El método científico

El método científico

La investigación científica tiene la intención de ser tan objetivo como sea posible a fin de minimizar el sesgo . Otra expectativa básica es la documentación, archivo y uso compartido de todos los datos recogidos o producidos y de las metodologías utilizadas para que puedan estar disponibles para el estudio detenido y los intentos de otros científicos para reproducir y comprobar ellos. Esta práctica, conocida como la revelación completa , también significa que las medidas estadísticas de su fiabilidad se pueden hacer.

La principal característica que distingue el método científico de otros métodos de adquisición de conocimiento es que los científicos tratan de dejar que la realidad hable por sí misma, el apoyo a una teoría cuando se confirman las predicciones de una teoría y desafiando una teoría cuando sus predicciones resultan falsas . Aunque los procedimientos varían de un campo de investigación a otro, las características identificables distinguen la investigación científica de otros métodos de obtención de conocimiento. Los investigadores científicos proponen hipótesis como explicaciones de los fenómenos y el diseño experimental estudios de comprobación de estas hipótesis a través de las predicciones que se pueden derivar de ellos.Estos pasos deben ser repetibles para protegerse de error o confusión en cualquier experimentador particular. Teorías que abarcan amplios dominios de la investigación se pueden unir muchas hipótesis derivadas de forma independiente en una estructura coherente y de apoyo. Las teorías, a su vez, pueden ayudar a formar nuevas hipótesis o colocar grupos de hipótesis en un contexto.

El método científico es un conjunto de técnicas para la investigación de los fenómenos , la adquisición de nuevos conocimientos , o corregir e integrar conocimientos previos. [ 1 ] Para denominar científico, un método de investigación debe basarse en la empírica y medible pruebas con sujeción a los principios específicos de razonamiento. [ 2 ] El Diccionario Inglés de Oxford define el método científico como "un método o procedimiento que ha caracterizado a las ciencias naturales desde el siglo 17, que consiste en la observación sistemática, la medición y el experimento, y la formulación, verificación, y la modificación de las hipótesis ". [ 3 ]

Una pintura del siglo 18 de la experimentación temprana en el campo de la química .

Visión de conjunto

El ejemplo de ADN a continuación es un resumen de este método

El método científico es el proceso por el cual la ciencia se lleva a cabo. [ 9 ] Debido a que la ciencia se basa en conocimientos previos, se mejora constantemente nuestra comprensión del mundo. [ 10 ] El método científico también mejora en sí de la misma manera, [ 11 ] [ 12 ] lo que significa que se vuelve gradualmente más eficaz en la generación de nuevo conocimiento. [ 13 ] [ 14 ] Por ejemplo, el concepto de falsificación (primera propuesta en 1934) reduce el sesgo de confirmaciónmediante la formalización de un intento de refutar las hipótesis en lugar de probarlas. [ 15 ]El proceso general implica hacer conjeturas ( hipótesis ), derivando las predicciones de ellos como consecuencias lógicas, y luego llevar a cabo experimentos sobre la base de esas predicciones para determinar si el original conjetura era correcta. [ 16 ] Hay dificultades en una declaración de fórmulas de método, sin embargo . Aunque el método científico se presenta a menudo como una secuencia fija de pasos, que son mejor considerados como principios generales. [ 17 ] No todos los pasos se llevan a cabo en cada investigación científica (o en el mismo grado), y no siempre están en el mismo orden . Como señaló William Whewell(1794-1866) ", invención, sagacidad, [y] genio" [ 18 ] se requiere a cada paso:

Formulación de una pregunta: La pregunta puede referirse a la explicación de una determinada observación , como en "¿Por qué el cielo es azul?", pero también puede ser abierto, como en "¿Cómo puedo diseñar un medicamento para curar esta enfermedad en particular ? " Esta etapa también implica buscar y evaluar la evidencia de los experimentos anteriores, las observaciones científicas personales o afirmaciones, y / o el trabajo de otros científicos. Si la respuesta es ya conocida, una pregunta diferente que se basa en la evidencia anterior se puede plantear. Al aplicar el método científico a la investigación científica, la determinación de una buena pregunta puede ser muy difícil y afecta el resultado final de la investigación. [ 19 ]

Hipótesis : Una hipótesis es una conjetura , basada en el conocimiento obtenido al formular la pregunta, que puede explicar el comportamiento observado de una parte de nuestro universo. La hipótesis podría ser muy específico, por ejemplo, de Einstein principio de equivalencia o Francis Crick 's "ADN fabrica ARN hace que la proteína", [ 20 ] o podría ser amplio, por ejemplo, las especies desconocidas de la vida de espera en las profundidades inexploradas de los océanos. Una hipótesis estadística es una conjetura acerca de alguna población . Por ejemplo, la población puede ser personas con una enfermedad en particular. La conjetura podría ser que un nuevo medicamento curará la enfermedad en algunas de esas personas. Términos comúnmente asociados con la hipótesis estadísticas son hipótesis nula y la hipótesis alternativa . Una hipótesis nula es la conjetura de que la hipótesis estadística es falsa, por ejemplo, que el nuevo medicamento no hace nada y que todos los curas son debidos a los efectos del azar. Los investigadores normalmente quieren demostrar que la hipótesis nula es falsa. La hipótesis alternativa es el resultado deseado, por ejemplo, que la droga lo hace mejor que el azar. Un último punto: una hipótesis científica debe ser falsable , lo que significa que uno puede identificar un posible resultado de un experimento que está en conflicto con las predicciones deducidas de la hipótesis; de lo contrario, no puede ser probado de manera significativa.

Predicción: Este paso consiste en determinar las consecuencias lógicas de la hipótesis. Uno o más predicciones son entonces seleccionados para la prueba adicional. Cuanto más improbable que una predicción sería correcto simplemente por coincidencia, entonces el más convincente sería si la predicción se cumplió; evidencia es también más fuerte si la respuesta a la predicción no se conoce, debido a los efectos de la retrospectiva sesgo (véase tambiénpostdiction ). Idealmente, la predicción debe también distinguir la hipótesis de posibles alternativas; Si dos hipótesis hacen la misma predicción, la observación de la predicción sea correcta no es evidencia, ya sea para uno sobre el otro. (Estas declaraciones acerca de la fuerza relativa de las pruebas se pueden derivar matemáticamente utilizando el Teorema de Bayes .)

Pruebas : Esta es una investigación de si el mundo real se comporta según lo predicho por la hipótesis. Científicos (y otras personas) probar hipótesis mediante la realización de experimentos . El propósito de un experimento es determinar si las observaciones del mundo real están de acuerdo con o conflicto con las predicciones derivadas de una hipótesis. Si están de acuerdo, la confianza en la hipótesis de aumentos; de lo contrario, disminuye. Acuerdo no asegura que la hipótesis es verdadera; futuros experimentos pueden revelar problemas. Karl Popper aconseja a los científicos a intentar falsificar hipótesis, es decir, para buscar y probar los experimentos que parecen más dudosa. Un gran número de confirmaciones de éxito no son convincentes si se derivan de experimentos que eviten el riesgo. [ 21 ] Los experimentos deben ser diseñados para minimizar los posibles errores, especialmente mediante el uso de apropiados controles científicos . Por ejemplo, las pruebas de los tratamientos médicos se suelen ejecutar como pruebas de doble ciego . El personal de prueba, que podrían sin querer revelar a los sujetos de prueba que las muestras son los fármacos de ensayo deseados y que son placebos , se mantienen ignorantes de que son los que. Estos consejos pueden sesgar las respuestas de los sujetos de prueba. Por otra parte, el fracaso de un experimento no significa necesariamente que la hipótesis es falsa. Los experimentos siempre dependen de una serie de hipótesis, por ejemplo, que el equipo de prueba está funcionando correctamente, y un fracaso puede ser un fallo de una de las hipótesis auxiliares. (Vea la tesis de Duhem-Quine .) Los experimentos pueden llevarse a cabo en un laboratorio de la universidad, en una mesa de la cocina, en el CERN Large Hadron Collider , en el fondo de un océano en Marte (usando uno de los que trabajan rovers ), y así sucesivamente . Los astrónomos hacen experimentos, la búsqueda de planetas alrededor de estrellas distantes. Por último, la mayoría de los experimentos individuales abordan temas muy específicos por razones de practicidad. Como resultado, la evidencia acerca de temas más amplios se acumula generalmente gradualmente.

Análisis: Se trata de determinar cuáles son los resultados de la prueba y decidir sobre las próximas acciones a tomar. Las predicciones de la hipótesis se comparan con los de la hipótesis nula, para determinar que es más capaz de explicar los datos. En los casos en que un experimento se repite muchas veces, un análisis estadístico como una prueba de chi-cuadrado puede ser requerida. Si la evidencia ha falsificado la hipótesis, se requiere una nueva hipótesis; si el experimento apoya la hipótesis, pero la evidencia no es lo suficientemente fuerte como para alta confianza, otras predicciones de la hipótesis debe ser probada. Una vez que una hipótesis es fuertemente apoyada por la evidencia, una nueva pregunta se le puede pedir a proporcionar más información sobre el mismo tema. La evidencia de otros científicos y la experiencia se incorporan con frecuencia en cualquier etapa del proceso. Dependiendo de la complejidad del experimento, muchas iteraciones pueden ser necesarios para reunir pruebas suficientes para responder a una pregunta con confianza, o para construir muchas respuestas a preguntas muy específicas con el fin de responder a una sola pregunta más amplia.

Este modelo se basa la revolución científica . [ 22 ] Hace mil años, Alhazen demostró la importancia de la formulación de preguntas y, posteriormente, ponerlas a prueba, [ 23 ] un enfoque que fue defendida por Galileo en 1638 con la publicación de dos nuevas ciencias . [ 24 ] El método actual se basa en un modelo hipotético-deductivo [ 25 ] formulado en el siglo 20, aunque ha sufrido una revisión significativa ya propuesto por primera vez (para un análisis más formal, véasemás abajo ).

