Wetenschapsfilosofie

Wetenschapsfilosofie is het onderdeel van de filosofie dat de filosofische basis, vooronderstellingen en consequenties van de wetenschap bestudeert. De wetenschapsfilosofie houdt zich bezig met zowel de natuurwetenschappen, zoals natuurkunde en biologie, als de sociale wetenschappen, zoals psychologie en economie.

Algemeen

De wetenschapsfilosofie is nauw verwant met de epistemologie (kennistheorie) en de ontologie (zijnsleer). Het poogt tot een beschrijving te komen van zaken als:

• het karakter van wetenschappelijke uitspraken en concepten;
• de wijze waarop ze worden ontwikkeld;
• hoe de wetenschap de natuur verklaart, voorspelt en beïnvloedt;
• methoden om de juistheid van informatie te bepalen;
• de beschrijving en de toepassing van de wetenschappelijke methode;
• de wijze van redeneren om tot gevolgtrekkingen te komen;
• en de implicaties van wetenschappelijke methoden en modellen voor wetenschap en voor de maatschappij als geheel.

Er wordt in de wetenschapsfilosofie onderscheid gemaakt naar:

• ontologische kenmerken: hoe het is
• epistemologische kenmerken: hoe is het te kennen
• methodologische kenmerken: hoe is het te onderzoeken
• sociaal-filosofische kenmerken: hoe beïnvloeden het onderzoek en de omgeving elkaar

Elke wetenschap heeft een onderliggende filosofie, ook al wordt over die wetenschap het tegendeel beweerd. In de woorden van Daniel Dennett:

Filosofie-vrije wetenschap bestaat niet; er is hooguit wetenschap waarvan de filosofische bagage zonder nadere inspectie aan boord wordt genomen.

Dit artikel geeft geen alomvattende beschrijving; het behandelt slechts datgene wat algemeen als de centrale onderwerpen van de wetenschapsfilosofie wordt beschouwd.

Karakter van wetenschappelijke uitspraken en concepten

De wetenschap doet aannamen over hoe de wereld is, en hoe theorie zich verhoudt tot de werkelijkheid.

Empirisme

Een belangrijke plaats in de wetenschapsfilosofie wordt ingenomen door het empirisme, ofwel de opvatting dat kennis is afgeleid van hoe de wereld ervaren wordt. Wetenschappelijke uitspraken zijn onderworpen aan en afgeleid van onze ervaring of waarnemingen. Wetenschappelijke theorieën worden ontwikkeld en getoetst door experimenten en waarnemingen, via empirische methoden. Zodra deze waarnemingen in voldoende mate herhaalbaar blijken, geldt deze informatie als wetenschappelijk bewijs, waar de wetenschappelijke gemeenschap zijn verklaringen voor de werking der dingen op baseert.

Waarnemingen zijn echter ook cognitieve handelingen. Dat wil zeggen dat er een interactie is tussen wat wij waarnemen en ons begrip van de structuur van de wereld; als dit begrip van de werkelijkheid verandert, wordt schijnbaar ook iets anders waargenomen.

Wetenschappers proberen waarnemingen in een samenhangende, consistente structuur onder te brengen door middel van inductie, deductie en quasi-empirische methodes en door gebruik te maken van essentiële conceptuele metaforen.

Wetenschappelijke realisme en instrumentalisme

Wetenschappelijk realisme, of naïef empirisme, is de opvatting dat het universum werkelijk, een op een, overeenkomt met datgene wat in wetenschappelijke uitspraken wordt gezegd. Realisten vatten elektronen, magnetische velden en dergelijke op als dingen die werkelijk bestaan. Het is naïef danwel realistisch in die zin dat wetenschappelijke modellen als de werkelijkheid worden aanvaard, in plaats van als bruikbare beschrijvingen van de werkelijkheid.

