Bazele cercetrii tiinifice

Prof. Ioan Vlduc

Introducere

Raionalitatea universului i raiunea uman

Galileo Galilei (1564-1642)

Cartea naturii este scris n limbaj matematic.

Consecine O carte este scris de cineva cu scopul de

a fi citit. Cartea naturii este scris de Cineva pentru

a fi citit de cei care caut adevrul. Trebuie s existe o compatibilitate ntre

carte i cititor. Cartea naturii poate fi citit i neleas

pentru c exist o compatibilitate ntre raionalitatea universului i raiunea uman.

Johannes Kepler (1571-1630)

Johannes Kepler

Intenionam s devin teolog, dar vd acum c prin strdaniile mele Dumnezeu este slvit i n astronomie, ntruct cerurile spun slava lui Dumnezeu.

Blaise Pascal (1623-1662)

Blaise Pascal

Putem spune c exist un Dumnezeu, fr s tim ce este El. Nu trebuie s tragei concluzia c dac nu-i cunoatem perfect natura, Dumnezeu nu exist.(Cugetri)

Sir Isaac Newton (1643-1727)

Sir Isaac Newton

Acest sistem alctuit din Soare, planete icomete nu putea s apar dect prin lucrarea unei Fiine nelepte i atotputernice.(Philosophiae Naturalis Principia Mathematica)

Carl Nilsson Linnaeus (1707-1778)

Carl Nilsson Linnaeus

Cum unitatea presupune ordinea n orice specie, este necesar s atribuim unitatea progeneratoare unei Fiine atotputernice i atottiutoare, adic lui Dumnezeu, a crui oper este creaia.(Systema Naturae, Paris, 1830)

Bernard Bolzano (1781-1848)

Cunoaterea lui Dumnezeu i a sufletului este de cea mai mare importan pentru noi.

Sir William Thomson Lord Kelvin (1824-1907)

Pretutindeni n jurul nostru se afl dovezi copleitoare ale unui proiect divin. Concepia ateist mi se pare att de lipsit de sens, nct nici nu o pot exprima n cuvinte.

Cercetarea tiinific

Cercetarea tiinific este citirea din marea carte a naturii druit de Dumnezeu oamenilor ca revelaie natural, ca mijloc de cunoatere a nelepciunii Creatorului.

Trsturile de caracter ale omului de tiin

Henri Poincar (1854-1912)

Henri Poincar

La recherche de la vrit doit tre le but de notre activit ; c'est la seule fin qui soit digne d'elle. Quand je parle icide la vrit, sans doute je veux parlerd'abord de la vrit scientifique ; maisje veux parler aussi de la vritmorale, dont ce qu'on appelle la justice n'est qu'un des aspects.

Henri Poincar

Il semble que j'abuse des mots, queje runis ainsi sous un mme nom deux objets qui n'ont rien decommun; que la vrit scientifique qui se dmontrene peut, aucun titre, se rapprocher de la vrit morale qui se sent.

Henri Poincar

Et pourtant je ne peux les sparer, et ceuxqui aiment l'une ne peuvent pas ne pas aimer l'autre. Pour trouver l'une, commepour trouver l'autre, il faut s'efforcerd'affranchir compltement son me duprjug et de la passion, il faut atteindre l'absolue sincrit.(La valeur de la science, Paris, 1905)

Principalele trsturi de caracter ale omului de tiin

Iubirea de adevr (sub toate aspectele) Dragostea pentru oameni. Altruismul Sinceritatea Corectitudinea Modestia. Recunotina. Efortul continuu pentru eliberarea de patimi Capacitatea de uimire copilreasc. Bucuria

cunoaterii Entuziasmul i eroismul Ndejdea n Dumnezeu. Perseverena i rbdarea

Mihail Vasilievici Lomonosov (1711-1765)

Nu printr-un noroc orb, ci datorit talentului dat de Dumnezeu, struind i ndurnd cea mai mare srcie, am ajuns la cinstea de care m bucur.

Savanii mari oameni de cultur

Inginerul Dimitrie Leonida (1883-1965) proiectantul hidrocentralei de la Bicaz

A fost un mare om de cultur. Era pasionat de muzic i arte plastice. Coleciona esturi i ceramic romneasc.

Citea foarte mult. Avea o bibliotec imens.

Matematicianul Miron Nicolescu (1903-1975), ntemeietorul colii romneti de

Analiz Matematic

Era un om de mare delicatee i avea o cultur umanist vast.

