Alan Chalmers Wat heet wetenschap?
Hoofdstuk 1: Empiristen:'De kijk van het gezonde verstand op wetenschap geprobeerd te formaliseren’;
Wetenschap als uit de wetenschappelijke kennis is afgeleid uit feiten, maar alle kennis moet worden afgeleid uit
ervaringsfeiten afgeleide
kennis ideeën die door middel van zintuiglijke waarnemingen in de geest zijn ontstaan (dus
gebaseerd op directe observatie).
Het zien van een vallend voorwerp wordt direct ervaren door de waarnemer en vormt de basis
van kennis.
Positivisten: Deelden ook de opvatting van de empiristen over dat kennis moet worden
afgeleid uit ervaringsfeiten.
- Logisch positivisme: Aandacht aan de logische vorm van de relaties tussen
wetenschappelijke kennis en de feiten.
2 soorten feiten:
1) Feit als objectieve werkelijkheid
- Fysieke/materiële werkelijkheid die onafhankelijk bestaat van menselijke waarneming
of interpretatie.
Het is wat daadwerkelijk in de wereld aanwezig is, ongeacht of iemand het waarneemt
of begrijpt.
- Bv. De bergen en kraters op de maan bestaan, of iemand ze nu observeert of niet. Of
bijvoorbeeld een boom staat in het bos of iemand het observeert of niet.
- Dit type feit vormt de basis van de werkelijkheid die wetenschappers proberen te
begrijpen en beschrijven. Echter, wetenschappers hebben geen directe toegang tot de
objectieve werkelijkheid; ze benaderen deze via waarnemingen en interpretaties.
2) Feit als uitspraak over die werkelijkheid
- Waarnemingsuitspraak die de werkelijkheid beschrijft.
- Het is hoe een wetenschapper een observatie uitdrukt in woorden, zinnen of data, en
het maakt de werkelijkheid begrijpelijk en communiceerbaar.
- Bv. Iemand observeert de boom en zegt dat de boom 20 meter hoog is en groene
bladeren heeft. (Het is een menselijke poging om de objectieve werkelijkheid te
verwoorden en te delen).
Drie aannames die vaak worden gemaakt over feiten in de wetenschap (en problemen ervan
volgens Chalmers):
1. feiten zijn via de zintuigen direct toegankelijk voor nauwkeurige en
onbevooroordeelde waarnemers;
De visuele ervaring wordt niet alleen door het waargenomen object bepaald → bij het zien
gaat het om meer dan alleen om wat het oog bereikt → ook afhankelijk van hun ervaring,
kennis en verwachtingen.
Observaties zijn dus subjectief.
2. feiten gaan aan de theorie vooraf en zijn daar onafhankelijk van;
Waarnemingsuitspraken zijn afhankelijk van kennis:
- Een waarnemingsuitspraak beschrijft wat er is waargenomen of ervaren in de
werkelijkheid (bv. De appel is rood).
, - De formulering van waarnemingsuitspraken is afhankelijk van reeds bestaande kennis
en concepten. bv. Een botanicus kan feiten over een plant formuleren die een leek niet
kan zien of beschrijven.
Observatie zonder richting is zinloos
- Het idee dat wetenschappers willekeurig feiten verzamelen zonder theoretische
begeleiding is onrealistisch en onhaalbaar.
- Theorieën sturen welke feiten worden verzameld en welke observaties relevant zijn.
Chalmers’ standpunt: wisselwerking tussen feiten en theorieën
- Wetenschappers gebruiken bestaande kennis (theorieën) om te bepalen welke feiten
onderzocht moeten worden.
- Feiten beïnvloeden theorieën: nieuwe feiten kunnen bestaande theorieën verfijnen,
ondersteunen of zelfs weerleggen.
- Wetenschap is een dynamisch proces: er is een voortdurende wisselwerking tussen
feiten en theorieën. bv. De zoektocht naar feiten wordt altijd geleid door problemen en
vragen die voortkomen uit bestaande kennis.
Wetenschap is geen lineair proces waarin feiten altijd voorafgaan aan theorieën. Feiten en
theorieën beïnvloeden elkaar voortdurend en ontwikkelen samen. De erkenning van de
wisselwerking is essentieel voor een goed begrip van hoe wetenschap werkt.
3. feiten vormen een stevig en betrouwbaar fundament van wetenschappelijke kennis.
Waarnemingsuitspraken zijn feilbaar omdat ze afhankelijk zijn van bestaande kennis en
interpretatie.
Feilbaar = het idee dat wetenschappelijke waarnemingen en uitspraken niet gegarandeerd
waar zijn, maar kunnen veranderen naarmate nieuwe bewijsstukken, technologieën of
theorieën beschikbaar komen.
Invloed van achtergrondkennis:
- Waarnemingsuitspraken worden beïnvloed door de kennis, aannames en conceptuele
kaders van de waarnemer.
- Bv. In de oudheid werd het waargenomen dat de aarde stil staat, maar dit werd later
weerlegd door inzichten in de wetten van beweging.
Veranderende interpretatie van feiten:
- Wat als feit werd beschouwd, kan veranderen met nieuwe kennis en technologie.
- Bv. De schijnbare constante grootte van de planeten Venus en Mars (waargenomen
met het blote oog) werd herzien toen telescopen aantoonden dat hun grootte wél
verandert door de afstand van de aarde.
Wetenschap verandert feiten:
- Vooruitgang in wetenschappelijke kennis leidt niet alleen tot nieuwe theorieën, maar
kan ook eerdere waarnemingsuitspraken corrigeren of weerleggen.
Feiten zijn niet absoluut:
- Waarnemingsuitspraken zijn subjectief en kunnen verkeerd geïnterpreteerd worden,
maar dit betekent niet dat ze nutteloos zijn. Ze zijn een belangrijk onderdeel van het
wetenschappelijke proces, mits kritisch getoetst en voortdurend geëvalueerd.
Hoofdstuk 2: Observatie: passief vs actief
Waarnemen als praktische - Passieve observatie: de traditionele opvatting stelt dat waarnemen een passief proces
interventie
is, waarbij waarnemers simpelweg observeren wat voor hen ligt.
- Actieve observatie: Chalmers betoogt dat observatie juist een actief proces is waarin
waarnemers opzettelijk handelingen uitvoeren om betrouwbare waarnemingen te
garanderen. Gebruik van instrumenten, andere methoden toepassen etc.
, - Observatie in de wetenschap is actief, niet passief: wetenschappers voeren praktische
interventies uit om de betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid van waarnemingen te
vergroten.
Galileo’s waarnemingen van Jupiters manen
- Galileo overtuigde zijn tijdgenoten van het bestaan van de manen van Jupiter door
middel van herhaalbare en objectieve methoden. Hij gebruikte een telescoop met een
schaalverdeling om de posities van de manen nauwkeurig te meten.
- Zijn waarnemingen waren consistent, voorspelbaar, en konden worden geverifieerd
door anderen, zelfs zijn sceptici. Dit illustreert hoe praktische interventie subjectieve
waarnemingen objectiever maakt.
Objectiviteit van feiten
- Waarneembare feiten: Het gaat om de geobserveerde werkelijkheid zoals die direct kan
worden ervaren of gemeten → Een waarnemingsuitspraak die alle mogelijke toetsen
en verificaties heeft doorstaan; via objectieve en reproduceerbare tests is bevestigd en
algemeen geaccepteerd wordt als betrouwbaar. Bv. Water kookt bij 100 graden Celsius
op zeeniveau, is een waarneembaar feit, omdat het onder gecontroleerde
omstandigheden en door herhaalde tests consistent is bevestigd.
- Waarneembare feiten kunnen objectief zijn door gedeelde methoden en
herhaalbaarheid, maar blijven feilbaar omdat ze afhankelijk zijn van interpretatie,
kennis en technologische vooruitgang.
Hoofdstuk 3: Relevante feiten
Experimenten - Wetenschappelijke experimenten richten zich op feiten die bijdragen aan het testen van
hypothesen of beantwoorden van vragen binnen een theoretisch kader. Ze moeten
irrelevante factoren uitsluiten.
Herziening van bevindingen
- Experimentele resultaten zijn voorlopig en worden bijgesteld naarmate methoden en
technologie verbeteren.
- Experimentele bevindingen kunnen achterhaald raken door technologische
vooruitgang, ze kunnen verworpen worden door betere inzichten (waardoor men de
opzet van een experiment als ontoereikend gaat beoordelen), en ze kunnen terzijde
worden geschoven als irrelevant in het licht van een verschuiving in theoretische
inzichten.
Relevantie en interpretatie van experimentele bevindingen zijn afhankelijk van de theoretische
context.
- Dat experimenten op de juiste wijze worden verricht, is een noodzakelijke maar niet
voldoende voorwaarde om experimentele bevindingen te kunnen aanvaarden. Ze
moeten ook relevant en van betekenis zijn.
- Experimentele resultaten zijn niet alleen afhankelijk van de technische precisie van de
experimenten, maar ook van de vragen die ze proberen te beantwoorden en de
betekenis die eraan wordt gegeven binnen het bestaande wetenschappelijke kader.
Experimenten als adequate basis van wetenschap
- Vicieuze cirkel: we hebben theorie nodig om experimenten te leiden, maar we hebben
experimenten nodig om theorieën te rechtvaardigen; je bevestigt een theorie met
diezelfde theorie.
Experimenten gebruiken theorieën voor hun opzet en instrumenten, maar de aannames
mogen niet dezelfde zijn als de te testen theorie, om cirkelredenering te voorkomen.
, - Om te kunnen beoordelen of de opzet van een experiment adequaat is en de
instrumenten aangeven wat ze verondersteld worden aan te geven, moeten bij onze
experimenten uitgaan van de waarheid van enkele theorieën.
- De werkelijkheid opereert onafhankelijk van menselijke verwachtingen → de wereld
bepaalt de uitkomsten van experimenten. Bv. de materiële verschillen in de
opstellingen van Hertz en Thomson leidden tot verschillende uitkomsten, niet hun
theoretische aannames over hoe kathodestralen zouden werken.
- Deze onafhankelijkheid van experimentele resultaten biedt de mogelijkheid om
theorieën objectief te testen tegen de werkelijkheid → desondanks feilbaar, niet
makkelijk verkrijgbaar en significantie niet altijd even duidelijk.
Hoofdstuk 4: Deductief redeneren is logisch redeneren → logisch geldige redenering: Als premissen waar
Theorieën afleiden uit de zijn, dan moet de conclusie waar zijn. Er is dus geen tegenspraak.
feiten: inductie
1. Alle boeken over filosofie zijn saai. (premisse 1)
2. Dit boek is een boek over filosofie. (premisse 2)
3. Dit boek is saai. (conclusie)
Het is dus logisch geldig, maar het genereert geen nieuwe kennis; het trekt alleen conclusies
uit wat al verondersteld of bekend is.
Inductivisme & inductivisten → de opvatting dat wetenschappelijke kennis moet worden
afgeleid uit waarnemingsfeiten door middel van een of andere inductieve afleiding (en
degenen die deze opvatting onderschrijven)
Wetenschappelijke wetten kunnen niet logisch strikt worden afgeleid uit de feiten.
Bv. Als een kalkoen iedere ochtend om 9 uur wordt gevoerd, gaat hij er uiteindelijk vanuit dat
dat elke ochtend zal gebeuren, maar uiteindelijk werd hij geserveerd voor kerst. → van een
aantal ware waarnemingen naar een onware conclusie.
Het is dus altijd mogelijk dat er een onware conclusie blijft uit meerdere ware waarnemingen.
Een inductief bewijs wordt als goed beschouwt als het voldoet aan de volgende
basisvoorwaarden:
- Het aantal waarnemingsuitspraken moet groot zijn.
- De waarnemingen moeten herhaald zijn onder grote verschillende omstandigheden
- Geen van de waarnemingen mag in strijd zijn met de afgeleide algemene wet.
Inductieprincipe: Indien een groot aantal A’s is waargenomen onder een grote verscheidenheid
aan condities, en indien alle waargenomen A’s zonder uitzondering de eigenschap B bezitten,
dan hebben alle A’s de eigenschap B.
Problemen met deze voorwaarden:
- De vaagheid van ‘groot’ → Het aantal waarnemingen dat nodig is, is arbitrair en afhankelijk
van de context.
- Wat geldt als een significante verscheidenheid aan omstandigheden? Het is niet mogelijk om
alle mogelijkheden te testen. Er moeten keuzes worden gemaakt over welke variaties
belangrijk zijn, gebaseerd op voorkennis.
- Afhankelijkheid van eerdere kennis → Bestaande kennis bepaalt wat als relevant wordt
beschouwd, maar die kennis is zelf vaak gebaseerd op inductie. Dit leidt tot een
cirkelredenering.
,
Nog meer problemen met het inductivisme:
- Het is moeilijk vast te stellen onder welke omstandigheden een generalisatie een goede
inductieve afleiding is (Het is onduidelijk waarop inductie neerkomt, zoals hierboven
al besproken).
- Het onwaarneembare is niet te verklaren → inductieve redenering is beperkt tot
waarneembare feiten en kan daarom geen kennis over onwaarneembare fenomenen
rechtvaardigen. Dit plaatst inductivisten in een positie waarin ze veel van de
hedendaagse wetenschap zouden moeten afwijzen.
- Exacte wetten → wetenschappelijke wetten zijn vaak exact (bv. de zwaartekrachtwet),
terwijl waarnemingen altijd foutmarges en onnauwkeurigheden bevatten. Inductie kan
vanuit inexacte waarnemingen geen exacte wetten rechtvaardigen. Dit maakt het
moeilijk om precieze wetenschappelijke wetten te baseren op inductieve generalisaties.
- Het inductieprobleem → David Hume: inductie zelf kan niet worden gerechtvaardigd
zonder een cirkelredenering. Inductie lijkt te werken, maar we kunnen niet bewijzen
dat het altijd zal werken. Het rechtvaardigen van inductie met inductie zelf is een
cirkelredenering, en dat maakt inductie een onzekere basis voor kennis. Dit betekent
niet dat inductie nutteloos is, maar het biedt geen absolute zekerheid.
Vb. Hume stelt de vraag: Waarom zou inductie werken? Het antwoord dat wordt
gegeven: Omdat het in het verleden heeft gewerkt. Maar dit antwoord is zelf gebaseerd
op inductie. Zie ook voorbeeld van kalkoen.
- Waarschijnlijkheid → Het probleem is dat je met een eindig aantal waarnemingen
nooit kunt bewijzen dat een wet waar is, zelfs niet waarschijnlijk. De wetten proberen
iets te zeggen over oneindig veel gevallen, maar je kunt slechts een klein deel testen.
Wiskundig gezien betekent dit dat als je een eindig aantal observaties vergelijkt met
een oneindig aantal mogelijke gevallen, de waarschijnlijkheid van je wet waar is, 0
blijft.
Het inductieve proces:
1. Waarneming en registratie van feiten: alle relevante feiten worden zorgvuldig en
objectief geobserveerd en vastgelegd, zonder voorafgaande aannames.
2. Analyse en classificatie: de verzamelde feiten worden geanalyseerd en in verband
gebracht, zonder gebruik te maken van hypothesen of speculaties.
3. Generalisaties via inductie: op basis van deze feiten worden algemene wetten en
theorieën opgesteld.
, 4. Deductieve toepassing: deze wetten en theorieën worden gebruikt om voorspellingen
te doen en verschijnselen te verklaren.
Bv. verklaring van de regenboog:
- Waarnemingen en experimenten: door experimenten met licht worden wetten van de
optica afgeleid (induction)
- Initiële condities: de positie van de zon, de vorm van regendruppels en hun plaats in
de lucht wordt vastgesteld (= de specifieke omstandigheden en eigenschappen van een
situatie op een bepaald moment; beschrijven de begintoestand van een systeem dat
wordt bestudeerd)
- Deductieve voorspelling en verklaring: met de wetten van de optica en gegeven
condities kan worden verklaard waarom en waar een regenboog zichtbaar is.
Dit voorbeeld toont aan hoe observaties leiden tot algemene wetten, die vervolgens deductief
worden toegepast om een natuurlijk fenomeen te verklaren.
Aantrekkingskracht van inductivisme:
- Objectiviteit: waarnemingen worden gezien als neutraal en onafhankelijk van
persoonlijke meningen.
- Betrouwbaarheid: feiten worden zorgvuldig verzameld en gecontroleerd. Als aan de
voorwaarden van adequate inductieve generalisaties wordt voldaan, worden wetten en
theorieën als veilig en stabiel beschouwd.
- Nuttigheid: het inductieve proces leidt tot wetten en theorieën die voorspellingen
mogelijk maken en verschijnselen verklaren.
Kritiek & beperkingen
- Constructie van feiten: feiten zijn niet altijd direct ‘gegeven’ maar worden beïnvloed
door bestaande kennis en methodologie.
- Onvoldoende specificatie van inductie: het is moeilijk om te bepalen wanneer een
inductieve generalisatie gerechtvaardigd is, waardoor er een risico is op overhaaste
conclusies.
, - Onverwachte fenomenen: de natuur kan verrassen, wat laat zien dat inductie niet altijd
betrouwbaar is. Bv. supergekoelde vloeistoffen die omhoog kunnen stromen.
Hoofdstuk 5: Kritiek op inductivisme:
Inleiding tot het - Popper verzette zich tegen de inductivistische visie dat wetenschappelijke kennis
falsificationisme
wordt opgebouwd door feiten te verzamelen.
- Bekritiseerde ook Freudiaanse en Marxistische theorieën omdat deze flexibel genoeg
waren om elk fenomeen te verklaren, wat volgens hem betekende dat ze niets uitsloten
en daardoor niet echt wetenschappelijk waren.
Falsificationisme & kenmerken:
- Filosofische benadering van wetenschap die stelt dat een theorie wetenschappelijk is
als deze falsifieerbaar is. Dus als de theorie testbare voorspellingen doet die in
principe kunnen worden weerlegd door waarnemingen of experimenten.
- Kenmerken:
- Theorieën zijn gissingen/conjectures → Vatten theorieën als speculatieve en
hypothetische vermoedens en gissingen die het product zijn van het menselijk intellect
dat oplossingen tracht te vinden voor problemen die voortkomen uit eerdere theorieën
die een adequaat beeld moeten geven van sommige aspecten van de wereld/het heelal.
Deze theorieën worden niet als waar of waarschijnlijk waar beschouwd, maar als
tijdelijk en open voor kritiek.
- Trial-and-error → Als speculatieve theorieën eenmaal zijn opgesteld, moeten ze
rigoureus en meedogenloos (= systematische, grondige manier en zonder genade
verworpen als ze niet voldoen aan de voorspellingen) worden getoetst door middel van
waarnemingen en experimenten. Theorieën die niet standhouden bij deze tests worden
verworpen en vervangen door betere theorieën. Wetenschappelijke vooruitgang
gebeurt door het proces van conjectures/hypothesen en refutations/weerleggingen.
- Geen inductie → Falsificationisme ontkent dat wetenschap inductie gebruikt.
Theorieën worden niet uit feiten afgeleid, maar onafhankelijk geconstrueerd en
vervolgens getest.
Logisch punt ten gunste van falsificationisme:
- Kracht van falsifieerbaarheid als criterium voor wetenschappelijke theorieën →
universele wetenschappelijke uitspraken kunnen worden gefalsifieerd door een enkele
observatie of experiment dat in tegenspraak is met de uitspraak.
- Falsificationisme vertrouwt sterk op deductie: specifieke conclusies volgen logisch uit
algemene premissen. Door deductieve tests te gebruiken, kunnen wetenschappers op
zoek gaan naar observaties die een theorie weerleggen.
- Bv. premisse: alle raven zijn zwart, observatie: ik heb een witte raaf gezien, conclusie:
het is niet waar dat alle raven zwart zijn
Falsifieerbaarheid als criterium voor theorieën:
- Een hypothese is falsifieerbaar als er logisch mogelijke observaties bestaan die ermee
in tegenspraak zouden zijn. Bv. ‘Het regent nooit op woensdag’ is falsifieerbaar want
één waarneming van regen op een woensdag zou deze uitspraak weerleggen.
- Een falsifieerbare theorie maakt specifieke uitspraken over hoe de wereld werkt en
sluit bepaalde mogelijke toestanden uit. Dit geeft de theorie informatieve inhoudt.
Niet-falsifieerbare uitspraken zijn consistent met elke mogelijke uitkomst (kunnen niet
worden ontkracht) en leveren daardoor geen nieuwe informatie over de werkelijkheid.
Bv. Het regent of het regent niet.
Goede theorie volgens falsificationisten:
, - Mate van falsifieerbaarheid:
- Een theorie die duidelijke en breed toepasbare voorspellingen maakt, biedt meer
kansen om te testen of deze onjuist is.
- Bv. a) "Mars beweegt in een ellips rond de zon."
(b) "Alle planeten bewegen in ellipsen rond hun zon."
Theorie (b) is beter dan (a) omdat het meer voorspellingen doet en breder toepasbaar
is. Het risico op falsificatie is groter bij (b), en dat maakt het een sterkere
wetenschappelijke theorie.
- Belang van duidelijkheid:
- Een theorie moet helder geformuleerd zijn, zodat het precies duidelijk is wat getest
kan worden. Vage uitspraken moeten dus vermeden worden.
- Bv. Goethe’s beschrijving van elektriciteit (‘een niets, een nul..’) is zo vaag dat het
niet getest kan worden.
- Belang van precisie:
- Hoe preciezer een theorie, hoe beter deze getest kan worden, en dus hoe beter deze
is. Hoe nauwkeuriger, hoe groter het risico op falsificatie.
- Gedurfde theorieën:
- Een goede theorie maakt gedurfde claims en sluit veel mogelijke uitkomsten uit,
waardoor de theorie informatief is.
- Gedurfde speculaties onthullen meer over de werkelijkheid.
- Zelfs als een gedurfde theorie wordt gefalsificeerd, leren we hier iets van.
Deze kenmerken zorgen ervoor dat theorieën rigoureus getest kunnen worden, wat essentieel
is voor wetenschappelijke vooruitgang.
Wetenschappelijke vooruitgang:
- Wetenschap begint met problemen: problemen ontstaan wanneer waarnemingen
conflicteren met bestaande theorieën of wanneer er een fenomeen is dat niet wordt
verklaard door huidige kennis. Bv. Hoe kunnen vleermuizen zo goed navigeren in het
donker met zwakke ogen?
- Hypothesen als oplossingen: wetenschappers bedenken gedurfde, speculatieve
hypothesen om deze problemen op te lossen. Deze hypothesen worden vervolgens
onderworpen aan strenge tests om te proberen ze te falsificeren.
- Falsificatie en verbetering: wanneer een hypothese wordt gefalsificeerd, leidt dit tot
een nieuw probleem en de noodzaak voor nieuwe hypothesen.Dit proces gaat oneindig
door, waarbij iedere nieuwe hypothese strenger wordt getest en succesvoller blijkt in
het verklaren van fenomenen. Geen enkele theorie kan als absoluut waar worden
beschouwd.
- Bv: Vleermuizen en echolocatie:
- Probleem: Hoe navigeren vleermuizen in het donker ondanks zwakke ogen?
- Eerste hypothese: Vleermuizen gebruiken hun ogen op een manier die niet goed
begrepen wordt. Test: Blinddoeken van vleermuizen → Falsificatie (ze navigeren nog
steeds goed).
- Nieuwe hypothese: Vleermuizen gebruiken hun oren. Test: Oren dichtstoppen →
Navigatie verslechtert (ondersteunt hypothese).
-Nog nauwkeuriger hypothese: Vleermuizen gebruiken echolocatie (geluiden en
echo’s). Test: Geluid produceren blokkeren → Falsificatie bevestigt deze hypothese.
