Flickr / RDECOM

Paradoxen in de Wetenschap II

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.

Dat is het verhaal, maar de wetenschappelijke werkelijkheid blijkt weerbarstiger dan wat 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 'wetenschappelijk' handelen. In de serie 'Paradoxen in de Wetenschap' vandaag de stelling:

2. Des te meer controle je uitoefent over het experiment, des te minder waarde het heeft.

In de zoektocht naar een (causaal) verband staat de controle centraal. Je hebt controle nodig over het onderzoeksobject, het proces, om de betrouwbaarheid van een uitspraak te kunnen garanderen. De zekerheid waarmee je kunt stellen dat je werkelijk alleen de invloed van variabele X op proces A aan het bestuderen bent is van essentieel belang om de aannemelijkheid van een stelling te kunnen vergroten. Het ligt echter precies in deze onderneming dat je om de waarheid te vinden altijd een enorm aantal stappen afstand moet doen van de waarheid.

...je moet specificeren om iets te kunnen bewijzen maar raakt daarmee altijd relevantie en vertaalbaarheid kwijt.

Om zekerheid te krijgen over het antwoord op een (vaak simpele) vraag wringt de onderzoeker zich in allerlei bochten om de invloed andere variabelen uit te sluiten dan wel mee te wegen. De proefopzet is dan ook vaak erg complex en legt enorme restricties op aan het werkveld en de breedte (of beter gezegd, engte) van het onderzoeksgebied. Om causaal onderzoek te doen dienen vele parameters bevroren te worden en ook correlatief onderzoek beperkt zich tot het wegen van verschillende informatiestromen. Door deze manipulaties wordt de experimentele werkelijkheid de nieuwe werkelijkheid; twee werkelijkheden die soms maar weinig aansluiting vinden.

Een verhoogde controle over het experiment valt tevens samen met verminderde relevantie van het onderzoek in de 'echte wereld'. Sommige onderzoekingen willen antwoord geven op een zo kleine vraag dat het eigenlijk niet mogelijk is om de bevindingen te extrapoleren naar andere, ingewikkeldere, situaties. Zo wordt het onmogelijk om uit het uit isolatie gedestilleerde antwoord  iets te zeggen over de bredere theorie – als deze al aanwezig is. Zodra je bepaalde (omgevings)factoren uitschakelt neem je ook de mogelijkheid voor het 'holistisch' functioneren van het systeem weg. De toepasbaarheid van de uitkomst van een experiment daalt dan dus ook bij elke factor waarover je controle uitoefent.

Je kunt in theorie, en in de praktijk overigens ook, een prachtig onderzoeksmodel creëeren met alle mogelijke vormen van controle die je maar wilt, om er vervolgens achter te komen dat je niets meer kunt zeggen over het waarheidsgehalte van je bevindingen 'in het echt'. Dit effect is geen vermijdbaar kwaad maar een inherente eigenschap van de wetenschap: je moet specificeren om iets te kunnen bewijzen maar raakt daarmee altijd relevantie en vertaalbaarheid kwijt.

a.      Isoleren is distantiëren

De eerste tip die je krijgt van een stage- of scriptiebegeleider is om je vraag wat meer toe te spitsen. Een goede tip, want grote vragen en grote processen laten zich zelden door een hulpeloze eenling beantwoorden en bestuderen. Je zult altijd overgeleverd zijn aan kaders als haalbaarheid, manipuleerbaarheid en interpreteerbaarheid als je een experiment of onderzoeking inzet. Bovendien zoek je in de meeste gevallen naar de directe relatie tussen twee grootheden en moet je alleen hierdoor al de vraag specifieker stellen dan je in eerste instantie zou willen.

Een verband direct bestuderen betekent dus dat je de afhankelijke variabele (het bestudeerde) meetbaar moet maken en de onafhankelijke variabele (de vermoede invloedsfactor) moet isoleren uit een lijst van oneindig meer andere mogelijke factoren. Hiervoor dient het object van interesse in veel gevallen in een bijzondere staat gebracht te worden, namelijk: alleen maar beïnvloedbaar door die ene andere factor. Ofwel het proces wordt in een isolatiekamer gestopt waarin je alle parameters kunt controleren, of informatie verzamelen over een bepaald verschijnsel. Dit is per definitie een verwijdering van de werkelijkheid, omdat de werkelijkheid altijd complexer en weerbarstiger is dan het model dat je gebruikt om het te bestuderen. Sterker nog, datgene wat je aan ruis probeert af te vangen is in sommige gevallen essentieel voor het functioneren van het systeem.

