EXPH0600 - Forelesning 3

Vitenskap

Forsøk på å systematisk og metodisk besvare disse spørsmålene:

• Hva
• Hvordan
• Hvorfor

Metode

• En systematisk prosedyre, teknikk eller måte å nærme seg spørsmål på i henhold til en spesifikk disiplin eller fagfelt.
• Systematisering = ofte klassifisering
• Studere y i henhold til spørsmål/egenskap x

Aristoteles Klassifiseringer

Jo mer grunnleggende jo lavere tall. Jo høyere tall, jo mer “utviklet” eller “høyere” klassifisering.

1. Substans
2. Næringsevne
3. Forflytning/Følelse
4. Fornuft

Dinosaurklassifisering

En illustrasjon ej ikkje gidd å gjenta fra tavla.

Generaliseringer

• Fra latin, generis (tilhører en sort)
• Vil si noe alment
• Vil ikke nødvendigvis si noe om alle eksemplarer av x, men om sannsynlighet for at en tilhører et objekt sort G har den sannsynligvis egenskap y
• Ofte basert på induktive slutninger
• Gjelder på tvers av disipliner

Der var noen kunsteksempler hvor man “tippet” kunsperioden et kunstverk var malt i basert på fellestrekk mellom mange malerier fra de ulike tidsepokene.

• Generaliseringer sier noe om hva som er sant for en gruppe (sannsynlighet = induktivt ressonement)
• Universaliseringer sier noe om hva som er sant for alle medlemmer av en gruppe (nødvendig egenskap for å tilhøre en gruppe = deduktivt ressonement)

se induktive:

“Hvis fuglen er en svane er den etter all sannsynlighet hvit”

“De fleste voldsutøvere er menn”

eller deduktive:

“Alle svaner er hvite”

“Alle medlemmer av gruppen menn er voldsutøvere”

Epistemologi

(Lære om kunnskap)

• Fra gresk, intellektuelt sikker (demonstrerbar) kunnskap (episteme)

• Sokrates: sammenlignet med techne (praktisk kunnskap)

• Hvordan kan mennesker få kunnskap? (sansing, observasjon, teori?)

• Hva kan mennesker få kunnskap om?

• Hvorfor og hvordan tar vi feil?

• Beskriver ikke bare hvordan kunnskap blir til, men evaluerer kunnskapskilder og fremgangsmåter

• Vitenskap som kilde til kunnskap må også evalueres, og da må vi ta hensyn til følgende dimmensjoner:

  • Fenomenet
  • Data, observasjoner og evidens
  • Teorier om, eller modeller av, fenomenet

Viktig å ikke forveksle kartet med terrenget (modeller med virkeligheten).

Observasjoner

• Våre observasjoner spiller en viktig rolle, men vi er nødt til å utvide kunnskapen vår utover det vi kan observere

Vitenskapen undersøker blant annet:

• Det som er for stort eller for lite eller for langt unna i tid og/eller rom til å observeres direkte
• Det som er for generelt eller allment til å observeres
• Det som har med årsak-virkning

Man kan f.eks ikke empirisk observere årsak-virkning. Et av David Humes kjente eksempler illustrerer dette. Man kan se at biljardkulen forflytter seg, stopper rett ved en annen kule og at den andre kulen begynner å bevege seg, men man kan ikke derfor konkludere at de første kulen førte til at den andre kulen begynte å bevege seg. Det er noe man påfører utenfra selve opplevelsen.

(David Hume eksemplet ble ikke nevnt i timen)

Hvilken Hypotese?

1. Hypotesen passer med det vi allerede vet
2. Hypotesen har forklarende kraft
3. Hypotesen er enkel og elegant (kanskje et godt prinsipp?) #Ockham’s Razor

Feil

(Tor Heyerdal blant annet ble kritisert for dette)

Bias og kognitive snarveier påvirker hvordan vi evaluerer påstander og evidens

Bekreftelsestendens (confirmation bias): En tendens vi har til å legge merke til og søke informasjon som støtter oppfattninger vi allerede har, og overse eller bagatellisere informasjon som ikke passer.

Eksempel: årelating

Hvordan kan vi forhindre at dette påvirker forskningsresultater?

Eksempel: Dobbel blinding (man får f.eks ikke vite om man får placebomedisin eller ekte medisin og forskere får ikke selv velge ut testindivider)

Hypotetisk-Deduktiv Metode

(Fire steg til bekreftelse eller avkreftelse)

• Ikke egentlig en metode, men et generelt skjema som forklarer stegene i den vitenskapelige metode
• Gir et godt utgangspunkt for å forstå forskjellige elementer i typiske vitenskapelige undersøkelser
• Sentralt for svært mange måter å drive vitenskap på
• Ligner på hvordan vi går frem for å teste antakelser eller hypoteser i hverdagslivet

Metoden

1. Formuler Hypotese
2. Utled bekreftende/avkreftende observasjon
3. Test faktisk observasjon opp mot hypotese
4. Vurdering

Eksempel

1. Kaken er ferdig
2. Hvis kaken er ferdig vil det ikke komme røre på fyrstikken
3. Stikk en fyrstikk i kaken
4. Det er ikke røre på fyrstikken, kaken er ferdig
5. Det er røre på fyrstikken, kaken er ikke ferdig

Mer om Hypoteser

• Skjemaet åpner for alle mulige hypoteser
• Det viktige er hva vi gjør med hypotesen
• Det er om hypotesen testes og hvordan som gjør noe vitenskapelig
• Skiller mellom oppdagelseskontekst og begrunnelseskontekst
• Hypotesetesting krever ofte ressurser
• Koherens, forklarende kraft, enkelhet kan brukes som indikasjoner på hvilke hypoteser som er verdt å teste

Utled Observasjon

(Predikasjon eller spådom om hva som burde skje)

• Gitt at hypotesen er korrekt, hva vil vi kunne observere?
• Predikerer fremtidige data og evidens, ikke nødvendigvis fenomener
• Predikasjonene kommer forrut for observasjonene

Testing

• Dersom hypotese x er korrekt vil y inntreffe under betingelsene g, h og p
• Halleys komet- ikke mulig å teste, måtte vente
• Andre predikasjonefr er mulig å teste bare ved å skape kontrollerte eksperimenter der man kan skape de gitte betingelsene og observere resultatene
• Andre predikasjoner må testes indirekte, altså man tester noe som kan observeres og som indikerer at dersom de rette forholdene skulle oppstå så ville man kunne observere predikasjon x
• Vitenskapelige forsøk må være replikerbare- transparens er en viktig forrutsetning for dette
• Det er ikke fenomenet som må kunne replikeres, men observasjoner og data som bekrefter/avkrefter det

Vurdering

• En avkreftelse gir sikkerhet for at hypotesen ikke er riktig
• En bekreftelse kan bare sannsynliggjøre at hypotesen er riktig
• Vi blir nødt til å basere oss på induktive slutninger
• Kan gi grunn for større tillit til hypotesen ved å sannsynliggjøre den
• Desto flere predikerte observasjoner som bekrefter hypotesen, desto bedre
• Desto større mangfold i typen predikasjoner hypotesen forrutsier og som slår til, desto bedre
• Desto mer overraskende predikasjoner, desto bedre

Bekreftelse (sannsynliggjøring)

1. Hvis h så e
2. e
3. dermed h

Avkreftelse (forkast*)

1. Hvis h så e
2. ikke h
3. dermed ikke e

Avkreftelser fører direkte til at en hypotese må forkastes gitt at ikke andre feil førte til dette.

Oppsummerind HD-Metoden

1. Formuler Hypotese
2. Utled Observasjon
3. Testing
4. Vurdering

Demarkasjonskriterium og Falsifikasjonisme

Karl Popper (1902-1994) ville finne kriterier som skiller pseudovitenskap fra vitenskap og falsifikasjonsprinsipp.

Vitenskap eller Krystall-healing?

“Yoni eggs harness the power of energy work, crystal healing, and a Kegel-like physical practice. Insert the egg into your vagina and feel the connection with your body…. rakk ikke mer”

Hva er kriteriet som skiller vitenskap fra pseudovitenskap? (demarkasjonskriterium)

Poppers Forslag

Falsifikasjon!

• Det som skiller vitenskap fra ikke-vitenskapelige påstander, er at en vitenskapelig hypotese/påstand er falsifiserbar.
• Det må være mulig å vise at den er usann hvis den faktisk er usann.

Påstandene om goop egget er derfor ikke vitenskapelige fordi de ikke kan falsifiseres (rent subjektive opplevelser).

Kjennetegn for pseudovitenskap:

• Fremsetter påstander for vage og/eller uklare til å testes
• Innfører ad-hoc hypoteser for å redde egne hypoteser fra falsifisering

Vitenskapelige påstander:

1. Jorden er flat (falsifiserbar)
2. Jorden går i bane rundt solen (falsifiserbar)
3. Det regner aldri på onsdager (falsifiserbar)
4. Enten så regner det på Gjøvik i morgen kl. 12 eller så regner det ikke på Gjøvik i morgen kl. 12 (ikke falsifiserbar enda)

Typer pseudovitenskap:

1. Hypotesen er ikke falsifiserbar
2. Måten tilhengere av en (falsifiserbar) hypotese forholder seg til den er uvitenskapelig

Utfordringer for demarkasjonskriteriet

• Ad-Hoc hypoteser er ikke uvanlig i vitenskapen
• Mange teorier er enna ikke falsifiserbare
• At noe ikke er falsifisert er ikke alltid god nok grunn til å ta i bruk teori i praksis

Eksempel: Da Newtons teori ikke forklarte Uranus’ bane, innførte astronomer en Ad-Hoc hypotese om at det fantes en planet (Neptun) lenger ut enn Uranus

Problemet med Induktive Slutninger

• Konklusjonen i induktive slutninger følger ikke med nødvendighet fra premissene
• Hva er den prinsipielle forskjellen mellom induktive slutninger som gir god støtte for konklusjonen og de som ikke gjør det?
• Poppler: Skillet ser til syvende og sist ut til å ikke bunne ut i annet enn at noen induktive slutninger “virker rimelige” og andre ikke og det er et tynt fundament for vitenskap og vitenskapelig bekreftelse

Kan ikke begrunne induktive slutninger uten induktive påstander (loopey-doop).

Poppers løsning på induksjonsproblemet

• Vitenskapen trenger ikke induktive slutninger fordi vi aldri mottar induktiv bekreftelse.
• Vitenskap handler om å falsifisere usanne hypoteser
• En svært falsifiserbar hypotese blir aldri bekreftet gjennom testing, bare korrokorert.

Korroborerte hypoteser kan ikke aksepteres som annet enn vitenskapelige dogmer.

Utfordringer for Poppers teori

Grundig testede hypoteser vs ikke-testede hypoteser (hvilken skal man velge hvis begge er falsifiserbar?)

Quine-Duhem Testen:

• En vitenskapelig test skjer aldri i isolasjon (følgeantakelser)
• Når flere hypoteser er i konflikt, hvilken hypotese skal vi forkaste?

Noen ganger opplever man observasjoner som taler mot svært godt korroborerte teorier. Hva skal man gjøre da?