Почему наука должна быть фальсифицируемой?

В естественных науках, таких как физика или астрофизика, нельзя доказать общие теоремы, т. е. теоремы, которые справедливы для бесконечного множества случаев. Потому что проверка экспериментом позволяет проверить только конечное число случаев. Следовательно, остается возможность того, что остались случаи, когда рассматриваемое утверждение не выполняется.

Вот почему нельзя доказать научные теории. Следовательно, нужны другие критерии, чтобы сохранить или отказаться от научной теории.

Как следствие этого понимания, философ Карл Поппер предлагает не проверять , а фальсифицировать научные теории. Потому что — теоретически — достаточно одного контрпримера, чтобы фальсифицировать теорию. Фундаментальная книга и краеугольный камень критического рационализма

Карл Поппер: Логика научного открытия (1934)

Это означает: наука продвигается вперед, устраняя ошибки, что побуждает к новым гипотезам.

Добавлено . Или немного неаккуратно, но острота философа и физика Герхарда Фоллмера попадает в точку:

«Мы ошибаемся вверх».

Один из способов предположить, что естественные или физические науки должны быть фальсифицируемыми или допускающими ошибки, состоит в том, чтобы спросить, что для них означает быть нефальсифицируемым или непогрешимым. Это означало бы, что они были бы неспособны делать ошибки или производить ошибки. Звучит так, как будто это было бы выгодно, но было бы методологически катастрофическим.

Это означало бы, что наша наука не может ничего сказать, если только то, что она говорит, не может быть неверным. Следовательно, это означало бы, что наука должна была бы хранить молчание или просто описывать возможную физику мира для миров, которые могут быть или не быть похожими на наш собственный. Поскольку эти науки являются нашим пониманием нашего физического мира, они должны отражать наши ограничения.

Вторая часть вашего вопроса касается границ того, что является и не является наукой. Во-первых, это языковая проблема. Хотя мы иногда используем слово «наука» только для обозначения физических или естественных наук, слово «наука» является английским производным от слова « scientia » , что означает «знание». Таким образом, это слово иногда понимается более широко и относится к любой форме знания. Такое использование также распространено в немецких источниках, где немецкое слово Wissenschaft имеет более широкое значение.

Чтобы все упростить, ограничимся, однако, теми науками, которые фальсифицируемы и описывают наш физический мир,

Как вы заметили, есть некоторые вещи, которые называют себя «науками», которые не проводят экспериментов. Но проведение экспериментов — не единственный способ добиться фальсифицируемости. Астрофизика, например, включает в себя создание теорий и сопутствующих уравнений о том, как работают небесные и планетарные тела. Затем он может наблюдать, происходят ли эти вещи или нет, и, таким образом, остается фальсифицируемым. Более того, астрофизика и физика элементарных частиц тесно связаны, так что эксперименты с физикой элементарных частиц могут опровергнуть утверждения астрофизики.

На мой взгляд, причина, по которой реальная наука в конечном счете фальсифицируема, состоит в том, чтобы отличать ее от философии вообще. У меня есть ответ на аналогичный вопрос .

Вся цель разработки новой научной теории состоит в том, чтобы новая теория каким-то образом отличалась от существующей или предыдущей теории. Если теория никогда не поддается фальсификации, то не имеет значения, верна ли эта теория (или более верна, чем старая) или нет. Если она не дает измеримой разницы и не имеет надежды когда-либо произвести измеримую разницу (согласно старой теории), тогда это спекуляция о реальности ничем не отличается от философствования.

Однако если новая теория говорит, что в каком-то конкретном сценарии реальность будет казаться несколько иной, чем это ожидалось от старой теории, то новая теория на самом деле что-то говорит: она действительно имеет значение.

Предположим, что общая теория относительности (ОТО) сделала то же предсказание о движении перигелия Меркурия, что и ньютоновская теория гравитации (и движения), и если ОТО сделала то же самое для всех других физических сценариев, то какой смысл в ее существовании? Зачем использовать (или верить) более сложную новую теорию реальности, результаты которой ничем не отличаются от более простых старых теорий?

Только если теория реальности изменяет осязаемый опыт физической реальности, она имеет значение. Только такими теориями следствия занимается наука. В остальном это неотличимо от астрологии, алхимии, религии или философии.