Dat je bij elke isolatiestap een deel van de vertaalbaarheid kwijtraakt hoeft niet per definitie een probleem te zijn.

De telescoop in de astronomie, de microscoop in de biologie, de spectrometer in de scheikunde en vele andere apparaten en modellen, allen waren ze van uiterst groot belang om überhaupt tot wetenschappelijke vragen te komen. Ze zijn effectief vaak de enige mogelijkheid om bepaalde hypothesen te toetsen maar vormen tegelijk de beperking van de reikwijdte van het ‘onderzoekbare’. Het ontstaan van wetenschappelijke paradigma’s wordt initieel vormgegeven door de vraag; vice versa is de invloed van de paradigma’s op de vraagstellingen uiteindelijk onontkoombaar. Tot op de dag van vandaag plukken we de vruchten, maar moeten we ons ook beperken tot specifieke (dier)modellen om gedrag te bestuderen, enorme supergekoelde machines om Higgs-bosonen te vinden en oneindige databanken om iets over epidemiologie van diabetes te weten te komen. Allen stellen ze ons in staat om het grootste, het kleinste en het meest ongrijpbare te bestuderen maar delen ze ook de eigenschap grenzen te hebben aan de mogelijkheden – en terloops de werkelijkheid tot een beperkte ruimte de comprimeren. We kunnen niet zonder modellen en proefopstellingen maar ze zijn stuk voor stuk niet zaligmakend.

De vraag is dan ook: Hoe weet je zeker dat het kleine effect dat je hebt ontrafeld ook daadwerkelijk een verschijnsel is dat je in de natuur ook tegenkomt? Sterker nog, gedraagt het effect dat je zojuist van een enorm deel van de (natuurlijke) ruis hebt ontdaan zich wel hetzelfde op jouw onderzoekstafel als ‘in het echt’? Voor deze vraag moet je beetje bij beetje de complexiteit van het experiment verhogen, maar dit doe je naar eigen inzicht – per definitie een volgend niveau van beïnvloeding – en bovendien zijn er ook aan deze praktijk weer simpelweg weer grenzen.

Dat je bij elke isolatiestap een deel van de vertaalbaarheid kwijtraakt hoeft niet per definitie een probleem te zijn. Het enige dat de onderzoeker in zijn achterhoofd moet houden is dat het simpele feit dat het proces bestudeerd wordt al een enorme impact heeft op de uitkomst, en dat sommige bevindingen zich dan ook maar marginaal laten uitleggen en toepassen in een andere (bredere) context. Carrières zijn gevuld, en soms stukgelopen, op het bestuderen van een prachtig proefmodel, om er vervolgens achter te komen dat het niets anders was dan een geweldig in kaart gebrachte fout in de experimentele opzet.

b. Het kleine effect en het grotere geheel

De volgende vraag is: Hoe stop je de bevindingen uit een deelgebied weer terug in de grotere pool met kennis? Dat is de hoofdbrekende vraag en tevens de slopende uitdaging voor de onderzoeker en zijn aanverwante vakgebied. Het is aanlokkelijk om te denken jouw ontdekking met gemak en trots als het zeldzame voetbalplaatje in het album geplakt kan worden, maar wat nu als je niet weet op welke pagina? Of wanneer het plaatje eigenlijk op meerdere plekken net niet of net wel past?

Een groot probleem in de wetenschap is dat veel vakgebieden helemaal geen mooie overkoepelende theorie, en als deze al bestaat is het alsnog niet altijd gemakkelijk om de juiste indeling te vinden. Veel vaker bestaat een onderzoeksgeboed vooral uit een teleurstellende hagelslag van onderzoekjes en effectjes, die hooguit in clustertjes bij elkaar hangen. Zo kom je er op uit dat er allerlei verschillende variabelen geïsoleerd zijn uit een fenomeen maar de relevantie en bijdrage van bepaalde onderdelen totaal mistig is. Bovendien komt het meer dan eens voor dat verschillende onderzoekers verklaren aan een bepaald thema te werken, om er vervolgens achter te komen dat ze het over iets totaal anders hadden (vraag een psycholoog, een neurobioloog en een filosoof maar eens wat ze met cognitie bedoelen).

