علم و روشهای آن
نویسنده: ملکولم ویلیامز ترجمه: دکتر علیرضا کلدی، دکتر فاضل لاریجانی
«نمی‌دانم از نظر گسترهٔ جهان چگونه می‌نمایم، اما به نظر خوردم همانند کودیک هستم که در ساحل دریا مشغول بازی بوده و در جستجوی یافتن سنگهایی صاف‌تر و یا گوش‌ماهیهایی زیباتر از معمول است در حالی که اقیانوس عظیم حقایق در مقابل او کشف نشده قرار دارد.»
نیوتن
مقدمه
رویدادهای به وقوع در تاریخ علم، مؤید پیچیدگی رابطهٔ بین علم، جامعه و منظرهای جهان فلسفی است. از نظر تاریخی، ماهیت، نقش و تأثیر علم تغییر یافت و این امر نه فقط برای آنچه که به عنوان علم ملاحظه می‌شد، بلکه دربارهٔ آنچه که علم انجام داده نیز صادق بوده است. این مقاله بر آن است تا درباهٔ چگونگی علم و روشهای آن بحث نماید.
دانشمندان معمولا روش علمی را به مجموعهٔ فعالیتها و ادراکات متفاوت در هرحوزه اطلاق می‌کنند. برای مثال یک فیزیکدان اغلب بر نقش آزمایشات تأکید دارد و یک زمین‌شناس بر اهیمت مشاهدهٔ دقیق، اما تعداد کمی آزمایش در زمین‌شناسی و همچنین مشاهده در فیزیک به منزلهٔ نمایندهٔ ابزارها وجود دارد. بدین ترتیب، به نظر می‌رسد که تنها یک شیوه برای کسب دانش علمی وجود ندارد اما منظرهای کلی از عملیات و دانش که روش را می‌سازد وجود دارد. بنابراین، آن چه روشی است که آن را علمی می‌سازد؟ همچنین می‌توان دقیق‌تر و مشخص‌تر به این صورت مطرح کرد که آیا منظرهٔ کلی که به آن ارجاع داده می‌شود، یک لیست تأیید شده از چیزهایی است که علمی هستند، یا آن شیوه‌ای که اگر دانشمندان آن شیوه را برگزینند، علمی خواهد بود؟ به راستی مورد دوم وظیفه‌ای است که در مقابل علم قرار داده شده است. بدین ترتیب علم به زبان ساده ساخت اجتماعی است و این پرسش که روش علمی چیست بررسی می‌شود.
اگر روش علم، جهت‌دادن به دانش باشد، «علمی» نامیده می‌شود، بنابراین، این امر آثاری بر تحقیق دربارهٔ جهان اجتماعی دارد. به طور ویژه، اگر جهان اجتماعی بر گرفته از جهان طبیعت، یا همراه آن باشد، بنابراین، یک «روش» قابل اعتماد علمی، به منزلهٔ بهترین راه برای دانش قابل اعتماد پیرامون جهان اجتماعی ظاهر می‌شود. از طرف دیگر، اگر چنانچه بیان شود هیچ راه روش شناختی وابسته به دانش طبیعی وجود ندارد، اما همچنان مقرر شود که رابطهٔ این جهان طبیعی و اجتماعی در حال ظهور یا همراه است، بنابراین، علوم طبیعی و اجتماعی ممکن است که در مسائل و راه‌حلهای روش شناختی خود سهیم شوند. دو احتمال دیگر نیز وجود دارد نخست ا ینکه جهان اجتماعی در حال ظهور یا همراه جهان طبیعی نیست، و دیگر اینکه یک علاقه‌مندی عمومی روش شناختی وجود ندارد، یا اگر هم وجود داشته باشد، منافع آشکار آنها آنقدر متفاوتند که نمی‌توانند به مثابهٔ یک راه شناخته شوند. این امر، نظری است که به طور معمول در علوم اجتماعی مورد توجه قرار گرفته است.
سئوال روش در علم اغلب به منزلهٔ مرز بین آنچه که علم هست یا نیست، ملاحظه می‌شود، و موضوعاتی را مطرح می‌کند که نه فقط تکنیکی بلکه فرضیات فلسفی مورد بحث در باب علم و ماهیت چیزهایی که وجود دارد، نیز است. ملاحظه و بررسی روش علم، تنها یک تمرین تکنیکی ساده نیست، بلکه باید ملاحظه‌ای فلسفی باشد.
علم به وسیلهٔ توافقاتی در خصوص آنچه که دانش نامیده می‌شود و نیز به وسیلهٔ توافق دربارهٔ ماهیت وجود شناخت‌شناسی و هستی‌شناسی، تضمین شده است. به نوبت، این موضوعات مربوط به دانش و وجود می‌توانند به وسیلهٔ کشفیات علم شکل یابند. به گفتمی پائول دیویس (Davis,۱۹۸۱:۱): «انقلابات واقعی در علم، متضمن اموری بیش از کشفیات خارق العاده و پیشرفتهای سریع در ادراک است.»
یک تغییر در مفاهیم، منتج به تغییر در روشها خواهد شد. نقل قول بالا از دیویس از مقدمهٔ کتابی است که یکی از پیشگامان فیزیک کوانتم، به نام ورنر هایزنبرگ (Heisenberd) نوشته است، قبل از ظهور فیزیک کوانتم، عناصر سازندههٔ همهٔ موضوعات، به عنوان اتمها ملاحظه می‌شدند، موجوداتی مجزا، مشغول در یک فضای فیزیکی ویژه و به ع نوان نسخه‌های مینیاتور از اهدافی که ما در جهان پیرامون خود مشاهده می‌کنیم. با وجود این، این اتم برای داشتن قسمتهای تشکیل دهنده در این زمینه فعالیت نمی‌کند، حرکت می‌کند. به راستی، برای توضیح ذره‌های اساسی به عنوان قسمتهای سازنده که گمراه کننده نیز است، هایزنبرگ نشان داد که اگر چه این ذرات خواصی نظیر سرعت یا موقعیت داشتند اما نمی‌توانستند به طور همزمان مشاهده شوند و به علاوه عمل مشاهده‌ای به نوبهٔ خود، بر آنچه که می‌توانست اندازه‌گیری شود تأثیر داشت. (Heisenberg,۱۹۸۹:۳۲-۳). نتیجهٔ این امر آن است که جهان کوانتم می‌تواند فقط به عنوان امری محتمل شناخته شود. دریافت اینکه وجود ماده امری محتمل است و نه بر اساس قطعیت، نتایج مستقیم روش‌شناختی و فلسفی بر اندازه‌گیری داشت (Rae,1986:53-۶۲). به طور ویژه، اگر جهان در سطح کوانتوم «محتمل» است و نه قطعی (اگر چه، با وجود این، از نظر احتمالی قابل پیش‌بینی) تا چه حد و در کدام راهها می‌تواند در سطح غیرکوانتم، قطعی باشد.
پذیرش اصل غیرمسلم هایزنبرگ به وسیلهٔ اجتماع علمی مثال خوبی است از اینکه چگونه کشف علمی اصول فلسفی علم را تغییر می‌دهد و به نوبهٔ خود این اصول بر روی انتخابهای روش‌شناختی علم تأثیر می‌گذارد (برای بحث دربارهٔ نظریه‌های تغییر علم نگاه کنید به (Richard,1997). کشف در علم (و سپس زندگی روزمره) در خلاء اتفاق نمی‌افتد بلکه به وسیلهٔ نظریه‌هایی که خود محصول کشفیات پیشین است شکل می‌گیرد. به دست آوردن این احساس که آنچه که علم است، خوب است متضمن آن است که به فرایند کشف نگاه شود. اما کشف در علم همسو با کشف در زندگی روزمره است و اگر چه این همسویی به منزلهٔ شرطی ضروری است اما برای علم کافی نیست. اغلب آنچه به عنوان مدل فرضی-قیاسی شناخته شده است، رابطهٔ بین مشاهده و استنباط را مشخص می‌کند. این مسئله به عنوان شرط ضروری در علم مطرح شده است. در زیر نگاه کوتاهی انتقادی داریم به فرضهای قیاسی و استقرایی برخاسته از نمونه‌های متفاوت این امر.