Johannes Kepler(1571-1630). "Kepler muestra su sentido lógico interesado en que detalla todo el proceso por el cual finalmente llegó a la órbita de la verdadera. Este es el mayor trozo de razonamiento retroductiva jamás realizado." - C. S. Peirce , c. 1896, en el razonamiento de Kepler a través de hipótesis explicativas [ 8 ]

Según Morris Kline, [ 6 ]"La ciencia moderna debe su presente estado floreciente de un nuevo método científico que fue formado casi enteramente por Galileo Galilei . "Dudley Shapere [ 7 ] tiene una visión más moderada de la contribución de Galileo.

Ibn al-Haytham(Alhazen), 965-1039 Irak .El erudito árabe que es considerado por algunos como el padre de la metodología científica moderna debido a su énfasis en los datos experimentales y la reproducibilidad de sus resultados. [ 4 ] [ 5 ]

Ejemplo ADN

Los básicos elementos del método científico se ilustran con el siguiente ejemplo a partir del descubrimiento de la estructura del ADN :

  • Pregunta : investigación anterior de ADN había determinado su composición química (los cuatro nucleótidos ), la estructura de cada nucleótido individual, y otras propiedades. Se ha identificado como el portador de la información genética por el experimento de Avery-MacLeod-McCarty en 1944, [ 26 ] , pero el mecanismo de cómo se almacena la información genética en el ADN no estaba claro.

  • Hipótesis : Francis Crick y James D. Watson . hipótesis de que el ADN tenía una estructura helicoidal [ 27 ]

  • Predicción : Si el ADN tenía una estructura helicoidal, se forma de X su patrón de difracción de rayos-X. [ 28 ] [ 29 ] Esta predicción se determinó usando la matemática de la hélice transformar, que habían sido derivados por Cochran, Crick y Vand [ 30 ] (y de forma independiente por Stokes).

  • Experimento : Rosalind Franklin cristalizó ADN puro y realizó difracción de rayos X para producir foto 51 Los resultados mostraron una forma de X..

  • Análisis : Cuando Watson vio el patrón detallado de difracción, de inmediato lo reconoció como una hélice. [ 31 ] [ 32 ] Él y Crick entonces produjo su modelo, el uso de esta información junto con la información conocida previamente acerca de la composición del ADN y de las interacciones moleculares, como enlaces de hidrógeno . [ 33 ]

El descubrimiento se convirtió en el punto de partida de muchos estudios adicionales relativas al material genético, como el campo de la genética molecular , y fue galardonado con el Premio Nobel en 1962. Cada paso del ejemplo se examina con más detalle más adelante en el artículo.

Otros componentes

El método científico también incluye otros componentes requeridos aún cuando se han completado todas las iteraciones de los pasos anteriores: [ 34 ]

Replicación: Si un experimento no puede ser repetido para producir los mismos resultados, esto implica que los resultados originales estaban en error. Como resultado, es común para un solo experimento que se lleva a cabo varias veces, especialmente cuando hay variables no controladas u otras indicaciones de error experimental . Para obtener resultados significativos o sorprendentes, otros científicos también pueden tratar de replicar los resultados por sí mismos, sobre todo si estos resultados serían importantes para su propio trabajo.[ 35 ]

Revisión externa: El proceso de revisión por pares implica la evaluación de la experiencia de los expertos, que dan sus opiniones de forma anónima para que puedan dar imparcial crítica. Es no certifica exactitud de los resultados, sólo que los propios experimentos eran de sonido (basándose en la descripción proporcionada por el experimentador). Si el trabajo pasa a la revisión por pares, que puede requerir nuevos experimentos solicitados por los revisores, que se publicará en un peer-reviewed revista científica . La revista específica que publica los resultados indica que la percepción de calidad de la obra. [ 36 ]

Registro de datos y el intercambio: Los científicos deben registrar todos los datos de manera muy precisa con el fin de reducir sus propios prejuicios y la ayuda en la replicación por otros, un requisito primero promovido por Ludwik Fleck . (1896-1961) y otros [ 37 ] Deben suministrar estos datos a otros científicos que deseen replicar ningún resultado, que se extiende a la distribución de las muestras experimentales que pueden ser difíciles de obtener. [ 38 ]

La investigación científica

El objetivo de una investigación científica es obtener el conocimiento en forma de explicaciones comprobables que se pueden predecir los resultados de los experimentos futuros. Esto permite a los científicos a obtener una comprensión de la realidad, y luego usar ese conocimiento para intervenir en sus mecanismos causales (como para curar la enfermedad). La mejor explicación es a hacer predicciones, más útil que es, y lo más probable es que es correcta. Las explicaciones más exitosos, que explican y hacen predicciones precisas en una amplia gama de circunstancias, se llaman las teorías científicas .

La mayoría de los resultados experimentales no dan como resultado grandes cambios en la comprensión humana; mejoras en el conocimiento científico teórico suele ser el resultado de una síntesis gradual de los resultados de diferentes experimentos, de varios investigadores, a través de diferentes dominios de la ciencia. [ 39 ] Los modelos científicos varían en la medida en que se han probado experimentalmente y por cuánto tiempo , y en su aceptación en la comunidad científica. En general, las explicaciones sido aceptado por una comunidad científica como evidencia a favor se presenta, y como presunciones que no son consistentes con la evidencia son falsificados.

Propiedades de la investigación científica

El conocimiento científico está estrechamente vinculada al empíricos resultados, y siempre permanece sujeta a la falsificación si se encuentra nueva observación experimental incompatible con ella. Es decir, ninguna teoría puede considerarse completamente seguro , ya que la nueva evidencia falsificación podría descubrirse. Si no se encuentra tal evidencia, una nueva teoría puede ser propuesto, o (más comúnmente) se encuentra que las modificaciones de menor importancia a la teoría anterior son suficientes para explicar las nuevas pruebas. La fuerza de una teoría se relaciona con el tiempo que se ha mantenido sin falsificación de sus principios básicos.

Teorías confirmadas también están sujetos a la subsunción de las teorías más precisas. Por ejemplo, miles de años de observaciones científicas de los planetas se explicaron casi a la perfección por las leyes de Newton. Sin embargo, estas leyes eran entonces determina que casos especiales de una teoría más general ( relatividad ), lo que explica tanto las (previamente inexplicados) excepciones a las leyes de Newton, así como predecir y explicar otras observaciones, tales como la desviación de la luz por la gravedad . Por lo tanto, las observaciones independientes, inconexas científicas se pueden conectar entre sí, unificado por principios de aumentar el poder explicativo. [ 40 ]

Debido a que cada nueva teoría debe explicar aún más que el anterior, cualquier teoría sucesor capaz de subsumir debe cumplir un estándar aún más alto, lo que explica tanto el cuerpo más grande y unificada de observaciones explicadas por la teoría anterior y unificando que incluso con más observaciones. En otras palabras, el conocimiento científico se vuelve más preciso con el tiempo, se hace cada vez más difícil de producir una teoría más satisfactoria, simplemente por el gran éxito de las teorías ya existentes. [ 40 ] Por ejemplo, la teoría de la evolución explica la diversidad de la vida en la Tierra , ¿cómo las especies se adaptan a su medio ambiente, y muchos otros patrones observados en el mundo natural; [ 41 ] [ 42 ] su última modificación importante fue la unificación con la genética para formar la síntesis evolutiva moderna . En posteriores modificaciones, también se ha subsumido aspectos de muchos otros campos como la bioquímica y la biología molecular .

Galope Flying falsificada ; ver imagen a continuación.

Las creencias y los prejuicios

La metodología científica que dirige hipótesis a prueba en controladas las condiciones que pueden ser reproducidos por otros. La comunidad científica de búsqueda de control experimental y reproducibilidad disminuye los efectos de los sesgos cognitivos .

Por ejemplo, las creencias preexistentes pueden alterar la interpretación de los resultados, como en el sesgo de confirmación ; se trata de unaheurística que lleva a una persona con una creencia particular de ver las cosas como reforzar su creencia, incluso si otro observador podría no estar de acuerdo (en otras palabras, las personas tienden a observar lo que ellos esperan observar).

Un ejemplo histórico es la conjetura de que las piernas de un galope de caballos están extendidos en el momento en ninguna de las patas del caballo toca el suelo, hasta el punto de la imagen que se está incluido en las pinturas de sus partidarios. Sin embargo, las primeras imágenes de acción detenida de galope de un caballo por Eadweard Muybridge demostró que esto es falso, y que las piernas están en vez reunidos. [ 43 ]

Otro sesgo humano importante que juega un papel es una preferencia por nuevos, sorprendentes declaraciones (véase la apelación a la novedad ), lo que puede dar lugar a una búsqueda de evidencia de que el nuevo es verdad. [ 1 ]

En contraste con el requisito de que el conocimiento científico para que corresponda a la realidad, creencias basadas en mitos o historias se puede creer y actuar en consecuencia, independientemente de la verdad, [ 44 ] a menudo aprovechando la falacia narrativa que cuando la narrativa se construye sus elementos se vuelven más fáciles de creer . [ 45 ] [ 46 ] Los mitos que se deben tomar como verdad deben tener sus elementos asumen a priori , mientras que la ciencia requiere de pruebas y validación a posteriori antes de aceptar las ideas. [ 47 ]

Los elementos del método científico

Hay diferentes maneras de esbozar el método básico que se utiliza para la investigación científica. La comunidad científica y los filósofos de la ciencia en general, están de acuerdo con la siguiente clasificación de los componentes del método. Estos elementos metodológicos y organización de los procedimientos tienden a ser más propia de las ciencias naturales a las ciencias sociales . Sin embargo, el ciclo de la formulación de hipótesis, probando y analizando los resultados y la formulación de nuevas hipótesis, se parecerá al ciclo descrito a continuación.

