De wetenschappelijke revoluties van Thomas Kuhn

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.

1 reactie Een reactie plaatsen

De wetenschapsstijlen van Chunglin Kwa

Natuurlijk wil iedereen die zich met wetenschap bezighoudt wel toegeven dat de kennis die we nu als ‘waar’ zien er via een allegaartje van aanpakken gekomen is. Dat respectabele wetenschappers zoals Isaac Newton er vreemde, occulte ideeën op nahielden, die we nu zeker niet meer serieus nemen. Historisch gezien is er niet één vaste wetenschappelijke methode. Onze kennis heeft zich nu eenmaal op een rommelige en onstuimige manier ontwikkeld. Maar dat vinden we blijkbaar best ongemakkelijk.

Dat merken we wanneer we de geschiedenis van de wetenschap gaan beschrijven. Op een of andere manier zou het dan comfortabel zijn als één aanpak de beste bleek te zijn. Dat bepaalde principes, hoe abstract ook, steeds weer bleken te werken. En als dat niet kan, dan beschrijven we de geschiedenis van de wetenschap graag als een ontwikkeling. In dat verhaal hebben we onze wetenschappelijke methodes in de loop der tijd zodanig verfijnd, dat we inmiddels weten wat werkt en wat niet. Met de kennis van nu kunnen we beslissen welke oude aanpakken onzuiver waren, en aan welke grote denkers we ons succes van nu te te danken hebben.

Ik voel me niet senang met deze verhalen. Ze zijn me te dwingend. De geschiedenis wordt geschreven door overwinnaars, en zij leggen daarmee ook het verleden hun wil op. Onschuldig is dat niet. Het leest natuurlijk een stuk lekkerder als een verhaal over het verleden een beetje orde aanbrengt in al die verschillende wetenschappelijke probeersels – en nog eens bevestigt dat we nu lekker bezig zijn. Maar kunnen we echt niets beters verzinnen dan: “oude wetenschap is minder goed dan moderne wetenschap”? Kunnen we geen orde aanbrengen zonder Jan en alleman bij voorbaat te diskwalificeren? Kunnen we, anders gezegd, de diversiteit van onze zoektocht naar kennis niet vieren, in plaats van ze te ontkennen?

Chunglin Kwa doet in “De ontdekking van het weten” een dappere poging precies dat te bereiken. In plaats van één moderne visie op wetenschap op het verleden af te beelden, probeert hij verschillende aanpakken naast elkaar te beschrijven. Hij verdeelt de wetenschap in ‘stijlen’ en beschrijft de geschiedenis van elke stijl apart. Perfect is die aanpak niet, maar ik vind het idee erg verfrissend.

Het idee van een ‘wetenschappelijke stijl’

Misschien is het goed het concept van een wetenschappelijke stijl, zoals Kwa dat gebruikt, even iets meer toe te lichten. Een wetenschappelijke stijl is een manier om aan kennis te komen. Wetenschapsstijlen hebben hun eigen criteria voor goede wetenschap, eigen voorkeuren voor aanpakken die helpen ‘waarheid’ te produceren. Kwa onderscheidt zes stijlen: de deductieve, experimentele, analogisch-hypothetische, taxonomische, statistische en evolutionaire stijl. Zoals veel wetenschapshistorici laat hij techniek -of engineering- buiten beschouwing, maar hij erkent dat dit mogelijk een zevende stijl zou kunnen zijn en dat zijn set misschien nog andere elementen mist.

Het idee van een wetenschappelijke stijl is verwant aan het concept van een epistemische cultuur, zoals ik in mijn blogje kencultuur besprak. Karin Knorr Cetina, die dat begrip introduceerde, toonde aan hoe de gewenste aanpak en methoden, welke kwaliteiten van wetenschappers belangrijk worden gevonden, en de sociale organisatie van een laboratorium samenhangen met het studieonderwerp. Een wetenschappelijke stijl lijkt op een epistemische cultuur omdat er verschillen zijn in welke aanpakken legitiem worden gevonden, maar Kwa laat de sociale structuur buiten beschouwing. Hij richt zich op de opvattingen van wetenschappers over ‘waar’ of ‘niet waar’, en niet op ‘macht’, ‘reputatie’ en ‘aanzien’.

Het is ook verwant aan het idee van Paradigma’s van Thomas Kuhn. Maar het gaat bij Kwa niet om inhoudelijke stromingen die elkaar opvolgen en vaak uitsluiten. Wetenschapsstijlen kunnen naast elkaar bestaan en gemengd worden; en ze overstijgen vakgebieden. Het concept van een stijl is dus zuiverder en abstracter dan dat van een epistemische cultuur of paradigma. Daar zijn er ook veel meer van dan de zes stijlen van Kwa. Deze inperking is een groot voordeel bij geschiedschrijving: niemand wil twintig parallelle geschiedenissen doorworstelen.

De zes stijlen van Kwa.

De deductieve stijl

Kwa begint zijn boek met de deductieve stijl. Dit idee houdt in dat je de waarheid afleidt uit basisprincipes. Het gaat terug naar de oude Grieken, vooral Plato, Aristoteles en Euclides. Aristoteles is hierin misschien wel het belangrijkst. Hoewel hij meerdere wetenschappelijke stijlen gebruikte, beval hij de deductieve methode aan. Deze voorkeur is begrijpelijk, omdat deductieve redeneringen logisch sluitend zijn. Als je de ‘eerste principes’ kent waarmee de wereld is opgebouwd en daaruit andere kennis kunt afleiden, heb je een stevig bouwwerk dat niet gemakkelijk omvergegooid kan worden. Wie wil dat nou niet? Aristoteles had veel invloed.

