7. Naturvidenskabelig tænkemåde

”Viden” er ikke bare viden, uanset hvor meget vi så end er enige om hvad det vil sige ”at vide noget”. Ud fra en naturvidenskabelig synsvinkel er det logisk at skaffe sig viden om mange af livets forhold med termometer, tommestok og vægt; og man kan da komme et stykke vej på den måde. Men andre forhold er det lidt mere tricky med. Lad os for eksempel tage udgangspunkt i et hus. Det kan være et parcelhus, et sygehus eller et parkeringshus – det er i princippet lige meget.

Man kan se på huset fra en række forskellige synsvinkler, men de falder i grove træk i 3 grupper:

• Bygninger bør kunne holde til at stå udendørs i årevis, selv om det regner og blæser. Det kan man netop kalde en naturvidenskabelig synsvinkel.
• Bygninger bør tilfredsstille brugernes – dvs. menneskers – behov, både de rationelle og de irrationelle. Det er en meget bred palet af krav (praktisk anvendelighed, fysisk og psykisk miljø, æstetik m.v.) som man kan samle under fællesbegrebet den humanvidenskabelige synsvinkel.
• Bygninger bør være opført i og for samfundet – altså på samfundets præmisser. Det er den samfundsvidenskabelige synsvinkel.

Her tager vi fat på den første måde at se på huset (og alt muligt andet) på. Den naturvidenskabelige måde at behandle viden på. Hvad vil det overhovedet sige at vide noget på dette område? Det må være noget med mål og vægt…

Positivisme og kritisk rationalisme

Positivismens rødder rækker langt tilbage. Selve den tanke at bygge opfattelsen af ”sandhed” og ”viden” på, hvad vi rent positivt ved – sådan at forstå, at vi kan observere det og måle det – går tilbage til det antikke Grækenland og spillede også en stor rolle i renæssancen, tænk fx på Galileis påvisning af faldloven og af solsystemets eksistens.

Positivismen som videnskabelig metode dateres dog almindeligvis til den franske videnskabsfilosof Auguste Comte (1798-1859) og hans påstand i Cours de philosophie positive fra 1848-56, at al ægte viden åbner mulighed for kontrol, og al ægte viden forudsætter, at den eneste gyldige viden er videnskabelig.

I vore dage vil vi nok sige, at Comtes udsagn er lidt som at sælge elastik i metermål, men for 200 år siden var det både skarpt tænkt og skarpt formuleret.

Positivisme: Hvad vi rent faktisk ved

Positivismen har forlængst fået selskab af andre udsagn om viden og videnskab; men retningen spiller stadig en betydelig rolle, specielt inden for naturvidenskaberne. Andre videnskabsteoretiske retninger er ofte opstået i opposition til eller i uenighed med positivismen, så den er et nødvendigt udgangspunkt for en diskussion af videnskabsteori i bredere forstand og for at forstå de andre retninger.

Altså: Positivisme handler om

• hvad vi kan observere
• hvad vi kan konkludere logisk ud fra observationerne.

Empiri og logik

Empiri er ”Erfaringslære” – det, der bygger på vores 5 sanser: Det, vi kan se, høre, lugte, smage eller føle.

• Jeg er hér. (Det kan jeg se, føle, høre…)
• Et kg bly og et kg fjer vejer lige meget. (Det føles godt nok ikke sådan, hvis jeg taber det over tæerne, men jeg kan aflæse vægten.)
• Der er kanaler på Mars. (Det kan jeg se i et gammelt teleskop.)

Er empiriske sandheder så altid sande?

Empiriske ”sandheder” er sande, hvis vores sanser ikke bedrager os, hvis vores målinger er præcise nok, og hvis vi tolker dem rigtigt. Men de kan også være usande, hvis vores sanser bedrager os (nej, Sejerø svæver ikke oppe i luften – det ser bare sådan ud en tidlig sommermorgen set inde fra stranden, når der er luftspejling!), hvis vi lider af hallucinationer efter at have spist sjove svampe, eller hvis vores teleskop ikke er kraftigt nok. Usikkerhederne er altså bl.a.

• sansebedrag
• hallucinationer
• upræcise eller fejlfortolkede målinger.

Logik er ”Læren om følgerigtig tankegang” – det, der bygger på sammenhæng i argumentation.

• Jeg er ikke hjemme lige nu (for jeg er jo her)
• 2 + 2 = 4
• Der kan ikke findes en retvinklet trekant, hvor summen af kvadraterne på kateterne ikke er lig med
  kvadratet på hypotenusen (Pythagoras’ læresætning)

Er logiske sandheder altid sande?

Logiske ”sandheder” er sande – hvis præmisserne er det.

Altså:

Empiriske påstande kan være usandsynlige, men alligevel tænkelige:

• Jeg så fem lyserøde elefanter nede på Troels’ kontor i morges. (Det var ligegodt… var han så fuld i fredags? – Eller: Er han begyndt at samle på billige porcelænsfigurer?)

Logiske sandheder kan aldrig være utænkelige:

• Fem lyserøde elefanter dér plus to styks hér – det giver otte elefanter. (Nej – den er umulig.)

Man kan sige, at empiri er den viden, vi opnår ”efter at vi har brugt sanserne” eller gennem sanserne, mens logik er den viden, vi har ”før vi har brugt sanserne” eller uafhængigt af sanserne. Det kobler de to begreber sammen med det næste sæt begreber, der handler om de metoder, vi bruger til at skaffe de to typer viden på: Induktion og deduktion.

Induktion og deduktion

Induktion (også kaldet empirisme) er

• at gå fra et sæt specifikke empiriske fakta til en generel konklusion
• at bruge præmisser fra objekter, der er blevet undersøgt, til at etablere en konklusion om et objekt, der ikke er blevet undersøgt

Metoden omtales somme tider som ”bottom-up”.

• Alle mennesker, vi har hørt om gennem historien, er døde. Altså: Vi er alle dødelige.
• Alle kendte metaller er strømførende. Altså: Alle metaller er strømførende.
• Alle dybtgående psykiske problemer, som anerkendte psykologer og psykiatere er stødt på hos deres patienter, har vist sig at stamme fra tidlige barndomsoplevelser. Altså: Alle psykiske problemer skyldes tidlige barndomsoplevelser. (Den har vist passeret udløbsdatoen.)
• Alle svaner er hvide (indtil vi kommer til Australien).
• Det ved enhver da – vi kan jo se med vores egne øjne – at solen står i syd (indtil vi kommer syd for ækvator) og at den står op hver morgen og går ned hver aften (indtil vi kommer nord for polarcirklen).

En særlig egenskab ved en empirisk sandhed er altså, at den kan modbevises ved fx en forbedret måling, en ny observation eller en ny tolkning af en gammel observation.

Deduktion (også kaldet rationalisme) er:

• at drage logiske konklusioner ud fra nogle præmisser og betragte dem som valide, så længe de er logisk sammenhængende.

Deduktive argumenter vurderes ikke som ”sande” eller ”falske”, men som ”gyldige” eller ”ugyldige”. Metoden kan også kaldes en ”top-down tilgang”. For eksempel:

• Præmis: Alle mennesker er dødelige
• Præmis: Jeg er et menneske
• Konklusion: Jeg er dødelig

Men

• Præmis: Alle mennesker har fire arme
• Præmis: Jeg er et menneske
• Konklusion: Jeg har fire arme

Det er den måde at argumentere ”logisk” på, Holberg gør grin med i komedien ”Erasmus Montanus” fra 1723, hvor studenten Rasmus kommer hjem til landsbyen efter det første halve år på universitetet og skal vise, hvor dygtig har er blevet til at ”disputere”:

• Præmis: Morlil kan ikke flyve
• Præmis: En sten kan ikke flyve
• Konklusion: Morlil er en sten!

Katastrofen er indtruffet, Morlil sidder på stolen og mærker kulden brede sig op gennem kroppen – når den når hjertet, vil hun være forvandlet til en sten. Men den ”dygtige” student redder situationen:

• Præmis: Men … Morlil græder jo!
• Præmis: En sten kan ikke græde
• Konklusion: Altså er Morlil ikke en sten alligevel.

Pyhah, situationen er reddet. – Og det ville jo have været meget morsomt, hvis vi ikke kendte til lignende eksempler fra lægevagten i vore dage: ”Patienten er grundigt undersøgt. Der er intet organisk i vejen med ham. Alligevel har han ondt i maven. Han lider altså af en psykosomatisk sygdom.”

• Præmis (teori): Mennesker, som har smerter, uden at der er noget organisk i vejen med dem, har en psykosomatisk sygdom
• Præmis (observation): Denne patient har smerter, uden at der er noget organisk i vejen med ham
• Konklusion: Altså har patienten en psykosomatisk sygdom

Her ligger fejlen i den anden præmis: Denne patient har smerter, uden at der er noget organisk i vejen med ham, som vi lige har kunnet finde ved den netop gennemførte undersøgelse.

Altså:

• Induktion: Konkrete observationer -> hypotese / teori (”empirisme”)
• Deduktion: Teori / hypotese -> test ved observationer (”rationalisme”)

Sagt med ordene fra ”Sådan bruger du videnskabsteori”:

• ”Empirismen siger, at vi gør videnskabelige opdagelser ved at bruge vores sanser til at indsamle viden. Det sker, når forskerne laver empiriske forsøg og målinger. Det er for eksempel det, man gør i fysik. Dér opstiller du et forsøg, og så laver du en række målinger, der giver dig en viden om det, du undersøger. Du kan også gøre det i sociologi. For eksempel, hvis du vil vide noget om forskellige befolkningsgruppers rygevaner. Så kan du indsamle viden om, hvorvidt ufaglærte ryger mere end universitetsuddannede. Det kan du gøre empiristisk ved at lave en statistik over, hvor mange cigaretter forskellige dele af befolkningen køber – og så interviewe dem om, hvorfor.”
• ”Rationalismen siger, at vi er nødt til at have en teori om det, vi vil undersøge, før vi kan lave en videnskabelig undersøgelse af det. Den type undersøgelser kræver, at forskerne bruger deres gode hoveder. Før de går i gang med den egentlige undersøgelse, må de udvikle begreber, modeller og tankeeksperimenter for at belyse problemet fra flere sider. Man kan for eksempel vælge at gå rationalistisk til spørgsmålet om, hvem der ryger mest. Så ville man ud fra sin baggrundsviden lave en hypotese om forskellen på ufaglærtes og universitetsuddannedes rygevaner. Den kunne lyde: ‘ufaglærte ryger i gennemsnit mere end universitetsuddannede’. Så er det udgangspunktet for dine videre undersøgelser. Måske viser det sig, at hypotesen er forkert. Men så laver du en ny, og en ny undersøgelse, indtil du når frem til den viden, der bedst stemmer overens med den virkelighed, du vil have viden om.”

Induktiv (empirisk) tænkning er efter sin natur mere nysgerrig, åben og udforskende, særligt i begyndelsen.

Deduktiv (rationalistisk) ræsonneren er mere snæver og beskæftiger sig mere med at teste eller bekræfte formodninger – eller med videnskabens sprog: hypoteser.

MEN begge er – isoleret set – potentielt fejlbehæftede.

Hvad med at kombinere induktiv og deduktiv måde at tænke på og så lade dem ”kvalitetssikre hinanden” – kan man det? Ja, det kan man, og det gør man.

Hypotetisk deduktion

I midten af 1800-tallet arbejdede lægen Ignaz Semmelweis som fødselslæge på et stort hospital i Wien. Hospitalet havde 2 fødeafdelinger: Første afdeling, hvor det finere borgerskabs kvinder kom ind, og hvor de primært blev tilset af læger, og Anden afdeling, hvor underklassens kvinder fødte, og hvor de primært blev passet af jordemødre.

Semmelweis blev opmærksom på, at dødeligheden på grund af barselsfeber var alarmerende meget højere på Første end på Anden afdeling – 5-10 gange højere.

En række årsager kunne hurtigt udelukkes: Atmosfærisk påvirkning, overbelægning, mangelfuld diæt, mangelfuld pleje, psykologiske forhold, fejlagtig fødselsstilling m.v. Eneste væsentlige forskel mellem de to afdelinger var, at jordemødrene på Anden afdeling ikke lavede andet end at bistå ved fødsler, mens lægerne på Første afdeling havde andre opgaver, herunder ikke mindst at uddanne lægestuderende. Det foregik ved at dissekere døde patienter på obduktionsstuen om formiddagen og derefter gå på afdelingerne og tilse patienterne.

Semmelweis udviklede nu efter udelukkelsesmetoden den hypotese, at lægerne måtte overføre ”ligstof” fra døde mennesker til patienterne, altså i dette tilfælde de fødende kvinder. Han fik derfor lægerne til at vaske hænder og instrumenter i en klor-opløsning, og resultatet viste sig: Dødeligheden på Første afdeling faldt straks til det samme niveau som på Anden afdeling.

