеют решающее значение для ее научной оценки. Эта стратегия включает в себя явное определение других последствий гипотезы для других доступных данных и отчет о том, как они подходят. Это также включает поиск конкурирующих объяснений основных доказательств и изучение их правдоподобия. Правдоподобность этих соперников обычно снижается из-за исчезновения ветвлений, то есть из-за рассмотрения их других последствий для других наборов данных и проверки того, насколько хорошо они подходят.
Эта идея дополнительно обсуждается в нескольких главах: Бикман, Леонард, изд. (2000). Наследие Дональда Кэмпбелла . Таузенд-Оукс, Калифорния: Sage Publications . OCLC 42603382 . - ^ Например: «Тематический выпуск: Научный метод как метод решения проблем и ответов на вопросы: Том 47, № 1 Synthese » . Апрель 1981 г. Одна статья из номера: Никлз, Томас (апрель 1981). «Какая проблема, которую мы можем решить?». Synthese . 47 (1): 85–118. DOI : 10.1007 / BF01064267 . JSTOR 20115620 .
Иногда данные не составляют проблему (или основную проблему), но служат главным образом свидетельством того, что проблема (или, по крайней мере, более серьезная проблема) существует.
Смотрите также: Никлз, Томас (1988). «Вопросы и проблемы в философии науки: решение проблем против эпистемологии прямого поиска истины». В Мейере, Мишель (ред.). Вопросы и расспросы . Grundlagen der Kommunikation = Основы коммуникации. Берлин; Нью-Йорк: Де Грюйтер . С. 43–67. DOI : 10.1515 / 9783110864205.43 . ISBN 3110106809. А с точки зрения ученого: Краусс, Лоуренс М. (14 мая 2015 г.). «Большие вопросы без ответа» . The Huffington Post . Дата обращения 15 мая 2015 . - ^ См., Например, «Соучредитель Гринпис: нет научных доказательств, что люди являются основной причиной потепления климата» . Канал Fox News . 28 февраля 2014 . Проверено 19 марта 2014 .
- ^ Поппер, Карл (2011) [1966]. Открытое общество и его враги (5-е изд.). Рутледж. С. 229–230. ISBN 9781136700323.
- ^ Теобальд, Дуглас (1999–2012). «29+ свидетельств макроэволюции» . Архив TalkOrigins . Проверено 19 марта 2014 .
- ^ Гейтер, Карл (2009). Словарь научных цитат Гейтера . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. п. 1602 . ISBN 978-0-387-49575-0.