Tiede

Tiede tarkoittaa todellisuuden ilmiöiden ja niiden välisten suhteiden järjestelmällistä ja arvostelevaa tutkimista sekä sen avulla saatua tietojen jäsentynyttä kokonaisuutta. Tieteen tehtävänä on selittää ympäröivää maailmaa ja sen ilmiöitä. Tieteellinen tutkimus on järjestelmällistä ja järkiperäistä uuden tiedon hankintaa, mutta myös aikaisemman tieteellisen tiedon päälle rakentamista sekä selitysten ja ennustusten todentamista. Tieteen tarkoituksena on kertoa ympäröivästä maailmasta varmoja totuuksia ja tieteen pyrkimyksenä on muuttaa maailma kielelliseen muotoon selittämällä todellisuutta tosien väitteiden avulla, jotta ihmiset voisivat ymmärtää todellisuutta ja siirtää tieteelliseen tietoon perustuvaa tietämystä toisilleen toden kommunikaation avulla. Monet teknologiat ja tekniikat perustuvat tieteellisen tietoon. Tieteellinen tutkimus perustuu pääsääntöisesti muiden aikaisempiin tutkimustuloksiin, mikä tarkoittaa lähteiden käyttöä tutkimustyössä. Tieteen harjoittajia kutsutaan tieteilijöiksi, tiedemiehiksi ja tutkijoiksi.
Tieteet pohjautuvat tieteenfilosofiassa kehittyneeseen empiristiseen ajattelusuuntaan joka painottaa reaalimaailman havaintoja ja kokeita vastakohtana intuitiolle ja niin sanotulle musta tuntuu -ajattelulle, joiden molempien perustuvuus todellisuuteen ovat kyseenalaisia, koska jokainen ihminen on perustavasti subjektiivinen ja henkilökohtaiset kokemukset sekä havainnot ovat valikoituneita. Todellisuus ja yksittäisen ihmisen todellisuuskäsitys ovat toisistaan poikkeavia, mutta todellisuus on näistä tieteen tutkimuskohde. Tieteissä pidettyjen totuuksien kyseenalaistaminen on keskeistä. Tieteissä kerätään todistusaineistoa väitteiden tueksi. Tieteellinen menetelmä pyrkii olemaan objektiivinen, julkinen ja itseään korjaava. Tieteellisessä menetelmässä hypoteesit ja teoriat täytyy osoittaa tosiksi reaalimaailmassa, eikä tieteessä saisi tukeutua vain a priori -ajatteluun. Tieteissä teoria ja reaalimaailma ovat jatkuvassa kanssakäymisessä keskenään samalla tavalla kuin ihmisten käyttämä kieli ja ympäröivä todellisuus ovat vastaavasti kanssakäymisessä keskenään. Tiedettä ei olisi ilman kieltä (matematiikka lasketaan kieleksi jossa on kielioppi ja käsitteistö). Maapallon eliöistä vain ihmisillä on tiedettä, koska ihminen on ainoa kieltä käyttävä eliölaji. Tieteen historiaa käsittelee tieteenhistoria.
Osaa tieteistä sovelletaan käytäntöön yhteiskunnassa joko sellaisenaan tai monitieteisten soveltavien tieteiden avulla, mutta osalla tieteistä ei ole varsinaisia käytännön sovelluksia, vaan niiden tarkoituksena on vain auttaa ymmärtämään ilmiöitä. Tieteet tukevat kuitenkin toisiaan. Tieteet jaotellaan reaalitieteisiin ja käsitteellisiin tieteisiin. Reaalitieteet jaetaan edelleen tavallisesti luonnontieteisiin (tarkastelevat luontoa) ja humanistisiin tieteisiin (tarkastelevat ihmisen toimintaa). Käsitteellisiin tieteisiin kuuluvat matematiikka ja logiikka. Tieteenalat liittyvät läheisesti luonnontieteiden ja humanististen tieteiden sisällä toisiinsa, ja monissa tieteissä tarvitaan muiden läheisten tieteiden perustietoja. Esimerkiksi kemian ja fysiikan perustiedot ovat hyödyksi kaikissa luonnontieteissä. Lisäksi matematiikkaa hyödynnetään kaikissa luonnontieteissä. Kaikki tieteenalat ovat jakautuneet alun perin filosofiasta ja ne ovat edelleen jakautuneet ja jakautuvat edelleen erillisiksi tieteenaloiksi kun tieteellisen tiedon määrä ja tutkimusalueet lukumääräisesti kasvavat.

Yleistä

Tiede voidaan nähdä monella tavalla. Ensinnäkin se on tietojärjestelmä, joka kasvaa ja kehittyy jatkuvasti. Toiseksi se on uuden tiedon löytämisen ja perustelemisen menetelmä. Kolmanneksi se on yhteiskunnallinen laitos, jonka muodostavat tutkijat ja erilaiset tieteelliset laitokset.
Kosmologian professori Kari Enqvistin mukaan sana tiede ymmärretään usein väärin. Tieteen avulla ei todisteta asioita oikeaksi vaan tiede on vain nimi menetelmälle, jolla luotettavaa tietoa hankitaan. Tiede ei löydä totuuksia sanan matemaattisessa tai filosofisessa mielessä, mutta tieteen avulla hankittu tieto on kuitenkin parasta ja luotettavinta, mitä tällä hetkellä on tarjolla.
Tiede kuvaa todellisuutta teorioiden avulla. Teoria on joukko todellisuutta koskevia väittämiä, joilla ilmiöitä pystytään sekä selittämään että ennustamaan. Teoriat eivät kuitenkaan aina pidä paikkaansa, sillä mittauslaitteiden tai entistä paremman tiedon pohjalta voidaan saada tarkempia tuloksia kuin teoria antaa odottaa. Tällöin teoria ei kuvaa kohdetta tarpeeksi tarkasti ja on siltä osin puutteellinen. Teoriaa pyritään kehittämään tieteen menetelmien avulla tai vaihtoehtoisesti vanha teoria joudutaan hylkäämään kokonaan ja kehittämään parempi teoria. Jotta uusi teoria voisi korvata vanhan teorian, siltä vaaditaan muutamia asioita. Uuden teorian pitää olla joko vanhempaa yksinkertaisempi, kuvata tunnettua ilmiötä paremmin tai ennustaa havaittuja ilmiöitä, joita vanhempi teoria ei kykene ennustamaan.
Jotkut tieteen löydökset saattavat olla hyvinkin epäintuitiivisia. Esimerkiksi atomiteorian mukaan graniittilohkare, joka vaikuttaa raskaalta, kovalta, kiinteältä ja harmaalta kappaleelta, on todellisuudessa joukko alkeishiukkasia, joilla ei ole mitään näistä ominaisuuksista, ja jotka liikkuvat suurella nopeudella tyhjyydessä niin, että ne muodostavat vain pienen osan kappaleen koko tilavuudesta. Uudet tieteelliset löydöt ovat usein haastaneet monet ihmisten arkijärjen mukaiset ajatukset kaikkeuden toiminnasta. Esimerkiksi kvanttimekaniikka tutkii ilmiöitä, jotka vaikuttavat uhmaavan aiemmin hyvin perustavanlaatuisina pidettyjä oletuksia kausaliteetista ja ympärillämme olevan kaikkeuden toiminnasta.

Tieteenkäsitykset

Tieteenfilosofiassa käsitys tieteen luonteesta ja sen päämääristä voidaan jakaa monella tavalla. Tieteenkäsityksiä ovat veristinen tieteenkäsitys, teknokraattinen tieteenkäsitys, induktivistinen tieteenkäsitys, hypoteettis-deduktiivinen tieteenkäsitys ja hermeneuttinen tieteenkäsitys.
Veristinen tieteenkäsitys korostaa tieteellisen tiedon itseisarvoa. Eli veristisen käsityksen mukaan todellisuutta koskeva tieto on tärkeää ainoastaan sen tietämisen vuoksi. Veristisessä käsityksessä ei oteta huomioon sitä, että tiedolla on käytännöllisiä ulottuvuuksia, esimerkiksi saavutetulla tiedolla voidaan parantaa sairaita. Historiallisesti ihmisen uteliaisuus ja tieteen synty ei kietoudu ensisijaisesti todellisuuden luonteen selvittämiseen, vaan tietoa hankittiin käytännöllisiin tarpeisiin kuten maanviljelyyn ja kaupankäyntiin.
Teknokraattisessa tieteenkäsityksessä nähdään puolestaan tiedon olevan merkittävää tapahtumien ennustamisen ja kontrolloimisen takia. Käsityksen mukaan tieteellistä tietoa tarvitaan ainoastaan inhimillisen toiminnan suunnittelemiseen ja ohjaamiseen. Tieteen tavoitteena katsotaan siis olevan hyödynnettävissä olevan tiedon tuottaminen. Tähän voidaan esittää vastalauseena, että ihmisellä on selvästi myös aivan puhdas ja pyyteetön halu tietää, minkä osoittaa jo veristisen kannan olemassaolo. Samoin teknokraattinen tieteenkäsitys unohtaa, että merkittävimmät käytännölliset keksinnöt on joskus tehty arkielämän kannalta abstraktin perustutkimuksen pohjalta. Myös sattuma näyttelee omaa sijaansa tieteellisten havaintojen ja keksintöjen tekemisessä: esimerkiksi käy vaikkapa penisilliinin syntytarina.

Tieteellisen menetelmän luonne

Tieteellisen menetelmän luonteesta on erilaisia mielipiteitä. Metodologisen naturalismin mukaan tieteellisen tutkimuksen tulee pitää kiinni empiirisestä tutkimuksesta ja tutkimustulosten riippumattomasta verifioinnista pyrkiessään kehittämään ja arvioimaan luonnollisia selityksiä havaittavissa oleville ilmiöille. Metodologinen naturalismi hylkää näin muun muassa yliluonnolliset selitykset, auktoriteettiin vetoamisen sekä subjektiiviset havainnot.
Kriittinen rationalismi sen sijaan katsoo, ettei täydellinen objektiivisuus ole mahdollista ja ettei luonnollisen ja yliluonnollisen selityksen välistä rajaa voida kaikissa tapauksissa tiukasti vetää. Sen sijaan kriittinen rationalismi ehdottaa tilalle empiiristen teorioiden falsifioitavuutta ja pitää falsifikointia yleisenä empiirisenä menetelmänä. Se katsoo, että tieteelle on ominaista koetellun tiedon määrän jatkuva kasvu, mutta toisaalta se kieltää tieteeltä täydellisen auktoriteetin painottamalla, että sen tulokset ovat aina vajavaisia ja kumottavissa (fallibilismi). Sen mukaan tiede pyrkii virheiden rationaaliseen eliminoimiseen teorioista, ei teorioiden verifioimiseen; sekä teorian esittäminen että niiden falsifioiminen ovat kriittisessä rationalismissa luonteeltaan vain metodologisia ja väliaikaisia.
Instrumentalismi hylkää tieteellisen totuuden käsitteen ja keskittyy teorioiden hyödyllisyyteen ilmiöiden selittämisen ja ennustamisen välineinä.

Tieteenalojen yhteistyö

Käsitteet monitieteisyys, tieteidenvälisyys ja "poikkitieteellisyys" ovat yleistyneet 1990-luvulta lähtien. Erottelut ovat useimmiten sopimuksenvaraisia. Kielitoimiston sanakirjan mukaan sanaa "poikkitieteellinen" on svetisisminä (ruots. tvärvetenskaplig) vältettävä ja sen asemesta käytettävä adjektiivia monitieteellinen tai tieteidenvälinen.
Monitieteisyys tarkoittaa sitä, että eri alojen edustajat tekevät yhteistyötä tarkastelevat samaa aihetta omilla menetelmillään. Yhteistyön tuloksena syntyy kokoava ja moniulotteinen käsitys tutkimuksen kohteesta. Tieteidenvälisyys menee monitieteisyyttä pitemmälle: tieteenalojen rajat voidaan ylittää ja ne voivat hämärtyä, mutta tieteenalojen itsenäisyys ei häviä. Poikkitieteellisyydessä tieteenalojen välinen yhteistyö tuottaa uusia yhteisiä teorioita, menetelmiä ja näkökulmia. Koko tutkimus rakennetaan yhdessä, ongelmanasetteluista alkaen.
Termiä transtieteellisyys on esitetty kuvaamaan yhteistyötä, joka ulottuu tutkimusmaailman ulkopuolelle ja ylittää ammattien rajat. Sanaa ei suomen yleiskielessä käytetä.

Tieteelliset instituutiot

Tieteellisiä instituutioita ovat esimerkiksi tieteelliset akatemiat, yliopistot ja tieteelliset julkaisut. Erilaisia oppineiden yhteisöjä tieteellisen tiedon jakamiseksi ja tieteen asian ajamiseksi on ollut olemassa renessanssiajasta saakka. Vanhin säilynyt tiedeakatemia on italialainen Accademia Nazionale dei Lincei (1603). Kansallisista tiedeakatemioista vanhimpia ovat brittiläinen Royal Society (1660) sekä Ranskan akatemia (1666). On myös perustettu erilaisia kansainvälisiä tieteellisiä organisaatioita, kuten International Council for Science, joiden tavoitteena on eri maissa toimivien tieteellisten yhteisöjen välisen yhteistyön edistäminen.

Tieteellinen julkaiseminen

Tutkimuksen tuloksilla on arvoa vasta, kun ne on saatettu muun tiedeyhteisön tietoon ja arvioitaviksi. Tutkimuksen tulokset julkaistaan tieteellisenä kirjallisuutena joko kirjoina tai artikkeleina tieteellisissä aikakausjulkaisuissa.
Tieteelliset aikakausjulkaisut tallentavat tieteellisen tutkimuksen tuloksia niin, että ne ovat koko tiedeyhteisön saatavilla. Ensimmäiset tiedejulkaisut Journal des Sçavans ja Philosophical Transactions perustettiin vuonna 1665. Tuosta lähtien julkaisujen määrä on lisääntymistään lisääntynyt: vuonna 1981 tieteellisiä ja teknisiä aikakausjulkaisuja arveltiin olleen noin 11 500; nykyisin PubMed luettelee yli 35 000 julkaisua pelkästään lääketieteen alalta.
Merkittävä osuutensa on myös tieteen tulosten popularisoinnilla suuren yleisön käyttöön. Tässä tehtävässä toimivat muun muassa erilaiset tiedelehdet, jotka saavat laajemman yleisön ja tarjoavat ei-teknisempiä yhteenvetoja uudesta tutkimuksesta.