Det, Semmelweis havde ”opfundet”, var den Hypotetisk-deduktive metode (også kendt som ”Hvad nu hvis…”)

• Først finder vi frem til en eller flere hypoteser ud fra vores observationer (induktion).
• Derefter drager vi en logisk konklusion (deduktion).
• Til sidst tjekker vi, om den logiske konklusion giver mening i forhold til den oprindelige observation (falsifikation / verifikation).

Falsifikation

• De uholdbare hypoteser sorteres fra, én ad gangen
• Til sidst står kun én mulighed tilbage – eller…?

Verifikation

• Præmis: Hvis dødeligheden skyldes, at læger og studenter har ”noget” på hænderne, vil dødeligheden falde, hvis dette ”noget” fjernes
• Præmis (observation – empiri): Når studenterne vasker hænder i klor, falder dødeligheden
• Konklusion: Forskel i dødelighed skyldes ”noget”, som kan fjernes fra hænder og instrumenter med klor.

Desværre for Semmelweis foregik dette, få år før sammenhængen mellem bakterier og sygdomme blev opdaget. Det var umuligt for ham at forklare årsagssammenhængen, hans opdagelse blev betragtet som en udokumenteret påstand af andre læger, og den blev mødt med stor modstand. Man mente kort og godt, at det var spild af tid at rende rundt og vaske hænder hele tiden.

Kritisk rationalisme

Som nævnt ovenfor er der nogle svage punkter ved den rene positivisme. Den østrigsk-engelske filosof Karl Popper (1902-1994), der var inspireret af Semmelweis, byggede videre på den hypotetiske deduktion og udviklede det, der nu bliver kaldt kritisk rationalisme. Den udgør så at sige en videreudvikling og forfinelse af positivismen. Man bruger sommetider betegnelsen skepticisme, en etiket der er hentet direkte ud af den antikke græske filosofi. (Grænsen mellem videnskabsteori og filosofi er i det hele taget flydende, og det ser jeg stort på lige her og nu – som før nævnt er det her i allerhøjeste grad ”light-versionen” af videnskabsteorien, OK?)

– Men ”skepticisme” er et dårligt udtryk, fordi der i udtrykket ”skepsis” i vore dage ofte ligger en hel del ukvalificeret mistillid: Det dér er jeg godt nok skeptisk overfor (men jeg kan ikke forklare hvorfor). Og det er der på ingen måde tale om i den kritiske rationalisme.

Karl Popper opstillede disse to teser for videnskabeligt arbejde:

• Ingen hypoteser kan verificeres. Det vil sige: Det er ikke reelt muligt at verificere en hypotese fuldstændigt, fordi vi ikke kender fremtidige forskningsresultater på området. Hypotesen kan blive modbevist om en dag, et år eller 10 år på en måde, vi ikke kan forudse i dag.
• Alle hypoteser skal falsificeres. Det vil sige: Den eneste måde at næsten-verificere en hypotese på er at gøre alt, hvad der står i vores magt, for at modbevise den. Hvis det mislykkes, har vi ret til at sige: Denne hypotese lader sig ikke modbevise på nogen mulig måde ud fra den viden, vi har i dag – derfor accepterer vi den som en provisorisk (foreløbig) sandhed.

Verifikation og falsifikation

Nogle hypoteser stemmer ikke med virkeligheden, som vi kan observere den i dag. Betyder det, at de ikke holder? Nej, de kan godt være værd at arbejde med; for holder modstanden mod dem vand, eller bunder den fx i vanetænkning?

Andre hypoteser stemmer med virkeligheden, som vi kender den i dag. Betyder det, at de holder? Ja – men kun indtil videre. De er ikke verificeret, for det kan man ikke – det er bare ikke muligt at falsificere dem her og nu.

Altså: Al forskning hviler på – og fører til – provisoriske sandheder! Det betyder IKKE, at disse sandheder kan afvises; for de er udpeget til at være ”bedst tænkelige viden her-og-nu”, altså ”sandhed” indtil de bliver modbevist.

