Historische en experimentele wetenschap

Creationisten maken vaak onderscheid tussen verschillende vormen van wetenschap. Uit een grote verzameling van mogelijkheden geef ik hier twee citaten waarin creationisten hun onderscheid uiteenzetten. Het eerste citaat is van Jan van Meerten:

In de wetenschapsbeoefening dienen we helder te hebben dat er drie vormen van wetenschapsbeoefening zijn (1) experimentele, (2) observationele en (3) historische wetenschap De schoen tussen gelovigen en ongelovigen, maar ook tussen gelovigen onderling, wringt vaak bij vorm 3.

Het tweede citaat is van Gert-Jan van Heugten:

Het klopt dat wetenschap is wat je kunt zien en meten. Maar dat geldt eigenlijk alleen voor experimentele wetenschap zoals natuurkunde en scheikunde. Bij historische wetenschap, zoals geologie en paleontologie, bestudeer je iets in het heden wat je iets over het verleden vertelt. Dan moet je altijd aannames doen omdat je er zelf in het verleden niet bij was. In die zin zijn die historische wetenschappen eigenlijk niet het soort wetenschap dat zij beschrijft met meten en weten. Je kunt het vergelijken met een puzzel. Je hebt allemaal verschillende puzzelstukjes, maar je hebt niet het voorbeeldplaatje dat normaal gesproken op de doos staat.

Door het onderscheid tussen historische en experimentele (en/of observationele) wetenschap kunnen creationisten uitleggen waarom zij de bevindingen van bijvoorbeeld scheikundigen of geneeskundigen wel accepteren, maar niet de theorieën die binnen de geologie en kosmologie gangbaar zijn. Vaak gaat dit gepaard met een beroep op het gebruik van onbewezen aannames binnen de historische wetenschap, zoals dat ook in het citaat van Van Heugten het geval is. In deze blogpost wil ik uitzoeken of het gemaakte onderscheid terecht is.

Inductie en abductie

Binnen de wetenschap (en daarbuiten) zijn er drie redeneervormen die gebruikt worden. De eerste is deductie: een logisch geldige afleiding uit premissen. Het probleem met deductie is dat het in de wetenschap eigenlijk nooit mogelijk is om iets te bewijzen, je werkt met waarschijnlijkheden. Daarom wordt deze methode vooral gebruikt in de wiskunde, maar binnen de wetenschap speelt zij een rol als het gaat om afleidingen vanuit definities of implicaties van theorieën; echt nieuwe kennis verwerf je er echter niet mee.

De tweede methode, de bekendste binnen de wetenschap, is inductie. Inductie is het afleiden van een algemene regel uit een verzameling van observaties. Zo kun je aan de hand van vallende voorwerpen afleiden dat er zoiets bestaat als zwaartekracht; of door een aantal proeven met vuur te doen kun je bepalen dat een stof brandwerend is. Deze methode gebruik je als je een (laboratorium)experiment verricht: door variabelen te veranderen en controleproeven te doen, kun je de wetten afleiden die datgene wat je onderzoekt bepalen.

De minst bekende redeneermethode is abductie, ook wel bekend als inference to the best explanation. In een abductie zoek je een verklaring voor een bepaalde waarneming. Je legt alle mogelijke verklaring naast elkaar en bepaalt hoe waarschijnlijk ze zijn. Vervolgens kies je de meest waarschijnlijke. De waarschijnlijkheid van de beste verklaring ten opzichte van alle andere bepaalt hoe zeker je abductie is. Deze methode gebruik je om sporen uit het verleden te verklaren, of dat nu binnen de geologie, de geschiedenis of forensisch onderzoek is.

Van Meerten, Van Heugten c.s. stellen dus dat er een onderscheid gemaakt moet worden tussen experimentele en historische wetenschap, omdat de eerste gebruikmaakt van inductie en de tweede van abductie. Van Heugten stelt daarbij dat je voor abductie aannames moet doen; dat klopt. Hoe waarschijnlijk je een hypothese vindt, hangt voor een groot deel af van de a priori waarschijnlijkheiddie je deze verklaring toekent. Dat is de waarschijnlijkheid die losstaat van de observatie die je probeert te verklaren. Als de melk uit de koelkast is verdwenen, wordt dat uitstekend verklaard door de hypothese dat aliens de melk hebben meegenomen. Die verklaring is a priori echter erg onwaarschijnlijk.

Omdat creationisten andere ideeën hebben over het verleden dan de meeste wetenschappers, schatten zij veel a priori waarschijnlijkheden heel anders in. Geologen zullen verklaringen die gebruikmaken van een zondvloed of die de geldigheid van radio-isotopendateringen ontkennen een heel lage waarschijnlijkheid toekennen, maar creationisten vinden dergelijke hypotheses juist heel aannemelijk. Ik zal hier later op terugkomen; eerst is er de vraag: is experimentele wetenschap inderdaad betrouwbaarder dan historische wetenschap?

Het inductieprobleem

Een van de grootste problemen binnen de wetenschapsfilosofie is het inductieprobleem, dat voor het eerst helder werd geformuleerd door David Hume. In een inductie trek je vanuit een beperkt aantal observaties een algemene conclusie. Logisch gezien is dat geen geldige redenering. Je kunt immers niet uitsluiten dat er een uitzondering op de regel is die je hebt gemist. Het feit dat alle voorwerpen die je hebt waargenomen naar beneden vallen, wil niet zeggen dat dit ook geldt voor voorwerpen over honderd jaar of voorwerpen in Burundi (aangenomen dat je daar niet bent geweest). Hoe kun je dan beweren dat er een universele zwaartekrachtwet is, een wet die niet alleen op aarde, maar in het hele heelal zou gelden?

Wetenschapsfilosofen hebben nog geen volledig antwoord gevonden op het inductieprobleem. Intuïtief voelen we aan dat inductie in veel gevallen geldig is (alle kennis die we door middel van ervaring hebben gekregen is inductieve kennis), maar logisch gezien klopt er iets niet. Net als in de historische wetenschap is er binnen de observationele wetenschap een belangrijke aanname, namelijk dat inductie werkt. Dit is dus geen uniek probleem voor historische wetenschap. Maar er is nog meer.

Een van de meest belovende oplossingen voor het inductieprobleem is dat inductie een bijzondere vorm van abductie is. Het zou dan als volgt werken. Door middel van een experiment heb je een serie gegevens verkregen, bijvoorbeeld dat een bepaald object iedere keer naar beneden viel. Nu zijn er twee competerende hypotheses. De eerste hypothese is dat het toevallig is dat het object in alle gevallen naar beneden viel – en niet naar boven of opzij. De tweede hypothese is dat het object is onderworpen aan een wet die bepaalt dat het naar beneden valt. De laatste verklaring is veel aannemelijker dan de eerste, omdat de waarnemingen veel beter worden verklaard. Door middel van abductie kun je dus aantonen dat een natuurwet de meest waarschijnlijke verklaring is.

Als inductie een vorm van abductie is, kun je lastig volhouden dat experimentele wetenschap betrouwbaarder is dan historische wetenschap. Beide vormen van wetenschap gebruiken dezelfde redeneervorm. Eerder zagen we dat deze redeneervorm een mogelijk probleem heeft: voor een specifieke toepassing spelen aannames een belangrijke rol. Ook in dit opzicht blijken de verschillende soorten wetenschap erg op elkaar te lijken.

Het actualiteitsprincipe

De aanname waar creationisten binnen de historische wetenschap tegenaan lopen is het zogenaamde actualiteitsprincipe. Kort gezegd stelt dit principe dat natuurwetten en -constanten door de tijd onveranderlijk zijn. Als gevolg daarvan zijn processen in het heden aan dezelfde wetten onderworpen als processen in het verleden. Hoewel dit principe niet logisch te bewijzen is, wordt het wel bevestigd door de verklarende kracht van geologische theorieën die van het actualiteitsprincipe gebruikmaken.

Creationisten verwerpen het actualiteitsprincipe echter. Dat is van groot belang voor de vraag welke verklaringen die je in een abductie afweegt aannemelijk zijn. Het probleem is dat er binnen de experimentele wetenschap net zo goed van het actualiteitsprincipe gebruikt wordt gemaakt. Laten we als voorbeeld een wetenschapper nemen die ’s ochtends twintig keer zoutzuur op kalksteen heeft gedruppeld. Elk van die twintig keer ging de kalksteen bruisen. ’s Avonds bestudeert de wetenschapper haar resultaten en zij concludeert dat kalksteen een chemische reactie aangaat met zoutzuur. Deze wetenschapper concludeert dit niet alleen voor het moment waarop het experiment plaatsvond, maar ook op het moment dat ze nadenkt. Ze leidt een wet af die ook in de toekomst geldig is, en die al geldig was voordat ze het experiment uitvoerde. Het actualiteitsprincipe blijkt algemeen gebruikt te worden voor het opstellen van natuurwetten, het toepassen van wetenschappelijke resultaten in de techniek en zelfs voor het vertrouwen op ons geheugen.

Opnieuw zien we dat historische wetenschap niet met een unieke aanname te maken heeft waar experimentele wetenschap vrij van is. Beide soorten wetenschap werken op dezelfde manier. Het lijkt erop dat er onvoldoende reden is om deze twee soorten te scheiden; in feite is het dezelfde soort wetenschap.

A posteriori waarschijnlijkheid

Je kunt abductie formaliseren met behulp van bayesiaanse kansrekening. Ik maakte daar eerder al gebruik van door te schrijven over ‘a priori waarschijnlijkheid’, in het Engels ‘prior probability’. In het voorbeeld van de verdwenen melk schreef ik ook al dat de verklaring de gebruikmaakt van aliens een lage a priori waarschijnlijkheid heeft, maar wel een grote verklarende kracht. Deze ‘verklarende kracht’ wordt ook wel ‘a posteriori waarschijnlijkheid’, je kijkt dan puur naar hoe goed een bepaalde hypothese de waarneming kan verklaren. Aannames over de a priori waarschijnlijkheid van die hypothese vallen dan weg. Creationistische hypotheses kunnen dan gewoon vergeleken worden met hypotheses uit de standaard geologie. Welke hypothese biedt de beste verklaring voor de waarnemingen? Dat is een vraag die ik hier op mijn blog probeer te beantwoorden voor de geologische feiten. Mijn uitdaging aan creationisten is om hieraan mee te doen. De discussie over a priori waarschijnlijkheid is belangrijk (en speelt zich naast wetenschappelijk ook op filosofische en theologisch terrein af), maar geen excuus om je achter te verschuilen om een discussie over de a posteriori waarschijnlijkheid uit de weg te gaan.

Een gedachte over “Historische en experimentele wetenschap

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s