Cuatro elementos esenciales [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] del método científico [ 51 ] son iteraciones , [ 52 ] [ 53 ] recursiones , [ 54 ] , o intercalaciones ordenamientos de los siguientes:

Cada elemento del método científico está sujeto a revisión por pares de los posibles errores. Estas actividades no describen todo lo que los científicos ( ver más abajo ), pero se aplican principalmente a las ciencias experimentales (por ejemplo, la física, la química y la biología). Los elementos anteriores se suelen enseñar en el sistema educativo como "el método científico".[ 61 ]

El método científico no es una receta única, sino que exige la inteligencia, la imaginación y la creatividad. [ 62 ] En este sentido, no es un juego sin sentido de las normas y procedimientos a seguir, pero es más bien un ciclo continuo , en constante desarrollo más útil, modelos y métodos precisos y completos. Por ejemplo, cuando Einstein desarrolló las teorías especial y general de la relatividad, no lo hizo de cualquier manera refutar o descuento de Newton Principia . Por el contrario, si el astronómicamente grande, el infinitamente pequeño, y el extremadamente rápido se eliminan de las teorías de Einstein - todos los fenómenos Newton no pudo haber observado - ecuaciones de Newton son las que siguen. Las teorías de Einstein son expansiones y mejoras de las teorías de Newton y, por lo tanto, aumenta nuestra confianza en el trabajo de Newton.

Un esquema linealizado, pragmático de los cuatro puntos anteriores a veces se ofrece como una guía para continuar: [ 63 ]

  1. Definir una pregunta

  2. Recopilar información y recursos (observar)

  3. Formar una hipótesis explicativa

  4. Pon a prueba la hipótesis mediante la realización de un experimento y la recogida de datos en un reproducible de manera

  5. Analizar los datos

  6. Interpretar los datos y extraer conclusiones que sirvan de punto de partida para nuevas hipótesis

  7. Publicar los resultados

  8. Volver a probar (con frecuencia realizado por otros científicos)

El ciclo iterativo inherente a este método paso a paso va del punto 3 al 6 de nuevo a 3 de nuevo.

Si bien este esquema describe un método típico hipótesis / pruebas, [ 64 ] sino que también debe tenerse en cuenta que un número de filósofos, historiadores y sociólogos de la ciencia (tal vez sobre todo Paul Feyerabend ) afirman que tales descripciones del método científico tienen poco que ver con las formas la ciencia es en realidad practica.

El paradigma "operacional" combina los conceptos de definición operativa , el instrumentalismo y utilidad :

Los elementos esenciales del método científico son las operaciones , observaciones , modelos , y una función de utilidad para la evaluación de los modelos. [ 65 ] [ no en la citación dan ]

Caracterizaciones

El método científico depende de la caracterización cada vez más sofisticadas de los sujetos de investigación. (Los temas también pueden ser llamados problemas no resueltos o lasincógnitas .) Por ejemplo, Benjamin Franklin conjeturó, correctamente, que St. Fuego de Elmo era eléctrica en la naturaleza , pero ha tomado una larga serie de experimentos y cambios teóricos para establecer esto. Si bien la búsqueda de las propiedades pertinentes de los sujetos, una reflexión cuidadosa también puede conllevar algunas definiciones y observaciones; lasobservaciones a menudo exigen cuidadosas mediciones y / o conteo.

La sistemática cuidadosa colección de mediciones o conteos de las cantidades correspondientes, es a menudo la diferencia crítica entre los pseudo-ciencias , como la alquimia y la ciencia, como la química o la biología. Mediciones científicas suelen ser tabulados, graficados o mapeados y manipulaciones estadísticas, como la correlación y regresión , realizar en ellos. Las mediciones pueden hacerse en un entorno controlado, como un laboratorio, o hechas en los objetos más o menos inaccesibles o unmanipulatable tales como las estrellas o las poblaciones humanas. Las mediciones a menudo requieren especializados instrumentos científicos tales como termómetros , espectroscopios , aceleradores de partículas , o voltímetros , y el progreso de un campo científico suele estar íntimamente ligados a su invención y la mejora.

Fotografías de Muybridge de El caballo en movimiento, 1878, fueron utilizados para responder a la pregunta de si las cuatro patas de un caballo al galope están siempre fuera de la tierra al mismo tiempo. Esto demuestra un uso de la fotografía en la ciencia.

No estoy acostumbrado a decir nada con certeza después de sólo una o dos observaciones. - Andreas Vesalius (1546) [ 66 ]

Incertidumbre

Las mediciones en el trabajo científico también suelen ir acompañados de una estimación de los incertidumbre . La incertidumbre se estima a menudo mediante mediciones repetidas de la cantidad deseada. Las incertidumbres también se pueden calcular por la consideración de las incertidumbres de las cantidades subyacentes individuales utilizados. Condes de cosas, tales como el número de personas en una nación en un momento determinado, también pueden tener una incertidumbre debido a las limitaciones de recopilación de datos. O pueden representar los recuentos de una muestra de cantidades deseadas, con una incertidumbre que depende del método de muestreo utilizado y el número de muestras tomadas.

Definición

Medidas exigen el uso de las definiciones operacionales de las cantidades correspondientes. Es decir, una cantidad científica se describe o define por la forma en que se mide, en lugar de alguna definición más vaga, inexacta o "idealizada". Por ejemplo, la corriente eléctrica , medida en amperios, puede ser operacionalmente define en términos de la masa de plata depositada en un cierto tiempo en un electrodo en un dispositivo electroquímico que se describe en cierto detalle. La definición operacional de una cosa a menudo se basa en comparaciones con las normas: la definición operativa de "masa" se basa en última instancia en el uso de un artefacto, como un kilogramo particular de platino-iridio guardado en un laboratorio en Francia.

La definición científica de un término a veces difiere sustancialmente de su lengua natural de uso. Por ejemplo, la masa y el peso superposición de significado en el discurso común, pero tienen significados distintos en la mecánica . Cantidades científicas se caracterizan a menudo por sus unidades de medida que más tarde se pueden describir en términos de unidades físicas convencionales cuando se comunica la obra.

Las nuevas teorías a veces se desarrollan después de darse cuenta ciertos términos no han sido previamente suficientemente bien definida. Por ejemplo, Albert Einstein primer trabajo sobrela relatividad comienza con la definición de simultaneidad y los medios para determinar la longitud . Estas ideas fueron saltadas por Isaac Newton con: "Yo no defino tiempo , espacio, lugar ymovimiento , como bien conocido por todos. " El artículo de Einstein a continuación demuestra que ellos (es decir, el tiempo absoluto y duración independiente del movimiento) son aproximaciones. Francis Crick nos advierte que al caracterizar un sujeto, sin embargo, puede ser prematuro definir algo cuando se queda entendido mal. [ 67 ] En el estudio de Crick de la conciencia , que en realidad era más fácil para el estudio de la conciencia en el sistema visual , en lugar de estudiar el libre albedrío , por ejemplo. Su ejemplo de advertencia fue el gen; el gen era entendida antes que Watson y Crick descubrimiento pionero de la estructura del ADN mucho peor; habría sido contraproducente para pasar mucho tiempo en la definición de gen, delante de ellos.

ADN-caracterizaciones

La historia del descubrimiento de la estructura del ADN es un ejemplo clásico de los elementos del método científico : en 1950 se sabía que la herencia genética tiene una descripción matemática, a partir de los estudios de Gregor Mendel , y que el ADN contenía la información genética ( de Oswald Avery principio de transformación ). [ 26 ] Sin embargo, el mecanismo de almacenamiento de la información genética (es decir, los genes) en el ADN estaba claro. Investigadores de Bragg de laboratorio en la Universidad de Cambridge hacen de rayos Xde difracción de fotos de varias moléculas , a partir de cristales de sal , y de proceder a las sustancias más complicadas. El uso de las pistas cuidadosamente ensambladas durante décadas, a partir de su composición química, se determinó que debería ser posible para caracterizar la estructura física del ADN, y las imágenes de rayos X sería el vehículo. [ 68 ] .. 2. ADN-hipótesis

Otro ejemplo: la precesión de Mercurio

El elemento de caracterización puede requerir estudio prolongado y extenso, incluso siglos. Tomó miles de años de mediciones, desde el caldeo ,indio , persa , griego , árabe y europeos astrónomos, para registrar totalmente el movimiento del planeta Tierra . Newton fue capaz de incluir esas medidas en las consecuencias de sus leyes del movimiento . Pero el perihelio del planeta Mercurio 's órbita muestra una precesión que no puede ser completamente explicado por las leyes del movimiento (ver diagrama de la derecha) de Newton, aunque tardó bastante tiempo en darse cuenta de esto. La diferencia observada en Mercurio precesión entre la teoría newtoniana y la observación era una de las cosas que ocurrieron a Einstein como una posible prueba temprana de su teoría de la relatividad general . Sus cálculos relativistas igualados observación mucho más de cerca que hizo la teoría de Newton (la diferencia es de aproximadamente 43 segundos de arco por siglo),.

El desarrollo de hipótesis

Artículo principal: la formación de hipótesis

Una hipótesis es una explicación sugerida de un fenómeno, o, alternativamente, una propuesta razonada que sugiere una posible correlación entre o entre un conjunto de fenómenos.

Normalmente hipótesis tiene la forma de un modelo matemático . A veces, pero no siempre, también pueden ser formulados como declaraciones existenciales , que indica que un cierto caso particular del fenómeno en estudio tiene algunas explicaciones característicos y causal, que tienen la forma general de las declaraciones universales , afirmando que todas las instancias de este fenómeno tiene una característica particular.

Los científicos tienen la libertad de utilizar todos los recursos que tienen - su propia creatividad, las ideas de otros campos, la inducción , la inferencia bayesiana , etcétera -. imaginar posibles explicaciones de un fenómeno en estudio Charles Sanders Peirce , prestatarios una página desde Aristóteles ( Analíticos , 2,25 ) describió las etapas incipientes de investigación , promovida por la "irritación de la duda" para aventurar una conjetura plausible como razonamiento abductivo . La historia de la ciencia está llena de historias de científicos que reclaman un "momento de inspiración", o un presentimiento, que a su vez los motivó a buscar pruebas para apoyar o refutar su idea. Michael Polanyi hizo esa creatividad la pieza central de su discusión de la metodología.

William Glen observa que

el éxito de una hipótesis, o su servicio a la ciencia, no radica simplemente en su percepción de la "verdad", o el poder de desplazar, subsumir o reducir una idea predecesor, pero tal vez más en su capacidad de estimular la investigación que iluminará ... suposiciones calvas y áreas de vaguedad. [ 69 ]

En general los científicos tienden a buscar teorías que son " elegante "o" bella ". En contraste con el uso Inglés usual de estos términos, que aquí se refieren a una teoría de acuerdo con los hechos conocidos, que sin embargo es relativamente simple y fácil de manejar. Navaja de Occam sirve como una regla de oro para la elección de los más deseados entre un grupo hipótesis de igual explicativas.

ADN-hipótesis

Linus Pauling propuso que el ADN podría ser una triple hélice. [ 70 ] Esta hipótesis también fue considerado por Francis Crick y James D. Watson , pero descarta. Cuando Watson y Crick se enteraron de la hipótesis de Pauling, entendieron a partir de datos existente que Pauling estaba mal [ 71 ] y que Pauling no tardaría en reconocer sus dificultades con esa estructura.Así, la carrera fue el de averiguar la estructura correcta (salvo que Pauling no se dio cuenta en ese momento que él estaba en una carrera - véase la sección sobre "ADN predicciones" a continuación)

Las predicciones de la hipótesis

Artículo principal: Predicción en las ciencias

Cualquier hipótesis útil permitirá predicciones , por el razonamiento que incluye el razonamiento deductivo . Se podría predecir el resultado de un experimento en un entorno de laboratorio o la observación de un fenómeno en la naturaleza. La predicción también puede ser estadística y tratar sólo con las probabilidades.

Es esencial que el resultado de la prueba tal predicción sea actualmente desconocido. Sólo en este caso no un resultado exitoso a aumentar la probabilidad de que la hipótesis es verdadera. Si el resultado ya es conocido, se llama una consecuencia y ya debería haber sido considerado, mientras que la formulación de la hipótesis .

Si las predicciones no son accesibles por la observación o la experiencia, la hipótesis no es comprobable y así seguirá siendo en esa medida no científica en sentido estricto. Una nueva tecnología o teoría podrían realizar los experimentos necesarios factible. Por lo tanto, la especulación basada tanto científicamente podría convencer a uno (o varios) que la hipótesis de la existencia de otras especies inteligentes es cierto. Pero ya que ningún experimento que ahora se conoce que puede poner a prueba esta hipótesis, la ciencia en sí misma puede tener poco que decir acerca de la posibilidad. En el futuro, una nueva técnica podría conducir a una prueba experimental y la especulación se convertiría en parte de la ciencia aceptada.

ADN-predicciones

James D. Watson , Francis Crick , y otras hipótesis de que el ADN tenía una estructura helicoidal. Esto implicaba que el patrón de difracción de rayos X del ADN sería "x forma". [ 29 ] [ 72 ]Esta predicción seguida de la obra de Cochran, Crick y Vand [ 30 ] (y de forma independiente por Stokes). El teorema de Cochran-Crick-Vand-Stokes dio una explicación matemática para la observación empírica de que la difracción de estructuras helicoidales produce x patrones en forma.

En su primer artículo, Watson y Crick observaron también que la doble hélice estructura propusieron proporciona un mecanismo sencillo para la replicación del ADN , la escritura, "No se nos escapa que el apareamiento específico que hemos postulado sugiere inmediatamente un posible mecanismo de copia del genético material ». [ 73 ] .. 4. ADN-experimentos

Otro ejemplo: la relatividad general

Teoría de Einstein Relatividad General hace varias predicciones específicas sobre la estructura observable del espacio-tiempo , como por ejemplo que las ligeras curvas en un campo gravitacional , y que la cantidad de difracción depende de manera precisa en la fuerza de ese campo gravitacional. Arthur Eddington ' s de las observaciones hechas durante un 1919 eclipse solar apoyaron la Relatividad General y no newtoniana de gravitación . [ 74 ]

La precesión del perihelio(exagerada)

Experimentos

Artículo principal: Experimento

Una vez que se hacen predicciones, pueden ser buscados por los experimentos. Si los resultados de las pruebas contradicen las predicciones, las hipótesis que les implicaban se cuestionan y se vuelven menos defendible. A veces los experimentos se llevan a cabo incorrectamente o no están muy bien diseñados, en comparación con un experimento crucial . Si los resultados experimentales confirman las predicciones, entonces las hipótesis se consideran más probable que sea correcta, pero todavía podrían estar equivocados, y siguen siendo sometidos a pruebas adicionales. El control experimental es una técnica para tratar con el error de observación. Esta técnica utiliza el contraste entre múltiples muestras (u observaciones) en diferentes condiciones de ver lo que varía o lo que sigue siendo el mismo. Variamos las condiciones de cada medición, para ayudar a aislar lo que ha cambiado. cánones de Mill a continuación pueden ayudarnos a entender lo que el factor importante es. [ 75 ] El análisis factorial es una técnica para descubrir el factor importante en un efecto.

Dependiendo de las predicciones, los experimentos pueden tener diferentes formas. Podría ser un experimento clásico en un entorno de laboratorio, una doble ciego estudio o arqueológicoexcavación . Aún tomando un avión desde Nueva York a París es un experimento que pone a prueba las aerodinámicas hipótesis utilizadas para construir el avión.

Los científicos asumen una actitud de apertura y rendición de cuentas por parte de los encargados de realizar un experimento. Mantenimiento de registros detallado es esencial, para ayudar en la grabación y presentación de informes sobre los resultados experimentales, y es compatible con la eficacia y la integridad del procedimiento. También ayudarán en la reproducción de los resultados experimentales, probablemente por otros. Las huellas de este enfoque se pueden ver en la obra de Hiparco (190-120 aC), cuando se determina un valor para la precesión de la Tierra, mientras que los experimentos controlados se pueden ver en las obras de Jābir ibn Hayyān (721-815 dC), Albatenio (853-929) y Alhazen (965-1039). [ 76 ]

ADN-experimentos

Watson y Crick mostraron una propuesta inicial (e incorrecta) de la estructura del ADN de un equipo del Kings College - Rosalind Franklin , Maurice Wilkins , y Raymond Gosling .Franklin inmediato vio los defectos que se referían al contenido de agua. Posteriormente Watson vio de Franklin detalladas imágenes de difracción de rayos X que mostraron una forma de X y fue capaz de confirmar la estructura era helicoidal. [ 31 ] [ 32 ] Esto reavivó Watson y la construcción del modelo de Crick y llevó a la estructura correcta. .. 1. ADN-caracterizaciones

Evaluación y mejora

El método científico es iterativo. En cualquier momento es posible refinar su exactitud y precisión , por lo que un poco de consideración conducirá al científico a repetir una parte anterior del proceso. Incapacidad para desarrollar una hipótesis interesante puede conducir a un científico para volver a definir el tema bajo consideración. La falta de una hipótesis para producir predicciones interesantes y comprobables puede llevar a reconsiderar la hipótesis o de la definición del objeto. El fracaso de un experimento para producir resultados interesantes puede llevar a un científico a reconsiderar el método experimental, la hipótesis, o la definición de la materia.

Otros científicos pueden comenzar su propia investigación y entrar en el proceso en cualquier etapa. Pueden adoptar la caracterización y formular su propia hipótesis, o pueden adoptar la hipótesis y deducir sus propias predicciones. A menudo, el experimento no se hace por la persona que hizo la predicción, y la caracterización se basa en experimentos realizados por otra persona. Los resultados publicados de los experimentos también pueden servir como una hipótesis predecir su propia reproducibilidad.

ADN-iteraciones

Después de una considerable experimentación infructuosa, desanimarse por sus superiores de continuar, y de numerosos intentos fallidos, [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ] Watson y Crick fueron capaces de inferir la estructura esencial del ADN por el hormigón modelado de las formas físicas de los nucleótidos que la componen. [ 33 ] [ 80 ] Fueron guiados por las longitudes de los enlaces que se había deducido por Linus Pauling y por Rosalind Franklin imágenes de difracción de rayos X 's. .. Ejemplo de ADN

Confirmación

La ciencia es una empresa social, y el trabajo científico tiende a ser aceptado por la comunidad científica cuando se ha confirmado. Fundamentalmente, los resultados experimentales y teóricos deben ser reproducidos por otros dentro de la comunidad científica. Los investigadores han dado sus vidas por esta visión, Georg Wilhelm Richmann fue asesinado por rayo en bola(1753) al intentar replicar el 1752 cometas experimento de Benjamin Franklin . [ 81 ]

Para protegerse contra la mala ciencia y datos fraudulentos, las agencias de investigación que otorga el gobierno, como la Fundación Nacional de Ciencias , y las revistas científicas, incluyendo la naturaleza y la ciencia , tiene una política que los investigadores deben archivar sus datos y métodos para que otros investigadores puedan probar los datos y métodos y construir sobre la investigación que se ha ido antes. archivado de datos científica se puede hacer en un número de archivos nacionales en los EE.UU. o en el Centro Mundial de Datos .

Modelos de la investigación científica

Artículo principal: Modelos de la investigación científica

Modelo clásico

El modelo clásico de la investigación científica se deriva de Aristóteles, [ 82 ] que se distinguió las formas de razonamiento aproximado y exacto, que figuran el esquema triple de abductiva ,deductiva y inductiva inferencia, y también tratadas las formas compuestas tales como el razonamiento por analogía .

Modelo pragmático

Ver también: la teoría pragmática de la verdad

En 1877, [ 10 ] Charles Sanders Peirce ( / p ɜr s / como "monedero", 1839-1914) caracteriza la investigación en general, no como la búsqueda de la verdad en sí misma , sino como la lucha para pasar de dudas irritantes, inhibidores nacidos de sorpresas, desacuerdos y similares, y para llegar a una creencia segura, la creencia es que en la que uno está preparado para actuar.Le enmarcó la investigación científica como parte de un espectro más amplio y como impulsado, como la investigación en general, por la duda real, y no la mera verbal o duda hiperbólica , que ocupó a ser infructuosa. [ 83 ] Él esbozó cuatro formas de resolver opinión, ordenados de menor de mayor éxito:

  1. El método de la tenacidad (política de apegarse a la creencia inicial) - que trae comodidades y capacidad de decisión, sino que conduce a tratar de ignorar información contraria y opiniones de los demás, como si la verdad fuera intrínsecamente privados, no públicos. Va en contra del impulso social y fácilmente se tambalea ya que uno bien puede notar cuando la opinión de otro es tan buena como la propia opinión inicial. Sus éxitos pueden brillar, pero tienden a ser transitorios. [ 84 ]

  2. El método de la autoridad - que supera los desacuerdos, pero a veces brutalmente. Sus éxitos pueden ser majestuosa y de larga vida, pero no pueden funcionar a fondo lo suficiente para suprimir las dudas de manera indefinida, sobre todo cuando la gente aprende de otras sociedades presentes y pasadas.

  3. El método de la a priori - que promueve la conformidad menos brutal pero fomenta opiniones como algo así como los gustos, que surge en la conversación y la comparación de las perspectivas en términos de "lo que es conforme a la razón." De esta manera depende de la moda en los paradigmas y va en círculos a través del tiempo. Es más intelectual y respetable, pero, al igual que los dos primeros métodos, sostiene creencias accidentales y caprichosas, destinando algunas mentes para dudarlo.

  4. El método científico - el método en el que la investigación se considera como falible y deliberadamente pone a prueba a sí mismo y critica, corrige y mejora a sí mismo.

Peirce sostuvo que lenta, tropezando raciocinio puede ser peligrosamente inferior al instinto y del sentimiento tradicional en asuntos prácticos, y que el método científico es el más adecuado para la investigación teórica, [ 85 ] que a su vez no debe trammeled por los otros métodos y fines prácticos; "primera regla" de la razón es que, con el fin de aprender, hay que desear que aprender y, como corolario, no hay que cerrar el paso de la investigación. [ 86 ] El método científico destaca los demás por estar diseñada deliberadamente para llegar - con el tiempo - en las creencias más seguras, sobre los que pueden basarse las prácticas más exitosas. Partiendo de la idea de que las personas no buscan la verdad per se sino para someter a irritantes, duda inhibitoria, Peirce mostró cómo, a través de la lucha, algunos pueden llegar a presentar a la verdad por el bien de la integridad de la fe, buscan como verdad la guía de práctica potencial correctamente a su objetivo dado, y casarse con ellos con el método científico. [ 10 ] [ 13 ]

Para Peirce, la investigación racional implica presuposiciones acerca de la verdad y lo real; a la razón es presuponer (y por lo menos a la esperanza), como un principio de la autorregulación del razonador, que lo real es reconocible e independiente de nuestros caprichos de la opinión. En esa línea se define la verdad como la correspondencia de una señal (en particular, una propuesta) a su objeto y, de manera pragmática, no como un consenso real de algunos, comunidad finita definida (de tal manera que para preguntar sería sondear los expertos), pero en cambio, como que la opinión final que todos los investigadores tendrían llegan tarde o temprano, pero aún así, inevitablemente, si se tratara de empujar la investigación lo suficientemente lejos, incluso cuando empiezan desde diferentes puntos. [ 87 ] A la par que define lo real como objeto un verdadero signo (ser ese objeto una posibilidad o calidad, o una realidad o hecho bruto, o una necesidad o norma o ley), que es lo que es, independientemente de la opinión de cualquier comunidad finito y, pragmáticamente, sólo depende de la opinión final destinado en una investigación suficiente. Es un destino en la medida, o cerca de, como la propia verdad a usted oa mí oa la comunidad finita dada. Así, su teoría de la investigación se reduce a "hacer ciencia". Esas concepciones de la verdad y el verdadero implican la idea de una comunidad a la vez y sin límites definidos (y por lo tanto potencialmente auto-corrección en la medida que sea necesario) y capaz de aumento definido del conocimiento. [ 88 ] Como la inferencia, la "lógica tiene sus raíces en lo social principio ", ya que depende de un punto de vista que es, en cierto sentido, ilimitada. [ 89 ]

Prestando especial atención a la generación de explicaciones, Peirce describió el método científico como la coordinación de los tres tipos de inferencia en un ciclo con propósito dirigido a la solución de dudas, de la siguiente manera (en el § III-IV en "Un argumento olvidado" [ 16 ] con excepción de lo se indique lo contrario):

1. Abduction (o retroducción). Adivinar, la inferencia de las hipótesis explicativas para la selección de los mejores vale la pena probar. Desde el secuestro, Peirce distingue la inducción como deducción, sobre la base de pruebas, la proporción de verdad en la hipótesis. Cada consulta, ya sea en las ideas, los hechos brutos, o normas y leyes, surge de sorprendentes observaciones en uno o más de esos reinos (y, por ejemplo, en cualquier etapa de una investigación ya en marcha). Todo el contenido explicativo de las teorías proviene de secuestro, que adivina una nueva o fuera de idea, así como para tener en cuenta de una manera sencilla, económica para un fenómeno sorprendente o complicative. Á menudo, incluso una mente bien preparada adivina mal. Pero el mínimo de éxito de nuestras conjeturas es muy superior a la de la buena suerte y parece que nace de la sintonía con la naturaleza por los instintos desarrollados o inherentes, especialmente en la medida en mejores suposiciones son óptimamente plausible y simple en el sentido, dijo Peirce, de la "fácil y natural ", como por Galileo luz natural 's de la razón y, a diferencia de "simplicidad lógica". La abducción es el modo más fértil, pero menos seguro de la inferencia. Su fundamento general es inductivo: se logra con la suficiente frecuencia y, sin ella, no hay ninguna esperanza de acelerar lo suficiente investigación (a menudo varias generaciones) hacia nuevas verdades. [ 90 ] método Coordinativa conduce desde abducing una hipótesis plausible para juzgarlo por su capacidad de prueba [ 91 ] . y por cuanto su juicio sería economizar investigación misma [ 92 ] Peirce llama a su pragmatismo "la lógica de la abducción". [ 93 ] Su máxima pragmática es: "Considera lo efectos que pudieran concebiblemente tener consecuencias prácticas de concebir los objetos de su concepción. Luego, su concepción de esos efectos es la totalidad de su concepción del objeto ". [ 87 ] Su pragmatismo es un método para reducir las confusiones conceptuales fructíferamente al equiparar el significado de cualquier concepción con las implicaciones prácticas concebibles de su efectos de objetos concebidos - un método de reflexión mental, experimentational hospitalario para formar hipótesis y propicio para ponerlos a prueba. Favorece la eficiencia. La hipótesis, siendo inseguro, necesita tener implicaciones prácticas que llevan como mínimo, pruebas mentales y, en la ciencia, que se prestan a pruebas científicas. Un cálculo simple, pero poco probable, si uncostly para detectar la falsedad, puede pertenecer primero en la fila para la prueba. Una conjetura es intrínsecamente vale probando si tiene plausibilidad instintiva o probabilidad objetiva razonada, mientras que la probabilidad subjetiva , aunque razonó, puede ser engañosamente seductora. Las conjeturas se pueden elegir para el juicio estratégico, por su precaución (por la que Peirce dio como ejemplo el juego de las veinte preguntas ), la amplitud y incomplexity. [ 94 ] Uno puede esperar para descubrir sólo lo que el tiempo se revelan a través de la experiencia suficiente de aprendiz de todos modos , por lo que el punto es que acelerarla;la economía de la investigación es lo que exige el salto, por así decirlo, al rapto y administra su arte. [ 92 ]

2. Deducción . Dos etapas:

i. Explicación. No claramente premissed, pero deductivo, el análisis de la hipótesis con el fin de hacer que sus piezas lo más claro posible.

ii. Demostración: Argumentación deductiva, euclidiano en el procedimiento. Deducción explícita de las consecuencias de hipótesis como predicciones, para la inducción de probar, sobre las pruebas que se encuentran. Corolaria o, si es necesario, teoremático.

3. inducción . La validez a largo plazo de la norma de la inducción es deducible a partir del principio (presuppositional al razonamiento en general [ 87 ] ) que lo real es sólo el objeto del dictamen final a la que conduciría una investigación adecuada; [ 95 ] cualquier cosa a la que no tal proceso sería siempre conducen no sería real. Inducción sobre ensayos en curso u observaciones sigue un método que, suficientemente persistido en, disminuirá su error por debajo de cualquier grado designación previa. Tres etapas:

i. Clasificación. No claramente premissed, sino inductiva, clasificando de objetos de la experiencia bajo las ideas generales.

ii. Libertad condicional: La argumentación inductiva directa. Crudo (la enumeración de casos) o gradual (nueva estimación de la proporción de la verdad en la hipótesis después de cada prueba). Inducción Gradual es cualitativo o cuantitativo; si cualitativa, entonces dependiente de las ponderaciones de las cualidades o caracteres, [ 96 ] si cuantitativa, entonces depende de las mediciones, o en estadísticas , o en conteos.

iii. Inducción oracional. "... Que, por razonamientos inductivos, evalúa los diferentes períodos de prueba por separado, y luego sus combinaciones, a continuación, hace que la auto-evaluación de estos muy propios avalúos, y pasa juicio final sobre todo el resultado."

La comunicación y la comunidad

Con frecuencia, el método científico se emplea no sólo por una sola persona, sino también por varias personas que cooperan directamente o indirectamente. Este tipo de cooperación puede ser considerado como uno de los elementos definitorios de una comunidad científica . Se han desarrollado diversas técnicas para asegurar la integridad de la metodología científica en un entorno de este tipo.

Evaluación inter pares

Las revistas científicas utilizan un proceso de revisión por pares , en la que los manuscritos científicos son enviadas por los editores de las revistas científicas a (generalmente uno a tres) compañeros científicos (generalmente anónimos) familiarizados con el campo de la evaluación. Los árbitros pueden o no recomendar la publicación, la publicación con modificaciones sugeridas, o, a veces, la publicación en otra revista. Esto sirve para mantener a la literatura científica de forma no científica o pseudocientífica trabajo, para ayudar a reducir los errores evidentes, y en general de otro modo para mejorar la calidad del material. El proceso de revisión por pares puede tener limitaciones a la hora de considerar la investigación fuera del paradigma científico convencional: problemas de " pensamiento de grupo ". pueden interferir con la deliberación abierta y justa de una nueva investigación [ 97 ]

Documentación y replicación

Artículo principal: La reproducibilidad

A veces, los experimentadores pueden cometer errores sistemáticos durante sus experimentos, inconscientemente desviarse de método científico ( ciencia patológica ) por diversas razones, o, en casos raros, reportar deliberadamente falsos resultados. En consecuencia, es una práctica común para otros científicos para intentar repetir los experimentos con el fin de duplicar los resultados, por tanto, además de validar la hipótesis.

Archiving

Como resultado, se espera que los investigadores de practicar el archivado de datos científicos en el cumplimiento de las políticas de los organismos de financiamiento del gobierno y revistas científicas. Registros detallados de sus procedimientos experimentales, datos primarios, análisis estadísticos y el código fuente se conservan con el fin de proporcionar evidencia de la eficacia y la integridad del procedimiento y ayudar en la reproducción . Estos registros de procedimiento también puede ayudar en la concepción de nuevos experimentos para probar la hipótesis, y pueden ser de utilidad para los ingenieros que puedan examinar las posibles aplicaciones prácticas de un descubrimiento.

El intercambio de datos

Cuando se necesita información adicional antes de que un estudio puede ser reproducida, se espera que el autor del estudio que le faciliten. Si el autor se niega a compartir los datos , se podrá recurrir a los editores de las revistas que publicaron el estudio oa la institución que financió la investigación.

Limitaciones

Dado que es imposible para un científico para grabar todo lo que se llevó a cabo en un experimento, se reportan hechos seleccionados por su importancia aparente. Esto puede conducir, inevitablemente, a problemas más adelante si algún rasgo supuestamente irrelevante es cuestionada. Por ejemplo, Heinrich Hertz no informó el tamaño de la sala utilizada para poner a prueba las ecuaciones de Maxwell, que más tarde se convirtió en cuenta de una pequeña desviación en los resultados. El problema es que partes de la teoría en sí necesitan ser asumido con el fin de seleccionar y reportar las condiciones experimentales. Las observaciones son por lo tanto a veces que están 'cargados de teoría ".

Las dimensiones de la práctica

Más información: La retórica de la ciencia

Las principales limitaciones de la ciencia contemporánea son:

No siempre ha sido así: en los viejos días de la " científico caballero financiación "(y en un grado menor publicados) fueron mucho más débiles restricciones.

Ambas limitaciones indirectamente requieren método científico - el trabajo que violan las restricciones serán difíciles de publicar y difíciles de financiar. Revistas requieren documentos presentados en conformidad con "la buena práctica científica", y esto se hace cumplir principalmente por la revisión por pares. La originalidad, importancia e interés son más importantes - ver, por ejemplo, las directrices de autor para la Naturaleza .

Filosofía y sociología de la ciencia

Ver también: Filosofía de la ciencia y la sociología de la ciencia

Filosofía de la ciencia se ve en la lógica fundamento del método científico, en lo que separa a la ciencia de la no ciencia , y de la ética que está implícita en la ciencia. Hay supuestos básicos, derivados de la filosofía en al menos un científico prominente, que forman la base del método científico - es decir, que la realidad es objetiva y coherente, que los seres humanos tienen la capacidad de percibir la realidad con precisión, y que existen explicaciones racionales para los elementos del mundo real. [ 98 ] Estos supuestos de naturalismo metodológico forman una base sobre la que la ciencia puede ser conectado a tierra. positivista lógico , empirista , falsacionista , y otras teorías han criticado estos supuestos y habida cuenta de las cuentas alternativas de la lógica de la ciencia, pero cada uno tiene en sí también ha criticado.

Thomas Kuhn examinó la historia de la ciencia en su Estructura de las revoluciones científicas , y encontró que el método utilizado actualmente por los científicos difería radicalmente del método entonces desposado-. Sus observaciones de la práctica la ciencia son esencialmente sociológico y no hablan de cómo la ciencia es o puede ser practicado en otros tiempos y otras culturas.

Norwood Russell Hanson , Imre Lakatos y Thomas Kuhn ha realizado una amplia labor en el carácter "cargados de teoría" de observación. Hanson (1958) acuñó el término para la idea de que toda observación depende del marco conceptual del observador, utilizando el concepto de gestalt para mostrar cómo las ideas preconcebidas pueden afectar tanto a la observación y la descripción. [ 99 ] Se abre el capítulo 1 con una discusión de los cuerpos de Golgi y su rechazo inicial, como un artefacto de la técnica de maquillaje, y una discusión de Brahe y Keplerobservando el amanecer y ver a un "diferente" salir el sol a pesar del mismo fenómeno fisiológico. Kuhn [ 100 ] y Feyerabend [ 101 ] reconocer la importancia de su trabajo pionero.

Kuhn (1961), dijo el científico en general, tiene una teoría en la mente antes de diseñar y llevar a cabo experimentos con el fin de hacer las observaciones empíricas, y que la "ruta de la teoría a la medición casi nunca se puede recorrer hacia atrás". Esto implica que la forma en que la teoría se pone a prueba es dictado por la naturaleza de la teoría misma, lo que llevó Kuhn (1961, p. 166) para argumentar que "una vez que ha sido adoptado por una profesión ... ninguna teoría se reconoce a ser comprobable por cualquier pruebas cuantitativas que aún no lo ha pasado ". [ 102 ]

Paul Feyerabend examinó de manera similar la historia de la ciencia, y se llevó a negar que la ciencia es realmente un proceso metodológico. En su libro Contra el método , argumenta que el progreso científico es no el resultado de aplicar cualquier método particular. En esencia, dice que para cualquier método o norma específica de la ciencia, uno puede encontrar un episodio histórico donde violar ha contribuido al progreso de la ciencia. Por lo tanto, si los creyentes en el método científico desean expresar una sola regla de validez universal, Feyerabend sugiere en broma, debe ser "todo vale". [ 103 ] Las críticas tales como la llevó al programa fuerte , un enfoque radical a la sociología de la ciencia .

Los posmodernistas críticas a la ciencia mismos han sido objeto de intensa controversia. Este debate en curso, conocido como las guerras de la ciencia , es el resultado de los valores en conflicto y supuestos entre los posmodernistas y realistas campamentos. Mientras que los postmodernistas afirman que el conocimiento científico no es más que otro discurso (tenga en cuenta que este término tiene un significado especial en este contexto) y no son representativos de toda forma de la verdad fundamental, los realistas en la comunidad científica sostienen que el conocimiento científico nos revela verdades reales y fundamentales sobre la realidad. Muchos libros han sido escritos por los científicos que tienen en este problema y desafían las afirmaciones de los posmodernistas, mientras que la defensa de la ciencia como un método legítimo de obtener la verdad. [ 104 ]

Papel del azar en el descubrimiento

Artículo principal: papel del azar en los descubrimientos científicos

En algún lugar entre el 33% y el 50% de todos los descubrimientos científicos se calcula que se han topado , más que buscó. Esto puede explicar por qué los científicos a menudo expresan que tenían suerte. [ 105 ] Louis Pasteur se le atribuye la famosa frase de que "La suerte favorece a la mente preparada", pero algunos psicólogos han comenzado a estudiar lo que significa estar 'preparado para la suerte' en el contexto científico. La investigación está demostrando que los científicos se enseñan diversas heurísticas que tienden a aprovechar la oportunidad y lo inesperado. [ 105 ] [ 106 ] Esto es lo que Nassim Nicholas Taleb llama "Anti-fragilidad"; Mientras que algunos sistemas de investigación son frágiles en la cara de un error humano, el sesgo humano, y la aleatoriedad, el método científico es más de resistente o dura - que en realidad se beneficia de tales aleatoriedad de muchas maneras (es anti-frágil). Taleb considera que la lucha contra la fragilidad del sistema más, más se va a florecer en el mundo real. [ 14 ]

Psicólogo Kevin Dunbar dice que el proceso de descubrimiento a menudo comienza con investigadores encontrar errores en sus experimentos. Estos resultados inesperados llevan a los investigadores a tratar de arreglar lo que ellos piensan que es un error en el método. Finalmente, el investigador decide el error es demasiado persistente y sistemático para ser una coincidencia. Los aspectos altamente controlados, prudentes y curiosos del método científico son, pues, los que hacen que sea muy adecuado para la identificación de este tipo de errores sistemáticos persistentes. En este punto, el investigador va a empezar a pensar en explicaciones teóricas para el error, a menudo buscan la ayuda de sus colegas en los distintos ámbitos de competencia. [ 105 ] [ 106 ]

Historia

Artículo principal: Historia del método científico

Ver también: Cronología de la historia del método científico

El desarrollo del método científico es inseparable de la historia de la ciencia en sí. egipcios antiguos documentos describen métodos empíricos en la astronomía ,[ 108 ] las matemáticas , [ 109 ] y la medicina . [ 110 ] En el siglo séptimo antes de Cristo, Daniel, un cautivo judío de la Babilonia del rey Nabucodonosor , llevó a cabo un experimento científico completo con una hipótesis , un grupo de control , un grupo de tratamiento , y una conclusión. El grupo de control participó de manjares y el vino del rey, mientras que el grupo de prueba de Daniel se limitaron a las verduras y el agua. [ 111 ] Al final de la prueba, la hipótesis de Daniel fue probada como verdadera.

El griego antiguo filósofo Thales en el siglo 6 aC se negó a aceptar explicaciones sobrenaturales, religiosas o mitológicas de los fenómenos naturales, proclamando que cada evento tuvo una causa natural. El desarrollo del razonamiento deductivo por Platón era un paso importante hacia el método científico.Empirismo parece haber sido formalizado por Aristóteles , quien creía que las verdades universales pudieron ser contactados a través de la inducción .

Para los inicios del método científico: Karl Popper escribe de Parménides ( fl. 5to siglo BCE): "Entonces, ¿qué era realmente nuevo en Parménides fue su método axiomático-deductivo, que Leucipo y Demócrito se convirtió en un método hipotético-deductivo , y por lo tanto hizo parte de la metodología científica ". [ 112 ]

Según David Lindberg, Aristóteles (BCE cuarto siglo) escribió sobre el método científico, aunque él y sus seguidores en realidad no sigue lo que dijo. Lindberg señala también que Ptolomeo (segundo siglo dC) y Ibn al-Haytham (siglo 11 dC) se encuentran entre los primeros ejemplos de personas que llevaron a cabo experimentos científicos. [ 113 ] Por otra parte, John Losee escribe que "la Física y las Metafísica contienen discusiones de ciertos aspectos del método científico ", de los cuales, según él" Aristóteles considera la investigación científica como una progresión a partir de observaciones a los principios generales y de nuevo a las observaciones ". [ 114 ]

Sin embargo, para que cierto método científico para desarrollar, Aristóteles no podía ser tomado en serio. Los errores en su " En los Cielos "y" Física "tuvieron que ser realizadas y corregidas. Por otra parte, la opinión común pagano en el mundo en esa época siguió dos conceptos que les impedían avanzar hacia un método científico funcional:

  1. Visión organicista de la naturaleza - la naturaleza y los objetos creados son divinos o son ellos mismos sin principio ni fin

  2. Razonamiento circular en vez de razonamiento lineal. [ discutir ]

Según Haffner, culturas que fueron por lo tanto debilitados incluyen chino, hindú, mesoamericano, egipcia, babilónica, griega y árabe. [ 115 ]

Los líderes cristianos tempranos tales como Clemente de Alejandría (150-215) y Basilio de Cesarea (330-379) anima las generaciones futuras para ver la sabiduría griega como "doncellas a la teología" y la ciencia era considerada un medio para la comprensión más exacta de la Biblia y de Dios. [ 116 ] Agustín de Hipona (354-430), quien aportó una gran riqueza filosófica a laAmérica Edad Media, defendió el estudio de la ciencia y no se fiaba de las filosofías que no estaban de acuerdo con la Biblia, como la astrología y la griega creencia de que el mundo no tuvo principio. [ 116 ] Este establecimiento, el cristiano con la ciencia griega "sentado una base para el posterior estudio generalizado e intensivo de la filosofía natural durante las finales de la Edad Media ". [ 116 ] Sin embargo, la división de habla latina Europa occidental desde los griegos de habla Oriente, [ 116 ] seguido por las invasiones bárbaras, la Plaga de Justiniano , y la invasión islámica, [ 117 ] como resultado la pérdida de gran parte del oeste de acceso a la sabiduría griega.

En el siglo octavo el Islam había invadido las tierras cristianas [ 118 ] de Siria, Irak, Irán y Egipto [ 119 ] Esta ocupación rápida cortado más Europa Occidental de muchas de las grandes obras de Aristóteles , Platón , Euclides y otros, muchos de los cuales eran ubicado en la gran biblioteca de Alejandría. Después de haber llegado a un caudal de conocimientos tales, los árabes, que vieron lenguas no árabes como seres inferiores, así como una fuente de contaminación, [ 120 ] emplearon los cristianos conquistados y Judios para traducir estas obras del griego nativo y siríaco al árabe [ 121 ]

Así equipado, el filósofo árabe Alhazen realiza ópticos experimentos y fisiológicos, publicados en sus obras múltiples, el ser más famoso libro de Óptica (1021). [ 122 ] Fue de este modo un precursor del método científico, habiendo entendido que un ambiente controlado que implica la experimentación y se requiere la medición con el fin de sacar conclusiones educados. Otros eruditos árabes de la misma época produjeron obras copiosas en las matemáticas, la filosofía, la astronomía y la alquimia. Más pegado estrechamente a Aristóteles , siendo reacios a admitir que algunos de pensamiento de Aristóteles fue errante, [ 123 ] mientras que otros lo criticaron fuertemente.

Durante estos años, de vez en cuando una traducción parafraseada del árabe, que a su vez habían sido traducidos del griego y el siríaco, podría hacer su camino hacia el oeste para el estudio académico. No fue hasta 1204, durante el cual los latinos conquistaron y tomaron Constantinopla a los bizantinos en el nombre de la cuarta Cruzada , que un interés académico renovado en los manuscritos griegos originales comenzó a crecer. Debido a la nueva facilidad de acceso a las bibliotecas de Constantinopla por los estudiosos occidentales, una cierta reactivación en el estudio y análisis de los textos griegos originales de los estudiosos occidentales comenzó. [ 124 ] A partir de ese punto un método científico funcional que lanzaría la ciencia moderna estaba en el horizonte.

Grosseteste (1175-1253), un estadista Inglés, científico y teólogo cristiano, era "la figura principal" en el logro de "un método más adecuado de la investigación científica" por el cual "los científicos medievales pudieron finalmente a superar sus antiguos maestros europeos y musulmanes "(Dales 1973:62). ... Su pensamiento influyó Roger Bacon, quien difundió las ideas de Grosseteste de Oxford a la Universidad de París, durante una visita al país en la década de 1240. Desde las prestigiosas universidades de Oxford y París, la nueva ciencia experimental se extendió rápidamente a través de las universidades medievales: "Y así fue a Galileo, William Gilbert, Francis Bacon, William Harvey, Descartes, Robert Hooke, Newton, Leibniz, y el mundo del el siglo XVII "(Crombie 1962:15). Así que fue a nosotros también |.. Hugh G. Gauch, 2003 [ 125 ]

Roger Bacon (1214-1294), un pensador Inglés y experimentador, es reconocido por muchos como el padre del método científico moderno. Su punto de vista de que las matemáticas eran esenciales para una correcta comprensión de la filosofía natural era considerado para ser 400 años delante de su tiempo. [ 127 ] Él fue visto como "un genio solitario que proclama la verdad sobre el tiempo", después de haber calculado correctamente el calendario [ 127 ] Su trabajo en la óptica proporciona la plataforma en la que Newton , Descartes , Huygens y otros más tarde transformaron la ciencia de la luz. Revolucionarios avances de Bacon se debieron en gran parte a su descubrimiento de que la ciencia experimental tiene que basarse en las matemáticas. (186-187) Sus obras Opus Majus y De Speculis Comburentibus contienen muchos "diagramas cuidadosamente dibujados que muestran las investigaciones meticulosas de Bacon en el comportamiento de la luz". [ 127 ] Él da descripciones detalladas de los estudios sistemáticos que utilizan prismas y las mediciones por el que muestra cómo un funciones del arco iris. [ 127 ]

Otros que avanzaron método científico durante esta era incluyeron Alberto Magno (c. 1193-1280), Teodorico de Freiberg , (c. 1250 -. c 1310), Guillermo de Ockham (c. 1285 -. c 1350), y Jean Buridan ( c 1300 -.. c 1358). No eran sólo los científicos, sino los líderes de la iglesia - arzobispos cristianas, frailes y sacerdotes.

