Was genau ist die wissenschaftliche Methode und wie funktioniert es?

Ansprüche, dass die " Wissenschaft ist nicht geregelt"In Bezug auf den Klimawandel sind Symptome einer großen Ignoranz darüber, wie Wissenschaft funktioniert.

Also, was ist die wissenschaftliche Methode, und warum verstehen so viele Leute, manchmal auch solche, die in der Wissenschaft ausgebildet sind, das so falsch?

Das erste, was man verstehen muss, ist, dass es in der Wissenschaft keine Methode gibt, keine Möglichkeit, Dinge zu tun. Dies ist eng verbunden mit dem, was wir im Allgemeinen denken.

Wissenschaft und Argumentation

Menschen haben zwei Hauptarten der Argumentation: Deduktion und Induktion. Wenn wir deduktiv argumentieren, ziehen wir die Implikationen von Informationen heraus, die uns bereits zur Verfügung stehen.

Wenn ich zum Beispiel sage, dass Will zwischen dem Alter von Cate und Abby liegt und dass Abby älter ist als Cate, können Sie folgern, dass Will älter als Cate sein muss.


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Diese Antwort war in das Problem eingebettet, du musstest es nur von dem lösen, was du bereits wusstest. So funktionieren Sudoku-Rätsel. Deduktion ist auch die Argumentation, die wir in der Mathematik verwenden.

Induktives Denken geht über die Informationen hinaus, die wir bereits kennen, und kann unser Wissen auf neue Bereiche erweitern. Wir induzieren Generalisierungen und Analogien.

Zu den Verallgemeinerungen gehören die Beobachtung von Regelmäßigkeiten in der Natur und die Vorstellung, dass sie überall einheitlich sind - das ist teilweise die Art, wie wir die sogenannten Naturgesetze schaffen.

Verallgemeinerungen erzeugen auch Klassen von Dingen wie "Säugetiere" oder "Elektronen". Wir verallgemeinern auch Aspekte des menschlichen Verhaltens, einschließlich psychologischer Tendenzen und wirtschaftlicher Trends.

Analogien machen Behauptungen von Ähnlichkeiten zwischen zwei Dingen und erweitern dies, um neues Wissen zu schaffen.

Zum Beispiel, wenn ich einen versteinerten Schädel eines ausgestorbenen Tieres finde, das scharfe Zähne hat, könnte ich mich fragen, was es gegessen hat. Ich suche nach lebenden Tieren, die scharfe Zähne haben und bemerken, dass sie Fleischfresser sind.

Analog dazu schließe ich, dass das Tier auch ein Fleischfresser war.

Indem wir die Induktion anwenden und auf die bestmögliche Erklärung im Einklang mit den Beweisen schließen, lehrt uns die Wissenschaft mehr über die Welt, als wir einfach ableiten könnten.

Wissenschaft und Unsicherheit

Most of our Theorien oder Modelle sind induktive Analogien mit der Welt oder Teilen davon.

Wenn Inputs für meine spezielle Theorie Ergebnisse produzieren, die denen der realen Welt entsprechen, halte ich das für eine gute Analogie und daher für eine gute Theorie. Wenn es nicht übereinstimmt, dann muss ich es ablehnen oder die Theorie verfeinern oder neu gestalten, um sie analoger zu machen.

Wenn ich über Zeit und Raum viele Ergebnisse derselben Art erhalte, könnte ich zu einer Schlussfolgerung verallgemeinern. Aber kein Erfolg kann mir Recht geben. Jede bestätigende Instanz erhöht nur mein Vertrauen in meine Idee. Wie Albert Einstein berühmt gesagt:

Keine Menge an Experimenten kann mir jemals Recht geben; Ein einziges Experiment kann mich verraten.

Einsteins allgemeine und spezielle Relativitätstheorien (die Modelle und somit Analogien davon sind, wie er das Universum dachte) wurden durch experimentelle Beweise vielfach unter vielen Bedingungen gestützt.

Wir haben großes Vertrauen in die Theorien als gute Beschreibungen der Realität. Aber sie können nicht als richtig bewiesen werden, denn der Beweis ist eine Kreatur, die zum Abzug gehört.

Die hypothetisch-deduktive Methode

Die Wissenschaft arbeitet auch deduktiv durch die hypothetisch-deduktive Methode.

Es geht so. Ich habe eine Hypothese oder ein Modell, das vorhersagt, dass X unter bestimmten experimentellen Bedingungen auftreten wird. Experimentell tritt X unter diesen Bedingungen nicht auf. Ich kann daher folgern, dass die Theorie fehlerhaft ist (unter der Annahme, dass wir natürlich den experimentellen Bedingungen vertrauen, die nicht-X hervorgebracht haben).

Unter diesen Bedingungen habe ich bewiesen, dass meine Hypothese oder mein Modell falsch (oder zumindest unvollständig) ist. Ich habe deduktiv darüber nachgedacht.

Aber wenn X auftritt, bedeutet das nicht, dass ich richtig bin, es bedeutet nur, dass das Experiment meine Idee nicht als falsch gezeigt hat. Ich habe jetzt das Vertrauen, dass ich Recht habe, aber ich kann mir nicht sicher sein.

Wenn eines Tages experimentelle Beweise, die zweifelsfrei waren, gegen Einsteins Vorhersagen waren, konnten wir durch die hypothetisch-deduktive Methode deduktiv beweisen, dass seine Theorien falsch oder unvollständig sind. Aber keine Anzahl bestätigender Instanzen kann beweisen, dass er recht hat.

Dass eine Idee experimentell getestet werden kann, dass es (im Prinzip) experimentelle Ergebnisse geben kann, die zeigen, dass die Idee falsch ist, macht sie, zumindest nach dem Wissenschaftstheoretiker, zu einer wissenschaftlichen Idee Karl Popper.

Als ein Beispiel für eine unbestätige und daher unwissenschaftliche Position nehmen Sie das, was von australischen Klimaverleumder und One Nation Senator gehalten wird Malcolm Roberts. Roberts behauptet, dass es da ist keine empirischen Beweise des vom Menschen verursachten Klimawandels.

Als er kürzlich während einer Episode der Fernsehdebatten-Show von ABC über maßgebliche Beweise informiert wurde, hat er behauptete, dass die Beweise beschädigt waren.

Professor Brian Cox erklärt Senator Malcolm Roberts die Klimawissenschaft.

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Doch seine Behauptung, dass ein vom Menschen verursachter Klimawandel nicht stattfindet, kann nicht auf die Probe gestellt werden, da er keine Daten akzeptieren würde, die ihn falsch darstellen. Er handelt daher nicht wissenschaftlich. Er gibt sich hin Pseudowissenschaft.

Abgelegt bedeutet nicht bewiesen

Einer der großen Fehler im Verständnis der Wissenschaft in der Öffentlichkeit ist es, mit bewiesen zu vereinbaren. Während Einsteins Theorien "angesiedelt" sind, sind sie nicht bewiesen. Aber für sie zu planen, nicht zu arbeiten, wäre völlige Torheit.

Wie der Philosoph John Dewey in seinem Buch darauf hingewiesen hat Logik: Die Theorie der Anfrage:

In der wissenschaftlichen Untersuchung wird das Kriterium, was man als erledigt oder als Wissen bezeichnet, so festgelegt, dass es als Ressource in weiteren Untersuchungen zur Verfügung steht. nicht so geregelt werden, dass sie nicht Gegenstand einer weiteren Untersuchung sein können.

Diejenigen, die fordern, dass die Wissenschaft "erledigt" wird, bevor wir handeln, suchen deduktive Gewissheit, wo wir induktiv arbeiten. Und es gibt andere Quellen der Verwirrung.

Zum einen sind einfache Aussagen über Ursache und Wirkung selten, da die Natur komplex ist. Zum Beispiel könnte eine Theorie vorhersagen, dass X Y verursacht, aber dass Y durch das Vorhandensein von Z gemildert wird und überhaupt nicht auftritt, wenn Q über einem kritischen Level liegt. Dies auf die einfache Aussage "X verursacht Y" zu reduzieren, ist naiv.

Ein anderer Grund ist, dass, auch wenn einige breite Ideen beigelegt werden, die Details eine Quelle lebhafter Debatten bleiben. Zum Beispiel ist diese Evolution sicherlich durch irgendeine rationale Rechnung erledigt. Aber einige Details, wie natürliche Selektion funktioniert, werden immer noch konkretisiert.

Die Details der natürlichen Selektion mit der Tatsache der Evolution zu verwechseln, ist in hohem Maße analog zu den Unstimmigkeiten über Daten und genaue Temperaturen aus der Modellierung und Erforschung des Klimawandels, wenn es sehr klar ist, dass der Planet im Allgemeinen eine Erwärmung erfährt.

Wenn unsere Theorien erfolgreich Ergebnisse vorhersagen und ein Netz von Theorien auf höherer Ebene bilden, die selbst erfolgreich sind, haben wir ein starkes Argument dafür, unsere Handlungen in ihnen zu begründen.

Das Zeichen der Intelligenz ist, in einer unsicheren Welt voranzukommen und die Wissenschaft des Klimawandels, der menschlichen Gesundheit und der Ökologie unseres Planeten hat uns um Größenordnungen mehr Vertrauen gegeben, als wir mit Gewissheit handeln müssen.

Die deduktive Gewissheit, bevor wir uns zum Handeln verpflichten, macht uns nicht stark, sie lähmt uns.

Über den Autor

Peter Ellerton, Dozent für kritisches Denken, Die Universität von Queensland

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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