Philosophische Fragen

Wissenschaftstheorie - Erklärungen, Gesetze und Theorien

Erklärungen, Gesetze und Theorien

Das logisch-empiristische Projekt, die Tugenden der Wissenschaft mit den Mängeln anderer menschlicher Unternehmungen zu kontrastieren, wurde nur teilweise durchgeführt, indem versucht wurde, die Logik der wissenschaftlichen Rechtfertigung zu verstehen . Darüber hinaus hofften Empiriker, die Formen wissenschaftlicher Erkenntnisse analysieren zu können. Sie sahen in den Wissenschaften Naturgesetze, die systematisch zu Theorien zusammengefasst wurden. Gesetze und Theorien waren nicht nur wertvoll, um Grundlagen für Vorhersage und Intervention zu schaffen, sondern auch um Erklärungen für Naturphänomene zu liefern . In einigen Diskussionen sahen die Philosophen auch ein letztendliches Ziel für die systematische und erklärende Arbeit der Wissenschaften vor: den Aufbau einer einheitlichen Wissenschaft, in der die Natur in maximaler Tiefe verstanden wurde.

Die Idee, dass die Ziele der Naturwissenschaften Erklärung, Vorhersage und Kontrolle sind, reicht mindestens bis ins 19. Jahrhundert zurück. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts neigten jedoch einige prominente Wissenschaftler dazu, das Ideal der Erklärung zu verwerfen, und behaupteten, die Erklärung sei unweigerlich eine subjektive Angelegenheit. Es wurde vermutet, dass es bei der Erklärung darum geht, sich mit den Phänomenen „zu Hause“ zu fühlen, und eine gute Wissenschaft muss nichts dergleichen bieten. Es reicht aus, wenn genaue Vorhersagen und Kontrollmöglichkeiten erzielt werden.

Erklärung als Abzug

Die Arbeit von Carl Hempel

In den 1930er und 40er Jahren wehrten sich Philosophen gegen diese Ablehnung der Erklärung. Popper, Hempel und Ernest Nagel (1901–85) schlugen alle ein Ideal der objektiven Erklärung vor und argumentierten, dass die Erklärung als eines der Ziele der Wissenschaften wiederhergestellt werden sollte. Ihre Schriften rekapitulierten in präziserer Form eine Ansicht, die in früheren Überlegungen zur Wissenschaft ab Aristoteles aufgetaucht war. Hempels Formulierungen waren die detailliertesten und systematischsten und einflussreichsten.

Hempel räumte ausdrücklich ein, dass viele wissenschaftliche Fortschritte es nicht schaffen, sich mit den Phänomenen zu Hause zu fühlen - und dass sie manchmal eine vertraute Welt durch etwas viel Fremderes ersetzen. Er bestritt jedoch, dass das Bereitstellen einer Erklärung ein Gefühl von „Heimlichkeit“ hervorrufen sollte. Erstens sollten Erklärungen Anlass geben, zu erwarten, dass das Phänomen erklärt wird, so dass man sich nicht mehr fragt, warum es entstanden ist, sondern sieht, dass es hätte erwartet werden müssen; Zweitens sollten Erklärungen dies tun, indem sie deutlich machen, wie das Phänomen die Naturgesetze veranschaulicht. Erklärungen sind also nach Hempel Argumente. Die Schlussfolgerung des Arguments ist eine Aussage, die das zu erklärende Phänomen beschreibt. Die Räumlichkeiten müssen mindestens ein Naturgesetz enthalten und muss die Schlussfolgerung unterstützen.

Die einfachste Art der Erklärung ist die, in der die Schlussfolgerung eine Tatsache oder ein Ereignis beschreibt und die Prämissen deduktive Gründe dafür liefern. Hempels berühmtes Beispiel war das Knacken eines Autokühlers in einer kalten Nacht. Hier könnte die zu erklärende Schlussfolgerung als die Aussage formuliert werden: "Der Kühler hat in der Nacht des 10. Januar geknackt." Zu den Räumlichkeiten gehören Aussagen, die die Bedingungen beschreiben („Die Temperatur in der Nacht des 10. Januar fiel auf –10 ° C“ usw.), sowie Gesetze über das Einfrieren von Wasser, den durch Eis ausgeübten Druck usw. . Die Prämissen würden eine Erklärung darstellen, da die Schlussfolgerung daraus deduktiv folgt.

Hempel erlaubte andere Erklärungsformen - Fälle, in denen man ein Naturgesetz aus allgemeineren Gesetzen ableitet, sowie Fälle, in denen statistische Gesetze herangezogen werden , um der Schlussfolgerung eine hohe Wahrscheinlichkeit zuzuweisen. In Übereinstimmung mit seinem Hauptvorschlag, dass die Erklärung darin besteht, die Naturgesetze zu verwenden, um zu zeigen, dass das zu erklärende Phänomen zu erwarten war, bestand er darauf, dass jede echte Erklärung sich auf ein Gesetz (vollständig allgemein oder statistisch) berufen muss und dass die Prämissen dies unterstützen müssen die Schlussfolgerung (entweder deduktiv oder durch Verleihung einer hohen Wahrscheinlichkeit). Seine Erklärungsmodelle waren unter Philosophen etwa 20 Jahre lang weit verbreitet und wurden von vielen sozialwissenschaftlichen Forschern begrüßt. In den folgenden Jahrzehnten stießen sie jedoch auf heftige Kritik.

Schwierigkeiten

Eine offensichtliche Einwand besteht darin, dass Erklärungen sowohl im normalen Leben als auch in den Wissenschaften selten die Form vollständiger Argumente annehmen. Eine ungeschickte Person kann beispielsweise erklären, warum sich auf dem Teppich ein Fleck befindet, indem sie gesteht, dass sie den Kaffee verschüttet hat, und ein Genetiker kann für eine ungewöhnliche Fruchtfliege verantwortlich seindurch die Behauptung, dass es eine Rekombination der elterlichen Genotypen gab. Hempel reagierte auf diese Kritik mit der Unterscheidung zwischen dem, was jemandem, der eine Erklärung anfordert (die „Erklärungsskizze“), tatsächlich präsentiert wird, und der vollständigen objektiven Erklärung. Eine Antwort auf einen Erklärungssuchenden funktioniert, weil die Erklärungsskizze mit Informationen kombiniert werden kann, die die Person bereits besitzt, damit sie zur vollständigen Erklärung gelangen kann. Die Erklärungsskizze gewinnt ihre Erklärungskraft aus der vollständigen Erklärung und enthält den Teil der vollständigen Erklärung, den der Fragesteller kennen muss.

Eine zweite Schwierigkeit für Hempels Bericht ergab sich aus seinem offenen Eingeständnis, dass er keine vollständige Analyse des Begriffs eines Wissenschaftlers anbieten konnteGesetz . Gesetze sind Verallgemeinerungen über eine Reihe von Naturphänomenen, manchmal universell („Zwei beliebige Körper ziehen sich mit einer Kraft an, die proportional zum Produkt ihrer Massen und umgekehrt als Quadrat der Entfernung zwischen ihnen ist“) und manchmal statistisch („Die Die Wahrscheinlichkeit, dass ein bestimmtes Allel bei Meiose auf einen Gameten übertragen wird, liegt bei 50 Prozent. “) Nicht jede Verallgemeinerung zählt jedoch als wissenschaftliches Gesetz. Es gibt Straßen, in denen jedes Haus aus Ziegeln besteht, aber kein Urteil über die Form „Alle Häuser in der X-Straße bestehen aus Ziegeln“ gilt als wissenschaftliches Gesetz. Wie Reichenbach betonte, gibt es zufällige Verallgemeinerungen, die einen sehr breiten Anwendungsbereich zu haben scheinen. Während die Aussage „Alle Urankugeln haben einen Radius von weniger als einem Kilometer“ naturrechtlich ist (Große Urankugeln wären aufgrund grundlegender physikalischer Eigenschaften instabil), die Aussage „Alle Goldkugeln haben einen Radius von weniger als einem Kilometer“ drückt lediglich einen kosmischen Unfall aus.

