Hvad er den videnskabelige metode, og hvorfor tager så mange mennesker det forkert?

Science/Wikimedia Commons

Påstande om, at ' videnskaben er ikke afgjort ' med hensyn til klima forandring er symptomatisk for en stor mængde uvidenhed om, hvordan videnskaben fungerer.

Så hvad er den videnskabelige metode, og hvorfor tager så mange mennesker, nogle gange også dem, der er uddannet i naturvidenskab, det så galt?

Den første ting at forstå er, at der ikke er én metode i videnskaben, ingen måde at gøre tingene på. Dette er tæt forbundet med, hvordan vi ræsonnerer generelt.

Videnskab og ræsonnement

Mennesker har to primære måder at ræsonnere på: deduktion og induktion. Når vi ræsonnerer deduktivt, driller vi implikationerne af information, der allerede er tilgængelig for os.

For eksempel, hvis jeg fortæller dig, at Will er mellem Cate og Abbys alder, og at Abby er ældre end Cate, kan du udlede, at Will må være ældre end Cate.

Det svar var indlejret i problemet, du skulle bare udrede det fra det, du allerede vidste. Sådan fungerer Sudoku-puslespil. Deduktion er også det ræsonnement, vi bruger i matematik.

Induktiv ræsonnement går ud over informationen i det, vi allerede ved, og kan udvide vores viden til nye områder. Vi inducerer ved hjælp af generaliseringer og analogier.

Generaliseringer omfatter at observere regelmæssigheder i naturen og forestille sig, at de overalt er ensartede – det er til dels sådan, vi skaber de såkaldte naturlove.

Generaliseringer skaber også klasser af ting, såsom 'pattedyr' eller 'elektroner'. Vi generaliserer også for at definere aspekter af menneskelig adfærd, herunder psykologiske tendenser og økonomiske tendenser.

Analogier fremsætter påstande om ligheder mellem to ting og udvider dette til at skabe ny viden.

For eksempel, hvis jeg finder et forstenet kranium af et uddødt dyr, der har skarpe tænder, kan jeg undre mig over, hvad det spiste. Jeg leder efter dyr i live i dag, som har skarpe tænder, og bemærker, at de er kødædere.

I analogi konkluderer jeg, at dyret også var et kødædende dyr.

Ved at bruge induktion og udlede den bedst mulige forklaring i overensstemmelse med beviserne, lærer videnskaben os mere om verden, end vi blot kunne udlede.

Videnskab og usikkerhed

De fleste af vores teorier eller modeller er induktive analogier med verden eller dele af den.

Hvis input til min særlige teori producerer output, der matcher dem fra den virkelige verden, betragter jeg det som en god analogi og derfor en god teori. Hvis det ikke stemmer overens, så må jeg afvise det, eller forfine eller redesigne teorien for at gøre den mere analog.

Hvis jeg får mange resultater af samme slags over tid og rum, kan jeg generalisere til en konklusion. Men ingen grad af succes kan bevise, at jeg har ret. Hvert bekræftende tilfælde øger kun min tillid til min idé. Som Albert Einstein berømt sagt :

'Ingen mængde af eksperimenter kan nogensinde bevise, at jeg har ret; et enkelt eksperiment kan bevise, at jeg tager fejl.'

Einsteins generelle og specielle relativitetsteorier (som er modeller og derfor analogier af, hvordan han troede, universet fungerer) er blevet understøttet af eksperimentelle beviser mange gange under mange forhold.

Vi har stor tiltro til teorierne som gode beskrivelser af virkeligheden. Men de kan ikke bevises korrekte, fordi bevis er et væsen, der hører til deduktion.

Den hypotetisk-deduktive metode

Videnskaben arbejder også deduktivt gennem den hypotetisk-deduktive metode.

Det går sådan her. Jeg har en hypotese eller model, der forudsiger, at X vil forekomme under visse eksperimentelle forhold.

Eksperimentelt forekommer X ikke under disse forhold. Jeg kan derfor udlede, at teorien er fejlbehæftet (forudsat, selvfølgelig, at vi stoler på de eksperimentelle forhold, der producerede ikke-X).

Under disse forhold har jeg bevist, at min hypotese eller model er forkert (eller i det mindste ufuldstændig). Jeg ræsonnerede deduktivt for at gøre det.

Men hvis X forekommer, betyder det ikke, at jeg har ret, det betyder bare, at eksperimentet ikke viste, at min idé var falsk. Jeg har nu øget tillid til, at jeg har ret, men jeg kan ikke være sikker.

Hvis eksperimentelle beviser, der var hævet over tvivl, en dag skulle gå imod Einsteins forudsigelser, kunne vi deduktivt bevise, gennem den hypotetisk-deduktive metode, at hans teorier er forkerte eller ufuldstændige. Men intet antal bekræftende tilfælde kan bevise, at han har ret.

At en idé kan testes ved eksperiment, at der kan være eksperimentelle resultater (i princippet), der viser, at ideen er forkert, er det, der gør den til en videnskabelig en, i hvert fald ifølge videnskabsfilosoffen Karl Popper .

Som et eksempel på en uprøvelig, og dermed uvidenskabelig holdning, tages den australske klimafornægter og One Nation Senator. Malcolm Roberts . Roberts fastholder, at der er ingen empiriske beviser menneskeskabte klimaændringer.

Når de præsenteres for autoritative beviser under en episode af ABC'S Spørgsmål og svar tv-debatshow for nylig, han hævdede, at beviserne var korrupte .

Alligevel kan hans påstand om, at menneskeskabte klimaændringer ikke finder sted, ikke sættes på prøve, da han ikke ville acceptere nogen data, der viser ham forkert. Han handler derfor ikke videnskabeligt. Han hengiver sig pseudovidenskab .

Afgjort betyder ikke bevist

En af de store fejl i den offentlige forståelse af videnskab er at sidestille afgjort med bevist. Mens Einsteins teorier er 'afgjort', er de ikke bevist. Men at planlægge, at de ikke skulle arbejde, ville være fuldkommen tåbelighed.

Som filosoffen John Dewey påpegede i sin bog Logik: Theory of Inquiry :

'I videnskabelige undersøgelser er kriteriet for, hvad der anses for at være afklaret, eller for at være viden, [af videnskaben] ved at blive afgjort således, at det er tilgængeligt som en ressource i yderligere undersøgelse; ikke afvikles på en sådan måde, at det ikke er genstand for revision i nærmere undersøgelse.'

De, der kræver, at videnskaben bliver 'afgjort', før vi griber ind, søger deduktiv sikkerhed, hvor vi arbejder induktivt. Og der er andre kilder til forvirring.

Den ene er, at simple udsagn om årsag og virkning er sjældne, da naturen er kompleks.

For eksempel kan en teori forudsige, at X vil forårsage Y, men at Y vil blive mildnet af tilstedeværelsen af ​​Z og slet ikke forekomme, hvis Q er over et kritisk niveau. At reducere dette til det simple udsagn 'X forårsager Y' er naivt.

En anden er, at selvom nogle brede ideer kan afgøres, forbliver detaljerne en kilde til livlig debat. For eksempel, at evolutionen har fundet sted, er bestemt afgjort af enhver rationel konto. Men nogle detaljer om, hvordan naturlig udvælgelse fungerer, bliver stadig uddybet.

At forveksle detaljerne om naturlig udvælgelse med kendsgerningen om evolution er meget analogt med skænderier om datoer og nøjagtige temperaturer fra modellering og forskning i klimaændringer, når det er meget tydeligt, at planeten generelt opvarmes.

Når vores teorier har succes med at forudsige resultater og danner et net af teorier på højere niveau, som i sig selv er succesfulde, har vi en stærk argumentation for at basere vores handlinger i dem.

Intelligensens mærke er at gøre fremskridt i en usikker verden, og videnskaben om klimaændringer, menneskers sundhed og økologien på vores planet har givet os størrelsesordener mere selvtillid, end vi behøver for at handle med sikkerhed.

At kræve deduktiv sikkerhed, før vi forpligter os til handling, gør os ikke stærke, det lammer os.

Peter Ellerton , underviser i kritisk tænkning, University of Queensland .

Denne artikel blev oprindeligt udgivet af Samtalen . Læs original artikel .

Populære Kategorier: Tech , Plads , Miljø , Mennesker , Natur , Forklarer , Samfund , Sundhed , Ukategoriseret , Mening ,

Om Os

Offentliggørelse Af Uafhængige, Beviste Fakta Om Rapporter Om Sundhed, Rum, Natur, Teknologi Og Miljøet.