در ادامهٔ بحی بر آنیم تا آنچه که فرایند علم، و ارتباط بین دانشمندان و دانشمندان و طبیعت، بیان شود، که البته ارتباطی ناهمگن است و آنچه که روش علمی نامیده می‌شود، منعکس کنندهٔ این ناهمگنی خواهد بود.
علم به منزلهٔ کشف
در علم و نیز زندگی روزانهٔ اشیا به طور تصادفی کشف می‌شوند و به همان میزان طرح و سلوک نیز اغلب به طور تصادفی و در زمانی که ما به دنبال چیز دیگری هستیم کشف می‌شود. با وجود این دربارهٔ هردو کشف چه طراحی شده و چه تصادفی یک اسلوب تعیین شده در دانش که به ما اجازهٔ درک کشفیاتمان را بدهد وجود دارد. اکتشافات تصادفی حتی زمانی که ما در جستجوی چیز دیگری هستیم نیز اتفاق می‌افتد. البته پیش فرض طرحی از دانش را حواس به وجود می‌آورند. طبق نظر لوئیس پاستور (Louis asteur) اتفاقات آمادگی ذهن را به دنبال دارد (Langley et a at 19871). شاید از همان گویی در اینجا وجود داشته باشد؟ اگر ما قادر نباشیم در یک هیئت وجودی دانش X را شرح و قرار دهیم، X به عنوان یک کشف شناخته نمی‌شود.
کشف و استفادهٔ پنی‌سیلین به خوبی فرایند کشف را نشان می‌دهد. در سال ۱۹۲۹ یک باکتری‌شناس به نام الکساندر فلمینگ (Alexander Fleming) دریافت که ظرفت کشت با میکرو ارگانیسم استافیلو کوکی توسط نوعی قارچ آلوده شده است. در ظرف کشت استافیلو کوکسیها به جز جاهایی که در مجاورت کپکها قرار داشتند، رشد کرده بودند. با توجه به اینکه چیزی در اطراف کپک وجود نداشت (زیرا خودش یک میکرو ارگانیسم است) که مانع رشد میکرو ارگانیسمهای دیگر می‌شود، طی آزمایشات بعدی فلمینگ دریافت که این یک مورد خاص بوده است. به هرحال، بعد از چاپ مقاله‌ای از نتایج کار فلمینگ، دیگر او مطلبی ارائه نداد و درست طی نه سال، پیش از اینکه ارنست چین (Ernst Chain) و هاوارد فلوری (Howard Florey) دریافتند که پنی‌سیلین خالص که سبب کشتن میکروب استرو پتو کوکسی در موشها می‌شود (Macfarlane ۱۹۷۹). افسانهٔ عموم این است که فلمینگ به طور تصادفی پنی‌سیلین را کشف کرد و این تولد تأثیر آنتی باکتریها بود، البته درست است که فلمینگ کپک را تصادفی رشد داد. اما هرگز در پی یافتن راهی برای حل مشکل عفونت زخمها نبود. پزشکی ارتو دوکسی می‌گوید که پادزهر باکتری را می‌کشد و زخمها با همین باکتریها تهدید می‌شوند. در حالی که زمان جنگ جهانی اول چنین تهدیداتی سبب وخیم شدن زخمها می‌شد، به رغم اینکه همان پادزهر سبب کشته شدن باکتریها در تیوپهای آزمایش شده می‌شود؛ زخمها را نیز تهدید می‌کند. بیشتر از این کشف اتفاقی پنی‌سیلین فلمینگ، باکتری‌ای که مسئول آلودگی زخمها بود کشف کرد و دریافت که پادزهر هردو را می‌کشد و گلبولهای سفید خون در بدن نقش محافظ و مدافع را ایفا می‌کنند، اما در پی آن یک مقدار کم از باکتریهای مضر سبب تولید مجدد (عفونت و بیماری) می‌شود.
فلمینگ در پی به دست آوردن راهی برای این مشکل بود اما راه حل پیش‌بینی شده از انواع گوناگون دیگر خفیف‌تر بود. کمی بعد تلاش چین (Chain) و فلوری (Florey) آنها را به سوی کشف چیزی که در نظر داشتند سوق داد. پنی‌سیلین تولیدی توانایی بهبود عفونتهای باکتریایی کشنده را داشت.
نتیجه‌ای که می‌توان از این بحث گرفت این است که دریافتن برای چیزی باید در جستجوی آن باشیم، با توجه به اینکه زمان زیادی نیز لازم است. این به عنوان حقیقتی در زندگی روزانه و همچنین کشف علوم است. علوم، به این صورت باعث شگفتی است، اما شگفتی و کنجکاوی نیز مشکل قابل حل است. شاید همان‌طور که کارل پوپر (Karl Popper) معتقد است، تمام سیستما به طور متناوب در حل مشکلات به کار گرفته شده‌اند. به علاوه باید این‌گونه باشد تا حیات ادامه یابد (Popper,۱۹۷۹). تاریخچهٔ مشکلات شاید ساده یا پیچیده، فردی یا اجتماعی و با به صورت اسناد جمع‌آوری شده و یا در حد اطلاعات دوستانه باشد.
برای مثال، من مشکلی با فضای ذخیره‌سازی کتاب در دفترم کارم دارم که البته این مسئله بر گرفته از حل مشکلات پیشین نظیر تهیهٔ کتابها، دفتر یا شغل در مکان اولیه است. بدین‌معنی که حل مشکلات پیشین موضوع مشکلات جدیدی می‌شود. حتی بیشتر مشکلات سطحی از توده‌ای اطلاعات جمع شده به وجود می‌آید. در زندگی روزانه نیز این گونه است و در این صورت است که کشف در علم، موضوعات مشابهی را که در زندگی روزانه نیز قابل مشاهده است به وجود می‌آورد (Langley et al.۱۹۸۷) به رغم این مسئله اطلاعات علمی را که به صورت تفکیک شده در مسیرهای خاصی قرار می‌گیرند و سپس در دسترس گذاشته می‌شوند، چه می‌توانیم بنامیم.
قوانین، تئوریها، مشاهدات و فرضیه‌ها
۱-قوانین و تئوریها: شناخت علمی با قوانین آمیخته شده همان‌گونه که با تئوریها و فرضیه‌ها عجین شده است. نکتهٔ اول اینکه تفاوت زیادی بین قانون و تئوری نیست. ما از قوانین نیوتن (Newton) و تئوریهیا انیشتین (Einestein) به عنوان مسائل مهم و نیز دانش علمی قابل قبول یاد می‌کنیم، اگر چه اغلب قاموسی برگرفته از اصول متعارف است که برای تمام زمانها و مکانها قابل اجراست. در حالی که تئوری بیشتر بیانیهٔ نظری است. ما صحبت از «قوانین طبیعی» می‌کنیم. اما در جایگاه انیشتین می‌دانیم که قوانین نیوتن تنها توضیح بخشی از کارکردهای جهان است که ارائه می‌شود. برعکش تئوریهای «جزئی» و «کلی» نیوتن، می‌توان به آندسته از چیزهایی که توسط قوانین نیوتن و دیگر حوادث جانبیشان بیان می‌شوند به کار روند با این همه ممکن است به مثابهٔ حقایقی توجه شود که مسلم‌اند و تئوریها به منزلهٔ حکمی کلی از آنچه می‌دانیم و باور داریم شایان ذکر است که قوانین به منزلهٔ بیان‌کنندهٔ نظم در جهان نیز به شمار می‌روند.
به رغم پیچیدگی و اتفاقهای ظاهری طبیعت می‌توان نظم را در آن مشاهده کرد. اگر چه در هرقطره از آب میلیونها اتم اکسیژه و هیدروژن وجود دارد، اما ترتیب آنها مرتب و معین است. البته این ویژگی معین، سطح زیر اتمی را می‌شکافد و شامل مقیاس ساختاری بزرگ نمی‌شود. پس اهداف علم توسعهٔ قوانین است و احتمالا در حد خودشان پیچیدگی بیشتر و بیشتری پیدا می‌کنند. بنابراین به عنوان جستجوگر ترتیب‌دهی و نظم بخشیدن به آنها، نمی‌توان در جایی آنها را درک کرد. البته تحت مواردی که قوانین تعیین می‌شوند می‌توانیم ساختار مولکولی را شرح دهیم. شاید در مواردی جستجو برای قوانین آماری باشد که می‌تواند رفتارهای گروه را بیان و پیشگویی کند، البته نه گروههای ترکیبی را، بنابراین هرتئوری علمی بر پایه‌ای از قوانین و تئوریهای دیگر ساخته شده و با یک سری از مسائل دربارهٔ دنیا که تعدادی از آنها بسیار قطعی‌تر از دیگری است، مرتبط است.
۲-مشاهده و ادراک: مراحل کشف شامل قسمتهایی به این شرح است: نخست چیزی در جهان که کشف می‌شود. البته چیزی به خودی خود کشف نمی‌شود. اجزای درون اتم، جاذبه و پنی‌سیلین به صراحت نمی‌گویند «سلام من اینجا هستم»، بلکه برای کشف آنها طی کردن مقدمات و ابراز دیگری نیاز است. دوم جنبهٔ روان‌شناختی و اجتماعی کشف است. ابتدا از بعد روان‌شناختی دربارهٔ نکتهٔ بالا می‌توان گفت که مراحل کشف یکی از مسائلی است که بشر سعی در حل آن دارد (شاید علم به عنوان موقعیت خاص باشد). روان‌شناسان شناخت این مسئله را با توجه به نگاهی به مغز انسان به عنوان یک سیستم اطلاعاتی که قادر به نگهداری ساختارهای نمادی است بیان می‌کنند. این توانایی از مسائل زیست‌شناختی ما سرچشمه می‌گیرد یعنی نتیجهٔ یک مرحلهٔ تکامل. در هنگام فکر کردن، تقلید و نشانه‌ها را مجدد در حافظه سازماندهی می‌کنیم و توسط خلق نشانه‌های جانشین که به ما اجازهٔ جستجو برای یافتن راه حل در طول مسیرهای مناسب را می‌دهد، به حل مشکلات می‌پردازیم. (Langley et al.1987) تمام این ابزار شناختی نیاز به هٔ دارند و این اطلاعات از درک دنیا از طریق حواس حاصل می‌شوند. بعضی از این درکها، رفتارهای فیزیکی و مراحل آن و بعضی روند کنونی اطلاعات است. درک رفتارهای فیزیکی نظیر کمیت، شکل، اندازه، رنگ و …، باید یا از طریق درک درونی که این چیزها را می‌شناسیم حاصل شود، چیزی که کانت (Kant) آن را به عنوان «ترکیب پیشین» می‌شناسد (Kaner 1955)، یا از طریق اطلاعات شناخته شدهٔ قدیمی دنیا، یا هردو در حالی که حتی اگر ما به طور ژنتیکی مستعد به دانستن تعداد، شکل و…باشیم، بیشتر دانش ما نیاز به کشف اطلاعات اجتماعی دارد؛ یعنی، دانش نگهداشته شده در بین عموم است. در علم، اطلاعات جمع‌آوری شده، بیشتر اطلاعات مثلا در قالب کتابها، مقالات و غیره نگهداری می‌شود-چیزی که پوپر (Popper) آن را «دانش جهان سومی» نامید. جهان اول، اشیاء فیزیکی، و جهان دوم، تجربیات آگاهانه است.
(Popper 1994)
تفاوت بین کشف در علم و زندگی روزانه، در ذات دانش اجتماعی و مشاهدات قرار دارد. دانش اجتماعی علمی بر گرفته از دانش طبقه‌بندی شده است-حقایق-و این حقایق بر گرفته از ساختارها و مشاهدات دقیق، مقایسهٔ درست بین توضیحات حاصل از موضوعات غیر علمی و دانش اجتماعی همواره مانند موضوع بحث عمومی زندگی در مریخ است.
در سال ۱۹۹۶ شهاب سنگی مریخی (Antarctica) پیدا شده که متشکل از محتویاتی مثل بعضی فسیلهای اولیه بود این امر حاکی از آن است که زندگی در مریخ وجود داشته یا هنوز هم وجود دارد. (Nature,۱۵,August 1997). این «اکتشاف» به طور جدی از هر «حقیقتی» که ما تقریبا در مورد مریخ می‌دانیم حاصل می‌شود و ترکیب شیمیایی‌اش به عنوان شهاب سنگ شناخته شده بود (Ash,et al.1997). بر عکس تیترهای روزنامه با عنوان عسک جدید NASA زندگی مردم در مریخ را نشان می‌دهد، که مقام اجتماعی علمی ندارند. اغلب در داخل چنین «گزارشها» حقایقی را می‌توان ملاحظه کرد. البته، این «اطلاعات» اساس تجربی ندارد. آیا این‌گونه مشاهدات را می‌توان از برجهای مریخ یا ستون معابد یا مجسمه‌های عظیم و دیوارنگارهای بزرگ نیز دریافت کرد؟ یا فقط از صخره‌ها و سنگها امکان دریافت این مشاهدات وجود دارد؟(Sagan 1996: 57). نتایج اخیر دانشمندان، برای تمام تجربیاتشان، هم مشاهده و هم اطلاعات به دست آمده از دانش اجتماعی علم را در بر می‌گیرند. این تجربه حاصل تجربیات دیگر است و سرانجام با دنبال کردن اطلاعات مشاهده شده به دست می‌آید. اگر چه اطلاعات مشاهده شده توسط تجربیات بیشتر حاصل شده است.
راسل هانسن (Russel Hanson) از ما می‌خواهند تا نظریهٔ دو دانشمند را در مورد آمیب ملاحظه کنیم:
یکی در درون یک سلول حیوانی و دیگری بیرون سلول حیوانی است. نخست آمیبی با همانندی خودش با انواع گوناگون سلولهای تکی: سلولهای کبدی، سلولهای عصبی، سلولهای پوستی و…و دیگری، آمیب همولوژی بدون سلولهای تکی، اما به همراه تمام حیوانات است. آمیب نیز مانند حیوانات غذایش را فرومی‌دهد، هضم و جذب می‌کند. فضولات آن تولیدات مجدد پیدا کرده و قابل جابه‌جا شدن است. بیشتر شبیه یک حیوان کامل عمل می‌کند تا یک بافت سلولی فردی. (Hanson ۱۹۶۵:۴۱) هردو دانشمند (ساگان و هانسون) یک نکته را دریافته‌اند، هردو را می‌توان دارای دانش «جهان سومی» نامید. به هرحال آنها هرچه را به طور یکسان ندیده‌اند بیان کرده‌اند. البته ممکن است واقعا چیزهای متفاوتی دیده باشند. نظیر تصویر «اردک-خرگوش» (Couvalis 1997:12).
نگاه کنید به تصویر، یک اردک و یک خرگوش، اما اجازه دهید تصور کنیم که دید توصیفی‌شان یکسان بوده است. توضیح اینکه اگر چه، این دو تصویر متفاوت است ولی توصیف به صورت نظریه انباشته بیان شده که بستگی به تصورات مفهومی دارند، برای مثال، در کیهان‌شناسی، مفهوم «طیف قرمز» طیفی از یک ستاره که از یک ناظر دور می‌شود. سبب می‌شود که دانشمند بداند که نور قرمز طول موج بیشتری از نور آبی دارد. یک ستاره از ناظری دور می‌شود و اثر نوری را به دنبال خود بر جای می‌گذارد، شبیه صدای آژیر پلیس که کشیدگی را زمانی که از کنار فردی می‌گذرد می‌توان در نور آژیر و صدای آن درک کرد. طیف قرمز به تنهایی توسط تئوری نسبیت انیشتین (Einstein) بیان شده، (Gribben,1996:343) بدین صورت که جهان در حرکت است.
