När man letar efter kunskap så kan man inte leta efter det man redan vet, för då har man hittat det innan man börjar. På samma sätt kan man inte leta efter den kunskap man inte har för hur ska man då veta vad man letar efter? Dagens föreläsning Henrik Ohlsson, PhD, biostatistiker CPF, fil. Kand. idé- och lärdomshistoria Vad är vetenskap? Vetenskapshistoria Kunskapsteorier Vad är vetenskap? 1
Vad är vetenskap? Är vetenskap sann? Om man letar på måfå, är det fortfarande vetenskap? Finns det en övertro på vetenskapen idag? Kan man göra vetenskap om vad som helst? DEN VETENSKAPLIGA PARADOXEN Vi vet hela tiden mer, eller annorlunda än tidigare Sanningarna är provisoriska Vi kan aldrig hålla någon vetenskaplig teori för definitivt säker kunskap Vetenskapen utvecklas kontinuerligt 2
Vetenskapsteori Vetenskapligt studium av vetenskap och forskning Exempel på frågeställningar: Hur är en vetenskaplig teori uppbyggd? Vad innebär en vetenskaplig förklaring? Vad är en vetenskaplig metod? Hur hänger vetenskap och samhällsutveckling ihop? Hur fungerar det i forskningsvärlden? Två perspektiv: Normativt: Hur bör vetenskapen vara? Deskriptivt: Hur är vetenskapen faktiskt? Vetenskapsteori Frågor om den vetenskapliga kunskapens natur - tillförlitlig kunskap? I vilken grad vetenskapen är påverkad av olika ideologier eller kulturer? Filosofiska problem hos de olika specialvetenskaperna (biologins, fysikens filosofi) Samhällsvetenskapernas och humaniora - efterlikna naturvetenskapen eller finns det en speciell metod för dessa? Skiljer sig kunskap om människors verksamhet från kunskaper om naturfenomen? 3
Vad är en vetenskaplig teori? De viktigaste kriterierna: 1) Falsifierbar. Dvs. det skall gå att hitta på experiment, som motbevisar teorin, om den är felaktig 2) Prediktiv. Dvs. resultat går att förutsäga. Det skall gå att göra förutsägelser om framtiden utifrån den 3) Metodisk insamling av information/fakta 4
Vad är en vetenskaplig teori? Empirical testing: whether the theory or technique is falsifiable, refutable, and/or testable. Whether it has been subjected to peer review and publication. The known or potential error rate. The existence and maintenance of standards and controls concerning its operation. The degree to which the theory and technique is generally accepted by a relevant scientific community. Varför ska man försöka motbevisa teorin? Man har generellt sett väldigt lätt för att se saker i sin omgivning som stämmer överens med det man redan tror på Enda sättet att få vetenskapen att gå framåt, att hela tiden försöka hitta bättre och bättre teorier som stämmer bättre och bättre överens med verkligheten 5
Kan man bevisa något med vetenskap? Nej - måste förlita sig på sannolikheter. Sannolikheten att teorin alla korpar är svarta stämmer är otroligt hög, men den kan aldrig bli 100 % Vetenskapen vill nå absoluta sanningar Vetenskapen är i ständig utveckling (t ex läkarkåren) vetenskapliga sanningar är inte absoluta utan provisoriska Rasbiologin - dominerande inom samhällsforskning under 1900-talets första halvsekel och legitimerade tvångssterilisering 6
Pseudovetenskap Auktoritetstro Bristande upprepbarhet Handplockade exempel Likgiltighet inför motsägande fakta Ofalsifierbarhet Ovilja till prövning Bristande förklaringsvärde Ad hoc-hypoteser 7
Varför vetenskapsteori Skilja vetenskap från spekulation Kritiskt granska Vetenskaplig allmänbildning. Vidare perspektiv För att lära oss effektiva metoder För att lära oss vetenskapens begränsningar För att förstå värdet av det vi gör i vår vetenskap Vetenskapen har förändrats över tid Amatörperioden (-1800): rika män, breda intressen, fritidssysselsättning, småskaligt (ansikte mot ansikte, brev) Akademisk fas (1800-1940): institutionalisering, forskarutbildning, lön, universitetsbaserat, frihet för forskaren Professionell fas (1940-): tydligare kopplingar till samhällets behov (samhällsnyttig forskning), samhället styr/tilldelar resurser, ökning av publicering, IT- snabbare kommunikation Nu samverkan: universitet - företag stat (vill inte längre finansiera) (Hur) ska staten stödja forskning? Vem ska fördela pengarna, och hur? 8
