Filozofia nauki

Elliott Sober: Czy metoda naukowa jest mitem?

Elliott Sober ewolucja
W wielu dziedzinach badań, zarówno w obrębie nauki, jak i poza nią, istnieje podział na systematyków i rozdzielaczy. Są tacy, którzy podkreślają podobieństwa, i ci, którzy akcentują różnice. Pierwszą osobą, która użyła tych terminów w ten sposób był Karol Darwin. W liście z 1857 roku, adresowanym do swojego przyjaciela Josepha Daltona Hookera, tak pisał o problemie odróżniania biologicznych gatunków: „ci, którzy tworzą wiele gatunków, to rozdzielacze, ci zaś, którzy tworzą niewiele, to systematycy”.

Jeśli zapytacie historyków i filozofów nauki, czy istnieje coś takiego jak metoda naukowa, odkryjecie, że tutaj także mamy do czynienia z systematykami i rozdzielaczami. Historycy to w większości rozdzielacze: będą twierdzić, że metody stosowane w danej dyscyplinie naukowej zmieniały się w czasie i że różne dyscypliny naukowe stosują odmienne metody. Większość historyków nauki odczuwa potrzebę przedstawiania wielkich teorii naukowych zmian, a ten partykularyzm ujawnia się, gdy analizują metody, z jakich korzystają naukowcy. W ciągu ostatnich pięćdziesięciu lat filozofia nauki, jak nigdy wcześniej, zbliżyła się do historii nauki. Obecnie w filozofii nauki jest więcej rozdzielaczy i mniej systematyków. Systematyzowanie jest dzisiaj dużo mniej popularne, częściowo dlatego, że rośnie zainteresowanie filozofią poszczególnych nauk, podczas gdy filozofia nauki-w-ogóle traci na znaczeniu. Na przykład filozofowie znacznie częściej podejmują problem wyjaśniania w biologii ewolucyjnej niż problem naukowego wyjaśniania jako takiego. Obserwujemy łabędzi śpiew wielkich koncepcji z zakresu filozofii nauki. 

Wciąż jednak istnieją filozofowie systematyzujący. Jedynym z powodów, dla których ta tendencja utrzymuje się częściej w gronie filozofów nauki niż wśród historyków, jest to, że ci pierwsi zwykle uważają swoją pracę za „normatywną”. Sądzą oni, że ich zadaniem jest opis metod, których naukowcy „powinni” używać. Historycy rzadko mają takie ambicje. Zajmują się oni opisem i wyjaśnianiem tego, jak nauka faktycznie wygląda, a nie jak powinna być uprawiana w jakiejś filozoficznej utopii. Historycy zwykle uważają, że normatywna filozofia nauki jest czymś absurdalnym. Oto, co naprawdę sądzą, a czego z grzeczności nie mówią: 

za kogo filozofowie się uważają, mówiąc naukowcom, co powinni robić? Nie ma i nie powinno być żadnych filozoficznych władców! To naukowcy wiedzą lepiej!.

Normatywni filozofowie nie chcą być władcami, chociaż uważają, że ich cele są sensowne. Sądzą tak z dwóch powodów. 

Dlaczego istnieją ogólne normy naukowego rozumowania

Pierwszy powód wypływa z samej nauki. Naukowcy są zwykle pewni, że istnieją zasady naukowego rozumowania, które wykraczają poza ramy poszczególnych dyscyplin. Poniżej przytaczam wypowiedzi dwóch wielkich uczonych. Oto, co Darwin miał do powiedzenia na temat swojej teorii w szóstym i zarazem ostatnim wydaniu O pochodzeniu gatunków, które ukazało się w 1872 roku:

Niepodobna przypuścić, aby błędna teoria mogła wyjaśnić w tak zadowalający sposób przedstawione wyżej obszerne grupy faktów, jak wyjaśnia je teoria doboru naturalnego. Zarzucano mi niedawno, że jest to zawodny sposób dowodzenia; lecz jest to metoda używana pospolicie we wnioskowaniu o zwykłych zjawiskach życia, którą stosowali także często najwięksi przyrodnicy. Taką drogą doszła nauka do falowej teorii światła, pogląd zaś o obrocie ziemi dookoła własnej osi aż do niedawnych czasów nie był właściwie poparty żadnym bezpośrednim dowodem (Darwin 2001, s. 551).

Z kolei Einstein, pisząc poniższe słowa, wyraził myśl wielu naukowców:

Najgłówniejszym celem wszelkiej teorii jest możliwie jak największe uproszczenie i zmniejszenie liczby tych nieredukowalnych pojęć podstawowych bez konieczności rezygnacji z trafnego przedstawiania jakichkolwiek treści doświadczenia (Einstein 2001, s. 182–183).

Oczywiście fakt, że zarówno Darwin, jak i Einstein przyjmowali istnienie metodologicznych zasad, które znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach nauki, wcale nie oznacza, że mieli rację! Einstein jest znany ze swojego zalecenia, które przedstawił w tym samym wykładzie z 1933 roku: „Jeśli chcecie dowiedzieć się od fizyków teoretyków czegoś na temat stosowanych przez nich metod, to proponuję wam trzymać się zasady: nie słuchajcie ich słów, lecz skupcie się na tym, co robią!”. To słuszna uwaga. Ale jeśli sądzimy, że naukowcy są jedynymi autorytetami w kwestii tego, jak należy uprawiać naukę, słowa tych uczonych powinny dać nam do myślenia. Jeśli Darwin i Einstein mają rację, to istnieją metody rozumowania wspólne wielu dziedzinom nauki. Jednak tylko nieliczni naukowcy mają odpowiednie przygotowanie i chęć, by interesować się problemami o tak ogólnej naturze. Genetycy badają geny, a astronomowie badają galaktyki; ani jedni, ani drudzy nie specjalizują się w badaniach schematów rozumowania. Takie schematy próbują analizować filozofowie.

Drugi powód, by sądzić, że projekt podania normatywnych teorii metod naukowych nie jest pozbawiony sensu, pochodzi z filozofii. W dwudziestym wieku logika coraz bardziej przekształcała się w dyscyplinę matematyczną, ale wcześniej była mocno zakorzeniona w filozofii. Głównym zadaniem logiki były i wciąż są badania nad problemem poprawności formalnej argumentów. Poprawność jest terminem technicznym. Poniżej znajdują się dwa argumenty, każdy składający się z dwóch przesłanek i wniosku. Oba są formalnie poprawne, co znaczy, że jeśli przesłanki są prawdziwe, to i wniosek musi być prawdziwy.

Sokrates jest człowiekiem.

Wszyscy ludzie są śmiertelni.

Sokrates jest śmiertelny.

 

Partenon jest wykonany z kamienia.

Wszystkie rzeczy wykonane z kamienia są twarde.

Partenon jest twardy.

Oba te argumenty są poprawne formalnie – i to z dokładnie tego samego powodu. Oba posiadają taką samą „formę logiczną”. Innymi słowy, każdy z nich może odtworzyć na podstawie poniższego schematu, podstawiając słowa w miejsce liter:

Niektóre a są X.

Każdy X jest Y.

Niektóre a są Y.

Poprawność formalna nie ma nic wspólnego z treścią argumentów. Tym, co sprawia, że argument jest poprawny, jest jego forma, a nie treść.

Argumenty naukowe nie zawsze są poprawne formalnie. Zwykle zaczynają się od pojedynczych obserwacji, a kończą wnioskiem, który ma charakter ogólny i dotyczy pewnej części świata, która nie została jeszcze zaobserwowana. Twierdząc, że te argumenty nie są poprawne formalnie, nie wykazujemy ich wadliwości; wszak ich celem jest obrona wniosku, który wykracza poza zawartą w przesłankach treść obserwacyjną. Wielu naukowców, filozofów i statystyków sądziło, że matematyczna teoria prawdopodobieństwa dostarczy reguł określających, kiedy niededukcyjny argument jest mocny, a kiedy słaby. Takie nadzieje rozbudziła częściowo logika dedukcyjna. Logika niededukcyjna, tak samo jak dedukcyjna, formułuje ogólne reguły poprawnego wnioskowania, które mają zastosowanie do argumentów obejmujących problematykę z różnych dziedzin. Statystycy opracowali teorie rozumowania, które mają zastosowanie w meteorologii, ekonomii i genetyce. Stworzone przez nich narzędzia mają ogólne zastosowanie i nie ograniczają się do jednej dziedziny. Normatywna filozofia nauki idzie tym samym tropem.

