Category Archives: Vetenskap

Hypotesprövning

Om vetenskaplighet består i att söka kunskap på rätt sätt, måste vi definiera det sättet. Ett ofta använt försök till en sådan definition är det vi kallar den hypotetisk-deduktiva (eller deduktiv-nomologiska) modellen. Den anger ett schema att följa som använder logiska regler för att göra en bedömning av hur nära sanningen en viss hypotes är.

Den hypotetisk-deduktiva modellen

1) Det finns ett problem. Något behöver förklaras. I det inledande steget är det viktigt att göra så klart för sig som möjligt vad frågan egentligen är.

2) En hypotes formuleras som en möjlig förklaring. Om hypotesen är sann ger den ett svar på frågan.

3) Ur hypotesen härleds en förutsägelse om vad som kommer att hända om hypotesen är sann. För att göra detta så exakt som möjligt specificeras förutsägelsen till en bestämd situation där man har kontroll över så många variabler som möjligt. Ofta betyder detta ett experiment under laboratorieförhållanden där alla påverkande faktorer är kända, men ibland är det inte möjligt utan man blir tvungen att göra direkta observationer av naturen. Härledningen är deduktiv: hypotesen är den ena premissen, testsituationen är den andra premissen, och förutsägelsen är slutsatsen. Därför kallas en sådan förutsägelse också en testimplikation.

4) Förutsägelsen prövas genom att experimentet eller observationen genomförs.

5) Om testet misslyckas vet vi logiskt att om slutsatsen är falsk, måste någon eller båda av premisserna också vara falsk(a). Det vill säga att antingen är hypotesen felaktig, eller så gjordes något misstag i experimentet (till exempel kan testsituationen ha påverkats av någon variabel vi inte kände till), eller båda delarna.

6) Om testet lyckades säger vi att detta stärker hypotesens sannolikhet. Logiskt är ett enda test inget säkert bevis, eftersom det alltid kan ha funnits någon tredje premiss vi inte kände till som var den egentliga orsaken. Så vi gör många test och samlar indicier för att belägga hypotesen induktivt.

Det måste påpekas att liksom alla logiska scheman säger denna modell inget om kvaliteten på ingångsvärdena. Så som jag beskrivit modellen finns inget steg där man frågar sig om hypotesen alls är värd att testa. I praktiken tar vetenskapliga experiment tid och arbetskraft i anspråk, så det är önskvärt att göra en gallring redan innan det kommer till teststadiet. För detta behövs kvalitativa kriterier på vilka hypoteser som är värda att undersöka. Ofta anses dessa kriterier också vara ett mått på hur vetenskaplig en hypotes är.

Krav på en hypotes

Prövbarhet (verifierbarhet): Den hypotetisk-deduktiva modellen måste gå att använda. Med andra ord måste det vara möjligt att konstruera en testsituation för hypotesen. Det är inte alltid nödvändigt att det skall vara prövbart här och nu, vissa hypoteser kanske bara går att testa vid bestämda tidpunkter (sådana som gäller olika himlafenomen, exempelvis) eller med instrument som ännu inte utvecklats (till exempel hypoteser om partiklar mindre än de vi hittills upptäckt). En sådan hypotes kan kallas vetenskaplig men obelagd. Däremot sorteras alla hypoteser bort som är principiellt omöjliga att pröva. Prövbarheten måste också vara intersubjektiv, varje experiment eller observation skall gå att upprepa av vem som helst. Inom den logiska empirismen kallades prövbarhetskravet verifierbarhet eftersom de ansåg att hypotesprövningens syfte var verifikation, vilket betyder ”bevis”. Senare filosofer påpekade det som nämnts ovan om att ingen prövning ger hundraprocentiga bevis, så man slutade använda det starka uttrycket.

Motsägelsefrihet: Att en hypotes inte skall säga emot sig själv kan låta som ett trivialt krav, men det är alltid värt att kontrollera för säkerhets skull. I synnerhet om hypotesen är komplicerad eller förutsätter flera mer etablerade sanningar.

