هدفِ غاییِ دانش و دانشمند این است که طرزِ کارِ طبیعت را بیاموزد و قوانین یا قواعد بنیادی آن را کشف کند. با این حال، مواردی نادر وجود داشته است که دانشمندان به تقلب و فریب دست زده‌اند. در دهه‌های ۱۸۳۰ و ۱۸۴۰ در آمریکا، مردی از اهالی سنت‌لوئیس به نام آلبرت کارل کخ با گاریِ خود در مناطق دوردست آمریکای شمالی می‌چرخید و دنبال فسیل‌های استخوانی می‌گشت. او در جریان کاوش‌های خود، فسیل‌های استخوانیِ عظیمی را از ماستودون‌ها (فیل‌های عظیم) و نهنگ‌ها پیدا می‌کرد و آن‌ها را در موزهٔ خود در سنت‌لوئیس به نمایش می‌گذاشت، و از تماشاچیانی که به نمایش‌هایش می‌آمدند، ورودیه دریافت می‌کرد.
ایرادِ کار این بود که آلبرت کخ استخوان‌های زیادی (مثلا مهره‌های ستون فقرات، دنده‌ها و غیره) را تا جایی که می‌توانست جمع می‌کرد و بعد آن‌ها را کنار هم می‌چید و درواقع با استفاده از ستون فقرات گونه‌های مختلف جانوران، زنجیره‌های اسکلتیِ طولانی خلق می‌کرد. نتیجهٔ کارِ او فسیل‌هایی غول‌آسا بود که بسیار بزرگ‌تر از فیل بود. او با چیدنِ صدها مهرهٔ ستون فقرات، فسیل مار دریاییِ درازی با طول بیش از ۳۰متر درست می‌کرد و مبلغ گزافِ ۲۵ الی ۵۰ سنت از هر بازدیدکنندهٔ نمایش‌هایش دریافت می‌کرد. مردم هم هجوم می‌آوردند تا این فسیل‌های بازسازی‌شدهٔ عجیب و غریب و چشمگیر را به چشم خود ببینند.
آلبرت کخ از روش علمی سوءاستفاده می‌کرد. وقتی دانشمندان این اسکلت‌های مصنوعی را دیدند، این نوع بازسازی‌ها را تقبیح کردند، فسیل‌های او را خریدند، دوباره به موزه‌ها برگرداندند، و آن‌ها را دوباره طوری مونتاژ کردند که از نظر علم آناتومیْ صحیح و قابل‌قبول بود. این تجربه، نمونهٔ خوبی از قابلیتِ خوداصلاحیِ علم و ابطالِ ادعاهای واهی در علم است.
فلسفه علیه علم
روش علمی، تحقیقِ نظام‌یافتهٔ طبیعت برمبنای شواهد است. برای دانشمندان مدرن، هر مشاهده و اندازه‌گیریْ نمایندهٔ حقیقتی عینی یا قابل‌اثبات است. یعنی هر اندازه‌گیریْ معنایی دارد. اما در گذشته، اهمیتِ مشاهدات اصلا شناخته‌شده نبود یا مورد پذیرش عمومی نبود. ارسطو فیلسوف یونانی که حدود چندصد سال پیش از میلاد می‌زیسته، متوجه شده بود که حواسِ انسان در فهم جهان طبیعی نقشی مهم دارد، اما برای او و پیروانش، منطقْ داور نهاییِ حقیقت بود. یعنی مغز آدم، و نه دستانش، منتج به فهم جهان طبیعی می‌شد. و پیش از سدهٔ هفدهم، بسیاری از دانشوران، با نظر ارسطو و ترجیحِ منطق بر مشاهده موافق بودند.
جیم ترفیل و رابرت هیزن، در کتابِ «علوم»، داستانی از کالج آکسفورد را در همین دوره ذکر می‌کنند که بحثی درباره تعداد دندان‌های اسب بود. یکی از شاگردان از ارسطو نقل قول کرد، و دیگری با ارائهٔ نظری متفاوت از سنت‌آگوستین با او به مخالفت پرداخت. سرانجام راهبی جوان از انتهای جمعیت بلند شد و گفت از آن‌جایی که اسبی در بیرون است، کافی‌ست آن‌ها بیرون بروند و نگاهی به دهان اسب بیندازند و تعداد دندان‌هایش را بشمارند. مطابق روایات، در این لحظه، جمعِ شاگردان به او حمله‌ور شدند، کتکش زدند، و او را از جمعِ «باسوادها» بیرون انداختند.
در سال‌های ۱۶۰۰، وقتی دانشمند بزرگ ایتالیایی گالیلئو گالیله اولین‌بار با تلسکوپ به آسمان‌ها نگاه کرد، با پاسخی مشابه مواجه شد. گالیله که از اختراع تلسکوپ به دست یک هلندی باخبر شده بود، در ۱۶۰۹ یکی برای خودش درست کرد و به اشیاء مختلف در آسمانِ شب خیره شد. او اقماری را در حال گردش به دور مشتری دید و توده‌ای مه‌آلود و مبهم را دور زحل مشاهده کرد. گالیله حفره‌ها و کوه‌هایی را بر سطح ماه مشاهده کرد، و در ملکوتِ آسمان که قاعدتا باید بی‌عیب و نقص می‌بود، نواقصی یافت.
جورجو دی سانتیلانا، مورخِ ایتالیایی–آمریکایی می‌نویسد، «گالیله فکر می‌کرد که اکتشافاتِ تلسکوپ، برای هر انسانِ صادقی مدرکی انکارناپذیر خواهد بود. اما چند ماه بعد معلوم شد که اشتباه می‌کرد. حتی پزشکانِ جراح، سرسختانه از تماشا با تلسکوپ خودداری می‌کردند. عده‌ای تماشا کردند و ادعا کردند که چیزی ندیدند. اما بیشترشان گفتند که وقت چنین کاری را نداشته‌اند و به‌هرحال می‌دانند که این وسیله هیچ چیزی که ارزش فلسفی داشته باشد نشان نخواهد داد».
طبیعت قابل پیش‌بینی است
با آن‌که بسیاری از دانشوران، اعتبارِ حواس انسان را زیر سوال برده‌اند، هر انسانی تا حدی به پیش‌بینی‌پذیریِ جهان فیزیکی متکی است. مدت‌ها پیش از پیدایش علوم، انسان‌ها به برخی الگوهای تکراری در طبیعت وابستگیِ مطلق پیدا کردند. مثلا شیوهٔ سقوط و حرکت اشیاء و موجودات در آسمان، برای شکارچیان اهمیت حیاتی داشته است. ثبات طبیعت برای بقای هر انسانی حیاتی‌ست. همین نظم است که علم را ممکن می‌کند. ایدهٔ جهانیْ قاعده‌مند و پیش‌بینی‌پذیر با قوانینِ فراگیر که بتوان آن‌ها را از طریق مشاهده و آزمایش کشف کرد، برای جوامع باستانی شناخته‌شده نبود. با این حال، آن‌ها هم مثل مردمان امروز، برای غذا و بقای خود به چنین جهانی وابسته بودند.
بیشتر اجرام آسمانی هم مدارهای قابل پیش‌بینی دارند. خورشید هر روز طلوع و غروب می‌کند، و موقعیتش در آسمان و درازای روز، بر اساس الگویی منظمْ فصل به فصل تغییر می‌کند. موقعیت ماه هم به شکلی منظم تغییر می‌کند و در چرخه‌های قابل پیش‌بینیِ ۲۹روزه حرکت می‌کند: از ماه نو تا ماه کامل (بدر)، و دوباره به ماه نو.
برخی جوامع باستانی، باور خود را به پیش‌بینی‌پذیریِ آسمان‌ها، با ساخت بناهای بزرگ نشان می‌دادند، و سنگ‌های عظیمی را مطابق رویدادهای مهم فلکی می‌چیدند. یکی از اولین نمونه‌های اعتماد انسان به این نظم، بنای استون‌هنج (در انگلستان) است. این بنای عظیم به‌عنوان تقویمی نجومی مورد استفاده قرار می‌گرفت. استون‌هنج نشان می‌دهد که مردمان باستان، متوجه نظام‌های طبیعت و پیش‌بینی‌پذیری آن شده بودند.
در مسیر فهم طبیعت و پیدایش علوم
علم به ثبت دقیق مشاهدات و حفظ آن‌ها متکی است، و یکی از معتبرترین گزارشات علمی باستان را پلینیوس که دوهزار سال پیش می‌زیسته است ارائه کرد. دایره‌المعارف «تاریخ طبیعیِ» او معلوماتی را که شخصِ خودش به آن‌ها آگاه بود، یا از طریق مراجع صاحب‌اعتبارِ زمانِ خود از وجود آن‌ها مطلع شده بود، فهرست کرده است. این اثر، چشم‌اندازی بی‌نظیر از دانش زمان اوایل مسیحیت فراهم می‌کند، اما در عمل مجموعه‌ای از معلوماتِ غیرانتقادی و خرافات است. بنا به گفتهٔ پروفسور راکام که این کتاب را ترجمه کرد، «پلینیوس مدعی شد که تشکیلِ کریستال‌های کوارتز ناشی از انجماد رطوبت آسمان است. و می‌گوید که کهربا مانع التهاب لوزه یا دیگر امراض می‌شود. و الماس را می‌توان با گذاشتنِ آن در خون بز، تکه‌تکه کرد.»
برای بسیاری از جوامع باستان، دانستن موقعیت ماه و سیارات اهمیت زیادی داشت، هم برای طالع‌بینی نجومی و هم برای مسیریابی. یکی از مدل‌های کائنات که پیش‌بینی‌هایی را ممکن کرد، مدلی بود که بطلمیوس فیلسوف طبیعی سده‌های اولِ بعد از میلاد، ارائه کرد. بطلمیوس مدعی شد که زمین باید مرکز منظومه شمسی باشد، چون در غیر این صورت، اگر زمین دور شیء دیگری بچرخد، جوّ زمین از بین خواهد رفت. مدل بطلمیوسی در پیش‌بینیِ موقعیتِ سیارات نسبتا موفق بود و ۱۴۰۰ سال دوام آورد، و احتمالا پردوام‌ترین نظریهٔ علمی تاریخ بوده است.
با این اوصاف، آن‌چه که به‌عنوان روش علمی یا متدِ علمی شناخته می‌شود، طی تاریخی طولانی با تلاش دانشمندان شکل گرفته است. متد علمیْ خود مدلِ انسانیِ متنوعی‌ست که ندرتا در قالب چرخه‌ای ساده عمل می‌کند، و همواره شهود و خلاقیت انسان، در موفقیت متد علمی نقشی محوری و حیاتی بازی می‌کند.
