Czy można falsyfikować naukowe teorie? Naukowiec odpowiada, że “nie”

https://www.scientificamerican.com/article/the-idea-that-a-scientific-theory-can-be-falsified-is-a-myth/

Zanim dojdziemy do argumentów Singhama, zauważamy, że natychmiast myślimy o naukowych teoriach, które zostały definitywnie sfalsyfikowane. Jedną z nich jest to, że Ziemia jest płaska. To zostało sfalsyfikowane przez bardzo wiele obserwacji i poza szaleńcami nikt dzisiaj nie akceptuje teorii płaskiej Ziemi. Albo historia stworzenia z Księgi Rodzaju, kiedyś “naukowe” wyjaśnienie powstania życia, a szczególnie ludzi, także została sfalsyfikowana przez nieskończenie wiele obserwacji. Zastąpiła ją lepsza teoria: teoria ewolucji i można śledzić proces falsyfikacji przez czytanie O powstawaniu gatunków, co każdy powinien zrobić. Darwin nie tylko przytacza argumenty na rzecz ewolucji z biogeografii, embriologii, zapisu kopalnego, narządów szczątkowych i tak dalej, ale równocześnie zauważa, jak te obserwacje  nie zgadzają się z kreacjonizmem, główną w owym czasie konkurencyjną hipotezą. Falsyfikacja kreacjonizmu był powodem, dla którego Darwin tak niepokoił się, że ludzie religijni odrzucą jego teorię.

Jeśli bowiem obserwacje zgadzają się z obiema konkurencyjnymi teoriami, nie daje nam to sposobu ustalenia, która z nich jest lepsza. Darwin w rozdziałach o biogeografii pokazuje, na przykład, jak rozkład zwierząt i roślin na Ziemi pasuje do teorii ewolucji w połączeniu z tezą, że organizmy rozprzestrzeniają się, ale kreacjonizm nie może tego wyjaśnić. (Dlaczego stwórca nie umieścił rodzimych ssaków, słodkowodnych ryb i płazów na oceanicznych wyspach?) Falsyfikacja kreacjonizmu w tej książce w połączeniu z poparciem dla ewolucji spowodowała, że w ciągu dziesięciu lat od 1859 roku niemal wszyscy wykształceni ludzie zaakceptowali, że biblijny kreacjonizm został sfalsyfikowany.   

Dlaczego więc Singham uważa, że falsyfikacja – klasyczna strategia naukowego postępu opisana przez Karla Poppera – jest „mitem”? Podaje dwa powody (nawiązuje do „prekambryjskiego królika” Haldane’a jako proponowanej falsyfikacji ewolucji):

1.) Falsyfikacja jest skomplikowana. Singham mówi:

Jednak dziedzina znana jako naukoznawstwo (obejmująca historię, filozofię i socjologię nauki) pokazała, że falsyfikacja nie może działać nawet w teorii.

Powodem jest to, że eksperymentalne wyniki nie są prostym faktem zaczerpniętym bezpośrednio z natury. Zidentyfikowanie i datowanie kości Haldane’a wymaga użycia wielu innych teorii z rozmaitych dziedzin, włącznie z fizyką, chemią i geologią. Podobnie, teoretyczne przewidywanie nigdy nie jest produktem jednej teorii, ale także wymaga użycia wielu innych teorii. Kiedy “teoretyczne” przewidywanie nie zgadza się z “eksperymentalnymi” danymi, mówi nam to, że istnieje niezgoda między dwoma  zestawami teorii, więc nie możemy powiedzieć, że jakaś konkretna teoria została sfalsyfikowana.

Na szczęście falsyfikacja – lub jakakolwiek inna filozofia nauki – nie jest konieczna do rzeczywistego praktykowania nauki.

Nie całkiem to rozumiem. Jeśli mamy wiele linii dowodowych (lub wiele dziedzin nauki), które zbiegają się we wniosku zaprzeczającym istniejącej teorii (ewolucja, w tym wypadku), nie znaczy to, że falsyfikacja nie działa, a tylko że czasami nie jest łatwa. W rzeczywistości, w wypadku prekambryjskiego królika, naukowcy nie uznaliby pojedynczej obserwacji za obalającą teorię, którą wspiera tak wiele dowodów, na rzecz  innej teorii – kreacjonizmu – nie popartej przez żaden dowód. Naukowcy będą pracować, by upewnić się, że te dane nie są anomalią, czy królik nie dostał się w jakiś sposób do prekambryjskich osadów, i tak dalej. Ponadto, chcielibyśmy mieć więcej niż jedną skamieniałość, bowiem teoria tak dobrze ustalona jak ewolucja, wymagałaby wielu “źle umieszczonych” skamieniałości, byśmy ją zakwestionowali. Nie znaczy to, że falsyfikacja jest mitem, a tylko, że kiedy używasz jej przeciwko teorii, która jest bardzo dobrze podparta, musisz użyć jej wielokrotnie.  

A czasami eksperymentalny wynik istotnie jest “prostym faktem” zaczerpniętym bezpośrednio z natury. Koncepcja naleśnikowej Ziemi jest obalona przez wysłanie satelity w podróż wokół planety i nie znalezienie krawędzi. Ta sprawa pokazuje także, że twierdzenie Singhama, że “teoretyczne przewidywanie nigdy nie jest produktem jednej teorii”, jest także błędne. Płaska Ziemia (niektórzy czerpią ten pomysł z Biblii) jest jedną teorią, niezależącą od „wielu innych teorii”.

