TUDOMÁNYFILOZÓFIA

Vizsga Előadások: Tankönyv: http://hps.elte.hu/~gszabo/Filozofiadiszciplinai.html Tudományfilozófia Tankönyv: Laki János, Tudományfilozófia, Osiris-Láthatatlan Kollégium, 1998., 7-32. Salmon H. M., Introduction to the Philosophy of Science, Hackett, 1999., 42-103.

I. A tudományfilozófia alapjai a (természet)tudományok filozófiai kérdései Főbb kérdései: Miben áll a tudományos tudás? Mi a megfigyelés szerepe a tudományban? Mik a természettörvények? Hogyan fejlődik a tudomány? Mi a tudományos magyarázat?

A tudományfilozófia kialakulása Önálló diszciplínaként csak a Bécsi kör óta létezik. A Bécsi kör alakítja ki a „bevett nézet”-et, amely viszonylag egységes felfogás a tudományos elméletek felépítéséről, nyelvéről, az igazolás és a magyarázat módszertani szabályairól, valamint a tudomány fejlődéséről. Empirista gyökerek: Tudásunk forrása a gondolkodástól független tapasztalat. A kutatás kitüntetett módszere az indukció. A megismerés alapegysége az individuum.

A Bécsi kör Moritz Schlick Rudolf Carnap Otto Neurath Richard von Mises Kurt Gödel Herbert Feigl

Logikai pozitivizmus Pozitivista hagyomány Bacon: „doctrina positiva” Comte: A tudomány feladata a pozitívan adott tények és szabályszerűségek nem pedig a mögöttes okok és lényegek vizsgálata. Mill: a pozitivizmus megalapozása az induktív logika segítségével. Bécsi kör: logikai pozitivizmus (neopozitivizmus) A megismerés mentális kategóriái helyett az interszubjektív nyelvet állítják a középpontba. A pozitivista hagyományt összekapcsolják a századfordulón kialakuló formális logikával.

Felfedezés és igazolás A logikai pozitivisták szétválasztják a felfedezés és az igazolás kontextusát. A felfedezés történhet intuitív, irracionális módon is, ez azonban csak a történészek és pszichológusok számára érdekes. A tudományfilozófiában csak a gondolkodási folyamat utólagos „racionálisan rekonstrukciója” fontos. Az elméletek igazolása nyelvi jelenség, amelynek megadhatók a szintaktikai és szemantikai szabályai. Szintaktikai: logikai-grammatikai kérdés Szemantika: verifikációs elv

A verifikációs elv Verifikáció: igazolhatóság, ellenőrizhetőség verus: „igaz”; facere: „valamit valamivé tenni” A verifikációs elv Carnap: Egy mondat jelentése azonos a verifikációjának módjával. Pierce: Egy mondat jelentése abban a különbségben áll, amit a tapasztalati valóságban az jelent, ha a mondat igaz, vagy hamis. Pl. Az alma piros. Demarkáció: a verifikációs elv elválasztja a tudomány értelmes állításait a metafizika értelmetlen (nem pusztán hamis!) mondataitól.

Protokolltételek A verifikálható mondatok igazságát a logikai konnektívumokon keresztül visszavezetjük a protokolltételek igazságára. Mik a protokolltételek? Fenomenális nyelv: „Nekem itt most sárga négyszögletű.” Tévedhetetlen, de nem interszubjektív. Fizikalista nyelv: „N a t időpontban az x helyen egy sárga könyvet lát.” Interszubjektív, (de nem tévedhetetlen). A visszavezethetőség két kiterjesztése: Szinkron: Minden tudomány visszavezethető a fizikára. Diakron: Az új tudományos elmélet bővebb a réginél (a tudományfejlődés kumulatív modellje).

A kétnyelv-modell A kumulatív modell előfeltevése: a két modellben a terminusok ugyanazt jelentik. Mi a helyzet az elméleti terminusokkal? A dilemma feloldása: „az elmélet standard formája” Absztrakt terminusok: nem interpretált nevek, predikátumok stb. Megfigyelési terminusok: a megfigyelhető, mérhető tulajdonságokat rögzíti. Elméleti terminusok: korrespondencia-szabályok segítségével az előző két szintet egymáshoz rendeljük. Pl. Egy test pályája (absztrakt terminus) azon helyek (megfigyelési terminus) összessége, amelyen a test megfigyelhető.