Tradiia tiinific romneasc

Tradiia tiinific romneasc

Neamul romnesc a druit lumii mari savani n toate domeniile tiinei. Descoperirile i inveniile lor fac parte din patrimoniul universal, iar multe dintre ele sunt folosite i astzi.

MATEMATICIENI

Emanoil Bacaloglu Dimitrie Pompeiu Gheorghe ieica Traian Lalescu Miron Nicolescu Grigore Moisil Octav Onicescu Gheorghe Mihoc

FIZICIENI

Constantin Miculescu Augustin Maier Dragomir Hurmuzescu tefan Procopiu Horia Hulubei

INGINERI

Petrache Poenaru Dimitrie Leonida Elisa Leonida Zamfirescu Gogu Constantinescu Traian Vuia Henri Coand

CHIMITI

Petru Poni Nicolae Teclu Gheorghe Spacu Costin D. Neniescu

BIOLOGI

Dimitrie Brndz Emil Racovi Grigore Antipa Constantin Levaditi Constantin Mota Eugen Macovschi

MEDICI

Nicolae Paulescu Dimitrie Bagdasar Victor Babe Gheorghe Marinescu Daniel Danielopolu Mina Minovici tefan Odobleja Sofia Ionescu tefan S. Nicolau

MEDICI

Alexandru Obregia Constantin I. Parhon George Emil Palade Constantin Arseni Ana Aslan Octavian Udrite tefan Milcu Alexandru Pesamosca

PSIHOLOGI i PEDAGOGI

Gheorghe Zapan Nicolae Mrgineanu Liviu Rusu G.G. Antonescu Ioan Gvnescul Ioan Nicola

GEOGRAFI i GEOLOGI

Nicolae Milescu Sptarul Simion Mehedini Grigore Coblcescu Gheorghe Munteanu Murgoci Ludovic Mrazec Radu Dimitrescu Haralambie Savu

ISTORICI

A.D. Xenopol Ioan N. oimescu Silviu Dragomir Ioan Lupa Constantin Giurescu Teodor M. Popescu Mircea Pcurariu

1.1 Domeniul cercetriitiinifice

Ce studiaz tiinele?

tiinele studiaz numai fenomenele:-nregistrabile;-observabile i repetabile experimental.

Ce nelegem prin fenomen?

Fenomenul este un aspect cunoscut de om.

= a arta, a face ceva vzut, auzit sau cunoscut.

Aceast definiie a fenomenului este foarte general i cuprinde: fenomenele naturii, fenomenele psihice, fenomenele sociale, aspectele matematice.

Exemple de fenomene nregistrabile

Micarea Soarelui pe cer Erupiile solare Trecerea unei comete prin vecintatea

Pmntului Curgerea apei nghearea apei Reflexia luminii Creterea plantelor Undele bioelectrice ale inimii Zgomotele inimii Dezvoltarea unei tumori

Exemple de fenomene observabile (constatabile) i repetabile experimental

Micarea unui obiect pe un plan nclinat ntinderea unui resort nclzirea unui conductor la trecerea

curentului electric Reaciile chimice realizate n laborator Percepia vizual Percepia auditiv

Raportul dintre tiine i Filosofia logic

Filosofia logic studiaz toate fenomenelelogic-posibile i admite doar sistemele filosofice corecte logic. tiinele nu studiaztoate fenomenele logic-posibile, ci numaifenomenele:-nregistrabile;-observabile i repetabile experimental.

Tot ce studiaz tiinele, studiaz i Filosofia logic. Prin urmare, domeniul tiinelor este inclus n domeniul Filosofiei logice.

Domeniul tiinific i domeniul filosofic

= Domeniul tiinific (fenomenele nregistrabile i cele observabile i repetabile experimental)

F= Domeniul Filosofiei logice (mulimea fenomenelor logic-posibile)

Teme de cercetare tiinific (ntrebri tiinifice)

Prin ce mecanism se schimb culoarea frunzelor toamna?

Fapt tiinific i ntrebare tiinific

Fapt tiinific: schimbarea culorilor frunzelor toamna.

ntrebare tiinific (tem de cercetare tiinific): Prin ce mecanism se schimb culoarea frunzelor toamna?

Cum se obin culorile aripilor fluturilor?

Cum se obin culorile aripilor fluturilor?

