Dette blogindlæg sammenligner disse to tænkeres kernebegreber og undersøger, hvordan videnskab ændrer sig og udvikler sig fra forskellige perspektiver. Lad os sammen udforske den dynamik i videnskaben, som disse forskellige teorier afslører.
Gennem mine 12 år på universitetet havde jeg altid betragtet videnskab som en objektiv, absolut og ubetinget troværdig disciplin, hvor jeg aldrig dybt overvejede dens essens. Dette gælder sandsynligvis for størstedelen af de studerende, der har fulgt en lignende uddannelsesvej. Men før vi studerer de detaljerede teorier og principper inden for videnskab, må vi først overveje, hvad videnskabens essens virkelig er. Ligesom vi studerer historie for at udforske fremtidige retninger baseret på tidligere fakta, kræver videnskab dyb refleksion over sin filosofis historie for at sikre dens kontinuerlige og korrekte udvikling. Filosoffernes synspunkter på videnskabelige fremskridt er betydeligt forskellige, hvor Poppers falsifikationisme og Kuhns paradigmeteori er repræsentative eksempler. Begge teorier har forskellige styrker og svagheder. Denne artikel har til formål at udvide Kuhns paradigmeteori baseret på Poppers falsifikationisme.
Kronologisk set går Poppers falsifikationisme forud for Kuhns paradigmeteori. For at adressere Poppers falsifikationisme er det nødvendigt først at undersøge induktivismen fra den foregående æra. Udsagn afledt af observation kaldes observationsudsagn, og induktivister argumenterer for, at universelle love kan udledes af dem. Specifikt angiver de, at hvis et fænomen, der er i overensstemmelse med et bestemt universelt udsagn, gentages tilstrækkeligt under forskellige forhold, og der ikke findes en eneste modstridende observation, så er generalisering af denne lov berettiget. For eksempel, hvis det er blevet observeret flere gange, at metal altid udvider sig, når det opvarmes, uanset metaltypen eller opvarmningsmetoden, og der aldrig har været et eneste tilfælde af sammentrækning, ville en induktivist anse det for muligt at udlede det universelle udsagn: "Metal udvider sig, når det opvarmes."
Denne induktive tilgang står imidlertid over for adskillige problemer. For det første er kriterierne for, hvad induktivister mener med "tilstrækkeligt mange" stikprøver og "forskellige" betingelser, uklare. Det er umuligt at vide, hvor mange eksperimenter der er nødvendige for at retfærdiggøre en universel påstand. Desuden, mens den population, der kan opnås fra eksperimenter, generelt er uendelig, er den faktiske stikprøve, der kan undersøges, endelig. Ifølge klassisk sandsynlighedsteori konvergerer sandsynligheden for, at påstanden er sand, mod nul, uanset hvor mange eksperimenter der udføres for at bekræfte en universel påstand. Det betyder, at udførelse af flere eksperimenter ikke øger sandsynligheden for, at en påstand er sand. Desuden påvirkes observationer af observatørens viden, erfaring, forventninger osv. og kan derfor forekomme forskellige afhængigt af observatøren. Det vil sige, at teori altid går forud for observation, hvilket modsiger det induktivistiske synspunkt om, at love bevises gennem akkumulering af observationer. Således har induktivisme betydelige begrænsninger. I modsætning til denne induktivisme afviste Popper den holdning, at videnskab er baseret på induktion, og foreslog falsifikationisme.
Falsifikationister anerkender, at teori går forud for observation, og understreger vigtigheden af formodninger og gendrivelser i videnskaben. Ifølge falsifikationismen går videnskaben videre gennem processen med at fremsætte og gendrive teorier, og kun teorier, der overlever denne proces, består. Som tidligere bekræftet i induktivismen, er det umuligt at bevise, at en teori er sand inden for endelig tid gennem eksperimenter. Omvendt er det relativt let at afsløre, at en teori er falsk, da det kun kræver at finde en enkelt modstridende observationserklæring. Falsifikationister forklarer videnskabelige fremskridt baseret på denne egenskab: hypoteser falsificeres, forbedres i processen, og videnskaben udvikler sig. Dette betyder også, at hypoteser, der er umulige at falsificere, er videnskabeligt meningsløse. For at videnskaben kan udvikle sig, skal nyligt fremsatte hypoteser være mere modtagelige for falsifikation end eksisterende. For eksempel er hypotesen "Alle planeter i solsystemet kredser om solen i elliptiske baner" mere avanceret end hypotesen "Mars kredser om solen i en elliptisk bane", fordi den er mere modtagelig for falsifikation.
Det sæt af teorier, der generelt er accepteret i en given æra, udgør baggrundsviden for den æra. Jo mere en formodning afviger fra baggrundsviden, desto mere dristig er den; jo mere den stemmer overens med baggrundsviden, desto mere forsigtig er den. For at yde et meningsfuldt bidrag til videnskabelige fremskridt skal dristige formodninger bekræftes, og forsigtige formodninger skal falsificeres. Mens den 'bekræftelse', som induktivister påberåber sig, forbliver begrænset til det probabilistiske og logiske forhold mellem observationsudsagn og universelle udsagn, bærer bekræftelse i falsifikationismen den betydning, at en teori med succes forudsiger nye fakta, der modsiger eksisterende baggrundsviden.
Falsifikationisme har dog også begrænsninger. Som tidligere nævnt kan observationsudsagn i sig selv være fejlagtige, og da observationer forudgås af specifikke teorier, kan fuldstændig sikker falsifikation ikke eksistere. Desuden findes der historisk set tilfælde, som falsifikationisme ikke kan forklare. For eksempel tog overgangen fra den geocentriske til den heliocentriske model over 100 år, og eksistensen af et enkelt falsificerende tilfælde fører ikke umiddelbart til en øjeblikkelig opgivelse af en eksisterende teori. Således er både induktivisme og falsifikationisme alt for forenklede til at forklare den faktiske proces med videnskabelig vækst. For at kompensere for disse begrænsninger opstod Kuhns paradigmeteori.
Ifølge Alan Chalmers refererer Kuhns paradigme til det sæt af antagelser, love og teknikker, der deles af forskere i en bestemt æra. Forskning udført inden for dette paradigme kaldes normalvidenskab. Inden for normalvidenskab præciserer og udvider forskere paradigmets anvendelsesområde. Antag, at der opstår et anomalt tilfælde, som ikke kan forklares af det eksisterende paradigme. Poppers falsifikationisme hævder, at et sådant tilfælde udgør en enkelt falsifikation af paradigmet, der kræver dets øjeblikkelige opgivelse og erstatning med et nyt paradigme. Kuhns forklaring siger imidlertid, at et paradigme kun betragtes som falsificeret, når flere anomale tilfælde akkumuleres, hvilket fører til en krise. Dette forklarer effektivt overgangen fra geocentrisme til heliocentrisme, hvilket falsifikationismen ikke kunne redegøre for. Når et paradigme falsificeres, vedtager forskere et nyt paradigme, og en ny periode med normalvidenskab begynder. Kuhn kalder denne proces en videnskabelig revolution.
Ifølge Kuhn styres normalvidenskab af et enkelt paradigme; to eller flere paradigmer kan ikke sameksistere inden for normalvidenskaben i en enkelt æra. Det vil sige, at i modsætning til induktivister ser Kuhn ikke videnskab som noget, der udvikler sig gennem akkumulering af observationer. I stedet ser han videnskab som noget, der veksler mellem perioder med normalvidenskab og videnskabelige revolutioner, hvor paradigmer "udskiftes". Dette perspektiv modsiger dog den faktiske kumulative vækst af videnskab, når det ses makrohistorisk. Mens fundamental teoriudskiftning, som Kuhn argumenterer for, finder sted over århundreder, har forskellige paradigmer i samme periode slået rod dybere og bredere på tværs af forskellige videnskabelige domæner, hvilket tydeligt demonstrerer en kumulativ udvikling af videnskabelig teori. Derfor søger forfatteren at udvide Kuhns paradigme realistisk ved at anvende Poppers falsifikationisme.
Som vist i eksemplerne nedenfor, hævder jeg, at sættet af paradigmer på tværs af videnskabelige domæner primært ændrer sig gennem tre metoder: modifikation, generering og integration. Videnskabelige fremskridt kan forstås ved, hvor meget sættet af paradigmer udvider 'størrelsen af det forklarlige domæne'. Her betyder 'forklaring' ikke blot fraværet af modsigelse, men også muligheden for direkte bekræftelse.
For det første kan paradigmer ændre sig. Dette ligner det fænomen, der er beskrevet af Kuhn. For at et paradigmeskift kan finde sted, kræves der en falsifikation, der er tilstrækkelig til at skabe en krise inden for den eksisterende normalvidenskab. Denne falsifikation opstår, når et nyt paradigme kan forklare fænomener, som det gamle paradigme ikke kan. Et nyt paradigme, der ikke formår at forklare fænomener, som det eksisterende paradigme kan forklare, indeholder allerede en gendrivelse og kan derfor ikke accepteres. Det vil sige, at det mangler den forklarende kraft til at erstatte det eksisterende paradigme. Ad hoc-forklaringer er udelukket her.
For det andet kan paradigmer opstå på ny. Den primære teori, der udgør et paradigme, kaldes den fundamentale teori, og teorier afledt af den kaldes underteorier. Fundamentale teorier giver nye værktøjer og rammer for tænkning. For eksempel muliggjorde fremskridt inden for optik mikroskopet, hvilket førte til fødslen af nye fundamentale teorier som cytologi og skabte et nyt paradigme. Ekspansion til nye domæner udvider omfanget af, hvad videnskaben kan forklare.
For det tredje kan paradigmer integreres. Sammenlægningen af elektriske og magnetiske felter er et godt eksempel. Et integreret paradigme muliggør ikke kun forklaringer på de domæner, der tidligere var dækket af eksisterende paradigmer, men giver også yderligere forklaringer, der er forbundet med selve integrationen.
I takt med at sættet af paradigmer udvider omfanget af, hvad der kan forklares gennem deres forandring, skabelse og integration, skrider videnskaben frem. Forestillingen om, at et paradigme med et bredere forklarende omfang repræsenterer en mere avanceret teori, stemmer overens med Poppers falsifikationisme. Et bredere forklarende omfang indebærer i sagens natur et større potentiale for falsifikation. 'Forklaringen' i Poppers 'teori, der kan forklare alt', adskiller sig i sin natur fra den 'forklaring', der diskuteres her. Popper refererer til en teori, der er logisk ufalsificerbar, hvorimod forklaringen i denne tekst inkluderer muligheden for direkte bekræftelse.
Poppers falsifikationisme løste de fleste problemer med induktivismen, men den undlod at tage højde for kompleksiteten af den faktiske videnskabelige udvikling, fordi den krævede, at teorier blev opgivet uanset graden af falsifikation. Omvendt kunne Kuhns paradigmeteori forklare den proces, hvorved videnskabelige teorier ændrer sig over lange perioder, men den afspejlede ikke fuldt ud den kumulative udvikling af faktiske videnskabelige teorier. Derfor fokuserer forfatteren på, hvordan videnskabens forklarende domæne udvides gennem paradigmeskift, generering og integration. Forfatteren søger at definere videnskabelige fremskridt som størrelsen af det domæne, der kan forklares af et sæt paradigmer. Dette er fundamentalt i overensstemmelse med Poppers falsifikationisme, da det forklarende domænes udvidelse i sagens natur øger falsifikationsevnen.