Ik heb de deductieve redenering al eens uitgebreid bekritiseerd, maar naast inhoudelijke tegenargumenten zijn er ook historische beperkingen. Het deductieve model sloot namelijk bepaalde manieren van kennisontwikkeling uit. Deductief denken maakte waarneming ondergeschikt en experimenten zinloos, waardoor deze in de oudheid weinig status hadden. De focus op het abstracte en het eeuwige zorgde dat veel kennis waar we nu baat bij hebben buiten beschouwing werd gelaten en past minder goed bij onze huidige wereldbeschouwing.

De deductieve stijl raakte verloren met de oude Grieken, maar werd nieuw leven ingeblazen in de christelijke filosofie van de middeleeuwen. Deze filosofie beriep zich op Aristoteles’ advies, waarbij zijn ‘eerste principes’ werden geïnterpreteerd als ‘de wil van God’. Hieruit kwam het idee van een natuurwet voort: God zou de natuur zijn wil kunnen opleggen via wetten, die wetenschappers op hun beurt konden ontdekken. Dit idee van natuurwetten ontwikkelde zich verder, waardoor het langzaamaan ook geaccepteerd werd om natuurwetten te ontdekken die niet terug te voeren waren op abstracte eerste principes. Deze bevrijding van het Aristotelische ideaal was een belangrijke stap in de ontwikkeling van de experimentele stijl van wetenschap.

De experimentele stijl

Het is nu misschien moeilijk voor te stellen dat de wetenschap ooit niet experimenteel was, maar Kwa laat zien dat het experiment niet vanzelf zijn hoge status kreeg. De Grieken deden eigenlijk geen experimenten, en de ontwikkeling ervan vroeg om dingen die in de deductieve stijl ongebruikelijk waren. Om experimenten te doen zijn technische instrumenten en praktische, rekenkundige wiskunde nodig. Beide hadden in de tijd van Galileo Galileï een lage status en werden niet gezien als onderdeel van de wetenschap. Het was destijds gewoon geen optie om met technische meetinstrumenten vast te stellen hoe de wereld werkt. Galileï, die vaak wordt gezien als de eerste experimentele wetenschapper, maakte wel gebruik van deze instrumenten, maar ontstak daarmee niet in zijn eentje de experimentele revolutie. De tijd was nog niet rijp.

De culturele ruimte voor experimenten als bron van kennis ontstond misschien pas tijdens de Reformatie. Toen Maarten Luther zijn stellingen op de kerk van Wittenberg spijkerde, plantte hij ook een zaadje voor het experimentalisme. Hij stelde bijvoorbeeld dat zijn eigen geweten, en niet het gezag van de Kerk in Rome, de uiteindelijke toets was of iets voldeed aan de wil van God. Evenzo moesten experimentele wetenschappers durven hun eigen waarneming te vertrouwen, zelfs als die botste met de gangbare eerste principes van God. Filosofisch werden ze daarbij geholpen door het scepticisme, dat uit de Griekse tijd stamt maar onder protestanten aan populariteit won. Sceptici twijfelen aan alles en een gezonde dosis twijfel is nodig om experimenten aan te durven gaan.

Een andere ontwikkeling die het experimentalisme steunde, was de alchemie. In hun zoektocht om gewone metalen in goud te veranderen, voerden alchemisten veel experimenten uit. Dit was een wildere, meer verkennende manier van experimenteren dan de afgemeten en doelgerichte experimenten van Galileï. De alchemisten werkten ook vanuit een mengelmoes van theoretische inzichten, waarvan sommige nu als wetenschappelijk worden gezien en andere als occult. Precies die mix gaf een bepaalde vrijheid die in het deductieve model ongebruikelijk was. Ze konden allerlei ideeën met elkaar verbinden en zo tot nieuwe theorieën komen.

De alchemistische praktijk werd op haar beurt weer inspirerend gevonden door Francis Bacon, die in het protestantse Engeland het experimentalisme de nodige status en gezag gaf. Hoewel Bacon’s invloed op Nederlandse experimentele wetenschappers uit die tijd, zoals Christiaan Huygens, niet heel groot lijkt, deelden ze dezelfde praktische instelling. Met een experiment kan de onderzoeker de natuur zijn wil opleggen en haar daardoor beter leren kennen.

De hypothetisch-analogische stijl

De ontwikkeling van techniek gaf ruimte aan nog een nieuwe wetenschappelijke stijl: het opstellen van hypothesen over de werkelijkheid op basis van analogieën met techniek. Er zijn veel voorbeelden van deze benadering. René Descartes’ wereldbeeld zat vol mechanische vergelijkingen; hij probeerde alle natuurverschijnselen te verklaren als botsingen van deeltjes. Een concreter voorbeeld is William Harvey, die de bloedsomloop ontdekte door het hart te vergelijken met een pomp.

Het succes van deze analogieën leidde tot een mechanische kijk op de natuur, die in het werk van Isaac Newton het sterkst naar voren komt. Zijn ideeën stuitten wel lange tijd op weerstand omdat zijn zwaartekrachtstheorie een ‘kracht op afstand’ suggereerde; wat tijdgenoten als een occult idee beschouwden. Veel tevergeefs werk werd verzet om Newtons theorie te weerleggen of een mechanische verklaring voor zwaartekracht te vinden, maar omdat die pogingen niet succesvol waren, groeide Newtons invloed.

De technische analogie heeft een blijvende rol in de wetenschap, net zoals het gebruik van analogieën in het algemeen. Tegenwoordig zijn computers en informatica belangrijke bronnen van inspiratie voor dit soort analogieën. Veel moderne theorieën in de biologie, zoals die over het brein en de celbiologie, zijn gebaseerd op informatiekundige concepten. Ook in andere wetenschappelijke gebieden, zoals de kwantummechanica in de natuurkunde, vinden we informatiekundige begrippen terug.

De taxonomische stijl

Hoewel taxonomieën belangrijk zijn in veel wetenschapsgebieden en ook in veel alledaagse kennispraktijken, hebben ze als wetenschapsstijl geen hoge status. Een taxonomie is een systeem om bijvoorbeeld dingen, dieren, planten, begrippen of feiten te rangschikken, wat overzicht biedt. Als het ordeningsprincipe sterk is, kunnen taxonomieën heel nuttig zijn. Een klassiek voorbeeld is het periodiek systeem van elementen, dat heeft geholpen bij het ontdekken van nieuwe elementen en waar later theoretische inzichten aan zijn gekoppeld.

Maar het nut van taxonomieën gaat verder dan een opstapje naar diepere theoretische inzichten. Ze zijn belangrijk voor iedereen die grote hoeveelheden informatie moet ordenen, zoals in archeologie, biologie en medicijnen. In de biologie is de indeling van planten door Linnaeus een goed voorbeeld. Het herkennen van plantensoorten en hun eigenschappen is belangrijk voor biologen. In de geschiedenis is er alleen verschillend gedacht over welke kenmerken de indeling moesten bepalen. Linnaeus gebruikte geslachtskenmerken van planten, wat een basis legde voor moderne indelingen die nu op genetica zijn gebaseerd.

De statistische stijl

De statistiek helpt orde in de chaos te scheppen door individuen, of dat nou mensen zijn of waarnemingen vergelijkbaar te maken. Daarin gaat iets verloren: we reduceren dingen tot getallen. Maar we winnen ook iets: we kunnen iets leren van de vergelijking die dan mogelijk wordt. Mede daarom is de statistiek een wetenschappelijke stijl geworden die niet meer weg te denken is uit allerlei wetenschapsgebieden.

Statistiek ontstond aan het einde van de 18e en het begin van de 19e eeuw, met de bedoeling om de sociale wereld in objectieve gegevens te vangen en een wiskundige basis te vinden voor deze gegevens. Aanvankelijk was statistiek vooral beschrijvend, gericht op het verzamelen van gegevens. De Nederlander Adolphe Quetelet breidde het begrip uit met waarschijnlijkheidsrekening en foutenanalyse. De wiskundige basis voor waarschijnlijkheidsrekening werd ontwikkeld door Pascal, Fermat en Christiaan Huygens. De eerste toepassing was in het verzekeringswezen, terwijl foutenanalyse aanvankelijk werd toegepast in de astronomie.

In moderne tijden is de inferentiële statistiek onmisbaar. Deze statistiek maakt het mogelijk om variabelen met elkaar in verband te brengen. Inferentiële statistiek is ontwikkeld door Ronald Fisher en Egon Pearson en maakt een verantwoorde vorm van inductie mogelijk. Dit heeft misschien wel een revolutie teweeggebracht, zeker in de sociale wetenschappen. In de psychologie is deze statistiek bijvoorbeeld zo dominant geworden dat sommige tijdschriften het als voorwaarde stellen voor publicatie. Hierdoor verdringt dit type statistiek zelfs andere onderzoeksmethoden die niet met deze technieken werken.

De evolutionaire stijl

Bij de evolutionaire stijl denkt iedereen onwillekeurig aan Charles Darwin. Dat is terecht, maar een historische blik op dit werk is wel leerzaam. Twee patronen die je bij veel grote theorieën ziet gelden ook voor de evolutietheorie. Ten eerste moet de tijd ‘rijp’ zijn voor een bepaald soort idee. Dit zagen we bij de evolutietheorie doordat anderen rond die tijd met vergelijkbare ideeën kwamen. Ook stonden ideeën die als tegenargument voor de evolutietheorie konden gelden, zoals de ouderdom van de aarde, juist in Darwins tijd ter discussie. Daardoor was er ruimte om juist met deze inzichten te komen. Ten tweede is de evolutietheorie net als andere grote theorieën niet zonder slag of stoot geaccepteerd. Omdat evolutie op lange tijdschalen werkt was er lang geen tastbaar bewijs voor evolutie. Pogingen om aan te tonen dat over verschillende generaties heen nieuwe eigenschappen konden ontstaan mislukten. De evolutietheorie staat nu nog nauwelijks ter discussie, maar het heeft een eeuw geduurd voor de theorie deze status bereikte.

Wat interessant is aan de evolutietheorie, is dat het een nieuw tijdsbeeld introduceerde: de tijd als een ontwikkeling naar een betere of rijkere wereld. Tot Darwin was het lineaire (waarbij alles in wezen hetzelfde blijft) of cyclische (waarbij elementen eeuwig terugkeren) tijdsbeeld dominanter. Het evolutionaire denken heeft niet alleen de biologie beïnvloed, maar ook andere vakgebieden. Zo bevatten de thermodynamica en de sociale wetenschappen elementen van evolutionaire uitleg.

De waarde van wetenschappelijke stijlen als historische bril

Nu we de zes stijlen hebben besproken, is het goed om even afstand te nemen. Hoe pakt deze alternatieve wetenschapsgeschiedenis uit? Hoewel ik het idee om wetenschappelijke stijlen te onderscheiden en de geschiedenis ervan uit te vlooien heel charmant vind, voelt het project voor mij niet af. Dit komt door Kwa’s keuze van wetenschappelijke stijlen, het concept van wetenschappelijke stijl zelf, en hoe een wetenschappelijke stijl werkt als historische lens.

Laat ik dat toelichten. Bij Kwa’s keuze van wetenschappelijke stijlen valt op dat engineering er niet tussen staat. Net als veel van zijn collega’s plaatst Kwa techniek buiten de wetenschap, maar dat is niet terecht. Veel van onze kennis is technische kennis, en als we Kwa’s bespreking van de experimentele en hypothetische stijl volgen, heeft techniek altijd een belangrijke rol gespeeld in de geschiedenis. Misschien mist Kwa nog andere stijlen, maar deze had zeker niet mogen ontbreken.

Ik vraag me ook af of Kwa het idee van een wetenschappelijke stijl scherp genoeg heeft afgebakend. Evolutie lijkt bijvoorbeeld meer een verklaringsmodel dan een manier om nieuwe kennis te verwerven. Als evolutie een plek krijgt, zouden andere verklaringsmodellen zoals economische rationaliteit dan niet ook in de lijst moeten staan? Het is altijd lastig om iets als stijl, cultuur, of werkwijze goed af te bakenen, maar ik had gehoopt dat Kwa hier meer over zou zeggen.

En dan is er nog de vraag of wetenschapsstijlen een interessante blik geven op geschiedenis van de wetenschap. Een lens op de geschiedenis moet helderheid geven en nieuwe inzichten blootleggen. Dat doet het idee van wetenschappelijke stijl zeker. Kwa laat zien dat onze opvattingen over het denken in de loop van de tijd veranderd zijn en brengt die veranderingen in kaart.

Dit levert soms verrassende inzichten op, zoals de afhankelijkheid van experimentele wetenschappen van technische ontwikkelingen en de moeite die het kostte om experimenten geaccepteerd te krijgen als bron van kennis. Maar op andere plekken voegt het weinig toe. De besprekingen van de taxonomische en evolutionaire stijl blijven bijvoorbeeld binnen de biologie, waardoor het een beetje gissen blijft naar de bredere impact van deze denkmodellen.

Daarbij blijven de onderwerpen die Kwa bespreekt dicht bij de gebruikelijke thema’s in de wetenschapsgeschiedenis, namelijk de geschiedenis van de natuurwetenschappen in de context van de wetenschappelijke revolutie. Ik zou graag meer willen lezen. Waar is de psychologie in dit overzicht, met introspectie en behaviorisme als wetenschappelijke stijlen? Of breder, hoe hebben wetenschappelijke criteria in de geesteswetenschappen zich ontwikkeld?

Ik vind Kwa’s uitgangspunten erg veelbelovend. Misschien is de tijd rijp om de wetenschapsgeschiedenis breder te gaan zien en misschien kunnen we wetenschapsstijlen dan als breekijzer gebruiken. Kwa plant hiervoor veel zaadjes in zijn boek, zoals in het laatste hoofdstuk, waarin hij laat zien dat het begrip van wetenschap zelf samenhangt met je opvatting over wetenschapsstijlen. Het boek smaakt, kortom, naar meer.

Meer lezen?

Het boek van Chunglin Kwa “De ontdekking van het weten” is verkrijgbaar bij Boom Uitgeverij.

Een andere benadering om de wetenschapsgeschiedenis te verbreden is te vinden in de wetenschapsgeschiedenis van Rens Bod, die de geschiedenis wil ontdoen van zijn focus op westerse natuurwetenschap.

Ik scheef ook al eerder hoe ons denken over wat goede wetenschap is zich ontwikkeld heeft in anachronismen en waar en over de veranderende opvattingen over hoe we over de tijd denkenin vooruitgang en verandersnelheid. En over geschiedenis als vakgebied.

Het idee van een wetenschappelijke stijl is verwant aan die van een epistemische cultuur, waarover ik al eens blogde. Ik schreef ook al eens over inductie en deductie.

Over toepassingen van de evolutietheorie schreef ik eerder in evolutiesnelheid, memen, cultuurdragers en bezieling.

4 reacties Een reactie plaatsen

Het probleemoplossend vermogen van Larry Laudan

In “Progress and its Problems” probeert Larry Laudan iets te doen wat de meeste wetenschapsfilosofen nooit gelukt is: een geschiedsgetrouwe theorie van wetenschappelijke vooruitgang formuleren. Dat is dapper en interessant – want die wetenschapsgeschiedenis is weerbarstig – en het resultaat mag er wezen: Laudans wetenschapsfilosofie is eenvoudig, elegant en genuanceerd.

De vooruitgangskwestie

Wetenschappers zijn graag zeker van hun zaak. Dat wil zeggen dat ze er alles aan doen om te zorgen dat hun uitspraken kloppen en dat ze morgen en overmorgen ook nog kloppen. Tegelijkertijd laat de geschiedenis zien dat wetenschappelijke inzichten in de loop der tijd steeds veranderen. Die twee dingen staan op gespannen voet met elkaar: wetenschappers beweren sinds de wetenschappelijke revolutie dat ze manieren hebben om tot zekere kennis te komen, maar die geschiedenis geeft ze gewoon steeds ongelijk. Er is in de hele wetenschapsgeschiedenis nog nauwelijks een wetenschappelijke uitspraak geweest die later niet herzien moest worden.

