Falsifikationismens begränsningar Kapitel 7


A F Chalmers


Vad är en teori?


Det är en mångtydig term som används i bl.a. följande betydelser :
  1. hypotes
  2. verifierat antagande i motsats till hypotes
  3. antagande som förklarar verkligheten
  4. tankemässig förklaring i motsats till praktisk prövning
  5. system av lärosatser.
I dagligt tal har ordet oftast betydelse 1, dvs. ett provisoriskt, obekräftat antagande. Inom vetenskapen har det i regel betydelse 2, något som ofta lett till missförstånd vid diskussioner mellan forskare och lekmän.

Teorin om falsifikation

Som vetenskaplig term innebär falsifikation att visa att empiriska fakta motsäger en teori eller hypotes, dvs. falsifiera den. Det råder olika åsikter om huruvida falsifikation medför att hypotesen måste förkastas.

Den naive falsifikationisten hävdar att vetenskaplig verksamhet bör syssla med försök att falsifiera teorier genom att påvisa sanningen i observationspåståenden som är oförenliga med dem. Den mer sofistikerade falsifikationisten inser det otillräckliga i detta och erkänner den viktiga roll som bekräftelsen av spekulativa teorier spelar, lika väl som falsifieringen av väl etablerade teorier.

Popper avvisade induktivismen och formulerade i stället den hypotetisk-deduktiva metoden: man formulerar hypoteser ur vilka man härleder (deducerar) slutledningar. Om dessa inte stämmer med verkligheten är hypotesen falsifierad. Poppers logicism fick honom dock att hävda att första motstridiga faktum falsifierade hela teorin som då måste förkastas, en ståndpunkt som han senare tvangs mjuka upp något; den skulle annars ha tvingat oss att lägga ner all faktisk vetenskap, inklusive den fysiska. Vetenskaper som inte motsvarade detta logiska schema (och vilkas teorier alltså inte var strängt falsifierbara) avvisade Popper dock. Han vände sig särskilt mot marxismen och mot psykoanalytisk teori. Den moderna vetenskapsfilosofin bygger på den hypotetisk-deduktiva metoden men har avlägsnat sig från Poppers dogmatism.

Fråga 1.1: Vad har den naive och den mer sofistikerade falsifikationisten gemensamt?
Svar Fråga 1.1:
En sak de båda har gemensamt är att det finns en viktig skillnad i kvalitet mellan bekräftelsernas och falsifieringarnas status. Teorier kan slutgiltigt falsifieras i ljuset av lämpligt bevismaterial, men de kan aldrig bevisas vara sanna eller ens sannolikt sanna oavsett vilken vittnesbörd som föreligger. Teorier kan bara accepteras preliminärt. Förkastandet av en teori kan vara slutgiltigt. Detta är en faktor som givit falsifikationisterna dess namn.

Teorin om observationspåståenden

Popper talar om observationspåståenden (basic statements) såsom t ex då Galileo kan ha menat att Jupitermånar kan ses genom ett teleskop och hans motståndare menade på att det beror på avvikelser i kikarens funktion som tillät Galileo att se dessa. Galileo lyckades dock ändå övertyga befolkningen med sin teori genom att bekräfta att dessa avvikelser som skulle ses som fläckar borde kunna uppfattas runt alla himlakroppar han ställde in kikaren på vilket de inte gjorde enligt honom. Att mars är fyrkantig och intensivt färgad som Kepler menade lyckades i sin tur inte överleva kritiken. Popper menar alltså att de observationspåståenden som har förmågan att överleva tester är mer eller mindre godtagbara.

Fråga 2.1: Hur förändras Poppers teori om observationspåståenden?
Svar till fråga 2.1
Poppers teori om observationspåståenden krockar med hans senare bestämda uppfattning om en process utan något subjekt. Chalmer formulerar därför om tidigare påstående genom att säga att observationspåståenden som har förmågan att överleva tester är mer eller mindre godtagbara preliminärt, under ett visst skede i en vetenskaps utveckling. Detta underminerar således den falsifikationistiska ståndpunkten.

En teori måste numer kunna deduceras tämligen ordentligt för att få bestå. Den måste kompletteras med hjälpantaganden, exempelvis de lagar och teorier som styr användningen av eventuellt erforderliga instrument. Ska en förutsägelse dessutom testas experimentellt måste initialvillkor läggas till såsom en beskrivning av experimentuppställningen. Lyckligtvis för vetenskapen idag har många av de klassiska teorierna bevarats trots att det påträffats teser byggda på observation.

Teorin om det kopernikanska systemet

Efter de tidigaste teorierna om jorden utformade Copernicus en ny astronomi där jorden rörde sig, vilket var helt nytt. Enskildheterna i teoriförändringen ger inget stöd åt falsifikationisternas metodologier.

Copernicus, den polske astronom vars namn förknippats med renässansens omvälvning av människans världsbild, den kopernikanska revolutionen. Han sammanfattade redan 1510 sina åsikter i en handskrift och fick det första tryckta exemplaret på sin dödsbädd. Senmedeltidens alltmer exakta astronomiska observationer hade vid denna tid medfört att den av kyrkan omhuldade modellen för solsystemets uppbyggnad, som ärvts från antiken och som byggde på Ptolemaios teorier, hotade att bryta samman. I de sista versionerna rörde sig planeterna inte längre i enkla cirklar utan i mindre epicykler, vilkas medelpunkter i sin tur rörde sig i cirklar, vilkas medelpunkter åter rörde sig i cirklar osv. Den kopernikanska teorin antog bl.a.

