Weten hoe iets zit en hoe iets kan, dat zijn heel verschillende zaken. Het zou voor sommige mannen misschien gezonder zijn om een paar kilo af te vallen, maar hoe ze dat voor elkaar moeten krijgen weten ze niet. Vooruit: misschien weten ze wel hoe het zou kunnen, maar lukt het ze toch niet. Want weten hoe het kan en het daadwerkelijk voor elkaar boksen zijn ook weer heel verschillende dingen.

Het zijn slechte voorbeelden, natuurlijk, maar dat feitenkennis zich niet één-op-één vertaalt in oplossingen voor wereldse problemen wordt eigenlijk door niemand ontkend. Tegelijkertijd blijkt het knap lastig om te zeggen hoe die relatie tussen feiten en oplossingen precies in elkaar zit. Veel mensen houden eraan vast dat oplossingen gebaseerd zijn op feiten, of dat ze dat zouden moeten zijn, maar het valt niet mee om dat uit te werken. De intuïtie zegt toch, dat er om een elektromotor te maken meer nodig is dan wetten over stroom en spanning.

Hoe ver is de wetenschapsfilosofie in het beantwoorden van dit vraagstuk? Zijn er al goede pogingen om vast te stellen dat – en hoe – ontwerpkennis anders is dan feitenkennis en hoe die twee soorten kennis samenhangen? Of lopen filosofen weer achter de feiten aan en discussiëren ze nog altijd of wetenschappers wel goede manieren hebben om de feiten zelf vast te stellen?

Nou ja, het laatste natuurlijk, maar er zijn wel uitzonderingen. Zo doen Anthonie Meijers en Peter Kroes een oproep aan collega-filosofen om dit probleem serieuzer te nemen. Het aardige van hun analyse is dat ze Edisons patent op de gloeilamp als basis gebruiken.

De uitvinding van de gloeilamp

Voor die lezers die de gloeilamp alleen nog uit het museum kennen… Het idee is vrij simpel: als je een elektrisch stroompje door een draad laat lopen wordt die draad warm. Je kunt de draad zoveel verwarmen dat hij gaat gloeien. In principe is dit een manier om elektriciteit in licht om te zetten. In principe, want de praktijk is best complex. Edison stelt:

Ik claim als mijn uitvinding:

1 Een elektrische lamp voor het geven van licht door gloeien, bestaande uit een gloeidraad van koolstof met hoge weerstand, gemaakt zoals beschreven en bevestigd aan metalen draden, zoals uiteengezet.

2 De combinatie van koolstoffilamenten met een geheel uit glas vervaardigde ontvanger en geleiders die door het glas gaan en uit welke ontvanger de lucht wordt afgevoerd voor de beschreven doeleinden.

3 Een koolstoffilament of -strip die opgerold en verbonden is met elektrische geleiders zodat slechts een deel van het oppervlak van dergelijke koolstofgeleiders blootgesteld wordt aan het uitstralen van licht, zoals uiteengezet.

4 hierin beschreven methode voor het bevestigen van de platina-rijdraden aan het koolstoffilament en het carboniseren van het geheel in een gesloten kamer, in hoofdzaak zoals uiteengezet.

Maakt Edison het hier onnodig ingewikkeld? Of is hij juist heel precies over wat er voor een gloeilamp nodig is? Het laatste is het geval. De principes: een geleider wordt warm als er een elektrische stroom doorheen gaat en bij zeer hoge temperaturen gaat hij gloeien, zijn bij lange na niet genoeg om een gloeilamp te bouwen.

Edison moest uitvinden welk materiaal hij het beste voor de gloeilamp kon gebruiken. Dat werd koolstof, omdat dat een hoge elektrische weerstand heeft en er dan minder stroom nodig om de draad te laten gloeien (1). Dat is weer nodig omdat je niet wilt dat de stroomdraad die naar de lamp toegaat ook gaat gloeien (3). Daarbij moest Edison nog zorgen dat de gloeidraad niet verbrandde. Dat zat voor een deel in de keuze voor het materiaal van de gloeidraad, maar wat ook hielp was om de gloeidraad in een glazen omhulsel te stoppen zonder zuurstof (2). Om dit te kunnen bereiken was een techniek nodig die kon zorgen dat er wel stroomdraden het glazen omhulsel in konden gaan, zonder dat er alsnog zuurstof in de lamp kwam (4).

Wat opvalt aan dit voorbeeld is dat er veel meer kennis nodig is dan het basisprincipe. Om dat principe concreet uit te werken moeten keuzes gemaakt worden die vervolgens weer tot nieuwe uitdagingen leiden. Er is meer concrete kennis nodig en die kennis is uitgebreider, ze omvat een veel breder scala aan onderwerpen dan eerst gedacht.

Maar je zou nog altijd kunnen zeggen dat het allemaal feitenkennis is. Er kwamen veel meer feiten bij kijken dan we ons eerst konden voorstellen en soms waren de oplossingen er allang voordat de feiten op een deugdelijke manier bewezen waren, maar dat is allemaal minder belangrijk. Als het lukt om een reconstructie te maken waarin we alle feiten die nodig zijn om een gloeilamp te kunnen maken op een rijtje zetten, dan vergeven we het Edison dat hij niet al die feiten kende, en dan stellen we met terugwerkende kracht dat de gloeilamp gebaseerd is op feitenkennis.

Wat Edison nog meer moest weten…

Je raadt het al, dit is precies wat Anthonie Meijers en Peter Kroes betwisten. Zij wijzen erop dat er allerlei vormen van kennis een rol spelen die niet feitelijk van aard zijn. Laat ik er twee toelichten.

Know-how en voorschrijvende kennis
Hoe maak je een gloeidraad die niet opbrandt? Hoe vervaardig je een glazen bol? Hoe zuig je de lucht daaruit? Om een technisch artefact te kunnen maken moet je heel veel hoe-vragen beantwoorden.

Nu zou je kunnen zeggen dat een procedure bewezen kan worden. Als je met een rietje in een bol van gesmolten glas blaast en je laat het afkoelen ontstaat een hol glazen voorwerp. Dat kun je gewoon duizend keer doen en daarmee statistisch aantonen dat het werkt.

Maar Meijers en Kroes stellen dat je dan de werkzaamheid bewijst en niet de waarheid. Je doet geen uitspraak over de natuur, maar over hoe dingen aangepakt kunnen worden. Daar liggen menselijke keuzes aan ten grondslag, en het is dus een andere vorm van kennis dan de feitenkennis waar de meeste filosofie over gaat.

Kennis van functies
De functie van een gloeidraad is oplichten als je er een stroompje doorstuurt. Een belangrijk onderdeel van het werk van Edison was om het totale probleem van het maken van elektrisch licht op te delen in losse onderdelen met elk hun eigen functie. De gloeidraad voor het geven van licht, de glazen bol om de gloeidraad te beschermen tegen zuurstof en de aanhechting om te zorgen dat er toch stroom de bol in kan. Is het een vorm van feitenkennis dat je bepaalde onderdelen nodig hebt met specifieke functies?

Net als procedures zijn functies niet los te zien van menselijke keuzes. We willen bepaalde dingen bereiken. Daarom maken we functionaliteiten. Je kunt functionaliteiten kiezen of realiseren, maar niet bewijzen.

Vooruit, je zou misschien wel kunnen bewijzen dat het noodzakelijk is om de gloeidraad te beschermen tegen verbranding. Dan zeg je eigenlijk dat het een feit is dat de ene deeloplossing niet zonder de andere kan. Om twee redenen is dat problematisch. Ten eerste blijkt het vaak wél anders te kunnen. Inmiddels hebben we wél elektrisch licht zonder gloeidraad. Maar ten tweede blijft het om een technische keuze gaan, een keuze waarvan je de effectiviteit kan aantonen, maar niet de waarheid.

Conclusies

Meijers en Kroes beweren dus dat er kennis nodig is voor het maken van technische artefacten die niet feitelijk van aard is. De techniek is niet terug te brengen tot de natuurkunde, zelfs niet bij ogenschijnlijk simpele oplossingen zoals de gloeilamp. Filosofen zouden er dus goed aan doen om ook de andere soorten kennis die nodig zijn voor technische oplossingen te befilosoferen zodat we ontwerp en de technische wetenschappen beter begrijpen.

Of je het daarmee oneens kunt zijn dat weet ik niet, maar het voorbeeld van Edison laat wel zien dat een fundamenteler begrip van wat ontwerpkennis is niet vanzelf leidt tot een beter ontwerp, of tot sterkere ontwerpwetenschappen. Om die stap te zetten hebben we, naast betere basisprincipes, misschien ook concretere en uitgebreidere kennis nodig van de praktijken die we willen verbeteren. We hebben ontwerpkennis over ontwerpen nodig.

Meer lezen?
Ik baseerde me in dit blogje op het artikel “Extending the scope of the theory of knowledge.”, dat ik sterk vereenvoudigde, hopelijk zonder het orgineel al te veel geweld aan te doen.

Ik sprak al eerder over dit probleem in het blogje “in opdracht van de tijd”, waar ik bespreek hoe de Russische communistische revolutionairen het onderscheid tussen ontwerp- en feitenkennis niet kenden. In de technische wetenschappen wordt wel beweerd dat de visie van Larry Laudan die wetenschap als een vorm van probleemoplossen ziet de kritiek van Meijers en Kroes omzeilt, maar dat denk ik een stretch. Laudan besteed niet specifiek aandacht aan technische problemen.