Inny przykładem jest wspaniałe i definitywne obalenie dwóch modeli replikacji DNA (“konserwatywny” i “przypadkowy”) przez  Meselsona i Stahla, potwierdzający „półkonserwatywny” model prostym i pięknym eksperymentem, w którym odwirowywali radioaktywnie oznaczony DNA w miarę, jak się replikował. Tylko dlatego, że zaangażowane w to były radiochemia, odwirowywanie frakcjonujące i biochemia, nie czyni eksperymentu ani trochę mniej falsyfikacją. A testowali tylko dwie inne wiarygodne teorie, nie zaś „wiele innych teorii”. Od tego czasu cała nauka genetyki molekularnej polega na ich wyniku z 1958 roku i ten wynik ostał się. Jeśli to nie jest wypadek weryfikacji prawdziwej teorii przez sfalsyfikowanie jej alternatyw, to nie wiem, co nim jest.    

Tutaj jest drugi powód Singhama, dlaczego falsyfikacja jest “mitem”:

2.) Pseudonaukowcy, maniacy i entuzjaści twierdzą, że mają dane, które falsyfikują teorie “konsensusu” i ta taktyka czyni z falsyfikacji podejrzaną strategię. Znowu, nie całkiem to rozumiem, ale oto, co mówi Singham:

Znajomość historycznego i filozoficznego tła daje ten rodzaj niezależności od uprzedzeń jego [Einsteina] pokolenia, na co cierpi większość naukowców…  

. . . ta wiedza daje ludziom możliwość lepszego argumentowania przeciwko antynaukowym siłom, które raz za razem używają tej samej strategii, czy chodzi o niebezpieczeństwa tytoniu, zmianę klimatu, szczepienia, czy ewolucję. Ich celem jest wykorzystywanie odrobiny wątpliwości i odbiegających wyników, które zawsze istnieją w nauce, żeby kwestionować konsensus poglądów naukowych ekspertów. Finansują i publikują własne wyniki, które zaprzeczają naukowemu konsensusowi w takiej lub innej wąskiej sprawie, a potem argumentują, że sfalsyfikowali konsensus. W książce Merchants of Doubt, historycy Naomi Oreskes i Erik M. Conway mówią, że dla tych grup “celem było zwalczanie nauki nauką – a przynajmniej lukami i niepewnościami w istniejącej nauce i naukowymi badaniami, których można użyć, by odwrócić uwagę od głównego wydarzenia”.

To jednak nie odrzuca wartości falsyfikacji bardziej niż samej nauki. Bowiem fanatycy i pseudonaukowy światek, którzy używają idei falsyfikacji, udają także, że używają metod nauki. Nie sądzę, by trzeba tu było cokolwiek dodawać.

Wreszcie, pod koniec artykułu Singham dochodzi blisko do przyznania, że tak, falsyfikacja działa:

Naukoznawstwo dostarcza zwolennikom nauki lepszych argumentów, by walczyć z tymi krytykami, przez pokazywanie, że siła naukowych wniosków wyrasta z działalności wiarygodnych ekspertów, którzy używają wszechstronnych zestawów dowodów, by dojść do zgodnej oceny w sprawie tego, czy teorię należy zatrzymać, czy odrzucić na rzecz nowej teorii. Te zgodne oceny umożliwiły osłupiające poziomy sukcesów i zrewolucjonizowały nasze życie na lepsze.  

Co jednak robisz, by odrzucić teorię, o której panuje zgodny osąd, taka jak kreacjonizm, na rzecz nowej teorii? Musisz znaleźć dowody, które zgadzają się z nową teorią, ale nie z konsensusem. A to jest falsyfikacja.

Jest możliwa sytuacja, kiedy nie ma rywalizującej teorii i po prostu szukasz dowodów, które zgadzają się z jedyną teorią, jaką masz. Nawet to jest jednak w pewnym sensie falsyfikacją: falsyfikacja myśli, że twoja teoria jest błędna, nawet jeśli nie masz alternatywy. Jeśli sądzisz, że benzen ma sześć atomów węgla, to twoją alternatywną teorią jest, że benzen nie ma sześciu atomów węgla, ale więcej lub mniej i szukasz dowodów na sfalsyfikowanie jednej lub drugiej z tych teorii.

Sądzę, że Singham chciał poprzeć wartość naukoznawstwa – historii i filozofii nauki – w czasie, kiedy pewni ludzie je umniejszają. Słynne są słowa Richarda Feynmana: “filozofia nauki jest równie użyteczna dla naukowców, jak ornitologia dla ptaków”. Nie zgadzam się z nim ani w jednym, ani w drugim – ornitologia jest użyteczna dla ptaków przez pomoc w chronieniu ich, a filozofia nauki może pomóc nam w jaśniejszym myśleniu o naszych problemach i metodach. Czasami jednak naukoznawstwo może być przeszkodą przez dezorientowanie ludzi o naturze nauki lub przez stawianie bezpodstawnych lub bezużytecznych twierdzeń, jak na przykład, że nie ma zewnętrznej rzeczywistości niezależnej od naszych zmysłów. A jedną z tych przeszkód jest twierdzenie, że falsyfikacja jest mitem.

h/t: Barry

Can scientific theories be falsified? One scientist says no

Why Evolution Is True, 8 września 2020

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska