czwartek, 6 grudnia 2012

Pewność w naukach przyrodniczych



Słów kilka o prawdzie naukowej


Na blogu zamierzam poruszać zagadnienia nie tylko metodyki przyrodniczej, ale również problemy ekologiczne i ochrony przyrody, tak aktualne w ostatnich czasach, a jednocześnie obdarzone tak małym zrozumieniem. W moim odczuciu jest to wywołane ignorancją osób przekazujących nam informacje, tudzież celowym wybiegiem, liczącym na ignorancję czytelników – obie przyczyny są równie skuteczne w swojej szkodliwości. Te swoiste półprawdy najczęściej stosuje się tam, gdzie chodzi o dyskredytacje czyichś poglądów i przekonanie nas do innych.

Mamy do czynienia z powszechnym brakiem umiejętności rozróżniania tego typu manipulacji i mnożącymi się przez nie stereotypami i półprawdami. Moją odpowiedzią na to będzie napisanie w niedługiej przyszłości krótkiego tekstu, na temat manipulacji w tekstach „około ochroniarskich”.

Nim jednak do tego dojdzie, poprosiłem swoją znajomą, Justynę Kierat, absolwentkę Wydziału Biologii UJ o napisanie słów kilku wprowadzenia. Skoro mamy umieć ocenić, czy jakiś problem ekologiczny jest w istocie problemem, czy tylko komuś na takim pojmowaniu go zależy, powinniśmy najpierw zdefiniować pojęcie prawdy w naukach przyrodniczych.
Zapraszam, zatem do lektury: Jakub Marciniak.


Pewność w naukach przyrodniczych

 Kuba poprosił mnie, żebym napisała coś o metodologii nauk przyrodniczych. Jest to dział filozofii zajmujący się opisywaniem sposobów uprawiania nauki przez naukowców. W metodologii jest miejsce na definiowanie takich pojęć, jak hipoteza, teoria czy paradygmat i próby ustalenia ich wzajemnych powiązań. Metodologia zajmuje się również ustalaniem standardów, jakie powinny spełniać rzetelnie przeprowadzone badania. W jej ramach możemy też postawić pytanie, czym jest prawda i czy jest możliwe jej poznanie (jeśli tak – w jaki sposób, jeśli nie – co staje nam na drodze).

Chciałabym przedstawić tutaj poglądy dwóch metodologów nauk przyrodniczych. Pierwszy z nich, Rudolf Carnap, jest twórcą weryfikacjonizmu, drugi - Karl Popper - falsyfikacjonizmu. Uważa się, że ich poglądy są sobie przeciwstawne, jednak moim zdaniem w pewien sposób się uzupełniają.


Weryfikacjonizm Carnapa


Rudolf Carnap (1891 - 1970) był niemieckim filozofem i logikiem. Uważał, że badanie naukowe to proces stawiania hipotez i weryfikowania ich.
Aby zrozumieć tę metodę, posłużymy się konkretnym przykładem: weźmy jakiś przedmiot i hipotezę na jego temat (czyli po prostu zdanie, które w jakiś sposób go opisuje). Znaleźliśmy martwego ptaka, i stawiamy hipotezę, że to czajka. Z tej hipotezy wynikają rozmaite przewidywania, które możemy sprawdzić. Jeśli jest to czajka, to powinna być czarna z wierzchu, a biała od spodu. Możemy to potwierdzić, oglądając ją. Oczywiście to, że znaleziony przez nas ptak jest czarno-biały, nie świadczy o tym, że na pewno jest czajką (może być np. nurem). Jednak z naszej hipotezy możemy wydedukować wiele innych sprawdzalnych przewidywań: na przykład konieczność posiadania czubka, białe perełki na końcach lotek .. itp. Nie musimy poprzestawać na upierzeniu! Cech, które moglibyśmy sprawdzić, wydaje się być nieskończenie dużo: możemy ptaka zważyć i zmierzyć na różne sposoby, wykonać sekcję zwłok.... I dlatego – powiada Carnap – możemy sprawdzić dostatecznie dużo cech, by być przekonanym, że znaleźliśmy czajkę, ale stuprocentowej pewności nie będziemy mieli nigdy. Bo taką pewność osiągnęlibyśmy po sprawdzeniu wszystkich przewidywań wynikających z naszej hipotezy, a skoro jest ich nieskończenie wiele, to po prostu nie da się tego zrobić.
Ktoś powie: „to nieprawda, przecież jest tylko pewna liczba cech, które odróżniają czajkę od innych gatunków, i możemy sprawdzić je wszystkie. Zresztą to właśnie robimy, oznaczając czajki”. Jednak trzeba pamiętać, że nie chodzi tu o to, czy – w praktyce – możemy powiedzieć, że znaleźliśmy czajkę, czy nie, tylko czy naprawdę możemy być na tej podstawie absolutnie pewni, że mamy rację?