در سال ۱۹۲۹ ستاره‌شناسی به نام ادوین هوبل ارتباط بین طیف قرمز و موقعیت کهکشانها را دریافت، و نشان داد کهکشانهای معینی از ما دور می‌شوند و در نتیجه جهان در حال گسترش است. البته با کاری که هوبل کرد هم کاراکترهای طیف نوری و هم آشنایی با پیشگویی تئوری عمومی برای درک مشاهداتش را معرفی کرد.
مشاهدات نه منفعل و نه خنثی است. آنها مطلق‌اند و بستگی به ایجاد یک چهارچوب فکری از باورها دارند. مشاهدهٔ جهت‌دار اغلب مکانی را با شرایط یک آزمایش اشغال می‌کند و ممکن است به عنوان یک تلاش که قسمتی از طبیعت است به نظر آید. این مشاهدهٔ جهت‌دار مشاهدهٔ اجتماعی است که تحت شرایط مصنوعی تولید شده و آگاهانه کنترل شده و گنجایش تولید مجدد را دارد. در انجام این مراحل دانشمند اغلب تقلیدی از یک توالی بدون تفسیر از حوادثی که در طبیعت مشاهده شده انجام می‌دهد، و این سبب ایجاد مشکلی است که چه چیزی علت x است. بحران التهاب مغز (BSE) تشریح می‌کرد. (Lacey 1994) اگر تناسب مشابهی در پیشرفت BSE باشد می‌توان فرضیهٔ مکانیسم سادهٔ انتقال مستقیم را پذیرفت.
۳-فرضیه‌ها: فرضیه‌ها، احتمالاتی علمی در مورد دنیایی هستند که می‌توان آن را آزمایش کرد و بیشتر شبیه «سطح پایینی» از تئوریهاست که در زندگی روزانه با آنها سروکار داریم. در فرضیه‌های علمی ممکن نیست یک معلول هنگامی که دانشمندان دربارهٔ روش علمی صحبت می‌کنند، معمولا مجموعه فعالیتها و ادراکاتی که از یک حوزه به حوزه‌ای دیگر تفاوت دارد را در نظر دارند.
کشف در علم در خلأ اتفاق نمی‌افتد بلکه به وسیلهٔ نظریه‌هایی که خود محصول کشفیات قبلی است شکل می‌گیرد.
مشخص باشد، بلکه در عوض یک میزان مشخص خواهد بود یا حدی که قابل اندازه‌گیری است. نتیجه اینکه فرضیه‌ها می‌توانند دوتایی باشند. هرتئوری می‌تواند تعدادی از فرضیه‌ها را به وجود آورد و بعضی از اینها می‌تواند به صورت دو طرفه و منحصرا برای دیگری باشد.
استقرا و ابطال
تصویری که از کشف علی ارائه شده، تصویری است که فرایندهای اجتماعی-روان‌شناختی کشف در علم را که موازی زندگی روزانه است ترسیم می‌کند. اما اشکال ایجاد شده خاص تمرین علمی است. تئوریهای علمی بر مبنای دیگر تئوریها همچنین و قوانین که خودشان «حقیقت» را نشان می‌دهند ساخته می‌شوند. اما چگونه متوجهٔ این امر می‌شویم؟ برای مثال، کافی است بگوئیم مشاهدهٔ تجربی تئوری را تأیید می‌کند، همان‌گونه که در مشاهدات دیده‌ایم آنها تئوریهای انباشته هستند. با اینکه دانشمند تنها تئوریها و مشاهدات را (و ارتباط بین این دو را) به عنوان وسیله‌ای که زمینهٔ شناخت است، دارد؛ باز کردن زبان علمی (در موقعیت زندگی روزانه) به نظر بسیار دلنشین می‌آید. به هرحال آیا علم از غیر علم جداست؟ برای بسیاری این همان مدل فرضی-قیاسی HP است. گفته می‌شود که رشتهٔ طلایی در میان حرکت به سوی علم است.
مدل فرضی-قیاسی
مدل HD تنها مدل علمی نیست، اما در نمونه‌های زیاد توسط دانشمندان به عنوان بیشترین پیشنهاد دقیق ارائه شده است. این مدل آثاری از سیر کشف و شناسایی دارد و می‌توان گفت نقطهٔ شروع در هرمرحله از خودش است. چرا که نخست قابل قبول است که فرضیه‌ها نمی‌توانند به راحتی از مشاهده حاصل شوند (زیرا مشاهده متنی است که با آن شروع می‌شود) و باید از تئوری حاصل شده خارج شود و دوم فرضیه باید با شرایط اولیه که در زمان به وجود می‌آید. مطابقت شود؛ یعنی چیزهایی که در محیط ممکن است تأثیری بر روی فرضیه، یا مشاهدات بعدی تأثیر داشته باشد. سوم فرضیه و شرایط اولیهٔ پیش‌بینی می‌تواند توسط مشاهده آزمایش شود. بدین ترتیب ممکن است فرضیه‌های ما با واقعیت روبرو شوند (Popper, ۱۱۸-۱۱۷:۱۹۸۹. در «سنت» شرح داده شده اگر مشاهده موفقیت‌آمیز باشد پس تئوری از جایی که فرضیه استخراج شده مورد قبول است. یک مثال ساده در فرضیه این است که آب در ۱۰۰ درجهٔ سانتی‌گراد به جوش می‌آید و شرایط اولیه در سطح دریا فراهم است. پیش‌بینی این است که برای هرنمونهٔ آب اگر گرما در سطح دریا زیر میزان فشار اتمسفر باشد، آب در ۱۰۰ درجه می‌جوشد. پس ما تنها این پیش‌بینی را با انجام آن بررسی می‌کنیم. آب در ۱۰۰ درجه می‌جوشد و می‌توان گفت این مسئله از فرضیهٔ بالا حاصل شده است. توجه دقیق به فرمول فرضیه که از یک اسلوب دارای تئوری حاصل شده، با در نظر داشتن شرایط اولیه و آزمایش بسیار دقیق ظاهرا مسیری مطمئن برای رسیدن به موفقیت است. البته، مشکل اصلی با مدل HD است، اگر چه کارل پوپر (Popper) ادعا کرده که آن را حل کرده است.
مشکل استقرا
با تأیید فرضیهٔ مبتنی بر اصل استقراء می‌توان اظهار داشت که از مشاهدهٔ جزئی پدید می‌توانیم آن را به پدیده‌های دیگر تعمیم دهیم. برای مثال اگر ما نمونه‌های زیادی از آب دریا را گرم کنیم می‌توانیم ادعا کنیم که تمامی آبها در ۱۰۰ درجه حرابت به جوش می‌آیند. حال مشکل این است که چه تعداد ظرف آب احتیاج داریم تا این ادعا را ثابت کنیم؟ یقینا بیش از یکی، شاید پنج تا؟ پنجاه تا؟ این مشکل تاریخی طولانی در فلسفه دارد، اما در قرن بیستم بیانش بیشتر با پوپر (Popper 1959:27-48) همراه شد. او نیز مشکل را با مثال ساده‌تری شرح داده است. برای قرنها اروپائیها باور داشتند که قوها سفید هستند و این آگاهی تنها شکلی از آگاهی بود. البته در سیری از زمان (بعد از اروپائیها اولین سفر دریایی به استرالیا)، قوه‌های مشکل دیده شدند (Popper 1986:43). البته این تنها یک قوی مشکی سبب تزلزل چنین تئوری طولانی می‌شود. پوپر در صدد ارائهٔ راه‌حلی در خصوص سالم نگهداشتن مدل HD برآمد. اما راه حلهایش با بسیاری از مشکلاتی که حل می‌شدند از چیز انتفاع ساقط می‌شد.
