TUDOMÁNYFILOZÓFIA

1. TUDOMÁNYFILOZÓFIA

2. Vizsga • Előadások: • http://hps.elte.hu/~gszabo/Filozofiadiszciplinai.html • Tudományfilozófia • Tankönyv: • Laki János, Tudományfilozófia, Osiris-Láthatatlan Kollégium, 1998., 7-32. • Salmon H. M., Introduction to the Philosophy of Science, Hackett, 1999., 42-103.

3. I. A tudományfilozófia alapjai • Tudományfilozófia: • a (természet)tudományok filozófiai kérdései • Főbb kérdései: • Miben áll a tudományos tudás? • Mi a megfigyelés szerepe a tudományban? • Mik a természettörvények? • Hogyan fejlődik a tudomány? • Mi a tudományos magyarázat?

4. A tudományfilozófia kialakulása • Tudományfilozófia • Önálló diszciplínaként csak a Bécsi kör óta létezik. • A Bécsi kör alakítja ki a „bevett nézet”-et, amely viszonylag egységes felfogás a tudományos elméletek felépítéséről, nyelvéről, az igazolás és a magyarázat módszertani szabályairól, valamint a tudomány fejlődéséről. • Empirista gyökerek: • Tudásunk forrása a gondolkodástól független tapasztalat. • A kutatás kitüntetett módszere az indukció. • A megismerés alapegysége az individuum.

5. A Bécsi kör Moritz Schlick Rudolf Carnap Otto Neurath Richard von Mises Kurt Gödel Herbert Feigl

6. Logikai pozitivizmus • Pozitivista hagyomány • Bacon: „doctrina positiva” • Comte: A tudomány feladata a pozitívan adott tények és szabályszerűségek nem pedig a mögöttes okok és lényegek vizsgálata. • Mill: a pozitivizmus megalapozása az induktív logika segítségével. • Bécsi kör: logikai pozitivizmus (neopozitivizmus) • A megismerés mentális kategóriái helyett az interszubjektív nyelvet állítják a középpontba. • A pozitivista hagyományt összekapcsolják a századfordulón kialakuló formális logikával.

7. Felfedezés és igazolás • A logikai pozitivisták szétválasztják a felfedezés és az igazolás kontextusát. • A felfedezés történhet intuitív, irracionális módon is, ez azonban csak a történészek és pszichológusok számára érdekes. • A tudományfilozófiában csak a gondolkodási folyamat utólagos „racionálisan rekonstrukciója” fontos. • Az elméletek igazolása nyelvi jelenség, amelynek megadhatók a szintaktikai és szemantikai szabályai. • Szintaktikai: logikai-grammatikai kérdés • Szemantika: verifikációs elv

8. A verifikációs elv • Verifikáció: igazolhatóság, ellenőrizhetőség • verus: „igaz”; facere: „valamit valamivé tenni” • A verifikációs elv • Carnap: Egy mondat jelentése azonos a verifikációjának módjával. • Pierce: Egy mondat jelentése abban a különbségben áll, amit a tapasztalati valóságban az jelent, ha a mondat igaz, vagy hamis. • Pl. Az alma piros. • Demarkáció: a verifikációs elv elválasztja a tudomány értelmes állításait a metafizika értelmetlen (nem pusztán hamis!) mondataitól.

9. Protokolltételek • A verifikálható mondatok igazságát a logikai konnektívumokon keresztül visszavezetjük a protokolltételek igazságára. • Mik a protokolltételek? • Fenomenális nyelv: „Nekem itt most sárga négyszögletű.” Tévedhetetlen, de nem interszubjektív. • Fizikalista nyelv: „N a t időpontban az x helyen egy sárga könyvet lát.” Interszubjektív, (de nem tévedhetetlen). • A visszavezethetőség két kiterjesztése: • Szinkron: Minden tudomány visszavezethető a fizikára. • Diakron: Az új tudományos elmélet bővebb a réginél (a tudományfejlődés kumulatív modellje).

10. A kétnyelv-modell • A kumulatív modell előfeltevése: a két modellben a terminusok ugyanazt jelentik. • Mi a helyzet az elméleti terminusokkal? • A dilemma feloldása: „az elmélet standard formája” • Absztrakt terminusok: nem interpretált nevek, predikátumok stb. • Megfigyelési terminusok: a megfigyelhető, mérhető tulajdonságokat rögzíti. • Elméleti terminusok: korrespondencia-szabályok segítségével az előző két szintet egymáshoz rendeljük. • Pl. Egy test pályája (absztrakt terminus) azon helyek (megfigyelési terminus) összessége, amelyen a test megfigyelhető.

11. Verifikáció, konfirmáció, falszifikáció • Bécsi kör: verifikáció: A kérdéses állítást empirikusan ellenőrizhető állításokból levezetjük le. • Probléma: Az indukció problémája miatt a tudományos állítások nem verifikálhatók. • Carnap: konfirmáció: A kérdéses állításból empirikusan ellenőrizhető állításokat levezetünk le, amelyek az állítást egyre valószínűbbé teszik. • Probléma: holló-paradoxon, Goodman-paradoxon • Popper: falszifikáció: A kérdéses állításból empirikusan ellenőrizhető állításokat vezetünk le, amelyek hamissága cáfolja az állítást.

12. Lakatos és a kutatási programok • Kutatási program: „olyan elméletek sorozata, amelyeket figyelemre méltó folytonosság köt össze” • Progresszív: ha elméleti növekedése megelőlegezi empirikus növekedését. • Degeneráló: ha post hoc magyarázatokkal dolgozik. • Heurisztikák: módszertani szabályok • Pozitív: megtiltja, hogy a cáfolatokat az elmélet kemény magja felé irányítsuk. • Negatív: a kemény mag köré épített védőöv segédhipotéziseire hárítja a cáfolatokat.

13. A Quine–Duhem-tézis • Szemantikai atomizmus: az elméletek egymástól független állítások osztályai. • A falszifikációs elv szemantikai atomista. • Szemantikai holizmus: az elmélet állításai egy összefüggő rendszert alkotnak. • A falszifikáló tapasztalatért az elmélet bármely állítását felelőssé tehetjük. • A felelős premissza kiválasztásánál megjelennek a pszichológiai-szociológiai faktorok. • Mindennek oka a Quine–Duhem-tézis: A rendelkezésünkre álló empirikus adatok aluldeterminálják az elméleteket.

14. Gestalt-pszichológia • A szemantikai holizmus mellett megjelenik az érzékelés holisztikus szerkezetét vizsgáló Gestalt-pszichológia. • Az érzetelemek struktúrába szerveződnek. • Az észlelés függ a kontextustól. • Az észleleti kép hirtelen váltással változhat. • Hanson: a Gestalt-pszichológia alkalmazása a tudományfilozófiára • Nincs empirikus adottság, az észlelés mindig elmélettel terhelt. • Az empirikus és elméleti összetevők nem különíthetők el. • Ez a jelenség alkalmazható a felfedezés kontextusára is: a tudós tudatában tanult konceptuális mintázatok vannak jelen.

15. Kuhn és a paradigmák • Hanson: A felfedezés az egyén szubjektív mintái szerint történik. • Kuhn: A felfedezés interszubjektív paradigma szerint történik. • Paradigma: a társadalom által létrehozott, fenntartott és legitimált meggyőződések, interpretációs technikák, analógiák stb. együttese, amely a képzés keretében kész modellként adódik át a tudósnak.

