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Método científico

Método científico refiere al cuerpo de técnicas para investigar fenómenos, el adquirir nuevo conocimiento, o conocimiento anterior que corrige y que integra. Se basa en la acopio observable, empírico y mensurable evidencia conforme a principios específicos de razonamiento.^[1] Un método científico consiste en la recogida de datos a través observación y experimentación, y la formulación y la prueba de hipótesis.^[2]

Aunque los procedimientos varían a partir del uno campo de la investigación a otra, las características identificables distinguen la investigación científica de otras metodologías del conocimiento. Los investigadores científicos proponen hipótesis como explicaciones de fenómenos, y diseño experimental estudios para probar estas hipótesis. Estos pasos deben ser repetibles para predecir confiable cualquier resultado futuro. Teorías eso abarca dominios más amplios de la investigación puede atar muchas hipótesis juntas en una estructura coherente. Esto alternadamente puede ayudar a formar nuevas hipótesis o a poner grupos de hipótesis en contexto.

Entre otras facetas compartidas por los varios campos de la investigación está la convicción que el proceso debe ser objetivo para reducir a en polarización negativa interpretación de los resultados. Otra expectativa básica es documentar, archivo y parte todos los datos y metodología están tan disponibles para el escrutinio cuidadoso de otros científicos, de tal modo no prohibiendo a otros investigadores la oportunidad de verificar resultados procurando a reprodúzcase ellos. Esta práctica, llamada acceso completo, también permite medidas estadísticas de confiabilidad de estos datos que se establecerán.

Introducción al método científico

Desde entonces Al-Haytham de Ibn (Alhacen, 965-1039), a pionero del método científico, el énfasis ha estado en buscar verdad:

La “verdad se busca para su propio motivo. Y los que se contratan sobre la búsqueda para cualquier cosa para su propio motivo no están interesados en otras cosas. Encontrar la verdad es difícil, y el camino a él es áspero. “^[3]

¿“Cómo la luz viaja a través de cuerpos transparentes? La luz viaja a través de cuerpos transparentes en líneas rectas solamente…. Hemos explicado esto exhaustivo en nuestro Libro de la óptica. Pero déjenos ahora mencionan algo probar esto convincentemente: el hecho de que los recorridos de la luz en líneas rectas están observados claramente en las luces que incorporan en cuartos oscuros a través de los agujeros…. [T] él la luz que entra será claramente observable en el polvo que llena el aire. “^[4]

La conjetura que la “luz viaja a través de cuerpos transparentes en líneas rectas solamente”, fue corroborada por Alhacen solamente después de años del esfuerzo. Su demostración de la conjetura era colocar un palillo recto o un hilo de rosca tenso al lado del rayo de luz,^[5] para probar que la luz viaja en una línea recta.

La metodología científica se ha practicado en una cierta forma por lo menos mil años. Hay dificultades en una declaración formulaic del método, sin embargo. Como Guillermo Whewell (1794-1866) conocido en el suyo Historia de la ciencia inductiva (1837) y adentro Filosofía de la ciencia inductiva (1840), la “invención, sagacity, genio” se requiere en cada paso en método científico. No es bastante para basar método científico encendido experiencia solamente^[6]; los pasos múltiples se necesitan en el método científico, extendiéndose de nuestra experiencia a nuestra imaginación, hacia adelante y hacia atrás.

En el vigésimo siglo, a modelo hypothetico-deductivo para el método científico fue formulado (para una discusión más formal, vea debajo):

1. Utilice su experiencia: Considere el problema e intente tener sentido de él. Busque las explicaciones anteriores. Si esto es un nuevo problema a usted, después movimiento de caminar 2.

2. Forme una conjetura: Cuando no se sabe nada todavía, intento para indicar una explicación, algún otro, o a su cuaderno.

3. Deduzca una predicción de esa explicación: Si usted asume 2 ¿son verdades, qué consecuencias siguen?

4. Prueba : Busque el contrario de cada consecuencia para refutar 2. Es un error lógico a buscar 3 directamente como prueba de 2. Se llama este error afirmación del consiguiente.

Este modelo es la base de revolución científica. Hace mil años, Alhacen demostró la importancia de pasos 1 y 4. Galileo (1638) también demostró la importancia del paso 4 (también llamado Experimento) adentro Dos nuevas ciencias. Una secuencia posible en este modelo sería 1, 2, 3, 4. Si el resultado de 4 asimientos, y 3 no es todavía disproven, usted puede continuar con 3, 4, 1, y así sucesivamente; pero si el resultado de 4 demostraciones 3 a ser falso, usted tendrá ir de nuevo a 2 e intento para inventar a 2 nuevos, deduzca a 3 nuevos, busque 4, y así sucesivamente.

Observe que puede este método nunca absolutamente verifique (pruebe la verdad de) 2. Puede solamente falsifique 2.^[7] (Esto es lo que significó Einstein cuando él dijo “Ninguna cantidad de experimentación puede probarme siempre a la derecha; un solo experimento puede probarme mal."^{[la citación necesitó]})

En el vigésimo siglo, Mancha de Ludwik (1896-1961) y otros encontraron que necesitamos considerar nuestras experiencias más cuidadosamente, porque nuestra experiencia puede ser en polarización negativa, y que necesitamos ser más exactos al describir nuestras experiencias. Estas consideraciones se discuten abajo.

Verdad y creencia

Artículo principal: Verdad

La creencia puede alterar observaciones; ésos con una creencia particular verán a menudo cosas como reforzar su creencia, aunque ellos no.^[8] Needham Ciencia y civilización en China utiliza “la imagen del caballo del vuelo” como ejemplo de la observación: en él, las piernas de un caballo se representan según lo extendido, cuando el cuadro de la parar-acción cerca Eadweard Muybridge demostraciones de otra manera. Observe eso en el momento que ningún enganche está tocando la tierra, las piernas del caballo se recolectan junto y no se extienden.

