Научные доказательства — это доказательства, которые служат либо для поддержки или опровержения научной теории или гипотезы. Ожидается, что такими доказательствами будут эмпирические данные и их интерпретация в соответствии с научным методом. Стандарты для научных доказательств варьируются в зависимости от области исследования.

Метод подтверждения в науке Современное обсуждение проблемы подтверждения в философии науки включает несколько конкурирующих подходов. Классическим является фальсификационизм, предложенный Карлом Поппером, согласно которому научные гипотезы не могут быть окончательно подтверждены, а лишь опровергнуты эмпирическим опытом. Наряду с этим широкое распространение получили байесовские теории подтверждения, в которых степень подтверждения гипотезы интерпретируется как изменение её вероятности при получении новых данных.

Систематическое изложение основных концепций, терминологии и аргументов, связанных с проблемой подтверждения, представлено в специализированных философских справочных изданиях, включая Stanford Encyclopedia of Philosophy, где рассматриваются как логико-эмпирические, так и вероятностные модели подтверждения, а также их ограничения и области применения.

Термин «подтверждение» используется в эпистемологии и философии науки всякий раз, когда данные наблюдений и доказательства «говорят в пользу» или поддерживают научные теории и повседневные гипотезы. Исторически подтверждение было тесно связано с проблемой индукции, вопросом о том, во что можно верить относительно будущего перед лицом знания, которое ограничено прошлым и настоящим.

Человеческое познание и поведение в значительной степени опирается на представление о том, что доказательства (данные, предпосылки) могут повлиять на достоверность гипотез (теории, выводы). Эта общая идея, кажется, лежит в основе разумной и эффективной логической практики во всех сферах, от повседневных рассуждений до границ науки. Тем не менее, также ясно, что даже при наличии обширных и правдивых данных сделать ошибочное заключение — это не просто возможность. В качестве болезненно ощутимых примеров нужно учитывать, например, ошибочные медицинские диагнозы или судебные ошибки.

Философия науки Научный метод (от греч. methodos) — совокупность основных способов получения новых знаний и методов решения задач в рамках любой науки. Теория (от греч. theoria — наблюдение, исследование) — это сложное многоаспектное явление, которое включает: обобщение опыта, общественной практики, отражающее объективные закономерности развития природы и общества; совокупность обобщенных положений, образующих какую-либо науку или её раздел. Гипотеза (от греч. hypothesis — основание, предположение) — это научное предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо явления и требующее проверки на опыте, а также теоретического обоснования для того, чтобы стать достоверной научной теорией

Основные способы подтверждения в науке

Эксперименты Эксперимент (от лат. experimentum — проба, опыт) в научном методе — набор действий и наблюдений, выполняемых для проверки (истинности или ложности) гипотезы или научного исследования причинных связей между феноменами. Эксперимент является краеугольным камнем эмпирического подхода к знанию. Критерий Поппера выдвигает возможность постановки эксперимента в качестве главного отличия научной теории от псевдонаучной.

Эксперимент делится на следующие этапы:

• Сбор информации;

• Наблюдение явления;

• Анализ;

• Выработка гипотезы, чтобы объяснить явление;

• Разработка теории, объясняющей феномен, основанный на предположениях, в более широком плане.

Научные исследования Научное исследование — процесс изучения, эксперимента, концептуализации и проверки теории, связанный с получением научных знаний.

Виды научных исследований: Фундаментальное исследование, предпринятое главным образом, чтобы производить новые знания независимо от перспектив применения. Прикладное исследование.

Наблюдения Наблюдение — это целенаправленный процесс восприятия предметов действительности, результаты которого фиксируются в описании. Для получения значимых результатов необходимо многократное наблюдение.

Примеры работы с научным подтверждением

Подтверждение примерами (Теория Никода) В оригинальном эссе об индукции Жан Никод (1924) сделал следующее важное замечание:

Рассмотрим формулу или закон: F влечет за собой G. Как конкретное утверждение или, более кратко, факт может повлиять на его вероятность? Если этот факт состоит из присутствия G в случае F, это благоприятно для закона; напротив, если оно состоит из отсутствия G в случае F, это неблагоприятно для этого законаNicod, J., 1924, Le problème logique de l’induction, Paris: Alcan. (Engl. transl. «The Logical Problem of Induction», in Foundations of Geometry and Induction, London: Routledge, 2000.), 219 p.. Работа Никода была влиятельным источником ранних исследований Карла Густава Гемпеля (1943, 1945) по логике подтверждения. По мнению Гемпеля, ключевое действительное сообщение заявления Никода состоит в том, что отчет наблюдения о том, что объект a отображает свойства F и G (например, a является лебедем и является белым), подтверждает универсальную гипотезу о том, что все F-объекты являются G-объектами. (а именно, что все лебеди белые). По-видимому, именно с помощью такого рода подтверждения можно получить подтверждающие доказательства таких утверждений, как «натриевые соли горят жёлтым», «волки живут в стае» или «планеты движутся по эллиптическим орбитам»

Теория Гемпеля Теория Гемпеля рассматривает недедуктивную связь подтверждения между доказательствами и гипотезой, но полностью основывается на стандартной логике для её полной технической формулировки. Как следствие, это также выходит за рамки идеи Никода с точки зрения ясности и строгости.

Подтверждение Гемпеля Карл Густав Гемпель сформулировал логические условия, которым должно удовлетворять любое адекватное определение подтверждения:

1) любое высказывание, следующее из описания наблюдения, подтверждается этим описанием;

2) если описание наблюдения подтверждает гипотезу Н, то оно подтверждает любое следствие из H и любую гипотезу H1, логически эквивалентную Н;

3) всякое непротиворечивое описание наблюдения логически совместимо с классом всех гипотез, которые оно подтверждает.

Выполнение этих условий необходимо, но недостаточно: определение подтверждения «должно обеспечивать рациональное приближение к тому понятию подтверждения, которое имплицитно присутствует в научной практике и методологических дискуссиях»Гемпель К. Логика объяснения. М., 1998, с. 73. Для достаточно простых по своей логической структуре языков научных теорий может быть сформулировано точное определение подтверждения, использующее критерий выполнимости: гипотеза подтверждается некоторым описанием наблюдения, если она выполняется для конечного класса объектов, о которых идет речь в описании наблюдения. Это определение применимо к любой гипотезе, которую можно сформулировать в терминах «языка наблюдения» с помощью стандартной логики с кванторами. Однако его применение к теоретическим высказываниям ограничено из-за практической несводимости «теоретических терминов» к «терминам наблюдения»/

Байесовские теории подтверждения Теорема Байеса является центральным элементом исчисления вероятностейJoyce, J., 2019, «Bayes’ Theorem», in E.N. Zalta (ed.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Spring 2019 Edition). По историческим причинам Байесовский стандарт стал стандартным ярлыком для обозначения ряда подходов и позиций, разделяющих общую идею о том, что вероятность (в её современном, математическом смысле) играет решающую роль в рациональном убеждении, умозаключении и поведении. Согласно байесовским эпистемологам и философам науки, рациональные агенты имеют различную по силе информацию, которая, кроме того, удовлетворяет аксиомам вероятности и, таким образом, может быть представлена в вероятностной форме. В пользу этой позиции существуют общеизвестные аргументы, хотя здесь нет недостатка в трудностях и критике.

Однако, помимо основных идей, изложенных выше, теоретический ландшафт байесовства столь же безнадежно разнообразен, как и плодороден. Обзоры и современные презентации уже многочисленны и якобы растут. Для настоящих целей внимание может быть ограничено классификацией, которая все ещё является довольно грубой, и основана только на двух измерениях или критериях.

Во-первых, существует различие между разрешением и импермиссивизмом (недопущением). Для разрешающих байесовцев (часто называемых «субъективистами») соответствие аксиомам вероятности является единственным четким ограничением в полномочиях рационального агента. В недопустимых формах байесовства (часто называемых «объективными») выдвигаются дополнительные ограничения, которые значительно ограничивают диапазон рациональных данных, возможно, до одной единственной «правильной» вероятностной функции в любом заданном контексте. Во-вторых, существуют разные подходы к так называемому принципу полного доказательства (TE) для свидетельств, на которые опирается мыслитель. TE байесовцы утверждают, что соответствующие полномочия должны быть представлены функцией вероятности P, которая передает совокупность того, что известно агенту. Для подходов, отличных от TE, в зависимости от обстоятельств, P может (или должен) быть установлен таким образом, чтобы часть имеющихся доказательств была заключена в квадратные скобки.

Эмпирическое подтверждение Г. Рейенбаха Одна из первых попыток построить логику подтверждения научных (эмпирических) концепций принадлежит известному физику, математику и философу Г. Рейхенбаху. Все научное знание, как он считал, по самой своей природе имеет гипотетический и принципиально вероятностный характер. Принятая в классической эпистемологии науки черно-белая шкала оценки знания как либо истинного, либо ложного является, по его мнению, слишком сильной и методологически неоправданной идеализацией, так как подавляющее большинство научных гипотез имеет некоторое промежуточное значение между истиной (1) и ложью (0). Последние представляют собой лишь два крайних истинностных значения из бесконечного числа возможных в интервале (0; 1).

Считая, что справедливости каждой научной гипотезы может и должно быть приписано вполне определённое численное значение па основе подсчета подтверждающего её эмпирического материала, и что это значение является вероятностью, Рейхенбах предложил два метода определения вероятности эмпирических гипотез. Оба этих метода основаны на его частотной концепции вероятности, согласно которой все правильные вероятностные утверждения имеют факгуальное содержание и должны быть построены как утверждения о пределе относительной частоты некоторых видов событий в бесконечной последовательности испытанийReichenbach H. (1949) The Theory of Probability. Los Angeles: Berkley. 38 p..

Роль подтверждения в развитии науки

Проблема старых доказательств Кларк Глимур подчеркивал, что доказательство не является доказательством, но только следствием проделанной научной работы. Подтверждение истинности рассматриваемой концепции — это совершенно другой результат, так как доказательство правоты исследователя не обязательно является следствием нахождения истины. Умозаключения почти всегда могут быть приведены в соответствие с Байевской схемой по принципу ad hoc, так как научная аргументация способна выстраивать адекватную систему даже будучи основана на ложном доказательстве.

По мнению Глимура, важным недостатком Байесовской позиции является то, что она содержит доказательства, известные как истинные до формулирования теории. Для старого доказательства

e o, P(eo/h) = P(eo) = 1.

В таком случае

P(h/eo) = P(h),