Med vitenskap mener vi et system av kunnskap oppnådd gjennom en forskningsaktivitet hovedsakelig organisert med metodiske og strenge prosedyrer , som kombinerer eksperimentering med logiske resonnementer basert på et sett med aksiomer , [1] [2] typisk for formelle disipliner . Et av de første eksemplene på deres bruk kan finnes i Euclid 's Elements , [3] mens den eksperimentelle metoden, typisk for moderne vitenskap , ble introdusert av Galileo Galilei , [4] og planlegger å kontinuerlig kontrollere at de eksperimentelle observasjonene er konsistente med hypoteser og argumenter utviklet.
Målet er å komme frem til en sannsynlig beskrivelse, med en prediktiv karakter , av virkeligheten og av lovene som regulerer fenomener . Vitenskapelige disipliner kan deles inn i to kategorier:
Imidlertid er dette strengt sammenkoblede kategorier, sterkt knyttet til formelle disipliner , som også inkluderer matematikk [8] som bygger abstrakte teorier. [9]
Naturfagsundervisning og vitenskapelig forskning utøves hovedsakelig ved universiteter , forskningsinstitutter og bedrifter . [10] Forskere er alle de som engasjerer seg i jakten på ny kunnskap ved hjelp av vitenskapelige metoder. Moderne vitenskap utviklet seg på en spesiell måte fra den vitenskapelige revolusjonen på det sekstende århundre med akkumulering av kunnskap i de mest varierte kunnskapsfeltene. Vitenskapshistorien beskriver dens utvikling over tid .
Ordet "vitenskap" kommer fra det latinske scientia , som betyr kunnskap . Dette ordet (og dets latinske opprinnelse ) hadde samme type betydning gitt til filosofi , i den bredeste betydningen av begrepet, [11] som er enhver systematisk eller nøyaktig formulering av kunnskap. Selv om filosofi, som ikke var en integrert besittelse av sannhet, ikke ble ansett som en "total" vitenskap. [12] Definisjonen av vitenskap var ikke begrenset til de såkalte «naturvitenskapene», men inkluderte for eksempel også de som ble kalt «moralvitenskapene»; disse to retningene ble reflektert i skillet mellom " naturfilosofi " og "moralfilosofi".
I antikkens Hellas var begrepet som tilsvarer dagens "vitenskap" episteme , [13] som indikerte en kunnskap etablert på visse grunnlag, utover enhver mulighet for tvil, [13] som ble tillagt en hellig verdi , som den gjorde det mulig for en å tilegne seg visdom og visdom . [11]
Med utgangspunkt i opplysningstiden og positivismen har vitenskapen mistet sin hellige karakter, [14] og kommer til å indikere, i streng forstand av begrepet, alle de disiplinene som vi kaller " naturvitenskap " og som bør føre til konseptuelle ervervelser som viser seg å kunne bestemmes og direkte verifiseres ved hjelp av spesifikke empiriske eksperimenter. [15] I det tjuende århundre, med den såkalte "fundamentale krisen" [16] og introduksjonen av Karl Poppers falsifikasjonsparadigme , ga vitenskapen til slutt avkall på selv å bekrefte den absolutte sannheten i sine uttalelser, og kom frem til formodningen om (ikke ) vet. [16]
Menneskets interesse for å forstå naturfenomener i den fysiske verden går hånd i hånd med menneskets historie, etter å ha eksistert siden avsidesliggende forhistoriske tider med primitive funn og utviklet seg gradvis gjennom århundrene fra sivilisasjonene i den antikke verden ( gresk , romersk , egyptisk , mesopotamisk , etc.) med den såkalte naturfilosofien . Refleksjoner over historie, mening, gyldighet og omfang av vitenskapelig kunnskap kommer til uttrykk innenfor vitenskapsfilosofien .
Platon hevdet at vitenskap var mer gyldig enn riktige meninger fordi den koblet sistnevnte med kausal resonnement , det vil si styrt av prinsippet om årsak og virkning . Aristoteles utarbeidet en mer artikulert teori om at vitenskap er demonstrativ kunnskap, da den søker etter de fire årsakene til et objekt, som sikrer at et objekt ikke kan være forskjellig fra hvordan det er. Han klassifiserte vitenskapene i:
Fortsatt i gresk kontekst , selv ifølge stoikerne , var vitenskap en sikker, sikker, uforanderlig forståelse basert på fornuft .
Ytterligere filosofiske refleksjoner om den mest hensiktsmessige metoden som skal brukes og generelt om empirisk kunnskap finnes gjennom middelalderen , både i Vesten og i Østen, og fant utløp i renessansen først og deretter definitivt i det syttende århundre med det vitenskapelige revolusjon og den offisielle formuleringen av den vitenskapelige metoden av Galileo Galilei , som plasserte de "nødvendige demonstrasjonene" på samme nivå som "fornuftige opplevelser". [21] Det geometriske vitenskapsidealet dominerte deretter tanken til Descartes og Isaac Newton etablerte det beskrivende vitenskapsbegrepet ved å kontrastere "analysemetoden" med "syntesemetoden". Empirisme vil da øke den absolutte verdien av empirisk kunnskap ved å åpne veien for moderne vitenskap gjennom de sosioøkonomiske effektene av industrielle revolusjoner og positivistisk tenkning .
Claude Bernard uttalte at bare observasjon av fakta aldri kunne utgjøre en vitenskap i seg selv; for å utdanne seg måtte man tenke over observasjonene, sammenligne fakta og bedømme dem med andre fakta som har funksjonen kontroll. Et av de nyeste paradigmene er å etablere vitenskapelige lover, forstå naturen til lover og hvordan de skal etableres. [22]
Reglene som styrer prosessen med å tilegne seg empirisk kunnskap er generelt kjent som den vitenskapelige metoden . Nøkkelelementene i den vitenskapelige metoden er den eksperimentelle observasjonen av en naturlig hendelse, formuleringen av en generell hypotese under hvilken denne hendelsen skjer og muligheten for å kontrollere hypotesen gjennom påfølgende observasjoner, direkte i naturen eller gjennom reproduserbarhet gjennom eksperimenter . i laboratoriet .
I følge den induktivistiske tilnærmingen er et av de essensielle elementene for at en kunnskapsmengde skal anses som "vitenskapelig", som kjent innen epistemologi og vitenskapsfilosofi , dens mulighet for å kunne verifiseres på grunnlag av visse empiriske tilfeller som bevise dens gyldighet. [23] Denne typen tilnærming har klart blitt kontrastert med den deduktiv - falsifikasjonistiske , formulert av Karl Popper , [24] som ingen empirisk verifisering, uansett om den gjentas flere ganger, noensinne vil kunne bevise gyldigheten av en kognitiv teori: dette kan høyst "bekreftes" av erfaring, [25] men aldri verifisert, ikke engang i betydningen større eller mindre "sannsynlighet". [26]
"Vitenskap er ikke et sett med påstander som er sikre, eller etablert en gang for alle, og det er heller ikke et system som stadig går videre mot en definitiv tilstand. Vår vitenskap er ikke kunnskap: den kan aldri hevde å ha nådd sannheten , og heller ikke en erstatning for sannhet som sannsynlighet." |
( Karl Popper , Logic of Scientific Discovery , 1959 ) |
Videre foreslår vitenskapen ofte å komme frem til både "kvalitativ" og "kvantitativ" kunnskap om de observerte fenomenene, selv om søket etter virkelighetens " kvaliteter " eller " essenser ", som var et typisk trekk ved platonisk-aristotelisk vitenskap, er det. ble erstattet på det syttende århundre av den utelukkende kvantitative og matematiske galileiske visjonen [27] av vitenskapen, [28] hvis eneste mål blir det å ekstrapolere fortolkende teorier om fenomener med "prediktive" evner. [29]
Denne prosessen vil tillate oppnåelse av en kunnskapsmengde som er i stand til å forutsi objektive konsekvenser fra ens teorier, [30] underlagt uavhengige kontroller av forskjellige mennesker.
Vitenskapens endelige mål er forståelse og modellering av naturen for å kunne forutsi utviklingen av ett eller flere fenomener. Hver vitenskapelig teori utvikler en modell som tillater den matematiske eller mer generelt rasjonelle representasjonen av fenomenet, for å kunne gi spådommer. Det er også tilfeller der utviklingen av en modell i en bestemt vitenskapsgren kan lette utviklingen av andre modeller i andre vitenskapsgrener uten at disse nødvendigvis henger sammen.
Til tross for forventningene som menn alltid har stilt i vitenskapen, inkludert de mest degenererte holdningene på grunn av vitenskapen , ville dets mål ikke lenger være, som det en gang var, å gi et svar på et menneskes spørsmål, og heller ikke en løsning på noen av hans problemer. men bare for de som er relevante for lovene som regulerer manifestasjonene av fysisk virkelighet , og blir for noen til og med fremmede for ethvert problem av en metafysisk type , mens andre, som Imre Lakatos , har opprettholdt viktigheten av metafysisk undersøkelse i vitenskapen nettopp på dette punktet, som ifølge dem utgjøres av ekte «forskningsprogrammer» som ikke kan falsifiseres i seg selv, og derfor metafysiske. [31] For Popper selv er dessuten metafysikk perfekt utstyrt med sans, mening og fungerer som en stimulans til vitenskapelig fremgang, og gir de "regulative idealene" som styrer den i kantianske termer . [32] Faktisk er vitenskap aldri nøytral, men alltid gjennomsyret av metafysiske teorier, som styrer valget av hvilke spørsmål vitenskapen må svare på. [33]
Fra dette synspunktet er vitenskapen ikke i stand til å demonstrere, eller produsere, absolutte sannheter , men snarere å indikere feil og forkaste usannheter, gjennom konstant og sammenhengende kontroll av hypotesene om de forskjellige aspektene av den fysiske verden. Dette er kriteriet for å skille den kritiske ånden fra den dogmatiske vitenskapen.
«Hvis vitenskap er noe, er det blind og dogmatisk tro på vitenskap. Men denne blinde troen på vitenskap er fremmed for den virkelige vitenskapsmannen. [...] Ingen av de store forskerne kan utpekes som en vitenskapsmann . Alle de store forskerne var kritiske til vitenskapen. De var godt klar over hvor lite vi vet." |
( Karl Popper, Symposium , cit. Fra Fremtiden er åpen: Altenbergs kollokvie sammen med tekstene fra Wiensymposiet om Popper , s. 72-73, Rusconi Editore, Milano 1989 ) |
Videre, når en teori har en tendens til å revidere sine utsagn i lys av nye data og observasjoner, betyr det at den har mistet sin prediksjonskraft og har blitt regressiv, fordi den i stedet for å forutse opplevelsen følger den passivt. Dette er grunnen til at Imre Lakatos hevdet at et vitenskapelig forskningsprogram ikke blir forlatt når det blir motsagt av en hendelse, men når det erstattes av en ny teori som bedre kan forklare det. [31]
I det siste har vitenskapens prediktive karakter blitt bestridt av de som, for eksempel observerer utviklingen av kvantemekanikk på begynnelsen av det tjuende århundre , har funnet ut at observasjon ikke er uavhengig av hendelser, og oppdagelsen av bølge-partikkel-dualismen har endret tradisjonell idé om lysets og materiens natur .
I moderne teknisk-vitenskapelig språk har begreper som " hypotese ", " modell ", " vitenskapelig teori " og " lov " en presis betydning:
Teorier som over tid består ulike tester regnes som "bevist" i vitenskapelig forstand, det vil si at de regnes som plausible modeller av virkeligheten. Imidlertid kan disse teoriene nektes ("forfalsket" i vitenskapelig sjargong) når som helst ved en observasjon i motsetning til dem, inkludert de som hittil er universelt akseptert og støttet av mange observasjoner og eksperimentelle data.
Vitenskapelige teorier er alltid åpne for revisjon, i tilfelle nye bevis motsier deres spådommer. Vitenskapen bør ikke hevde å ha absolutt og definitiv kunnskap om alle fenomener, siden grunnlaget for en teori kan undergraves dersom nye data og observasjoner motsier tidligere ( Poppers falsifiserbarhet ) .
