Většina vědců tvrdí, že vědecké zkoumání se musí držet vědecké metody, procesu hodnocení empirických poznatků za pracovního předpokladu metodologického materialismu, který vysvětluje pozorovatelné události v přírodě v důsledku přirozených příčin, odmítá nadpřirozené představy. Méně formálně slovo věda často popisuje jakýkoliv systematický obor studia nebo poznatky z něj získané. Konkrétní specializované studie, které využívají empirické metody, jsou často označovány také jako vědy. Tento článek se soustředí na konkrétnější definici.
Věda, jak je definována výše, je někdy označována jako čistá věda, aby se odlišila od aplikované vědy, aplikace výzkumu na lidské potřeby.
Matematika je často označována jako věda, ale plody matematických věd, známých jako věty, jsou získávány logickými derivacemi, které předpokládají axiomatické systémy spíše než kombinaci pozorování a uvažování. Mnoho matematických metod má základní užitečnost v empirických vědách, z nichž plody jsou hypotézy a teorie.
Bohrův model atomu, stejně jako mnoho jiných myšlenek v historii vědy, byl nejprve podnícen a později částečně vyvrácen experimenty.
Existuje mnoho různých pojetí slova „věda“.
Podle empirismu jsou vědecké teorie objektivní, empiricky ověřitelné a prediktivní – předpovídají empirické výsledky, které lze ověřit a případně vyvrátit.
I v empirické tradici musíme být opatrní, abychom pochopili, že „předpověď“ odkazuje na výsledek experimentu nebo studie, spíše než na doslovné předpovídání budoucnosti. Například tvrzení, že „paleontolog může dělat předpovědi o nalezení určitého typu dinosaura“, je v souladu s empirickým používáním předpovědi. Na druhou stranu vědy jako geologie nebo meteorologie nemusí být schopny dělat přesné předpovědi o zemětřeseních nebo počasí, aby se kvalifikovaly jako vědy. Empiristický filozof Karl Popper také tvrdil, že určité ověření je nemožné a že vědecké hypotézy mohou být pouze zfalšovány (zfalšování).
Pozitivismus, forma empirismu, obhajuje využívání vědy, jak je definována empirismem, k řízení lidských záležitostí. Vzhledem k jejich úzké příbuznosti jsou termíny „pozitivismus“ a „empirismus“ často používány zaměnitelně. Oba byly podrobeny kritice:
Slovo věda pochází z latinského slova scientia, což znamená vědění; proto fráze scientia potentia est: vědění je moc.
Až do osvícenství znamenalo slovo věda (nebo jeho latinský příbuzný) jakékoliv systematické nebo přesné, zaznamenané poznání. Věda proto měla stejný druh velmi širokého významu, jaký měla v té době filozofie. Je třeba poznamenat, že v (přinejmenším) němčině, finštině a skandinávštině slovo odpovídající „vědě“ (německy Wissenschaft) stále nese tento význam. Proto, když přijíždíme ve zmatku do diskuse o vědě s laikem z evropského kontinentu, stojí za to ujistit se, že obě strany používají „vědu“ ve smyslu anglického jazyka. Kontinentální osoba by mohla do své definice wissenschaftu zahrnout také filozofii a humanitní vědy.
Existoval rozdíl například mezi „přírodní vědou“ a „morální vědou“, která později zahrnovala to, co dnes nazýváme filosofií, a to odráželo rozdíl mezi „přírodní filosofií“ a „morální filosofií“. V poslední době se „věda“ začala omezovat na to, co se dříve nazývalo „přírodní věda“ nebo „přírodní filosofie“. Přírodní vědu lze dále členit na fyzikální vědu a biologickou vědu. Sociální věda je často zahrnuta také do oblasti vědy.
Studijní obory jsou často rozlišovány z hlediska tvrdých a měkkých věd a tyto pojmy (někdy považované za hanlivé) jsou často synonymem pojmů přírodní a společenské vědy (respektive). Fyzika, chemie, biologie a geologie jsou všechny formy „tvrdých věd“. Studium antropologie, historie, psychologie a sociologie je někdy nazýváno „měkkými vědami“. I v rámci oborů dochází k třídění oborů. Ačkoli by mohlo být obtížné říci, zda je geologie nebo biologie „tvrdší“, fyzika je obvykle považována za „nejtěžší“. Zejména „tvrdé“ jsou obory fyziky a kosmologie s vysokou energií. V tomto použití znamená „tvrdý“ matematiku nebo v experimentální oblasti drahou.