Если теория имеет значение, то это различие должно быть явно выражено, тогда кто-то может придумать эксперимент (или наблюдение) над физической реальностью, проверяющий это различие. Вот что такое фальсифицируемость. Если бы ход перигелия Меркурия был больше, как предсказал Ньютон, и меньше, как предсказал Эйнштейн, тогда ОТО была бы проверена и фальсифицирована, и мы не работали бы над использованием этой модели для разработки других моделей для объяснения вещей.

Однако наблюдение (и несколько других наблюдений) пошли другим путем, и Ньютон был фальсифицирован. Но не так плохо, что мы не используем ньютоновскую механику и гравитацию для многих , многих приложений с более низкими скоростями и меньшими гравитационными полями. Ньютоновская гравитация и механика — очень хорошее приближение к реальности. Эйнштейновская ОТО является лучшим приближением. Может быть, когда-нибудь кто-нибудь покажет, как ОТО подводит некоторые наблюдения, и человечество будет разрабатывать лучшую модель, чем ОТО.

Термин фальсифицируемый не совсем согласован. Наиболее согласованная версия носит статистический характер (что довольно иронично, если вы спросите меня). Однако ответ на ваш вопрос можно дать, если перевести «фальсифицируемый» как «предназначенный для легкой дискредитации в случае неправоты».

Сила фальсификации заключается в том, что она позволяет исходить из предположения, что утверждение, вероятно, верно, зная, что, если кто-то достаточно заботится о полученных результатах, позже кто-то может фальсифицировать всю цепочку теорий, потратив время и расходы, противоречащие первоначальному тезису. Это позволило науке совершить огромный скачок вперед с беспрецедентной скоростью. В любое время, если кто-то посчитает результаты «неправильными» (технически или этически), он может заплатить цену, чтобы позже сфальсифицировать их.

По мере того, как заявления становится все труднее фальсифицировать, становится все труднее строить их, доверяя неудовольствие других, в конечном итоге проверив лежащую в основе гипотезу.

Конечно, помимо фальсифицируемости существуют и другие подходы, поэтому, когда вы спрашиваете, «почему наука должна быть фальсифицируемой», разумно рассмотреть альтернативы. Одним из них является подход традиционной китайской медицины «не навреди». Логика в том, что если ложное утверждение не приносит вреда, вы можете позволить себе иметь много ложных утверждений и позволить энтропии отсеять их.

Различные подходы имеют разные сильные и слабые стороны. Например, наука в первую очередь фокусируется на объективных результатах, избегая субъективных результатов. Когда нужна субъективность, эта субъективность сначала объективируется, а затем проверяется. Подход китайской философии предполагает, что все до мелочей субъективно, и стремится, чтобы наименее субъективные части были записаны в виде теорий.

Какой из них удовлетворяет чьи-то потребности, очень сильно зависит от того, чего они хотят от философии. Например, менталитет толпы — туманная тема в психологии, над которой мы все еще медленно работаем в рамках науки. Это фундаментальный аспект китайской философии, и они понимали его на протяжении тысячелетий. Ясно, что есть случаи, когда альтернатива лучше.

Однако причина, по которой я бы сказал, что наука должна быть фальсифицируемой, по крайней мере в некоторой степени, заключается в затратах на ее проверку. Современная наука нуждается в лабораторном оборудовании далеко за пределами ценового диапазона 99,9% населения (а остальные 0,1%, которые могут себе это позволить, слишком заняты зарабатыванием денег). Эти ресурсы нужно расходовать максимально эффективно. Намеренное включение фальсифицируемости в наши гипотезы позволяет нам как можно лучше представить себе, как могла бы работать Вселенная, и эффективно отсеивать эти возможности по мере проведения испытаний. На каждое испытание бозона Хиггса, о котором мы слышим, приходится, вероятно, сотня тезисов, делающих предсказания о Вселенной, которые мы косвенно фальсифицировали одним испытанием на БАК. Попытка сделать это другим способом, косвенно проверяя теории, намного сложнее, поэтому мы не получим такой большой отдачи от затраченных средств.

отредактировано: я думаю, является ли фальсифицируемость функциональным принципом (от которого следует отказаться, если появятся другие, более продуктивные средства) или фальсифицируемость существенна для природы науки (другими словами, невозможно существование других лучших средств, науки и фальсифицируемость точно перекрываются)

Лучшее средство для изучения этой части вашего вопроса — научная фантастика. Предположим, что существуют более производительные средства. Скажем, есть напиток, который дал вам и всему человечеству совершенное знание предмета, на котором вы концентрируетесь, пока его пьете. Отбросив то, как это работает, магию, технологию, религию. До тех пор, пока он дает и передает правильное знание, это было бы лучшим средством (при условии отсутствия запретительных недостатков). Если бы он существовал и был принят, мы могли бы многому научиться. Но это совсем не похоже на науку. Это кажется ближе к книжному обучению. Я действительно думаю, что возможно, что могут существовать неизведанные «лучшие средства». Если бы это было так, использование этого не было бы наукой.

Существенным элементом фальсифицируемости является задача «доказать мою неправоту». Без этого единственный способ бороться с плохой идеей — это идея получше. Но сейчас мы спорим о том, что делает идею лучше. Что не совсем точная наука.

Хотя доказать отрицание невозможно, у фальсифицируемости есть обратная сторона. Сделать прогноз. Теория, которая делает предсказания, которые не могут сделать другие, получит уважение за свою полезность.

Эта идея принадлежит Попперу, и она хороша, но не является общепризнанной.

В периоды нормальной науки или когда полная фальсификация может быть оправдана без глубокой зависимости от теории, фальсификация дает наиболее статистически устойчивые средства продвижения вперед.

Весь механизм современной статистики построен вокруг «нулевой гипотезы» и прямо заявляет, что именно означает, что теория не может объяснить экспериментальные результаты. Это сводит «частичный провал» к измеримым числам и позволяет нам накапливать их и доверять тому, что они означают с точки зрения нашей реальной вероятности ошибиться.

Поэтому, когда вы можете использовать этот критерий и применять эти методы, вы можете сойтись на наиболее надежном ответе таким образом, чтобы его могли подтвердить коллеги, и вы можете дать им некоторое представление о том, какой риск связан с принятием теории, если она верна. маргинальный.

Конечно, там, где участвуют люди, математика не заслуживает полного доверия, потому что практика требует интерпретации и т. д., а ученым все еще приходится выносить суждения. Но когда применяется Поппер, это придает решениям большую ответственность.

Но остается открытым вопрос, следует ли подходить ко всей науке таким образом, даже когда это возможно. Многие люди после Поппера оспаривали силу этого метода, когда ситуация была менее стабильной. Кун, например, предположил, что наука регулярно переходит в «революционные» периоды, когда определение фальсифицируемости не всегда возможно, а значит, и не требуется. (Фейерабенд идет еще дальше, утверждая, что наука постоянно, по крайней мере частично, находится в таком состоянии и должна стремиться оставаться в таком состоянии.)

Когда наука обменивает старые парадигмы, чья творческая энергия была потрачена, и выводит новые парадигмы, старое и новое могут быть несоизмеримы таким образом, что это затемняет нашу способность знать, что именно означает «фальсифицированный» в контексте науки. поток.

Когда наука близка к революционной границе, только спускается или только выходит из смены парадигмы, требуя фальсифицируемости, это не всегда лучший выбор. Он может отвергнуть новые идеи, основанные на привычках, и старые идеи, которые вот-вот будут отвергнуты сами по себе. Потенциальные новые парадигмы нуждаются в ослаблении, чтобы установить основу, и сохранение частей старой парадигмы, которые все еще остаются ясными в новой интерпретации, может подорвать целостность новой основы, внедряемой на практике, что приведет к сложному беспорядку в будущем.

Если, как Фейерабенд, мы предпочитаем, чтобы каждая наука всегда имела конкурирующие наборы лежащих в ее основе допущений и избегала «гегемонизации», тогда фальсифицируемость становится чем-то необязательным, хотя и очень удобным в теории.

Вы легко можете заявить, что основные части психологии не опираются на единую базовую парадигму, но что психология — настолько молодая наука, что она постоянно находится в состоянии революции, и в обозримом будущем у нее будут конкурирующие базовые парадигмы.

Это оправдывает тот факт, что его основные мотивирующие теории, от психоанализа до когнитивного бихевиоризма, в основном не поддаются фальсификации, но их нельзя просто отвергать как ненаучные.

И вы можете видеть, насколько полезна хорошая статистическая практика, даже несмотря на то, что нет никакой возможности фальсифицировать, например, идею эго.