Relevans: Hypotesen skall faktiskt förklara det som frågan gäller. En irrelevant hypotes avslöjas genom att den inte går att sätta in i sådana deduktioner som görs i modellen ovan.

Rimlighet: I vid mening bör hypotesen inte vara i konflikt med etablerade fakta och teorier. Visst kan man ifrågasätta gamla sanningar, men inte i onödan: om en ny hypotes skall ersätta en som redan fungerar väl bör den ha andra fördelar gentemot den gamla. Det är ingen idé att uppfinna hjulet på nytt.

De ovanstående betraktas som nödvändiga krav. Det finns två andra egenskaper en hypotes kan ha som anses önskvärda, om än inte absolut nödvändiga.

Räckvidd: Ju fler fakta en hypotes kan knyta ihop och förklara, desto bättre. En hypotes med stor räckvidd spänner över ett stort område. Ett klassiskt exempel är Newtons hypotes om gravitation, som hade större räckvidd än Aristoteles’ tidigare version – Newton kunde nämligen förklara mer än bara varför föremål faller till jorden, han kunde också förklara planeternas rörelser med en och samma hypotes.

Enkelhet: Hypoteser som är enklare än andra utan att tumma på förklaringskraften föredras oftast. Enkelhet säger ju inget om det principiella sanningsvärdet hos en teori, det är bara ett erkännande av att det i praktiken är lättare att pröva och använda sig av en enklare hypotes. Ett historiskt exempel är att den heliocentriska hypotesen (att solen är centrum i vårt stjärnsystem) mycket lättare förklarar planeternas rörelser än den geocentriska (att jorden är i centrum).

Att dessa inte ses som absoluta krav beror bland annat på att de kan komma i konflikt med varandra. Istället används de som måttstockar för att jämföra olika hypoteser med varandra. Om en ny hypotes vill ersätta en gammal, bör den vara överlägsen i antingen räckvidd eller enkelhet eller båda delarna. För ett avslutande exempel: Einsteins hypotes om gravitation ersatte Newtons, trots att den är mer komplicerad. Detta berodde på att Einsteins teori (kombination av hypoteser) som helhet hade större räckvidd än Newtons.

Annonser

Kunskapsmetoder

Vad kan berättiga mitt påstående om att jag vet något, närmare bestämt att jag vet något sant? Jag måste förstås ha argument för det, och i den kunskapsteoretiska grenen av filosofi är de enda argument som accepteras rent objektiva och sakliga sådana. Varje led i mitt resonemang måste vara logiskt oantastligt, och om vi skall börja prata logik måste vi gå in på grundbulten i allt logiskt tänkande.

Deduktion

Det äldsta och mest självklara sättet att fastställa om något är sant är att se efter ifall det är förenligt med andra sanningar. Vi kallar denna process slutledning, eller i verbform att sluta. I en slutledning utgår man från en eller flera premisser, det vill säga förutsättningar som man tar för givna. En premiss skall helst vara sann på ett självklart eller definitionsmässigt sätt. Efter premisserna följer en slutsats, det vill säga den nya kunskap vi tror oss ha vunnit. För att en slutledning skall anses korrekt måste man ha följt reglerna för när det är tillåtet att göra språnget från premiss till slutsats.

Deduktiv slutledning följer en logisk regel som kallas syllogism. I en sådan får inte slutsatsen innehålla något som inte finns i premisserna. Det betyder att om premisserna är sanna, så är slutsatsen också garanterat sann. Garantin är syntaktisk, eftersom vi inte behöver veta vad de ingående uttrycken betyder för att kontrollera regelföljandet. I modern logik har man till och med ersatt de språkliga uttrycken med symboler för att ännu tydligare kunna se resonemangets struktur och inte förvirras av semantiska detaljer.

Kravet på en premiss är egentligen samma som på vilket argument som helst: den skall vara hållbar och relevant. Hållbarhet betyder i det här fallet bevisad sanning, relevans betyder att alla premisser i en slutledning på något sätt måste ha med varandra att göra. En premiss om äpplen och en om päron bevisar ingenting om vare sig äpplen eller päron.