Zastánci tohoto dělení používají argumenty, že „měkké vědy“ nepoužívají vědeckou metodu, připouštějí neoficiální důkazy nebo nejsou matematické, což vše dohromady vede k „nedostatku důslednosti“ v jejich metodách. Odpůrci dělení ve vědách oponují, že „společenské vědy“ často provádějí systematické statistické studie v přísně kontrolovaném prostředí nebo že tyto podmínky nejsou dodržovány ani přírodními vědami (například behaviorální biologie spoléhá na práci v terénu v nekontrolovaném prostředí, astronomie nemůže navrhovat experimenty, pouze dodržuje omezené podmínky). Odpůrci dělení také poukazují na to, že každá ze současných „tvrdých věd“ trpěla podobným „nedostatkem důslednosti“ ve svém vlastním dětství.
Termín „věda“ je někdy vtlačován do služby pro nové a interdisciplinární obory, které alespoň částečně využívají vědecké metody a které v každém případě usilují o systematické a pečlivé zkoumání svých předmětů, včetně informatiky, knihovnictví a informatiky a vědy o životním prostředí. Matematika a informatika se v klasifikaci Library of Congress nacházejí pod písmenem „Q“ spolu se vším, co dnes nazýváme vědou.
Pojmy model, hypotéza, teorie a zákon mají ve vědě a hovorové řeči různé významy. Vědci používají model k označení popisu něčeho, konkrétně takového, který může být použit k předpovědím, které mohou být testovány experimentem nebo pozorováním. Hypotéza je tvrzení, které dosud nebylo ani dobře podloženo, ani vyloučeno experimentem. Fyzický zákon nebo zákon přírody je vědecké zobecnění založené na empirických pozorováních.
Vědecká metoda poskytuje objektivní proces hledání řešení problémů v řadě vědeckých a technologických oborů. Vědci často dávají přednost jednomu výsledku před druhým a je důležité, aby tato preference neobjektivně neovlivňovala jejich interpretaci. Vědecká metoda se snaží minimalizovat vliv zaujatosti vědce na výsledek experimentu.
Vědci si nikdy nečiní nárok na absolutní poznání. Na rozdíl od matematického důkazu je prokázaná vědecká teorie vždy otevřená falzifikaci, jsou-li předloženy nové důkazy. I ty nejzákladnější a nejzákladnější teorie se mohou ukázat jako nedokonalé, jsou-li s nimi nová pozorování v rozporu.
Newtonův gravitační zákon je slavným příkladem zavedeného zákona, o kterém se později zjistilo, že není univerzální – neplatí v experimentech zahrnujících pohyb rychlostí blízkou rychlosti světla nebo v těsné blízkosti silných gravitačních polí. Mimo tyto podmínky zůstávají Newtonovy zákony vynikajícím modelem pohybu a gravitace. Vzhledem k tomu, že obecná relativita vysvětluje všechny stejné jevy jako Newtonovy zákony a další, obecná relativita je nyní považována za lepší teorii.
Filozofie vědy se snaží porozumět povaze a opodstatněnosti vědeckého poznání a jeho etickým důsledkům. Ukázalo se, že je obtížné poskytnout popis vědecké metody, která může sloužit k odlišení vědy od nevědomosti.
Věda je odůvodněná analýza pocitů na našem vědomí. Vědecká metoda jako taková nemůže z oblasti reality odvodit nic, co by se vymykalo tomu, co je pozorovatelné existujícími nebo teoretickými prostředky. Když je projev naší reality, dříve považovaný za nadpřirozený, chápán z hlediska příčin a následků, získává vědecké vysvětlení. Bůh se například může rozhodnout, že bude této realitě skryt, a tudíž se diskuse o existenci Boha stane nevědeckou.
Spočívajíce na rozumu a logice, jako je princip Occamovy břitvy, jsou formulovány vědecké teorie a po analýze shromážděných důkazů je vybrána nejslibnější teorie.
Některé poznatky vědy mohou být velmi protichůdné. Atomová teorie například předpokládá, že žulový balvan, který se jeví jako těžký, tvrdý, pevný, šedý objekt, je ve skutečnosti kombinací subatomárních částic, které nemají žádnou z těchto vlastností a pohybují se velmi rychle v oblasti tvořené převážně prázdným prostorem. Mnohé předsudky lidstva o fungování vesmíru byly zpochybněny novými vědeckými objevy. Zejména kvantová mechanika zkoumá jevy, které se zdají být v rozporu s našimi nejzákladnějšími postuláty o kauzalitě a základním chápání světa kolem nás.
