Одесса: 5°С (вода 9°С)
Киев: 0°С
Львов: -1°С

Детское здоровье - СИМПТОМЫ, БОЛЕЗНИ, РАЗВИТИЕ, ЛЕКАРСТВА. С позиции ДОКАЗАТЕЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ

Отличительные признаки науки. 1. Наука использует модели для объяснения аспектов реал мира. 2. Научные модели фальсифицируемы

Оценить эту запись
Хорошие ученые должны быть креативными личностями. Они должны изобрести плодоносную новую модель и спроектировать способы её тестирования/проверки. Это один из признаков науки, другие см здесь.

В кратце...

Ученые пытаются объяснить аспекты реального мира, сравнивая их с моделями, которые основаны на известных механизмах. Научные модели должны быть проверяемыми, и они принимаются учеными только после того как они были испытаны в реальном мире.

Наиболее распространенное заблуждение о науке в том, что мол ученые ищут и находят истину. Они не делают этого - они проектируют и тестируют модели.... Понять смысл чего-либо означает создать модели, которые могут предсказать результаты и согласовать их с наблюдениями. Правда/истина - это рабочая модель.

Neil Gershenfeld, американский физик, 2011
Солнечный цикл (11 лет) в динамике


Что такое научная модель?

Ученые создают модели, чтобы объяснить, как аспекты реального мира работают. Научная модель состоит из идей и концепций, и включает в себя какой-то механизм. Многие модели построены и исследованы с помощью математики, и компьютеры позволяют просчитать очень сложные математические модели. Часто, есть конкурирующие модели одного и того же явления.

(Научные модели, также известны как теории, но в тексте автор избегает этого термина, в основном потому, что в повседневном языке, «теория» часто используется для обозначения того же самого, что и "предположение" или "гипотеза".)

Характеристики научных моделей

Хорошие модели трудно найти. Они не могут быть построены на основе прихоти или фантазии. Модели должны быть основаны на твердых научных принципах. Модель объясняет феномен, показывая, как он возникает в результате простых или более сложных фундаментальных явлений.

Хорошая научная модель должна включать действующий механизм. Когда ученые создает модель, они предполагают что некоторые плохопонимаемые аспекты реального мира можно сравнить (по крайней мере в некоторых отношениях) с механизмом, который хорошо понимаем.

Каждая научная модель должна быть опровержима или фальсифицируема - то есть, должен быть способ тестирования, показывающий является ли она ложной. Более подробно см. в Научные модели фальсифицируемы.

Научная модель должна иметь возможность генерировать прогнозы. Она будет принята научным сообществом, только если ее предсказания согласуются с данными в реальном мире. Более подробно см. в Научные модели проходят проверку на прогнозируемость и сверяются с данными полученными в реальном мире.

Новые модели имеют больше шансов на успех, если они дополняют существующие научные модели. Как правило, успешные новые модели часто показывают, что явления, которые ранее считались изолированными действительно связаны. См. Наука является коллективным мероприятием.



Важно помнить, что модель не то же самое, что реальная вещь, они похожи в некоторых аспектах, но не во всех. После многократных испытаний модель обычно становится более изысканной/усовершенствованной. Она все меньше и меньше напоминает простую оригинальную модель, и выглядит все более и более, как реальная вещь.

Почему модели необходимы

Модели позволяют исследовать сложные вещи, которые мы не очень хорошо понимаем, используя наши знания о простых вещах. Как только модель находит подтверждающие доказательства и принимается, можно с уверенностью ее использовать для осуществления надежных прогнозов о феномене, который она представляет. Поиск модели необходим для того что мы подразумеваем под "объяснением" или " пониманием" этого явления.

После того, как модели будут приняты, они позволяют ученым общаться и понимать друг друга, потому что они обеспечивают общий взгляд, коллективную мысленную картину явления.

Модели не являются конечными продуктами научного исследования. Они, как правило, генерируют идеи для новых моделей, которые могут быть проверены, помогая прогрессу научных знаний.

Примеры

Теория дрейфа континентов Земли изображает внешний слой нашей планеты, в качестве разбитых фрагментов земли называемых литосферными плитами, которые находятся в постоянном движении относительно друг друга и медленно дрейфуют. Эта модель может объяснить головоломку расположения некоторых континентов, возникновение землетрясений и извержение вулканов, и глобальное распределение некоторых живых существ - вещи, которые ранее не считались взаимосвязаными.


Биологическая эволюционная модель объясняет, как существующие виды возникают из более ранних видов через механизм естественного отбора.

Глобальное потепление является результатом сложного взаимодействия фундаментальных физических факторов. Климатологи попытались построить математические модели, берущие во внимание все эти факторы. Различные модели имеют различный успех в объяснении колебаний климата. Наиболее успешными моделями являются те, которые включают в себя влияние производства человеком парниковых газов.
До недавнего времени климатические модели редко просчитывали эффект облаков. Новое исследование показывает, что земля (ее атмосфера) является еще более (в два раза) чувствительной к концентрации углекислого газа, чем предполагалось ранее. Подробности здесь.

Визуализация модели из НАСА демонстрирующая термохалинную циркуляцию (циркуляция, создаваемая за счет перепада плотности воды, образовавшегося вследствие неоднородности распределения температуры и солёности в океане)


Ни одна модель не может объяснить все о свете. Некоторое поведение света лучше всего объясняет модель электромагнитных волн, другое поведение - модель частиц. Свет состоит ни из волн, ни из частиц - это просто модели, используемые для представления света. Ученые должны узнать, какая модель подходит к различным обстоятельствам.

Есть конкурирующие модели о причинах исчезновения динозавров. Многие палеонтологи склоняются к внутренней причине (тектоника плит, вулканизм), в то время как многие астрономы и физики придерживаются теории о внешних причинах (столкновение внеземного объекта с Землей), и геологи, вероятно, равномерно распределены между ними

Астрология пытается объяснить человеческие качества и предсказывать события с помощью модели, основанной на расположении созвездий и планет. Эта модель не предлагает механизм для объяснения связи и не может претендовать на научность. Корреляция не доказывает причинно-следственную связь, но этого достаточно для большинства астрологов.

Гомеопатия основана на модели, которая предлагает, что болезнь можно вылечить с помощью высоко - разбавленных растворов веществ, вызывающих симптомы, похожие на те же болезни. Эта модель не является научной, поскольку она не имеет механизма, который соответствует/согласуется остальной части научных знаний. Кроме того, НЕэффективность гомеопатии тщательно рассмотрена в обзорах (мета-анализах) клинических исследований.

Первоисточник: 1.

Отправить "Отличительные признаки науки. 1. Наука использует модели для объяснения аспектов реал мира. 2. Научные модели фальсифицируемы" в Digg Отправить "Отличительные признаки науки. 1. Наука использует модели для объяснения аспектов реал мира. 2. Научные модели фальсифицируемы" в del.icio.us Отправить "Отличительные признаки науки. 1. Наука использует модели для объяснения аспектов реал мира. 2. Научные модели фальсифицируемы" в StumbleUpon Отправить "Отличительные признаки науки. 1. Наука использует модели для объяснения аспектов реал мира. 2. Научные модели фальсифицируемы" в Google

Обновлено 13.02.2014 в 23:00 auditor_ya

Категории
Без категории

Комментарии

  1. auditor_ya -
    Аватар для auditor_ya
    2. Научные модели фальсифицируемы (критерий Поппера).

    Научная модель не имеет никаких шансов быть правильной, если существует вероятность, что она неверна (ложная). Это один из признаков науки, другие см здесь.

    Все ли лебеди белые?


    Вкратце...

    Для того чтобы модель признать как научную, должен существовать какой-то способ проверки, чтобы понять является ли она ложной. Модель/идея остается предметом спора до тех пор, пока будут фальсифицирующие доказательства в таких испытаниях.

    Правило фальсифицируемости является гарантией того, что если модель не выполняется, доказательства будут доказывать, что она ложная; и если модель верна, доказательства не будут опровергать её.

    Все научные знания и модели основаны на двух вещах: наблюдения и соответствие логике. Модель является логическим объяснением наблюдений. Хорошая научная модель также предлагает набор новых наблюдений, которые могут испытать силу модели. После того, как технология, время или финансирование догоняет модель, эти наблюдения могут быть осуществлены, и они могут либо поддержать или опровергнуть модель. Эта способность быть проверенной, и потенциал для модели быть опровергнутой в эксперименте, является сущностью фальсифицируемости.

    Чтобы быть научной, гипотеза должна взять на себя риск, т.е. ставить себя под удар проверки. Если теория не принимает никакие риски проверки, потому что они будут наблюдаться в каждом варианте, то она не научна.

    Peter Godfrey-Smith, австралийский философ, 2003
    Что это значит для модели, быть фальсифицируемой?

    Научная модель должна быть потенциально опровергаемой (фальсифицируемой). Это означает, что должна существовать возможность сделать реальный тест, который может показать что модель является неверной. Тест будет воспроизводить данные, которые, в соответствии с моделью, не должны происходить.
    Поскольку наши знания о мире основываются исключительно на опыте, то наши знания никогда не бывают полностью верными. Поэтому любые модели, полученные на основе этих знаний, делятся ровно на две категории: уже опровергнутые либо ещё не опровергнутые. А если какую-то модель нет потенциальной возможности опровергнуть (нет эксперимента, результат которого мог бы привести к опровержению модели), то это значит лишь, что модель не имеет никакой практической ценности, ибо основывается не на экстраполяции опыта, а на взятых непонятно откуда предположениях.
    Любое утверждение, отвечающее критерию Поппера — научно. А вот истинно оно или ложно — наука установит, проведя соответствующие исследования. В настоящий момент критерий Поппера немного устарел и стал частью научного метода.
    «Солнце является чёрной дырой» — пример модели фальсифицируемой и ложной.
    «Солнце является жёлтым карликом» — пример модели фальсифицируемой и истинной.
    «Солнце является астральной проекцией Ктулху» — пример нефальсифицируемой модели. В пределах науки говорить об истинности или ложности данной модели бессмысленно

    Даже очень большое число подтверждающих фактов в отношении того или иного утверждения, полученного путём индуктивного обобщения, делает его лишь весьма вероятным, но всё-таки не твёрдо достоверным. При этом достаточно одного, но вполне бесспорного, опровергающего факта для того, чтобы это индуктивное обобщение было отброшено как негодное.

    Когда можно сказать, что модель является фальсифицируемой?

    Научная модель должна показать, какие доказательства будут фальсифицировать её. Например, дарвиновская эволюционная модель говорит, что продвинутые организмы развились из более простых. Это может быть сфальсифицировано, если найти окаменелости развитых организмов в породах, которые старше, чем их "предки" - " ископаемые кролики в докембрийской эпохе", как выразился биолог J B S Haldane.
    Или такие факты могли бы опровергнуть теорию эволюции:
    - Адаптация/приспособление одного вида полезна только для другого вида
    - Общая нехватка генетической изменчивости у видов
    - Большинство адаптаций/приспособлений лиц враждебны для отдельных лиц или их генов, но полезны для популяций/видов
    - Эволюционирующее "истинное" альтруистическое поведение среди не-родственников у несоциальных животных
    - Полное несоответствие между филогенией на основе морфологии/окаменелостей и ДНК

    Большинство научных моделей представлены простым образом, и не трудно понять, как они могут быть фальсифицированы. Если модель настолько расплывчатая и всеобъемлющая, что является совместимой со всеми возможными полученными доказательствами, то есть в рамках модели может быть объяснён любой результат любого мыслимого эксперимента (в той области, которую описывает модель), то она не может быть опровергнута. Поэтому она не может быть научной.

    Почему научные модели должны быть фальсифицируемы?

    Это может показаться парадоксальным, но научные модели необходимо фальсифицировать, что быть уверенными в них. Ученые принимают модель, когда она подтверждается доказательствами, но всегда есть возможность того, что фальсифицирующие доказательства могут быть найдены. Правильная наука как ищет доказательства в поддержку модели (см. Научные модели испытываются в реальном мире), также активно проверяет, существуют ли фальсифицирующие доказательства.

    Если, с течением времени, подтверждающие доказательства накапливаются и фальсифицирующих доказательств не найдено, ученые повышают уровень доверия к модели. Тем не менее, ни одну научную модель нельзя считать "доказанной", все научные модели носят предварительный характер в некоторой степени (см. Все научные модели носят предварительный характер) .

    Обратите внимание, что если модель фальсифицируема, от нее невозможно полностью отказаться. Она, возможно, может изменить некоторые аспекты модели, так что придется искать новые доказательства.

    Лженаука обычно придумывает модели, которые нефальсифицируемы, а затем ищет им подтверждения. Нет никакой возможности когда-либо найти доказательства противоречащие таким моделям, единственные доказательства которые мы когда-либо можем ожидать найти будут либо поддерживающие или нейтральные, что не имеет смысла. Эти модели могут быть истинными или ложными, но мы об этом не узнаем.

    Примеры

    Модель/теория эфира была фальсифицируема и в исследованиях были найдены доказательства её фальсифицирующие. Ученые сразу поняли, что свет не может путешествовать через пустое пространство, и они предложили, что он проходит/распространяется через что-то третье и называется это эфиром. Существование эфира как было показано в опытах Майкельсона и Морли ложно.

    Модель параллельных вселенных предполагает, что есть другие вселенные существующие параллельно с нашей. Модель не фальсифицируема, потому что нет никакого способа, получить информацию из любой другой вселенной. Это не может претендовать на научность.

    Реинкарнация не фальсифицируема, потому что нет мыслимого способа показать, что души, если они существуют, не могут передаваться от одного смертного существа к другому. Реинкарнация не научная модель.

    Биологическая эволюционная модель является фальсифицируемой - как было показано выше - но не была фальсифицирована.

    Теория разумного замысла существования Вселенной не является научной, поскольку она не фальсифицируема. Разумный создатель мог аннулировать наши представления об истинном или ложном, поэтому нет ничего что может доказать что модель является опровергаемой.

    Креационисты, например, утверждают, что вселенной не более 10 000 лет. Они делают это, несмотря на то, что мы можем наблюдать звезды, которые находятся от Земли на расстоянии в миллиарды световых лет, что означает, что свет должен "покинуть" эти звезды миллиарды лет назад, и это доказывает, что Вселенной должно быть миллиарды лет. Как же креационисты апеллируют на эту фальсифицирующую претензию? Предполагают, что Бог, должно быть создал свет далекой звезды уже на пути, в момент создания 10 000 лет назад. Конечно, невозможно опровергнуть это утверждение.

    Другие примеры нефальсифицируемых моделей: Уфологи, столкнувшись с отсутствием достоверных физических фактов или фотоматериалов, подтверждающих их утверждения, выбирают пункт секретный "правительственный заговор", который якобы скрывает эти доказательства. Психические целители говорят, что они могут исцелить вас, если у вас есть достаточно веры в своих психических силах. Психокинетики говорят, что они могут согнуть ложки при помощи ума, если они не подвергаются негативным вибрациям скептиков-наблюдателей. Читатели карт таро могут предсказать вашу судьбу, если вы искренни в своем желании познания...

    Первоисточник: 1, 2
    Обновлено 13.02.2014 в 23:02 auditor_ya