Pinturas anteriores representan la observación incorrecta del caballo del vuelo. Esto demuestra Mancha de Ludwik advierta que la gente observe lo que ella espera observar, hasta demostrado de otra manera; nuestra creencia afectará nuestras observaciones (y por lo tanto nuestras acciones subsecuentes). El propósito del método científico es probar una hipótesis, una creencia sobre cómo son las cosas, vía las observaciones experimentales repetibles que pueden contradecir la hipótesis para luchar este diagonal del observador.

Elementos del método científico

Hay muchas maneras de contornear el método básico compartido por todos los campos de la investigación científica. Los ejemplos siguientes son clasificaciones típicas de los componentes más importantes del método en el cual hay acuerdo amplio en comunidad científica y entre filósofos de la ciencia. Hay, sin embargo, desacuerdos sobre algunos aspectos.

El sistema siguiente de elementos y de la organización metodológicos de procedimientos tiende para ser más característico de ciencias naturales que ciencias sociales. En las ciencias sociales matemáticas y los métodos estadísticos de verificación y de prueba de las hipótesis puede ser menos riguroso. No obstante el ciclo de la hipótesis, de la verificación y de la formulación de nuevas hipótesis se asemejará al ciclo descrito más abajo.

Cada elemento de un método científico está conforme a revisión de par para los errores posibles. Estas actividades no describen todos que lo hagan los científicos (vea abajo) pero apliqúese sobre todo a las ciencias experimentales (e.g., física, química). Los elementos arriba se enseñan a menudo adentro el sistema educativo.^[22]

El método científico no es una receta: requiere inteligencia, la imaginación, y la creatividad.^[23] Es también un ciclo en curso, convirtiéndose constantemente modelos y métodos más útiles, más exactos y comprensivos. Por ejemplo, cuando Einstein desarrolló las teorías especiales y generales de la relatividad, él de ninguna manera no refutó ni descontó el neutonio Principia. En el contrario, si el astronómico grandes, el vanishingly pequeños, y el extremadamente rápidos se reducen hacia fuera de las teorías de Einstein - todos los fenómenos que el neutonio no habría podido observar - las ecuaciones del neutonio permanecer. Las teorías de Einstein son extensiones y refinamientos de las teorías del neutonio, y las observaciones que aumentan nuestra confianza en ellas también aumentan nuestra confianza en las aproximaciones del neutonio a ellas.

Un esquema linearizado, pragmático de los cuatro puntos arriba se ofrece a veces como pauta para proceder:^[24]

El ciclo iterativo inherente en esta metodología paso a paso va el punto 3 a 6 de nuevo a 3 otra vez.

Mientras que este esquema contornea un método típico de la hipótesis/de prueba,^[25] debe también ser observado que un número de filósofos, de historiadores y de sociólogos de la ciencia (quizás lo más notablemente posible Paul Feyerabend) la demanda que tales descripciones del método científico tienen poca relación a la ciencia de las maneras se practica realmente.

El modelo “operacional” combina los conceptos del fábrica-estilo proceso, definición operacional, y utilidad:

Las claves de la ciencia proyectan, patrocinado por el diario Ciencia, ha seleccionado un número de artículos científicos de ese diario y los ha anotado, ilustrando cómo diversas partes de cada artículo incorporan método científico. Aquí es un ejemplo anotado de este ejemplo científico del método titulado Genes microbianos en Genoma humano: Transferencia lateral ¿o pérdida del gene?.

Ejemplo de la DNA

Cada uno elemento del método científico es ilustrado abajo por un ejemplo del descubrimiento de la estructura de DNA:

• DNA-caracterizaciones: en este caso, aunque la significación del gene había sido establecida, el mecanismo era confuso a cualquier persona, en fecha 1950.
• DNA-hipótesis: El Crick y Watson presumieron que el gene tenía una base física - era helicoidal.
• DNA-predicciones: de trabajo anterior encendido virus del mosaico del tabaco, Watson estaba enterado de la significación de la formulación del Crick del transformar de una hélice.^[26] Así lo prepararon para la significación de la X-forma en la foto 51.
• DNA-experimentos: Watson ve foto 51.

Los ejemplos se continúan adentro “Evaluaciones e iteraciones” con DNA-iteraciones.

Caracterizaciones

El método científico depende de caracterizaciones cada vez más más sofisticadas de los temas de la investigación. ( temas la poder también se llame problemas sin resolver o desconocido). Por ejemplo, Benjamin Franklin caracterizado correctamente St. Fuego de Elmo como eléctrico en naturaleza, solamente ha tomado una serie larga de experimentos y de teoría para establecer esto. Mientras que busca las características pertinentes de los temas, este pensamiento cuidadoso puede también exigir algunas definiciones y observaciones; observaciones a menudo demanda cuidadosa medidas y/o cuenta.

• “No estoy acostumbrado a decir cualquier cosa con certeza después de solamente uno o dos observaciones.”^[27] --Andreas Vesalius (1546)

La colección sistemática, cuidadosa de medidas o las cuentas de cantidades relevantes es a menudo la diferencia crítica entre las pseudo-ciencias, tales como alquimia, y una ciencia, tal como química o biología. Las medidas científicas tomadas se tabulan generalmente, gráficas gráficamente, o traz, y estadísticas las manipulaciones, por ejemplo correlación y regresión, realizado en ellos. Las medidas se pudieron hacer en un ajuste controlado, tal como un laboratorio, o hacer en más o los objetos menos inaccesibles o unmanipulatable tales como estrellas o poblaciones humanas. Las medidas requieren a menudo los instrumentos científicos especializados tales como termómetros, espectroscopios, o voltímetros, y el progreso de un campo científico generalmente se ata íntimo a su invención y desarrollo.

Incertidumbre

Las medidas en trabajo científico también son acompañadas generalmente por estimaciones de su incertidumbre. La incertidumbre es estimada a menudo haciendo medidas repetidas de la cantidad deseada. Las incertidumbres se pueden también calcular por la consideración de las incertidumbres de las cantidades subyacentes individuales se utilizan que. Las cuentas de cosas, tales como el número de la gente en una nación en un rato particular, pueden también tener una incertidumbre debido a las limitaciones del método usado. Las cuentas pueden representar solamente una muestra de cantidades deseadas, con una incertidumbre que dependa del método de muestreo usado y el número de las muestras tomadas.

Definición

Las medidas exigen el uso de definiciones operacionales de cantidades relevantes. Es decir, una cantidad científica es descrita o definida por cómo se mide, en comparación con más vago, inexacto o definición “idealizada”. Por ejemplo, corriente eléctrica, medido en amperios, puede ser definido operacionalmente en términos de masa de la plata depositada en cierto rato en un electrodo en un dispositivo electroquímico que se describa en un cierto detalle. La definición operacional de una cosa confía a menudo en comparaciones con estándares: la definición operacional de la “masa” confía en última instancia en el uso de un artefacto, tal como cierto kilogramo de platino-iridio mantenido un laboratorio en Francia.

La definición científica de un término diferencia a veces substancialmente de su lengua natural uso. Por ejemplo, masa y peso traslápese en significar en discurso común, pero tenga significados distintos adentro mecánicos. Las cantidades científicas son caracterizadas a menudo por su unidades de la medida cuál se puede describir más adelante en términos de unidades físicas convencionales al comunicar el trabajo.

Las nuevas teorías se presentan a veces sobre realizar que ciertos términos no habían sido previamente suficientemente bien definidos. Por ejemplo, Albert Einstein primer papel encendido relatividad comienza definiendo simultaneidad y los medios para determinarse longitud. Estas ideas fueron saltadas encima cerca Isaac Newton con, “No defino tiempo, espacio, lugar y movimiento, como siendo bien sabido a todos.El “papel de Einstein entonces demuestra que (viz, época y independiente absolutas de la longitud del movimiento) eran aproximaciones. Crick de Francis nos advierte que al caracterizar un tema, sin embargo, pueda ser prematuro definir algo cuando sigue enfermo-entendido.^[28] En el estudio del Crick de sentido, él realmente encontró más fácil estudiar conocimiento en sistema visual, más bien que estudiar voluntad libre, por ejemplo. Su ejemplo cautionary era el gene; el gene era mucho más mal entendido antes del descubrimiento pionero de Watson y del Crick de la estructura de la DNA; habría sido ineficaz pasar mucha hora en la definición del gene, antes de ellos.

Ejemplo de caracterizaciones

DNA-caracterizaciones

La historia del descubrimiento de la estructura de DNA es un ejemplo clásico de los elementos del método científico: en 1950 era sabido eso herencia genética tenía una descripción matemática, comenzando con los estudios de Gregor Mendel. Pero el mecanismo del gene era confuso. Investigadores adentro Bragg laboratorio en Universidad de Cambridge hecho Radiografía difracción cuadros de vario moléculas, comenzando con cristales de sal, y procediendo a sustancias más complicadas. Usando las pistas que fueron montadas cuidadosamente sobre el curso de décadas, comenzando con su composición química, fue determinado que debe ser posible caracterizar la estructura física de la DNA, y las imágenes de la radiografía serían el vehículo. ..2. DNA-hipótesis

Precesión del mercurio

El elemento de la caracterización puede requerir el estudio extendido y extenso, incluso siglos. Tomó millares de años de medidas, del Caldeo, Indio, Persa, Griego, Árabe y Europeo astrónomos, registrar el movimiento del planeta Tierra. El neutonio podía condensar estas medidas en consecuencias el suyo leyes del movimiento. Pero perihelio del planeta Mercurio órbita exhibe una precesión que no sea explicada completamente por los leyes de Newton's del movimiento. La diferencia observada para el mercurio precesión entre la teoría neutoniana y la teoría relativista (aproximadamente 43 arco-segundos por siglo), estaba una de las cosas de las cuales ocurrió a Einstein como prueba temprana posible de su teoría Relatividad general.

Desarrollo de la hipótesis

A hipótesis es una explicación sugerida de un fenómeno, o alternativamente una oferta razonada que sugiere una correlación posible entre o entre un sistema de fenómenos.

Las hipótesis tienen normalmente la forma de a modelo matemático. A veces, pero no siempre, pueden también ser formulados como declaraciones existenciales, indicando que un cierto caso particular del fenómeno que es estudiado tiene algunas explicaciones características y causales, de las cuales tenga la forma general declaraciones universales, indicando que cada caso del fenómeno tiene una característica particular.

Los científicos están libres utilizar cualesquiera recursos tienen - su propia creatividad, las ideas de otros campos, inducción, Inferencia Bayesian, y así sucesivamente - imaginar las explicaciones posibles para un fenómeno bajo estudio. Lijadoras Peirce de Charles, pidiendo prestada una página de Aristotle (Analytics anterior, 2.25) descrito las etapas incipientes de investigación, instigado por la “irritación de la duda” para aventurar una conjetura plausible, como razonamiento abductive. La historia de la ciencia se llena de historias de los científicos que demandan un “flash de la inspiración”, o de un hunch, que entonces los motivó para buscar evidencia para apoyar o para refutar su idea. Michael Polanyi hizo tal creatividad la pieza central de su discusión de la metodología.

Cañada de Guillermo observa eso

el éxito de una hipótesis, o su servicio a la ciencia, las mentiras no simplemente en su “verdad percibida”, o la energía de desplazar, incluyen o reducen una idea del precursor, pero quizás más en su capacidad de estimular la investigación que iluminará… suposiciones y áreas calvas de la imprecisión.^[29]

En general los científicos tienden para buscar las teorías que son “elegante“o”hermoso". En contraste con el uso inglés generalmente de estos términos, aquí refieren a una teoría de acuerdo con los hechos sabidos, que es sin embargo relativamente simple y fácil dirigir. Maquinilla de afeitar de Occam servicios en general para hacer estas determinaciones.

DNA-hipótesis

Linus Pauling propuesto que la DNA era una hélice triple. Crick de Francis y James Watson aprendido de la hipótesis de Pauling, entendido de datos existentes que Pauling era mal y realizado que Pauling pronto realizaría su error. La raza era tan encendido calcular hacia fuera la estructura correcta. ¡Salvo que Pauling no realizó en ese entonces que él estaba en una raza! ..3. DNA-predicciones

Predicciones de la hipótesis

Cualquier hipótesis útil permitirá predicciones, cerca razonamiento el incluir razonamiento deductivo. Puede ser que prediga el resultado de un experimento en un ajuste del laboratorio o la observación de un fenómeno en naturaleza. La predicción puede también ser estadística y hablar solamente de probabilidades.

Es esencial que el resultado sea actualmente desconocido. En este caso hace solamente el aumento del eventuation que la probabilidad esa la hipótesis sea verdad. Si el resultado se sabe ya, ha llamado una consecuencia y debe haber sido considerado ya mientras que formular la hipótesis.

Si las predicciones no son accesibles por la observación o la experiencia, la hipótesis no es todavía útil para el método, y debe esperar a otros que pudieron venir luego, y quizás reenciende su línea del razonamiento. Por ejemplo, una nueva tecnología o una teoría pudo hacer los experimentos necesarios factibles.

DNA-predicciones

La hipótesis (por James Watson y Crick de Francis entre otras) que esa DNA tenía una estructura helicoidal implicó la predicción que produciría un x formado patrón de difracción de radiografía. Esto seguida del trabajo de Cochran, Crick y de Vand (y por alimenta independientemente) que había proporcionado una base matemática para la observación empírica que el producto helicoidal x de las estructuras forma.

También en su primer papel, Watson y el Crick predijeron que hélice doble estructure que descubrieron probarían importante en la biología, escribiéndolo “no han escapado nuestro aviso que el específico apareándose que hemos postulado inmediatamente sugiere un mecanismo de copiado posible para el material genético”. ..4. DNA-experimentos

Relatividad general

Teoría de Einstein de Relatividad general hace varias predicciones específicas sobre la estructura observable de espacio-tiempo, por ejemplo una predicción eso luz curvas en a campo gravitacional y que la cantidad de flexión depende de una manera exacta de la fuerza de ese campo gravitacional. Arturo Eddington observaciones hechas durante un 1919 eclipse solar relatividad general más bien que neutoniano apoyada gravitación.

Experimentos

Artículo principal: Experimentos

Una vez que se hagan las predicciones, pueden ser probadas por experimentos. Si los resultados de la prueba contradicen predicciones, entonces las hipótesis se llaman en la pregunta y las explicaciones pueden ser buscadas. Los experimentos se conducen a veces incorrectamente y son culpables. Si los resultados confirman las predicciones, después las hipótesis se consideran probablemente estar correctas pero pudieron todavía ser mal y están conforme a prueba adicional. control experimental es una técnica para ocuparse de error de observación. Esta técnica utiliza el contraste entre las muestras múltiples (o las observaciones) bajo condiciones que diferencian, para considerar qué varía o qué sigue siendo igual. Variamos las condiciones para cada medida, para ayudar a aislar qué ha cambiado. Canon del molino la poder entonces nos ayuda a calcular hacia fuera cuáles es el factor importante. Análisis factorial es una técnica para descubrir el factor importante en un efecto.

Dependiendo de las predicciones, los experimentos pueden tener diversas formas. Podía ser un experimento clásico en un ajuste del laboratorio, a double-blind estudio o un arqueológico excavación. Uniforme tomando un plano de Nueva York a París es un experimento que prueba aerodinámico hipótesis usadas para construir el plano.

Los científicos asumen una actitud de la franqueza y de la responsabilidad de parte de ésas que conducen un experimento. El mantenimiento de registros detallado es esencial, ayudar en la grabación y la divulgación sobre los resultados experimentales, y el abastecimiento de la evidencia de la eficacia y de la integridad del procedimiento. También asistirán a reproducir los resultados experimentales. Los rastros de esta tradición se pueden considerar en el trabajo de Hipparchus (190-120 BCE), al determinar un valor para la precesión de la tierra, mientras que experimentos controlados puede ser visto en los trabajos de Científicos musulmanes por ejemplo Geber (CE 721-815), al-Battani (853-929) y Alhacen (965-1039).

DNA-experimentos

Watson y el Crick demostraron una oferta inicial (e incorrecta) para la estructura de la DNA a un equipo de reyes College - Rosalind Franklin, Maurice Wilkins, y Ansarón de Raymond. Franklin manchó inmediatamente los defectos que se refirieron al contenido en agua. Sierra un Franklin más último de Watson detallado Imágenes de la difracción de radiografía cuál demostró X-forma y confirmado que la estructura era helicoidal^[30]. Esta construcción de maquetas reencendida de Watson y del Crick y conducido a la estructura correcta. ..1. DNA-caracterizaciones

Evaluación e iteración

Prueba y mejora

El proceso científico es iterativo. En cualquier etapa es posible que una cierta consideración conducirá a científico a repetir una parte anterior del proceso. La falta de desarrollar una hipótesis interesante puede conducir a un científico a redefinir el tema que están considerando. La falta de una hipótesis de producir predicciones interesantes y testable puede conducir a la reconsideración de la hipótesis o de la definición del tema. La falta del experimento de producir resultados interesantes puede conducir al científico a reconsiderar el método experimental, la hipótesis o la definición del tema.

Otros científicos pueden comenzar su propia investigación e incorporar el proceso en cualquier etapa. Puede ser que adopten la caracterización y formulen su propia hipótesis, o puede ser que adopten la hipótesis y deduzcan sus propias predicciones. El experimento no es hecho a menudo por la persona que hizo la predicción y la caracterización se basa en los experimentos hechos por algún otro. Los resultados publicados de experimentos pueden también servir como hipótesis que predice su propia reproductibilidad.

