W tym wpisie na blogu porównujemy kluczowe koncepcje tych dwóch myślicieli, analizując, jak nauka zmienia się i rozwija z różnych perspektyw. Przyjrzyjmy się wspólnie dynamice nauki, jaką ujawniają te odmienne teorie.
Przez 12 lat nauki, aż do studiów uniwersyteckich, zawsze uważałem naukę za dyscyplinę obiektywną, absolutną i bezwarunkowo wiarygodną, nigdy nie zastanawiając się głęboko nad jej istotą. Jest to prawdopodobnie prawdą w przypadku większości studentów, którzy podążali podobną ścieżką edukacyjną. Zanim jednak zgłębimy szczegółowe teorie i zasady nauki, musimy najpierw rozważyć, czym naprawdę jest jej istota. Tak jak studiujemy historię, aby odkrywać przyszłe kierunki w oparciu o fakty z przeszłości, nauka wymaga głębokiej refleksji nad historią swojej filozofii, aby zapewnić sobie ciągły i poprawny rozwój. Poglądy filozofów na postęp naukowy znacznie się różnią, a falsyfikacjonizm Poppera i teoria paradygmatów Kuhna są reprezentatywnymi przykładami. Obie teorie posiadają wyraźne mocne i słabe strony. Niniejszy artykuł ma na celu rozszerzenie teorii paradygmatów Kuhna opartej na falsyfikacjonizmie Poppera.
Chronologicznie falsyfikacjonizm Poppera poprzedza teorię paradygmatu Kuhna. Aby odnieść się do falsyfikacjonizmu Poppera, należy najpierw przeanalizować indukcjonizm poprzedniej epoki. Stwierdzenia wyprowadzone z obserwacji nazywane są stwierdzeniami obserwacyjnymi, a indukcjoniści argumentują, że można z nich wyprowadzić prawa uniwersalne. Konkretnie, twierdzą, że jeśli zjawisko zgodne z danym stwierdzeniem uniwersalnym powtarza się wystarczająco często w różnych warunkach i nie występuje ani jedna obserwacja sprzeczna z nim, to uogólnienie tego prawa jest uzasadnione. Na przykład, gdyby wielokrotnie zaobserwowano, że metal zawsze rozszerza się po podgrzaniu, niezależnie od rodzaju metalu i metody ogrzewania, i nigdy nie wystąpił ani jeden przypadek kontrakcji, indukcjonista uznałby za możliwe wyprowadzenie uniwersalnego stwierdzenia: „Metal rozszerza się po podgrzaniu”.
Jednak to podejście indukcyjne napotyka na kilka problemów. Po pierwsze, kryteria rozumienia przez indukcjonistów „wystarczająco wielu” próbek i „różnych” warunków są niejasne. Nie da się określić, ile eksperymentów jest potrzebnych do uzasadnienia uniwersalnego stwierdzenia. Co więcej, podczas gdy populacja możliwa do uzyskania w wyniku eksperymentów jest zasadniczo nieskończona, rzeczywista próba, którą można zbadać, jest skończona. Zgodnie z klasyczną teorią prawdopodobieństwa, niezależnie od liczby przeprowadzonych eksperymentów w celu potwierdzenia uniwersalnego stwierdzenia, prawdopodobieństwo, że stwierdzenie jest prawdziwe, zbiega się do zera. Oznacza to, że przeprowadzenie większej liczby eksperymentów nie zwiększa prawdopodobieństwa, że stwierdzenie jest prawdziwe. Co więcej, obserwacje są uwarunkowane wiedzą, doświadczeniem, oczekiwaniami itp. obserwatora i dlatego mogą się różnić w zależności od obserwatora. Oznacza to, że teoria zawsze poprzedza obserwację, co przeczy indukcjonistycznemu poglądowi, że prawa dowodzi się poprzez akumulację obserwacji. Zatem indukcjonizm ma istotne ograniczenia. W przeciwieństwie do tego indukcjonizmu, Popper odrzucił stanowisko, że nauka opiera się na indukcji i zaproponował falsyfikacjonizm.
Falsyfikacjoniści uznają, że teoria poprzedza obserwację i podkreślają znaczenie hipotez i obalania w nauce. Według falsyfikacjonizmu nauka rozwija się poprzez proces stawiania i obalania teorii, a przetrwają tylko te teorie, które przetrwają ten proces. Jak potwierdzono wcześniej w indukcjonizmie, udowodnienie prawdziwości teorii w skończonym czasie za pomocą eksperymentów jest niemożliwe. I odwrotnie, ujawnienie fałszywości teorii jest stosunkowo łatwe, ponieważ wymaga jedynie znalezienia jednego sprzecznego stwierdzenia obserwacyjnego. Falsyfikacjoniści wyjaśniają postęp naukowy w oparciu o tę właściwość: hipotezy są falsyfikowane, ulepszane w tym procesie, a nauka postępuje. Oznacza to również, że hipotezy niemożliwe do sfalsyfikowania są naukowo bezsensowne. Aby nauka mogła się rozwijać, nowo zaproponowane hipotezy muszą być bardziej podatne na falsyfikację niż istniejące. Na przykład hipoteza „Wszystkie planety w Układzie Słonecznym krążą wokół Słońca po orbitach eliptycznych” jest bardziej zaawansowana niż hipoteza „Mars krąży wokół Słońca po orbicie eliptycznej”, ponieważ jest bardziej podatna na falsyfikację.
Zbiór teorii powszechnie akceptowanych w danej epoce stanowi wiedzę podstawową tej epoki. Im bardziej hipoteza odbiega od wiedzy podstawowej, tym jest śmielsza; im bardziej jest z nią zgodna, tym jest ostrożniejsza. Aby wnieść znaczący wkład w postęp naukowy, śmiałe hipotezy muszą zostać potwierdzone, a ostrożne – sfalsyfikowane. Podczas gdy „potwierdzenie”, na które powołują się indukcjoniści, ogranicza się do probabilistycznego i logicznego związku między stwierdzeniami obserwacyjnymi a stwierdzeniami uniwersalnymi, w falsyfikacjonizmie potwierdzenie oznacza, że teoria z powodzeniem przewiduje nowe fakty, które przeczą istniejącej wiedzy podstawowej.
Falsyfikacjonizm ma jednak również ograniczenia. Jak wspomniano wcześniej, same stwierdzenia obserwacyjne mogą być błędne, a ponieważ obserwacje są poprzedzone konkretnymi teoriami, nie może istnieć całkowicie pewna falsyfikacja. Co więcej, historycznie istnieją przypadki, których falsyfikacjonizm nie jest w stanie wyjaśnić. Na przykład, przejście od modelu geocentrycznego do heliocentrycznego zajęło ponad 100 lat, a istnienie pojedynczego przypadku falsyfikującego nie prowadzi od razu do natychmiastowego porzucenia istniejącej teorii. Zatem zarówno indukcjonizm, jak i falsyfikacjonizm są zbyt uproszczone, aby wyjaśnić rzeczywisty proces rozwoju nauki. Aby zrekompensować te ograniczenia, pojawiła się teoria paradygmatyczna Kuhna.
Według Alana Chalmersa paradygmat Kuhna odnosi się do zbioru założeń, praw i technik wspólnych dla naukowców w danej epoce. Badania prowadzone w ramach tego paradygmatu nazywane są nauką normalną. W ramach nauki normalnej naukowcy doprecyzowują i rozszerzają zakres zastosowania paradygmatu. Załóżmy, że pojawia się przypadek anomalny, którego nie da się wyjaśnić za pomocą istniejącego paradygmatu. Falsyfikacjonizm Poppera głosi, że taki przypadek stanowi pojedynczą falsyfikację paradygmatu, wymagającą jego natychmiastowego porzucenia i zastąpienia nowym. Jednak wyjaśnienie Kuhna stwierdza, że paradygmat uznaje się za sfalsyfikowany dopiero wtedy, gdy kumuluje się wiele przypadków anomalnych, prowadząc do kryzysu. To skutecznie wyjaśnia przejście od geocentryzmu do heliocentryzmu, którego falsyfikacjonizm nie mógł wyjaśnić. Kiedy paradygmat zostaje sfalsyfikowany, naukowcy przyjmują nowy paradygmat i rozpoczyna się nowy okres nauki normalnej. Kuhn nazywa ten proces rewolucją naukową.
Według Kuhna, normalna nauka rządzi się pojedynczym paradygmatem; dwa lub więcej paradygmatów nie mogą współistnieć w ramach normalnej nauki jednej epoki. To znaczy, w przeciwieństwie do indukcjonistów, Kuhn nie postrzega nauki jako rozwijającej się poprzez akumulację obserwacji. Zamiast tego widzi naukę jako naprzemiennie między okresami normalnej nauki i rewolucji naukowych, podczas których paradygmaty są „wymieniane”. Jednakże perspektywa ta przeczy rzeczywistemu kumulatywnemu rozwojowi nauki, gdy patrzy się na nią makro-historycznie. Podczas gdy fundamentalna wymiana teorii, jak argumentuje Kuhn, następuje na przestrzeni wieków, w tym samym okresie różne paradygmaty zapuszczały głębsze i szersze korzenie w różnych dziedzinach nauki, wyraźnie demonstrując kumulatywny rozwój teorii naukowej. Dlatego autor stara się realistycznie rozszerzyć paradygmat Kuhna, wykorzystując falsyfikacjonizm Poppera.
Jak pokazują poniższe przykłady, twierdzę, że zbiór paradygmatów w różnych dziedzinach nauki zmienia się głównie poprzez trzy tryby: modyfikacji, generacji i integracji. Postęp naukowy można zrozumieć poprzez to, jak bardzo zbiór paradygmatów rozszerza „rozmiar dziedziny wyjaśnialnej”. W tym przypadku „wyjaśnienie” oznacza nie tylko brak sprzeczności, ale także możliwość bezpośredniego potwierdzenia.
Po pierwsze, paradygmaty mogą się zmieniać. Przypomina to zjawisko opisane przez Kuhna. Aby nastąpiła zmiana paradygmatu, wymagana jest falsyfikacja wystarczająca do wywołania kryzysu w istniejącej nauce normalnej. Falsyfikacja ta pojawia się, gdy nowy paradygmat może wyjaśnić zjawiska, których stary paradygmat nie potrafi wyjaśnić. Nowy paradygmat, który nie wyjaśnia zjawisk, które istniejący paradygmat potrafi wyjaśnić, zawiera już obalenie i dlatego nie może zostać zaakceptowany. Oznacza to, że nie ma on wystarczającej mocy wyjaśniającej, aby zastąpić istniejący paradygmat. Wyjaśnienia ad hoc są tu wykluczone.
Po drugie, paradygmaty mogą być tworzone na nowo. Podstawowa teoria stanowiąca paradygmat nazywana jest teorią fundamentalną, a teorie z niej wywodzące się – podteoriami. Teorie fundamentalne dostarczają nowych narzędzi i ram myślowych. Na przykład, postęp w optyce umożliwił wynalezienie mikroskopu, co doprowadziło do powstania nowych teorii fundamentalnych, takich jak cytologia, i stworzyło nowy paradygmat. Ekspansja na nowe dziedziny poszerza zakres tego, co nauka może wyjaśnić.
Po trzecie, paradygmaty można integrować. Unifikacja pól elektrycznych i magnetycznych jest tego doskonałym przykładem. Zintegrowany paradygmat umożliwia wyjaśnienia nie tylko dziedzin objętych wcześniej istniejącymi paradygmatami, ale także dostarcza dodatkowych wyjaśnień nieodłącznie związanych z samą integracją.
Zatem wraz z poszerzaniem się zbioru paradygmatów, co można wyjaśnić poprzez ich zmianę, tworzenie i integrację, nauka postępuje. Pogląd, że paradygmat o szerszym zakresie wyjaśniania reprezentuje bardziej zaawansowaną teorię, jest zgodny z falsyfikacjonizmem Poppera. Szerszy zakres wyjaśniania z natury implikuje większy potencjał falsyfikacji. „Wyjaśnienie” w „teorii, która może wyjaśnić wszystko” Poppera różni się charakterem od „wyjaśnienia” omawianego tutaj. Popper odnosi się do teorii logicznie niefalsyfikowalnej, podczas gdy wyjaśnienie w tym tekście uwzględnia możliwość bezpośredniego potwierdzenia.
Falsyfikacjonizm Poppera rozwiązał większość problemów indukcjonizmu, ale nie uwzględnił złożoności rzeczywistego rozwoju nauki, ponieważ wymagał porzucenia teorii niezależnie od stopnia falsyfikacji. Z kolei teoria paradygmatów Kuhna mogła wyjaśnić proces, w którym teorie naukowe zmieniają się w długich okresach, ale nie odzwierciedlała w pełni kumulatywnego rozwoju rzeczywistych teorii naukowych. Dlatego autor koncentruje się na tym, jak dziedzina wyjaśniająca nauki rozszerza się poprzez zmiany paradygmatów, generowanie i integrację. Autor stara się zdefiniować postęp naukowy jako rozmiar dziedziny wyjaśnianej przez zestaw paradygmatów. Jest to fundamentalnie zgodne z falsyfikacjonizmem Poppera, ponieważ rozszerzenie dziedziny wyjaśniającej z natury zwiększa falsyfikowalność.
