Thomas Kuhn is vermoedelijk de bekendste wetenschapsfilosoof na Karl Popper. Of misschien zelfs wel bekender, want hij schonk ons het woord paradigma. En probeer vandaag de dag nog maar eens een multidisciplinair overleg door te komen zonder dat dat woord een keer valt.

Toen ik The Structure of Scientific Revolutions voor het eerst las, was ik meteen fan. Het boek is een genuanceerde en dappere poging om de wetenschapsfilosofie dichter bij de wetenschapsgeschiedenis te brengen. Van het oorspronkelijke betoog van Kuhn is in het dagelijks gebruik van het woord paradigma jammer genoeg nog maar weinig overgebleven. Daarom leek het me de moeite waard om nog eens uiteen te zetten wat Kuhn nu eigenlijk probeerde te zeggen.

Het  vertrekpunt

Kuhn was een natuurkundige die zich voor wetenschapsgeschiedenis ging interesseren doordat hij er achter kwam de de manier waarop natuurkundige tekstboeken omgaan met de geschiedenis, niet erg waarheidsgetrouw is. Door zich te verdiepen in de werkelijke geschiedenis van de natuurwetenschappen ontwikkelde hij een theorie over de vooruitgang ervan. 

Die theorie was behoorlijk revolutionair en interessant genoeg vloeide zij eigenlijk direct voort uit de ervaring die Kuhn naar de wetenschapsgeschiedenis had getrokken. Hij merkte op dat wetenschappelijke tekstboeken het verleden meestal presenteren alsof de huidige theorie altijd al in het verschiet lag. 

Dat is een rare en onzorgvuldige vorm van geschiedschrijving, maar het heeft ook nuttige kanten. Het zet nieuwe generaties wetenschappers meteen op het goede spoor, wat van het onderzoeksprogramma als geheel een gerichte en gedisciplineerde onderneming maakt. Het nadeel ervan is tunnelvisie, jonge wetenschappers worden niet getraind om nog fundamenteel anders te denken. En dat laatste zorgt er volgens Kuhn voor dat wetenschap zich op een schoksgewijze manier ontwikkelt in plaats van lineair.

Het idee van een paradigma

Kuhn definieert een paradigma als “universally recognised scientific achievements that for a time provide model problems and solutions to a community of practitioners” (p. x). Een paradigma is dus in de eerste plaats een voorbeeldige wetenschappelijke prestatie. Dat bedoeld Kuhn vrij letterlijk: een concrete prestatie die een tijd lang als voorbeeld dient voor nieuw onderzoek. 

De evolutietheorie is een mooi voorbeeld. Darwin liet zien hoe soorten zich via variatie en natuurlijke selectie aanpassen aan hun omgeving. Daarmee bood hij niet alleen een krachtige verklaring voor de diversiteit van soorten, maar ook een succesvol model voor nieuw onderzoek. Problemen die om een evolutionaire verklaring vroegen kwamen hierdoor beter in beeld en onderzoekers kregen een duidelijk idee van wat als een bevredigende oplossing gold. Door voor te leven hoe je antwoorden kon vinden, liet de theorie zien welke problemen en welke antwoorden de moeite waard waren.

De diciplinaire matrix

Door het navolgen van een concrete wetenschappelijke oplossing kan volgens Kuhn een hele onderzoekspraktijk ontstaan. Dit is een element van Kuhns theorie die veel verwarring geeft, dus laat ik dat even afpellen.

De kern is volgens Kuhn de voorbeeldige oplossing zelf. In het bovenstaande voorbeeld: de evolutionaire verklaring. Dit concrete voorbeeld is wat Kuhn het paradigma heeft genoemd. Daaromheen kan zich een groter web spinnen van gedeelde theorieën, begrippen, methoden, instrumenten en waarden die de basis vormen van een onderzoeksprogramma. Kuhn noemt dit de disciplinaire matrix. Soms wordt dat ook het paradigma genoemd, maar strikt genomen is dit niet correct. Een disciplinaire matrix kan op haar beurt niet bestaan zonder dat ze gedragen wordt door een wetenschappelijke gemeenschap.

Wacht, ik zet het even op een rijtje!

Niveau

Centrale vraag

Inhoud

Voorbeeld

1. Paradigma (de voorbeeldige prestatie)

Welk voorbeeld volgen onderzoekers?

Een concrete wetenschappelijke prestatie die model staat voor nieuw onderzoek. Ze laat zien welke problemen interessant zijn en hoe je ze oplost.

Newtons Principia, Darwins evolutietheorie, Lavoisiers chemie

2. Disciplinaire matrix

Wat delen onderzoekers?

Het geheel van gedeelde theorieën, begrippen, methoden, instrumenten, waarden én exemplars dat een onderzoekspraktijk mogelijk maakt.

De Newtoniaanse mechanica, de Darwiniaanse biologie

3. Wetenschappelijke gemeenschap

Wie draagt het paradigma?

De gemeenschap die de disciplinaire matrix deelt, nieuwe onderzoekers opleidt en bepaalt wat als goede wetenschap geldt.

De negentiende-eeuwse natuurkundigen, de evolutionair biolog

De ontwikkeling van ‘normal science’

Het grootste deel van The Structure of Scientific Revolutions gaat vervolgens niet meer over paradigma’s zelf, maar over wat ze teweegbrengen: hoe ze een onderzoekspraktijk organiseren, een gemeenschap van onderzoekers vormen, een tijd lang uitzonderlijk productief zijn en uiteindelijk de voorwaarden scheppen voor hun eigen ondergang. 

Dat begint me wat Kuhn een pre-paradigmatische fase noemt. Er bestaan dan verschillende scholen naast elkaar die het fundamenteel oneens zijn over de belangrijkste vragen, de juiste methoden en zelfs over wat als een bevredigende verklaring geldt in het vakgebied. Onderzoekers zijn daardoor voortdurend met de grondslagen van hun vak bezig. Het vakgebied als geheel boekt juist weinig vooruitgang, omdat iedere onderzoeksschool haar eigen problemen en oplossingen ontwikkelt.

Dat verandert als een wetenschappelijke prestatie, het paradigma, zoveel succes heeft dat steeds meer onderzoekers haar gaan navolgen. Niet persé omdat alle concurrenten overtuigend zijn weerlegd, maar omdat één manier van werken duidelijk vruchtbaarder blijkt dan de rest. Rond het paradigma ontstaat een gedeelde onderzoekspraktijk. Daamee begint wat Kuhn normal science noemt.

Normal science is een bijzonder productieve periode in de wetenschap. Wetenschappers richten zich dan niet meer op de grondslagen van hun vak, maar alleen nog op het uitwerken van het paradigma. Daar zijn volgens Kuhn drie manieren voor: het vaststellen van nieuwe feiten, het in overeenstemming brengen van de theorie en de feiten, en het verder uitwerken van de theorie. In de evolutiebiologie betekent dat bijvoorbeeld het beschrijven van nieuwe soorten, het verklaren van bijzondere eigenschappen of het uitwerken van de theorie aan de hand van genetische gegevens.   

Juist deze beperking maakt normal science zo productief. Onderzoekers hoeven niet meer wekelijks te vergaderen over de vraag of evolutie eigenlijk wel bestaat. Doordat ze het grotendeels eens zijn geworden over de uitgangspunten van hun vak, kunnen zij zich richten op steeds ingewikkeldere puzzels binnen de disciplinaire matrix.

Een steentje in de schoen: de anomalie.

Juist doordat onderzoekers steeds preciezer meten en steeds ambitieuzere vragen stellen, stuiten ze af en toe op verschijnselen die zich niet netjes laten inpassen. Kuhn noemt dat anomalieën. En die irriteren.

Sommige anomalieën worden een tijdje genegeerd, maar vaak proberen de wetenschappers om de anomalie in te passen in de disciplinaire matrix. Misschien deugt de meting niet. Misschien ontbreekt er een hulpveronderstelling. Misschien moet de theorie verder worden uitgewerkt. Wetenschappers proberen dus eerst het bestaande paradigma te redden voordat zij het opgeven.

Soms biedt zo’n anomalie ook ruimte voor een wetenschappelijke ontdekking. Het ongemak van de anomalie dwingt onderzoekers nieuwe wegen te verkennen. Er is blijkbaar iets aan de hand, maar niemand weet nog precies wat. Er volgt een periode van vallen en opstaan waarin tegelijk een nieuwe oplossing én een nieuw begrip van het probleem ontstaan. Een ontdekking bestaat volgens Kuhn twee stappen: het herkennen dát er iets is en het begrijpen wát het is.

In de evolutietheorie vormde de erfelijkheid lange tijd zo’n schurend probleem. Darwin kon overtuigend uitleggen hoe natuurlijke selectie werkt, maar niet hoe eigenschappen worden doorgegeven. Pas met de herontdekking van Mendels werk ontstond een nieuwe oplossingsruimte. Erfelijkheid bleek geen ongrijpbaar verschijnsel, maar iets dat onderzocht en begrepen kon worden. Het probleem kreeg daarmee tegelijk een oplossing én een nieuwe betekenis.

Kuhns punt is dus dat anomalieën geen uitzonderingen zijn, maar een natuurlijk product van normal science. Meestal leiden ze tot verdere verfijning van de disciplinaire matrix. Soms groeien ze uit tot een wetenschappelijke ontdekking, die na een lange periode van zoeken zowel een nieuwe oplossing als een nieuw begrip van het probleem oplevert. En heel af en toe vormt zo’n ontdekking de kiem van een nieuw paradigma.

Revoluties

Wanneer wetenschappers een aantal hardnekkige anomalieën niet meer opgelost krijgen en iemand met een andere oplossingsrichting komt – een die buiten het normale denken van de discipline valt – kan zich een wetenschappelijke revolutie voltrekken. Vanaf dat moment concurreren verschillende paradigma’s met elkaar.

Daarbij staat meer op het spel dan alleen een betere oplossing voor een hardnekkig probleem. Een nieuw paradigma kan ook uitgaan van heel andere ideeën over hoe de werkelijkheid in elkaar zit. Het meest controversiële aan Darwins evolutietheorie was volgens Kuhn niet eens dat soorten veranderen of dat mens en aap een gemeenschappelijke voorouder hebben. Veel fundamenteler was dat Darwin de levende natuur beschreef zonder doelgerichtheid. Begrippen als ontwerp, functie en aanpassing kregen daardoor een andere betekenis. Niet alleen de antwoorden veranderden, maar ook de taal waarin biologen hun vragen stelden.

Daarnaast wordt tijdens een wetenschappelijke revolutie ook de wetenschappelijke werkwijze zelf onderwerp van discussie. Omdat een paradigma ook bepaalt wat als goede wetenschap geldt, verschillen concurrerende paradigma’s niet alleen van mening over de juiste antwoorden, maar ook over de maatstaven waarmee die antwoorden worden beoordeeld. Daardoor zijn discussies tussen paradigma’s vaak moeilijk te beslechten: ieder paradigma beroept zich op zijn eigen normen.

Het is dan ook niet zo raar dat een paradigmawisseling niet zonder slag of stoot verloopt. Er staat veel op het spel: de productiviteit van het bestaande onderzoeksprogramma, de manier waarop wetenschap wordt bedreven, de vragen die belangrijk worden gevonden, de ideeën over hoe de werkelijkheid begrepen kan worden én de reputaties van onderzoekers die binnen het oude paradigma succesvol waren.

Wetenschappelijke vooruitgang

Als alles wat hiervoor geschetst is wat onbevredigend op je overkomt, dan ben je niet de enige. Kuhn heeft namelijk geen duidelijke, maatstaf ingebouwd waaraan je wetenschappelijke vooruitgang kunt afmeten. Binnen periodes van normal science is vooruitgang duidelijk genoeg: onderzoekers lossen steeds meer puzzels op en werken het paradigma verder uit. Maar tijdens een wetenschappelijke revolutie veranderen de regels van het spel zodanig dat het moeilijk wordt om nog vast te stellen of de wetenschap als geheel vooruitgegaan is. De definitie van vooruitgang is zelf veranderd. Dat betekent volgens Kuhn dat je niet zoiets kan zeggen als: de wetenschap komt steeds dichter bij de waarheid. 

Paradoxaal genoeg denkt Kuhn wel degelijk dat er zoiets bestaat als wetenschappelijke vooruitgang, ook over revoluties heen. Hij wijst erop dat wetenschappers niet zomaar van koers veranderen. Daar zijn goede redenen voor: er zijn hardnekkige anomalieën ontstaan die binnen het oude paradigma niet opgelost kunnen worden, maar binnen het nieuwe wel. Bovendien ontstaat rond dat nieuwe paradigma opnieuw een bijzonder productieve onderzoekspraktijk. Ook tijdens een wetenschappelijke revolutie wordt er dus vooruitgang geboekt. Alleen wil Kuhn niet precies zeggen wat er dan vooruitgaat. Dan zou hij vooraf regels vastleggen die in een revolutie weer kunnen veranderen.

Slot

Kuhn heeft zonder meer ons denken over hoe wetenschap werkt en vooruitgaat voorgoed veranderd.

Er zitten best zwakke punten in zijn werk. Zo is zijn historische analyse sterk verankerd in de natuurwetenschappen en kun je je afvragen of andere disciplines dezelfde patronen vertonen. Gaan de geesteswetenschappen bijvoorbeeld ook schoksgewijs vooruit? En idealiseert Kuhn het proces van de wetenschappelijke revolutie niet een beetje? Waar eerdere historici juist weinig oog hadden voor revolutionaire breuken, lijkt Kuhn ze soms overal te zien. De geschiedenis is waarschijnlijk rommeliger dan één filosofisch model kan vatten, zelfs dat van een denker van zijn kaliber.

En dan is er nog dat multidisciplinaire onderzoek. Opmerkelijk genoeg is de plek waar het woord paradigma tegenwoordig het vaakst valt misschien wel de plek waar het begrip het minst van toepassing is. Een multidisciplinair overleg begint juist waar een paradigma ophoudt. Er is geen voorbeeldige oplossing die als model kan dienen, geen gedeelde disciplinaire matrix en vaak zelfs geen overeenstemming over wat een goede oplossing eigenlijk is. Toch zitten onderzoekers daar niet om een revolutionaire strijd uit te vechten, maar vanuit de overtuiging dat hun verschillen overbrugbaar zijn. Ze proberen begrippen te vertalen, methoden te combineren en gezamenlijk een nieuwe oplossingsruimte te creëren. Misschien is de disciplinaire matrix dus veel flexibeler dan Kuhn voorstelt. Dan is het multidisciplinaire overleg de anomalie waar Kuhns wetenschapsfilosofie tegen zijn grenzen loopt.

Meer lezen?

Het betoog van Kuhn heeft een filosofische, geschiedkundige en een sociologische dimensie.

Over de wetenschapsfilosofische kant schreef ik in: Het probleemoplossend vermogen van Larry Laudan en Groeit kennis? (over Karl Popper).

Over wetenschapsgeschiedenis schreef ik in: De wetenschapsstijlen van Chunglin Kwa, De mechanisering van het wereldbeeld van Eduard J Dijksterhuis, De wetenschapsgeschiedenis van Rens Bod en Little Science, Big Science.

De sociologische kant besprak aan de hand van het werk van Bruno Latour in: Lableven en De zwarte dozen van Bruno Latour

Dit blogje is gebaseerd op een herlezing van The Structure of Scientific Revolutions, iets wat ik iedereen aanraad.