Jak pracuje věda? Jan Novotný 2014 1 JPV http://training-courses-singapore.com/wp-content/uploads/2012/04/draw.jpg Odpovědi - co je věda? •Problém definice • •Problém vysvětlení • •Problém demarkace 2 Věda vychází ze základního předpokladu, že stejné podmínky vedou vždy ke stejnému výsledku. Začněme tím, co rozumíme definicí. Slovník = „definice je pokud možno jednoznačné určení významu pojmu“. Tato „definice definice“ pěkně ukazuje na problémy spojené s definováním. Co slovo znamená, můžeme vysvětlit jen pomocí jiných slov a ta si zase mohou žádat vysvětlení. Ne každému bude například jasné, co se rozumí pojmem. Viz dále pojem je „souhrnná představa pro celou třídu obdobných jevů a skutečností, předmětů i abstraktních témat“. Co je ale představa? Co je třída? Co tedy vlastně znamená ono „vysvětlení? Řekněme, že se mě zeptáte „Proč včera pršelo? Můžu odpovědět „Protože nás zasáhla studená fronta. Pak se ovšem můžete zeptat „Ale proč nás zasáhla studená fronta? Můžu říci „Protože ji postrčil vzdušný proud. „Ale proč ji sem vzdušný proud postrčil? Já na to: „Protože Slunce zahřálo Bavorsko a tím vychýlilo vzdušný proud. (Každý, kdo vychovával dítě, takové sledy otázek velmi dobře zná.) Vy opět: „Ale proč Slunce zahřívá objekty? A na tomto stupni již skutečně vaší otázku neumím zodpovědět. Vím, že sluneční světlo nese ener gii a věda umí popsat tento transport energie s vynikající přesností. Ale věda neumí vysvětlit tento transport energie nebo říci proč se tak děje. To ilustruje, že „vysvětlení znamená „vysvětlení v pojmech něčeho základnějšího. V jistém bodě jakéhokoliv řetězce otázek sestoupíme k nejzákladnějším představám a zde musíme zastavit. Za „vysvětlení“ jevu se považuje popis vztahů mezi vjemy (poznatky) pomocí pojmů rozložitelných na základní pojmy a předpoklady (postuláty), které se předpokládají jako dané a dále se nevysvětlují ani nedokazují. Jednotlivé vědecké přístupy (paradigmata) se mohou lišit tím, co za takové základní pojmy a předpoklady považují. Moderní kauzalistická věda má jako jeden z takových základních předpokladů pojem přírodního zákona, tedy představu, že stejné podmínky vedou vždy ke stejnému výsledku. Definice … věda je: •systematický způsob poznání skutečnosti, jehož objektem mohou být předměty, události nebo lidé. (Heslo „věda“ • v české Wikipedii ) •tvorba organizované soustavy znalostí. (Nagel) • •společenská aktivita - prostředník mezi praxí a ideovým dědictvím, zajišťujícím kontinuitu společnosti (Bernal) • •úsilí o poznání splňující požadavky objektivity, pravdivosti a metodiky. Hledání hypotéz, jejich ověřování a pokusy o vyvrácení jednotlivých důsledků (www.eridanus.cz) • •„život je řešení problémů a věda je jedním ze způsobů jejich řešení“ (Popper). • 3 Můžete sami posoudit, nakolik uvedené výroky mohou sloužit jako definice vědy. Zastavme se jen u prvního z nich. Asi právem by se dalo namítnout, že jeho obsahu odpovídá i činnost tajné policie shromažďující informace o občanech. Ta sice mohla užívat vědeckých metod, ale za vědu bychom ji označili sotva. Je zásluhou především K. R. Poppera, že pro tento účel formulaci problému pozměnil, když navrhl hovořit nikoliv o vědě, ale o vědeckých teoriích a tvrzeních, a pokusil se stanovit demarkační kritérium mezi vědeckými a nevědeckými tvrzeními. •„Vědecké teorie jsou sítě, házené, • aby zachytily to, co nazýváme svět“ • (K.R.Popper) • • •Podat vysvětlení události znamená dedukovat tvrzení, které ji popisuje, z univerzálního zákona (-ů) spolu s jistými počátečními podmínkami. • •Univerzální tvrzení mají povahu • přírodních zákonů. • http://www.setterfield.org/cdk/tablets.jpg http://www.hostinkovo.sk/uploads/Products/product_34/PE_siet_20.jpg Vysvětlení 4 Demarkace vědy •Kde leží hranice toho, co považujeme za vědu? • •Proč pokládáme astronomii za vědu a astrologii nikoli? • •V čem se liší popis černých děr od vyprávění o hrníčku, který vytvářel nekonečné množství kaše? • •Dokážeme stanovit hranici mezi poznáním vědeckým • a nevědeckým? 5 Demarkační kritérium není určeno k odlišení pravdivé a nepravdivé teorie, ale k ověření její vědeckosti k tomu, abychom teorii mohli považovat za vědeckou, musí být její tvrzení vždy v principu testovatelná tak, aby se případně dalo dokázat, že teorie je nepravdivá. •Demarkace je kritérium pro rozlišení mezi empirickou vědou • na jedné straně a „metafyzickými“ systémy na straně druhé. • •Induktivní logika neposkytuje vhodný rozlišovací znak empirické, nemetafyzické povahy teoretického systému, tedy vhodné demarkační kritérium. • •Falsifikovatelnost jako kritérium demarkace. • •Empirický systém musí dovolovat své vyvrácení. 