Источники научных сведений

Каким образом стали известны все те биологические факты, которые описаны в любой книге? И откуда мы знаем, что они достоверны?

Первоисточником любых сведений служит тщательно проверенное наблюдение, описание, сравнение и экспериментальное исследование.

Прежде некоторые ученые не стремились публиковать открытия, но теперь установилась прочная традиция, согласно которой научные открытия являются общим достоянием и должны быть опубликованы. В научной статье недостаточно сообщить, что автор открыл тот или иной факт. Автор должен привести все подробности, имевшие значение при установлении им этого факта, с тем, чтобы другие могли подтвердить его сведения. Именно этот критерий воспроизводимости позволяет нам принять данное наблюдение или эксперимент как свидетельство об истинности факта; наблюдения, которые не могут быть повторены компетентными исследователями, отбрасываются.

Когда биолог сделал открытие, он пишет сообщение - так называемую «статью», в которой он описывает свои методы достаточно детально для того, чтобы другой исследователь мог их воспроизвести, приводит результаты своих наблюдений, обсуждает выводы, следующие из этих наблюдений, иногда формулирует объясняющую их теорию и, наконец, указывает место новых фактов в системе современных научных знаний. Биолог знает, что его коллеги подвергнут его открытие строгой проверке, и это служит стимулом для тщательного повторения наблюдений или экспериментов перед их опубликованием. Затем он направляет свою статью в один из специальных журналов соответствующего профиля. Если статью одобряют, она публикуется и «входит в литературу» по данному вопросу.

Раньше, когда журналов было меньше, один человек, быть может, и был в состоянии читать их ежемесячно по мере выхода в свет, но теперь это явно невозможно. В этом затруднительном положении биолога выручает реферативный журнал, в котором помещают краткие изложения, или рефераты, всех опубликованных статей, группируя их по областям науки или проблемам; в реферате приводятся результаты исследования и дается ссылка на журнал, в котором опубликована работа. Таким образом, новый факт или новая теория получают широкую известность благодаря публикации в специальном журнале и упоминанию в реферативных и обзорных журналах и, в конце концов, могут найти отражение в нескольких строчках учебника.

Еще одним средством распространения новых знаний служат собрания обществ ботаников, зоологов, генетиков, физиологов и других специалистов, где докладывают и обсуждают научные работы. Время от времени происходят национальные и международные конференции, называемые симпозиумами, на которых специалисты в той или другой области науки обсуждают новейшие открытия и современное состояние данной области. Материалы таких симпозиумов обычно издаются в виде книг.

Приобретение знаний

Цель каждой науки - объяснить наблюдаемые явления и сформулировать обобщения, позволяющие предсказывать связь между этими и другими явлениями. К таким объяснениям и обобщениям приходят, пользуясь своего рода упорядоченным здравым смыслом - так называемым научным методом. Чаще всего используются следующие четыре метода:

1. Предубежденность. Этот метод обусловлен привычкой или инерцией. Некое положение защищают просто потому, что давно в него верят. Многие жаркие споры (в политике, спорте, о языковых и расовых различиях) касаются утверждений, отстаиваемых этим методом. Таким способом вряд ли можно приобрести новые знания.

2. Ссылка на авторитеты. К нему часто прибегают люди для защиты своих взглядов. Цитируя авторитеты, законы, Библию, Коран, К. Маркса и пр., считают это достаточным доказательством правильности своих убеждений в области политики, религии, правил хорошего тона или спорта.

Обращение к авторитетам неизбежно и оправдано, когда пользуемся словарем или ищем в учебнике дату по истории, формулу по физике или химии, поскольку ни у кого нет достаточного количества времени, чтобы досконально изучить каждый вопрос, с которым приходится сталкиваться. При этом человек доверяет конкретным сведениям источника, однако оставляет за собой право не согласиться с мнением автора.

В другом случае ссылаются на авторитет, который сам себя или которого другие наделили некой непогрешимостью. Часто такая ситуация возникает в связи с политическими, социальными и религиозными проблемами. Тот, кто подверг сомнению эти суждения, объявляется еретиком или отступником.

Хотя ссылка на авторитеты преследует цель достижения единомыслия и стабильности во взглядах, цель эта недостижима, потому что «авторитеты» обычно расходятся во мнениях.

3. Интуиция. Некоторые оценки и явления представляются нам «самоочевидными»: Земля плоская, а Солнце вращается вокруг нее. Плесень самозарождается в гниющих продуктах, профессора всегда правы. Впоследствии оказывается, что это не так: Земля вращается вокруг Солнца, и даже профессора ошибаются. То есть наши органы чувств нельзя считать непогрешимыми, поэтому «самоочевидные» суждения не гарантируют их истинности.

4. Научный метод. Все три описанных метода претендуют на абсолютные и окончательные ответы на любые вопросы. Однако все они могут привести к неверным выводам, поскольку человеку свойственно ошибаться и проявлять необъективность. Кроме того, ни один из этих методов не содержит в себе способа обнаружения и исправления ошибок. И научный метод не дает окончательных ответов, но он лучше сочетается с наблюдением и экспериментом.

Один из основных принципов научного метода - это отказ от слепого доверия к авторитету, отказ от признания того или иного положения верным только потому, что какой-то ученый настаивает на его справедливости. Ученый всегда сохраняет некоторую долю скепсиса и требует, чтобы всякое наблюдение было подтверждено другим исследователем. Сущность научного метода состоит в постановке вопросов и поисках ответов на них, но это должны быть «научные» вопросы,вытекающие из наблюдений в природе и экспериментов, и «научные» ответы, которые могут быть проверены новыми наблюдениями и экспериментами.

Общая логическая схема научного метода такова:

1. Постановка проблемы, которая должна быть четко сформулирована;

Первоисточник всех научных данных - это точное, внимательное наблюдение, сбор всех фактов, относящихся к данной проблеме, и эксперимент, свободные от предвзятого подхода и носящие по возможности количественный характер.

2. Наблюдения и эксперименты можно затем подвергнуть анализу, т.е. разложить на более простые составные части, с тем, чтобы привести наблюдаемые явления в некоторую систему.

3. После этого можно вновь произвести синтез (т. е. соединение) частей и исследовать их взаимодействия. На основе этих наблюдений ученый строит гипотезу- предположение относительно природы наблюдаемого факта, о возможных связях между рядом событий или даже о существовании между различными событиями отношений причины и следствия.

Именно в построении гипотез наиболее отчетливо выступают различия между учеными, и именно здесь проявляет себя истинный ученый. Способность усматривать массе фактов нечто существенное и находить возможную основу взаимосвязи этих фактов - свойство очень редкое. Нужно подчеркнуть, чтонаука не движется вперед путем одного лишь накопления фактов или одного лишь выдвижения гипотез. В большинстве научных исследований оба процесса идут рука об руку: выдвигается гипотеза, делается наблюдение, гипотеза пересматривается, производится новое наблюдение и т. д. Когда наблюдения ученого не согласуются с его гипотезой, ему приходится подвергнуть сомнению либо справедливость своей гипотезы, либо точность своих наблюдений. Тогда он повторяет наблюдение, причем нередко изменяет постановку опыта, с тем, чтобы подойти к исследуемому явлению с другой стороны, или же использует иную методику. Если он вполне убеждается в том, что его наблюдение правильно, он либо отбрасывает свою гипотезу, либо вносит в нее поправки, позволяющие объяснить новое наблюдение. Каждое новое наблюдение в конечном итоге должно или находиться в согласии с гипотезой, или противоречить ей. Однако часто бывает трудно поставить эксперимент таким образом, чтобы получить четкий ответ - отрицательный или положительный.

Гипотезы непрерывно совершенствуются и подвергаются дальнейшей разработке. После того как для объяснения некоторой совокупности фактов выдвинута та или иная гипотеза, из нее можно логически вывести определенные следствия. На основе этих заключений можно предсказывать результаты других наблюдений и экспериментов. Таким образом, проверка той или иной гипотезы состоит в том, чтобы выяснить, позволяет ли она делать верные предсказания. Гипотеза должна быть доступна той или иной экспериментальной проверке: из нее должны вытекать следствия, которые можно каким-то образом проверить, иначе это будет просто умозрительное заключение.

Гипотеза, которая была проверена и оказалась соответствующей фактам и способной служить основой для верных предсказаний, может быть названа теорией, принципом или законом. Называя какое-либо положение «законом», мы как бы придаем ему оттенок большей надежности и достоверности, чем тогда, когда называем его «теорией», однако часто оба эти слова употребляются как равнозначные.Теория - это «приемлемый в научном отношении общий принцип, предложенный для объяснения тех или иных явлений; анализ некоторого комплекса фактов в их идеальных взаимоотношениях». Хорошая теория связывает между собой с определенной точки зрения факты, которые раньше казались не имеющими отношения друг к другу и не могли быть объяснены на общей основе. Хорошая теория развивается; она распространяется на дополнительные факты, по мере того как они становятся известными. Она позволяет даже предсказывать новые факты и предполагать новые связи между явлениями, упрощает и делает более ясным наше понимание явлений природы.

В биологии новая теория, устраняя прежние неправильные представления и указывая на новые взаимосвязи между явлениями, не только стимулирует исследования в области теоретической биологии, но и создает основу для множества практических достижений в медицине, сельском хозяйстве и родственных областях.

В противоположность этому плохая теория рано или поздно приведет к нелепостям или к явным непримиримым противоречиям. Нередко случается, что на известном этапе развития наших знаний имеющиеся данные могут быть одинаково хорошо объяснены двумя или даже несколькими взаимоисключающими теориями, но с накоплением новых наблюдений и экспериментальных данных одна из них (а иногда и обе!) оказывается опровергнутой.

Следовательно, научный метод состоит в том, чтобы производить точные наблюдения и сопоставлять эти наблюдения таким образом, чтобы привести наблюдаемые явления в определенную систему.

Как показала практика, новые знания (особенно опережающие существующий уровень открытия, изобретения) очень трудно принимаются научной общественностью, поскольку часто низвергают «авторитеты». Обычно новое знание в умах общественности проходит три стадии: 1. Этого не может быть, так как быть не может! 2. В этом что-то есть; 3. Кто же этого не знал!