Deze cursus concentreert zich op het debat tussen Bohr en Einstein op de Solvay-conferentie in 1927, analyseert de wetenschapsfilosofieën van Popper en Kuhn en werpt een nieuw licht op het onderscheid tussen beperkte en brede wetenschappelijke activiteit.
In 1927 vond de Vijfde Solvay-conferentie, gehouden in de Belgische hoofdstad Brussel, meerdere dagen plaats in een debat dat de geschiedenis van de natuurkunde zou ingaan. Einstein, een van de grootste geesten aller tijden, en Niels Bohr, destijds de belangrijkste autoriteit op het gebied van de kwantummechanica, en hun gelijkgestemde collega's van de Kopenhagen School, waren verwikkeld in een uitgebreid debat over de vraag: is de kwantummechanica geldig? Einstein demonstreerde de onvolledigheid van Heisenbergs onzekerheidsprincipe, een van de belangrijkste principes van de kwantummechanica, door middel van gedachte-experimenten, maar Bohr antwoordde door te wijzen op de fouten in Einsteins gedachte-experimenten. Gedurende dit proces konden wetenschappers hun begrip van de kwantummechanica verdiepen, en het vakgebied ontwikkelde zich aanzienlijk tot de volwassen wetenschap die het nu is.
Bij controverses in de geschiedenis van de wetenschap, zoals deze, zijn wetenschappers dogmatisch in het verdedigen van hun theorieën binnen hun eigen denkrichting, maar bij interdisciplinaire controverses staan ze kritisch tegenover de logica van de andere kant die hun theorieën tegenspreekt. Dit suggereert dat de aard van ‘wetenschap zoals beoefend door een individu of een kleine gemeenschap van wetenschappers’ (in dit geval de Kopenhagen School/Einstein zelf) en ‘wetenschap zoals beoefend door een gemeenschap van wetenschappers’ (in dit geval een debat tussen twee scholen) zijn heel verschillend. Met andere woorden: net zoals individueel gedrag en de samenleving verschillende eigenschappen hebben, heeft de wetenschapsbeoefening verschillende eigenschappen, afhankelijk van de collectieve reikwijdte van de actoren, en moet deze in verschillende contexten worden begrepen. De tot nu toe gepresenteerde filosofische discussies over de wetenschap maken dit onderscheid echter niet en omvatten onvoldoende beide wetenschappen. In dit artikel zullen we kort de wetenschapsfilosofieën van Popper en Kuhn introduceren, twee pijlers van de hedendaagse wetenschapsfilosofie, en analyseren en bekritiseren wat ze verklaren en wat ze onvolledig zijn in termen van het wetenschappelijk debat. Ik zal ook een nieuw filosofisch perspectief op wetenschap voorstellen dat de wetenschap analyseert binnen een individu/school (hierna ‘enge wetenschap’ genoemd) en de wetenschap binnen scholen/samenlevingen van wetenschappers (hierna ‘brede wetenschap’ genoemd) en bewijs leveren voor Het.
Poppers proces van wetenschappelijke ontwikkeling kan in één woord worden samengevat: vermoeden en weerlegging. Hoe goed een theorie veel experimentele resultaten ook verklaart, er is geen garantie dat deze ook toekomstige waarnemingen zal verklaren. Aan de andere kant is één enkele observatie die een theorie ontkracht, voldoende om deze te verwerpen. Popper probeerde wetenschappelijke verschijnselen te verklaren met een model van vermoedens en weerleggingen. Ten eerste 'speculeren' wetenschappers over een hypothese om een fenomeen te verklaren, wat leidt tot meerdere hypothesen. Er worden wetenschappelijke experimenten en observaties uitgevoerd om de hypothesen te ‘weerleggen’, en de weerlegde theorieën verdwijnen. De overgebleven theorieën worden aanvaard, maar slechts voorlopig, omdat ze nog niet zijn weerlegd. Hij zag dit weerleggen als een onderscheidend kenmerk van de wetenschap, waarbij hij de experimenten van Eddington en de relativiteitstheorie van Einstein als voorbeelden noemde. Vanuit een disprovationalistisch perspectief resulteerden Eddingtons experimenten met de eigenschappen van licht, die de Newtoniaanse mechanica en de Einsteiniaanse relativiteitstheorie anders voorspelden, erin dat de Newtoniaanse mechanica werd weerlegd en dat de relativiteitstheorie pogingen overleefde om het te weerleggen.
De theorie van Popper verklaart de debatten tussen denkrichtingen, zoals de theorie van de Kopenhagen School die de pogingen van Einstein om het te weerleggen op de Solvay-conferentie heeft overleefd, of de relativiteitstheorie die de pogingen van Eddington heeft overleefd om het te weerleggen in het debat tussen de Newtoniaanse mechanica en de relativiteitstheorie. Maar hoe zit het met de wetenschap binnen de denkscholen? Beschouw het vorige voorbeeld in kleinere categorieën. Toen Einstein de resultaten van zijn gedachte-experiment presenteerde, zocht de Kopenhagen School niet naar fouten in de theorie van de kwantummechanica, maar naar fouten in het experiment van Einstein. Einstein zelf hield vast aan zijn deterministische kijk op wetenschap en probeerde fouten in de kwantummechanica te vinden die deze tegenspraken. Deze “dogmatische houding” is vanuit het perspectief van Popper niet interpreteerbaar.
Kuhns wetenschapsmodel kan daarentegen worden samengevat als “normale wetenschap en paradigma’s”. Een paradigma is een reeks wetenschappelijke normen en de tradities in de wetenschap die uit die normen voortvloeien. Binnen het raamwerk van een dergelijk paradigma wordt de activiteit van het ontdekken van nieuwe dingen via het denkproces dat kenmerkend is voor het paradigma normale wetenschap genoemd. Hij vergelijkt normale wetenschap met het oplossen van een puzzel. Een puzzel is een proces van het oplossen van 1) een specifiek probleem en 2) volgens specifieke regels, en een paradigma is wat definieert waar de normale wetenschap zich op richt en 2) hoe dit moet worden bestudeerd. Op deze manier past de normale wetenschap natuurverschijnselen in een paradigma in. Naarmate het aantal verschijnselen dat niet door paradigma’s kan worden geïnterpreteerd echter toeneemt, wordt een nieuw paradigma voorgesteld om ze op te lossen. Kuhn pleitte voor een ‘monopolistisch paradigma’ waarin een strijd plaatsvindt tussen de nieuwe en de oude paradigma’s, wat leidt tot een consensusparadigma in de wetenschappelijke gemeenschap, en in de normale wetenschap blijft alleen het winnende paradigma over.
De theorie van Kuhn verklaart de houding van wetenschappers in de intradisciplinaire wetenschap, die niet kan worden geïnterpreteerd in termen van het hierboven beschreven perspectief van Popper. De zoektocht van de Kopenhagen School naar fouten en de interpretatie van de resultaten van Einsteins gedachte-experimenten zodat ze in hun paradigma passen, en Einsteins poging om Heisenbergs onzekerheidsprincipe te interpreteren in termen van zijn eigen paradigma, kunnen beide worden geïnterpreteerd via de argumenten van Kuhn. In bredere zin wordt de wetenschap echter niet uitgelegd als een samenleving van wetenschappers. Het deterministische paradigma van Einstein werd verslagen door het kwantummechanica-paradigma van de Kopenhagen School. We zien echter nog steeds dat deterministische paradigma's zoals statistische mechanica worden toegepast op voldoende statistische systemen, en wetenschap wordt gebruikt om toekomstige verschijnselen te voorspellen, dus we zijn nog lang niet getuige van een monopolie van paradigma's of het verdwijnen van verslagen paradigma's.
We hebben de reikwijdte van de theorieën van Popper en Kuhn gezien, en hun beperkingen. We stellen nu het volgende complementaire model voor vanuit het Popperiaanse, Kuhniaanse en pluralistische perspectief dat deze grenzen kan overschrijden. Ten eerste kan wetenschap in enge zin worden geïnterpreteerd in termen van paradigma's. In zijn Kritiek op de zuivere rede heeft de filosoof Kant het menselijke cognitieve systeem onder de loep genomen. Hij zei dat wanneer een persoon een gebeurtenis of fenomeen accepteert, hij of zij deze niet louter als een gebeurtenis of fenomeen op zichzelf accepteert, maar dat “de menselijke perceptie een concept van het object creëert” (Copernicaanse transitie). Dit kan worden verklaard door de relatie tussen verschijnselen, categorieën en schema's in zijn perceptiemodel. We ontvangen sensaties via onze zintuigen, analyseren ze en beschouwen de echte wereld als een fenomeen. Fenomenen worden verwerkt en gecategoriseerd via categorieën, die a priori menselijke classificatiesystemen zijn, en schema's vormen de schakel tussen empirische 'fenomenen' en categorieën. Een persoon neemt het fenomeen van een muggenbeet bijvoorbeeld waar als een gezwollen beet via zijn zintuigen. Oorspronkelijk zijn de muggenbeet en de zwelling van de huid volledig onafhankelijke verschijnselen, maar door middel van schema's plaatst de persoon ze in de categorie van 'oorzaak en gevolg' en komt hij uiteindelijk tot de conclusie dat muggenbeten zwelling veroorzaken. Met andere woorden: schema's spelen een belangrijke rol bij het verbinden van ervaring en perceptie, en deze schema's worden schema's genoemd omdat ze organisch met elkaar verbonden zijn en uiteindelijk de manier organiseren waarop we onze cognitie organiseren.