6 JPV K.R.Popper Logika vědeckého zkoumání Popper jako první upozornil na to, že věrohodnost vědecké teorie nespočívá v tom, v jak velké míře jsou potvrzeny její poznatky, ale jak obtížné je tyto poznatky zpochybnit, tj. v jak velké míře obstály před snahami je vyvrátit. Podle jeho zdůvodněného postoje nemůžeme teorii označit za vědeckou pouze na základě jejího ověření – tzv. verifikace. Každá skutečně vědecká teorie by měla mít v sobě korekční trend – měla by dovolit pátrat po možných podmínkách svého zamítnutí. Tázání ve vědě Proč? A Jak? Co je? A Co má být? http://www.coloreardibujosinfantiles.com/imagenes/3-dibujos-colorear-barcos-g.jpg Kapitáne, proč naše loď houká …. Věda a … •Matematika •Filosofie •Umění •Technika •Víra •Etika Paradoxy •Jánošíkův problém • Jánošík se rozhodl, že bude bohatým brát a chudým dávat. Jak ale spravedlivě posoudit, kdo je bohatý a kdo chudý? Zvolil tento postup: •Napoprvé si nahodile vzal nějakou částku, po setkání s prvním pocestným porovnal jeho hotovost se svou a podle toho, měl-li více či méně než pocestný, mu své peníze dal nebo si vzal jeho. Příště s sebou vzal tolik, kolik měl první pocestný, a s dalším pocestným naložil stejným způsobem, atd. •Uvažoval, zda při tomto postupu více získá či ztratí. •Došel k názoru, že reprodukuje zvyky pocestných, a tudíž musí v průměru v polovině případů získat a v druhé polovině ztratit. Získávat bude při setkání s bohatými, kdy získá více, než měl, kdežto ztrácet při setkání s chudými, kdy ztratí jen to, co měl. Ze své péče o sociální spravedlnost se tedy bude moci i sám živit. • Pohleďme však na věc i z hlediska pocestných, kteří Jánošíka potkávají. Úvaha je obdobná: v polovině případů pocestný získává a v polovině ztrácí – pokud získá, získá více, než měl, pokud ztratí, ztratí jen to, co měl, a tedy v dlouhodobém průměru pocestní bohatnou a Jánošík ztrácí. • Obojí ale nemůže platit zároveň. Kde je v předchozích úvahách chyba? 10 •Rostliny převádějí sluneční záření a energii chemických vazeb. •Mimozemšťané navštívili Zemi. •Vesmír není statický, ale expanduje. •Slunce se zastavilo uprostřed nebe a nespěchalo k západu skoro celý den.. • : KRITERIA vědeckosti splňuje nesplňuje OBJEKTIVITA TESTOVATELNOST ZÁKONITOST PŘEDVÍDATELNOST Pokud tvrzení nesplňuje kritéria vědeckosti, znamená to, že není pravdivé?_ Kritéria: Jde o vědecké tvrzení? JPV Jozue si to vyprosil na Hospodinovi Příklady otázek •Měl Galilei ve své době dostatečné argumenty, aby přesvědčil o správnosti heliocentrické soustavy své odpůrce? • •Existuje řada otázek, které se jeví jako otevřené. Myslíte, že se dočkáte jejich řešení? • •Připusťme (hypoteticky), že existuje střela, která prostřelí každou překážku. Připusťme také, že existuje absolutně neprůstřelný pancíř. Co se stane, když tato střela narazí na neprůstřelný pancíř? • •Najděte ukázky pokusu, kde by výsledky byly (mohly být) •-správné a přesné •-správné, ale nepřesné •-nesprávné, ale přesné •-nesprávné a nepřesné • •Jakými způsoby se modelují procesy, u kterých veličiny mají náhodný charakter? • •Co stanovuje hodnotu vědy? Zkuste navrhnout soubor vlastních kritérií, který by se dal použít k hodnocení vědecké činnosti. • •Pokuste se z vědeckého hlediska vyvrátit některá tvrzení, která jsou fakticky založena na pseudovědě nebo se opírají o motivy science fiction. 11 Snažili jsme se podnítit vlastní přemýšlení čtenáře a ukázat, že zejména pro pedagoga je často posouzení kvality úsudku žáka, ne pouze dosažení konečného výsledku, důležitější, než to na první pohled vypadá. 12 Podobenství o slepých mužích a slonovi Každý z nich popisuje pravdu. Každý trvá na tom, že právě on ji zná. Báseň končí takto: A tak muži hindustánští hádali se dlouhou chvíli, hájili svůj vlastní názor zarputile, s pílí. Každý z nich má pravdu zčásti, a přesto se mýlí! První ohmatá bok slona a tvrdí: Slon je jako zeď. Druhý ohmatá nohu a tvrdí: Strom je jako strom. Třetí ohmatá chobot a tvrdí: Slon je jako had. Čtvrtý ohmatá ucho a tvrdí: Slon je jako plachta. Pátý ohmatá ocas a tvrdí: Slon je jako lano. Šestý ohmatá kly: Slon je jako kopí. Když se snažíme zkoumat svět kolem nás, jsme také v mnoha ohledech slepí a často dopadneme podobně jako popsaní muži. Je těžké vědět, jak vypadá slon, když je člověk slepý, ale to neznamená, že bychom měli resignovat a spokojit se s tvrzením, že slon je zeď.