Fapt tiinific i ntrebare tiinific

Fapt tiinific: Aripile fluturilor sunt divers colorate.

ntrebare tiinific (tem de cercetare tiinific): Prin ce mecanism se obin aceste culori?

Teme de cugetare filosofic

Teme de cugetare filosofic

Originea universului Formarea Pmntului Originea vieii pe Pmnt Originea omului Aceste aspecte nu sunt nici nregistrabile,

nici observabile i repetabile experimental. Prin urmare, nu aparin domeniului tiinific. Asupra lor se pot face ipoteze filosofice.

1.2 Elemente de Logicpentru cercetarea

tiinific

Ce este Logica?

LOGICA este tiina care studiaz Noiunile Propoziiile Raionamentele Legile gndirii corecte.

Noiunile

Orice noiune are Un coninut O sfer

Coninutul noiunii

Coninutul noiunii arat caracteristicile sale. Aceste caracteristici sunt prezentate ntr-o definiie.

Exemplu. O definiie a ptratului: Ptratul este dreptunghiul cu toate laturile egale.

Coninutul ne permite s deosebim o noiune de celelalte noiuni.

Sfera noiunii

Sfera noiunii este mulimea tuturor elementelor care au proprietile date prin definiie.

Exemplu. Mulimea tuturor ptratelor

Elemente din mulimea ptratelor

Relaia dintre sferele noiunilor

Definiiile

Definiia prin gen proxim i diferen specific.Exemplu: Ptratul este dreptunghiul cu dou laturi alturate egale.Genul proxim: dreptunghiDiferena specific: dou laturi alturate egale

Definiiile

Alte tipuri de definiii: Definiia prin gen proxim i descriere. Exemplu:

descrierea plantelor (mueel, suntoare, etc.) prin text nsoit de desen sau fotografie.

Definiia etiologic. Exemplu: tromboza este boala produs de astuparea unui vas de snge cu un cheag.

Definiia prin gen proxim i relaie. Exemplu: Tat este brbatul care are un fiu sau o fiic.

Definiiile

Definiia operaional. Exemplu: Sulfura de fier este substana care se obine prin combinarea sulfului cu fierul la temperaturi mari.

Definiia structural. Exemplu: Apa este substana cu formula chimic H2O.

Definiia prin gen proxim i funcie.Exemplu: Muchiul adductor este un muchi care apropie un membru de planul de simetrie al corpului.

Definiiile

Definiia prin gen proxim i comportare.Exemplu: Acidul este o substan capabil s cedeze protoni.

Noiuni lipsite de sens

Noiunea de dovad experimental a originii vieii este lipsit de sens. Activitatea coordonat a unor cercettori (fiine raionale) nu poate fi o dovad a apariiei spontane a vieii, prin fenomene ntmpltoare (fr intervenia unei fiine raionale).

Noiuni lipsite de sens

Adepii filosofiei evoluioniste consider c prima gen a aprut prin combinaii chimice ntmpltoare. Noiunea de prim gen este lipsit de rigurozitatetiinific, din dou motive. Primul motiv: nu este permis folosirea noiunii de prim gen frdovedirea clar a existenei procesului evolutivabiogen de formare a genelor, susinut de evoluioniti. Prima gen ar fi primul produs al acestui proces. Dac procesul nu exist, atunci nuexist nici acest prim produs.

Noiuni lipsite de sens

Al doilea motiv: Cnd spunem gen, spunem implicit informaie. Dar, n sistemulateist-evoluionist, aceast informaie nu are sens n absena unui receptor informaional. Iarreceptorul informaional nu exista n acelmoment, deoarece nu exista gena pentrusinteza lui (nu poate exista o gen nainte de prima gen).

Noiuni lipsite de sens

Noiunea de dovad experimental a originiicomune a dou proteine este lipsit de sens. Eventuala origine comun a dou proteine nupoate fi dovedit experimental, pentru simplulmotiv c experiena se realizeaz n prezent, nlaborator, de ctre cercettori (fiine raionale), iar originea comun ar fi fost, dup estimareaunor biologi evoluioniti, n urm cu sute de milioane de ani, prin procese naturale, frintervenia unor fiine raionale. Activitateacoordonat a unor cercettori nu poate fi dovadaoriginii naturale a unei structuri.

Clasificarea

Clasificarea elementelor unei mulimi este gruparea lor n clase, pe baza unui criteriu.