Prawa autorskie do grafiki: Justyna Kierat.
Chcesz skorzystać? Napisz: justyna.kierat@gmail.com


Pewność absolutna


Wyobraźmy sobie teraz, że znaleźliśmy, dwadzieścia lat temu, nie czajkę, ale mewę. Nasza hipoteza była taka: „To mewa srebrzysta”. Sprawdziliśmy wszystkie cechy, które według ówczesnej wiedzy miały odróżniać mewę srebrzystą od innych gatunków, i cechy się zgadzały. Po tych dwudziestu latach wracamy jednak do naszego ptaka – wypchanego i stojącego w muzeum – z najnowszą publikacją o rozpoznawaniu mew. Cóż się okazuje? To wcale nie mewa srebrzysta (Larus argentatus), ale mewa białogłowa (Larus cachinnans)! Czyżbyśmy się pomylili te dwadzieścia lat temu? Niezupełnie – wówczas tego drugiego
gatunku jeszcze nie wyróżniano, w związku, z czym ich rozróżnienie nie było możliwe w praktyce.


Herring Gull
Mewa srebrzysta (Larus argentatus)
Źródło.:http://www.sxc.hu
 
Wróćmy teraz do naszej czajki – czy możemy z całą pewnością powiedzieć, że za dwadzieścia lat nie okaże się, że czajka (Vanellus vanellus), to tak naprawdę kilka bardzo podobnych gatunków? Nie pytam o to, jak mało to jest prawdopodobne. Pytam, czy można zaręczyć, że to niemożliwe?

Podsumowując: Carnap uważał, że nauka to proces sprawdzania hipotez, w wyniku którego coraz bardziej upewniamy się, że dana hipoteza jest prawdziwa, ale nigdy nie możemy osiągnąć stuprocentowej pewności.


Falsyfikacjonizm Poppera

Popper (1902 - 1994) zaproponował podejście do problemu niejako od drugiej strony. Otóż, podobnie jak Carnap, uważał, że z każdego przypuszczenia, nazywanego przez niego teorią (ale myślę, że Popper rozumiał pod tym terminem to, co Carnap nazywał hipotezą) wynika nieskończona liczba możliwych wniosków i nie da się sprawdzić ich wszystkich. Popper zwraca jednak uwagę na pewien szczególny fakt – otóż rzeczywiście, teorii nie możemy sprawdzić, tzn. przekonać się, że jest prawdziwa. Jednak możemy ją obalić, tzn. przekonać się, że jest fałszywa! Wystarczy, że odkryjemy jeden przypadek, w którym przewidywania tej teorii nie zgadzają się z obserwacjami. Jeśli stawiam hipotezę, że wszystkie kruki są czarne, to nawet po znalezieniu miliona czarnych kruków nie będę mogła ze stuprocentową pewnością jej przyjąć, ale jeden kruk innego koloru wystarczy, bym mogła ją odrzucić.








 Karl Popper (1902-1994)

I to jest właśnie sedno proponowanego przez Poppera falsyfikacjonizmu. Zamiast szukać potwierdzeń hipotezy, róbmy wszystko, by ją obalić – szukajmy kontrprzykładów, słabych punktów, gdzie nie zgadza się ona z rzeczywistością. Jeśli mimo usilnych poszukiwań tych kontrprzykładów nie znajdziemy, to możemy być coraz bardziej i bardziej pewni, że nasza hipoteza jest prawdziwa. Po jakimś czasie można ją zacząć w praktyce traktować jak zgodną z prawdą – jednak zawsze trzeba być świadomym, że nigdy nie będziemy tego mogli orzec na sto procent.

Pomyłki i założenia


Trzeba tutaj zrobić pewną bardzo ważną uwagę. Zawsze może się zdarzyć, że w czasie tej weryfikacji-falsyfikacji mylnie uznamy jakaś obserwację za zgodną z naszą hipotezą, podczas gdy tak naprawdę jest z nią sprzeczna i vice-versa. Może to wynikać zarówno z naszej- ludzkiej – pomyłki, jak i z błędu w innej hipotezie, którą posługujemy się, testując naszą (według Poppera „wszystko jest hipotezą” – świat składa się z hipotez jednych na drugich i zawsze testując jedne, bardziej ogólne, używamy innych, bardziej szczegółowych; po rozwinięcie tego poglądu odsyłam do „Logiki odkrycia naukowego”).
Jeśli oznaczam czajkę, to zaufałam autorowi przewodnika, który podał cechy diagnostyczne, same będące hipotezą. Dlatego, choć obalenie teorii jest „pewniejsze” niż jej potwierdzenie, to jednak i obalenia nie możemy być do końca pewni.


Pewność i niepewność – zastosowania praktyczne


Jaki z tego wszystkiego wyłania się obraz? Czy jesteśmy nieodwołalnie skazani na pogląd, że twierdzenie, iż Ziemia jest okrągła, jest tak samo niepewny, a więc równie dobry, jak taki, że jest płaska? Oczywiście nie. Nie jesteśmy skazani na niewiedzę, bo w praktyce nie jest nam zazwyczaj potrzebna „pewność absolutna”. Doskonale sobie radzimy, nie weryfikując naszych przypuszczeń „ostatecznie”.

Jednak, szczególnie jeśli zajmujemy się naukami przyrodniczymi (a w jakimś stopniu każdy się nimi zajmuje. Przyp.: JM), dobrze jest pamiętać, że zawsze coś może się zmienić, a nowe fakty, odkrycia, obserwacje, mogą zmodyfikować pewne nasze przypuszczenia co do rzeczywistości.


Drugi wniosek, który się nasuwa, to że w nauce nie ma ludzi, którzy mają monopol na rację. Nie dość, że każdy może się pomylić, to jeszcze – z logicznego punktu widzenia – nikt nie może mieć absolutnej pewności co do swoich twierdzeń. Dlatego, niezależnie od tego, czyj artykuł czytamy, zawsze mamy prawo poddawać go krytycznej ocenie, a w razie wątpliwości próbować szukać potwierdzenia zawartych w nim tez - nawet jeśli ich autorem jest znany profesor. Pewnie zwykle będzie się okazywać, że to myśmy się pomylili, ale nawet w takim przypadku korzyścią będzie lepsze zrozumienie danego tematu. A przyjmowanie cudzych twierdzeń „na wiarę” nie jest najlepszym pomysłem.

Literatura:


Poniżej kilka książek, które miały wpływ na kształt tego tekstu. Zachęcam do zajrzenia do nich. Po pierwsze dlatego, że dokonując interpretacji zawartych w nich poglądów, zawsze istnieje ryzyko, że mogłam zinterpretować je niezgodnie z intencją autora. Przeczytanie książki pozwoli poznać ich zapatrywania niejako „z pierwszej ręki”. Po drugie – te książki są po prostu ciekawe i dobrze napisane :)

Karl Popper, Logika odkrycia naukowego – tutaj opisane są założenia falsyfikacjonizmu. Jeśli chcecie „usłyszeć” o falsyfikacjonizmie bezpośrednio od jego twórcy, to jest to lektura obowiązkowa. Generalnie do czytania nie jest konieczne przygotowanie (logiczne, matematyczne czy filozoficzne), z wyjątkiem może fragmentów związanych z rachunkiem prawdopodobieństwa, które nie są jednak kluczowym elementem książki.

Kajetan Młynarski, Wybrane problemy teorii ewolucji i poszerzone wydanie tejże, Ewolucja i jej teoria. Mogą stanowić wstęp do teorii ewolucji dla osoby, która wcześniej nie miała z nią do czynienia. Poza tym omówione są w niej różne zagadnienia metodologiczne, między innymi opisany został weryfikacjonizm. Właśnie z tego opisu korzystałam, omawiając poglądy Carnapa, ponieważ nie czytałam jego prac.

Kajetan Młynarski, Zapiski z błękitnych ruin. Cała książka poświęcona jest prawdzie – czym ona jest, jakie pomysły na odpowiedź mieli różni filozofowie, co sądzą o niej ludzie i jakie ma znaczenie dla nas. Pozycja dla osób z zacięciem filozoficznym, ale nie tylko tych mających już jakąś wiedzę w tej dziedzinie. Niestety, w całości może być ją ciężko zdobyć, ale od kilku lat publikuje ją w odcinkach „Etiuda filozoficzna”: http://www.etiudafilozoficzna.pl/Tematy/przedruk/p2zapiski.html.
Póki co, są za połową.

Thomas Kuhn, Struktura rewolucji naukowych – nie pisałam nic o poglądach Kuhna wyrażonych w tej książce, głównie dlatego, że dotyczą one wielkoskalowych przemian w nauce (np. zastępowanie poglądu geocentrycznego heliocentrycznym). A poza tym, dlatego, że się z nim nie zgadzam. Niemniej, jeśli ktoś chciałby wiedzieć, czym według Kuhna jest „paradygmat”, to dowie się tego właśnie z tej książki.

W razie pytań, lub chęci podjęcia dyskusji zapraszam do pisania komentarzy, lub na adres autorki: justyna.kierat@gmail.com.

Prawa autorskie do grafiki: Justyna Kierat.
Chcesz skorzystać? Napisz: justyna.kierat@gmail.com

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz