Дискусиите за същността на научните и научните теории често се бъркат с остарялото мнение, че такива теории стават фалшиви, когато възникнат аномалии. Представата за научна теория като статичен обект трябва да бъде заменена с по-актуалното схващане, че тя е част от жива изследователска програма, която може да разшири обхвата си в нови области.

лебеди

Например, вземете хипотезата, че всички лебеди са бели, което изглеждаше достатъчно добро за европейците, докато холандските изследователи не откриха черни лебеди в Австралия през 1636 година. И така, какво се случва с нашата хипотеза? Има няколко опции.

1) Предефинирайте лебедите, за да включите белота. Тогава черните лебеди всъщност не са лебеди и хипотезата остава вярна.

2) Той беше опроверган. Изхвърлете го.

3) Сравнете различните видове лебеди по целия свят и разберете колко добре пасват черните лебеди.

(1) е най-малко полезната. Определенията могат да ни кажат само как използваме думите. Те не ни казват нищо за света, който тези думи се опитват да опишат. (2) се основава на здравия разум, че хипотезите трябва да бъдат пропуснати, когато са фалшифицирани чрез наблюдение. Това беше идея, предложена от философа Карл Попър през 30-те години, за да се направи разлика между науката и псевдонауката.

Той възприема психоанализата като псевдонаука, защото несъгласието с неговите открития винаги може да се обясни с репресия. Погледът на Попър през 30-те години има много похвали за него, но той хвърля много деца с вода във ваната. (3) е как всъщност работи науката, като Попър и колегите му, които поставят под въпрос традиционните възгледи за това как са работили научните трудове през 70-те години.

В нашия пример черният лебед е аномалия, но всяка голяма научна теория ще има аномалии. Теорията на Нютон за планетарното движение не може да обясни орбитата на живака, аномалия, която е била известна от десетилетия преди Алберт Айнщайн да я обясни с общата си теория на относителността. Въпреки тази аномалия, теорията на Нютон е запазена, защото има толкова много за обяснение. Теорията не е замислена като окончателно изявление за това как стоят нещата, а само за най-новия етап на изследователска програма в постоянен напредък.

Еволюцията като теория и изследване

През 18 век съществуването на семейни взаимоотношения между различните видове се изразява в групирането на живите същества от шведския натуралист Карл Линей във видове, родове, ордени и т.н., но няма индикации как нещата са се получили по този начин. През 1820 г. френският биолог Жан-Батист Ламарк говори за наследството на черти, придобити в резултат на усилията (тъй като предците на жирафите се стремят да достигнат по-високо в дърветата).

През 1859 г. натуралистите-биолози Чарлз Дарвин и Алфред Ръсел Уолас самостоятелно излизат с идеята за естествения подбор като основна движеща сила на еволюцията. Естествен подбор, т.е. работи върху вариации, но без да се разбира откъде идват вариантите или как вариацията е наследена.

В началото на 20-ти век дойде откриването на мутациите като източник на варианти и включването на генетиката на австрийския ботаник Грегор Мендел в еволюционната наука, но засега без познаване на материалната основа на мутацията и наследството. Това се появява през 40-те години, когато ДНК е призната за генетичен материал. След това, от 50-те години на миналия век, се определя неговата структура и напукването на генетичния код, разкривайки как той контролира производството на протеини.

Оттогава осъзнахме, че еволюцията се движи случайно, както и чрез избора, че наследяването се усложнява от неща като дублиране на гени (където парче ДНК се копира два пъти и всяко копие след това може да се развие независимо), хоризонтален трансфер на ген се предава между видове) и дори включването на генетичен материал от вируси в собствения ни генетичен материал. И, разбира се, има много други неща, които все още не разбираме

Така че на всеки етап имаме несъвършена теория, която е пълна с пропуски и несъответствия, но която излиза по-силна от контрола върху своите несъвършенства. Подобно на атомната теория, тя се разви по начини, които може да си представим, с нарастващо разбиране на всички нива, от отделни молекули до популационна генетика. И като атомна теория, тя е в основата на нашето разбиране за науката, която е израснала около нея. Биологията без еволюция е като химия без атоми.

Възможност за ремонт

Понякога казваме на учениците, че „научният метод“ е да събира данни, да формулира хипотези, които ги обясняват, и след това да събира допълнителни данни, за да видим дали хипотезите се открояват. Друг път им казваме, че се състои в формулиране на хипотези, събиране на данни и отхвърляне на хипотези, ако данните не отговарят. Подобни възгледи са твърде прости и научните изследвания звучат като доста скучна рецепта.

Първата стъпка във всяко научно изследване е да се реши, че нещо си струва да се разгледа. Така че възможните резултати трябва да бъдат обосновани и изследователската програма трябва да има някакъв шанс за успех. Друго нещо е постоянният диалог между хипотези и данни. Хипотезите трябва да бъдат отворени за промени в светлината на данните и по принцип винаги трябва да бъдат отворени за корекция в светлината на допълнителните знания. Този ангажимент към възможността за корекция е известен като фалибилизъм и едно е общото между всички научни усилия.

Освен това не виждам смисъл да се преструвам, че науката има един-единствен метод (не е такъв) или да се опитвам да направя твърда и бърза граница между научното познание и други видове знания за света (няма значение),

А какво да кажем за лебедите?

Междувременно доказателствата за ДНК показват, че различните видове лебед лебед, лебед лебед, лебед тундра и ням лебед са тясно свързани с австралийския черен лебед като техен първи братовчед. Изненадващо, черноглавият лебед на Южна Америка е по-далечна връзка.

Други въпроси предполагат сами. Има ли някаква връзка между географското разпределение и близостта на връзката? Кога и къде произхождат отделните видове? Имат ли разликите в цветовете някаква стойност за оцеляване и ако да, каква?

Нашата настояща хипотеза за лебеди, базирана на външния вид, е до голяма степен модифицирана, за да повдигне редица нови въпроси относно молекулярното сходство, адаптивното развитие спрямо неутралния дрейф, биогеографията и изкопаемите данни. Това е наука.