Tegenover het realisme staat het instrumentalisme, waarin onze percepties, wetenschappelijke ideeën en theorieën niet als een vaststaand en getrouw beeld van de werkelijkheid worden opgevat, maar als bruikbare instrumenten waarmee waargenomen verschijnselen verklaard, voorspeld en gestuurd kunnen worden. Voor een instrumentalist zijn elektronen en magnetische velden niets meer en niets minder dan handige ideeën, die al of niet werkelijk kunnen bestaan. Een instrumentalist gebruikt empirische methoden slechts om aan te tonen dat theorieën consistent zijn met de waarnemingen. Het instrumentalisme is mede ontwikkeld uit John Dewey's pragmatisme.

Sociaal constructivisme

Sommige wetenschapsgeschiedkundigen, -filosofen en -sociologen geloven dat wetenschappelijke theorieën hun vorm krijgen door hun sociale en politieke context. Deze benadering wordt gewoonlijk sociaal constructivisme genoemd. Sociaal constructivisme is in zekere zin een uitbreiding van het instrumentalisme dat ook sociale aspecten van wetenschap in de theorie betrekt. In zijn meest uitgesproken vorm beschouwt het wetenschap als niets meer dan een vorm van interactie tussen wetenschappers, waarin het objectieve feit weinig tot geen rol speelt. Een zwakkere vorm van het constructivisme zou kunnen betogen dat sociale factoren een grote rol spelen in de acceptatie van nieuwe wetenschappelijke theorieën.

Het meer uitgesproken standpunt schuift het al of niet bestaan van de planeet Mars terzijde als niet ter zake doende, aangezien we slechts beschikken over de waarnemingen, theorieën en mythen, die alle zijn voortgekomen uit sociale interactie. Volgens dit standpunt gaan wetenschappelijke uitspraken over elkaar, en een empirische toets controleert slechts of de diverse verzamelingen van sociaal geconstrueerde theorieën wel consistent zijn. Dit standpunt verwerpt het realisme. Het wordt dan echter moeilijk om aan te geven waarin de wetenschap verschilt van andere disciplines; en het wordt al even moeilijk een verklaring te geven voor het buitengewone succes waarmee de wetenschap nuttige technologie heeft voortgebracht.

Voor de zwakkere vorm zou Mars als een reëel bestaande planeet kunnen worden beschouwd, los van onze waarnemingen, theorieën en mythes erover. Alhoewel theorieën en waarnemingen het gevolg zijn van een sociaal proces, houdt dit proces wel in, dat er een soort van overeenstemming gehandhaafd wordt met deze realiteit. Volgens dit standpunt 'gaan' theorieën over de werkelijke wereld. Het kernpunt is hoe deze overeenstemming verklaard wordt. Op grond waarvan kan men claimen dat de foto's van de laatste ruimtesonde in zekere zin betrouwbaarder of echter zijn dan de Romeinse mythes over Mars? Voor sociaal constructivisten is het dus belangrijk om na te gaan hoe wetenschappelijke uitspraken worden onderbouwd.

Analyse en reductionisme

Analyse is het uiteenrafelen van een waarneming of theorie in eenvoudiger concepten om het te kunnen begrijpen. Analyse is een onmisbaar middel in de wetenschap; het is in feite zelfs onmisbaar voor elke rationele onderneming. Het is bijvoorbeeld onmogelijk om de baan van een projectiel wiskundig te beschrijven, zonder een uitsplitsing te maken van aspecten als zwaartekracht, bewegingsrichting en beginsnelheid. Pas na deze analyse kan een geschikte theorie van de beweging geformuleerd worden.

De term wetenschappelijk reductionisme kan in verschillende betekenissen worden gebruikt. Eén type reductionisme gelooft dat alle velden van studie zich uiteindelijk lenen voor een natuurwetenschappelijke verklaring. Een historische gebeurtenis zou bijvoorbeeld in sociologische en psychologische termen verklaard kunnen worden, die op hun beurt in termen van menselijke fysiologie omschreven zou kunnen worden, die dan weer in scheikundige en fysische termen omschreven zouden kunnen worden. De historische gebeurtenis is dan gereduceerd tot een fysische gebeurtenis. Dit kan zo worden opgevat dat het impliceert dat de historische gebeurtenis 'niets meer' was dan een natuurkundig verschijnsel, en zo het bestaan van de daardoor voortgebrachte 'hogere' verschijnselen ontkennen.

