Научное знание отличается от случайного набора сведений стремлением обосновать выводы, выявить закономерности и проверить объяснение. Наукой называют и систему полученных знаний, и исследовательскую деятельность, и общественный институт, включающий организации, профессии, нормы и способы сотрудничества. Эти значения связаны: новый результат возникает в деятельности людей, проверяется сообществом и становится частью знания.
Научный поиск начинается с вопроса или проблемы. Исследователь уточняет понятия, изучает уже известное, предлагает гипотезу, собирает данные и сопоставляет объяснение с результатом. Не всякое исследование проходит строго одинаковые шаги: историк, физик и математик работают с разными объектами и методами. Но требование ясного обоснования и открытости проверке сохраняет значение.
Доказательства и границы вывода
Наблюдение фиксирует явления, эксперимент изменяет условия для проверки связи, измерение выражает свойства количественно, моделирование исследует упрощённое представление объекта. Анализ выделяет части и связи, синтез соединяет их в целое. Важны сравнение, классификация и логическое рассуждение. Выбор метода определяется вопросом: наличие чисел само по себе не превращает рассуждение в научное.
Если после установки новой лампы растение выросло выше, это ещё не доказывает действие лампы: могли отличаться полив, почва и исходное состояние. Нужны сопоставимые условия, достаточное число наблюдений и учёт альтернативных причин. Научный вывод должен сообщать не только результат, но и условия, в которых он получен, степень неопределённости и пределы применения.
Проверяемость означает возможность исследовать, на чём основано утверждение. Воспроизводимость важна там, где повторение возможно; для уникальных исторических событий проверяют источники и ход доказательства, а не пытаются повторить само событие. Критика является рабочим механизмом науки. Авторитет исследователя и согласие большинства не заменяют данных, хотя профессиональная экспертиза помогает оценить их качество.