Clasele trebuie s fie nevide, disjuncte (cu intersecie vid) dou cte dou, iar reuniunea lor s fie mulimea iniial.

Clasificarea determin o partiie a mulimii respective.

Partiia unei mulimi

Exemplu de clasificare greit (ntlnit n manualele colare)

n funcie de lungimea laturilor, triunghiurile se clasific n:-triunghiuri oarecare;-triunghiuri isoscele;-triunghiuri echilaterale.

Toate triunghiurile echilaterale sunt isoscele. Clasele nu sunt disjuncte. Prin urmare, clasificarea este greit.

O clasificare corect a triunghiurilor

Numim triunghi strict isoscel un triunghi care are doar dou laturi egale.

O alt clasificare corect a triunghiurilor

Se poate utiliza aceast clasificare modificnd definiia triunghiului isoscel.

Numim triunghi isoscel un triunghi care are doar dou laturi egale.

Propoziiile

Folosind noiuni, alctuim propoziii.O propoziie este un enun care poate fi sau adevrat, sau fals (nu simultan).

Exemple de propoziii

1. Cercul are un singur centru. Propoziie adevrat.

2. Cercul are dou centre diferite. Propoziie fals.

3. Orice ptrat este un dreptunghi. Propoziie adevrat.

4. Orice dreptunghi este un ptrat. Propoziie fals.

Exemple de propoziii

5. Soarele emite lumin. Propoziie adevrat.

6. Soarele emite numai lumin. Propoziie fals (deoarece emite i radiaii infraroii i ultraviolete).

Valoarea de adevr a unei propoziii

O propoziie fals are valoare de adevr 0. O propoziie adevrat are valoare de

adevr 1.

Negarea unei propoziii

Negaia. P .. nonPExemplu. P: Soarele emite numai lumin.nonP: Soarele nu emite numai lumin.Exemplu.Q: Soarele emite lumin.nonQ: Soarele nu emite lumin.

Observaie

Negnd o propoziie fals obinem o propoziie adevrat.

Negnd o propoziie adevrat obinem o propoziie fals.

01

10

non pp

Conjuncia (I)

111

001

010

000

p i qqp

Disjuncia (SAU)

111

101

110

000

p sau qqp

Implicaia (pq)

Exemple. Dac ABCD este ptrat, atunci ABCD este

poligon. Adevrat. Dac ABCD este poligon, atunci ABCD

este ptrat. Fals.

Tabelul implicaiei baza logico-filosofic a tuturor tiinelor

1

0

1

0

q

11

01

10

10

p implic qp Observaii: Din ceva fals se poate

obine sau ceva fals, sau ceva adevrat.

Din ceva adevrat se poate obine doar ceva adevrat.

Se presupune corectitudinea logic a raionamentului

Exemple

Fals fals -1=1 -1+1 =1+1 0=2

Fals adevrat -1=1 (-1) = 1 1=1

Adevrat adevrat 1=1 1+1=1+1 2=2

Echivalena (pq)

111

001

010

100

p echivalent cu q

qp

Condiie necesar. Condiie suficient.

Dac propoziia p implic q este adevrat, atunci:

p se numete condiie suficient pentru q; q se numete condiie necesar pentru p.

Formule importante folosite n cercetarea tiinific

p implic q (non q) implic (non p) non (p i q) (non p) sau (non q) non (p sau q) (non p) i (non q) non (p implic q) p i (non q) p echivalent cu q (p implic q) i (q implic p)

Principiile Logicii

Principiul identitii

n timpul unui raionament obiectul gndirii trebuie s rmn acelai (s-i pstreze identitatea).

nclcarea Principiului identitii

Ua are o broasc. Broasca este un animal. CONCLUZIE: Ua are un animal.

nclcarea Principiului identitii

Ua are o broasc. Broasca este un animal. CONCLUZIE: Ua are un animal.

S-a folosit acelai cuvnt pentru dou elemente distincte.

nclcarea Principiului identitii

nainte de 1989 noi am fcut vaccinuri i totul a fost bine. Deci putem folosi vaccinuri i pentru copiii notri, n condiii de siguran.

S-a folosit acelai cuvnt pentru dou elemente distincte: Vaccinurile fabricate n Romnia nainte de 1989 i vaccinurile importate din diverse ri n 2014. Cuvntul a rmas, ns obiectul gndirii s-a schimbat.