Daniel Dennett bedacht de term hebberig reductionisme (greedy reductionism) voor de veronderstelling dat alle verschijnselen op die wijze gereduceerd kunnen worden. Hij stelt dat het gewoon 'slechte wetenschap' is verklaringen te zoeken die interessant en aantrekkelijk overkomen, in plaats van verklaringen die in staat zijn natuurlijke verschijnselen te voorspellen.

Argumenten tegen het hebberig reductionisme worden gevonden in het feit dat van een complex systeem gezegd kan worden dat het meer informatie bevat dan beschreven kan worden door de analyse van zijn bestanddelen. Voorbeelden zijn systemen met strange loops, een fractaal organisatie of strange attractors in de faseruimte. Bij analyse van dergelijke systemen gaat er noodzakelijkerwijs informatie verloren, omdat de waarnemer een selectie moet maken die slechts tot op zekere hoogte representatief is. Met behulp van de informatietheorie kan berekend worden hoeveel informatie verloren gaat; dit wordt bij de chaostheorie toegepast.

De basis voor wetenschappelijke uitspraken

De krachtigste wetenschappelijke uitspraken zijn die met de breedste toepasbaarheid. Newton's Derde Wet — "voor elke actie bestaat er een tegengestelde, even grote reactie" is een krachtige uitspraak, want het geldt voor elke actie, overal en altijd.

Maar wetenschappers kunnen onmogelijk elke actie in het universum hebben onderzocht, om na te gaan of er een reactie is. Hoe kunnen ze dan beweren dat de Derde Wet waar is? Ze hebben natuurlijk onnoemelijk vele acties onderzocht, en steeds konden ze een bijbehorende reactie vinden. Maar, kunnen we er zeker van zijn dat de eerstvolgende keer dat we de Derde Wet uitproberen, hij juist zal blijken?

Inductie

Een mogelijke oplossing voor dit probleem is te vertrouwen op het principe van inductie. Inductief redeneren gaat ervan uit, dat als een theorie opgaat in alle waargenomen gevallen, het ook opgaat in alle vergelijkbare gevallen. Dus na het uitvoeren van een reeks experimenten die de Derde Wet blijken te bevestigen, mag men stellen dat die wet altijd opgaat.

Het is lastig uit te leggen waarom inductie over het algemeen werkt. Men kan geen gebruik maken van deductie, het gebruikelijke proces van logisch redeneren om vanuit bepaalde premissen tot een conclusie te komen, want er bestaat eenvoudigweg geen logisch mechanisme (syllogisme) die een dergelijke conclusie mogelijk maakt. Ongeacht hoe vaak zeventiende-eeuwse biologen witte zwanen observeren, en op hoeveel locaties, er is geen deductisch pad dat hen tot de conclusie kan brengen dat alle zwanen wit zijn. En dat is maar goed ook, want — zo is gebleken — die conclusie is fout. Op gelijke wijze is het denkbaar dat er morgen een situatie wordt waargenomen waarin een actie niet wordt vergezeld van een reactie; hetzelfde geldt voor alle wetenschappelijke wetten.

Een mogelijk antwoord bestaat uit het bedenken van een wezenlijk andere vorm van redeneren, één die niet berust op deductie. Waar deductie het mogelijk maakt om een specifieke waarheid te formuleren op basis van een algemene waarheid (alle kraaien zijn zwart; dit is een kraai; dus dit is zwart), maakt inductie het op de één of andere manier mogelijk om een algemene waarheid te formuleren op basis van een reeks van specifieke waarnemingen (dit is een kraai en hij is zwart; dat is een kraai en hij is zwart... ; dus alle kraaien zijn zwart).

De theorievorming rond het inductieprobleem is sterk in beweging en onderwerp van veel debat in de wetenschapsfilosofie: is inductie werkelijk gerechtvaardigd, en zo ja, hoe?

