Научная теория и ее структура - Основы научных исследований
Теория - система логически непротиворечивых верифицируемых высказываний, в идеале имеющая аксиоматическую структуру и полностью соответствующая всем известным экспериментальным данным той области исследования, теорией которой является данная система.
Примером идеальной теории является геометрия Эвклида, если ее соотносить с неискривленным пространством.
Высказывание - это предложение языка данной научной дисциплины, рассматриваемое вместе с его смыслом как истинное или ложное.
Каждая наука имеет свой язык, в котором слова обозначают абстрактные понятия, описывающие объекты исследований, а предложения (высказывания) строятся по определенным правилам, называемым грамматикой языка.
Примеры высказываний:
В прямоугольном треугольнике сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы.
Сила притяжения между двумя телами прямо пропорциональна их массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Нейтрон в свободном состоянии нестабилен и время его жизни равно ? 16 мин.
Путем яровизации рожь может быть превращена в пшеницу.
Самым мощным языком науки является математика. Ее понятиями можно описывать всевозможные объекты исследований и т. о. строить их динамические модели, которые гарантированно будут логически непротиворечивыми вследствие непротиворечивости используемого раздела математики (о непротиворечивости всей математики еще идут споры).
Логическая непротиворечивость - невозможность появления в данной теории двух высказываний об одном и том же, одно из которых будет истинным, а другое - ложным. Например: "Сумма углов в треугольнике равна 1800. Сумма углов в треугольнике не равна 1800".
Истинность или ложность не всякого высказывания может быть определена. Существуют т. н. рекуррентные высказывания, где это невозможно. Например: "Это высказывание ложно". Если оно истинно, то оно ложно, а если ложно - то истинно.
Непротиворечивость является необходимым, но не достаточным требованием к научной теории. Другим важным требованием к научным высказываниям и понятиям является их Верифицируемость - принципиальная возможность прямого или косвенного сопоставления с наблюдаемыми фактами. Ярким примером неверифицируемого высказывания является данное В. И.Лениным определение материи:
"Материя - это объективная реальность, существующая независимо от сознания и данная нам в ощущениях".
Поскольку все воспринимается только сознанием, то проверить, есть ли что либо вне сознания, нельзя принципиально.
Используя неверифицируемые понятия, можно строить логически непротиворечивые правдоподобные теории, не имеющие никакого отношения к действительности. Этим часто грешила схоластика.
Однако самым важным вследствие своей трудновыполнимости является требование полного соответствия (адекватности) всей сумме известных опытных данных. Все они должны логически неизбежно следовать из теории. Именно это требование является критерием выбора между различными конкурирующими теориями, которые предлагаются для объяснения того или иного явления. Например, для объяснения опыта Майкельсона-Морли было выдвинуто свыше десятка разных теорий, которые давали удовлетворительное объяснение этому эксперименту. Но большинство не соответствовало тем или иным, часто малозначительным фактам. Самой лучшей из них считается т. н. специальная теория относительности (СТО) А. Эйнштейна. Однако в действительности СТО не объясняет применимости преобразований Лорентца-Фитцджеральда при ускоренных движениях, т. е. всех известных фактов. Адекватное объяснение было получено в результате открытия псевдоевклидовой структуры пространства-времени, основной вклад в которое был сделан А. Пуанкаре.
Теории создаются не столько для систематизации известных данных, сколько для открытия новых фактов или предсказания (расчетом) поведения объектов исследований. Именно прогностические возможности определяют силу теории. Однако известно немало случаев, когда существование новых фактов было предсказано на основе совершенно неверных предпосылок. Примером может служить открытие энергетического условия пластичности Р. Мизесом. Поэтому предсказание какого-то нового явления еще не является доказательством истинности теории.
Похожие статьи
-
Объект исследования и его модель - Основы научных исследований
Объект исследования - это первичное, не сводимое к более простым, понятие. Поэтому дать его общее определение невозможно. Однако можно указать примеры...
-
Введение, Что такое наука - Основы научных исследований
Что такое наука Развитие металлургии вообще и обработки металлов давлением в частности требует создания новых технологий и оборудования, которое...
-
Генеральная совокупность и выборка - Основы научных исследований
Распределение случайной величины содержит всю информацию о ее статистических свойствах. Много ли нужно знать значений случайной величины, чтобы построить...
-
Требования к современному эксперименту - Основы научных исследований
В данном курсе под физическим экспериментом будем понимать любое взаимодействие с внешними объектами, направленное на получение новой информации. Поэтому...
-
После проведения регрессионного анализа получается модель объекта исследований в виде некоторой функции. В простейшем случае линейной регрессии она имеет...
-
Метод наименьших квадратов - Основы научных исследований
Пусть проведен однофакторный эксперимент, в котором исследована зависимость У от Х . Установлено, что основные предпосылки регрессионного анализа...
-
Основные предпосылки регрессионного анализа - Основы научных исследований
Методика РА создана с использованием некоторых предпосылок. Если они не выполняются, то корректное выполнение всех процедур РА приведет к неверным...
-
Проверка нормальности распределения - Основы научных исследований
Асимметрия и эксцесс позволяют произвести приближенную проверку нормальности распределения. Очевидно, что симметричное и не имеющее эксцесса унимодальное...
-
Возникновение и развитие теории - Основы научных исследований
Возникновение теории является завершающим этапом некоторой стадии развития научной дисциплины. Начальная стадия состоит в накоплении экспериментальных...
-
Распределение Фишера, Статистические гипотезы - Основы научных исследований
Служит для сравнения дисперсий разных статистических совокупностей разных случайных величин Х 1 и Х 2 . Ему подчиняется статистика (10.5) Где S2(x 1 ) >...
-
Выборочные распределения, Распределение Стьюдента - Основы научных исследований
Выборочное распределение - это распределение какой-либо статистики, полученное в результате отбора различных случайных выборок из одной и той же...
-
Экономическая теория, Институционализм - Основы экономической теории
Институционализм В начале XX в. ученые-экономисты США, активизировав анализ усилившихся монополистических тенденций в экономике и содействуя...
-
Последовательность организации эксперимента - Основы научных исследований
Для всех видов физических экспериментов последовательность их организации стандартизована и состоит из следующих этапов: 1. Аналитический (литературный)...
-
Физическое моделирование - Основы научных исследований
Физическими моделированием называется изучение свойств явлений или процессов на физических моделях, заменяющих собою объект, который в таком случае...
-
Математическое ожидание - Основы научных исследований
Интегральная и дифференциальная функции распределения являются исчерпывающими статистическими характеристиками любой случайной величины. Однако многие...
-
Типы оценок, Интервальное оценивание - Основы научных исследований
Оценки бывают двух типов - точечные и интервальные. Оценка называется точечной, если в результате оценивания получается значение неизвестного параметра в...
-
Основные задачи статистики - Основы научных исследований
Назначение статистических методов состоит в том, чтобы по выборкам ограниченного объема делать обоснованные выводы о свойствах генеральных совокупностей,...
-
Интегральная и дифференциальная функции распределения - Основы научных исследований
Наиболее общей формой задания распределения случайных величин является Интегральная функция распределения . Она определяет вероятность того, что...
-
Постановка задачи регрессионного анализа - Основы научных исследований
Основное назначение Регрессионного анализа (РА) - получение по экспериментальным данным зависимостей, аппроксимирующих эти данные в виде алгебраических...
-
Корреляция и регрессия Вспомним, что зависимости называются вероятностными или стохастическими, если каждому набору факторов Х I соответствует множество...
-
Рекомендуемая литература - Основы научных исследований
1. Філіпенко А. С. Основи наукових досліджень. К.: Академвидав, 2005. 207 с. 2. Чижиков Ю. М. Теория подобия и моделирование процессов ОМД. М.:...
-
Методы отбора выборок - Основы научных исследований
Известны три метода отборок выборок: случайный, систематический и комбинированный. В результате случайного отбора получается случайная выборка. Выборка...
-
Нелинейный регрессионный анализ, Множественный регрессионный анализ - Основы научных исследований
Линейные по параметрам регрессионные модели можно использовать для аппроксимации нелинейных зависимостей путем их линеаризации с помощью базисных...
-
Исследование проблем экономической динамики Н. Д. Кондратьевым - Основы экономической теории
Николай Дмитриевич Кондратьев (1892-1938) был универсальным исследователем. Проживая в стране, где подавляющее большинство населения составляли...
-
Случайные события и случайные величины - Основы научных исследований
Вероятностные закономерности проявляются только в массовых явлениях, т. е. когда один и тот же объект изменяет свое состояние многократно или когда...
-
Математическое моделирование - Основы научных исследований
Выше уже указывалось, что Математическое моделирование - это получение решений уравнений, составляющих математическую модель объекта, при изменении...
-
Статистическая вероятность и распределения случайных величин - Основы научных исследований
В теории вероятностей под случайной величиной понимают отношения числа благоприятных исходов испытаний к общему числу испытаний. Например, если из 10...
-
Множественный коэффициент корреляции - Основы научных исследований
Задача определения интенсивности или, как ее еще называют, тесноты связи между более чем двумя переменными относится к множественному корреляционному...
-
Корреляционный анализ - Основы научных исследований
Корреляционный анализ Представляет из себя совокупность методов обнаружения корреляционных связей между случайными величинами. Для двух случайных величин...
-
Алгоритм использует в качестве исходных данных документы, содержащие следующие сведения: X A, k,j, i - измеряемые показатели научной работы; X A, TG,...
-
Проверка статистических гипотез - Основы научных исследований
Для проверки статистических гипотез используются статистики, называемые статистическими критериями или иначе - критериями значимости. В частности, для...
-
Параметры эмпирических распределений - Основы научных исследований
По опытным (эмпирическим) данным строятся распределения исследуемых случайных величин. Функции плотности Р(х) таких распределений могут иметь один...
-
Научный метод. Практические и теоретические аспекты - Основы естественно-научных знаний
Одним из основных методов естествознания является научный метод познания, включающий в себя определенный ряд этапов изучения объектов: наблюдение,...
-
Теория "Большого взрыва" - Основы естественно-научных знаний
Вопрос о сущности жизни - один из центральных вопросов естествознания. Всеми признанной теории о происхождении жизни до сих пор нет. Согласно теории...
-
Статистический характер экспериментальных исследований Любое экспериментальное исследование, в конечном итоге, сводится к изучению причинно-следственных...
-
Основные понятия теории экономико-математического моделирования Кибернетический подход к исследованию экономико-математических систем Обычно...
-
Метод максимального правдоподобия - Основы научных исследований
Разработан Р. Фишером. Пусть Х 1 ,х 2 ...х N - выборка из генеральной совокупности случайной величины Х с функцией плотности вероятности Р(х, и),...
-
Статистики, Свойства оценок - Основы научных исследований
Любая функция от элементов выборки называется Статистикой . Следовательно, точечная оценка также является статистикой. Однако не всякая статистика может...
-
Дисперсия - Основы научных исследований
Степень рассеивания случайной величины относительно центра распределения характеризуется Дисперсией (от лат. dispersio - рассеивание). Дисперсия - это...
-
Моделирование в условиях противодействия, игровые модели - Основы теории систем и системного анализа
Как уже неоднократно отмечалось, системный анализ невозможен без учета взаимодействий данной системы с внешней средой. Ранее упоминалась необходимость...
Научная теория и ее структура - Основы научных исследований