Friday, May 27, 2022

VidenskabsTEori hos kejseren af Kina

Hvad er det nu, falsifikation er? Og verifikation? Hvad er forskellen på induktion og deduktion? Hvad er observationer, empiri, hypoteser og teori? Og hvad er den hypotetisk-deduktive metode? 

Det er begreber fra videnskabsteori, der kan være svære at huske. Så her forklarer jeg dem ved hjælp af en leg, mange kender: "Til te hos kejseren af Kina". Den hedder også "Jeg slap over grænsen fordi..." Legen minder om forskning, fordi deltagerne skal findet den regel eller teori, der får dem med til te hos kejseren. 

Lad os sige, at jeg ER den, dvs. jeg har fastsat reglen eller teorien. Anna og Ben skal gætte den. Jeg kaster den første observation på bordet, "Jeg kommer til te hos kejseren, fordi jeg har en appelsin med." Hvad er reglen, der får de to andre med?

Anna har allerede en teori. Det er noget med frugter, tænker hun. Den prøver hun at få bekræftet. Hun siger, "Jeg har en citron med?" 

Jeg svarer, "Ja, du kommer med!" Hun er glad. Ben siger nu, "Grapefrugt," og kommer med. Anna tænker, at det er en fin bekræftelse af hendes teori. Så hun siger, "Æble." 

Men nej, jeg afviser hende. Men Ben kom jo ind med en frugt! Bens tur igen. Han siger, "Lime" og kommer med. What!?, tænker Anna. Så går en prås op for hende. Hun siger, "Mandarin," og kommer med. Ben siger, "Klementin," og kommer med. Anna vil lige teste og siger, "Banan," og kommer ikke ind. Godt!

Anna har altså måttet revidere sin første teori om, at det var frugter. Hendes nye teori fokuserer på citrusfrugter, og den bekræftes af rigtig megen empiri, hele fem gange, sidst med mandarin og klementin. Klog af skade tester hun en gal hypotese, hun håber bliver falsificeret, dvs. vist falsk, nemlig banan. Og ganske rigtigt, den afvises. Det bestyrker hendes teori.

Måske vil hun kækt mene, at teorien nu er verificeret, altså endeligt påvist sand (veritas er latin og betyder sand). Men strengt taget kan hun ikke vide det. Måske er reglen "Citrusfrugter man kan købe i Danmark" eller "Citrusfrugter man kan købe i Brugsen i dag".

For at komme omkring det problem beskrev den østrigske filosofi Karl Popper i Logik der Forschung (1934) det falsifikationsprincip, han senere blev så berømt for. Ifølge det princip handler videnskab ikke så meget om at få teorier bekræftet eller ligefrem verificeret. 

Videnskaben gør primært fremskridt, sagde han, når teorier bliver forsøgt falsificeret. Ud fra en teori som "Frugter giver adgang" kan man udlede hypotesen "Et æble giver adgang", som man så kan teste i virkeligheden, som Anna gjorde. Med den hypotese faldt teorien, og "videnskaben" (i Annas hovede) reviderer nu sin teori, dvs. nuancerer den til "Citrusfrugter giver adgang." Holder teorien omvendt stand mod forsøg på falsificering, kan vi tro lidt mere på den.  

Når man leger legen, har man som deltager i begyndelsen måske ingen anelse om, hvad reglen er. Så må man kaste nogle tilfældige ting ud. Man gør sig nogle observationer, man samler data ind. Denne indsamlende metode kaldes induktion (in = ind, duce = føre, lede). 

Ved den induktive metode slår man ørerne ud og håber på, at der melder sig noget orden eller et princip. "Aha!! Det er runde ting, der giver adgang!" Man går fra konkrete tilfælde til en generel teori. Når man så har en teori, kan man ved deduktion (udledning) udlede en konkret påstand: "En mandarin vil give adgang!" Det er den deduktive metode.

Deduktion benyttedes meget i oldgræsk geometri, hvor man ud fra nogle få præmisser kunne udlede en lang række påstande, som så måtte være sande. Således udledte man efter Aristoteles at en kanonkugle måtte bevæge sig som vist på billedet: skråt fremad indtil impulsen er brugt op, og derpå lige ned.

Imod den slags deduktivt sludder, som der var en del af blandt middelalderens lærde, fremhævede den engelske filosofi Francis Bacon tidligt i 1600-tallet, at man skulle kigge efter selv: Bevæger kanonkulger sig faktisk sådan? Hvad siger vores øjne og ører os, fremfor hvad påstås i Bibelen og gamle bøger? 

Bacon holdt på empiri, observationer, det som sanserne fortæller os, og dermed på den induktive metode. Det blev et godt grundlag for vestlig videnskab. Induktion: Indsaml data! Se selv efter!

Men når man så har kigget meget længe i den samme retning, er det klogt at prøve noget nyt. Prøv at falsificere din teori, sagde Popper. Holder den stadigvæk? Så langt, så godt! Men vi kan aldrig være 100% sikre. 

Det er netop et kendetegn ved videnskab, sagde Popper, den er altid prøvende, tentativ. Vi finder aldrig den "endelige sandhed". Lad religioner og ideologier slås om den. 

Den gode videnskabelige metode, har man så sagt siden Popper, skal kombinere teorier med afprøvning af hypoteser. Fra ens teori (frugter giver adgang) udleder man (deduktivt) en hypotese, en konkret påstand: "Et æble giver adgang". Og resultatet af testen af- eller bekræfter teorien, som så evt. kan revideres. Det kaldes den hypotetisk-deduktive metode.   

Disse begreber anvendes mest i naturvidenskabernes videnskabsteori. Reelt bruger man i dag mest Poppers ideer om falsifikation i festtaler om naturvidenskaben, fordi i 99% af al konkret forskning forsøger forskerne at bekræfte deres teorier. Kun til jul og påske er der tid og ressourcer til at forsøge at falsificere teorier. Og så er det er typisk andre forskeres konkurrerende teorier, man prøver at aflive, ikke ens egne. Men princippet lyder godt.

Som regel foregår forskning inden for store teoriklumper, der kaldes paradigmer (efter Thomas Kuhn) eller forskningsprogrammer (efter Imre Lakatos), som ikke sådan lader sig falsificere. Det er der bare ikke råd til, og ingen gider rigtig få deres teori falsificeret, hvis de har brugt syv eller tredive år på at promovere den. 

Snarere end egentlige falsifikationer (som hyppigt kan bortforklares, og bliver det) er det modefænomener, spændende nye teorier, politiske vinde (efter Paul Feyerabend) eller ældre forskeres pensionering, der får driftige yngre forskere til at droppe gamle teorier og skifte retning. Men det er en anden historie. 

No comments: