Metoda naukowa

Dowiedzmy się więcej o metodzie naukowej. Na początku może wydawać się nieco przerażająca, ale kiedy przyjrzymy się bliżej, zobaczymy, że to właściwie niemalże zdroworozsądkowy sposób patrzenia na świat i rozwój naszego rozumienia świata, i poczucie zadowolenia z powodu tego rozwoju. Użyjmy tutaj jakiegoś namacalnego przykładu, i przejdziemy przez to, co moglibyśmy nazwać kolejnymi krokami metody naukowej, i zobaczycie różne kroki wyrażone na różne sposoby, ale one wszystkie sprowadzają się do jednej rzeczy. A zatem, obserwujemy jakieś zjawisko, i mówimy sobie: hej, dlaczego właściwie tak się dzieje, znajdźmy wytłumaczenie, dlaczego w ogóle takie zjawisko zachodzi, a następnie spróbujmy przetestować nasze wytłumaczenie. To bardzo ważne, żeby wytłumaczenia, które proponujemy, dały się przetestować, żeby dało się sprawdzić, czy są prawdziwe, i wtedy w zależności od tego, czy są, można iść dalej. Jeśli dane wytłumaczenie nie jest prawdziwe, trzeba znaleźć inne, Jeśli jest, ale nie wyjaśnia wszystkiego, cóż, ponownie próbujemy znaleźć jeszcze lepsze. Więc, żeby wziąć namacalny przykład, załóżmy, że mieszkasz, nie wiem, w północnej Kanadzie na przykład, blisko plaży, ale jest także sadzawka blisko twojego domu, i zauważasz, że ta sadzawka ma tendencję to zamarzania zimą wcześniej niż ocean. Zamarza szybciej, i do tego w wyższej temperaturze niż, jak się wydaje, ocean. A zatem, to może być właśnie nasza obserwacja Pierwszy krok to poczynienie obserwacji. Obserwacja. W naszym przypadku to fakt, że sadzawka zamarza w zimie w wyższej temperaturze i szybciej niż ocean. Następne pytanie, które chcemy, następny krok możemy postrzegać już jako metodę naukową. To nie musi być tak ściśle poddane takiemu reżimowi, to po prostu ustrukturyzowany sposób myślenia o tym. A zatem, zadaj sobie pytanie. Zadaj pytanie. Czemu, jak w naszym szczególnym przypadku, w naszym konkretnym scenariuszu, sadzawka zamarza szybciej i w wyższej temperaturze niż ocean? I wtedy próbujesz odpowiedzieć na pytanie, i to jest kluczowa część metody naukowej, to, co właśnie robisz w tym trzecim kroku, że próbujesz znaleźć wyjaśnienie sytuacji, ale to co jest kluczowe, to to, że to wyjaśnienie daje się testować. A zatem, próbujesz tworzyć sprawdzalne wyjaśnienie. Sprawdzalne wyjaśnienie, i to właśnie jest sedno, jeden z filarów metody naukowej, to testowalne wyjaśnienie zwane hipotezą. Twoja hipoteza. I w naszym konkretnym przypadku, testowalne wyjaśnienie mogłoby być takie, że ocean tworzy słona woda, a sadzawka to woda słodka, więc sprawdzalne wyjaśnienie mogłoby być takie, że słona woda, słona woda zamarza w niższej temperaturze. W niższej temperaturze. A zatem, potrzebuje niższej temperatury żeby zamarznąć, niż woda słodka. I to właśnie byłby przykład dobrej hipotezy. Nie ma znaczenia, czy hipoteza jest istotnie prawdziwa czy nie. Nie przeprowadziliśmy właściwie nawet eksperymentu, ale to dobra hipoteza, ponieważ możemy stworzyć eksperyment, który ją sprawdzi. Teraz, jaki byłby przykład złej hipotezy, albo czegoś, czego właściwie nie moglibyśmy nawet postrzegać jako części metody naukowej? Moglibyśmy na przykład powiedzieć, że istnieje jakaś wróżka, która wykonuje czary nad naszą sadzawką, żeby szybciej zamarzała. I