Het is dan ook betreurend om te zien hoe weinig we eigenlijk echt weten over de processen die zich om ons heen afspelen. Uit een verzameling goed gecontroleerde, kleinschalige en nauwkeurige onderzoeken, hoe betrouwbaar ook, is het helaas toch vaak onmogelijk, nee, onzinnig algemene conclusies te trekken. Je hebt op zodanige wijze de deeleffecten weten te isoleren dat het alle handvatten kwijt is geraakt om teruggetild te worden in bredere geheel. Er zijn dus wel vragen beantwoord, maar niet de vragen die in eerste instantie gesteld werden.

...al met al blijven het de huis-tuin-en-keuken experimenten die de hoogste betrouwbaarheid en relevantie hebben.

De mate van afdwaling in verscheidene vraagstellingen werkt bovendien dermate vervreemdend dat specifieke kennis over aspecten van een proces verdwaald raakt in vakgebieden waar het helemaal niet ‘thuishoort’. Daargelaten of de indeling die Aristoteles maakte in de wetenschappen de juiste is wordt er in het algemeen heel erg in hokjes gedacht in de wetenschappelijke wereld. Verschillende disciplines kunnen op hetzelfde moment werken aan een onderwerp zonder op de hoogte te zijn van elkaars werk en resultaten – en erger nog, niet de gezamenlijke woordenschat hebben om het aan elkaar uit te leggen. Zo is de computerwereld inmiddels enorm goed in het analyseren en modelleren van biologische systemen maar blijkt het overdragen van deze vaardigheid en deskundigheid in sommige onbegonnen werk omdat biologen de abstractie van het model niet kunnen vatten en de modelmaker de praktijk van de werkbank verkeerd inschatten.

Waar het dan ook wellicht het meeste aan schort is overzicht van verschillende vakgebieden en richtingwijzing van het proces. Elke wetenschap kent haar verschillende fases van ontdekking, beschrijving, toetsing en binding tot een bredere theorie. Echter, de inherente sturing op isolatie drijft een wig tussen verschillende onderdelen van een overkoepelend wetenschapsgebied. Kortom, als binnen het systeem alles met elkaar verweven is, maar de gecoördineerde intentie ontbreekt om de door gehard onderzoek uit elkaar gerafelde onderdelen met elkaar te verbinden, dan gaat ook de samenhang snel verloren.

Hier is het dan ook dat een belangrijk gegeven gestalte krijgt: het simplificeren en uitsplitsen van complexe vragen wel degelijk invloed heeft op de waarde van de antwoorden. Kraakheldere antwoorden op eindeloos uitgespecificeerde vragen zijn toonbeelden van mooie wetenschap, maar ze helpen slechts marginaal bij het beter begrijpen van de wereld om ons heen.

Conclusie

Het paradoxale feit waar je in de wetenschap mee geconfronteerd bent is dat goede waarheidsvinding altijd op een (metaforisch) eiland gebeurt, ver weg van die werkelijkheid die je eigenlijk wilde bestuderen. Modellen, opstellingen, databanken, allen helpen ze de chaos van het proces te beheersen maar op hetzelfde moment tillen ze het bestudeerde fenomeen uit de eigenlijke context en vergroten ze de afstand tot het bredere geheel.

Natuurlijk willen we zo veel mogelijk weten (alhoewel...), en alles is op termijn te extrapoleren of toe te passen binnen een theorie of de praktijk. Het gevaar is alleen dat je in het zicht moet blijven houden wat nu eigenlijk je vraag was. Er zijn talloze manieren om te rekenen in dertien dimensies, zenuwcellen te manipuleren om onnatuurlijke stroompjes af te geven of de correlatie tussen het aantal hoogleraren en de jaarlijkse omzet van whiskey uit te rekenen, maar dit is niet altijd een (relevante) meting van de werkelijkheid.

De onderzoeker heeft dan ook de verantwoordelijkheid om, van tevoren én achteraf, na te denken over de relevantie van het onderzoek. Vooropgesteld dat dit een van de meest onmogelijke taken is die je de expert kunt opdragen levert het nemen van afstand van de wetenschapspraktijk om deze vraag te beantwoorden een maatschappelijke en wetenschappelijke winst op. Samengevat: al met al blijven het de huis-tuin-en-keuken experimenten die de hoogste betrouwbaarheid en relevantie hebben. De variabiliteit, onbetrouwbaarheid en beïnvloedbaarheid van het proces zitten namelijk al volkomen in het experiment ingebouwd.

Gerelateerde artikelen
Reacties
Nog geen reacties.

Geef een reactie

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

Naar boven