Kant beschouwde schema's als a priori, maar deze bewering werd later gewijzigd door de theorie van cognitieve ontwikkeling van psycholoog en filosoof Jean Piaget. Hij legde de relatie tussen schema en cognitie uit in termen van assimilatie en accommodatie. Assimilatie verwijst naar het proces van het reorganiseren en integreren van nieuwe informatie in iemands schema, vergelijkbaar met Kants epistemologie, wanneer iemand nieuwe informatie opneemt. Accommodatie daarentegen is het proces waarbij het bestaande schema van een persoon wordt veranderd of een nieuw schema wordt gecreëerd als resultaat van ervaring. Een volwassene met meer ervaring dan een baby ervaart bijvoorbeeld vaak hetzelfde fenomeen en neemt het op een hoger niveau waar. Vanuit het perspectief van conditionering hebben mensen met verschillende opvoeding verschillende schema's, en vanuit het perspectief van assimilatie betekenen verschillende schema's dat ze hetzelfde fenomeen uiteindelijk anders waarnemen.
Laten we nu eens kijken naar wetenschap in enge zin, vanuit een schemaperspectief. Er zijn veel overeenkomsten tussen schema's en paradigma's. Denk bijvoorbeeld eens aan het leesproces. Vanuit het perspectief van de schematheorie is lezen het proces waarbij een lezer de betekenis reconstrueert van een tekst die door een auteur wordt gepresenteerd, en het schema van de lezer bepaalt 1) op welke delen van het boek hij zich moet concentreren en 2) hoe hij de tekst in zich opneemt (waarneemt). ) de betekenis. Het proces waarmee individuen kennis opbouwen, dwz nieuwe kennis binnenbrengen op basis van hun schema's, lijkt sterk op het wetenschappelijke proces in Kuhns normale wetenschap. In de normale wetenschap bepalen paradigma's hoe naar fenomenen wordt gekeken en hoe problemen door de wetenschap worden opgelost, wat vergelijkbaar is met de manier waarop individuen schema's gebruiken om te bepalen hoe ze fenomenen opvatten en in welke elementen ze geïnteresseerd zijn en waarop ze zich concentreren. Dit kan worden geïnterpreteerd omdat het epistemologische proces van het accepteren van kennis op zichzelf in de eerste plaats een vorm is van voortbouwen op bestaande structuren. Met andere woorden: aangezien het proces van het opbouwen van wetenschappelijke kennis zelf gebaseerd is op schema's, zal het wetenschappelijke proces onvermijdelijk gebaseerd zijn op wat Kuhn 'paradigma's' noemde.
Dit kan ook worden uitgebreid tot wetenschap die wordt beoefend door kleine groepen wetenschappers, disciplines genoemd. Mensen op dezelfde school hebben vergelijkbare manieren om naar verschijnselen te kijken en hebben vergelijkbare interesses. Tot dezelfde discipline behoren betekent dat je vergelijkbare schema's hebt, die op hun beurt kunnen worden uitgebreid naar groepen die hetzelfde paradigma delen. Met andere woorden: wetenschap die wordt beoefend door individuen of in dezelfde discipline (groepen die hetzelfde schema delen) kan worden verklaard via Kuhns paradigma en normale wetenschap. Dit komt overeen met het standpunt dat de Kopenhagen School heeft ingenomen in het Bohr-Einstein-debat dat in de inleiding wordt gepresenteerd, en verklaart het fenomeen dat veel wetenschappelijke scholen verschillende perspectieven hebben en verschillende problemen proberen op te lossen.
Aan de andere kant is de interpretatie van ‘wetenschap in de brede zin’ die plaatsvindt tussen denkscholen en in de samenleving van wetenschappers als geheel niet zo eenvoudig als Kuhns bewering dat paradigma’s het resultaat zijn van een competitie tussen verschillende paradigma’s gedurende een bepaalde periode. wetenschappelijke revolutie, waarbij het winnende paradigma blijft bestaan en het verliezende paradigma verdwijnt. Een klassiek voorbeeld is de Newtoniaanse mechanica. Hoewel de Newtoniaanse mechanica in het begin van de 20e eeuw in de wetenschappelijke revolutie werd verslagen door de relativiteitstheorie en de kwantummechanica, is ze nog steeds springlevend omdat het een paradigma is dat heel goed werkt in het alledaagse bereik van snelheden en massa's. Dit is inconsistent met de filosofie van Kuhn, die, zoals we hebben gezien, vasthield aan een exclusief paradigma.
We kunnen waarnemen dat in een samenleving van wetenschappers meerdere paradigma’s naast elkaar bestaan, in plaats van dat één enkel paradigma uiteindelijk zegeviert in de Wetenschappelijke Revolutie, zoals Kuhn beweerde. In sommige gevallen kunnen verschillende paradigma's een fenomeen tegelijkertijd benaderen, wat leidt tot een conflict tussen paradigma's en een proces van wederzijdse kritiek tussen denkrichtingen. Dit is vergelijkbaar met Poppers proces van vermoeden en weerlegging, waarbij geleerden uit verschillende paradigma's theorieën bedenken in de vorm van meerdere hypothesen, en wetenschappelijke discussie plaatsvindt via wederzijdse kritiek op het punt van conflict. Het verschil met het popperiaanse disprovisme is echter dat er in veel gevallen niet veel overlap is tussen de paradigma's van verschillende denkrichtingen, zodat het hele paradigma niet wordt verlaten vanwege een klein deel dat wordt weerlegd. De Newtoniaanse mechanica en relativiteitstheorie zijn bijvoorbeeld verschillend, en de problemen die zij proberen op te lossen zijn verschillend. Wanneer een theorie wordt weerlegd, verschuift het paradigma dus op een manier die de reikwijdte van de toepassing van de theorie verkleint in plaats van het paradigma zelf te elimineren. Dit betekent dat de theorieën in elk paradigma complementair zijn aan elkaar, wat leidt tot pluralisme.
Waarom is er dan een verschil tussen smalle en brede wetenschap? Het komt door de verschillende schema's die mensen in hun leven hebben georganiseerd. De schema's waar we het hier over hebben, zijn niet alleen wetenschappelijke kennis, maar ook wereldbeelden en wetenschapsfilosofieën, die manieren zijn om naar de wereld te kijken. Structuralistische theorieën beweren dat menselijke eigenschappen niet inherent aan ons zijn, maar worden bepaald door onze relaties met de wereld om ons heen, en ze proberen taal, menselijkheid, cultuur, politiek en economie te verklaren door de structuur van deze relaties te identificeren. Structuralisme houdt in dat schemata, de kennisstructuren ingebed in het menselijk brein, ook onderhevig zijn aan veel individuele verschillen door onze relaties met de omringende samenleving. Met andere woorden: in een samenleving van wetenschappers zijn er mensen met verschillende schema's, en mensen met dezelfde schema's komen samen om 'scholen' te vormen die hetzelfde paradigma delen en interacteren met andere scholen met verschillende paradigma's. In dit proces probeert wetenschap in enge zin, beoefend binnen denkscholen met dezelfde schema's, verschijnselen te interpreteren en problemen te definiëren volgens hun schema's of paradigma's, wat resulteert in een wetenschappelijk proces dat vergelijkbaar is met Kuhns argument. Aan de andere kant is wetenschap in brede zin een uitwisseling tussen mensen die niet hetzelfde schema delen, dus nemen ze een wederzijds kritische houding aan, die kan worden uitgedrukt als een compromis tussen Poppers antipodeanisme en pluralisme. Met andere woorden: de reden waarom de filosofische opvattingen van Kuhn en Popper wetenschappelijke fenomenen niet volledig beschrijven, is dat ze de reikwijdte van gedeelde schema's niet bepalen en geen onderscheid maken tussen individuele wetenschap en de wetenschap van de samenleving. Deze beperking kan worden aangepakt door wetenschappelijk gedrag te categoriseren in smalle en brede wetenschap.