DNA-iteraciones

Después de la experimentación infructuosa considerable, siendo desalentado por su superior de la continuación, y comienzo falso numeroso, Watson y Crick podían deducir la estructura esencial de DNA por el concreto el modelar de las formas físicas de nucleotides cuáles lo abarcan. Fueron dirigidos por las longitudes en enlace que habían sido deducidas cerca Linus Pauling y cerca Rosalind Franklin Imágenes de la difracción de radiografía. ..Ejemplo de la DNA

Confirmación

La ciencia es una empresa social, y el trabajo científico tiende para ser aceptado por la comunidad cuando se ha confirmado. Crucial, los resultados experimentales y teóricos se deben reproducir por otros dentro de la comunidad de la ciencia. Los investigadores han dado sus vidas para esta visión; Georg Wilhelm Richmann fue matado cerca relámpago de la bola (1753) al procurar replegar el experimento 1752 del cometa-vuelo de Benjamin Franklin.^[31]

Para proteger contra mala ciencia y datos fraudulentos, la investigación del gobierno que concede las agencias como el NSF y los diarios de la ciencia como la naturaleza y la ciencia tiene una política que los investigadores deben archivar sus datos y métodos así que otros investigadores pueden tenerle acceso, prueban los datos y los métodos y los construyen en la investigación que ha ido antes. El archivar de datos científico puede ser hecho en un número de archivos del nacional en los E.E.U.U. o en Centro de datos del mundo.

Modelos de la investigación científica

Artículo principal: Modelos de la investigación científica

Modelo clásico

El modelo clásico de la investigación científica deriva de Aristotle^[32], que distinguió las formas de razonamiento aproximado y exacto, precise el esquema triple de abductive, deductivo, y inductivo la inferencia, y también tratado el compuesto forma por ejemplo razonar cerca analogía.

Modelo pragmático

Artículo principal: Teoría pragmática de la verdad

Charles Peirce (1839-1914) investigaciones científicas consideradas a ser una especie del género investigación, que él definió como cualquier medio de fijar creencia, es decir, cualquieres medios de llegar una opinión colocada sobre una cuestión en la pregunta. Él observó que la investigación en general comienza con un estado de la incertidumbre y se mueve hacia un estado de la certeza, suficiente por lo menos terminar la investigación de momento.

Peirce sostuvo que, en materias prácticas, retárdese y tropezando ratiocination no está generalmente ser instinto y tradición excesivos automáticamente preferidos, y sostuvo que el método científico es más adecuado a la investigación teórica. Qué recomienda el método específicamente científico de investigación sobretodo otras es el hecho de que está diseñado deliberadamente para llegar, eventual, la creencia en última instancia más segura, sobre la cual las acciones más acertadas pueden ser basadas eventual.^[33] En 1877^[34], él contorneó cuatro métodos para la fijación de la creencia, el establecimiento de la duda, calificado por su éxito en la realización de un establecimiento sano de la creencia.
1. El método de tenacidad -- el persistir en el que uno está inclinado pensar.
2. El método de autoridad -- conformidad a una fuente de la creencia confeccionada.
3. El método de congruity o el a priori o el dilettante o “cuál es conforme razonar” -- el conducir a la argumentación que consigue finalmente en ninguna parte.
4. El método científico.

Peirce caracterizó método científico en términos de aplicaciones de la inferencia, y prestó la atención especial a la generación de explicaciones. Como cuestión de presuposiciones del razonamiento, él definió verdad como la correspondencia de una muestra (particularmente, un asunto) a su objeto y, pragmatically, no como cualquier consenso real de cualquier comunidad finita (es decir, tales que investigar sería ir piden a expertos las respuestas), sino que por el contrario como eso la opinión final ideal cuál todas las inteligencias científicas razonables alcanzarían, más pronto o más adelante pero aún inevitable, si empujaron la investigación suficientemente lejos^[35]. En tándem él definió el verdadero como objeto de una muestra verdadera (sea ese objeto una posibilidad o una calidad, o una actualidad o un hecho del bruto, o una necesidad o una norma o una ley), que es cuáles es independientemente de la opinión de cualquier comunidad finita y, pragmatically, tiene dependencia solamente de la opinión final ideal. Eso es una opinión tan lejana o cercana como la verdad sí mismo a usted o yo o cualquier comunidad finita de mentes. Así su teoría de las ebulliciones de la investigación abajo “hace la ciencia.” Él caracterizó el método científico como sigue^[36]:

1. Abducción (o retroduction). Generación de la hipótesis explicativa. De la abducción, Peirce distingue la inducción como deduciendo, en base de pruebas, la proporción de verdad en la hipótesis. Cada investigación, si en las ideas, hechos brutos, o las normas y los leyes, se presenta como resultado de observaciones que sorprenden en el reino o los reinos dados, y del pondering del fenómeno en todos sus aspectos en la tentativa de resolver la maravilla. Todo el contenido explicativo de teorías se alcanza por la abducción, el más inseguro entre modos de la inferencia. La inducción como proceso es lejana se retarda también para ese trabajo, así que la economía de la abducción de las demandas de la investigación, que modicum del éxito depende de su que es adaptado de alguna manera a la naturaleza, por disposiciones aprendidas y, algunas de ellas, probable innato. La abducción tiene justificación general inductivo en que trabaja a menudo bastante y que nada trabaja, por lo menos no rápidamente bastante cuando la ciencia es ya correctamente algo lenta, el trabajo indefinidamente de muchas generaciones. Peirce llama su pragmatismo “la lógica de la abducción”^[37]. El suyo Máxima pragmática es: “Considere qué efectos que pudieron concebible tener cojinetes prácticos usted concibe los objetos de su concepto para tener. Entonces, su concepto de esos efectos es el conjunto de su concepto del objeto "^[35]. Su pragmatismo es un método de clasificar hacia fuera confusions conceptuales comparando el significado de cualquier concepto con las consecuencias prácticas concebibles de lo que es cuál retrata el concepto. Es un método de reflexión mental del experimentational que llega los conceptos en términos de circunstancias confirmativas y disconfirmatory concebibles -- un método hospitalario a la generación de hipótesis explicativas, y conducente al empleo y a la mejora de la verificación para probar la verdad del conocimiento supuesto. La dependencia de la abducción dada de los procesos mentales no no necesariamente conscientes y deliberados sino, en todo caso, adaptados a la naturaleza, y a la abducción dada que es conducida por la necesidad de economizar el proceso de la investigación, sus hipótesis explicativas debe ser óptimo simple en el sentido de “natural” (para qué Peirce cita a Galileo y qué Peirce distingue de “lógicamente simple”). La inseguridad de la abducción dada, debe tener consecuencias con el cojinete práctico concebible que conduce por lo menos a las pruebas mentales, y, en la ciencia, prestándose a la prueba científica.

2. Deducción. Análisis de la hipótesis y deducción de sus consecuencias para probar la hipótesis. Dos etapas:

i. Explicación. Análisis lógico de la hipótesis para hacerla tan distinta como sea posible.

ii. Demostración (o argumentación deductiva). Deducción de la consecuencia de la hipótesis. Corollarial o, si está necesitado, Theorematic.

3. Inducción. La validez duradera de la regla de la inducción es deducible del principio (presuppositional a razonar en general^[35]) que el verdadero es solamente el objeto de la opinión final a la cual la investigación adecuada conduciría^[38] Es decir si hubiera algo a el cual un proceso inductivo que implicaba pruebas u observaciones en curso nunca conduzca, entonces esa cosa no sería verdadero. Tres etapas:

i. Clasificación. Clasificar objetos de la experiencia bajo ideas generales.

ii. Libertad condicional (o argumentación inductiva directa): Crudo (la enumeración de casos) o gradual (nueva estimación de la proporción de verdad en la hipótesis después de cada prueba). La inducción gradual es cualitativa o cuantitativa; si es cuantitativo, entonces dependiente en medidas, o en estadística, o en countings.

iii. Inducción de Sentential. “… que, por reasonings inductivos, valora las diversas libertades condicionales solo, entonces sus combinaciones, entonces hacen la autovaloración de estas mismas valoraciones ellos mismos, y pasan el juicio final en el resultado entero”^[36].

Acercamientos de cómputo

Muchos subspecialties de la lógica aplicada y informática, para nombrar algunos, inteligencia artificial, el aprender de máquina, teoría que aprende de cómputo, estadística deductiva, y representación del conocimiento, se tratan a los armazones de cómputo, lógicos, y estadísticos el precisar para los varios tipos de inferencia implicados en la investigación científica, particularmente, formación de la hipótesis, deducción lógica, y prueba empírica. Algo de drenaje de estos usos encendido medidas de complejidad de teoría de información algorítmica para dirigir la fabricación de predicciones de anteriormente distribuciones de experiencia, por ejemplo, vea la medida de la complejidad llamada velocidad anteriormente de cuál puede ser derivada una estrategia computable para el razonamiento inductivo óptimo.

Filosofía y sociología de la ciencia

Artículo principal: Filosofía de la ciencia

Información adicional: Sociología de la ciencia

Mientras que filosofía de la ciencia ha limitado impacto directo en práctica científica cotidiana, desempeña un papel vital en justificar y defender el acercamiento científico. La filosofía de la ciencia mira la lógica de apoyo del método científico, qué se separa ciencia de la no-ciencia, y éticas eso es implícito en ciencia.

Nos encontramos en un mundo que no sea directamente comprensible. Encontramos que discrepamos a veces con otros en cuanto a hechos de las cosas que vemos en el mundo alrededor nosotros, y de nosotros encuentre que hay las cosas en el mundo que son en desacuerdo con nuestra actual comprensión. El método científico procura proporcionar una manera de la cual poder alcanzar el acuerdo y entender. Un método científico “perfecto” pudo trabajar de una manera tal que racional el uso del método daría lugar siempre al acuerdo y a entender; un método perfecto estaría discutible algorítmico, y no salir tan de cualquier sitio para que agentes racionales discrepen. Como con todos filosófico los asuntos, la búsqueda han sido ni directos ni simples. Positivist lógico, empiricist, falsificationist, y otras teorías han demandado dar una cuenta definitiva de la lógica de la ciencia, pero se ha criticado cada uno alternadamente.

Thomas Samuel Kuhn examinó la historia de la ciencia en el suyo La estructura de revoluciones científicas, y encontrado que el método real usado por los científicos diferenció dramáticamente del método entonces-espoused.

Imre Lakatos y Thomas Kuhn han hecho el trabajo extenso sobre el carácter cargado de la “teoría” de la observación. Kuhn (1961) dijo que el científico tiene generalmente una teoría en mente antes de diseñar y de emprender experimentos para hacer observaciones empíricas, y que la “ruta de la teoría a la medida se puede casi nunca viajar al revés”. El implica que la manera de la cual se prueba la teoría es dictada por la naturaleza de la teoría sí mismo, que condujo a Kuhn (1961, P. 166) para discutir eso “una vez que haya sido adoptado por una profesión… no se reconoce ninguna teoría para ser testable por ningunas pruebas cuantitativas que no ha pasado ya ".

Paul Feyerabend examinó semejantemente la historia de la ciencia, y fue conducido para negar que la ciencia es genuino un proceso metodológico. En su libro Contra método él discute que sea el progreso científico no el resultado de aplicar cualquier método particular. Esencialmente, él dice que “va cualquier cosa”, por quien él significó que para cualquier metodología o norma específica de la ciencia, ciencia acertada se ha hecho en la violación de ella. Las críticas tales como la suya condujeron a programa fuerte, un acercamiento radical a sociología de la ciencia.

En su libro 1958, Conocimiento personal, químico y filósofo Michael Polanyi (1891-1976) criticó la opinión común que el método científico es puramente objetivo y genera conocimiento objetivo. Polanyi echó esta visión como malentendido del método científico y de la naturaleza de la investigación científica, generalmente. Él discutió que los científicos hagan y debe seguir pasiones personales en hechos de valoración y en la determinación de qué preguntas científicas a investigar. Él concluyó que una estructura de la libertad es esencial para el adelanto de la ciencia que la libertad para perseguir la ciencia para su propio motivo es un requisito previo para la producción del conocimiento con la revisión de par y el método científico.

postmodernist las críticas de la ciencia ellos mismos han sido el tema de la controversia intensa y diálogo calentado. Este discusión en curso, conocido como guerras de la ciencia, es el resultado de los valores y de las asunciones que están en conflicto llevados a cabo por postmodernist y realista campos. Mientras que postmodernists afirme que el conocimiento científico es simplemente otro discurso y no representante de cualquier forma de verdad fundamental, realistas en la comunidad científica mantenga que el conocimiento científico revela verdades verdaderas y fundamentales sobre realidad. Muchos libros han sido escritos por los científicos que adquieren este problema y desafían las aserciones del postmodernists mientras que ciencia que defiende como método legítimo de derivar verdad.^{[39][40][41][42][43]}

Comunicación, comunidad, cultura

El método científico no es empleado con frecuencia por una sola persona, sino por varios personas cooperating directamente o indirectamente. Tal cooperación se puede mirar como uno de los elementos que definen de a comunidad científica. Las varias técnicas se han desarrollado para asegurar la integridad del método científico dentro de tal ambiente.

Evaluación de la revisión de par

Los diarios científicos utilizan un proceso de revisión de par, en los cuales los manuscritos de los científicos son sometidos por los redactores de los científicos científicos del compañero de los diarios (generalmente uno a tres) (generalmente anónimo) al corriente del campo para la evaluación. Los árbitros pueden o no pueden recomendar la publicación, la publicación con modificaciones sugeridas, o, a veces, la publicación en otro diario. Esto sirve para mantener la literatura científica libre de trabajo poco científico o del chiflado, ayuda a reducir en claros errores, y mejora generalmente de otra manera la calidad de la literatura científica. El trabajo anunciado en la prensa popular antes de pasar con este proceso se frunce el ceño generalmente sobre. La revisión de par inhibe a veces la circulación del trabajo poco ortodoxo, especialmente si mina el establecimiento en el campo particular, y en otras veces puede ser demasiado permisivo. Otras desventajas incluyen cronyism y favoritism. El proceso de la revisión de par no es siempre acertado, sino ha sido adoptado muy extensamente por la comunidad científica.

Documentación y réplica

Los experimentadores pueden hacer a veces errores sistemáticos durante sus experimentos, unconsciously viran del método científico (Ciencia patológica) por varias razones, o, en casos raros, falsifique deliberadamente sus resultados. Por lo tanto, es una práctica común para que otros científicos procuren repetir los experimentos para duplicar los resultados, así más lejos validando la hipótesis.

El archivar

Consecuentemente, se espera que los investigadores practiquen el archivar de datos científico de acuerdo con las políticas de las agencias de financiamiento del gobierno y de los diarios científicos. Los expedientes detallados de sus procedimientos experimentales, informaciones en bruto, análisis estadísticos y código de fuente se preservan para proporcionar la evidencia de la eficacia y de la integridad del procedimiento y asistir adentro reproducción. Estos expedientes procesales pueden también asistir al concepto de nuevos experimentos probar la hipótesis, y pueden probar útil a los ingenieros que pudieron examinar los usos prácticos potenciales de un descubrimiento.

Dearchiving

Cuando la información adicional es necesaria antes de que un estudio pueda ser reproducido, se espera que el autor del estudio lo proporcione puntualmente - aunque una carga pequeña puede aplicarse. Si el autor rechaza a datos de la parte, las súplicas se pueden hacer a los redactores de diario que publicaron el estudio o a la institución que financió la investigación.

Limitaciones

Observe que no es posible que un científico registre todo eso ocurrió en un experimento. Él debe seleccionar los hechos que él cree para ser relevante al experimento y para divulgarlos. Esto puede conducir, inevitable, a los problemas más adelante si se pregunta una cierta característica supuesto inaplicable. Por ejemplo, Heinrich Hertz no divulgó el tamaño del cuarto usado para probar las ecuaciones del maxwell, que resultaron más adelante explicar una desviación pequeña en los resultados. El problema es que las partes de la teoría sí mismo necesitan ser asumidas para seleccionar y divulgar las condiciones experimentales. Las observaciones por lo tanto se describen a veces como siendo “teoría-cargadas”.

Dimensiones de la práctica

Información adicional: Retórico de la ciencia

Los apremios primarios en ciencia occidental contemporánea son:

• Publicación, es decir. Revisión de par
• Recursos (sobre todo financiamiento)

No ha sido siempre como esto: en los viejos días del “científico del caballeroel “financiamiento (y en un grado inferior la publicación) estaban apremios lejos más débiles.

Ambos apremios traen indirectamente en un método científico - trabaje que viole demasiado obviamente los apremios sea difícil de publicar y difícil de conseguir financiado. Los diarios no requieren sometieron los papeles para conformarse con cualquier cosa más específico que la “buena práctica científica” y ésta es hecha cumplir sobre todo por la revisión de par. La originalidad, la importancia y el interés son más importantes - vea por ejemplo pautas del autor para Naturaleza.

Críticas (véase Teoría crítica) de estos alojamientos sea que son tan nebulosos en la definición (e.g. la “buena práctica científica”) y se abre en ideológico, o aún político, la manipulación aparte de una práctica rigurosa de un método científico, que sirven para censurar más bien que promueven a menudo descubrimiento científico.^{[la citación necesitó]} La censura evidente con la denegación para publicar las ideas impopulares con los científicos de corriente (impopulares debido a razones ideológicas y/o porque se parecen contradecir teorías científicas desde hace mucho tiempo) ha agriado la opinión popular de científicos como siendo neutral o de buscadores de la verdad y denigrated a menudo la opinión popular de la ciencia en su totalidad.

Historia

Artículo principal: Historia del método científico

Vea también: Timeline de la historia del método científico

El desarrollo del método científico es inseparable de historia de la ciencia sí mismo. Egipcio antiguo documentos, tales como temprano papiros, describa los métodos de diagnosis médica. En Griego antiguo cultura, el método de empiricism fue descrito. El primer experimental el método científico fue desarrollado cerca Científicos musulmanes, de que introdujo el uso experimentación y cuantificación distinguir entre las teorías científicas competentes fijó dentro de una orientación generalmente empírica, con la cual emergió Alhacen óptico experimentos en el suyo Libro de la óptica (1021).^[44][45] El método científico moderno se cristalizó no más adelante que en los 17mos y décimo octavos siglos. En su trabajo Novum Organum (1620) - una referencia a Aristotle Método — Francis Bacon contorneó un nuevo sistema de la lógica para mejorar sobre el viejo filosófico proceso de syllogism. Entonces, en 1637, René Descartes estableció el marco para los principios de guía de un método científico en su tratado, Discurso en método. Las escrituras de Alhacen, tocino y de Descartes se consideran críticas en el desarrollo histórico del método científico moderno.