Kunskapsteori Vetenskapsteorins historia Försokraterna (omkring 600-400 f.kr) var de första, som ställde frågor om världen utan att ge svar på dessa, vilka inte motiverades utifrån religion, mytologi Teorier om världen och dess samband inga övernaturliga förklaringar- kritik, granskning och diskussion Beviset för formeln viktigt Thales Hypotes -> Kritik -> ny hypotes -> grund för vetenskap och civilisation 9
Logik Syllogismer Aristoteles Avstamp för vidare sanningsprövningar Klassificeringsmetod och definition på djurarterna i Egeiska havet Den vetenskapliga revolutionen Antiken få experiment för att falsifiera (filosofi enda vetenskapliga grenen) Mörka medeltiden Den vetenskapliga revolutionen Jämför teorier med utfallet av experiment eller observationer av verkligheten Vetenskaper som exempelvis matematik och astronomi bli mer tydliga Hela världsbilden förändras i sina grundvalar 10
Den förändrade världsbilden Ett från början trivialt problem - årstiderna förflyttade sig. Galileo Galilei (1564-1642) Genom experiment kunde man pröva vilken av flera tänkbara teorier som stämde bäst med observationerna Om en teori verkade riktig var andra oförenliga teorier felaktiga "I do not feel obliged to believe that the same God who has endowed us with sense, reason, and intellect has intended us to forego their use. Den vetenskapliga revolutionen René Descartes (1596-1650) 4 grundregler för sund vetenskap: 1) Acceptera bara som sant det som du själv kan förstå att det är sant. Fördomar har ingen plats. (Grundläggande skepticism) 2) Dela upp det problem du vill studera i så många små mindre delproblem som möjligt 3) Börja studera och hitta svaret på det minsta och enklaste delproblemet först. Ta det mest komplicerade delproblemet sist 4) Sammanställ resultaten i en så komplett förteckning att inga detaljer utelämnas 11
Den vetenskapliga revolutionen Isaac Newton (1643-1727) Grundläggande lagar för mekaniken och gravitationslagen Systematiserade användningen av experiment för att bekräfta teorier Kopplade ihop matematik och fysik på ett tydligare sätt Antikens död Präglade den moderna fysiken i ytterligare drygt 200 år Newtons första lag: En kropp förblir i vila eller i likformig rörelse så länge inga yttre krafter verkar på kroppen Newtons andra lag: Kraft är lika med massa multiplicerad med acceleration. Vilket också ger att acceleration är lika med kraft dividerad med massa. Ju större massa ett föremål har desto svårare är det att accelerera detta Newtons tredje lag: Två kroppar påverkar alltid varandra med lika stora men motriktade krafter. Rekyl 12
Francis Bacon Den första renodlade vetenskapsteoretikern Behärska naturen genom att lära känna dess lagar och enligt dessa ingripa i naturförloppen. "Vetande är makt", och "naturen behärskas genom att man lyder den". Därför måste forskaren göra sig av med vissa fördomar, "idolerna". Bacon urskiljer fyra idoler : Idola tribus, släktets idol, benägenheten att se naturen som analog med människan (antropomorfism) Idola specus, hålans idol de fördomar som kommer från individens anlag, vanor, uppfostran och liknande Idola fori, torgets idol, de fördomar som kommer från den mänskliga samvaron, särskilt genom språkets makt över tanken Idola theatri, den filosofiska traditionens villfarelse Går metodiskt till väga i vetenskaplig verksamhet - induktion Francis Bacon government financing is necessary to provide the adequate level of basic research, which is necessary to provide the scientific foundation for advanced technology, which accounts for a large part of economic growth. 13
Induktion: Slutsats från specifika observationer till generella lagar Deduktion: Slutsats från generella lagar till specifika förutsägelser/förklaringar Exempel: Alla hundar är djur Fido är en hund Alltså är Fido ett djur. Deduktion är maximalt säker Logisk slutledning (deduktion) kan ge maximalt säker kunskap på så sätt att om premisserna är sanna så följer slutsatsen med logisk nödvändighet. Men deduktion ger oss inte ny kunskap. 14
Induktionsproblemet Induktion ger oss ny kunskap men den kan aldrig vara fullständigt säker Induktionsproblemet: vi kan aldrig härleda en allmän lag utifrån ett ändligt antal observationer Empirismen Kritik av orsak-verkanrelationen som leder till en stark kritik av induktion som en del av den vetenskapliga metoden. Inget direkt logiskt samband mellan orsak och verkan inga sinneserfarenhet av sambandet mellan orsak och verkan finns det inte någon grund för att säga att orsak följer efter verkan annan än vanan. 15
Logisk positivism Wienkretsen - som kombinerade två grundläggande idéer: att endast observerbara fakta är vetbara och med en djup tro på att studiet av filosofins frågor skulle främjas av att man tog hjälp av de verktyg den nyligen utvecklade formella logiken erbjöd. Empirism hade gått i arv från de brittiska empiristerna med filosofer som Locke, Hume, via Comte Logiken ursprungligen från Frege, Russell, Wittgenstein Filosofin skulle nå den exakthet naturvetenskapen matematiken nått. Verifikationsprincipen Den logiska positivismen ville skilja vetenskap från icke vetenskap genom att säga att vetenskapliga påståenden ska kunna verifieras. Det vill säga vi kan vi ska kunna avgöra med hjälp av empirisk metod (induktion) om påståendet är sant. 16
Den svaga verifikationsprincipen När positivisterna insåg problemet induktionsproblemet så ändrade de sitt krav på vetenskaplighet till den svaga verifikationsprincipen : En utsaga är verifierbar (vetenskaplig) om det är möjligt för erfarenheten att göra den sannolik. Falsifiering Diskuterar vetenskapens begränsningar Karl Popper menade att teoriers vetenskaplighet måste avgöras utifrån deras falsifierbarhet. En teori är endast vetenskaplig om vi kan härleda testbara konsekvenser ur teorin som kan visa att teorin är falsk (kritisk rationalism). Whenever a theory appears to you as the only possible one, take this as a sign that you have neither understood the theory nor the problem which it was intended to solve 17
Kritik mot induktivismen: observation induktion hypotes I stället tänker sig Popper följande modell: problem hypotes tester falsifieringar ny hypotes tester falsifieringar Gummiteorier Om en teori inte kan visas vara falsk kan den inte anses vara vetenskaplig enligt Popper Det kan t ex vara gummiteorier som kan (bort)förklara alla observationer 18
Kritik mot falsifikationismen Den stämmer dåligt med hur forskning gått till Forskare försöker inte alltid aktivt falsifiera sin teori Etablerade teorier har ibland blivit temporärt falsifierade. Vad är relevanta falsifieringar av en teori? Thomas Kuhn The structure of Scientific revolutions (1962) Vetenskapens struktur i paradigm (vägledande): 1. Vad man skall iaktta 2. Vilka frågor som skall ställas 3. Hur de skall ställas 4. Hur svaren skall tolkas Genom att acceptera paradigmet förenklas vetenskapsmannens arbete genom att stora mängder fakta kan tas för given. Teorier som kan härledas till paradigmet. 19
Normalvetenskap lägger pussel få fakta stämma med teorin ibland anomalier/avvikelser fakta passar inte i paradigmet vetenskapen hamnar i kris någon konstruerar paradigm som stämmer bättre med fakta vetenskaplig revolution Kris ett nytt paradigm etableras. Någon slutpunkt kan man aldrig uppnå Ej utbyggnad utan ombyggnad Vetenskapen går ändå framåt, varje nytt paradigm tycks förklara verkligheten bättre än det gamla Feyerabend - Allt är tillåtet! (1975) Alla stora framsteg hade skett när man totalt struntat i de befintliga metodreglerna! Alla metodologier har sina begränsningar och det enda som finns kvar är: "Allt är tillåtet!" Bundna av metodologins regler Men - en sociologisk komponent à övriga vetenskapssamfundet har synpunkter på metodologin 20
Exempel Popper: Evolutionsteorin är falsifierbar, men inte falsifierad. Kreationismen har betydligt svårare att klara sig mot falsifikation (om man vill behålla falsifierbarheten). Kuhn: Evolutionsteorin bildar ett paradigm som har gett upphov till normalvetenskap, men det är omöjligt att hitta någon normalvetenskap inom kreationismen. Olika vetenskapliga metoder Kvantitativa metoder: Räknar på data (observationsmaterial) Kvalitativa metoder: Tolkar data 21
KVANTITATIV METODTEORI (hypotetisk-deduktiv metod) 1. Formulerandet av en hypotes - Att formulera och avgränsa problemet - Gå igenom relevant litteratur - Utveckla ett teoretiskt ramverk - Formulera hypotesen 2. Utformandet av undersökningen - Kunskapskällor (hur datainsamlingen skall ske) - Urvalsprinciper (vem/vad man skall hämta data från) - Undersökningsmetod (något slags experiment eller en icke experimentell metod) 3. Analys av kvantitativa data Statistik Kunskap kommer inifrån, från egna upplevelser Forskningen vilar på tolkningar Förklarar naturen, förstår själslivet Nyfikenhet - det inre, det bekanta som vi erfar helt och fullt Humanistisk grund: förstå genom förmågan till introspektion & empati Hermeneutiken ny kunskap som är stängd för positivismen Den hermeneutiska kunskapen - osäkrare än den positivistiska men mer nyanserad 22
Framtiden Under senaste årtiondena har ställningskriget mellan empirisk-atomistiska metoder (positivism) och empirisk-holistiska metoder (kvalitativa metoder) minskat Båda inriktningarna har ett berättigande och de kompletterar varandra Allt talar för att kriget mellan paradigmen kommer att avta ytterligare. Vetenskapssamhället Vetenskapen är ett socialt fenomen med sociala skrivna och oskrivna regler och strukturer Vetenskapen påverkar och påverkas av det övriga samhället 23
Klassificering av vetenskap Grundforskning - systematiskt och metodiskt söka efter kunskap utan att någon speciell. tillämpning Tillämpad forskning - systematiskt och metodiskt söka efter kunskap med en speciell tillämpning som mål. Utvecklingsarbete - utnyttja forskningsresultat för att åstadkomma nya produkter. Uppdragsforskning - projektets inriktning, omfattning och ambitionsnivå bestäms av beställaren Hur väljer man i praktiken bland möjliga teorier/förklaringar? Slutledning från bästa förklaringen: att försöka att avgöra vilken förklaring som är den bästa genom att bortse från förklaringar som tycks vara irrelevanta eller långsökta och sedan väga de återstående teoriernas styrkor och svagheter. 24
Konsekvens Konsekvens: Är teorin konsekvent eller innehåller den några logiska motsägelser? Enkelhet Enkelhet: Man föredrar normalt sett en enklare teori framför en mer komplicerad (Ockhams rakkniv). 25
Konservatism Konservatism: Man föredrar ofta en mer väletablerad teori framför en helt ny. Djup: Man föredrar teorier som förklarar fenomen med hjälp av underliggande mekanismer framför enkla korrelationssamband 26
Omfång Omfång: Man föredrar teorier som kan förklara flera olika fenomen. Integration Integration: Man föredrar teorier som hänger samman med andra väletablerade teorier (koherens). 27
Fruktbarhet Fruktbarhet: Man föredrar teorier som ger upphov till nya frågeställningar, är lätt att testa och som har praktisk nytta. DEN VETENSKAPLIGA PARADOXEN Vi vet hela tiden mer, eller annorlunda än tidigare Sanningarna är provisoriska Vi kan aldrig hålla någon vetenskaplig teori för definitivt säker kunskap Vetenskapen utvecklas kontinuerligt 28
Att diskutera Vilka krav kan/bör man ställa på vetenskapliga teorier? Observationsbaserade? Falsifierbara? Uttryckta som generella lagar? Nyttiga tillämpningar? 29