Verifikáció, konfirmáció, falszifikáció Bécsi kör: verifikáció: A kérdéses állítást empirikusan ellenőrizhető állításokból levezetjük le. Probléma: Az indukció problémája miatt a tudományos állítások nem verifikálhatók. Carnap: konfirmáció: A kérdéses állításból empirikusan ellenőrizhető állításokat levezetünk le, amelyek az állítást egyre valószínűbbé teszik. Probléma: holló-paradoxon, Goodman-paradoxon Popper: falszifikáció: A kérdéses állításból empirikusan ellenőrizhető állításokat vezetünk le, amelyek hamissága cáfolja az állítást.

Lakatos és a kutatási programok Kutatási program: „olyan elméletek sorozata, amelyeket figyelemre méltó folytonosság köt össze” Progresszív: ha elméleti növekedése megelőlegezi empirikus növekedését. Degeneráló: ha post hoc magyarázatokkal dolgozik. Heurisztikák: módszertani szabályok Pozitív: megtiltja, hogy a cáfolatokat az elmélet kemény magja felé irányítsuk. Negatív: a kemény mag köré épített védőöv segédhipotéziseire hárítja a cáfolatokat.

A Quine–Duhem-tézis Szemantikai atomizmus: az elméletek egymástól független állítások osztályai. A falszifikációs elv szemantikai atomista. Szemantikai holizmus: az elmélet állításai egy összefüggő rendszert alkotnak. A falszifikáló tapasztalatért az elmélet bármely állítását felelőssé tehetjük. A felelős premissza kiválasztásánál megjelennek a pszichológiai-szociológiai faktorok. Mindennek oka a Quine–Duhem-tézis: A rendelkezésünkre álló empirikus adatok aluldeterminálják az elméleteket.

Gestalt-pszichológia A szemantikai holizmus mellett megjelenik az érzékelés holisztikus szerkezetét vizsgáló Gestalt-pszichológia. Az érzetelemek struktúrába szerveződnek. Az észlelés függ a kontextustól. Az észleleti kép hirtelen váltással változhat. Hanson: a Gestalt-pszichológia alkalmazása a tudományfilozófiára Nincs empirikus adottság, az észlelés mindig elmélettel terhelt. Az empirikus és elméleti összetevők nem különíthetők el. Ez a jelenség alkalmazható a felfedezés kontextusára is: a tudós tudatában tanult konceptuális mintázatok vannak jelen.

Kuhn és a paradigmák Hanson: A felfedezés az egyén szubjektív mintái szerint történik. Kuhn: A felfedezés interszubjektív paradigma szerint történik. Paradigma: a társadalom által létrehozott, fenntartott és legitimált meggyőződések, interpretációs technikák, analógiák stb. együttese, amely a képzés keretében kész modellként adódik át a tudósnak.

Kuhn: A tudományos forradalmak szerkezete Példák: A tudományos szakma az analógiaképzést, módszertant példamegoldásokban adja tovább. Normál tudomány: Az elsajátított szakmai mátrix segítségével a tudós közösség a sikeres megoldási mintákat újabb területeken alkalmazza (rejtvényfejtés), pontosítja a korábbi eredményeket, közben az alapokra nem kérdez rá. Anomáliák: Az adott paradigmában időlegesen megoldhatatlan problémákat anomáliának minősítik, és félreteszik. Tudományos forradalom: Ha az anomáliák felszaporodnak, a paradigma válságba kerül, és a szakma legjobbjai alternatív megoldásokat kezdenek keresni. Rivális elméletkezdemények jönnek létre, újra az alapok felé fordul a figyelem, és egyre többen csatlakoznak a nagy a presztízsértékű új paradigmához. Az új paradigma Getstalt-swich-csel leváltja a régit. Összemérhetetlenség: A régi és az új paradigma összemérhetetlen (inkommenzurábilis), mert különböző módszereket használnak az ismeretek megszerzésére, értékelésére, rendszerezésére.

Feyerabend: „anything goes” Mivel a paradigmák összemérhetetlenek, a közöttük történő választás nem tekinthető racionálisnak. Feyerabend: „Anything goes”: A racionalitás egyetlen dogmatikusan kitüntetett metodológiával sem azonosítható: elmélet felépítése: kétnyelv-modell magyarázat: D-N-modell igazolás: verifikáció, konfirmáció, falszifikáció Episztemológiai anachizmus: A modern tudomány instrumentálisan sem jobb riválisainál (akupunktúra), kitüntetettsége pusztán ideológia, amelyet a megrendelések és támogatások rendszerén keresztül az állammal való modernkori összefonódása biztosít. A helyes álláspont az episztemológiai anachizmus (an arkhé: központ nélkül).

Bloor és az „erős program” A „bevett nézet” elválasztja a tudományos gondolkodás internális faktorait az externális (a gondolkodást kívülről meghatározó intézményi, gazdasági, politikai, vallási és személyes) faktoroktól, és ez utóbbit tudományfilozófiai szempontból lényegtelennek tekinti. Bloor: „erős program”: A racionalitás normái társadalmi képződmények, és (tudás)szociológiai magyarázatot igényelnek: „az igaz vélekedés és a racionalitás éppúgy tudásszociológiai magyarázatra szorul, mint a tévedés és a nem-racionalitás” Az „erős program alapelvei”: Oksági tétel: a vélekedéseket előidéző feltételekkel foglalkozik. Pártatlansági tétel: pártatlan az igazság-hamisság, racionalitás-irracionalitás, siker-kudarc magyarázatában. Szimmetria-tétel: ugyanolyan típusú okokkal magyarázza az igaz és hamis vélekedést. Reflexivitás-tétel: magyarázó sémái önmagára is alkalmazhatóak.

Összefoglalás A „bevett nézet” tudományképe: A tudomány objektív: az alapkijelentések a közvetlenül megfigyelhető tapasztalatra támaszkodnak, a logika a külvilág struktúráját tükrözi; univerzális: a metodológiai normák kultúrától és kortól függetlenül érvényesek kumulatív: a fejlődés az empirikus adatok gyarapodásában áll; Az „új filozófia” kétségbe vonja: az elméleti és megfigyelése terminusok közötti különbséget; kitüntetett metodológia (verifikáció, konfirmáció, falszifikáció) létezését; a felfedezés és igazolás kontextusának különbségét az érdekmentes, kultúrafüggetlen, abszolút érvényű tudás létezését; a kumulatív tudományfejlődést.

II. Konfirmáció Tudományos magyarázat: Magyarázat és konfirmáció Miért rozsdaszínű és nem teljesen sötét a Hold holdfogyatkozáskor? Mert a Föld légköre a napfényből kiszórja a kéket, és csak a piros fény jut a Holdra. Magyarázat és konfirmáció A galaxisok távolodnak. Igazolni, hogy távolodnak → vöröseltolódás (konfirmáció) Megmagyarázni, miért távolodnak → Big bang (magyarázat)

Terminológia Entitások: Megfigyelés: Megfigyelhető entitások ← megfigyelési terminusok Közvetlenül megfigyelhető entitások (fák, házak) Közvetve megfigyelhető entitások (baktériumok, pulzárok) Nem megfigyelhető entitások: elméletileg következtetünk rájuk (kvarkok, fekete lyukak) ← elméleti terminusok Megfigyelés: Veridikus: helyesen mutatja a megfigyelt entitást Illuzórikus: tévesen mutatja a megfigyelt entitást

Konfirmációs módszerek A tudomány nem szorítkozik a pusztán megfigyelhetőre. dinoszauruszok, ősrobbanás, magfúzió a Nap belsejében Mivel deduktív érvelésnél a premisszák mindazt tartalmazzák, amit a konklúzió, ezért a megfigyelés és a dedukció nem eredményezhet tudást a nem megfigyelhetőről. Ezért más következtetési sémára van szükség: Kvalitatív konfirmáció Hipotetikus-deduktív módszer Bayesianizmus

a. Kvalitatív konfirmáció Konfirmáció: egy B bizonyíték (evidencia) és egy H hipotézis közötti kapcsolat. A tudományos hipotézisek logikai formája univerzális állítás: Newton I. törvénye: „Minden test egyenes vonalú egyenletes mozgást végez, vagy nyugalomban van mindaddig, amíg egy másik test mozgásállapotát meg nem változtatja.” Minden holló fekete: ∀x[H(x) ⊃ F(x)] Nicod-konfirmáció: A „Minden holló fekete” hipotézist minden fekete holló konfirmálja. Formálisan: A ∀x[H(x) ⊃ F(x)] hipotézist konfirmál minden H(a) & F(a) bizonyíték.

A kvalitatív konfirmáció problémái Hempel-paradoxon (holló-paradoxon) Ekvivalens állításokat ugyanazok a bizonyítékok konfirmálják. A „Minden holló fekete” állítás ekvivalens a „Minden, ami nem fekete, nem is holló” állítással. A „Minden, ami nem fekete, nem is holló” állítást egy darab fehér kréta konfirmálja. Tehát a „Minden holló fekete” állítást is konfirmálja egy darab fehér kréta. Formálisan: ∀x[H(x) ⊃ F(x)] ⇔ ∀x[~F(x) ⊃ ~H(x)] ↑ ↑ H(a) & F(a) ~F(b) & ~H(b)

A kvalitatív konfirmáció problémái Goodman-paradoxon zöké: 2010 Az eddig megfigyelt smaragdok mind zökék voltak. Minden smaragd zöké. A 2010 után megfigyelt smaragdok kékek lesznek. Megoldás: kiterjeszthető tulajdonságok: kék, zöld nem kiterjeszthető tulajdonságok: zöké

A probléma általánosítása: indukció Az univerzális állításokat nem igazolja véges számú megfigyelés. A ∀x(F(x) ⊃ G(x)) állítást nem igazolja, ha néhány x-re, amelyre F fennáll, G is fennáll. Induktív elv: Ha egy eset n-szer bekövetkezik, akkor minden esetben bekövetkezik. Probléma: Az induktív elvet magát is csak induktíve lehet megalapozni. Russell: „Az az ember, aki a csirkét egész életén át etette, végre is kitekeri a nyakát, bizonyságul arra, hogy a csirke számára hasznos lett volna a természet egyformaságáról finomabb fogalmat alkotni.”

b. Hipotetikus-deduktív módszer Logikai szerkezet: Felállítunk egy tetszőleges hipotézist. A hipotézisből deduktív módszerrel megfigyelhető következményekhez jutunk. A következményeket tapasztalatilag ellenőrizzük. Az igaz megfigyelhető következmények konfirmálják, a hamisak diszkonfirmálják a hipotézist. Példa: Hipotézis: Állandó hőmérsékleten a gáz nyomása fordítottan arányos a térfogatával (Boyle–Mariotte-törvény) Előzetes feltétel: A gáz kezdeti térfogata 10 dm3. Előzetes feltétel: A gáz kezdeti nyomása 100 kP. Előzetes feltétel: A gáz végső térfogata 20 dm3. Konklúzió: A gáz végső nyomása 50 kP.

Járulékos hipotézisek Hipotézis: Állandó hőmérsékleten a gáz nyomása fordítottan arányos a térfogatával (Boyle–Mariotte-törvény) Előzetes feltétel: A gáz kezdeti térfogata 10 dm3. Előzetes feltétel: A gáz kezdeti nyomása 100 kP. Előzetes feltétel: A gáz végső térfogata 20 dm3. Járulékos hipotézis: A hőmérő helyesen működik. Járulékos hipotézis: A nyomásmérő helyesen működik. Konklúzió: A gáz végső nyomása 50 kP.

Ha a konklúzió igaz … Dedukció: igaz premisszák ⇒ igaz konklúzió igaz konklúzió ⇏ igaz premisszák Az igaz konklúzióból a premisszákra csak induktíve következtethetünk: Premissza: A gáz kezdeti térfogata 10 dm3. Premissza: A gáz kezdeti nyomása 100 kP. Premissza: A gáz végső térfogata 20 dm3. Konklúzió: A gáz végső nyomása 50 kP. Konklúzió: Állandó hőmérsékleten a gáz nyomása fordítottan arányos a térfogatával (Boyle–Mariotte-törvény)

Ha a konklúzió hamis … Dedukció: Példa: hamis konklúzió ⇒ legalább egy premissza hamis Példa: Hipotézis: A fény részecsketermészetű Előzetes feltétel: Megvilágítunk egy kerek tárgyat. Konklúzió: A tárgy egyenletes árnyékot vet.