Die spanning tussen de status aparte van wetenschappelijke kennis en de feilbaarheid van de wetenschap verdwijnt als we aannemen dat wetenschap vooruitgaat. Als wetenschappers erin slagen om steeds voort te borduren op bestaande inzichten en deze aan nieuwe tests te onderwerpen, dan kunnen ze beweren dat ze én de beste manier hebben om aan zekere kennis te komen én dat die kennis steeds verandert. Dan hoort het veranderen van kennis bij de aanpak om tot zekere kennis te komen. Het is juist het steeds voortschrijdende inzicht dat wetenschappelijke kennis zijn ‘status aparte’ geeft.

Maar ook hier laat de wetenschapsgeschiedenis ons in de steek. Onderzoek naar de vooruitgang van wetenschappelijke kennis laat zien dat het proces chaotisch is. De criteria die wetenschappers formuleren om vooruitgang vast te stellen – zoals verificatie en falsificatie – blijken niet daadwerkelijk leidend te zijn voor de keuzes die zij maken. Bovendien kunnen sociale processen – zoals de strijd om invloed en middelen – grote impact hebben op het wetenschappelijke bedrijf. Zolang we niet goed begrijpen hoé de wetenschap vooruitgang boekt, kunnen we niet zeker zijn dát de wetenschap vooruitgang boekt.

In een notendop is dit dus het probleem:

1 Als we terug kijken in de geschiedenis, zien we veel achterhaalde inzichten.

2 Daardoor denken we dat de wetenschap vooruitgaat.

3 Maar we begrijpen eigenlijk niet hoe dat in zijn werk gaat.

4 Daardoor kunnen we wetenschappelijke vooruitgang niet herkennen. Bij ontwikkelingen in de wetenschap weten we niet of we daadwerkelijk naar vooruitgang of gewoon naar verandering kijken.

5 Dit geeft weer problemen voor de status van wetenschappelijke kennis. De vraag is of de feiten van vandaag het resultaat zijn van een zoektocht die al in de 16e eeuw begon of eerder ‘in de waan van de dag’ ontstaan zijn.

Probleemoplossen

Volgens Laudan kunnen we wetenschappelijke vooruitgang het best begrijpen als we wetenschap zien als een probleemoplossende discipline. De stelling dat wetenschappers aan wetenschappelijke problemen werken, lijkt eigenlijk weinig opzienbarend. Maar andere wetenschapsfilosofen hebben zich vooral gericht op concrete activiteiten binnen dat probleemoplossen, zoals het doen van observaties, het uitvoeren van experimenten of de logische structuur van argumenten. Daardoor ligt de nadruk in die filosofieën sterk op het experimentele handwerk. Laudan kiest voor een bredere blik, een die meer zicht geeft op het proces van vooruitgang in plaats van het formuleren van een gouden standaard voor wetenschappelijke bewijsvoering.

Wat is een wetenschappelijk probleem? Volgens Laudan zijn er twee soorten: empirische problemen en conceptuele problemen.

Een empirisch probleem doet zich voor wanneer de werkelijkheid zich anders gedraagt dan je zou verwachten. In de ochtend vind je vaak waterdruppeltjes op de ruiten. Dit is een empirisch probleem totdat je een er een bevredigende verklaring voor hebt, zoals: “koude lucht kan minder water bevatten dan warme lucht”. Deze verklaring vormt meteen een nieuw empirisch probleem. Waarom kan koude lucht minder water bevatten dan warme lucht? Dat vraagt ook weer om een verklaring. Empirische problemen ontstaan in het samenspel tussen theorie en werkelijkheid.

Een conceptueel probleem doet zich voor wanneer een theorie niet in overeenstemming is met andere theorieën. Zou je het condens op de ruiten verklaren door te stellen dat ruiten zweten als het koud wordt, dan moet je duidelijk maken dat het niet vreemd is om te zeggen dat dingen kunnen zweten en dat kou een reden kan zijn om te gaan zweten. Dit zijn conceptuele problemen. Conceptuele problemen ontstaan in het samenspel tussen verschillende theorieën.

Elke theorie kan empirische en conceptuele problemen oplossen, maar veroorzaakt meestal ook weer nieuwe conceptuele en empirische problemen. Afhankelijk van hoe belangrijk we de opgeloste problemen vinden, en de nieuwe problemen die zich voordoen, zijn we geneigd een theorie te accepteren – of niet.

Volgens Laudan kenmerkt wetenschappelijke vooruitgang zich door een groei van het aantal opgeloste problemen en de afname van het aantal onopgeloste problemen. Maar omdat niet elk probleem even zwaar weegt, is het lastiger om de balans op te maken dan je misschien zou denken. Laten we eerst eens naar de empirische problemen kijken.

Status van empirische problemen

Volgens Laudan bestaan er drie soorten empirische problemen.

Opgeloste problemen. Dit zijn empirische problemen waar een adequate verklaring voor is. Dauw op de ruiten, bijvoorbeeld.
Onopgeloste problemen. Dit zijn empirische problemen waar geen enkele bestaande theorie een verklaring voor heeft. Of poetsvissen zelfbewustzijn hebben, bijvoorbeeld.
Anomalieën. Dit zijn empirische problemen die in strijd zijn met een geldige theorie. Als blijkt dat er deeltjes zijn die sneller gaan dan het licht, is dit een anomalie voor de relativiteitstheorie.

Je zou zeggen dat onopgeloste problemen het belangrijkst zijn voor de wetenschap. Daar is immers vooruitgang te boeken. Maar de praktijk leert dat wetenschappers onontgonnen terrein relatief onbelangrijk vinden.

Toen Robert Brown in 1828 door zijn microscoop naar pollen in een bakje water keek, zag hij dat ze schijnbaar willekeurig door elkaar bewogen. Je zou zeggen dat deze ‘Browniaanse beweging’ een opwindende ontdekking was, waar wetenschappers meteen op doken. Maar dat was niet zo. Wetenschappers steggelden over het belang ervan en voor welke theorie het eigenlijk een probleem kon zijn. Keken we naar iets wat biologisch van aard was, elektrisch, optisch? Omdat ze geen theorieën hadden om het probleem te duiden, konden ze ook niet beslissen hoe belangrijk het was – en liet een oplossing op zich wachten.

Het was uiteindelijk 80 jaar later toen Albert Einstein een van zijn eerste wetenschappelijke ontdekkingen deed door aan te tonen dat de pollen door de beweging van watermoleculen in beweging gebracht worden. Daarmee leverde hij een grote bijdrage aan de warmteleer én aan de status van de Browniaanse beweging. Tot die tijd had Brown een grappig, slecht begrepen experiment beschreven, dat relatief weinig aandacht kreeg. Vanaf dat moment was het een centraal leerstuk in de warmteleer.

Het belang van wetenschappelijke problemen hangt dus af van hun bewijskracht voor een bepaalde theorie. Omdat het voor onopgeloste problemen niet zeker is wat die latere bewijskracht zal zijn, zijn ze voor veel wetenschappers eigenlijk minder relevant.

Daarom zijn anomalieën zo belangrijk voor de wetenschap. Een anomalie is een luis in de pels van de wetenschap. Anomalieën zeuren aan het hoofd van de wetenschapper, ze wijzen erop dat de mooie theorieën waar de onderzoekers zo lang aan gewerkt hebben toch niet kunnen kloppen. Als je erin slaagt om een anomalie in een opgelost probleem om te toveren sta je als wetenschapper supersterk. En het mooie van anomalieën is dat dat al van tevoren bekend is. Je weet welke theorie je een steuntje in de rug kan geven en waarom.

We kunnen concluderen dat voor empirische problemen geldt dat anomalieën het belangrijkst zijn, daarna opgeloste problemen en dan pas onopgeloste problemen. Maar Laudan merkt terecht op dat deze inventarisatie niet afdoende is om de wetenschapsgeschiedenis recht te doen. Al te vaak werden theorieën die empirische problemen prima konden oplossen, terzijde geschoven ten faveure van theorieën die beter in het wereldbeeld van de wetenschappers pasten. Daarom moeten we ook conceptuele problemen beter bekijken.

Conceptuele problemen

De meeste wetenschapsfilosofieën vinden het alleen goed als wetenschappers op basis van experimenten en observaties voor een theorie kiezen. Maar Laudan stelt dat er rationele, niet-empirische gronden kunnen zijn om een theorie aan te hangen. Sterker nog, conceptuele problemen hebben volgens hem een grotere invloed op de vooruitgang van de wetenschap dan empirische problemen.

Conceptuele problemen ontstaan als theorieën in strijd lijken te zijn met andere theorieën. Even aangenomen dat theorieën geen interne problemen hebben, zoals vage concepten of verborgen cirkelredeneringen, dan zijn er volgens Laudan drie bronnen van conceptuele problemen: strijdige theorieën, methodologische problemen of problemen met het wereldbeeld van wetenschappers.

Strijdige theorieën hebben aannames die niet met elkaar te rijmen zijn. Ptolemeus dacht dat de aarde in het midden van het heelal staat, terwijl Copernicus dacht dat de zon in het midden staat. Dit is een conceptueel probleem want het kan niet allebei waar zijn. Je zou misschien zeggen dat het een empirisch probleem is. Als je even een ruimteschip naar de zon stuurt dan kun je er namelijk wel achter komen hoe het zit. Maar het was in die tijd niet mogelijk een ruimteschip te sturen en niemand zou ook geweten hebben welk bewijs dat ruimteschip dan moest verzamelen om de kwestie uit de lucht te helpen.

Dat kon wel op een andere grond. Copernicus’ ideeën waren namelijk in strijd met de natuurkunde in die tijd. Aristoteles had verschillende ideeën over hoe dingen op en buiten de aarde bewogen ontwikkeld. Die moesten heroverwogen worden als wetenschappers het idee van Copernicus zouden overnemen. Daarom had de theorie van Copernicus aanvankelijk meer conceptuele problemen dan die van Ptolemeus – en raakte die niet erg in zwang. Het was uiteindelijk Galilei, die door een alternatief natuurkundig systeem te ontwikkelen de balans in de richting van de theorie van Copernicus deed doorslaan. Nu hadden beide theorieën meerdere conceptuele problemen en waren de theorieën echt aan elkaar gewaagd. Tegen de tijd dat de balans doorsloeg naar Copernicus was deze eigenlijk alweer vervangen door de ideeën van Johannes Kepler.