Wspólny przodek, plagiaty i prawo podobieństwa

Oto przykład. Jedną z wiodących idei w darwinowskiej teorii ewolucji jest koncepcja wspólnego przodka. Darwin sądził, że wszystkie współcześnie żyjące na Ziemi stworzenia pochodzą od jednego lub kilku „pierwotnych przodków”. Zgodnie z inną kluczową ideą tej teorii, głównym, chociaż nie wyłącznym czynnikiem odpowiadającym za różnorodność obserwowaną w świecie istot żywych, jest dobór naturalny. Można tylko ubolewać, że na teorię Darwina patrzy się współcześnie jako na teorię ewolucji przez dobór naturalny, zapominając o koncepcji wspólnego przodka. Zamiast nazywać ją „teorią ewolucji przez dobór naturalny”, powinno się mówić o „teorii wspólnego przodka i doboru naturalnego”. Ponieważ teoria ta składa się z dwóch części, można by sądzić, że kiedy w O pochodzeniu gatunków Darwin rozważał, które cechy najsilniej przemawiają za istnieniem wspólnego przodka, to miał na myśli te własności, które powstały wskutek doboru naturalnego. Tymczasem według Darwina jest inaczej:

Na podstawie poglądu, że cechy o tyle tylko mają wielkie znaczenie dla klasyfikacji, o ile wyrażają wspólnotę pochodzenia, łatwo zrozumieć, dlaczego cechy analogiczne, czyli przystosowawcze, chociaż olbrzymiej wagi dla życia istot, są jednak dla systematyków zupełnie prawie bez wartości. Albowiem dwa zwierzęta należące do dwóch zupełnie różnych linii rodowych łatwo mogą się przystosować do podobnych warunków życiowych i przez to bardzo się upodobnić do siebie wyglądem zewnętrznym; ale podobieństwa takie nie zdradzają żadnego pokrewieństwa, a raczej ukrywają prawdziwe pokrewieństwo form (Darwin 2001, s. 491). 

Najlepszym dowodem na rzecz tezy o wspólnym przodku jest występowanie cech, które nie wykształciły się w procesie doboru naturalnego. Zarówno delfiny, jak i rekiny mają kształt torpedy; Darwin mówi, że to podobieństwo wcale nie świadczy o tym, iż mają one wspólnego przodka. Kształt torpedy jest po prostu użyteczny dla tych organizmów – pomaga im szybciej pływać. Podobieństwa, które dostarczają mocnych dowodów na wspólne pochodzenie, obejmują cechy, które nie pełnią funkcji adaptacyjnych. Z tego względu mocnym dowodami na wspólne pochodzenie jest na przykład kość ogonowa posiadana zarówno przez małpy, jak i przez ludzi. 

Można by sądzić, że idea Darwina dotyczy wyłącznie biologii ewolucyjnej. Nic bardziej mylnego. Dokładnie ta sama forma rozumowania pojawia się także w zupełnie innych dziedzinach. W wydanej w roku 1984 książce Scientific Explanation and the Causal Structure of the World filozof nauki Wesley Salmon podaje następujący przykład. Studenci filozofii otrzymują od swojego profesora polecenie napisania eseju na zadany temat. Okazuje się, że dwie z oddanych prac są praktycznie identyczne. Profesor zdaje sobie sprawę, że to podobieństwo może być niezwykłym zbiegiem okoliczności; być może studenci pracowali oddzielnie i niezależnie od siebie, ale przypadkiem wpadli na niemal ten sam ciąg słów. Rozsądniejsze wydaje się jednak przypuszczenie, że popełnili oni plagiat; być może pracowali razem, wspólnie przeszukując Internet, żeby znaleźć esej, który każdy z nich mógłby potem skopiować. Zwróćmy uwagę na różne rodzaje podobieństw, jakie mogą wykazywać eseje obu studentów. W obu esejach pojawiają się rzeczowniki, ale to nie jest mocny dowód na plagiat. Byłby nim natomiast fakt, że uczniowie popełnili te same błędy. Rozróżnienie Darwina między podobieństwami użytecznymi a podobieństwami, które nie są użyteczne, dobrze tutaj pasuje. Błędy są nieprzydatne dla studentów, ale stanowią cenną wskazówkę dla profesora, który zastanawia się, czy oba eseje nie pochodzą czasem od wspólnego internetowego przodka.