Falsifieerbaarheid

Een andere manier om wetenschappelijke uitspraken van een logische basis te voorzien, voor het eerst formeel behandeld door Karl Popper, is falsifieerbaarheid. Dit principe stelt dat een wetenschappelijke uitspraak ('feit', theorie, 'wet', principe en zo voort) falsifieerbaar moet zijn om bruikbaar te zijn (of om zelfs maar wetenschappelijk te zijn). Falsifieerbaar wil zeggen dat als de uitspraak onjuist zou zijn, het mogelijk moet zijn om aan te tonen dat de uitspraak onjuist is, bijvoorbeeld door een experiment te doen. Zonder deze eigenschap zou het moeilijk of zelfs onmogelijk zijn om een wetenschappelijke uitspraak te toetsen met wetenschappelijk bewijsmateriaal. Falsificatie herintroduceert het deductieve redeneren in het debat. Het is weliswaar niet mogelijk om een algemene uitspraak af te leiden uit een reeks specifieke uitspraken, maar het is mogelijk dat één specifieke uitspraak bewijst dat een algemene uitspraak onjuist is. Door één zwarte zwaan te vinden bewijst men dat de algemene stelling 'alle zwanen zijn wit' onwaar is.

Falsifieerbaarheid weet het inductieprobleem handig te omzeilen door geen gebruik te maken van inductieve redeneringen. Het brengt echter zijn eigen moeilijkheden met zich mee. Steeds wanneer een theorie door een falsificatie onderuit gehaald lijkt te worden, blijkt het mogelijk te zijn om de theorie zò aan te vullen, dat zij niet langer gefalsifieerd wordt. Bijvoorbeeld, ornithologen zouden simpelweg kunnen stellen dat de grote zwarte vogel die in Australië voorkomt, helemaal geen lid is van het geslacht Cygnus, maar van een ander, misschien wel van een tot dan toe onbekend, geslacht.

Het probleem met falsifieerbaarheid is dat sommige wetenschappelijke theorieën in wezen niet falsifieerbaar zijn. Dat is te zeggen, het is soms mogelijk om een theorie met behulp van ad hoc hypotheses te 'redden' van falsificatie. De verwerping van zo'n theorie berust daarom mede op een waardeoordeel.

Zo'n "geredde" theorie is dan wel van inhoud veranderd. In het bovenstaande voorbeeld van de zwanen stond niet waterdicht vast aan wat voor definitie een vogel moet voldoen om tot "Cygnus" te behoren. Om het falsifieerbaarheidscriterium te gebruiken moet wel eerst vaststaan dat de proponent en de potentiële falsifieerder dezelfde definitie(s) hanteren. Het gaat niet om de inhoudelijke juistheid van een mogelijke falsificatie; het gaat er om dat het in principe mogelijk is dat een voorstelbare, concrete gebeurtenis (al of niet plausibel) de oorspronkelijke bewering ontkracht. Het is voorstelbaar dat er zwanen getoond worden die groen zijn met gele spikkels; of dat echt gebeurt en of die echt bestaan is niet van belang. De bewering "Alle zwanen zijn wit" blijft een wetenschappelijke bewering; goed of fout.

Coherentisme

Inductie en Falsifieerbaarheid proberen allebei een grond te vinden voor wetenschappelijke uitspraken door te refereren aan andere specifieke wetenschappelijke uitspraken. Beide methodieken moeten het criteriumprobleem vermijden, waarin elke basis voor kennis (of rechtvaardiging van een theorie) weer een andere basis nodig heeft, wat leidt tot een oneindige regressie. Het regressieprincipe is gebruikt als rechtvaardiging voor een mogelijke uitweg uit deze oneindige regressie, het funderingsdenken (foundationalism). Het funderingsdenken stelt dat er bepaalde basisovertuigingen zijn, die algemeen zijn, en geen rechtvaardiging behoeven. Zowel inductie als falsificatie zijn vormen van funderingsdenken; ze baseren zich namelijk op basale uitspraken die direct voortvloeien uit waarnemingen.

De wijze waarop basale uitspraken worden afgeleid van de waarneming compliceert het probleem. Waarnemen is een cognitieve handeling; dat wil zeggen, het steunt op het reeds aanwezige begrip der dingen, een verzameling overtuigingen. Een waarneming van de Venusovergang vereist een enorme scala aan ondersteunende stukken kennis, bijvoorbeeld betreffende de optica van telescopen, de mechanica van de telescoopopstelling, en inzicht in de mechanica der hemellichamen. Zo beschouwd is deze waarneming in het geheel niet 'basaal'.

Coherentisme biedt een alternatief door te stellen dat uitspraken gerechtvaardigd kunnen worden door het feit dat ze deel uitmaken van een coherent systeem. In het geval van de wetenschap wordt onder dit systeem gewoonlijk verstaan, het geheel van opvattingen van een individu of van de wetenschappelijke wereld. W.V. Quine propageerde een coherentistische benadering van de wetenschap. Een waarneming van een Venusovergang wordt gerechtvaardigd door het feit dat het coherent is met onze opvattingen over optica, telescoopopstellingen en de beweging van hemellichamen. Wanneer deze waarneming strijdig is met een van deze opvattingen, moet het systeem worden bijgesteld om de tegenstrijdigheid op te heffen.

Ockhams Scheermes

Ockhams Scheermes is een andere belangrijke mijlpaal in de wetenschapsfilosofie. Willem van Ockham (of Occam of diverse andere spellingen) suggereerde dat de eenvoudigste verklaring voor een verschijnsel de voorkeur verdient. Hij beweerde niet dat het dan ook automatisch een ware verklaring zou zijn, of zelfs maar waarschijnlijk, maar het is opvallend dat 'eenvoudiger' verklaringen achteraf vaak juister bleken te zijn dan 'complexere'.

Ockham's Scheermes dient gewoonlijk slechts als een vuistregel voor het geval twee of meer gelijkwaardige hypotheses (theorieën) even goed in staat bleken om bepaalde waargenomen verschijnselen te verklaren. Het komt echter niet vaak voor dat twee theorieën voor precies dezelfde verschijnselen een verklaring bieden, dus het nut is beperkt. Tegenwoordig zijn er wiskundige benaderingen gebaseerd op de informatietheorie die een maat geven voor de 'eenvoud' van een theorie, zodat de verklarende kracht kan worden afgewogen tegen de eenvoud. Eén daarvan gaat uit van het begrip minimale berichtlengte (minimum message length).

Ockham's Scheermes is vaak misbruikt en aangehaald in situaties waar het niet van toepassing is. Het zegt niet dat de eenvoudigste verklaring de beste is, ongeacht of het uitzonderingen, uitschieters, of andere verschijnselen kan verklaren. Het principe van de falsifieerbaarheid vereist dat een eenvoudige theorie moet worden afgekeurd vanwege elke reproduceerbare waarneming die ermee in strijd is, en dat de eenvoudigste van de overige theorieën die de afwijkende waarneming wèl kunnen verklaren vervolgens de voorkeur verdient.

Sociale verantwoordelijkheid

Wetenschappelijke onfeilbaarheid

Een kritische vraag in de wetenschap is, in hoeverre de huidige wetenschappelijke kennis een indicator is van wat werkelijk 'de waarheid' is ten aanzien van de fysieke wereld waarin we leven. De acceptatie van wetenschappelijke kennis als de absolute en onbetwijfelde 'waarheid' (zoals in de theologie of ideologie) wordt sciëntisme genoemd.

Lang niet iedereen meent dat wetenschap onfeilbaar is, en dat geldt zowel voor wetenschappers zelf als voor leken. Wetenschap kan derhalve dus lang niet altijd een doorslaggevende rol spelen in het proces van besluitvorming door consensus waarin personen van allerlei morele en ethische standpunten tot overeenstemming proberen te komen over 'wat de werkelijkheid is'. Met andere woorden, wetenschap kan niet de belangrijke scheidsrechter voor discussies zijn die sommigen graag zien. Wetenschap is soms partij, zoals de debatten over intelligent design, het broeikaseffect, kernenergie en nanotechnologie laten zien.

Ongerustheid over de grote kloof tussen de werkwijze van wetenschappers en het beeld dat van hun werk bestaat, heeft geleid tot publieksvoorlichtingscampagnes om het algemene publiek te informeren over het wetenschappelijk scepticisme en de wetenschappelijke methode. Bovendien wordt via experimenten met participatie zoals publieke debatten en science jury's geprobeerd te komen tot dialoog tussen het publiek en wetenschap.

Wetenschapskritiek

Paul Feyerabend beargumenteerde dat het onmogelijk is om met één beschrijving van de wetenschappelijke methode alle methoden en benaderingen van wetenschappers te omvatten. Feyerabend had bezwaren tegen het voorschrijven van een bepaalde wetenschappelijke methode, omdat elke methode leidt tot een belemmering en verkramping van het wetenschappelijk proces. Feyerabend stelde, "het enige principe dat de vooruitgang niet tegenhoudt is: "anything goes" (="alles kan"). Wetenschapskritiek is ook in meer praktische zin geformuleerd, tegen het reductionisme van de wetenschap, tegen bepaalde toepassingen van wetenschap (kernenergie, sociobiologie, biotechnologie, chemische oorlogsvoering, atoombom) en tegen de macht over wetenschap (vooral bij industrie en wapensector). Uit deze kritiek zijn de wetenschapswinkels en zogenaamde Wetenschap & Samenleving activiteiten uit voortgekomen zoals W&S-onderwijs, Science, Technology and Society onderzoek en het Jaarboek KennisSamenleving.

Literatuur

Inleidende literatuur

• Victor van den Bersselaar, Wetenschapsfilosofie in veelvoud, Bussum, Coutinho, 2003.
• L.Horsten, I.Douven, E.Weber, Wetenschapsfilosofie, Van Gorcum, 2007.
• Gerard de Vries, De ontwikkeling van wetenschap, Groningen, Wolters-Noordhoff, 1995.
• Alexander Bird, Philosophy of Science, London, UCL Press, 1998.
• James Ladyman, Understanding Philosophy of Science, London, Routledge, 2002.
• Herman Koningsveld, Het verschijnsel wetenschap, Meppel, Boom, 1982.
• Merrilee H. Salmon et al., Introduction to the Philosophy of Science. Indianapolis / Cambridge, Hackett Publishing Company, 1999 (reprint)
• Gerhard Schurz, Einführung in die Wissenschaftstheorie. Darmstadt, WBG, 2006
• Peter Kroes, Ideaalbeelden van wetenschap; een inleiding tot de wetenschapsfilosofie, Amsterdam, Boom, 2002

Gevorderde literatuur

• Theo A.F. Kuipers, Structures in Science. An Advanced Textbook in Neo-Classical Philosophy of Science. Synthese Library, Springer, 2001.
• Ilkka Niiniluoto, Critical Scientific Realism. Oxford, Oxford University Press, 2002.

Wetenschapsfilosofen

• Aristoteles
• Francis Bacon
• Roger Bacon
• Rudolph Carnap
• Auguste Comte
• René Descartes
• Empedocles
• Paul Feyerabend
• Galileo Galilei

• Jürgen Habermas
• Bas Haring
• David Hume
• Immanuel Kant
• Thomas Kuhn
• Imre Lakatos
• Bruno Latour
• John Locke

• Ernst Mach
• Abraham Maslow
• Otto Neurath
• Charles Peirce
• Plato
• Karl Popper
• Michael Polanyi
• Bertrand Russell

Zie ook

• Causaliteit
• Demarcatiecriterium
• Filosofie
• Filosofie van de geest
• Sociale filosofie
• Wetenschap
• Wetenschapsantropologie
• Wetenschapsgeschiedenis
• Wetenschapspsychologie
• Wetenschapssociologie

Externe links

• http://plato.stanford.edu
• http://disinfopedia.org/wiki.phtml?title=Truth on alternative views
• http://www.pitt.edu/~hpsdept

Bronvermelding

Bronnen, noten en/of referenties:

• Snyder, Paul, Toward One Science: The Convergence of Traditions, St Martin's Press, 1977, ISBN 0-312-81011-3, ISBN 0-312-81012-1.
• Van Fraassen, Bas C., The Scientific Image, Oxford: Clarendon Press, 1980, ISBN 0-198-24427-4.