تاريخ المنهج العلمي ظهور المنهج التجريبي الاستقرائي
في سنة 1619 م، بدأ رينيه ديكارت كتابة عمله الأول حول التفكير العلمي والفلسفي السليم، الذي لم يتمه «قواعد لتوجيه العقل». كان هدفه التأسيس للعلم الكامل الذي كان يأمل أن يُسقط النظام الأرسطي، ويؤسس لنفسه دور المهندس الوحيد لنظام جديد يوجّه إلى أساسيات البحث العلمي. كان كتابه «مقال عن المنهج» الذي كتبه سنة 1637 م استكمالاً لعمله الأول وتوضيحًا له. وفي سنة 1641 م، كتب «تأملات في الفلسفة الأولى». وصف ديكارت تجارب الفكر الشاذ والمنضبط، واستخدمها للوصول إلى فكرته «أنا أفكر، إذًا أنا موجود». ومن تلك الفكرة الأساسية، وجد ديكارت الدليل على وجود الله الذي بيده كل أوجه الكمال الممكنة، والذي لن يضلله، وسيمنحه الحلول، ولن يقبل أي شيء عن الحقيقة ما لم يعرف أنها حقيقة؛ وهذا يعني، أنه يجب الحذر وتجنب الاندفاع والتحيز، وألا يبني صورة لشيء في ذهنه، أكثر مما يراه واضحًا ومميزًا، مع استبعاد كل احتمالات الشك المنهجي.
منح هذا الفكر ديكارت القدرة على تخطي أفكاره الخاصة. نشر ديكارت سبع مجموعات من الاعتراضات على «التأملات» من مصادر مختلفة، بالإضافة إلى ردوده عليها. وعلى الرغم من تجاهله الواضح للنظام الأرسطي، رأى عدد من منتقديه أن ديكارت فعل ما هو أكثر من استبدال فرضيات أرسطو الأولية بفرضياته الخاصة. كتب ديكارت إلى صديقه مارين ميرسين عن فيزياء غاليليو سنة 1638 م، فقال: «دون أن يضع في اعتباره الأسباب الأولى للطبيعة، بحث غاليليو عن تفسيرات لبعض الآثار المعينة، كالذي يبني دون أسس.»
ورغم زعم أرسطو أنه يمكن الوصول إلى المباديء الأولى بالاستقراء، اعتقد ديكارت أنه يمكن الوصول إليها باستخدام الأسباب فقط. كان ديكارت بفكرته تلك أفلاطونيًا، إذ كان يعتقد أن الأفكار فطرية، مخالفًا مبدأ اللوح الفارغ لأرسطو، وأضاف ديكارت بأن بذور العلم بداخلنا. وعلى عكس بيكون، نجح ديكارت في تطبيق أفكاره على أرض الواقع، وقدم إسهامات كبيرة في العلوم، ولا سيما في مجال البصريات في تصحيح الانحراف. كما كان عمله في الهندسة التحليلية أساسًا لازمًا للتفاضل، وذا دور فعال في جعل التحليل الرياضي تفسيرًا للمسائل العلمية.
خلال الفترة التحفظ الديني التي صاحبت ظهور الإصلاح البروتستانتي والإصلاح المضاد، أعلن غاليليو غاليلي عن العلم الجديد للحركة. لم يلتزم غاليليو بالتعاليم الأرسطية سواءً في محتوى علمه أو حتى المناهج التي اتبعها في بحثه. كان الفكر الأرسطي مبنيّ على أن العلم يجب أن يستنتج من المباديء الأولى، أما غاليليو فاستخدم التجارب أداة بحثية. قدم غاليليو بحثه في شكل برهانات رياضية مع الإشارة إلى النتائج التجريبية. كان تلك خطوة جريئة ومبتكرة من غاليليو بمفاهيم المنهج العلمي، حيث كان فكرة الاستفادة من الرياضيات في الحصول على نتائج علمية بعيدة عن الأنظار، حيث كان الفكر الأرسطي يرى بأن الرياضيات لا تصلح لاكتشاف الأسباب. وسواء كان غاليليو واقعيا بقبوله للنتائج التجريبية كدليل أو لأنه كان يحمل شكوكًا حول نظرة نظرية المعرفة للنتائج التجريبية. لم يشر غاليليو إلى استخدام التجارب في مخطوطته اللاتينية عن الحركة فقط، بل وأشار إلى ذلك في الحوارات التكميلية التي كتبها بالعامية الايطالية، ولكنه وجد أن تلك التجارب غير كافية لإقناع جمهوره. لجأ غاليليو في حواراته إلى التجارب الفكرية لإظهار التناقضات المنطقية في الفكر الأرسطي، لتكون مدخلاً إلى عقل القارئ.
