Vetenskap

Vetenskap <ref>Detta material är anpassat från min Becoming a Critical Thinker, kap. 9, ”Vetenskap och pseudovetenskap”. Jag är medveten om att ’vetenskap’ också kan syfta på varje systematisk kunskapsmängd om något studieobjekt och att matematik och ibland till och med teologi omnämns som vetenskaper. Detta uppslagsord är påtagligen inte ett försök att definiera varje möjlig användning av ordet ’vetenskap’. Vissa kallar den vetenskap jag behandlar här för naturvetenskap. Mitt syfte är inte att med denna text starta någon debatt om vad som är och vad som inte är ’riktig’ vetenskap, och inte heller att komma in på några gränsdragningsproblem om huruvida någon disciplin eller aktivitet är eller inte är vetenskap.
Övers. anm.: På svenska har ”vetenskap” ett vidare användningsområde än ”science” på engelska: ”Det svenska ordet ”vetenskap” har liksom tyskans ”Wissenschaft” ett liknande betydelseursprung som ”science”. Även detta ord betydde från början ”kunskap”. I sin akademiska användning har det från början haft en vidare innebörd än ”science”. Det innefattar alla de akademiska specialiteterna, inklusive humaniora.” (Hansson 2007).</ref>är först och främst en uppsättning logiska och empiriska metoder som möjliggör systematisk observation av empiriska fenomen i syfte att förstå dem. Vi menar att vi förstår empiriska fenomen när vi har en tillfredsställande teori som förklarar hur dessa fenomen fungerar, vilka regelbundna mönster de följer eller varför de framträder för oss som de gör. Vetenskapliga förklaringar görs i termer av naturliga fenomen snarare än övernaturliga fenomen, fastän vetenskapen i sig varken kräver att det övernaturliga accepteras eller förkastas.

Vetenskap är också den organiserade kunskap om den empiriska världen som kommer från tillämpningen av de ovannämnda logiska och empiriska metoderna.

Vetenskapen består av flera specifika vetenskaper, som biologi, fysik, kemi, geologi och astronomi, vilka definieras av den typ och utsträckning av empiriska fenomen de studerar.

Slutligen är vetenskap också tillämpningen av vetenskaplig kunskap, till exempel genmodifiering av ris med användande av gener från påskliljor och bakterier i syfte att öka risets innehåll av vitamin A.

Vetenskapens logiska och empiriska metoder

Det finns ingen enda vetenskaplig metod. En del av vetenskapens metoder involverar logik, till exempel att göra inferenser eller deduktioner från hypoteser, eller att tänka ut de logiska implikationerna av kausala relationer i termer av nödvändiga eller tillräckliga villkor. En del av metoderna är empiriska, som att göra observationer, designa kontrollerade experiment, eller att designa instrument för datainsamling.

Vetenskapliga metoder är opersonliga, så det som en forskare kan göra i egenskap av forskare måste varje annan forskare kunna upprepa. När någon menar sig mäta eller observera något genom rent subjektiva metoder som andra inte kan kopiera, så ägnar sig denna person inte åt vetenskaplig forskning. När forskare inte kan upprepa en annan forskares arbete är det ett klart tecken på fel på något fel i design, metodologi, observation, beräkning eller kalibrering.

Vetenskapliga fakta och teorier

Vetenskapen antar inte att den känner sanningen om den empiriska världen a priori; den antar att kunskap måste upptäckas. De som hävdar sig ha den empiriska sanningen a priori (exempelvis så kallade vetenskapliga kreationister) talar inte om vetenskaplig kunskap. Vetenskapen utgår från att naturen är ordnad och att naturliga fenomen följer underliggande principer. Den antar att dessa principer eller lagar är relativt konstanta. Men den antar inte att den kan veta a priori vilka dessa principer är eller vilken ordning en uppsättning empiriska fenomen följer.