• Et dramatisk aktuelt eksempel (2021): Vi ved ikke, at de anvendte vacciner mod Covid-19 ikke har ubehagelige langtidsvirkninger. Det kan vi i sagens natur ikke vide, da der lissom ikke rigtig har været tid til 10-årige brede forsøg med kæmpestore respondentgrupper, kontrolgrupper osv. Men vi antager, at det forholder sig sådan, fordi al anerkendt forskning indtil nu har vist det, og fordi erfaringerne indtil nu ikke giver anledning til at tro andet. Vi har bare ikke lov til at benægte, at fremtidig forskning teoretisk set en dag kan vise, at denne ”sandhed” i et eller andet omfang skal justeres.

Albert Einstein, en af alle tiders største fysikere, formulerede det sådan i omtalen af den almene relativitetsteori: ”Not even all the experiments in the world can prove that I’m right. But a single experiment can prove that I’m not right.”

Falsifikation gennem anomalier

Vi skal lige have fat i begrebet ”anomali” – noget unormalt, nogle empiriske data, der ikke passer til hypotesen.

Astronomen Johannes Kepler (1571-1630) opdagede, at planeterne ikke bevæger sig i cirkler om solen, men i elliptiske baner. Han forstod ikke hvorfor, men konstaterede, at det gjorde de altså.

Isaac Newton (1642-1727) fandt årsagen: Planeterne bliver fastholdt i deres bane om solen gennem massetiltrækning mellem solen og planeterne (og også lidt mellem planeterne indbyrdes). De bliver suget ind mod solen, rammer forbi og fortsætter ud i rummet, til de bliver trukket tilbage som af en elastik og tager en tur til. Det førte til opdagelsen af tyngdeloven (1687).

Fint så. MEN så skete der det i 1821, at den franske astronom Alexis Bouvard kunne måle og beregne, at planeten Uranus’ bane ikke svarede til, hvad man kunne beregne ud fra Newtons tyngdelov. Uranus var simpelthen ikke altid dér, hvor den burde være. Betød denne ”anomali” så, at tyngdeloven var blevet falsificeret? – At den ikke holdt?

Omfattende beregninger (og det var med pen og papir dengang i 1820’erne!) førte til, at tyngdeloven kunne ”reddes”, hvis man forudsatte, at der var en ukendt planet med en masse på cirka så-og-så meget, der befandt sig cirka dér-og-dér og hev lidt i Uranus en gang imellem. Alverdens teleskoper blev rettet mod det pågældende sted, man byggede større teleskoper – og i 1846 fandt man så planeten Neptun på netop det sted i solsystemet, hvor Bouvard havde beregnet, at der måtte være ”noget”. Og Newtons tyngdelov var reddet!

Den proces kalder man udvikling af en ”hjælpehypotese” – en udvidelse af den oprindelige hypotese på grund af en anomali, der ellers ikke kan forklares. Se evt. artiklen om Neptun på Wikipedia.dk

Anomalier kan selvfølgelig benægtes

Er alt lige pludselig relativt? Kan vi ikke tro på noget mere? Jo, det kan vi godt.

Det er altid lettere at benægte anomalier (eller blindt tage dem for gode varer) end at begynde at tænke selv og acceptere den tid, det nu engang tager at undersøge sagen. De sidste klimaskeptikere, antivaxere og andre sølvpapirhatte er hverken født eller blevet tørre bag ørerne endnu. Se ”Bliv bedre til at argumentere!”

Hvis vi ikke kan verificere en hypotese 100 % (og det kan vi ikke) … og vi heller ikke kan falsificere den her og nu … hvad så? Og hvor mange anomalier kan en hypotese (den ”videnskabelige sandhed” lige p.t.) tåle, før den ikke længere gælder?

Her er vi almindelige hverdagsmennesker med vores hverdagsarbejde så heldige, at vi kan overlade de store og svære spørgsmål til de rigtige videnskabsmænd m/k – dem, der lever deres liv i forskerverdenen. De har ansvaret, og de har forudsætningerne for at bære det. Som det står i en anden Holberg-komedie, ”Den politiske kandestøber”: Ét er at kunne læse søkort, noget helt andet er at kunne føre et skib.

Hvilke typer af analyser og data er relevante for dig i dit arbejde? Hvem indestår for deres kvalitet? Dit ansvar er at finde de bedste kilder – ikke bare nogle, der ser OK ud til lejligheden, men de absolut bedste p.t. – dem der repræsenterer den absolut bedste viden på området lige nu; og så er du nødt til at stole på dem.

Lev med det.

Videre til næste afsnit: Lidt om humanvidenskabelig tænkemåde

Visits: 31