ملاک «مرزبندی» پوپر
به دلیل مشکل منطقی تئوریهای نمی‌توان حقیقت را با آنها نشان داد و هرگز نمی‌توان ادعای نهایی را ارائه کرد؛ البته می‌توان خطا را نشان داد. نظرات پوپر (Popper) در این زمینه بر گرفته از زمانی است که او مرد جوانی در وین بوده است. در این زمان مارکسیسم و روانکاوی فروید (Freud) و ادلر (Adler) ادعای علمی بودن نیز داشته‌اند. بسیار مطرح بود. پوپر می‌گوید: به نظر می‌رسد این تئوریها قادر به بیان جزئی هرچیزی باشند که بین زمینه‌هایی که به آنها رجوع می‌شود، اتفاق می‌افتد. ادعای نمونه در هرجا: دنیا پر بود از اثبات تئوری. «آنچه که اتفاق می‌افتد همواره مؤید وجود آّ? است»(Popper 1989:35-5). چه طور این تئوریها همیشه اشتباه بوده؟ و این را با پیش‌بینهای انیشتین از تئوری نسبیت مقایسه و او ادعا می‌کند به سوی پیش‌بینی‌ای می‌رود که در حقیقت یک ریسک است. به هرحال، اگر تئوریها و فرضیه‌های برگرفته از آنها آزمایش نشوند چه تئوری مفیدی حاصل می‌شود؟ چنانچه در پی کشف حقیقت هستیم ابتدا باید تأییدها را پیدا کنیم. به اعتقاد پوپر با روحیه‌های گوناگون کسب می‌شود که نشان می‌دهند با آزمایشات دقیق ممکن از تئوریهایمان در اشتباه هستیم. اول اگر صحت تئوریها در آزمایشات ثابت شد آنها را برای مدتی می‌ذیریم، دوم، یک تئوری باید از چیزهای معین جدا شود، هرچه این جدایی بیشتر شود در وضع بهتری قرار می‌گیرد. سوم، تئوریهایی که ملاکی برای ابطال ندارند علمی نیستند (Popper 1989:36). دیدگاههای پوپر در زمان طرح آنها برای نخستین بار در انگلستان در سال ۱۹۵۹ مورد بحث قرار گرفت و مورد مقابل ابطال از تعدادی زوایای خاص شرح داده شد. (Lakatos 1970;Jeffrey 1975)(Reihenbach 1978;Gemes 1989. طبق نوشتهٔ آلن چالمرز یک نگرانی واقعی تاریخی برای ابطال‌کنندگان این است که اگر روش‌شناسی‌شان کاملا توسط دانشمندان حمایت شود این تئوریهای کلی با توجه به اینکه از میان بهترین نمونه‌های تئوریهای علمی انتصاب شده‌اند، هرگز پیشرفت نمی‌کنند زیرا آنها در همان مرحله اولیهٔ رد می‌شوند (Chalmers,1982). چالمرز مثالها را بدین‌گونه نقل می‌کند، که یکی از آنها در حقیقت تئوری جاذبهٔ نیوتن است که توسط مشاهدات مدار ماه رد شد و تنها چند سال بعد، تقریبا پنجاه سال بعد، معلوم شد دلیلی برای آن نیست جز خود تئوری.
دومین مشکل اغلب در بیان احتمالات است. رد کردن مطلب نیاز به حدس و گمان در رویارویی با مشاهدات دارد، برای مثال تئوری انیشتین، پیش‌بینی کوچک شده اشعله‌های خورشید در طول سال خورشید (کسوف). پس اشعه‌ها کوچک نمی‌شوند و این حدس باید رد شود. اما در بیشتر نتایج علمی و در محافل علمی تقریبا این مورد عمومیت دارد.
طبق نظریهٔ پوپر، احتمالات (تقریبا در حالت فراوانی معمولی) نیاز به توجیه از طریق اصل استقرا دارند (Popper 1959:29-30). پوپر ناگزیر بود تا تئوری خود را به منظور نشان دادن اینه چگونه دانشمندان قوانین روش‌شناختی خود را در برخورد با تخمینهای احتمالی به عنوان ابطال انتخاب می‌کنند، اصلاح نماید. (O’Hear 1980) سومین و مهمترین مشکل شمارش و به حساب آوردن از لحاظ میزان رد مسئله است. این مسئله ما را به موقعیت اجتماعی روان‌شناختی تئوریها هدایت می‌کند پوپر می‌گوید تئوری‌ای که «فرض آشکار» باشد واقعا مهم نیست از کجا آمده است. این موضوع ممکن است از سالهای متوالی در آزمایشات به دست آمده باشد (۳:۱۹۹۶) Williams and May، اما آنچه که آن را بیان می‌کند خواص منطقی است. از جنبه‌های به نظر درست می‌آید، اما با تعمق می‌توان درک کرد که شاید عامل روان‌شناختی اجتماعی برگرفته از تئوریهایی باشد که به منزلهٔ ابزاری برای رد موضوع به کار می‌روند. چگونه می‌توان مطمئن شد که این وسیله‌ها بیشتر دارای ارزش هستند تا تئوریها؟ البته که نمی‌توان مطمئن بود. دفاع پوپر این است که مشاهدهٔ بیانیه‌هایی که شاید یک تئوری را ابطال کند از لحاظ امتحان درون‌ذهنی در میان جامعهٔ علمی قابل قبول است، پس در اصل نیز ابطال‌پذیر است (Popper 1959:95-106). در حالی که ذهنیت درونی در علم بدون مشکلات نیست.
هدف رویکرد پوپر نخست تولید مرز بین موضوعات علمی و غیر علمی است (۱۹۵۹:۴۲ Popper). توالی ناخواستهٔ این امر تمرکز و توجه به مطالب در انتخاب تئوری بود. در حالی که به طور منطقی درست است که یک بیان منفی منفرد می‌تواند بسیاری از بیانهای مثبت را رد کند. اما مطلب مهم این است که اهمیت ادعای رد موضوع و اهمیت تئوری که رد می‌شود نیز مد نظر است. طبق نظریهٔ پوپر تصمیم دربارهٔ این مطلب آیا تئوری مورد نظر رد می‌شود یک موضوع ذهنیت درونی است و سپس مراحل اجتماعی آن مد نظر است. اگر چه فرضیه‌های فردی یا گمانها در مورد اطلاعات شاید ناگهان متولد شود و الهام فردی بگیرد، کل تئوریهای شکل یافته به ندرت وجود داشته‌اند. روش پوپر شاید به اندازهٔ کافی مورد آزمایش فرضیه‌های خاص، یا قسمتی از فرضیه‌ها قرا نگرفته باشد، اما به ندرت در تاریخ علم آزمایشات جزئی وجود دارند که کل تئوری را رد کنند. در حالی که، این امر بسیار مهم است که به عنوان یک احتمال باقی بمانند.
طبیعت و تحمل اجتماعی علم
راهبردهای استقرایی و ابطالی به طور مشابه به شکست می‌انجامند، به طوری که آنها به ارزیابی مدارک از جهانی در میدان آگاهی بشری بستگی دارند. به دیگر سخن، تنها وسیله برای بیان صحت و سقم یک چیز با توجه به ادراکمان و استانداردهای پیشین در ارتباط با اثبات با ابطال مطلبی است. دریافت حقیقت دربارهٔ جهان حقیقی بستگی به آگاهی بشر دارد، طبق گفتهٔ ویلیام جیمز (Williams James): تئوریها ساختهٔ زبان بشرند، شکل مختصر مفهومی که ما گزارشات خود را دربارهٔ طبیعت می‌نویسیم (۵۷:۱۹۴۹ James). این دقیقا بدین معنی نیست که ما نمی‌توانیم واقعیت را بدانیم، درست مانند اینکه ما نمی‌توانیم بدانیم که ما واقعیت را می‌دانیم! حتی زمانی که فکر می‌کنیم مطلب خاصی را می‌دانیم، نمی‌توانیم مطمئن باشیم که تمام آنچه می‌دانیم همهٔ آن چیزی است که باید بدانیم. رار یپوپر منطق قیاسی در صورت ابطال‌پذیری تنها حفاظی در برابر ایدئوروژی ذهنیت‌گرایی است یا اصل جزمی و هوشیاری در علم.
انتخاب تئوری
مشاهدات جدای از برخی چهارچوبهای مفهومی در علم انجام نمی‌شود. بلکه برای تأیید با رد یک تئوری و فرضیه است. بنابراین، مشاهدات و تئوریها هریک علم از طریق آزمایش تئوریها و به صورت مجزا از تئوریهای دیگر عمل نمی‌کند به علاوه، ارتباطات و بین تئوریها و نیز بین تئوریها و مشاهدات اولیه پیشگوییهای هرتئوری دیگر را هم محدود و هم مجاز می‌کند. یک تئوری دارای خواصی جدا از محتوای پیش‌بینی آن است. ویلیام نیوتن اسمیت (Newton-Smith)1981، هفت مشخصهٔ یک تئوری خوب را بیان می‌کند:
۱-استقرار مشاهده: یک تئوری جدید باید پدیده‌های مشاهده شده و پدیده‌های پیش از آن راتوضیح دهد. افزایش موفقیت مشاهده نشانه‌ای است برای نزدیکتر شدن به حقیقت روشی.
۲-باروری: یک تئوری باید قادر به گسترش بیشتر برای توضیح یک سری از پدیده‌ها باشد. این به تنهایی مشخصه‌ای کافی نیست. نیوتن-اسمیت خاطر نشان ساخت که روانکاوی یک تئوری بارور بود ولی سرانجام حاصلی نداشت.
۳-ثبت سوابق: هرچه یک تئوری سابقهٔ طولانی‌تری داشته باشد، ثبت سوابق آن مهمتر می‌شود. یک تئوری موفق و دارای سابقهٔ خوب باید به تئوری‌ای که دارای سابقه‌ای نامطلوب و بد است بد ترجیح داده شود. ۴-حمایت بین تئوری: تئوری‌ای که با تئوریهای دیگر سازگار است، باید به تئوری‌ای که این خاصیت را ندارد ترجیح داده شود. حتی اگر دو تئوری به تنهایی موفقیت‌آمیز باشند ولی با یکدیگر سازگار نباشند، یکی از آنها باید نادرست باشد. نیوتن- اسمیت ناسازگاری مکانیک کوانتم و نسبیت عمومی را به عنوان مثالی در این مورد ذکر کرد.
۵-سهولت و آسانی: بیشتر تئوریها فقط بخشی از یک سری از پدیده‌های مورد نظر را توضیح می‌دهند و برای فراهم کردن توضیحات برای بقیهٔ، دانشمندان اغلب از فرضیه‌های کمکی استفاده می‌کنند.
۶-پیوستگی داخلی: آیا جملات مختلف در تئوری از نظر منطقی با یکدیگر سازگارند؟
۷-سازگاری با عقاید مابعد الطبیعه: تئوریهای علمی بر اساس عقاید مابعد الطبیعه دربارهٔ جهان مطرح می‌شوند. یک تئوری در اصل می‌تواند صحت یک یا چند مورد از این عقاید را تکذیب کند، ولی بیشتر این عقاید قابل آزمایش نیستند. نیوتن -اسمیت مثالی دربارهٔ رد این نظریه که هنگامی چیزی در جهان فیزکی رخ می‌دهد که زمان آن فرارسیده باشد به آنکه ارائه می‌کند (Newton-Smith 1981:229).
۸-سادگی: هرچه تئوری با لغات کمتری توضیح داده شود بهتر است. بنابراین دو تئوری می‌توانند یک سری از مشاهدات را توضیح دهند ولی آنکه ساده‌تر است ترجیح داده می‌شود؛ البته به شرطی که با دیگر حقایق شناخته شده مرتبط باشد.
دیگران دانشمندان معیارهای نسبتا متفاوتی برای یک تئوری خوب بیان می‌کنند ولی هرمعیاری که مطرح می‌شود حاوی پیام ساده‌ای است از این قرار که چندین «آزمایش» برای یک تئوری وجود دارد و هرچه یک تئوری در آزمایشات بیشتر موفق می‌شود احتمال بیشتری وجود دارد که مورد توجه دانشمندان قرار گیرد. به علاوه دانشمندان فقط ناظران غیرفعال طبیعت نیستند و حداکثر تلاش خود را برای تمایز تجربی بین تئوریها از طریق آزمایش عواقب پیش‌بینی شده توسط هرتئوری به کار می‌برند. البته دانشمندان گاهی با انتخاب تئوری غلط کار را خاتمه می‌دهند یا گاهی هردو تئوری نهایتا غلط از کار در می‌آیند (نظیر مورد تئوریهای موجی و ذره‌ای نور). اغلب دانشمندان فقط یک تئوری دارند که با آن کار می‌کنند، هنگامی که نتیجهٔ آزمایش با تئوری در تضاد است، دانشمند می‌خواهد دلیل آن را بداند. در بیشتر موارد مقصر «شرایط اولیه» که فرض شده بود یا ابزار مورد استفاده در آزمایش‌اند. بالاخره، گرچه تمایز مشخصی بین یک تئوری و فرضیه وجود ندارد، ولی یک تئوری معمولا از چندین فرضیه تشکیل می‌شود. بدیهی است که اگر آزمایشات قادر به تایید هریک از اینها نباشند، این احتمال وجود دارد که از تئوری صرف نظر یا تغییرات زیادی در آن انجام شود. در بیشتر موارد فقط یک فرضیه با نتایج آزمایش تطبیق ندارد. پس منطقی به نظر می‌رسد که نتیجه‌گیری کنیم که حداقل قسمتی از تئوری درست بوده و تحقیق برای یافتن بخشی از تئوری که اشتباه بوده یا آنچه که ممکن است در فرضیات اساسی آزمایش «ناموفق» اشتباه باشند، انجام می‌شود.
استنباط استقرایی
در حالی که بحثهای استقرایی از نظر قیاسی معتبر (نتیجه در قضیه‌ها مثل یک بحث قیاسی تعیین نمی‌شود)، به نظر می‌رسد استنباط استقرایی از نظر ذاتی اجتناب‌ناپذیر است. در احوال روزمره، ممکن است بقای ما بستگی به فرضیات قیاسی-در واقع همان‌طور که خود هیوم اصرار کرده است (Hume 1939/1911). داشته باشد برای مثال یک کودک می‌تواند بدون آسیب دیدن یا مرگ در یک خیابان شلوغ بازی کند ولی فقط یک بزرگسال خیلی غیرمسئول به ایجاد این، وضعیت رضایت می‌دهد. بیشتر استدلال قیاسی «ضعیف» نیست، بلکه در درون چهارچوبی از حقایق وجود دارد که یافته‌ها بر خلاف آن نیستند. برای مثال، تراکم موارد سرطان خون کودکان در نزدیکی یک ایستگاه برق هسته‌ای وجود ارتباط بین محل و احتمال بروز سرطان خون را با فرض دانش فعلی ما در مورد آثار تشعشعات نشان می‌دهند. اگر در تحقیقات بعدی مشخص شود که در همه یا بعضی موارد، یی از والدین با آن تشعشات سروکار داشته یا در نزدیکی یک راکتور هسته‌ای کار می‌کرده است، و رویه‌های آلودگی‌زدایی مؤثر نبوده‌اند، این یک فرض منطقی است که این شرایط اولیه را با موارد سرطان خود ارتباط داد. توضیحات دیگری نیز می‌تواند وجود داشته باشد، ولی با فرض حقایق شناخته شده، این احتمال بیشتر وجود دارد. گرچه، اگر بخواهیم دقیقا صحبت کنیم، این نیز هنوز استدلال استقرایی است (Couvalis,1997:53). این روش استنباط بهترین توضیح نامیده می‌شود.
احتمال
این جمله که تئوریها «احتمالا درست» هستند به هیچ وجه همهٔ فلاسفه علم را متقاعد نکرده است. به علاوه از آنجایی که در قرن حاضر علم پیشرفت کرده است، روشهای آن «احتمال گرایانه» تر شده است (Feynman 1965:127-48). بنابراین این ایده که علم در حیطهٔ روابط مکانیکی ساده علت و معلول است فقط یک افسانهٔ دیرپاست. از زمانهای دور در دههٔ دوم این قرن برترند راسل (Bertrand Rusell) سعی کرد تا نشان دهد که در علوم پیشرفته نظیر نجوم جاذبه‌ای، واژهٔ علتت هرگز وجود ندارد بلکه بخش اعظم علم احتمال گرایانه است.
گرچه ریاضی به طور کلی-نه تئوری احتمالات به طور خاص-نمی‌تواند به ما چیزهای بیشتری راجع به حقیقت روشی که، بگوید ولی حداقل می‌تواند در فهم و پیش‌بینی دقیق روابط بین بخشهایی از جهان به ما کمک کند. از آنجائی که تواناییهای ریاضی ما پیشرفت کرده است، بنابراین ما قادر به پیش‌بینی صحیح‌تر هستیم. ظهور منطق ارسطویی، ظهور محاسبه ریاضی و کامپیوتر همه نقش به سزایی در روند کشف و توجیه یافته‌ها داشته‌اند و البته وجود دو عامل اول برای احتمال سوم به عنوان یک ابزار علمی ضروری بوده است.
طراحی مدل و شبیه‌سازی ریاضی به اندازهٔ آزمایش آزمایشگاهی برای دانشمندان مهم شده‌اند. پیچیدگی شبیه‌سازی یا توانایی سروکار داشتن با اعداد بزرگ فقط در محدودهٔ یک کامپیوتر است. به نظر می‌رسد طبیعت بسیار پیچیده‌تر و بزرگتر از آن است که بتوان جزئیات آن را فقط از طریق قدرت مغز انسان شناخت.
ذهنین و خوش اقبالی
علم و روش آن بسیار پیچیده‌تر از آن هستند که محاسبات تأییدگرایانه یا ابطال‌گرایانه نشان می‌دهند. مدل HD را می‌توان یک نوع ایده‌ال از استدلال دانست، ولی چیزی که بیشتر حائز اهمیت است این است که تأیید یا رد یک فرضیه را باید در متن وضعیت شبکهٔ کل تئوریها و ماهیت ارتباط بین آنها مشاهده کرد. به علاوه، یافته‌ها به ندرت «درست» یا «غلط» هستند ولی معمولا بر حسب احتمال آنها و اغلب در یک سلسله‌مراتب دانش ارزیابی می‌شوند که در آنجا هرچه دانش «بالاتر» باشد، «مطمئن‌تر» است. به رغم این پیچیدگی، محققان معمولا در یک زمان فقط بر یک مسئله تمرکز دارند (Sanitt ۱۹۹۶:۱۴. ردیابیها، اشتباهها و ارزیابیهای مجدد کار گذشته و وجود خواهد داشت. خود این فرایند تحقیق چند مورد را با هم ترکیب می‌کند: اول، رویه‌های تکنیکی غالبا مختص یک علم یا زیرمجموعهٔ علم هستند. دوم بر اساس این عقیدهٔ موقتی است که برخی از فرضیات صحیح‌اند و سوم بر اساس آزمایش هردو مورد از طریق مشاهده، آزمایش یا قیاس است. نکتهٔ اشتراک همهٔ این موارد پیوسته در تغییر است و در حالی که برخی از موارد ثابت می‌مانند، برخی دیگر تغییر می‌کند. در تاریخ نجوم و کیهان‌شناسی، مثلا پیدایش علم نور و دید، مشاهدهٔ اجرام در فواصل دور را ممکن ساخت و مشاهده نیز به نوبهٔ خود موجب پیدایش تئوری شد به طوری که ما می‌توانیم تاریخچهٔ مشاهده‌ای و تئوری را از کوپرنیک (Copernicus) تا هاوکینگ (Hawking) دنبال کنیم. همچنین فقط در چند سال گذشته بود که، اسحاق آسیمو (Asimove Issac) مفهوم «سیاه‌چالها» در فضا از علم «حاشیه» در سال ۱۹۸۷ صحبت کرد (Asimov 1995). سیاه‌چالها به عنوان یک نتیجهٔ منطقی از تئوری کلی انیشتین پیش‌بینی شده بود، که توسط کارل شوارتز چیلد در سال ۱۹۱۶ به عنوان تئوری مطرح شد Gribben 1996:62)، تا ظهور رادیو تلسکوپهای قوی و به‌ویژه بعد از شروع به کار تلسکوپ فضایی هابل در سال ۱۹۹۰ شواهد متقاعدکننده‌ای برای اثبات وجود آنها وجود نداشت.
جامعه‌شناس علم، برونو لاتور (Katour 1987 Bruno) به خوبی ماهیت پویا و درواقع غیر مترقبهٔ علم را در یک سری از «پیش‌پرده‌هایی» به طور مستقیم یا غیر مستقیم با تحقیق DNA هستند توضیح می‌دهد. بیولوژیست مولکولی، جان ویتاکر (John Whitaker) در اولین پیش‌فرض خود از یک تصویر سه بعدی از زنجیرهٔ مارپیچ دوتایی DNA در صفحهٔ کامپیوتر خود تعریف می‌کند. لاتور می‌گوید که ویتاکر شک دارد که آیا برنامهٔ تحقیقاتی وی نتیجه خواهد داد یا عضویت وی در انستیتو پاستور تجدید خواهد شد، ولی چیزی که وی دربارهٔ آن می‌تواند مطمئن باشد، شکل زنجیرهٔ مارپیچ دوتایی DNA و کامپیوتر را با رفع مشکل و اینکه چگونه آن تقریبا هرگز تمام نشده و به بازار عرضه نشده است. نقل این دو داستان با کشف ساختار DNA در سال ۱۹۵۱ توسط جیم واتسون Jim) (Watson و فرانسیس کریک (Francis Crick) تأکید می‌شود. کشف DNA که گاهی «طرح» حیات نامیده می‌شود، تحقیقات گسترده در علم ژنتیک، داروشناسی و تومورشناسی و نیز «طرح ژنوم انسان» را میسر ساخته است کشف (مثل پنی سیلین) انجام گرفت تا حدی که بین واتسون و کریک و لینوس پائولینگ ((Pauling Linus مسابقه‌ای وجود داشت.
واتسون، کریک و پائولینگ هرکدام به مجموعهٔ گسترده‌ای از دانش عمومی وابستگی داشتند. سی و چهار سال بعد ویتاکر ((Whittaker قادر بود این کار را انجام دهد زیرا وی می‌توانست حتی از مجموعهٔ بزرگتری از دانش عمومی به ارث گذاشته شده برای وی توسط واتسون و کریک و تحقیق DNA استفاده کند. در سال ۱۹۵۱ محققان کامپیوتر نداشتند و بنابراین موفقیت کار ویتاکر نه فقط به دانش بلکه به فناوری و تکنیکهای انجام شده در نتیجهٔ آن نیز بستگی داشت. با وجود این، در هریک از پیش‌فرضها، ما تحت تأثیر غیر مترقبه بودن آنچه که رخ می‌دهد یا حتی شانس قرار می‌گیریم. این می‌تواند راه دیگری باشد اما غالبا در علم این‌طور است، با وجود این نوشته‌های علمی متخصصان و افراد عادی، فقط موفقیت علم را گزارش می‌دهد. آزمایشات غلط از آب درمی‌آیند، تئوریها اشتباه تصور می‌شوند و اشتباهات در تفسیر و محاسبه اشتباهاتی رخ می‌دهد.
لاتور مانند یک سریال تلویزیونی یا رادیویی علم را به صورت یک فعالیت بسیار انسانی، که البته همین‌طور هم هست به تصویر می‌کشد و در واقع هدف کار وی تکذیب هرگونه تمایز مفید بین علم و مثلا سیاست است (Chalmers,1990 80). اما اینکه آیا این دیدگاه درست است یا خیر، دو گرو این است که علمی که به پایان می‌رسد با روشها و رویه‌هایی آمیخته شده است که جدا کردن آنها از روابط اجتماعی علم مشکل است. آموزش ویتاکر وی را به استدلال رسمی علم و حتی به طرف مشاهدهٔ ابزارهایی که وی از آنها هرتئوری علمی بر پایه‌ای از قوانین و تئوریهای دیگر ساخته شده است. استفاده می‌کند (مثلا کامپیوتر وی) به عنوان یک جعبهٔ سیاه متمایل می‌کند. در حالی که درک درستی در مورد بیوروژی و شیمی DNA دارد، ممکن است با تئوریهای فیزیکی اساسی‌تر ناآشنا باشد. این دو جعبه‌های سیاه خواهند بود. ماهیت رقابتی علم وی را به طرف خواستن نتایج مستحکم به دلیل حقوق و شغل و نه فقط تشنگی دانش رهنمون می‌کند. گرچه بین واتسون (Watson)، کریک (Crich) و پائولینگ (Pauling) چندین دهه فاصله وجود دارد ولی می‌توان آنها را به طور مشابهی توصیف کرد؛ به طوری که بیشتر دانشمندان می‌توانند در تحقیق با آن سروکار داشته باشند.