Newtons gravitasjonslov er et godt eksempel på hvordan vitenskapen utvikler seg gjennom det Popper kaller "forfalskning" av en teori. Under forhold med høy hastighet og i nærvær av sterke gravitasjonsfelt, klarer ikke den newtonske teorien å beskrive de observerte fenomenene korrekt, til tross for at den utenfor disse forholdene er i stand til å gi gyldige spådommer. Det var derfor nødvendig å introdusere relativitetsbegrepet og utvikle en revolusjonær teori for å forstå disse fenomenene. Siden den generelle relativitetsloven også beskriver fenomenene som inngår i Newtons lov, regnes den som en bedre teori enn den newtonske for å beskrive gravitasjonsloven.
Utviklingen av nye lover og teorier er hovedsakelig basert på innhenting av mer presise data. Som nevnt ovenfor er Newtons gravitasjonslov gyldig innenfor visse grenser og kan derfor betraktes som en tilnærming til en mer kompleks lov. Alle nye lover eller teorier er utviklet for å forstå fenomener som ikke er beskrevet av tidligere lover eller teorier, men de må fortsette å forklare fenomener beskrevet av tidligere teorier også. For eksempel må generell relativitet finne de samme verdiene som gravitasjonsloven for lavhastighetsforhold og svake gravitasjonsfelt. Vitenskapens fremskritt er derfor tendensielt kumulativ: selv om nye teorier skulle revolusjonere grunnlaget, kan kunnskapen som er tilegnet frem til da forbli gyldig i deres domene.
For de som støtter vitenskapen vil det ha en tendens til å være kumulativt, dvs. at hver oppdagelse vanligvis vil legge til de forrige uten å fullstendig avvise dem, og gi teorier om mer generell gyldighet som vil inkludere de forrige som et spesielt tilfelle, har Thomas Kuhn likevel innvendt at vitenskapen ville følge absolutt ikke-kumulativ, kontekstuell bare til den historiske perioden der de nye vitenskapelige teoriene blir formulert fra tid til annen for å erstatte de tidligere. [35]
Vitenskapelige disipliner er vanligvis delt inn i to hovedgrupper: naturvitenskap , som studerer naturfenomener (inkludert menneskeliv ) og samfunnsvitenskap , som studerer menneskelig atferd og samfunn . Disse grupperingene beskriver de empiriske vitenskapene , det vil si settet av vitenskaper som baserer sin kunnskap på fenomener som må være observerbare og i stand til å bli gjenstand for validitetstester av andre forskere som opererer under samme forhold. [36] Det finnes også beslektede disipliner som er kategorisert som tverrfaglige vitenskaper og anvendte vitenskaper , som andre disipliner som ingeniørfag og medisin er basert på . Innenfor disse beslektede disiplinene er det spesialiserte vitenskapelige felt som kan omfatte deler av andre vitenskapelige disipliner, men som ofte har sin egen nomenklatur og ferdigheter. [37]
Matematikk , som er klassifisert sammen med disipliner som benytter et formelt system , [38] [39] har berøringspunkter og samtidig forskjeller med de empiriske vitenskapene (natur- og samfunnsvitenskapene). Det ligner på empiriske vitenskaper ved at det involverer en objektiv, nøye og systematisk studie av et kunnskapsområde; det skiller seg fordi det tar i bruk en metode for å verifisere sin egen kunnskap, ved å bruke a priori logikk snarere enn empiriske metoder, og dermed ikke følge den vitenskapelige metoden. [40] Disipliner som bruker et formelt system, inkludert statistikk og logikk , er avgjørende for den moderne praksisen med empiriske vitenskaper. Store fremskritt innen disipliner som tar i bruk et formelt system har ofte ført til store fremskritt innen empiriske vitenskaper. Disipliner med et formelt system er essensielle i dannelsen av hypoteser , teorier og lover , [41] brukt i oppdagelsen og beskrivelsen av hvordan fenomener oppstår (naturvitenskap) og hvordan mennesker tenker og handler (samfunnsvitenskap).
"Ingen menneskelig undersøkelse kan kalles sann vitenskap, hvis den ikke går gjennom matematiske bevis." |
( Leonardo da Vinci , sitert fra Treatise on painting , side 3, Newton Compton, 1996 ) |
Pythagoras var blant de første kjente som introduserte matematikk som et verktøy for å studere ikke bare kvantitativ, men også kvalitativ natur , siden hvert tall en gang ble tilskrevet en verdi eller en essens som all virkelighet ble antatt å være sammenvevd med.