powodem, dla którego ta hipoteza nie jest już tak dobra, jest to, że nie jest ona sprawdzalna, bo zależy od naszej wróżki, i nie wiemy, jak przekonać ją, by wykonała te czary znowu. Nie widzieliśmy tej wróżki. Nie zaobserwowaliśmy jej. Nie możemy w ogóle mówić o obserwacji, i dlatego ta hipoteza nie byłaby dobra z punktu widzenia metody naukowej, dlatego ją wykluczamy. Powróćmy zatem do naszego sprawdzalnego wyjaśnienia, naszej hipotezy. Słona woda ma niższą temperaturę zamarzania niż woda słodka. Następnym krokiem byłoby prognozowanie oparte na tym założeniu, i to właśnie jest projektowanie eksperymentu. Więc można widzieć to wszystko jako projektowanie. Zróbmy to innym kolorem. Kiedy chcemy zaprojektować eksperyment. Zaprojektować eksperyment. I w tych eksperymentach, powiedzmy, dwa następne kroki napiszę jako część tego doświadczalnego... Ups. Coś poszło nie tak. Cofnę to. A zatem, następny krok, to eksperyment. Eksperyment. I idziemy dalej. A zatem pierwsza rzecz, wiecie, jest mnóstwo rzeczy, które wydarzają się na zewnątrz. Na oceanie są fale. Wiecie, może pływają tam łodzie, które mogłyby skruszyć lód. Więc chcę wyizolować tę jedną zmienną, która mnie interesuje, czy coś jest słoną wodą czy nie, i chcę kontrolować wszystkie pozostałe. Więc chcę poddać kontroli, to czy są fale czy nie, albo czy jest wiatr, albo jakiekolwiek inne możliwe wytłumaczenie, dlaczego sadzawka zamarza szybciej. Zatem, co robię. W kontrolowanym środowisku - biorę dwa kubki. Biorę dwa kubki. To jeden kubek i drugi kubek, i wlewam do nich wodę. Wlewam wodę. I, powiedzmy, zaczynam z destylowaną wodą, i w tym tutaj woda zostaje destylowana, to znaczy, że przez odparowanie usunąłem wszystkie nieczystości z tej wody, a w drugim kubku, wziąłem tą dystylowaną wodę, i wrzuciłem do niej garść soli. Więc tutaj mamy słodką, bardzo słodką wodę, w gruncie rzeczy znacznie słodszą niż w sadzawce. To woda destylowana. A w tym tutaj mamy słoną wodę. Nie zobaczymy soli, ale możemy ją sobie tutaj przedstawić. I teraz możemy zrobić przewidywanie, możemy nawet zapisać to jako krok czwarty, nasze przewidywanie. I przewidujemy, że słodka woda zamarza w wyższej temperaturze niż słona. Więc, nasze przewidywanie: słodka woda zamarza w temperaturze 0 °C a słona nie. Słona woda nie zamarza. A więc, to robimy, to sprawdzenie naszych przewidywań. Testowanie przewidywań. I jak to robimy? Cóż, moglibyśmy mieć bardzo dokładny zamrażalnik o temperaturze dokładnie 0 °C, i wkładamy do niego oba kubki, i chcemy się upewnić, że wszystkie pozostałe parametry są ujednolicone. Kontrolujemy pole powierzchni, materiał z którego zrobione są szklanki, ile mamy wody. I wtedy poddajemy to testowi. Zobaczymy, co wyniknie z testu. Zostawiamy je w środku na noc, i jeśli widzimy, że słodka woda zamarzła, a słona nie, cóż, wygląda na to, że potwierdziliśmy nasze wyjaśnienie. Że słona woda ma niższy punkt zamarzania niż słodka, a jeśli jednak nie zamarzła, albo jeśli nie ma różnicy, albo obie nie zamarzły albo obie zamarzły, możesz powiedzieć. dobra, to nie było dobre wyjaśnienie. Muszę znaleźć inne, dlaczego woda w oceanie zamarza w niższej temperaturze. Albo możesz powiedzieć, ok, to jest część wyjaśnienia, ale samo nie wyjaśnia wszystkiego, i możesz postawić