Principiul non-contradiciei

ntr-un sistem de propoziii nu trebuie s existe propoziii contradictorii.

nclcarea Principiului non-contradiciei

ABCD este ptrat. ABCD este trapez.

Principiul terului exclus

ntr-un sistem de propoziii se admite sau nu se admite o propoziie dat. A treia variant este exclus.

Principiul terului exclus. Reprezentare grafic

nclcarea Principiului terului exclus

Principiul raiunii suficiente

ntr-un sistem de propoziii orice propoziie trebuie s aib un temei (o raiune suficient pentru a fi acceptat).

Raiunea suficient n Matematic

Pentru teoreme: Demonstraia corect

Pentru axiome: Confirmarea ntr-un model

Confirmarea ntr-un model

Raiunea suficient n tiinele naturii

Confirmarea prin observaie sau experiment

Raiunea suficient n Filosofia logic

Corectitudinea logici Confirmarea prin comparaie cu

situaia real (dac este posibil aceast comparaie)

Concluzie

n tiine, nu este valabil prezumia de nevinovie.

Cel care afirm ceva, trebuie s dovedeasc (s prezinte o raiune suficient pentru afirmaia sa).

Exemple

Ecografia este o metod de imagerie medical puin costisitoare, care nu necesit nici pregtirea special a pacientului, nici spitalizarea sa. Ea nu comport riscul razelor X. Nu exist vreun efect secundar cunoscut.www.sfatulmedicului.ro/dictionar-medical/ecografie_886

Exemple

Examenul ecografic n obstetric a devenit indispensabil pentru buna urmrire a unei sarcini. Avntul extraordinar al ecografiei, ca metod de diagnostic i supraveghere n obstetric i ginecologie, se datoreaz beneficiului real al metodei, raportat la costul relativ redus i la lipsa oricror efecte adverse.

www.ziarullumina.ro/articole;1140;1;7614;0;Ecografiile-pot-depista-la-timp-anomaliile -fetale.html

Atenie!

Ca oameni de tiin, nu avem voie s acceptm aceast informaie fr a o verifica.

EFECTELE NEGATIVE ALE ECOGRAFIEI FETALE

Un studiu din anul 1990 realizat pe oareci a evideniat o deteriorare a neuronilor n urma ecografiei fetale (2,5 MHz, 780 mW/cm2). Deteriorarea era similar cu cea produs de nclzirea cu microunde. Stata Norton, Bruce F. Kimler, Edward P. Cytacki, S. J. Rosenthal, Acute response of fetal rat telencephalon to ultrasound exposure in utero, Experimental neurology, Volume 107, Issue 2, February 1990, pp. 154-163.

n anul 1993 s-a dovedit faptul c expunerea la ultrasunetele folosite pentru diagnostic (3,5 MHz, 240 mW/cm2) n prima parte a perioadei fetale poate cauza la oareci modificri n comportamentul post-natal.M. Prakash Hande, P. Uma Devi, K. Sudhakara Karanth, Effect of prenatal ultrasound exposure on adult behavior in mice, Neurotoxicology and Teratology, Volume 15, Issue 6, November-December 1993, pp. 433-438.

Recomandare

Se recomand folosirea ecografiei prenatale numai n cazuri justificate medical.

Ecografia prenatal de rutin trebuie evitat.

Guidelines for the Safe Use of Diagnostic Ultrasound(CANADA)

Ultrasound should not be used for any of the following:

to have a picture of the fetus, solely for non-medical reasons;

to learn the sex of the fetus solely for non-medical reasons; and

for commercial purposes, such as trade shows, or producing pictures or videos of the fetus.

Exemple

Este deja o chestiune de cultur general faptul c vaccinarea a dus la eradicarea bolilor grave.ns, ca oameni de tiin, nu avem voie s acceptm aceast informaie fr a o verifica.Pentru verificare trebuie s avem acces la studiile statistice care arat incidena bolilor i mortalitatea pe intervale mari de timp, nainte i dup introducerea vaccinrii pentru bolile respective.

Concluzia studiilor statistice

Bolile grave au disprut aproape complet nainte de introducerea programelor de vaccinare.

Prin urmare, nu vaccinarea a determinat eradicarea bolilor, ci ali factori.

Cauz i efect

Prin acest exemplu am intrat deja pe teritoriul Teoriei cauzalitii care studiaz relaia dintre cauz i efect n toate ramurile tiinei.