En vetenskaplig teori är en enhetlig uppsättning principer, kunskap och metoder för att förklara beteendet hos en specificerad mängd empiriska fenomen. Vetenskapliga teorier försöker förstå en värld av observation och sinnesintryck. De försöker förklara hur den naturalistiska världen fungerar.

En vetenskaplig teori måste ha logiska konsekvenser som vi kan testa mot empiriska fakta genom att göra förutsägelser baserade på teorin. Det exakta förhållandet mellan att en vetenskaplig teori gör förutsägelser och att den blir testad är dock något som filosoferna är mycket oense om (Kourany 1997).

Det är sant att vissa vetenskapliga teorier ofta inte är mer än gissningar baserade på ofullständig information när de först utvecklas och läggs fram. Men mogna och välutvecklade vetenskapliga teorier organiserar kunskap på ett systematiskt vis och låter oss förklara och förutsäga ett brett spektrum av empiriska fenomen. I båda dessa fall måste dock en teori ha en egenskap för att vara vetenskaplig: Den utmärkande egenskapen hos vetenskapliga teorier är att de är ”kapabla att testas genom erfarenhet” (Popper, 40).

Att kunna testa en teori genom erfarenhet betyder att kunna förutsäga vissa observabla eller mätbara konsekvenser från teorin. Från en teori om hur fysiska kroppar rör sig i relation till varandra, till exempel, förutsäger man att en pendel borde följa ett visst rörelsemönster. Man sätter sedan upp en pendel och testar hypotesen att pendlar rör sig som teorin förutsäger. Om detta är fallet är teorin bekräftad. Om pendlar inte uppför sig som teorin förutsäger är teorin falsifierad. (Detta förutsätter att pendelns förutsagda uppförande var korrekt härlett från teorin och att experimentet utfördes korrekt.)

Det faktum att en teori passerat ett empiriskt test bevisar dock inte teorin. Ju fler svåra test en teori har passerat, desto större är graden av bekräftelse och desto mer resonabelt är det att acceptera den. Men att bekräfta är inte detsamma som att bevisa logiskt eller matematiskt. Ingen vetenskaplig teori kan bevisas med absolut säkerhet.

Ju fler test av en teori som kan utföras, desto större är dess empiriska innehåll (Popper, 112, 267). En teori från vilken mycket få empiriska förutsägelser kan göras är svår att testa och är i allmänhet inte så användbar. En användbar teori är rik eller fruktbar, dvs. den genererar många empiriska förutsägelser, som var och en tjänar som ytterligare ett test av teorin. Användbara vetenskapliga teorier leder till nya undersökningar och nya modeller för att förstå fenomen som hittills verkat orelaterade (Kitcher). Denna fruktbarhet är nog huvudskillnaden mellan teorin för naturligt urval och teorin för särskild skapelse (special creation). Teorin för särskild skapelse har inte lett till några nya upptäckter, bättre förståelse eller ökad förståelse av relationerna mellan olika områden inom biologin eller mellan forskningsfält som biologi och psykologi. Därför är teorin för särskild skapelse i stort sett oanvändbar. Och eftersom den läggs fram som en dogm är den antitesen till en vetenskaplig teori.

Men även om en teori är mycket fruktbar och även om den passerar många hårda test så är det alltid möjligt att den kommer att fallera nästa test eller att någon teori kommer att läggas fram som förklarar saker ännu bättre. Logiskt sett kan en nu accepterad teori till och med misslyckas i test den passerat många gånger förut. Karl Popper kallar denna egenskap hos teorier ”falsifierbarhet”.

Vetenskapens felbarhet

En nödvändig konsekvens av att vetenskapliga utsagor är falsifierbara är att de också är felbara. Einsteins speciella relativitetsteori, till exempel, anses vara ”korrekt” i meningen att ”dess nödvändiga användande i beräkningar leder till utmärkt överensstämmelse med experiment”<ref>”its necessary inclusion in calculations leads to excellent agreement with experiments”</ref> (Friedlander 1972, 41). Det betyder inte att teorin är ofelbart säker. Vetenskapliga fakta, precis som vetenskapliga teorier, är inte ofelbart säkra fakta. Fakta involverar inte bara perceptuella element som med lätthet kan testas; de involverar också tolkning.

Den kände paleoantropologen och författaren Stephen Jay Gould påminner oss om att inom vetenskapen kan ”faktum” bara betyda ”bekräftad till den grad att det vore perverst att hålla tillbaka ett provisoriskt samtycke” <ref>”confirmed to such a degree that it would be perverse to withhold provisional assent”</ref> (Gould 1983, 254). Fakta och teorier är dock olika saker, påpekar Gould, ”inte steg i en hierarki av ökande visshet. Fakta är världens data, Teorier är strukturer av idéer som förklarar och tolkar fakta.”<ref>”not rungs in a hierarchy of increasing certainty. Facts are the world’s data. Theories are structures of ideas that explain and interpret facts.”</ref> Med Poppers ord: ”Teorier är nät som kastas för att fånga vad vi kallar ’världen’: för att rationalisera,förklara och bemästra den. Vi strävar efter att göra nätet mer och mer finmaskigt.”<ref>”Theories are nets cast to catch what we call ’the world’: to rationalize, to explain, and to master it. We endeavor to make the mesh ever finer and finer.”</ref>

För allmänheten är fakta något annat än teorier. Ickeforskare använder ofta ordet ’teori’ för att hänvisa till en spekulation eller en gissning som är baserad på begränsad information eller kunskap. Men när vi talar om en vetenskaplig teori menar vi inte en spekulation eller gissning, utan en systematisk förklaring av en viss mängd empiriska fenomen. Vetenskapliga teorier varierar dock i graden av visshet, från de mycket osannolika till de mycket sannolika. Det finns med andra ord olika grader av belägg och stöd för olika teorier, dvs. en del teorier är det rimligare att acceptera än andra.

Det finns förstås mycket mer fakta än teorier och när något väl har blivit etablerat som ett vetenskapligt faktum (t.ex. att jorden går runt solen) är det inte troligt att det kommer att bytas ut mot ett ”bättre” faktum i framtiden. Vetenskapens historia visar dock klart att vetenskapliga teorier inte förblir oförändrade. Vetenskapshistorien är bland annat historien om teoretiserande, testande, argumenterande, förfinande, förkastande, utbytande, mer teoretiserande, mer testande, och så vidare. Det är historien om teorier som fungerar väl ett tag, anomalier som uppstår (dvs. nya fakta som upptäcks som inte passar in med etablerade teorier) och nya teorier som läggs fram och slutligen helt eller delvis tar de gamla teoriernas plats (Kuhn). Det är historien av sällsynta genier — en Newton, en Darwin eller en Einstein — som finner nya och bättre sätt att förklara naturfenomen.

Vi bör komma ihåg att vetenskapen, som Jacob Bronowski skrev, ”är en mycket mänsklig form av kunskap … Varje omdöme inom vetenskapen står på kanten till misstag … Vetenskapen är en tribut till vad vi kan veta trots att vi är benägna till fel”<ref>”is a very human form of knowledge….Every judgment in science stands on the edge of error…. Science is a tribute to what we can know although we are fallible”</ref> (Bronowski, 374). ”Ett av de fysiska vetenskapernas mål”, skrev han, ”har varit att ge en exakt bild av den materiella världen. En av fysikens bedrifter under 1900-talet har varit att visa att detta mål är ouppnåeligt”<ref>”One aim of the physical sciences,” he said, ”has been to give an exact picture of the material world. One achievement of physics in the twentieth century has been to prove that aim is unattainable”</ref> (353).