Men, kanske någon protesterar, betyder inte allt detta att en deduktion egentligen inte säger något nytt? Kunskapen som slutsatsen ger fanns ju redan inneboende i premisserna. Ja, i princip är det så, men vitsen med en deduktion är psykologisk, inte ontologisk. Det handlar inte om vad som är sant i någon tidlös idévärld, utan om vad ett medvetande kan förstå under ett tidsförlopp. Slutsatsen kan vara ny för mig, även om den var sann långt innan jag insåg det. Det är ju ofta så man lär sig saker: ett faktum presenteras, sedan ett till, och så lägger man själv ihop 2 och 2 (så att säga). Eller kanske ännu vanligare: det är bara ett nytt faktum som upptäcks, men när det kombineras med annat man redan visste så leder det till nya slutsatser.

Är då deduktion den ofelbara vägen till kunskap? Nja, som säkert framgått vid det här laget finns det en akilleshäl: premisserna. Metoden i sig är vattentät, men matar man den med dåliga premisser får man lika dåliga slutsatser. ”Skräp in – skräp ut” som datorfolk brukar säga. Inom filosofi och vetenskap är det kanske inte så vanligt med uppenbart falska ingångsvärden, men det finns ofta stora svårigheter med att slå fast exakt hur sannolik en viss premiss är.

Låt oss studera det allra mest klassiska exemplet på en syllogistisk deduktion.

Premiss 1: Alla människor är dödliga.

Premiss 2: Sokrates är en människa.

Slutsats: Sokrates är dödlig.

Detta kan tyckas trivialt, men för säkerhets skull behöver premissernas sanning kontrolleras. Vad en ”människa” är för något är inte naturgivet, det är en definition vi ställt upp, och utifrån den kan vi konstatera att premiss 2 är sann. Hur vet vi då premiss 1? Ingår det också i definitionen av ”människa”? I så fall har vi verkligen inte sagt något nytt här. Men det verkar snarare som om vi har gjort följande slutledning.

Premiss: Ingen människa som hittills levt har överskridit en viss ålder.

Slutsats: Alla människor är dödliga.

Och detta är inte längre en deduktion, utan något annat.

Induktion

När vi sluter oss till något utifrån begränsade eller osäkra premisser kallas det en induktiv slutledning. Varje resonemang där premisserna underbygger eller stärker slutsatsen utan att medföra den med logisk nödvändighet är ett exempel på induktion. Vad som skiljer detta från deduktion är att det alltid är möjligt att förneka induktiva slutsatser utan att förneka premisserna.

Det man oftast menar med induktion är att generalisera, det vill säga att utifrån ett eller flera enskilda fall (fakta, observationer) dra slutsatsen att det man upptäckt gäller för alla fall. En sådan induktiv slutsats är alltid bara mer eller mindre sannolik, aldrig hundraprocentigt säker. Är det då kunskap? Ja, om man inte vill nöja sig med det som går att deduktivt härleda måste man på något sätt använda sig av induktion, man måste bara vara medveten om att sådan kunskap alltid är antagen på försök – den kan motbevisas senare.

Ett klassiskt exempel på generalisering är det följande.

Premiss 1: Svan A är vit.

Premiss 2: Svan B är vit.

Premiss 3: Svan C är vit.

Premiss 4: Svan D är vit.

Premiss 5: Svan E är vit.

Slutsats: Alla svanar är vita.

Antalet premisser kan utökas hur mycket som helst utan att slutsatsen för den sakens skull blir garanterad. Den har bara högre eller lägre grad av sannolikhet beroende på urvalet. Är detta kunskap? Det kan vi inte veta säkert, så det försiktiga är att istället kalla det en hypotes. Vi kan observera tusentals och åter tusentals svanar, vilket stärker hypotesen mer och mer, men det räcker i princip med ett motexempel för att slutsatsen skall visa sig vara falsk – utan att för den delen någon av de tidigare premisserna har varit falska.

Vad är då faran med generaliseringar? Dels är det möjligt att göra generaliseringar på alltför begränsat underlag, vilket i sin tur gör slutsatsen skakig. Det kan ibland vara svårt att se hur bra underlaget egentligen är, eftersom många i sina resonemang förkortar redovisningen av det.

Premiss: Alla observerade svanar är vita.

Slutsats: Alla svanar är vita.

Som ni ser finns det en stor vaghet i det ovanstående.

En annan fara är att om man tar sina induktiva hypoteser som bevisade sanningar kan det leda till sådana här deduktioner.

Premiss 1: Alla svanar är vita.

Premiss 2: Fågel X är svart.

Slutsats: Fågel X är ingen svan.

Förutfattade meningar av detta slag blockerar i själva verket möjligheten att vinna ny kunskap.

En annan form av induktion är analogier eller analogislut: antagandet att liknande ting har liknande egenskaper eller att liknande effekter har liknande orsaker och vice versa. Exempel på det första: en sjökapten leder sin besättning med hjälp av inlärda färdigheter, därför borde det också finnas färdigheter som en härskare kan lära sig för att leda sitt folk. Exempel på det senare: jag vet att jag har ett medvetande och att det leder till ett visst beteende hos mig, så när jag ser att andra människor beter sig på liknande sätt antar jag att de också har medvetanden. Det som gör analogier osäkra är att de förutsätter att vi känner till alla relevanta egenskaper hos tingen ifråga. Men notera att analogier också kan vara godtagbara om de följer samma regler som goda generaliseringar: att man har många datapunkter och inte blundar för eventuella motexempel.

Faktum är att man kan beskriva all induktion som ett specialfall av deduktion, där man gjort den outtalade premissen att naturen är likformig, eller att ”de fall jag observerat är representativa för helheten”.

Sanningsteori

Det kan låta märkligt att fråga efter vad sanning är för något. Vi har väl alla en common sense-uppfattning om sanningsbegreppet som lyder ungefär att sanningen, det är så det är. Om jag påstår något, så är det sant ifall det faktiskt ligger till som jag påstår. Även filosofer börjar från den utgångspunkten, men ser snabbt komplikationer med den. Jag skall här ta upp de två äldsta och mest omdiskuterade försöken att förklara vad sanning innebär.

Korrespondensteorin är allra äldst, och den som ligger närmast den vardagliga förståelsen. Den är i sin ursprungliga form bara ett sätt att förtydliga vår common sense med ett striktare språkbruk. En sats är sann om den ”svarar mot” eller ”stämmer överens med” det sakförhållande i världen som den handlar om. Vad betyder då ”stämma överens med”? Enligt en version av teorin betyder det att utsagan har en strukturlikhet med faktumet, att påståendet så att säga kopierar eller avbildar verklighetens struktur. Men har verkligen världen en struktur som på något sätt kan sägas likna språket? Det har kritiserats eftersom språk och verklighet är väldigt olika typer av saker, men man kan också argumentera för det och hävda att språket formas genom upplevelser av världen. Det finns en lösare variant som bara kräver en ”korrelation” mellan påståendet som helhet (satsen) och sakförhållandet som helhet, de ingående delarna behöver då inte likna varandra.  Detta har kritiserats som allt för löst, och därmed intetsägande – ordet ”korrelation” antyder att det inte behöver finnas någon orsaksrelation mellan sakförhållandet och påståendet, och vi vill ju inte att sanning skall bero på en tillfällighet.

En mer generell kritik av korrespondensteorin är att den inte tycks fungera för nekande utsagor, om man inte tror att det finns negativa fakta. Den är också svår att använda på något annat än empiriska fakta, så kallade syntetiska satser. Det värsta är att teorin leder till en oändlig rekursion av påståenden eftersom om man vill veta att det råder en korrespondens måste man påstå det, och då måste man även påstå att det påståendet korresponderar mot något, och så vidare…

Koherensteorin formulerades som ett försök att lösa några av korrespondensteorins problem. Enligt det här sättet att tänka blir en sats sann om den utan motsägelser kan ingå i ett system av satser som alla är förenliga med – ”hänger samman med” – varandra. De tydligaste exemplen är logiska och matematiska system, men tanken är att det skall fungera även för andra större teoribildningar eller rentav hela världsåskådningar. Så vad menas med ett sammanhang? Räcker det med motsägelsefrihet för att man skall kunna tala om ett sammanhang? Det blir ganska svagt. Kan man kräva att satserna aktivt skall stödja varandra eller haka in i varandra som bitar i ett pussel? Det blir kanske för starkt – det är inte så många system som har den graden av koherens.

Leder inte detta till relativism? Det verkar onekligen som att enskilda satser bara är sanna inom ett visst system, men kan bli falska om man försöker stoppa in dem i ett annat. Det tycks också som att i den här teorin kan man tala om grader av sanning, efter hur väl en sats hänger samman med systemet. Lyfter man blicken något kan man dra slutsatsen att det egentligen bara är systemen som helhet som kan vara sanna i common sense-bemärkelsen. Nu var det nog inte så koherensteorins upphovsman Leibniz tänkte sig att det skulle fungera. Han var en klassisk rationalist och menade att det egentligen bara finns ett sant system av påståenden, grundat i det universella förnuftet.

I mer moderna tappningar måste man däremot erkänna att det kan finnas flera konkurrerande system, och lösningen blir då att betrakta det största, mest fullständiga systemet som liggande närmast sanningen. Kan man tänka sig två lika stora, lika sammanhängande system som uttalar sig om samma saker men är oförenliga med varandra? Det har hävdats att det åtminstone inte går att bevisa att denna situation är omöjlig, alltså kan man hamna i ett läge där det finns två konkurrerande sanningar och inget sätt att välja mellan dem.

En annan variant är att tänka sig ett ”grundsystem” av satser som (i stort sett) alla människor håller med om, och att de mer specialiserade systemen (teorierna) måste vara förenliga med grundsystemet. Detta blir ett upphöjande av det sunda förnuftet till definitionen av sanning, vilket är problematiskt. För det första blir det bråk om vad som skall ingå eftersom det finns satser som väldigt många människor, men långt ifrån alla, håller med om. Det finns också något i grunden oroande med att göra allmänhetens konsensus till sanningskriterium. Alternativt kan grundsystemet bestå av de satser som våra främsta experter anser vara bevisade bortom allt rimligt tvivel, och byggas på över tid. Detta är en traditionell syn på hur tillväxten av vetenskaplig kunskap går till. Men i princip stöter den på samma problem som det sunda förnuftet.

Vetenskapsteori

För de flesta som lever i ett modernt samhälle har ”vetenskap” en starkt positiv klang. Vi vet att vår bekväma livsstil vore omöjlig utan en lång rad vetenskapliga framsteg. En smula eftertanke avslöjar att vi varje ögonblick av våra liv är inbäddade i teknologi, ända in på huden, som är resultatet av tillämpad naturvetenskap. De historiskt bevandrade vet också att detta beror på en utveckling som startade så sakteliga under renässansen för att ta ordentlig fart under 1800-talet och accelerera till svindlande hastighet under de senaste årtiondena.

För den filosofiskt nyfikne finns det några uppenbara frågor att ställa. För det första: hur är detta möjligt – vad är det som ger naturvetenskapen denna enorma potential? Ofta säger man att denna vetenskap gör ”framsteg” medan andra delar av mänsklighetens tänkande står still och stampar på samma fläck. Så för det andra: om vi listar ut vad som är speciellt för den naturvetenskapliga utvecklingen, kan vi då tillämpa det vi lärt oss på andra områden och göra liknande framsteg inom exempelvis samhällsvetenskaperna? Vill vi göra det? Slutligen: finns det möjligen någon baksida till allt detta?

Ordet ”vetenskap” och dess motsvarigheter på andra språk (såsom engelskans ”science” – av ett latinskt ord för kunskap eller förståelse) är av ganska nytt datum. Naturforskare som Galilei och Newton kallade fortfarande det de gjorde för ”naturfilosofi”. Nybildningen av ord verkar vilja antyda att man kanske har att göra med en ny kunskapsform här, en som inte bara leder till att man kan saker utan till att man säkert vet något. Så diskussionen om vetenskap är en fortsättning på diskussionen inom kunskapsteorin om hur vårt vetande kan vara säkert. Säkerhet och pålitlighet blir givetvis mycket viktigare när kunskapen eller vetenskapen det gäller skall ligga till grund för teknologi som människors liv eller samhällets stabilitet är beroende av. Vetenskaplig forskning är en förlängning av den mänskliga driften jag redan nämnt: att fråga ”varför”, att leta efter förklaringar. Skillnaden är bara vilka krav som ställs på förklaringarna.

Givet att vetenskap har så hög status, uppstår förstås strider om den. Dels höjs det ibland kritiska röster utifrån som vill hävda att värdet vi sätter på vetenskap är överskattat, men det är inte den konflikten vi skall diskutera här. Den konflikt som filosofer och vetenskapare är mest intresserade av är den huvudsakligen interna frågan om vad vetenskap egentligen är. Givet att vetenskaplighet är ett honnörsord, så behövs regler för när det får tillämpas. Hur vet vi när något är vetenskapligt? Kanske ännu viktigare, hur vet vi när något är god vetenskap? I de flesta vetenskapsteorier är det just den sista frågan man svarar på: ett ideal ställs upp för hur vetenskap går till när den är som allra bäst, sedan antas att alla som åtminstone försöker leva upp till det idealet är mer eller mindre vetenskapliga.

(N.B. De följande hänvisningarna kommer att vidareutvecklas i egna artiklar, varav inte alla är klara riktigt än.)

Under tidigmodern epok var den förhärskande vetenskapsteorin induktivism, alltså tanken att vetenskap består av att först registrera allt som händer och sedan försöka urskilja ett mönster i det.

På 1800-talet uppstod istället tanken att vetenskap går ut på att ställa frågor, att pröva hypoteser, något som kodifierades av en grupp teoretiker som kallades de logiska empiristerna.

Karl Popper genomförde en kritik och en vidareutveckling av tanken om hypotesprövning. Även om han ryckte undan mattan för den logiska empirismen, kan man säga att han gjorde det med dess egna grepp.

Thomas Kuhn bytte helt strategi. Istället för att fråga vad vetenskapare logiskt sett borde göra, betraktade han verksamheten ur historisk synvinkel och ställde frågan vad vetenskapare faktiskt har gjort. Detta har bland annat även inspirerat studier av vetenskapens sociologi, det vill säga att fråga vad vetenskapare i nutiden gör.

Alla teorierna jag tagit upp så här långt har huvudsakligen gällt naturvetenskaperna. Det finns ett par anledningar till detta. För det första var det naturvetenskaperna som gick igenom drastiska historiska förändringar och omformade våra materiella villkor på det sätt jag beskrev här ovan, vilket gjort det mer angeläget att förklara dem. För det andra är det lättare att uttala sig om naturvetenskapen eftersom dess metoder ger tydligare resultat – det är lättare att kontrollera om något stämmer eller inte. Human- och samhällsvetenskapernas vetenskapsteori följer inte lika tydliga utvecklingslinjer, men det finns ändå vissa skolbildningar man kan ta fasta på.

Historism är en term som används för att sammanfatta de tankeströmningar som menar att studiet av människan är väsentligt annorlunda än studiet av naturen, eftersom en människa bara kan förstås i sitt historiska sammanhang. Hermeneutik är metoden som ofta kopplas till en sådan teori.

Under 1900-talet har det utvecklats en mängd nya metoder för att studera människan och samhället, medan det har varit sämre ställt med övergripande teorier.