16. Kuhn: A tudományos forradalmak szerkezete • Példák: A tudományos szakma az analógiaképzést, módszertant példamegoldásokban adja tovább. • Normál tudomány: Az elsajátított szakmai mátrix segítségével a tudós közösség a sikeres megoldási mintákat újabb területeken alkalmazza (rejtvényfejtés), pontosítja a korábbi eredményeket, közben az alapokra nem kérdez rá. • Anomáliák: Az adott paradigmában időlegesen megoldhatatlan problémákat anomáliának minősítik, és félreteszik. • Tudományos forradalom: Ha az anomáliák felszaporodnak, a paradigma válságba kerül, és a szakma legjobbjai alternatív megoldásokat kezdenek keresni. Rivális elméletkezdemények jönnek létre, újra az alapok felé fordul a figyelem, és egyre többen csatlakoznak a nagy a presztízsértékű új paradigmához. Az új paradigma Getstalt-swich-csel leváltja a régit. • Összemérhetetlenség: A régi és az új paradigma összemérhetetlen (inkommenzurábilis), mert különböző módszereket használnak az ismeretek megszerzésére, értékelésére, rendszerezésére.

17. Feyerabend: „anything goes” • Mivel a paradigmák összemérhetetlenek, a közöttük történő választás nem tekinthető racionálisnak. • Feyerabend: „Anything goes”: A racionalitás egyetlen dogmatikusan kitüntetett metodológiával sem azonosítható: • elmélet felépítése: kétnyelv-modell • magyarázat: D-N-modell • igazolás: verifikáció, konfirmáció, falszifikáció • Episztemológiai anachizmus: A modern tudomány instrumentálisan sem jobb riválisainál (akupunktúra), kitüntetettsége pusztán ideológia, amelyet a megrendelések és támogatások rendszerén keresztül az állammal való modernkori összefonódása biztosít. A helyes álláspont az episztemológiai anachizmus (an arkhé: központ nélkül).

18. Bloor és az „erős program” • A „bevett nézet” elválasztja a tudományos gondolkodás internális faktorait az externális (a gondolkodást kívülről meghatározó intézményi, gazdasági, politikai, vallási és személyes) faktoroktól, és ez utóbbit tudományfilozófiai szempontból lényegtelennek tekinti. • Bloor: „erős program”: A racionalitás normái társadalmi képződmények, és (tudás)szociológiai magyarázatot igényelnek: „az igaz vélekedés és a racionalitás éppúgy tudásszociológiai magyarázatra szorul, mint a tévedés és a nem-racionalitás” • Az „erős program alapelvei”: • Oksági tétel: a vélekedéseket előidéző feltételekkel foglalkozik. • Pártatlansági tétel: pártatlan az igazság-hamisság, racionalitás-irracionalitás, siker-kudarc magyarázatában. • Szimmetria-tétel: ugyanolyan típusú okokkal magyarázza az igaz és hamis vélekedést. • Reflexivitás-tétel: magyarázó sémái önmagára is alkalmazhatóak.

19. Összefoglalás • A „bevett nézet” tudományképe: • A tudomány objektív: az alapkijelentések a közvetlenül megfigyelhető tapasztalatra támaszkodnak, a logika a külvilág struktúráját tükrözi; • univerzális: a metodológiai normák kultúrától és kortól függetlenül érvényesek • kumulatív: a fejlődés az empirikus adatok gyarapodásában áll; • Az „új filozófia” kétségbe vonja: • az elméleti és megfigyelése terminusok közötti különbséget; • kitüntetett metodológia (verifikáció, konfirmáció, falszifikáció) létezését; • a felfedezés és igazolás kontextusának különbségét • az érdekmentes, kultúrafüggetlen, abszolút érvényű tudás létezését; • a kumulatív tudományfejlődést.