Laten we het Bohr-Einstein-debat in dit nieuwe licht bekijken. Einstein groeide op met het leren van de deterministische tweede wet van de thermodynamica (de wet van toenemende entropie) en was geneigd verschijnselen te voorspellen door middel van perfecte natuurkundige wetten. Dit leidde tot zijn deterministische wereldbeeld (schemata), en hij was een onderzoeker van het relativistische paradigma, dat gebaseerd is op het uitgangspunt dat informatieoverdracht niet kan plaatsvinden met snelheden voorbij de snelheid van het licht. Bohr daarentegen was betrokken bij de kwantummechanica en was de eerste die een kwantummodel van het atoom voorstelde. Dit leidt tot een paradigma (schema) dat kwantummechanica wordt genoemd. In de kwantummechanica staat het fenomeen kwantumverstrengeling bekend als ‘non-lokaliteit’, en het leek alsof het een fenomeen was waarbij informatie sneller reist dan de snelheid van het licht, wat wetenschappers destijds dachten dat in strijd was met de relativiteitstheorie. (Het is nu bewezen dat geen enkele betekenisvolle informatie sneller reist dan de snelheid van het licht.) Het Bohr-Einstein-debat is een wetenschappelijke activiteit in de breedste zin van het woord. Het Bohr-Einstein-debat is een wetenschappelijke activiteit in de breedste zin van het woord, aangezien twee denkscholen uit verschillende paradigma’s scherp verdeeld zijn en kritiek leveren op de kruising van schema’s (een concept dat zowel het deterministische wereldbeeld als het relativistische/kwantumparadigma omvat). . Aan de andere kant, als we ons verdiepen in het Bohr-Einstein-debat en kijken naar ‘wetenschappelijke activiteit in enge zin’, kunnen we zien dat de scholen die hetzelfde schema delen zich bezighouden met wat Kuhn ‘puzzels oplossen’ noemde om hun belangen te verdedigen. paradigma's.
Wetenschappelijke samenlevingen moeten, net als samenlevingen in het algemeen, onderscheid maken tussen het gedrag van delen en het gedrag van het geheel, en in dit geval wordt wetenschappelijke activiteit beter geïnterpreteerd. We analyseren eerst wetenschap in de enge zin van het plaatsvinden binnen een individu of een kleine groep wetenschappers, een denkrichting, waarbij we gebruik maken van de overeenkomst in structuur tussen de schematheorie en Kuhns paradigma van normale wetenschap. Vervolgens werd de bredere wetenschappelijke activiteit die plaatsvindt tussen groepen wetenschappers (scholen) en binnen de samenleving van wetenschappers die hen omvat, geanalyseerd met behulp van Poppers proces van speculatie, dispuut en pluralisme. Ten slotte wordt het verschil tussen de twee vanuit een structuralistisch perspectief verklaard als de verschillende schema's van mensen, afhankelijk van de omgeving waarin ze zijn opgegroeid, wat leidt tot verschillen in de constructie van paradigma's om verschijnselen te interpreteren en problemen te definiëren, en de wetenschappelijke gebeurtenis van het Bohr-Einstein-debat wordt vanuit dit perspectief geanalyseerd.
Kuhns paradigma is geschikt voor het verklaren van normale wetenschap en paradigma's die binnen een discipline voorkomen, maar het is onvoldoende om het huidige wetenschappelijke systeem te verklaren waarin meerdere paradigma's naast elkaar bestaan in termen van wederzijdse kritiek en pluralisme tussen disciplines, zoals het Bohr-Einstein-debat. Aan de andere kant waren de vermoedens en argumenten van Popper zeer geschikt om pogingen om paradigma's in wetenschappelijke activiteiten in brede zin te weerleggen te verklaren, maar ze waren onnauwkeurig bij het verklaren van normale wetenschappelijke activiteiten binnen disciplines. Als we de wetenschap daarom als onderdeel en geheel beschouwen door de reikwijdte van de groep actoren die wetenschap bedrijven te verdelen, kunnen we de moderne wetenschap in een rigoureuzer en nieuw licht bekijken door de argumenten van twee grote wetenschapsfilosofen en een andere wetenschapper in gevaar te brengen. pluralistisch perspectief.