  • att himlens dagliga rörelse från öster till väster är skenbar och en följd av att jorden roterar åt motsatt håll, och
  • att jorden är en av planeterna och att den liksom dessa kretsar runt solen, som är systemets centrum.
    Dess världsbild var alltså heliocentrisk, med solen som universums medelpunkt, medan den ptolemeiska var geocentrisk, med jorden som medelpunkt. Det kopernikanska systemet betydde en oerhörd förenkling.

    Copernicus själv var mycket bunden av äldre tänkesätt. Som han själv påpekade hade man redan under antiken antagit att jorden roterar, och Aristarchos hade hävdat att jorden rör sig runt solen. Men han kunde inte frigöra sig från Platons idé att planetbanorna måste vara fullkomliga cirklar. Copernicus modell stämde därför inte helt med observationerna, något som bidrog till att den inte blev fullt accepterad förrän på 1600-talet, sedan Kepler ersatt cirklarna med ellipser.

    Fråga 3.1: Varför ger inte teoriförändringen stöd åt falsifikationisternas metodologier?
    Svar till fråga 3.1
    Efter de tidigaste teorierna om jorden utformade Copernicus en ny astronomi där jorden rörde sig, vilket var helt nytt. Enskildheterna i teoriförändringen ger inget stöd åt falsifikationisternas metodologier.

    Fråga 3.2: På vilka två sätt försvarade Galileo det kopernikanska systemet?
    Svar till fråga 3.2
    1. Han använde en kikare för att observera himlen och omvandlade på så vis de observationsdata som den kopernikanska teorin måste förklara.
    2. Han utformade inledningen till en ny mekanik som skulle komma att ersätta den aristoteliska mekaniken, och i vilken de mekaniska argumenten mot Copernicus desarmerades. Förutom de himlakroppar som är osynliga för blotta ögat som Galileo upptäckte med sin kikare såg han också att de apparenta storlekarna hos Mars och Venus förändrades då man betraktade dem genom kikare, precis som Copernicus förutsagt, men som stred mot Ptolemaios system.

    Den optiska teorin

    Varför skulle observationer genom en kikare föredras framför observationer med blotta ögat? Ett svar på den frågan kunde bygga på en optisk teori för kikaren som förklarar dess förstorande egenskaper och som framställer de olika förvrängningar, aberrationer, som kan väntas drabba teleskopiska bilder.
    Den första optiska teori som kunnat ge stöd i den riktningen formulerades av Gelileos samtida Kepler i början av 1600-talet, en teori som förbättrades och utvidgades under senare årtionden.

    Fråga 4.1: Varför är den optiska teorin tvivelaktig?
    Svar till fråga 4.1
    Trots många bevisliga faktorer inom optiken finns tvivel om att en kikare ska vara mer trovärdig än det sanna ögat. Bland annat som det visat sig kan det bero på aberration hos linserna. Galileos målning av månens kratrar som i ett senare skede visade sig inte existera där han trott berodde just på avbildningsfel.

    Teorin om den allmänna gravitationen och rörelselagarna

    Newton var en engelsk fysiker och matematiker, skaparen av den klassiska eller newtonska fysiken. Det var 1687 som han publicerade sin färdiga teori om den allmänna gravitationen och rörelselagarna. Inom mekaniken formulerade han tre lagar. Newton visade att man ur dessa lagar och antagandet om en allmänt och överallt verkande gravitation, proportionell mot massorna och omvänt proportionell mot kvadraterna på deras avstånd, kunde härleda både Galileis fallagar och Keplers tumregler för planetbanorna. Newtons vetenskapliga betydelse var så stor att det snarare var han än vare sig Copernicus, Galilei eller Kepler som bröt den medeltida världsbildens makt över de bildade ståndens sinnen. Med tillbörlig blygsamhet förklarade Newton att om jag sett längre än andra beror det på att jag stått på jättars axlar. Själv blev han dock en jätte som andra stödde sig på. Även om den Einsteinska fysiken har större räckvidd än den newtonska, och kvantmekaniken har öppnat nya världar och avgrunder, har inte bara Newtons rörelselagar utan också hans vision av en integrerad, förnuftsmässig och experimentellt prövad teori för hela den fysiska verkligheten kvar sin giltighet. I en anteckningsbok från studentåren skrev han: Platon är min vän, Aristoteles är min vän, men min bästa vän är sanningen.


    Fråga 5.1: Vad visade Newton med sina tre lagar inom mekaniken som kunde härleda teorier från både Galileo och Kepler?
    Svar till fråga 5.1
    Inom mekaniken formulerade han följande tre lagar.

    1. En kropp ändrar inte rörelsetillstånd hastighet och rörelseriktning om ingen kraft påverkar den (tröghetslagen).
    2. Kroppens massa gånger dess acceleration är lika med kraften som påverkar den (kraftekvationen).
    3. Mot varje kraft svarar en lika stor reaktionskraft i motsatt riktning (lagen om verkan och motverkan).) Newton visade att man ur dessa lagar och antagandet om en allmänt och överallt verkande gravitation, proportionell mot massorna och omvänt proportionell mot kvadraterna på deras avstånd, kunde härleda både Galileis fallagar och Keplers tumregler för planetbanorna.

      Noter: o Alla observationspåståenden är felbara. Alltså om ett felbart observationspåstående förkastas och den felbara teorin som det kolliderat med bibehålls saknas det ju fortfarande en giltig förklaring. Exempel på nackdel: Copernicus teori bibehölls och observationen om att Venus inte ändrar storlek märkbart under året – utan hjälp av kikare – förkastades för att den var oförenlig med den Kopernikanska.

      o Popper menar att observationspåståenden är mer eller mindre godtagbara beroende på sin förmåga att överleva tester. De som klarar sig kan behållas preliminärt.