على سبيل المثال، أورد غاليليو في حوار درامي بعنوان يوم ثالث في كتابه «علمان جديدان»، نقاشًا بين شخصيتي الحوار حول تجربة تساقط جسمين حُرّين مختلفي الوزن. وقدّم الخطوط العريضة لرأي أرسطو في تلك المسألة على لسان شخصية «سيمبليسيو» حين قال أنه يتوقع أن الجسم الأثقل بعشرة أضعاف الجسم الآخر، ستكون سرعته عشرة أضعاف الجسم الآخر. أما شخصية «سالفياتي» التي مثّل رأي غاليليو نفسه، رد بأن يتشكك في ذلك حيث أن أرسطو لم يجر هذه التجربة بنفسه. وسأل سالفياتي الشخصيتين الأخريين في الحوار بالتفكّر في تجربة ربط حجرين مختلفي الوزن معًا، ثم إطلاقهما. قال سالفياتي وفق رأي أرسطو، فإن الجسم الأسرع سيُعوّقه الجسم الأبطأ، والأبطأ سيتسارع إلى حد ما. ولكن هذا يؤدي إلى تناقض، لأن الحجرين معًا يمثلان جسمًا أثقل من أي منهما، وبالتالي ينبغي أن يسقط كجسم أثقل بسرعة أكبر من أي منهما. من هذا التناقض، استنتج سالفياتي إلى أن أرسطو مخطيء، وأن الأجسام تسقط بنفس السرعة بغض النظر عن أوزانها، وهو الاستنتاج الذي أكده التجربة.
في سنة 1991 م، بعد مسح أجراه تشارلز فان دورين للتطورات الناتجة عن تراكم المعرفة الحديثة، اعتبر أن الثورة الكوبرنيكية هو في الأساس ثورة غاليلوية ديكارتية أو ببساطة ثورة غاليليوية، نظرًا لشجاعة وعمق التغيير الذي أحدثته أعمال غاليليو.
أراد كل من بيكون وديكارت وضع أسس راسخة للتفكير العلمي تتجنب تصوارت العقل والحواس. كان بيكون يرى أن هذه الأسس يجب أن تكون تجريبية، بينما رأى ديكارت أنها أسس المعرفة ميتافيزيقية. ولكن نجاح إسحاق نيوتن وضع حدًا لمحاولتهما. رفض نيوتن ضمنيًا فرضية ديكارت المرتكزة على العقلانية، وفضّل نهج بيكون التجريبي، وحدد أربع قواعد للمنطق في كتابه «الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية»،
لا يجب أن نعترف بأي أسباب أخرى للأشياء الطبيعية أكثر من تلك الصحيحة والكافية لشرح سبب ظهورها.
وبالتالي، يجب علينا حصر نفس الأسباب، قدر الإمكان، للآثار الطبيعية لتلك الأشياء.
صفات الأجسام التي لا تحظى بدرجة قوة الوصف أو المعنى الشامل للصفة، والتي توصف بها جميع الأجسام التي في متناول تجاربنا، هي صفات كاملة ومعتبرة لكل الأجسام على الإطلاق.
في الفلسفة التجريبية، يجب أن ننظر إلى المقترحات التي جُمعت بالاستقراء العام من الظواهر سواء الدقيقة أو القريبة جدًا من الصحيح، دون النظر إلى أي فرضيات مخالفة يمكن تصورها، حتى يحين الوقت الذي تحدث فيه ظاهرة أخرى، ينتج عنها دقة أكثر، أو دافع للاستثناءات.
حذّر نيوتن أيضًا من نظرية كل شيء، فقال: «من الصعب على شخص واحد أو حتى جيل كامل شرح طبيعة كل شيء. أفضل ما يمكن القيام به هو إضافة القليل المؤكد، وترك الباقي للآخرين ممن سيأتوا بعدك، بدلاً من أن تفسّر كل شيء.» أصبح عمل نيوتن نموذجًا للعلماء الآخرين يقتدون به، وشكّل منهجه الاستقرائي أساسًا لمعظم الفلسفة الطبيعية خلال القرن الثامن عشر وأوائل القرن التاسع عشر الميلاديين. قُنّنت بعض طرق التفكير المنطقي لاحقًا من خلال قانون مل الذي هو خمسة صياغات واضحة لما يمكن التخلص منه، وما يمكن إبقائه عند بناء فرضية ما. ثم جاء بعده، جورج بول ووليم ستانلي جيفونز ليكتبا أيضًا مبادئ للمنطق.