Ученые ищут объяснения природных явлений на основании опытных данных

Достижения последних двух столетий в области изучения эволюции — прекрасный пример того, как работает наука. Научные знания и представления накапливаются в результате непрерывного взаимодействия наблюдений (в том числе результатов опытов) и объяснений. Ученые собирают информацию, наблюдая природные явления и проводя опыты. Затем они выдвигают предположения о том, как ведет себя исследуемая система в целом, основываясь на данных, полученных в ходе опытов и наблюдений. Затем они проверяют свои объяснения, проводя дополнительные наблюдения, а также опыты с измененными условиями. Другие ученые независимо проверяют результаты, полученные их коллегами, и проводят новые исследования, результатом которых могут стать более изощренные объяснения, а также предсказания, касающиеся будущих наблюдений и опытов. Этот способ работы позволяет ученым давать все более точные и полные объяснения изучаемых природных явлений.

Научные объяснения должны быть основаны на происходящих в естественных условиях событиях. Естественные причины таких событий принципиально воспроизводимы и поэтому могут быть проверены независимо, разными исследователями. Если объяснения основываются не на естественных причинах, а на предполагаемых сверхъестественных силах, ученые не могут ни подтвердить, ни опровергнуть такие объяснения. Любое научное объяснение должно быть проверяемым — всегда должна быть возможность наблюдать такие последствия, которые могли бы подтвердить выдвинутую идею, но также и такие, которые могли бы ее опровергнуть. Выдвигаемое объяснение может быть подвергнуто научной проверке только в том случае, если оно находится в рамках, предполагающих возможность наблюдения свидетельств, говорящих против этого объяснения.

Наблюдения и объяснения строятся на основании друг друга, поэтому наука как форма деятельности основана на принципе накопления получаемых результатов за счет вклада множества участников. Повторяемые наблюдения и опыты приводят к созданию объяснений, описывающих природные явления все точнее и полнее, а эти объяснения, в свою очередь, предполагают новые наблюдения и опыты, которые можно использовать для проверки и расширения существующих объяснений. Благодаря этому глубина и широта научных объяснений с течением времени возрастает по мере того, как новые поколения ученых трудятся над исправлением, совершенствованием и расширением результатов работы своих предшественников.

Наука не позволяет доказать полноту и окончательность какого-либо объяснения. Некоторые из выдвигаемых учеными объяснений оказываются в результате дальнейших наблюдений и опытов ошибочными. Новые инструменты исследования иногда позволяют провести наблюдения, которые показывают неадекватность существующего объяснения. Новые идеи порой приводят к новым объяснениям, которые демонстрируют неполноту или ущербность предшествующих. К настоящему времени удалось выявить неточность одних и ограниченную область применения других научных идей, когда-то общепризнанных.

Тем не менее многие научные объяснения проверены столь основательно, что едва ли когда-либо они существенно изменятся в ходе новых наблюдений или в результате анализа данных, полученных с помощью новых опытов. Эти объяснения ученые принимают как истинные и действительные описания природы. Атомное строение материи, генетические основы наследственности, кровообращение, гравитация (всемирное тяготение) и движение планет, процессы биологической эволюции, происходящие под действием естественного отбора, — вот лишь несколько примеров того огромного множества научных объяснений, которые подтверждены самым убедительным образом.

Наука — не единственно возможный путь познания. Но наука отличается от всех остальных путей познания своей зависимостью от опытных данных и проверяемых объяснений. Теория эволюции объясняет явления, которые находятся в то же время в центре религиозных представлений, такие как происхождение биологического разнообразия и — особенно — происхождение человека. В связи с этим эволюционные идеи продолжают вызывать споры в обществе с тех самых пор, как Чарльз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес впервые выдвинули основные положения эволюционной теории в 1858 году.