Een tweede bron van conceptuele problemen kan methodologie zijn. Wetenschappers hebben ideeën over hoe je tot theorieën kan komen en welke bewijsvoering acceptabel is voor een theorie. Als een theorie strijdig is met dat soort overtuigingen, ontstaan ook conceptuele problemen.

Isaac Newton liep bijvoorbeeld tegen een methodologisch probleem aan met zijn theorie over zwaartekracht. Volgens Newton trekken zware voorwerpen elkaar aan en daarom vallen dingen naar de aarde toe. De vraag is alleen wel hoe dat kan. Tijdgenoten wezen erop dat Newton een geheimzinnige ‘werking op afstand’ nodig had voor zijn theorie. De appel die naar de aarde valt raakt de aarde niet, hoe kan de aarde dan de appel trekken? In die tijd was werking op afstand een methodologische doodzonde. Krachten konden alleen verklaard worden door het botsen van deeltjes. Newtons theorie schond dat verklaringsmodel.

Bij methodologische conceptuele problemen moeten wetenschappers zowel de theorie ook de methodologie aanpassen. Omdat ze hun gereedschap belangrijk vinden hebben ze sterke argumenten nodig om die stap te zetten.

Een derde bron van conceptuele problemen is een botsing van een theorie met een wereldbeeld. Elke cultuur heeft ideeën die niet altijd wetenschappelijk van aard zijn, over hoe de wereld werkt. Een wetenschappelijke theorie die dat soort ideeën tegenspreekt, zal het moeilijker hebben dan een theorie die aansluit bij het gangbare wereldbeeld. Een strijdigheid met het gangbare wereldbeeld is dus een conceptueel probleem.

In de meeste voorbeelden speelt God natuurlijk een rol. De strijd van Galilei met de kerk over de plaats van de zon, de moeilijkheden voor God om in te grijpen in een mechanisch universum zoals de volgelingen van Newton voorstelden, hoe moeilijk het is om het Darwinisme met het scheppingsverhaal te verenigen. Maar niet alle wereldbeelden zijn religieus. Darwinisme en marxisme stonden ook op gespannen voet met elkaar en Natuurkundigen zijn nog altijd bezig om de wereldbeelden achter de klassieke mechanica en de quantummechanica te verenigen.

Al met al zijn er allerlei vragen die rijzen als je een nieuwe theorie in een web van bestaande ideeën probeert in te passen. Dit leidt tot conceptuele problemen die meestal meer gewicht hebben dan empirische problemen. Een theorie heeft volgens Laudan gewoonlijk minder last van een paar anomalieën dan van een flink conceptueel probleem.

De rol van onderzoekstradities.

Tot nu toe hebben we besproken welke verschillende soorten empirische en conceptuele problemen wetenschappers moeten oplossen, maar we hebben nog weinig gezegd over de werking van wetenschappelijke vooruitgang. Volgens Laudan hebben we daar nog een derde bouwsteen voor nodig: onderzoekstradities.

Onderzoekstradities omvatten theorieën. Theorieën staan meestal niet op zichzelf, maar komen voor in families die een wereldbeeld, basisaannames en methoden delen. Die families vormen onderzoekstradities. Laudans idee van onderzoekstradities lijkt op het idee van onderzoeksparadigma’s van Thomas Kuhn of de onderzoeksprogramma’s van Imre Lakatos, maar Laudan denkt dat deze filosofen een aantal historisch onhoudbare beweringen doen. Daarom zijn hun ideeën aan herziening toe. Ik laat de discussie tussen die filosofen even voor wat ze is en richt me alleen op de theorie van Laudan zelf. Volgens Laudan hebben wetenschapstradities drie eigenschappen:

1 Elke onderzoekstraditie bestaat uit een aantal meer specifieke theorieën. De onderzoekstraditie van de quantummechanica bevat onder andere quantumtheorieën voor het atoom, theorieën over quantumzwaartekracht en snaartheorieën. Deze theorieën vormen een illustratie van – en een fundament onder – de traditie.

2 Elke onderzoekstraditie is trouw aan een bepaald wereldbeeld en methodologie. Onderzoekstradities onderscheiden zich door hun ideeën over hoe de wereld in elkaar zit en hoe je er kennis van kan nemen.

3 Tradities zijn historische wezens. Ze worden in de loop der tijd op verschillende manieren gedefinieerd, maar hebben een lange levensduur – in tegenstelling tot theorieën die meestal maar kort leven.

Onderzoekstradities zijn nuttig. Ze geven wetenschappers het gereedschap om conceptuele en empirische problemen op te lossen. Ze doen dit op vier manieren:

1 Ze bepalen welke problemen interessant zijn en genereren conceptuele problemen. Binnen de familie van theorieën die een onderzoekstraditie omvat ontstaat gemakkelijk ruzie; figuurlijk gesproken. Een nieuwe theorie zal gangbare opvattingen binnen de traditie ter discussie stellen. Het oplossen van de conceptuele problemen die daardoor ontstaan brengt de traditie als geheel verder.

2 Ze begrenzen disciplines. De breed gedeelde basisideeën binnen tradities vormen een natuurlijke begrenzing voor het type probleem dat opgelost kan worden. Het spreekt niet voor zich dat mechanica, waarin dingen verklaard worden op basis van beweging, krachten en botsingen, iets kan zeggen over de manier waarop mensen met elkaar communiceren. Daarvoor zijn de basisideeën gewoon niet aanwezig.

3 Ze bieden hulp bij het oplossen van problemen. Bij het bedenken van een theorie kunnen onderzoekers gebruik maken van elementen uit andere theorieën in de traditie. Een nieuw soort mechanica kan opnieuw opgebouwd worden met begrippen als kracht en snelheid. Hierdoor kunnen nieuwe theorieën dankbaar gebruik maken van jaren denkwerk.

4 Ze helpen met het rechtvaardigen van theorieën. De andere theorieën uit de familie kunnen immers aangeroepen worden om aannames te onderbouwen.

Een belangrijk aspect aan onderzoekstradities is dat ze zich ontwikkelen. Ze zijn aan verandering onderhevig. De theorieën binnen de familie worden steeds ververst waardoor andere dingen belangrijk gevonden worden. Waar de werking van kracht over afstand voor Newton nog een groot probleem was, ontstonden er later veel Newtoniaanse theorieën waarin ook dit soort werking op afstand was opgenomen. Daardoor werd het minder controversieel om een werking op afstand te veronderstellen. In elke onderzoekstraditie zijn er ideeën die centraler zijn en meer tot de harde kern behoren – en die dus ook lastiger tegen te spreken zijn – maar Laudan stelt dat er door het komen en gaan van specifieke theorieën ook beweging zit in de familie als geheel. Daarin wijkt zijn theorie af van die van andere wetenschapsfilosofen.

Vooruitgang

Dat brengt ons eindelijk bij het idee van wetenschappelijke vooruitgang. Laudan denkt dat die te begrijpen is door de strijd tussen – en ontwikkeling van – verschillende onderzoekstradities. Op zichzelf kun je van een traditie niet zeggen of deze waar of onwaar is, daarvoor zijn de ideeën die de theorieën binnen een traditie delen te abstract, maar je kan wel vaststellen of er in de traditie problemen opgelost worden; en dit probleemoplossend vermogen kan als kwaliteitsmaat gebruikt worden. In vruchtbare onderzoekstradities kunnen veel problemen opgelost worden.

Een belangrijke toetssteen voor een onderzoekstraditie is of deze adequaat is. Hoe goed kunnen problemen opgelost worden met de theorieën uit de onderzoekstraditie? De klassieke mechanica is voor veel problemen adequaat, waardoor de basisprincipes nog altijd populair zijn. Een andere vraag is of onderzoekstradities vooruit gaan. We kunnen ons afvragen of onderzoekstradities meer problemen oplossen dan vroeger. Dan doet de klassieke mechanica het minder goed: de meeste problemen zijn bekend en opgelost, een reden waarom er op dit moment niet veel wetenschappers zijn die zichzelf nog als een klassiek mechanicus zien.

Er is dus een verschil tussen tradities die wetenschappers accepteren – voor waar aannemen; en tradities die ze najagen – waar ze aan willen werken. Wetenschappers zijn gewoon om theorieën te accepteren die adequaat zijn, maar ze zijn wel geneigd theorieën na te jagen die zich snel ontwikkelen.

Dit spanningsveld tussen conservatief gedrag: acceptatie van die theorieën die bewezen zijn en progressief gedrag: najagen van theorieën die veelbelovend zijn verklaart voor een belangrijk deel wetenschappelijke vooruitgang. Als wetenschappers niet een voorkeur zouden hebben voor theorieën die zich snel ontwikkelen, dan zouden nieuwe theorieën nooit een kans krijgen en als theorieën zich niet bewezen zouden moeten hebben voordat ze geaccepteerd worden zou wetenschappers zich overgeven aan willekeur. Laudan laat zien dat met deze twee principes vooruitgang mogelijk is en dat de beslissingen die wetenschappers nemen rationeel zijn en niet, zoals andere wetenschapsfilosofen wel beweerd hebben, alleen maar door sociale processen bepaald worden.

Tot slot

Ik opende dit blogje al door te stellen dat ik Laudans theorie elegant vind. Met name het erkennen van het belang van conceptuele problemen en de samenbundeling van theorieën in onderzoekstradities helpen om de wetenschap beter te begrijpen.

Tegelijkertijd is de boekhouding van problemen met verschillend gewicht die Laudan voorstelt behoorlijk complex. Nergens laat hij echt concreet zien dat je door het tellen van problemen inderdaad kan onderbouwen welke keuzes wetenschappers maken in hun werk. Sterker nog, die keuzes blijken voor verschillende wetenschappers verschillend te zijn. Het gewicht van een probleem is uiteindelijk een persoonlijke keuze.

Daarmee staat Laudan niet enorm sterk als het gaat om het aantonen van de wetenschappelijke vooruitgang. Hij slaagt er goed in om een aantal kwesties die andere wetenschapsfilosofen zoals Thomas Kuhn en Karl Popper hebben laten liggen op te lossen, maar hij geeft uiteindelijk weinig tegengas tegen filosofen die de wetenschap als een puur sociaal proces wensen te zien. Laudan toont aan dat wetenschap vooruit kan gaan, niet dat ze daadwerkelijk vooruitgaat.

Meer lezen?

Ik schreef over de ideeën van Karl Popper in Groeit Kennis? Laudan’s theorie kan gezien worden als een verdere uitwerking van die van Thomas Kuhn, waar ik inmiddels ook over scheef. Ik schreef over de houdbaarheid van wetenschappelijke theorieën in Stokoude Kennis, Halfwaardetijd en Tijdmeters.

Progress and its problems is een prettig leesbaar boek dat rijk is aan inzichten over de wetenschap en vooral het denken daarover.

7 reacties Een reactie plaatsen