Matematika a vědecká metoda
Matematika je pro mnoho věd nezbytná. Nejdůležitější funkcí matematiky ve vědě je role, kterou hraje při vyjadřování vědeckých modelů. Pozorování a sběr měření, stejně jako hypotetizování a predikce, často vyžadují matematické modely a rozsáhlé využití matematiky. Matematické obory, které se ve vědě nejčastěji používají, zahrnují kalkul a statistiku, i když prakticky každý obor matematiky má své uplatnění, dokonce i v „čistých“ oblastech, jako je teorie čísel a topologie. Matematika je nejrozšířenější ve fyzice, ale méně v chemii, biologii a některých společenských vědách.
Někteří myslitelé považují matematiky za vědce, kteří považují fyzikální experimenty za nepodstatné nebo matematické důkazy za ekvivalent experimentů. Jiní nepovažují matematiku za vědu, protože nevyžaduje experimentální testování svých teorií a hypotéz. V obou případech je skutečnost, že matematika je tak užitečným nástrojem při popisu vesmíru, ústředním tématem ve filozofii matematiky.
Richard Feynman řekl: „Matematika není skutečná, ale působí reálně. Kde je to místo?“, zatímco
Oblíbenou definicí matematiky Bertranda Russella bylo „téma, ve kterém nikdy nevíme, o čem mluvíme, ani zda to, co říkáme, je správné“.
Neuvěřitelná síla vědy umožnit drastickou manipulaci s fyzikálním světem pramení přímo z její schopnosti objasnit základní mechanismy, které jsou základem přírodních procesů. Zde je obraz „umělé“ bioluminiscence, která byla vyvolána v tabákové rostlině použitím genetického inženýrství.
Navzdory populárním dojmům vědy není cílem vědy odpovídat na všechny otázky. Cílem fyzikálních věd je odpovídat pouze na ty, které se týkají reality. Věda také nemůže řešit nesmyslné nebo neudržitelné otázky, takže volba, na které otázky odpovědět, se stává důležitou. Věda nevytváří a nemůže vytvářet absolutní a nezpochybnitelnou pravdu. Fyzikální věda spíše často testuje hypotézy o nějakém aspektu fyzikálního světa a v případě potřeby je reviduje nebo nahrazuje ve světle nových pozorování nebo dat.
Podle empirismu věda nečiní žádné výroky o tom, jak příroda vlastně „je“; věda může dělat pouze závěry o našich pozorováních přírody. Vědci i lidé, kteří vědu akceptují, věří, a co je důležitější, chovají se, jako by příroda skutečně „je“, jak tvrdí věda. Přesto je to problém pouze tehdy, pokud akceptujeme empirické pojetí vědy.
Základním cílem nebo smyslem vědy pro společnost a jednotlivce je vytvářet užitečné modely reality. Bylo řečeno, že je prakticky nemožné vyvozovat z lidských smyslů závěry, které skutečně popisují, co „je“. Na druhou stranu, jak je uvedeno, věda může vytvářet předpovědi založené na pozorování. Tyto předpovědi často prospívají společnosti nebo lidským jednotlivcům, kteří je využívají. Například newtonovská fyzika a v extrémnějších případech relativita nám umožňují předvídat cokoliv od účinku, který bude mít jedna pohybující se kulečníková koule na druhou, až po věci, jako jsou trajektorie vesmírných raketoplánů a satelitů. Společenské vědy nám umožňují předvídat (prozatím s omezenou přesností) věci, jako jsou ekonomické turbulence, a také lépe porozumět lidskému chování a vytvářet užitečné modely společnosti a pracovat více empiricky s vládní politikou. Chemie a biologie společně proměnily naši schopnost používat a předvídat chemické a biologické reakce a scénáře. V moderní době jsou však tyto oddělené vědecké disciplíny (zejména poslední dvě) častěji využívány společně k vytváření ucelenějších modelů a nástrojů.
Stručně řečeno, věda vytváří užitečné modely, které nám umožňují dělat často užitečné předpovědi. Věda se pokouší popsat, co je, ale vyhýbá se pokusům určit, co je (což je z praktických důvodů nemožné). Věda je užitečný nástroj… je to rostoucí soubor porozumění, který nám umožňuje efektivněji zápasit se svým okolím a lépe se přizpůsobit a vyvíjet jako společenský celek i samostatně.
Individualismus je nevyslovený předpoklad, z něhož vychází většina empirických popisů vědy, které zacházejí s vědou, jako by šlo čistě o záležitost jediného jedince, který se střetává s přírodou, testuje a předpovídá hypotézy. Ve skutečnosti je věda vždy kolektivní činností prováděnou vědeckou komunitou. To lze prokázat mnoha způsoby, z nichž asi nejzákladnější a nejtriviálnější je, že vědecké výsledky musí být sdělovány jazykem. Hodnoty vědeckých komunit tak prostupují vědou, kterou vytvářejí.
Kde se věda provozuje
Věda je praktikována na univerzitách a dalších vědeckých ústavech i v terénu; jako taková je pevným povoláním v akademické sféře, ale praktikují ji i amatéři, kteří se typicky zapojují do pozorovací části vědy.
Vědu praktikují i pracovníci podnikových výzkumných laboratoří, i když jejich výsledky jsou často považovány za obchodní tajemství a nezveřejňují se ve veřejných časopisech. Vědci z podnikových a univerzitních kruhů často spolupracují, přičemž univerzitní vědci se zaměřují na základní výzkum a podnikoví vědci aplikují své poznatky na konkrétní technologii, která je pro firmu zajímavá. Ačkoli obecně tato metoda spolupráce prospěla jak pokroku vědy, tak korporacím, vedla také v některých případech k etickým problémům, kdy výsledky, k nimž se dospělo v průběhu výzkumu, měly negativní aspekt pro financující korporaci. Klasickým příkladem je historie zdravotnického výzkumu souvisejícího s kouřením.
Jednotlivci zabývající se oblastí vědeckého vzdělávání tvrdí, že proces vědy je prováděn všemi jednotlivci, jak se učí o svém světě.
Metody vědy jsou také praktikovány na mnoha místech k dosažení konkrétních cílů. Například:
Věda a sociální otázky
Základní chápání vědy a techniky se stalo nepostradatelným pro každého, kdo žije ve městě nebo městě, protože technologie – produkt vědy – se stala důležitou součástí života lidí. Vzdělávání v oblasti vědy je zaměřeno na zvýšení společných znalostí o vědě a rozšíření společenského povědomí. Proces učení vědy začíná pro mnoho lidí již v raném věku; studenti škol se začínají učit o vědě, jakmile získají základní jazykové dovednosti, a věda je vždy nezbytnou součástí učebních osnov. Vzdělávání v oblasti vědy je také velmi živým oborem studia a výzkumu. Učení vědy vyžaduje učení jejího jazyka, který se často liší od hovorového jazyka. Například terminologie fyzikálních věd je bohatá na matematický žargon a terminologie biologických studií je bohatá na latinské názvy. Jazyk používaný ke komunikaci vědy je bohatý na slova týkající se pojmů, jevů a procesů, které jsou dětem zcela cizí.
Vzhledem k rostoucí ekonomické hodnotě technologií a průmyslového výzkumu závisí hospodářství každé moderní země na jejím stavu vědy a techniky. Vlády většiny rozvinutých a rozvojových zemí proto vyčleňují významnou část svého ročního rozpočtu na vědecký a technologický výzkum a komunikaci a často mají vědeckou politiku a existují některé rozsáhlé vědecké projekty – často označované jako velká věda.
Praxe vědy vědci prošla v posledních několika stoletích pozoruhodnými změnami. Většina vědeckého výzkumu je v současnosti financována vládními nebo podnikovými orgány a mnoho vědců se často těší společenské pověsti a několika privilegiím. To vedlo k podvodům při vykazování výsledků vědeckého výzkumu , často označované jako vědecké pochybení, navíc jsou stále častější případy patologické vědy.
Věda se stala v moderních společnostech tak všudypřítomnou, že je obecně vnímána jako nutnost sdělovat úspěchy, novinky a sny vědců širší populaci. Tuto potřebu naplňuje obrovská škála vědecké literatury. Zatímco vědecké časopisy sdělují a dokumentují výsledky výzkumů prováděných na univerzitách a v různých dalších institucích a nové objevy v různých oblastech vědy, vědecké časopisy uspokojují potřeby širší čtenářské veřejnosti. Kromě toho vědecké knihy a časopisy o sci-fi podněcují zájem mnohem většího počtu lidí. Významný zlomek literatury ve vědě je také dostupný na World Wide Web; většina renomovaných časopisů a novinových časopisů má své vlastní webové stránky. Stále více lidí je také přitahováno k povolání popularizace vědy a vědecké žurnalistiky.
Astronomie ·
Biologie ·
Chemie ·
Věda o Zemi ·
Fyzika