Filozof Ian Hacking, w swojej książce z 1965 roku zatytułowanej The Logic of Statistical Inference, sformułował zasadę, która odnosi się zarówno do uwag Darwina na temat wspólnego przodka, jak i do przykładu Salmona ze studenckim plagiatem. Hacking nazwał tę zasadę „Prawem Podobieństwa”: Obserwacja O faworyzuje hipotezę H1 względem hipotezy H2 wtedy i tylko wtedy, gdy P(O | H1) > P (O | H2). Wyrażenie „>” oznacza „większe niż”, wyrażenie „P(O | H1)” opisuje sytuację, w której prawdopodobieństwo H1 zależy od O. Jeśli H1 mówi, że obserwacja O była do przewidzenia, zaś H2, że O była zaskakująca, wtedy prawo stwierdza, że powinniśmy uznać, iż O faworyzuje H1 względem H2.

Zanim zastosujemy to prawo do przykładów Darwina i Salmona, chciałbym zilustrować jego działanie na znacznie prostszym przykładzie. Załóżmy, że mamy przed sobą urnę wypełnioną piłkami; każda z piłek jest zielona lub niebieska. Nie wiemy, jaki procent piłek ma zielony kolor, ale chcemy rozważyć dwie hipotezy: (H1) 80% piłek w urnie jest zielonych. (H2) 30% piłek w urnie jest zielonych. Po wyjęciu 100 piłek z urny okazało się, że 85 z nich jest zielonych. Co ta obserwacja mówi nam na temat tych dwóch hipotez? Zauważmy, że nasza obserwacja nie udowodniła, iż H1 jest prawdziwa, a H2 fałszywa. Na podstawie tej obserwacji nie jesteśmy w stanie wydedukować, że jedna z nich jest prawdziwa a druga fałszywa. Biorąc pod uwagę 100 obserwacji, każda z hipotez może być prawdziwa; żadna nie jest wykluczona. Hipotezy te nie są jednak ze sobą identyczne. Pierwsza stwierdza, że obserwacje były prawdopodobne, natomiast zgodnie z drugą były one nieprawdopodobne. Z tego względu Prawo Podobieństwa dyktuje wniosek, że nasza obserwacja faworyzuje H1 względem H2.

Wróćmy teraz do studenckich esejów. Zastanówmy się najpierw nad znaczeniem identycznych błędów w obu pracach:

P(oba eseje zawierają identyczne błędy | obaj studenci plagiatowali z tego samego źródła) »

P(oba eseje zawierają identyczne błędy | obaj studenci pracowali oddzielnie i niezależnie od siebie).

Wyrażenie „»” oznacza, że pierwsze prawdopodobieństwo jest znacznie większe niż drugie. Obecność błędów w esejach nakazuje przedłożyć hipotezę o plagiacie ponad hipotezę o pracy pisanej oddzielnie i niezależnie. Zastosujmy teraz prawo o podobieństwie do obserwacji, że oba eseje zawierają rzeczowniki. 

P(oba eseje zawierają rzeczowniki  | obaj studenci plagiatowali z tego samego źródła) =

P(oba eseje zawierają rzeczowniki | obaj studenci pracowali oddzielnie i niezależnie od siebie).

Można by oczekiwać, że eseje będą zawierały rzeczowniki niezależnie od tego, czy studenci dokonali plagiatu; obserwacja, że oba eseje zawierają rzeczowniki nie daje więc podstaw, by odróżnić obie hipotezy od siebie. To samo rozumowanie odnosi się do koncepcji bezużytecznych i użytecznych podobieństw z rozważań Darwina:

P(małpy i ludzie posiadają kość ogonową | małpy i ludzie mają wspólnego przodka) »

P(małpy i ludzie mają kość ogonową | małpy i ludzie nie posiadają wspólnego przodka).

 

P(delfiny i rekiny mają kształt torpedy | delfiny i rekiny mają wspólnego przodka) =

P(delfiny i rekiny mają kształt torpedy | delfiny i rekiny nie posiadają wspólnego przodka).

Zarówno w przykładzie studenckich esejów, jak i w przykładzie z biologiczną ewolucją Prawo Podobieństwa wyjaśnia, dlaczego jedno podobieństwo dostarcza mocnego dowodu na odróżnienie dwóch hipotez, podczas gdy inne podobieństwo nie daje takiego dowodu. Wyrażana w prawie reguła nie dotyczy jednak w szczególności biologii lub plagiatu studenta. Reguła jest bardzo ogólna i odnosi się do tego, jak należy oceniać wyjaśnienia bazujące na różnych, wspólnych lub osobnych, przyczynach, niezależnie czego dotyczą. W ten sposób trafiamy na grunt filozofii, pozostawiając za sobą specyfikę biologii ewolucyjnej i plagiatów. Pojawiają się jednak nowe problemy. Przykład z urnami sprawił, że Prawo Podobieństwa wydaje się rozsądne, ale czy to wystarczy, by je uzasadnić? Nasuwają się ciekawe pytania o to, na jakiej zasadzie prawo to stosuje się do przykładów z plagiatem i wspólnym przodkiem. Jakie założenia trzeba przyjąć, by pokazać, że te wszystkie równości i nierówności, które opisałem, są prawdziwe? Czy istnieją założenia, które mają wpływ na nasze wnioski? W przeciwieństwie do tego, co pisał Darwin, być może istnieją jakieś adaptacyjne podobieństwa, które dostarczają silnego dowodu na rzecz tezy o wspólnym przodku; być może przykład ze wspólnym dla delfinów i rekinów kształtem torpedy nie jest typowy dla wszystkich podobieństw adaptacyjnych. 

Wyznanie

Wróćmy do tytułowego pytania: czy istnieje coś takiego, jak metoda naukowa, która ma zastosowanie we wszystkich dziedzinach nauki? To nie jest kwestia historyczna, dotycząca praktyki badawczej poszczególnych badaczy, lecz pytanie normatywne o to, czy istnieją reguły rozumowania, którymi wszyscy naukowcy powinni się kierować. We współczesnej filozofii nauki toczy się spór na ten temat, ale w końcu mogę to wyznać: jestem systematykiem. 


Is the Scientific Method a Myth? Perspectives from the History and Philosophy of Science, “Mètode” 5 (2015): 195–199. Przekład za zgodą Autora. Przełożył Piotr Biłgorajski

Elliott Sober —  profesor filozofii na Uniwersytecie w Wisconsin-Madison. Doktoryzował się w latach siedemdziesiątych na Uniwersytecie Harvarda. Zajmuje się głównie filozofią biologii i krytyką teorii inteligentnego projektu. Autor szeregu książek w tym m.in. Evidence and Evolution — The Logic Behind the Science.

 

Bibliografia

Darwin, K., 2001. O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego, tłum. S. Dickstein, J. Nusbaum, Warszawa: Altaya. 

Einstein, A., 2001. Pisma filozoficzne, tłum. K. Napiórkowski, Warszawa: Altaya.

Hacking, I., 1965. The Logic of Statistical Inference, Cambridge: CUP.

Salmon, W., 1984. Scientific Explanation and the Causal Structure of the World. Princeton: Princeton University Press.

Sober, E., 2012. Did Darwin Write the Origin Backwards?, Amherst: Prometheus Books.

Sober, E., 2015. Ockham’s Razors – A User’s Manual. Cambridge: CUP.

Najnowszy numer można nabyć od 1 lipca w salonikach prasowych wielu sieci. Szczegóły zob. tutaj.

Numery drukowane można zamówić online > tutaj. Prenumeratę na rok 2022 można zamówić > tutaj.

Dołącz do Załogi F! Pomóż nam tworzyć jedyne w Polsce czasopismo popularyzujące filozofię. Na temat obszarów współpracy można przeczytać tutaj.

Skomentuj

Kliknij, aby skomentować

Wesprzyj „Filozofuj!” finansowo

Jeśli chcesz wesprzeć tę inicjatywę dowolną kwotą (1 zł, 2 zł lub inną), przejdź do zakładki „WSPARCIE” na naszej stronie, klikając poniższy link. Klik: Chcę wesprzeć „Filozofuj!”

Polecamy