A finales del siglo 15, el médico-investigador Niccolò Leoniceno fue encontrar errores en Plinio 's Historia Natural . Como médico, Leoniceno estaba preocupado acerca de estos errores botánicos que se propagan a la materia médica en la que se basaron los medicamentos. [ 128 ] Para contrarrestar esto, un jardín botánico fue establecido en Orto Botanico di Padova , la Universidad de Padua (en uso para la enseñanza de 1546 ), con el fin de que los estudiantes de medicina pueden tener acceso empírico a las plantas de una farmacopea. El filósofo y médico Francisco Sanches fue dirigido por su formación médica en Roma, 1571-1573, y por el escepticismo filosófico recientemente colocado en la corriente europea por la publicación de Sexto Empírico "" Contornos Pirrónicos ", para buscar un verdadero método de sabiendo ( sciendi modus ), como nada claro puede ser conocido por los métodos de Aristóteles y sus seguidores [ 129 ] - por ejemplo, el silogismo falla en el razonamiento circular. Después el médico Galeno 's método de la medicina , Sanches enumeran los métodos de juicio y experiencia, que son defectuosos en las manos equivocadas, [ 130 ] y nos quedamos con la declaración sombría Eso no se sabe nada (1581). Este reto fue asumido por René Descartes en la próxima generación (1637), pero al menos, Sanches nos advierte que debemos a abstenerse de los métodos, resúmenes y comentarios sobre Aristóteles, si buscamos el conocimiento científico. En esto, se hace eco de Francis Bacon, también influido por el escepticismo; Sanches cita el humanista Juan Luis Vives que buscaban un mejor sistema educativo, así como una declaración de los derechos humanos como vía para la mejora de la suerte de los pobres.

El método científico moderno se cristalizó a más tardar en los siglos 17 y 18. En su obra Novum Organum (1620) - una referencia a la de Aristóteles Organon - Francis Bacon describió un nuevo sistema de lógica de mejorar el viejo filosófica proceso de silogismo . [ 131 ] Luego, en 1637, René Descartes estableció el marco para guiar del método científico principios en su tratado, Discurso del método . Los escritos de Alhazen, Bacon y Descartes se consideran críticos en el desarrollo histórico del método científico moderno, como son los de John Stuart Mill .[ 132 ]

En el siglo 19, Charles Sanders Peirce propuso un esquema que resultan tener una influencia considerable en el desarrollo de la metodología científica actual en general. Peirce se aceleró el progreso en varios frentes. En primer lugar, hablando en un contexto más amplio en "Cómo hacer que Nuestras Ideas Clear" (1878) , Peirce describe un método objetivamente verificable para probar la verdad del conocimiento putativo de una manera que va más allá de meras alternativas fundamentales, centrándose en tanto la deducción y la inducción . Se convirtió así inducción y deducción de forma complementaria en lugar de contexto competitivo (el último de los cuales había sido la tendencia primaria por lo menos desde David Hume , quien escribió en el mediados de-a finales del siglo 18). En segundo lugar, y de mayor importancia directa para método moderno, Peirce extendió el esquema básico para la hipótesis / pruebas de que sigue prevaleciendo en la actualidad. La extracción de la teoría de la investigación a partir de sus materias primas en la lógica clásica, se hicieron los ajustes oportunos en paralelo con el desarrollo temprano de la lógica simbólica para hacer frente a los problemas vigentes en ese momento en el razonamiento científico. Peirce examinó y articula los tres modos fundamentales de razonamiento que, como se mencionó anteriormente en este artículo, desempeñan un papel en la investigación hoy en día, los procesos que se conocen actualmente como abductiva , deductiva y inductiva inferencia. En tercer lugar, jugó un papel importante en el progreso de la misma lógica simbólica - de hecho ésta era su especialidad primaria.

A partir de la década de 1930, Karl Popper argumentó que no hay tal cosa como el razonamiento inductivo. [ 133 ] Todos los inferencias jamás se ha hecho, incluso en la ciencia, son puramente [ 134 ] deductivo de acuerdo con este punto de vista. En consecuencia, afirmó que el carácter empírico de la ciencia no tiene nada que ver con la inducción - pero con la propiedad deductiva de falsabilidad que las hipótesis científicas tienen. Contrastando sus puntos de vista con el inductivismo y positivismo, que incluso negó la existencia del método científico: "(1) No hay ningún método para descubrir una teoría científica (2) No existe un método para la determinación de la verdad de una hipótesis científica, es decir, no . método de verificación, (3) No existe un método para determinar si una hipótesis es "probable" o probablemente verdadera " [ 135 ] En cambio, sostuvo que sólo hay un método universal, un método no son específicas de la ciencia: El negativo método de crítica, o coloquialmente denominado ensayo y error . Abarca no sólo los productos de la mente humana, incluyendo la ciencia, las matemáticas, la filosofía, el arte y así sucesivamente, sino también la evolución de la vida. Después de Peirce y otros, Popper argumentó que la ciencia es falible y no tiene autoridad. [ 135 ] En contraste vistas al empirista-inductivistas, dio la bienvenida a la metafísica y la discusión filosófica e incluso dio un apoyo cualificado a los mitos [ 136 ] y las pseudociencias. [ 137 ] Popper vista se ha conocido como el racionalismo crítico .

Aunque la ciencia en un sentido amplio existía antes de la era moderna , y en muchas civilizaciones históricas (como se describe más arriba), la ciencia moderna es tan diferente en suenfoque y éxito en sus resultados que ahora define qué es la ciencia, en el sentido más estricto del término . [ 138 ]

Relación con las matemáticas

La ciencia es el proceso de recopilación, comparación y evaluación de los modelos propuestos contra observables . Un modelo puede ser una simulación, fórmula matemática o química, o un conjunto de pasos propuestos. La ciencia es como la matemática en que los investigadores de ambas disciplinas pueden distinguir claramente lo que se sabe de lo que es desconocido en cada etapa de descubrimiento. Modelos, tanto en la ciencia y las matemáticas, tienen que ser congruentes entre sí y también debe ser falsable (capaz de refutación). En matemáticas, una declaración tiene por qué aún no se puede demostrar; en una etapa tal, que la declaración sería llamado conjetura . Pero cuando una sentencia ha alcanzado demostración matemática, esta afirmación adquiere una especie de inmortalidad que es muy apreciada por los matemáticos, y para el que algunos matemáticos dedican sus vidas. [ 139 ]

Trabajo matemático y el trabajo científico pueden inspirar a los demás. [ 140 ] Por ejemplo, el concepto técnico de tiempo surgió en la ciencia , y la atemporalidad fue un sello distintivo de un tema matemático. Pero hoy, la conjetura de Poincaré se ha demostrado con el tiempo como un concepto matemático en el que los objetos pueden fluir (ver flujo de Ricci ).

Sin embargo, la conexión entre las matemáticas y la realidad (y así la ciencia en la medida en que describe la realidad) sigue siendo oscuro. Eugene Wigner papel 's, La irrazonable efectividad de las matemáticas en las ciencias naturales , es un relato muy conocido de la emisión de un Nobel ganador del premio físico. De hecho, algunos observadores (incluyendo algunos matemáticos bien conocidos tales como Gregory Chaitin , y otros como Lakoff y Núñez ) han sugerido que las matemáticas son el resultado de un sesgo profesional y la limitación humana (incluyendo los culturales), algo así como la visión posmodernista de la ciencia.

George Pólya trabajo 's en la resolución de problemas , [ 141 ] la construcción de matemáticas pruebas y heurística [ 142 ] [ 143 ] muestran que el método matemático y el método científico difieren en los detalles, mientras que, sin embargo, se asemeja a unos a otros en el uso de pasos iterativos o recursivos .

Roger Bacon (c. 1214-1294). A veces se acredita como uno de los primeros defensores europeos del método científico moderno inspirado en las obras de Aristóteles [ 126 ]

Aristóteles , 384 aC - 322 aC. "En cuanto a su método, Aristóteles es reconocido como el inventor del método científico debido a su análisis detallado de las implicaciones lógicas contenidas en el discurso demostrativo, que va mucho más allá de la lógica natural y no le debe nada a los que filosofado delante de él." - Riccardo Pozzo [ 107 ]

En opinión de Pólya, comprensión implica replantear las definiciones no están familiarizados con sus propias palabras, el recurso a las figuras geométricas, y el cuestionamiento de lo que sabemos y no sabemos ya, el análisis , que Pólya lleva de Pappus , [ 144 ] implica la construcción libre y heurística de argumentos plausibles, trabajando hacia atrás desde la meta , y la elaboración de un plan para la construcción de la prueba; síntesis es la estricta euclidiana exposición de paso a paso los detalles [ 145 ] de la prueba; revisión implica reconsiderar y volver a examinar el resultado y el camino recorrido a lo .

Gauss , cuando se le preguntó cómo había llegado sobre sus teoremas , una vez respondió "planmässiges durch Tattonieren" (a través de la experimentación sistemática palpable ). [ 146 ]

Imre Lakatos argumentó que los matemáticos utilizan realmente la contradicción, la crítica y la revisión como principios para mejorar su trabajo. [ 147 ] De la misma manera a la ciencia, donde se busca la verdad, pero la certeza no se encuentra, en pruebas y refutaciones (1976), lo que Lakatos intentó establecer era que ningún teorema de matemáticas informal es final o perfecta.Esto significa que no debemos pensar que un teorema es en última instancia, la verdadera, sólo que ningún contraejemplo se ha encontrado todavía. Una vez que un contraejemplo, es decir, que se encuentre una entidad contradictoria / no explicado por el teorema, ajustamos el teorema, posiblemente extender el dominio de su validez. Esta es una manera continua nuestro conocimiento se acumula, a través de la lógica y el proceso de pruebas y refutaciones. (Si no se dan los axiomas para una rama de las matemáticas, sin embargo, Lakatos afirma que las pruebas de esos axiomas eran tautológico , es decir lógicamente verdadera , por la reescritura de ellos, como lo hizo Poincaré ( Pruebas y refutaciones , 1976).)

Lakatos propuso una explicación del conocimiento matemático basado en la idea de Polya de la heurística . En Pruebas y refutaciones , Lakatos dio varias reglas básicas para la búsqueda de pruebas y contraejemplos para conjeturas. Pensó que matemática " experimentos mentales "son una forma válida para descubrir conjeturas matemáticas y pruebas. [ 148 ]

Ver también

Problemas y cuestiones

La historia, la filosofía, la sociología