En el siglo de fines del siglo diecinueve, Lijadoras Peirce de Charles propuso un esquema que resultaría tener influencia considerable en el desarrollo del método científico actual generalmente. Peirce aceleró el progreso en varios frentes. En primer lugar, hablando en un contexto más amplio en “cómo hacer nuestras ideas claras” (1878) [3], Peirce contorneó un método objetivo comprobable para probar la verdad del conocimiento supuesto en una manera que va más allá de alternativas foundational meros, enfocándose sobre ambos deducción y inducción. Él puso así la inducción y la deducción en un complementario más bien que el contexto competitivo (el último de cuál había sido la tendencia primaria por lo menos desde entonces David Hume, que escribió en mediados de--tarde al décimo octavo siglo). En segundo lugar, y más la importancia directa para el método moderno, Peirce puso adelante el esquema básico para la hipótesis/probar eso continúa prevaleciendo hoy. Extrayendo la teoría de la investigación de sus materias primas en lógica clásica, él la refinó paralelamente al desarrollo temprano de la lógica simbólica para tratar los problemas entonces-actuales en el razonamiento científico. Peirce examinó y articuló los tres modos fundamentales del razonamiento que, según lo discutido arriba en este artículo, desempeñan un papel en la investigación hoy, los procesos que se conocen actualmente como abductive, deductivo, y inductivo inferencia. En tercer lugar, él desempeñó un papel importante en el progreso de la lógica simbólica sí mismo - ésta era de hecho su especialidad primaria.

Karl Popper negó la existencia de la evidencia^[46] y del método científico.^[47] Popper sostiene que hay solamente un método universal, el método negativo de ensayo y error. Cubre no sólo todos los productos de la mente humana, incluyendo la ciencia, matemáticas, filosofía, arte y así sucesivamente, pero también la evolución de vida.^[48]

Relación con matemáticas

La ciencia es el proceso de la acopio, de comparar, y de modelos propuestos de evaluación contra observables. Un modelo puede ser un fórmula de la simulación, matemático o químico, o fijado de pasos propuestos. La ciencia es como matemáticas en que los investigadores en ambas disciplinas pueden distinguir claramente cuál es sabido de cuál es desconocido en cada etapa del descubrimiento. Los modelos, en ciencia y matemáticas, necesitan ser internamente constantes y también ought estar falsifiable (capaz de disproof). En matemáticas, una declaración no necesita todavía ser probada; en tal etapa, esa declaración sería llamada a conjetura. Pero cuando una declaración ha logrado la prueba matemática, aumentos de esa declaración una clase de inmotalidad que es altamente estimada por los matemáticos, y para cuál dedican algunos matemáticos sus vidas^[49].

El trabajo matemático y el trabajo científico pueden inspirarse^[50]. Por ejemplo, el concepto de tiempo se presentó adentro ciencia, y el timelessness era un sello de un asunto matemático. Pero hoy, Conjetura de Poincaré está en curso de ser probado, usando tiempo como concepto matemático, en el cual los objetos pueden fluir (véase Flujo de Ricci).

George Pólya trabajo encendido el solucionar de problema^[51], la construcción de matemático pruebas, y heurístico^[52][53] demuestre que diferencian el método matemático y el método científico detalladamente, mientras que se asemeja en el uso de pasos iterativos o recurrentes.

	Método matemático	Método científico
1	Comprensión	Caracterización por experiencia y la observación
2	Análisis	Hipótesis: una explicación propuesta
3	Síntesis	Deducción: predicción de la hipótesis
4	Revisión/Extienda	Prueba y experimento

En la opinión de Pólya, comprensión implica el exponer de definiciones en forma modificada desconocedoras en sus propias palabras, el recurrir a las figuras geométricas, y el preguntar de lo que sabemos y no sabemos ya; análisis, de que Pólya toma Mechón^[54], implica la construcción libre y heurística de discusiones plausibles, trabajando al revés de la meta, e ideando un plan para construir la prueba; síntesis es el terminante Euclidiano exposición de detalles paso a paso^[55] de la prueba; revisión implica el reconsiderar y el reexaminar del resultado y de la trayectoria llevados ella.

Vea también

Método de Baconian Método empírico

Método histórico Método filosófico

Investigación cuantitativa Método de estudiante

Sinopsis de asuntos relacionados

Confirmability Contingencia Falsifiability Hipótesis Prueba de la hipótesis

Investigación Reproductibilidad Investigación Estadística Inferencia fuerte

Tautología Testability Teoría Verificación y validación

Lógica, matemáticas, metodología

Inferencia Razonamiento de Abductive Razonamiento deductivo Razonamiento inductivo

Teoría de información Lógica Matemáticas Metodología

Problemas y ediciones

Maquinilla de afeitar de Ockham Pobreza del estímulo Problema de la clase de la referencia Underdetermination Inducción Hipótesis escépticas

Ciencia holística Pseudoscience Ciencia de la chatarra Mala conducta científica

Historia, filosofía, sociología

Problema de la demarcación Cudos Epistemology Verdad de Epistemic

Historia de la ciencia Historia del método científico Filosofía de la ciencia Estudios de la ciencia

Investigación social Sociología del conocimiento científico Timeline del método científico

Notas y referencias

Lectura adicional

Acoplamientos externos

• Una introducción a la ciencia: Pensamiento científico y un método científico por Steven D. Schafersman.
• Introducción a un método científico
• Teoría-ladenness por Paul Newall en la biblioteca galilea
• Conferencia en método científico de Greg Anderson
• Usando el método científico para diseñar proyectos justos de la ciencia
• MÉTODOS CIENTÍFICOS un libro en línea de Richard D. Jarrard