Duhem-Quinen teesi - eli mitä falsifioidaan ja miten.

Mihin pala meni?
(C)Tuomo Hämäläinen,2006

"Ja jos ilmenee, että te olitte oikeassa, olette silti väärässä, koska sitten me vain sanomme häntä...ee, supernormaaliksi...ei paranormaaliksi tai yliluonnolliseksi, koska te luulette tietävänne mitä ne tarkoittavat, ei, 'supernormaaliksi sademääräadditamentin tehoefektoriksi' ja ehkä me lykkäämme 'kvasin' vielä johonkin väliin ihan vain itsepuolustukseksi. Vai sateenjumala! Höh, en ole eläissäni kuullut mokomaa hölynpölyä. Täytyy kyllä tunnustaa, etten lähtisi lomalle hänen kanssaan."
(Douglas Adams, "Terve, ja kiitos kaloista")


Pierre Duhemin ja Willard Van Orman Quinen kritiikki nojaa siihen, että testaamme aina tiedekäsitystä, emme koskaan yksittäistä havaintoa:
Yksittäisiä havaintoja ei voida tulkita yhtään mitenkään, jos ei ole teoriaa jolla irralliset havainnot yhdistetään. Näinollen teoreettisilla ennakkokäsityksillä on aina vaikutusta havaintoon:Siihen miten havaintoa etsitään ja miten niitä tulkitaan. Havaintojen yhdistäminen ja niiden lainalaisuudet ovat oletuksia,jotka oikeutetaan falsifikaatiokriteerillä. Falsifikointiin pohjaava hypoteesien testaus tuottaa kuitenkin aina epävarman tuloksen, koska voi olla että hypoteesi voidaan pelastaa tekemällä muutoksia taustateoriaan tai muualle systeemiin, mikä tarkoittaa että falsifiointi muuttuu "havainnosta joka kaataa teorian" "havainnoksi joka vaatii teorian muuttamista."
Esimerkiksi se että kokeessa käytetään testivälineitä joiden toimintaperiaate nojaa johonkin teoriaan johtaa siihen että falsifikointitilanteessa voimme syyttää mittausvirhettä tai virhettä teoriassa jonka pohjalta kyseinen mittari toimii. Kokeissa mitataan yleisesti myös jotain joka nojaa kyseisen tieteenalan teorian mallien alaisiin sääntöihin, esimerkiksi biologisissa kokeissa teoreettisiin bakteereihin, teoreettisiin kemiallisiin aineisiin ja näiden teoreettisiin yhdisteisiin. Ja näiden toiminta taas pohjaa teoreettisiin fysikaalisiin voimiin ja teoreettisiin alkeishiukkasiin.

Kokonaisuutena tämä johtaa tilanteeseen,että teorian valossa tulkitaan havaintoja,jolloin teoria sävyttää havainnot. Teoria taas osoitetaan todeksi näillä havainnoilla. Syntyy siis tilanne,jossa esimerkiksi "evoajattelulla todistetaan evoajattelua". Tämä ei ole kehäpäättelyä, sillä havainnot tukevat teoriaa vain,jos ovat sen ennusteiden mukaisia, eivätkä sen vastaisia.

Samanlaisia oletukseen nojaavia yhteyksiä on mahdollista löytää kaikesta, joten koko yksittäisen tieteen teoria muodostaa verkon aliteorioista,joista jotkut ovat yksittäisiä omia teorioitaan. Ja koska luonnontieteet ovat redusoitavissa,eli loppupelissä ilmaistavissa fysiikan kielellä, niin muodostavat ne yhteisen verkon.

Biologia on redusoitavissa kemiaan ja kemia fysiikkaan. Fysiikan katsotaan olevan luonnontieteen puhtain ydin.
Eli kaikki liittyvät kaikkeen:Tieteessä nojataan jo saatuihin tuloksiin ja pyritään jatkamaan siitä mihin ollaan päästy.

Tästä loogisena päätelmänä on,että ei ole olemassa teoreettisia väittämiä jotka ovat puhtaasti analyyttisiä tai havaintoväittämiä jotka ovat puhtaasti synteettisiä. Ja tämän vuoksi pienin yksittäinen kokonaisuus joka kohtaa todellisuuden on teoria.

Falsifikaatiotilanteen tullessa eteen voimme muuttaa mitä tahansa ilmiöön tai sen tulkintaan vaikuttavia teorioita. Falsifikointitilanteessa ei siis voida sanoa mitä pitää kaataa. Pääsääntönä tieteessä on se,että kaadetaan sellainen osa joka aiheuttaa kokonaisuudelle pienimmän vahingon kokonaisuudelle.
Jos tätä minimisääntöä ei noudata niin mikään havainto ei voisi osoittaa teoriaa vääräksi, jos on sen todentamiseksi vain valmis uhraamaan miten suuria osia verkosta tahansa.

Arkiajattelussa tätä tapahtuu koko ajan, ja Duhem-Quinea käytetään myös selittämään sitä miksi ihmiset harvoin muuttavat mieltään itselleen emotionaalisesti tärkeissä asioissa vaan ovat usein valmiita sortumaan suureenkin irrationaalisuuteen pitääkseen niistä kiinni: Mistä tahansa havaintoaineistosta voidaan tuottaa evidenssi mille tahansa teorialle, kunhan päättelysääntöjä ja taustateorioita muokataan riittävästi.

Pienimmän haitan säännön takana on myös ajatus,jonka mukaan muuta menettelyä käyttämällä koko tiedeverkko voisi romahtaa helpommin, vieden jo saavutetut tulokset mukanaan. Näinollen tiede voi kehittyä varmemmin, jos vallitsevia teoriat pidetään totena niin kauan, kunnes parempi löydetään. Pienimmän haitan menettelylläkin voidaan, joskin harvemmin, joutua karsimaan suuriakin kokonaisuuksia verkosta.

Esimerkiksi Lawrence Kraussin kirjassa "Oleta pyöreä lehmä" korostetaan usein sitä, kuinka fysiikassa vallankumoukselliset teoriat pikemminkin yhdistävät jo aiemmin tunnettuja osa -alueita. Hänen mukaansa Einstein huomasi ristiriidan Galilein suhteellisuusperiaatteen ja Maxwellin sähkömagneettisen lain kanssa. Mutta sen sijaan, että Einstein olisi lähtenyt miettimään "kumpi noista tulee kumota", hän päätteli että kun molemmat olivat erittäin hyvin havaintojen mukaisia ja testattuja ja keskeisiä, ne pitää yrittää pikemminkin yhdistää. Einstein löysi yhdistämisen sillä, että nopeus vaikutti aikaan siten, että eri havaitsijoiden mukaan toisten kellot hidastuivat ja nopeutuivat. (s.86-88) Krauss toteaakin(s.89):
'muistutan kaikkia niitä, jotka ovat halunneet käyttää lausetta "Einsteiniäkin pidettiin hulluna!" omien ajatustensa puolusteluun: Einstein ei nimenomaan väittänyt että häntä edeltäneet, todistetut fysikaaliset lait olisivat vääriä. Pikemminkin hän osoitti, että niihin sisältyi aikaisemmin huomiotta jäänyt ajatus.'

Ja pienesti redusoituvat ja suppea-alaiset,eli tieteen kannalta usein triviaalit ja tutkimukseltaan hedelmättömät, teoriat falsifioidaan muita helpommin. Ja koska nykyluonnontiede kannattaa käytännöllisyyttä,on teorian,Duhem Quinen teesin läpikäydäkseen, osoitettava siis tehonsa myös käytännössä.

Yhteensopivuudessa tarkoitetaan itse asiassa sitä, että kaikki mallit eivät ole yhtä hyviä. Tilannetta voi kuvata sillä, että kun maa on navoiltaan litistynyt pyörähdysellipsoidi, on sekä väite "maa on pyöreä" että väite "maa on litteä" väärässä. Tämän "molemmat väärässä" -tilanteen pohjalta ei kuitenkaan voida väittää että väitteet "maa on litteä" ja "maa on pyöreä" olisivat yhtä väärässä. Tälläiseen logiikkaan törmää kuitenkin erittäin usein, esimerkiksi muodossa "aina kun joku väittää että jokin asia on totta ja jokin toinen asia ei, nojaa hän jonkinlaiseen premissiin eli uskomukseen eli uskoon..."

Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että jos esim. nuoreen maailmankaikkeuteen uskominen vaatii tieteen hyväksymien ajoitusmenetelmien(joilla ajoitetaan kallioita, fossiileita...), pimennysmuuttujien ja valon nopeuden vakioisuuden muuttamista (joita tarvitaan "c -decay" -teorioissa, joilla universumin ikää nuorennetaan), muutoksia eroosiomalleihin, laattatektoniikkaan...(selitysmallit vaativat toimiakseen aikaa) ja muutoksia evoluutioteoriaan (myös evoluutio vaatii paljon aikaa), tämän uuden teorian täytyisi olla todella selitysvoimainen, koska sen hyväksyminen vaatisi sitä että valtava osa tiedeverkosta revittäisiin.

Tästä kaikesta seuraa se,että tieteellisesti kattavat teoriat,joilla on aktiivinen tutkimusohjelma käytännön tuloksineen ja joilla on paljon sovelluksia muiden tieteenalojen puolella ovat lähes kaatumattomia,vaikka niillä onkin falsifikaatiokriteeri - muutenhan koko teesi ei koskisi niitä!
Tälläiset teoriat ovat tieteellisyydeltään keskeisiä ja käytännössä hyviksi osoitettuja,eli käytännön näytöltään vahvoja teorioita.

Duhem-Quinen teesissä teoria voidaan käsittää myös tarkasti tietyksi. Tällöin pieni muutos teoriaan tekee siitä uuden teorian. Tältä katsantokannalta vanha teoria on falsifioitu ja korvattu uudella,paremmin havaintoihin sopivalla teorialla. Uuden teorian on luonnollisesti täytettävä tieteellisyyden kriteerit.


Evoluutioteorian vahvuudet ovat juuri redusoitavuus kemiaan,esimerkiksi DNA-analyysit ovat kemiallis-matemaattisia testejä, toinen evoluutioteorian suuri vahvuus taas on sen niin käytännön kuin teoreettistenkin sovellusten laaja-alaisuus.
Evoluutioteorialla on tiukat ja rajaavat falsifikaatiokriteerit,mikä on teorialle erittäin suuri vahvuus. Toisaalta falsifikaation toteutumattomuudelle on melko helppo rakentaa apuoletuksia, joilla evoluutioteorian kannalta hankalat ilmiöt voidaan helposti selittää. Tämä menettely toki sallitaan, mutta sitä voi pitää teorian suurimpana heikkoutena.

Ja toisaalta se johtuu nimenomaan hyvien vaihtoehtojen puutteesta.

Evoluutioteorian kannalta hyvä on se, että olemassa olevat havainnot sopivat teoriaan, ja lähes kaikki evoluutioteorian ongelmat nojaavat havaintoihin, joita ei ole saatu. Nämä puutteet johtuvat pääsääntöisesti siitä,että evoluutioteoriaan kuuluu historianselitysspekulaatioita,jotka naturalistisesta kannasta ovat jo lähtökohdiltaan "ei historiaa tutkivia" näkökulmia heikommalla pohjalla. Evoluutioteorian falsifioitavuuden kannalta on se, onko malli kokonaan kritiikin ulkopuolella. Niin kauan, kuin fylogeniapuita voidaan muuttaa paremmin havaintoihin sopivaksi tai muuten huomata että malli vaatii muutosta, on se "periaatteessa falsifioitavissa". Falsifiointi ei siksi tarkoita "puhdasta kaatamista", vaan sitä, että voidaan huomata, että mallia tulee korjata.


Lisätietoja:
Otto Lappi, "Tieteellinen päättely & selittäminen kognitiotieteilijöille", 2006
Hosted by www.Geocities.ws

1