Dette blogginnlegget sammenligner kjernekonseptene til disse to tenkerne, og undersøker hvordan vitenskapen endrer seg og utvikler seg fra ulike perspektiver. La oss sammen utforske dynamikken i vitenskapen som avsløres av disse ulike teoriene.
Gjennom mine 12 år på skolegang frem til universitetet, hadde jeg alltid sett på vitenskap som en objektiv, absolutt og ubetinget pålitelig disiplin, uten å ha reflektert dypt over dens essens. Dette gjelder sannsynligvis for de fleste studenter som har fulgt en lignende utdanningsvei. Før vi studerer de detaljerte teoriene og prinsippene innen vitenskap, må vi imidlertid først vurdere hva essensen av vitenskap egentlig er. Akkurat som vi studerer historie for å utforske fremtidige retninger basert på tidligere fakta, krever vitenskap dyp refleksjon over historien til sin filosofi for å sikre kontinuerlig og korrekt utvikling. Filosofers syn på vitenskapelig fremgang er betydelig forskjellige, med Poppers falsifikasjonisme og Kuhns paradigmeteori som representative eksempler. Begge teoriene har tydelige styrker og svakheter. Denne artikkelen tar sikte på å utvide Kuhns paradigmeteori basert på Poppers falsifikasjonisme.
Kronologisk sett går Poppers falsifikasjonisme forut for Kuhns paradigmeteori. For å ta for seg Poppers falsifikasjonisme er det nødvendig å først undersøke induktivismen fra den foregående epoken. Utsagn utledet fra observasjon kalles observasjonsutsagn, og induktivister hevder at universelle lover kan utledes fra dem. Spesifikt hevder de at hvis et fenomen som er i samsvar med et bestemt universelt utsagn gjentas tilstrekkelig under forskjellige forhold, og det ikke finnes en eneste motstridende observasjon, er det berettiget å generalisere den loven. For eksempel, hvis det har blitt observert flere ganger at metall alltid utvider seg når det varmes opp, uavhengig av metalltype eller oppvarmingsmetoden, og det aldri har vært et eneste tilfelle av sammentrekning, ville en induktivist anse det som mulig å utlede det universelle utsagnet: «Metall utvider seg når det varmes opp.»
Denne induktive tilnærmingen står imidlertid overfor flere problemer. For det første er kriteriene for hva induktivister mener med «tilstrekkelig mange» utvalg og «forskjellige» betingelser uklare. Det er umulig å vite hvor mange eksperimenter som trengs for å rettferdiggjøre en universell påstand. Videre, mens populasjonen som kan oppnås fra eksperimenter generelt er uendelig, er det faktiske utvalget som kan undersøkes endelig. I følge klassisk sannsynlighetsteori, uansett hvor mange eksperimenter som utføres for å bekrefte en universell påstand, konvergerer sannsynligheten for at påstanden er sann mot null. Dette betyr at det å gjennomføre flere eksperimenter ikke øker sannsynligheten for at en påstand er sann. Videre påvirkes observasjoner av observatørens kunnskap, erfaring, forventninger osv., og kan derfor virke forskjellige avhengig av observatøren. Det vil si at teori alltid går forut for observasjon, noe som motsier det induktivistiske synet om at lover bevises gjennom akkumulering av observasjoner. Dermed har induktivisme betydelige begrensninger. I motsetning til denne induktivismen avviste Popper standpunktet om at vitenskap er basert på induksjon og foreslo falsifikasjonisme.
Falsifikasjonsister erkjenner at teori går forut for observasjon og understreker viktigheten av antagelser og tilbakevisning i vitenskapen. I følge falsifikasjonsismen går vitenskapen videre gjennom prosessen med å foreslå og tilbakevise teorier, og bare teorier som overlever denne prosessen består. Som bekreftet tidligere i induktivismen, er det umulig å bevise at en teori er sann innen endelig tid gjennom eksperimenter. Omvendt er det relativt enkelt å avsløre at en teori er falsk, da det bare krever å finne en enkelt motstridende observasjonspåstand. Falsifikasjonsister forklarer vitenskapelig fremgang basert på denne egenskapen: hypoteser falsifiseres, forbedres i prosessen, og vitenskapen utvikler seg. Dette betyr også at hypoteser som er umulige å falsifisere, er vitenskapelig meningsløse. For at vitenskapen skal kunne utvikle seg, må nylig foreslåtte hypoteser være mer utsatt for falsifisering enn eksisterende. For eksempel er hypotesen "Alle planeter i solsystemet går i bane rundt solen i elliptiske baner" mer avansert enn hypotesen "Mars går i bane rundt solen i en elliptisk bane" fordi den er mer utsatt for falsifisering.
Settet med teorier som er generelt akseptert i en gitt tidsalder utgjør bakgrunnskunnskapen for den tidsalder. Jo mer en antagelse avviker fra bakgrunnskunnskapen, desto dristigere er den; jo mer den samsvarer med bakgrunnskunnskapen, desto mer forsiktig er den. For å gi et meningsfullt bidrag til vitenskapelig fremgang, må dristige antagelser bekreftes, og forsiktige antagelser må falsifiseres. Mens «bekreftelsen» som induktivister påberoper seg forblir begrenset til det sannsynlighetsmessige og logiske forholdet mellom observasjonsutsagn og universelle utsagn, bærer bekreftelse i falsifikasjonismen betydningen av at en teori med hell forutsier nye fakta som motsier eksisterende bakgrunnskunnskap.
Falsifikasjonisme har imidlertid også begrensninger. Som nevnt tidligere kan observasjonsutsagn i seg selv være feilaktige, og siden observasjoner innledes av spesifikke teorier, kan ikke helt sikker falsifikasjon eksistere. Videre finnes det historisk sett tilfeller som falsifikasjonisme ikke kan forklare. For eksempel tok overgangen fra den geosentriske til den heliosentriske modellen over 100 år, og eksistensen av et enkelt falsifikasjonstilfelle fører ikke umiddelbart til umiddelbar forlatelse av en eksisterende teori. Dermed er både induktivisme og falsifikasjonisme altfor forenklede for å forklare den faktiske prosessen med vitenskapelig vekst. For å kompensere for disse begrensningene dukket Kuhns paradigmeteori opp.
Ifølge Alan Chalmers refererer Kuhns paradigme til settet med antagelser, lover og teknikker som deles av forskere i en bestemt tidsalder. Forskning utført innenfor dette paradigmet kalles normalvitenskap. Innenfor normalvitenskap klargjør og utvider forskere omfanget av paradigmets anvendelse. Anta at et anomalt tilfelle dukker opp som ikke kan forklares av det eksisterende paradigmet. Poppers falsifikasjonisme hevder at et slikt tilfelle utgjør en enkelt falsifisering av paradigmet, som krever at det umiddelbart forlates og erstattes med et nytt paradigme. Kuhns forklaring sier imidlertid at et paradigme bare anses som falsifisert når flere anomale tilfeller akkumuleres, noe som fører til en krise. Dette forklarer effektivt overgangen fra geosentrisme til heliosentrisme, som falsifikasjonismen ikke kunne redegjøre for. Når et paradigme falsifiseres, tar forskere i bruk et nytt paradigme, og en ny periode med normalvitenskap begynner. Kuhn kaller denne prosessen en vitenskapelig revolusjon.
Ifølge Kuhn styres normalvitenskap av et enkelt paradigme; to eller flere paradigmer kan ikke sameksistere innenfor normalvitenskapen i en enkelt æra. Det vil si at i motsetning til induktivister ser ikke Kuhn på vitenskap som utvikling gjennom akkumulering av observasjoner. I stedet ser han på vitenskap som vekslende mellom perioder med normalvitenskap og vitenskapelige revolusjoner, der paradigmer «erstattes». Dette perspektivet motsier imidlertid den faktiske kumulative veksten av vitenskap når det sees makrohistorisk. Mens grunnleggende teoriutskifting, som Kuhn argumenterer for, skjer over århundrer, har ulike paradigmer i samme periode slått rot dypere og bredere på tvers av ulike vitenskapelige domener, noe som tydelig demonstrerer kumulativ utvikling av vitenskapelig teori. Derfor søker forfatteren å realistisk utvide Kuhns paradigme ved å bruke Poppers falsifikasjonisme.
Som vist i eksemplene nedenfor, hevder jeg at settet med paradigmer på tvers av vitenskapelige domener endres primært gjennom tre måter: modifikasjon, generering og integrasjon. Vitenskapelig fremgang kan forstås ved hvor mye settet med paradigmer utvider «størrelsen på det forklarbare domenet». Her betyr «forklaring» ikke bare fraværet av motsigelse, men muligheten for direkte bekreftelse.
For det første kan paradigmer endre seg. Dette ligner på fenomenet beskrevet av Kuhn. For at et paradigmeskifte skal skje, kreves det en falsifisering som er tilstrekkelig til å skape en krise innenfor den eksisterende normalvitenskapen. Denne falsifiseringen oppstår når et nytt paradigme kan forklare fenomener som det gamle paradigmet ikke kan. Et nytt paradigme som ikke klarer å forklare fenomener som det eksisterende paradigmet kan forklare, inneholder allerede en tilbakevisning og kan dermed ikke aksepteres. Det vil si at det mangler forklaringskraften til å erstatte det eksisterende paradigmet. Ad hoc-forklaringer er utelukket her.
For det andre kan paradigmer bli skapt på nytt. Den primære teorien som utgjør et paradigme kalles den grunnleggende teorien, og teorier avledet fra den kalles underteorier. Fundamentale teorier gir nye verktøy og rammeverk for tankevirksomhet. For eksempel muliggjorde fremskritt innen optikk mikroskopet, noe som førte til fødselen av nye fundamentale teorier som cytologi og skapte et nytt paradigme. Ekspansjon til nye domener utvider omfanget av hva vitenskapen kan forklare.
For det tredje kan paradigmer integreres. Sammenslåingen av elektriske og magnetiske felt er et godt eksempel. Et integrert paradigme muliggjør forklaringer ikke bare for domenene som tidligere var dekket av eksisterende paradigmer, men gir også ytterligere forklaringer som er iboende i selve integrasjonen.
Etter hvert som settet med paradigmer utvider omfanget av hva som kan forklares gjennom deres endring, skapelse og integrering, går vitenskapen videre. Forestillingen om at et paradigme med et bredere forklarende omfang representerer en mer avansert teori, samsvarer med Poppers falsifikasjonisme. Et bredere forklarende omfang innebærer iboende et større potensial for falsifisering. «Forklaringen» i Poppers «teori som kan forklare alt» er forskjellig i natur fra «forklaringen» som diskuteres her. Popper refererer til en teori som er logisk ufalsifierbar, mens forklaringen i denne teksten inkluderer muligheten for direkte bekreftelse.
Poppers falsifikasjonisme løste de fleste problemene med induktivismen, men den klarte ikke å redegjøre for kompleksiteten i den faktiske vitenskapelige utviklingen fordi den krevde at teorier ble forlatt uavhengig av graden av falsifikasjon. Motsatt kunne Kuhns paradigmeteori forklare prosessen der vitenskapelige teorier endrer seg over lange perioder, men den reflekterte ikke fullt ut den kumulative utviklingen av faktiske vitenskapelige teorier. Derfor fokuserer forfatteren på hvordan vitenskapens forklaringsdomene utvides gjennom paradigmeskifter, generering og integrasjon. Forfatteren søker å definere vitenskapelig fremgang som størrelsen på domenet som kan forklares av et sett med paradigmer. Dette er fundamentalt i tråd med Poppers falsifikasjonisme, ettersom det forklarende domenets utvidelse iboende øker falsifikasjonsevnen.