Flere vitenskapsmenn og filosofer, inkludert Platon , Aristoteles , Thomas , Leonardo , Bruno , Spinoza , Cantor , Frege , Erdös , Gödel , forent i den såkalte platonske realismen , så i det faktum at universet var styrt av en geometrisk og matematisk orden. , snarere enn ved en ren tilfeldighet, selve muligheten for vitenskapelig å komme frem til de ultimate sannhetene om det. Aristoteles anså for eksempel feilaktig utsagnet til sofistene Protagoras om at "mennesket er alle tings mål", nettopp fordi han fratok sannheten logisk sammenheng og ethvert objektivt kriterium. [43]
Også berømt er bekreftelsen av Galileo Galilei , ifølge hvilken "denne enorme boken som kontinuerlig er åpen foran øynene våre (jeg sier universet)" er "[...] skrevet på matematisk språk, og karakterene er trekanter, sirkler og andre geometriske figurer, uten hvilke midler det er umulig å menneskelig forstå et ord av dem». [44] Selv i dag fortsetter matematikkens prediksjonsevne, med hensyn til visse fenomener, å stille spørsmålet, studert av matematikkens filosofi , om naturen selv er styrt av matematikk og mennesket, som en del av naturen, ikke gjør noe annet enn å eksternaliser denne iboende kunnskapen.
Ved å utøve den vitenskapelige metoden som består av prøving og feiling, analyseres observasjonene og de matematiske formlene som gir den beste beskrivelsen brukes på dem: utviklingen av vitenskapelige teorier er basert på vår evne til å tolke dataene logisk , og for dette formålet Det er utviklet statistiske teknikker ( distribusjonsfunksjoner ) som gjør det mulig å redusere usikkerheten i prognosene og avgrense teoriene knyttet til dem.
Mens grunnlaget for vitenskapen i antikken imidlertid ikke var abstrakt matematisk spekulasjon, men persepsjon i direkte kontakt med virkeligheten , [45] regnes i dag matematikk som et autonomt forskningsfelt, som ikke engang blir sett på som et rent verktøy til tjeneste for andre disipliner. På samme måte som ren forskning ikke er underordnet anvendt forskning, så er ikke matematikken lenger underordnet vitenskapen, etter å ha gjort seg selvstendig. Utviklingen av ikke-euklidiske geometrier har for eksempel forberedt studiet av krumning i generell relativitet .
Vitenskap er nært knyttet til teknikk og teknologi siden noe vitenskapelig kunnskap er lånt fra anvendt vitenskap for design og konstruksjon av objekter, verktøy, verk og infrastrukturer; omvendt tilbyr teknologi vitenskapen stadig mer avanserte undersøkelsesverktøy, som måling og selektiv observasjon. Derfor, hvis teknikk på den ene siden representerer en faktor for teknisk og vitenskapelig fremgang , på den andre siden er det de som, i likhet med Popper , anser den tekniske passiviteten som er typisk for vitenskapelig trening som "en stor fare", og frykter "muligheten for at dette blir en normal ting, akkurat som jeg ser en stor fare i økningen av spesialisering, som også er et ubestridelig historisk faktum: en fare for vitenskapen og faktisk også for vår sivilisasjon ». [46]
Vitenskapsfilosofien er en gren av filosofien som studerer grunnlaget, antakelsene og implikasjonene til vitenskapen , prøver å forklare naturen til konsepter og dens diskurser, måtene disse produseres på, og stiller spørsmål ved gyldigheten av dens uttalelser. [47] Vitenskapssosiologien er derimot en disiplin innen sosiologi som igjen følger med vitenskapsfilosofien.
Med utgangspunkt i formuleringen av newtonsk fysikk, oppsto debatten om abstraksjonsnivået nådd av moderne vitenskap , om modellen foreslått av denne fortsatt klarer å uttrykke essensen og den dype strukturen til virkeligheten slik den var i den aristoteliske oppfatningen . [45] Refleksjonene som oppsto i den tyske romantiske og idealistiske sfæren , og senere i den italienske idealismen på 1900-tallet, har lenge diskutert gyldigheten av newtonsk vitenskap og dens begreper, slik som treghet og materiens påståtte mekanisme . [48]
For eksempel hevdet Hegel , som kommenterte den newtonske teorien om farger , at «for alt som angår denne læren, må vi ikke la oss forføre av navnet Newton , i vitenskapen er intet navn gyldig, det er ingen autoritet . Det er spesielt latterlig hvis det sies at han ville ha bevist det matematisk. Hva som er fysisk kan ikke bevises matematisk. Newton målte, men å måle betyr fortsatt ikke at det er matematikk. [...] Måling er alltid en dårlig måte å teste [...] ». [49] Også ifølge Benedetto Croce representerer ikke moderne vitenskap en sann form for kunnskap, og passer bare for "minutt vettet" til vitenskapsmenn og teknikere, som han kontrasterte "universelle sinn" til idealistiske filosofer . Vitenskapelige konsepter er snarere "pseudo-konsepter", eller falske konsepter, praktiske, men fiktive verktøy, biter av informasjon som ikke er i stand til å forstå hele organismen til den historisk-filosofiske ånden . [50]
Oppsummert er de mest generelle filosofiske spørsmålene knyttet til vitenskap av natur:
I en bredere forstand er det gjort forsøk på å anvende den vitenskapelige metoden også på de såkalte " humanvitenskapene " (for eksempel psykologi , sosiologi , historie , økonomi , juss og statsvitenskap ), men møtt på vanskeligheter med anvendelsen, inkludert reproduserbarheten til det observerte fenomenet. Ikke desto mindre kan også de defineres, i vid forstand, vitenskaper ment som et system av empirisk kunnskap, men som i mange tilfeller krever en type eksperimentell verifikasjon som ligner mer på det som gjøres i astrofysikk (observasjonseksperiment) enn i fysikk (laboratorieeksperimenter) ). ).
Engasjementet for å bygge vitenskap og øke vitenskapelig fremgang har også vært gjenstand for refleksjon når det gjelder forhold til politikk . Karl Popper hevdet at vitenskapen ikke kunne utvikle seg i tyranniske regimer eller i de som ikke på en eller annen måte støttet tanke- og ytringsfrihet , fordi muligheten for den kritiske konfrontasjonen som er vitenskapens grunnleggende stimulans opphører i dem. [51]
"Uten den frie utvekslingen av tanker kan det ikke være noen ekte tankefrihet. Vi trenger at andre tester våre tanker om dem: for å finne ut om de er gyldige. Kritisk diskusjon er grunnlaget for individets frie tenkning. Men dette betyr at uten politisk frihet er tankefrihet umulig. Og det betyr også at politisk frihet er en forutsetning for den frie bruken av fornuften til hver enkelt." |
( Karl Popper , Alt liv løser problemer , side 153, Milan, Rusconi, 1996 ) |
Sammen med Popper så Friedrich von Hayek også spesielt i vitenskapen , det vil si i den dogmatiske holdningen til blind tro på vitenskapen, forutsetningen om totalitarisme [ 52] som er i stand til å skade ikke bare samfunnet, men selve utviklingen av vitenskapen. [53]
Siden den tolerante holdningen er den «nødvendige konsekvensen av overbevisningen om å være feilbarlige menn», [54] har den vitenskapelige metoden også blitt antydet som en modell for fremsynt og ansvarlig politisk opptreden for ens handlinger, [55] et karakteristisk trekk ved fri og demokratiske samfunn , i motsetning til de totalitære:
«Den store fortjenesten til frie regjeringer sammenlignet med tyranniske ligger nettopp i det faktum at i frihetsregimer går diskusjon og handling gjennom metoden prøving og feiling. Prøving og feiling er emblemet på frihetens metoders overlegenhet fremfor tyranniets. Tyrannen er ikke i tvil og går rett på vei; men veien fører landet til katastrofe." |
( Luigi Einaudi , sitert av Paolo Silvestri, The liberalism of Luigi Einaudi or of good governance , side 60, Rubbettino Editore, 2008 ) |
Forholdet mellom religion og vitenskap har alltid vært et studieobjekt for filosofer , teologer , vitenskapsmenn og andre siden den klassiske antikken .
Perspektiver er forskjellige avhengig av geografiske regioner, kulturer og historiske epoker, hvorav noen karakteriserer forholdet som en konflikt, andre beskriver det som harmonisk, og atter andre sier at det er mindre interaksjon eller til og med fullstendig adskillelse.