kolejne pytania, np., kiedy słona woda zamarza i od czego to jeszcze zależy? Czy mają na to wpływ fale? Czy ma wpływ wiatr? I wtedy możesz przejść do procesu powtarzania i doskonalenia [wyjaśnienia]. A zatem, udoskonalamy, udoskonalamy i powtarzamy procedurę. I kiedy mówię o powtarzaniu, to znaczy, że robimy wszystko od nowa, ale opierając się na tym, czego już się dowiedzieliśmy. A więc, możemy znaleźć ulepszone sprawdzalne wyjaśnienie, albo możemy zaprojektować więcej eksperymentów, które pozwolą nam lepiej zrozumieć różnicę między wodą słoną a słodką. Albo możemy zaprojektować eksperyment, żeby sprawdzić, czemu dokładnie słona woda zamarza trudniej? Więc to jest, w skrócie, istota metody naukowej, i chcę podkreślić, że to nie jest jakaś, wiecie, dziwaczna rzecz. To jest logiczne rozumowanie. Znajdowanie testowalnego wytłumaczenia dla czegoś zaobserwowanego w świecie, a następnie sprawdzenie go, żeby zobaczyć, czy przetrwa tę próbę. I zależnie od tego, czy tak będzie czy nie, powtarzamy tę procedurę, ulepszamy wyjaśnienie. Dzięki temu dowiadujemy się coraz więcej o świecie, i powodem, dla którego to jest lepsze niż stwierdzenie, ok, widzę, że sadzawka zamarzła, a ocean nie, to przez tą słoną wodę, tyle mi wystarczy - , rzecz w tym, że nie może wystarczyć. Jest milion różnych powodów, dlaczego nie powinniśmy kierować się tylko przeczuciem, ponieważ ono może być prawdziwe np. w 90%, ale w przypadku 10% okaże się błędne, i będziemy przekazywać wiedzę o świecie albo przypuszczenia, które są nieprawdziwe, i ludzie będą na nich bazować, i wkrótce cała nasza nasza wiedza będzie zbudowana na bardzo chwiejnych podstawach, a metoda naukowa zapewnia, że ta podstawa jest silna. I na końcu zostawię was z dżentelmenem, który często uważany jest za ojca, lub przynajmniej jednego z ojców metody naukowej. Żył w Kairze, w dzisiejszym Egipcie, blisko czy około 1000 lat temu. Był sławnym astronomem, fizykiem i matematykiem, i ten cytat jest bardzo znaczący, myślę, że ważny nawet dzisiaj: "Obowiązkiem człowieka, który bada pisma naukowe, jeśli jego celem jest poznanie prawdy..." Zacznę od nowa, żeby uzyskać bardziej dramatyczny efekt. "Obowiązkiem człowieka, który bada pisma naukowe, jeśli jego celem jest poznanie prawdy, jest uczynienie siebie wrogiem wszystkiego tego, co czyta, atakowanie tego z każdej strony. Powinien także podejrzewać samego siebie, kiedy bada prawdę, tak żeby uniknąć popadnięcia w uprzedzenia lub zbytnią pobłażliwość." Hasan Ibn al-Haytham, i jego łacińskie imię Alhazen. Także, mówi on tutaj, bądź sceptyczny, i to nie tylko wobec tego, co inni ludzie piszą lub czytają, ale także wobec samego siebie. Jeszcze inny aspekt jego naukowej metody jest super ważny, jeśli ktoś mówi, że postawił hipotezę i przetestował ją i dostał wyniki, to żeby sprawdzić, czy to jest dobry test, i dobra hipoteza, ten eksperyment musi dać się powtórzyć. Nie można po prostu powiedzieć, och, to się wydarza raz na 100 lat, i to jest powód dlaczego wydarzyło się wtedy. To musi być powtarzalne, i to jest klucz, żeby inny sceptyczny naukowiec, jak wy sami, mógł powiedzieć: sprawdźmy, czy mogę powtórzyć ten eksperyment. Nie chcę po prostu wierzyć, ponieważ ten kto mówi wydaje się być mądrą osobą, i on mówi, że tak jest.