Wikimedia Commons

Paradoxen in de wetenschap I

pa·ra·dox de; m - een schijnbare tegenstrijdigheid

De wetenschap stelt zich ten doel om door middel van een gecontroleerd proces de mensheid dichter naar de waarheid te bewegen. Gebruikmakend van toetsing en interpretatie worden observaties en resultaten omgezet in kennis die bijdraagt aan een beter begrip van de wereld om ons heen.

De wetenschappelijke werkelijkheid blijkt weerbarstiger dan het verhaal dat de universiteit ons bijbrengt of wat de media rapporteert. De onderzoekspraktijk is gevuld met paradoxale fenomenen die een hevige impact kunnen hebben op de moraal van de onderzoeker en het handelen in de wetenschappelijke setting. In de serie 'Paradoxen in de Wetenschap' vandaag de stelling:

I. Hoe dichter je bij de waarheid komt, hoe verder deze zich van je verwijdert. 

Het is een veelgehoord cliché dat de wetenschap nooit af is en dat is maar goed ook, dan heb je als onderzoeker tenminste altijd wat te doen (je wilt tenslotte ook brood op de plank). Er ontspruit echter grote frustratie uit deze oneindigheid van de wetenschap wanneer deze zich tegen de onderzoeker keert. De weg naar de waarheid wordt uitgerekend belemmerd en uitgerekt door de intrinsieke eigenschappen van de empirische wetenschap. Hierdoor lijkt het soms wel dat elke stap die je in de richting van de waarheid beweegt de weg er naartoe langer maakt dan hij daarvoor was (of leek te zijn).

Onderzoek begint met een observatie waarbij passende verwondering en nieuwsgierigheid komen kijken. In een poging de observatie een plek te geven en te verklaren is de volgende stap het vormen van een theorie. Hieruit vloeien hypothesen voort die met een kritische toets vervolgens getracht worden te verwerpen. Lukt dit niet dan is de waarschijnlijkheid dat de theorie klopt vergroot. De rondgang in deze cyclus is echter bezaaid met verwarring, vertwijfeling en verwondering, waardoor de afgelegde weg en de nog af te leggen weg altijd groeien met de voortgang.

a) De wet van de ongelimiteerde hypothesen

Omdat je in een (gecontroleerd) experiment tracht alle variabelen die je niet wilt onderzoeken gelijk te houden en alleen de variable van interesse gecontroleerd te manipuleren ga je een grote uitdaging aan. Je moet aan kunnen tonen dat je alleen aan het spelen bent met je onafhankelijke variabele en dat deze een effect sorteert op je afhankelijke variabele. Wat in bijna elk experiment naar voren komt is dat er toch altijd variabelen zijn waar je niet bij stil had gestaan die mogelijk van invloed kunnen zijn op de uitkomst.

In verschillende contexten kun je bij deze twijfelpunten denken aan gedachten als: 'Zou de temperatuur in de kamer van invloed kunnen zijn op de conformatie van het eiwit?', of: 'Is deze microprocessor in de supercomputer wel geschikt voor de waarneming van het uiteenvallen van een quantumdeeltje?'. Ook de volgorde, tijd van de dag, afstand tot de evenaar of wat dan ook voor grootheden zouden van invloed kunnen zijn op het effect dat je probeert te beschrijven.

In het boek Zen and the Art of Motorcycle Maintenance komt filosoof Robert Pirsig tot de conclusie dat het aantal rationele hypothesen die een fenomeen kunnen verklaren oneindig is. Daargelaten dat het overgrote deel van de rationele hypothesen niet in de buurt komt om een verklaring te bieden blijven het hypothesen die (al dan niet praktisch) toetsbaar zijn, en dus zijn ze onderdeel van de kandidatenlijst. Dit legt een grote last op de schouders van de wetenschapper; waar leg je de grens?

De aandacht gaat uit naar wat een relevante hypothese geacht kan worden en hoe veel parameters en variabelen je wilt testen tot er enige zekerheid is ontstaan dat je echt alleen een specifieke variable verandert, en andere invloeden uitsluit. Op het niveau van een enkel project bepalen deze afwegingen of je 2 maanden of 3 jaar gaat doen over een experimentenreeks - wanneer is er genoeg vertrouwen om verder te gaan? Binnen een vakgebied zijn dergelijke vragen voer voor ongebreidelde vetes en schisma's die de vooruitgang in het veld voor langere tijd lam kunnen leggen.

b) Elk geboren antwoord is de moeder van een nieuwe vraag

Het fenomeen dat zich voordoet na het beantwoorden van een vraag laat zich goed vergelijken met het gevecht tussen Hercules en de Hydra van Lerna. Elke keer dat Hercules een kop van dit monster afhakte kwamen er twee nieuwe voor in de plaats. Wanneer je een vraag hebt beantwoord is het gevolg zonder uitzondering dat zich nieuwe vragen aandringen die elk op hun eigen manier interessant zijn als vervolg. Op zich is het natuurlijk spannend om te merken hoe zich na elke horizont weer een geheel nieuw te ontdekken wereld aan je kan openbaren.

Het is echter bijzonder lastig om te bepalen welke van de vragen/hypothesen de meeste aandacht verdient. Je moet omwille van tijd en middelen altijd keuzes maken maar de vraag is hoe je zeker weet dat je op het juiste 'hoofd' wed. De gedachte dat, ongeacht de keuze, elke studie de totale kennis vergroot kan hier enig soelaas bieden.  Toch is het de onderzoeker er over het algemeen aan gelegen de meest vruchtbare route bewandelen want verkeerde keuzes leiden er toe dat voortgang binnen de korste keren leidt tot verwijdering van het doel.

Naast dat het welhaast onmogelijk is om te bepalen welke vervolgvraag de voorrang verdient doet zich nog een ander fenomeen voor. In elk experiment, hoe strak en simpel het ook is, doe je altijd wel een of meerdere observaties die eigenlijk gelden als een nieuwe ontdekking die bestudeerd kan worden. Sterker nog, veel wetenschappelijke ontdekkingen zijn niet veel meer dan een bijproduct van een hele andere studie waar toevallig iets geks gebeurde. Het is aan de moed van de onderzoeker gelegen om de observatie om te zetten in een nieuwe theorie en de uitdaging aan te gaan deze verder te bestuderen.

Omdat je nooit weet waar het volgende pad je heen zal leiden en je niet kunt voorspellen wat je onderweg tegen zult komen is het juist belangrijk om een duidelijk doel in de verte voor ogen te hebben. Gegeven is helaas wel dat dit doel in de verte bij elke ontdekking weer mijlenver verderop blijkt te liggen: als een Fata Morgana in de woestijn.

Hoe vervelend het soms ook kan zijn, dit is de dagelijkse praktijk in de wetenschap. Het ultieme antwoord op een vraag en een volledig begrip van de werkelijkheid blijven altijd eindeloos ver verwijderd. Door de zoektocht te beginnen en de proef uit te voeren neemt de onderzoeker zich tevens de verantwoordelijkheid op zich in te staan voor de resultaten en observaties die hij onderweg tegenkomt. De vraag hoe hier mee om te gaan is niet gemakkelijk te beantwoorden, daar er te veel onbekenden in het spel zijn. Absoluut komen we met de wetenschappelijke methode wel steeds een stapje verder, verder in het realiseren hoe relatief weinig we eigenlijk weten. 

Gerelateerde artikelen
Reacties
3 Reacties
  • Wat mij na het lezen van dit artikel nog altijd niet duidelijk is geworden is wat heeft de auteur willen bereiken? Is het hem er om te doen een stelling te bewijzen? Maar als dat zo is, dan is het op z'n minst een pijnlijke tekortkoming te noemen dat er met geen woord gesproken wordt over hoe wij de stelling dienen te begrijpen - en het verband met het bewijs / de argumenten onduidelijk. Of wil hij gewoon inzicht geven in de wetenschappelijke praktijk?

    De auteur stipt interessante onderwerpen aan, maar laat hij de relevante of zelfs belangrijke vragen liggen. Wat is een verklaring?, wat maakt een hypothese waardevol / nuttig?, is het experiment een legitieme bron van kennis?, hoe verhoudt kennis zich tot waarheid? etc.

    De stelling "Het ultieme antwoord op een vraag en een volledig begrip van de werkelijkheid blijven altijd eindeloos ver verwijderd." komt voor mijn gevoel dan ook als een Griekse god uit de lucht vallen.

    Wel ben ik heel blij dat er weer iemand de moeite neemt om een bespiegeling te geven over de wetenschap. De introductie van de serie "Paradoxen" juich ik dan ook toe!

  • Saluut Majoor!

    In de eerste plaats dank voor de interesse. Het plan is zeer zeker om het niet bij deze introductie te laten.

    Wat de auteur (ik) heeft proberen te bereiken met dit stuk is een ervaring uit de wetenschappelijke praktijk een wat bredere analyse te geven.

    De vragen die je (/het stuk) oproept; 'Wat is een verklaring?' en 'Hoe verhoudt kennis zich tot de waarheid?', zijn zeker relevant maar zouden als ik deze ook zou bespreken het stuk verlengen tot luttele pagina's. We komen er nog op.

    De stelling beschrijft een paradoxaal fenomeen dat je in de (experimentele) wetenschap vaak tegenkomt. Op de weg van het effect van variabele A op variabele B wordt je door verschillende observaties meermaals teruggeworpen naar het beginpunt. Je realiseert je dat er verscheidene andere variabelen van invloed zouden kunnen zijn op het proces. Beeldend gesproken komt er bij elke observatie een stoeptegel bij op de weg naar 'de waarheid'.

    Ik ben benieuwd of dit in andere vormen van 'waarheidsvinding' ook het geval is. Mijn inschatting is dat dit redelijk universeel is.

    De substelling a) dient als een overwegend theoretsich bewijs voor de grotere stelling. Er is een oneindig aantal toetsbare hypothesen. De crux is te bepalen welke hypothesen enige relevantie hebben en dat is niet altijd mogelijk. Hier komt het proces zijn limitaties dus tegen, je kunt niet altijd bepalen wat relevant is.

    De substelling b) is niets minder dan een kwantificeerbare observatie. Elke keer dat blijkt dat een bepaald verband bestaat tussen X en Y roept dit nieuwe vragen op over het fenomeen zelf en de relatie tot (oneindig veel) andere fenomenen.

    Kortom, de weg naar de waarheid wordt met elke stap voorwaarts weer een stukje langer. Je kunt nooit overzien hoe de hele reis er uit gaat zien omdat er simpelweg te veel onbekenden zijn. Wel staat vast dat er altijd meer te ontdekken is.

  • Ave De Knecht,

    Veel dank voor je reactie! Ik denk dat het voor mij al duidelijker is geworden wat je wilde zeggen. De observatie die centraal is aan je stuk vind ik mooi. Het legt een fundamentele onzekerheid bloot die eigen is aan wetenschap en (dus, zou ik haast zeggen) het belang van een haast onbegrensde intellectuele nieuwsgierigheid van de wetenschapper.
    Eén vraag blijft voor mij echter onbeantwoord en ligt, denk ik, aan de kern van mijn vorige reactie. Ik vraag me namelijk af wat je bedoelt met 'waarheid'. En hoe verhoudt dat zich tot de oneindigheid van hypothesen - zeker wanneer je het hebt over 'relevantie'?
    Wat ik me, denk ik, afvraag is op welk spoor je zit. Is waarheid een product van sociale processen, een sociologische onmogelijkheid - dwz zolang we onderzoek willen blijven doen -, of is het daadwerkelijk iets objectiefs? Iets dat we wellicht ook kunnen bereiken, maar in ieder geval niet afhankelijk is van de menselijke onderneming?

    Ik

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

Naar boven