Melyik premissza hamis? Hipotézis: Kepler-törvény Előzetes feltétel: Nincs a közelben másik bolygó. Konklúzió: A bolygó ellipszispályán kering. A konklúzió hamis volt az Uránusz és a Merkúr esetében is. Uránusz: Az előzetes feltétel feladása → Neptunusz Merkúr: A hipotézis feladása → általános relativitáselmélet

A hipotetikus-deduktív módszer problémái Alternatív hipotézisek konfirmációja Minden megfigyelési adat végtelen sok inkompatibilis hipotézist konfirmál. Statisztikus hipotézisek konfirmációja Ha X beteget T terápiában részesítenek, akkor p valószínűséggel felépül. S beteget T terápiában részesítették. S p valószínűséggel felépül. → Hogyan konfirmáljuk?

c. Bayesianizmus Thomas Bayes, 1702-1761 Bayesianizmus: a konfirmáció magyarázata a valószínűség segítségével H: hipotézis (relativitáselmélet) B: bizonyíték (fényelhajlás a Nap körül) Bayesi konfirmáció: B konfirmálja H-t, ha p(H|B) > p(H) Nő a valószínűsége annak, hogy a relativitáselmélet igaz, ha a fény valóban elhajlik a Nap körül.

Honnan tudjuk p(H|B)-t? Bayes-tétel: p(H|B) = p(B|H) p(H) / [p(B|H) p(H) + p(B|~H) p(~H)] p(H|B): a hipotézis (a posteriori) valószínűsége a bizonyíték mellett p(H): a hipotézis (a priori) valószínűsége p(B|H): a bizonyíték valószínűsége a hipotézis mellett (likelihood) p(B): a bizonyíték valószínűsége

Egy példa A másik szobában valaki egy pénzérmét dobál, és túl gyakran kap fejet. Az az gyanúnk támad, hogy az érme hamis: két fej van rajta. H: az érmén két fej van ~H: az érme normális B: fejet dob ~B: írást dob A hipotézis a priori valószínűsége legyen (Feltesszük!): p(H) = 0.01 p(~H) = 0.99 Likelihoodok (Tudjuk!): p(B|H) = 1 p(B|~H) = 1/2 p(~B|H) = 0 p(~B|~H) = 1/2

Egy példa Ha egymás után fejeket kapunk: p(H|B) = p(B|H) p(H) / [p(B|H) p(H) + p(B|~H) p(~H)] Egy fej után: p(H|B) = 1 • 0.01 / [1 • 0.01 + 1/2 • 0.99] ≈ 0.02 Két fej után: p(H|B) = 1 • 0.01 / [1 • 0.01 + 1/4 • 0.99] ≈ 0.04 • Tíz fej után: p(H|B) = 1 • 0.01 / [1 • 0.01 + 1/1024 • 0.99] ≈ 0.91 A hipotézisünk egyre bizonyosabb lesz. A bizonyítékok egyre kevésbé számítanak. Ha kapunk egy írást: p(H|~B) = p(~B|H)p(H) / [p(~B|H)p(H) + p(~B|~H)p(~H)] p(H|~B) = 0 • 0.01 / [0 • 0.01 + 1/2 • 0.99] = 0 A hipotézisünk megdől.

Az a priori valószínűségek törlődése Az a priori valószínűségek törlődnek. Ha másik a priori valószínűséggel indulunk: p(H) = 0.5, p(~H) = 0.5 Tíz fej után: p(H|B) = 1 • 1/2 / [1 • 1/2 + 1/1024 • 1/2] ≈ 0.99 Vagyis, a hipotézis kezdeti valószínűsége sok bizonyíték után nem számítanak. Összefoglalva: Az ismeretlen p(B) valószínűséget a teljes valószínűség tételével kiküszöböltük. A p(B|H) likelihoodot a problémából tudjuk. A p(H) a priori valószínűség pedig a bizonyítékok szaporodásával jelentőségüket veszti. A p(H|p) a posteriori valószínűség kiszámítható.