Intuitiv scheinen Naturgesetze eine Art Notwendigkeit zu verkörpern: Sie beschreiben nicht einfach, wie die Dinge zufällig sind, sondern in gewissem Sinne, wie die Dinge sein müssen. Wenn man versuchen würde, eine sehr große Urankugel aufzubauen, würde man scheitern. Die vorherrschende Haltung des logischen Empirismus nach der gefeierten Diskussion über „notwendige Verbindungen“ in der Natur durch den schottischen Philosophen David Hume (1711–76) sollte vorsichtig sein, sich auf Notwendigkeitsvorstellungen zu berufen. Natürlich erkannten logische Empiriker die Notwendigkeit von Logik und Mathematik, but the laws of nature could hardly be conceived as necessary in this sense, for it is logically (and mathematically) possible that the universe had different laws. Indeed, one main hope of Hempel and his colleagues was to avoid difficulties with necessity by relying on the concepts of law and explanation. To say that there is a necessary connection between two types of events is, they proposed, simply to assert a lawlike succession—events of the first type are regularly succeeded by events of the second, and the succession is a matter of natural law. For this program to succeed, however, logical empiricism required an analysis of the notion of a law of nature that did not rely on the concept of necessity. Logical empiricists were admirably clear about what they wanted and about what had to be done to achieve it, but the project of providing the pertinent analysis of laws of nature remained an open problem for them.

Scruples about necessary connections also generated a third class of difficulties for Hempel’s project. There are examples of arguments that fit the patterns approved by Hempel and yet fail to count as explanatory, at least by ordinary lights. Imagine a flagpole that casts a shadow on the ground. One can explain the length of the shadow by deducing it (using trigonometry) from the height of the pole, the angle of elevation of the Sun, and the law of light propagation(dh das Gesetz, dass sich Licht in geraden Linien bewegt). Bisher ist dies unproblematisch, da das gerade skizzierte kleine Argument mit Hempels Erklärungsmodell übereinstimmt. Beachten Sie jedoch, dass es einen einfachen Weg gibt, eine der Prämissen mit der Schlussfolgerung zu wechseln: Wenn man mit der Länge des Schattens, dem Elevationswinkel der Sonne und dem Gesetz der Lichtausbreitung beginnt, kann man daraus ableiten (mit Trigonometrie) die Höhe des Pols. Die neue Ableitung entspricht auch dem Modell von Hempel. Dies ist jedoch störend, da man sich die Höhe eines Pfostens zwar als Erklärung für die Länge eines Schattens vorstellt, die Länge eines Schattens jedoch nicht als Erklärung für die Höhe eines Pfostens. Intuitiv geändertDie Ableitung bringt die Dinge zurück und kehrt die richtige Reihenfolge der Abhängigkeit um. Angesichts der Verpflichtungen des logischen Empirismus sind diese Diagnosen jedoch nicht sinnvoll, und die beiden Argumente sind in Bezug auf die Erklärungskraft gleichwertig.

Although Hempel was sometimes inclined to “bite the bullet” and defend the explanatory worth of both arguments, most philosophers concluded that something was lacking. Furthermore, it seemed obvious what the missing ingredient was: shadows are causally dependent on poles in a way in which poles are not causally dependent on shadows. Since explanation must respect dependencies, the amended derivation is explanatorily worthless. Like the concept of natural necessity, however, the notion of causal dependence was anathema to logical empiricists—both had been targets of Hume’s famous critique. To develop a satisfactory account of explanatory asymmetry, therefore, the logical empiricists needed to capture the idea of causal dependence by formulating conditions on genuine explanation in an acceptable idiom. Here too Hempel’s program proved unsuccessful.

The fourth and last area in which trouble surfaced was in the treatment of probabilistic explanation. As discussed in the preceding section (Discovery, justification, and falsification), the probability ascribed to an outcome may vary, even quite dramatically, when new information is added. Hempel appreciated the point, recognizing that some statistical arguments that satisfy his conditions on explanation have the property that, even though all the premises are true, the support they lend to the conclusion would be radically undermined by adding extra premises. He attempted to solve the problem by adding further requirements. It was shown, however, that the new conditions were either ineffective or else trivialized the activity of probabilistic explanation.

Nor is it obvious that the fundamental idea of explaining through making the phenomena expectable can be sustained. To cite a famous example, one can explain the fact that the mayor contracted paresis by pointing out that he had previously had untreated syphilis, even though only 8 to 10 percent of people with untreated syphilis go on to develop paresis. In this instance, there is no statistical argument that confers high probability on the conclusion that the mayor contracted paresis—that conclusion remains improbable in light of the information advanced (85 percent of those with untreated syphilis do not get paresis). What seems crucial is the increase in probability, the fact that the probability of the conclusion rose from truly minute (paresis is extremely rare in the general population) to significant.