Vetenskaplig kunskap

Vetenskaplig kunskap är mänsklig kunskap och vetenskapsmän är mänskliga varelser. De är inte gudar, och vetenskapen är inte ofelbar. Trots det tänker allmänheten ofta på vetenskapliga utsagor som absolut säkra sanningar. Det tror att om något inte är säkert så är det inte vetenskapligt och om det inte är vetenskapligt så är vilken som helst icke-vetenskaplig åsikt lika god. Denna missuppfattning verkar, åtminstone till viss del, ligga bakom den allmänna bristen på förståelse av vetenskapliga teoriers natur.

En annan vanlig missuppfattning är att eftersom vetenskapliga teorier baseras på det mänskliga sinnet så är de nödvändigtvis relativa och säger oss därför inte egentligen något om den världen så som den är. Enligt vissa ”postmodernister” kan vetenskapen inte påstå sig ge en sann bild av hur den empiriska världen verkligen är; den kan bara tala om för oss hur den ter sig för forskarna. Det finns ingeting sådant som en vetenskaplig sanning. Alla vetenskapliga teorier är dikt. Men att det inte finns ett sant, slutgiltigt, gudalikt sätt att se på verkligheten betyder inte att varje synvinkel är lika bra. Att vetenskapen bara kan ge oss ett mänskligt perspektiv betyder inte att det inte finns något sådant som vetenskaplig sanning. När den första atombomben exploderade så som en del forskare hade förutsett uppenbarades en ytterligare bit av sanning om den empiriska världen. Bit för bit upptäcker vi vad som är sant och vad som är falskt genom att empiriskt testa vetenskapliga teorier. Att hävda att de teorier som gör det möjligt att utforska rymden bara är ”relativa” och att de ”bara representerar ett perspektiv” av verkligheten är att djupt missförstå vetenskapens och den vetenskapliga kunskapens natur.

Vetenskapen som ett ljus i mörkret

Vetenskapen är, som Carl Sagan uttryckte det, ett ljus i mörkret. Den skiner på världen runt om oss och tillåter oss att se bortom våra vidskepelser och vår rädsla, bortom vår okunnighet och våra vanföreställningar, bortom det magiska tänkandet hos våra förfäder, som rättmätigt kämpade för sin överlevnad genom att frukta och försöka bemästra ockulta och övernaturliga krafter.

Jacob Bronowski satte detta i perspektiv i en scen från hans tv-version av Människans framsteg. Jag tänker på avsnittet om ”Kunskap och visshet” där han åkte till Auschwitz, gick ner i en damm där askan dumpats och böjde sig ner och tog upp en näve lera.

”Det sägs att vetenskapen kommer att avhumanisera människor och göra dem till nummer. Det är falskt, tragiskt falskt. Se själv. Detta är koncentrationslägret och krematoriet i Auschwitz. Det var här människor gjordes till nummer. Askan av runt fyra miljoner människor spolades ner i den här dammen. Och det gjordes inte av gas. Det gjordes av ignorans. Detta är vad människor gör när de tror att de har absolut vetskap, utan test i verkligheten. Detta är vad människor gör när de strävar efter gudarnas vetskap.”

”It is said that science will dehumanize people and turn them into numbers. That is false, tragically false. Look for yourself. This is the concentration camp and crematorium at Auschwitz. This is where people were turned into numbers. Into this pond were flushed the ashes of some four million people. And that was not done by gas. It was done by ignorance. When people believe that they have absolute knowledge, with no test in reality, this is how they behave. This is what men do when they aspire to the knowledge of gods (374).”

Tricket är att veta hur man utvecklar test förankrade i verkligheten som undviker konfirmeringsbias, önsketänkande, självbedrägeri, selektivt tänkande, subjektiv bekräftelse, att förföras av communal reinforcement[översättning behövs] eller övertygas av ad hoc-hypoteser och post hoc-resonemang, och även att ha en hälsosam skepticism och en förmåga att använda Ockhams rakkniv när det behövs.