نتیجه‌گیری
در آغاز بحث به روش علمی به عنوان مجموعه‌ای از تمرینات و دانش اشاره شد. پرسش این بود که چه چیزی روش علمی را علمی می‌سازد؟ ابطال‌گرایی پوپر (Popper) مشکل تعقیب یک معیار تعیین حدود ساده بین علم و غیرعلم را توضیح داد. همچنین گفته شد که علم سیستم یکنواختی از کنترلهای روش‌شناختی و توازنهای مستلزم آزمایش، انتخاب تئوری و استدلال منطقی و ریاضی است. با این حال، ما باید به این عنصر «انسان» علم را نیز بیافزاییم. در یک سطح فلسفی آنچه که ما دربارهٔ جهان «می‌دانیم»، فقط از طریق دانش خود به عنوان عوامل شرکت‌کننده در جهان است. همان‌طور که توماس ناگل (Thomas Nagel,1986) در سطح تمرین علمی، مشاهده کرد، این فعالیت از نوع اجتماعی است و جای تعجب است که علم حداقل برخی از خصوصیات فعالیتهای اجتماعی را به خود نگیرد.
کشف علمی، گرچه معمولا در جهت پدیده‌های پیچیده‌تر است، اما از همان الگوهای شناختی به عنوان کشف روزمره استفاده می‌کند. در واقع همان‌طور که V جاکوب برونوسکی (Jacob Bronowsky,1960) اشاره کرد. ماهیت جمعی دانش و کاربرد روشهای فنی برای کشف، دلیل کافی برای پیچیدگی و درک بسیاری از اکتشافاتی که ولپرت (Wolpert) آنها را «غیرطبیعی» می‌نامد است. فعالیتهای علمی، برای اشخاصی که در جریان کار نیستند غیرطبیعی (کم‌وبیش) خواهد بود. ما می‌توانیم نتایج علم را درک کنیم ولی نمی‌توانیم بفهمیم که چگونه دانشمندان به آنها می‌رسند؛ زیرا ما فقط می‌توانیم موسیقی بزرگی را بدون فهمیدن پیچیدگیهای تولید آن درک کنیم.
علم با کشف سروکار دارد، ولی تئوریها می‌آیند و می‌روند. دانشمندان در این نکته که X درست است پافشاری می‌کنند ولی سپس در می‌یابند که این صحیح نیست و Y است. مثلا چندین بار اصول علمی از تئوریهای موجی و ذره‌ای نور حمایت کرده است، ولیامروزه هیچ یک کاملا درست نیست (Nagel,1979:5-143).
مطمئنا این امر موجب می‌شود که ما در مورد همهٔ یافته‌ها شک کنیم؟ در اینجا باید سه چیز را مد نظر قرار دهیم. اول اینکه مقادیر زیادی از علم حتی پس از مدت زمان زیادی صحیح باقی می‌ماند. گرچه بسیاری از یافته‌های گالیله یا کوپرنیک اکنون بخشی از تاریخ علم محسوب می‌شوند، ولی آنها غلط نیستند. در عرض چند دهه از کشف واتسون و کریک ما چیزهای بسیار بیشتری راجع به DNA آموخته‌ایم، ولی یافته‌های آنها هنوز هم به طور اساسی صحیح‌اند. حتی اگر بگوییم که فیزیک انیشتین جانشین فیزیک نیوتن شد، این بدین معناست که اولی هنوز «درست» است، ولی محدود به چیزی است که می‌توانیم توضیح دهیم. از زمان پیدایش فیزیک کوانتم تئوریهای فوق الذکر نور با تئوری جدید «آمیخته» شده‌اند که در آنجا نور در کمیت ناپیوسته‌ای سیر می‌کند که به صورت امواج یا ذرات بسته به چگونگی اندازه‌گیری آن به نظر می‌رسد.
دوم اینکه، هرتئوری قدیمی صحیح نخواهد بود. دانشمندان می‌دانند و مفهومی از تئوریهای خوب و تئوریهای بد را می‌گوید ما Newton-Smith همان‌طور که نیوتن-اسمیت می‌توانیم اینها را بر اساس چندین معیار تشخیص دهیم. دفاع یک دانشمند از «غلط شدن آن» این است که در زندگی روزمره، علم توسط اشتباهات آن آموخته می‌شود و انجام این کار به حقیقت نزدیکتر می‌شود. سوم، توجیه در علم پیچیده است. تئوریها به طور مجزا وجود ندارند ولی به عنوان بخشی از آنچه هستند که کوین آن را شبکه‌ای از عقاید می‌نامد (Qaine,1951). گرچه وی فقط به تئوریها توجه می‌کرد ما باید همچنین به تکنیکهای جمع‌آوری شده و استانداردهای آزمایش و استنباط نیز توجه کنیم.
هریک از این اجزای «تئوری؟؟؟» یا توجیه از طریق آزمایش یا استنباط به تنهایی یک وضعیت لازم یا کافی برای روش علمی نیست. با این حال کل آن از مجموعهٔ بخشها بیشتر است؛ ولی نیازی نیست که همهٔ بخشها در یک زمان وجود داشته باشند. به هرحال در زمانهای مختلف و شرایط مختلف، جنبه‌های خاص روش مورد تأکید خواهند بود. این جامعیت در روش اجتناب‌ناپذیر است؛ زیرا دانشمندان بخشی از آن چیزی هستند که آنها مطالعه می‌کنند. در داخل جامعهٔ علمی، رویه‌ها و دانش معین علمی در نظر گرفته می‌شود. آنچه که به عنوان روش در نظر گرفته می‌شود، ارزشهای بین ذهنی جامعهٔ علمی است.
در این نکته اختلاف نظر وجود دارد. آنهایی که «واقع‌گرا» نامیده می‌شوند، ادعا می‌کنند که ارزشهای روش‌شناختی جامعهٔ علمی از این حقیقت ناشی می‌شود که علم حقایق عینی را دربارهٔ جهان کشف می‌کند. به عبارت دیگر اینکه جهان به طور مستقل از ما وجود دارد و مشخصهٔ یک روش موفقیت‌آمیز توانایی آن در آشکار ساختن جهان است. در اینجا «واقع‌گرا» می‌تواند اختصاصی‌تر باشد. وی می‌تواند ارزشهای خاصی را (به تصویر صفحه مراجعه شود) ذکر کند که برای هم به منزلهٔ علم کلی است. اول شبیه‌سازی حقایق یا «شباهت حقیقت» است. هدف علم افزایش سهم ما از حقایق دربارهٔ جهان است. دوم، علم اشتباه‌پذیر است یعنی دانشمندان می‌توانند اشتباه کنند. اکنون این همان ابطال‌پذیری (گرچه پوپر ادعا کرده است که باید این‌طور باشد) است ولی فقط تمایل به انتخاب جدی شواهد مخالف است. ارزش سوم این است که علم منطقی است و بر اساس استدلال منطقی. گرچه اینها می‌توانند ارزشهای وفاقی اتخاذ شده توسط جامعهٔ علمی باشند ولی آنها فقط ناشی از ساختار اجتماعی نیستند و در عوض ناشی از کارآیی آنها به عنوان وسیله‌ای برای توضیح حقیقت‌اند.
اختلاف نظر برای دانشمندان اجتماعی اهمیت دارد؛ زیرا اگر نوعی از ساختارگرایی اجتماعی درست باشد، پس هر توصیفی از مطالعات جهان اجتماعی به عنوان «علمی» چیزی است بیش از ادعای اینکه علم اجتماعی دارای همان سلسله ارزشهای ساخته شده اجتماعی نظیر علم طبیعی است.