20. II. Konfirmáció • Tudományos magyarázat: • Miért rozsdaszínű és nem teljesen sötét a Hold holdfogyatkozáskor? • Mert a Föld légköre a napfényből kiszórja a kéket, és csak a piros fény jut a Holdra. • Magyarázat és konfirmáció • A galaxisok távolodnak. • Igazolni, hogy távolodnak → vöröseltolódás (konfirmáció) • Megmagyarázni, miért távolodnak → Big bang (magyarázat)

21. Terminológia • Entitások: • Megfigyelhető entitások ← megfigyelési terminusok • Közvetlenül megfigyelhető entitások (fák, házak) • Közvetve megfigyelhető entitások (baktériumok, pulzárok) • Nem megfigyelhető entitások: elméletileg következtetünk rájuk (kvarkok, fekete lyukak) ← elméleti terminusok • Megfigyelés: • Veridikus: helyesen mutatja a megfigyelt entitást • Illuzórikus: tévesen mutatja a megfigyelt entitást

22. Konfirmációs módszerek • A tudomány nem szorítkozik a pusztán megfigyelhetőre. • dinoszauruszok, ősrobbanás, magfúzió a Nap belsejében • Mivel deduktív érvelésnél a premisszák mindazt tartalmazzák, amit a konklúzió, ezért a megfigyelés és a dedukció nem eredményezhet tudást a nem megfigyelhetőről. • Ezért más következtetési sémára van szükség: • Kvalitatív konfirmáció • Hipotetikus-deduktív módszer • Bayesianizmus

23. a. Kvalitatív konfirmáció • Konfirmáció: egy B bizonyíték (evidencia) és egy H hipotézis közötti kapcsolat. • A tudományos hipotézisek logikai formája univerzális állítás: • Newton I. törvénye: „Minden test egyenes vonalú egyenletes mozgást végez, vagy nyugalomban van mindaddig, amíg egy másik test mozgásállapotát meg nem változtatja.” • Minden holló fekete: ∀x[H(x) ⊃ F(x)] • Nicod-konfirmáció: A „Minden holló fekete” hipotézist minden fekete holló konfirmálja. • Formálisan: A ∀x[H(x) ⊃ F(x)] hipotézist konfirmál minden H(a) & F(a) bizonyíték.

24. A kvalitatív konfirmáció problémái • Hempel-paradoxon (holló-paradoxon) • Ekvivalens állításokat ugyanazok a bizonyítékok konfirmálják. • A „Minden holló fekete” állítás ekvivalens a „Minden, ami nem fekete, nem is holló” állítással. • A „Minden, ami nem fekete, nem is holló” állítást egy darab fehér kréta konfirmálja. • Tehát a „Minden holló fekete” állítást is konfirmálja egy darab fehér kréta. • Formálisan: ∀x[H(x) ⊃ F(x)] ⇔∀x[~F(x) ⊃ ~H(x)] ↑↑ H(a) & F(a) ~F(b) & ~H(b)

25. A kvalitatív konfirmáció problémái • Goodman-paradoxon • zöké: 2010 • Az eddig megfigyelt smaragdok mind zökék voltak. • Minden smaragd zöké. • A 2010 után megfigyelt smaragdok kékek lesznek. • Megoldás: • kiterjeszthető tulajdonságok: kék, zöld • nem kiterjeszthető tulajdonságok: zöké

26. A probléma általánosítása: indukció • Az univerzális állításokat nem igazolja véges számú megfigyelés. • A ∀x(F(x) ⊃ G(x)) állítást nem igazolja, ha néhány x-re, amelyre F fennáll, G is fennáll. • Induktív elv: Ha egy eset n-szer bekövetkezik, akkor minden esetben bekövetkezik. • Probléma: Az induktív elvet magát is csak induktíve lehet megalapozni. • Russell: „Az az ember, aki a csirkét egész életén át etette, végre is kitekeri a nyakát, bizonyságul arra, hogy a csirke számára hasznos lett volna a természet egyformaságáról finomabb fogalmat alkotni.”

27. b. Hipotetikus-deduktív módszer • Logikai szerkezet: • Felállítunk egy tetszőleges hipotézist. • A hipotézisből deduktív módszerrel megfigyelhető következményekhez jutunk. • A következményeket tapasztalatilag ellenőrizzük. • Az igaz megfigyelhető következmények konfirmálják, a hamisak diszkonfirmálják a hipotézist. • Példa: • Hipotézis: Állandó hőmérsékleten a gáz nyomása fordítottan arányos a térfogatával (Boyle–Mariotte-törvény) • Előzetes feltétel: A gáz kezdeti térfogata 10 dm3. • Előzetes feltétel: A gáz kezdeti nyomása 100 kP. • Előzetes feltétel: A gáz végső térfogata 20 dm3. • Konklúzió: A gáz végső nyomása 50 kP.

28. Járulékos hipotézisek • Hipotézis: Állandó hőmérsékleten a gáz nyomása fordítottan arányos a térfogatával (Boyle–Mariotte-törvény) • Előzetes feltétel: A gáz kezdeti térfogata 10 dm3. • Előzetes feltétel: A gáz kezdeti nyomása 100 kP. • Előzetes feltétel: A gáz végső térfogata 20 dm3. • Járulékos hipotézis: A hőmérő helyesen működik. • Járulékos hipotézis: A nyomásmérő helyesen működik. • Konklúzió: A gáz végső nyomása 50 kP.

29. Ha a konklúzió igaz … • Dedukció: • igaz premisszák ⇒igaz konklúzió • igaz konklúzió ⇏ igaz premisszák • Az igaz konklúzióból a premisszákra csak induktíve következtethetünk: • Premissza: A gáz kezdeti térfogata 10 dm3. • Premissza: A gáz kezdeti nyomása 100 kP. • Premissza: A gáz végső térfogata 20 dm3. • Konklúzió: A gáz végső nyomása 50 kP. • Konklúzió: Állandó hőmérsékleten a gáz nyomása fordítottan arányos a térfogatával (Boyle–Mariotte-törvény)

30. Ha a konklúzió hamis … • Dedukció: • hamis konklúzió ⇒ legalább egy premissza hamis • Példa: • Hipotézis: A fény részecsketermészetű • Előzetes feltétel: Megvilágítunk egy kerek tárgyat. • Konklúzió: A tárgy egyenletes árnyékot vet.

31. Melyik premissza hamis? • Hipotézis: Kepler-törvény • Előzetes feltétel: Nincs a közelben másik bolygó. • Konklúzió: A bolygó ellipszispályán kering. • A konklúzió hamis volt az Uránusz és a Merkúr esetében is. • Uránusz: Az előzetes feltétel feladása → Neptunusz • Merkúr: A hipotézis feladása → általános relativitáselmélet

32. A hipotetikus-deduktív módszer problémái • Alternatív hipotézisek konfirmációja • Minden megfigyelési adat végtelen sok inkompatibilis hipotézist konfirmál. • Statisztikus hipotézisek konfirmációja • Ha X beteget T terápiában részesítenek, akkor p valószínűséggel felépül. • S beteget T terápiában részesítették. • S p valószínűséggel felépül. → Hogyan konfirmáljuk?

33. c. Bayesianizmus • Thomas Bayes, 1702-1761 • Bayesianizmus: a konfirmáció magyarázata a valószínűség segítségével • H: hipotézis (relativitáselmélet) • B: bizonyíték (fényelhajlás a Nap körül) • Bayesi konfirmáció: B konfirmálja H-t, ha p(H|B) > p(H) • Nő a valószínűsége annak, hogy a relativitáselmélet igaz, ha a fény valóban elhajlik a Nap körül.

34. Honnan tudjuk p(H|B)-t? • Bayes-tétel: p(H|B) = p(B|H) p(H) / [p(B|H) p(H) + p(B|~H) p(~H)] • p(H|B): a hipotézis (a posteriori) valószínűsége a bizonyíték mellett • p(H): a hipotézis (a priori) valószínűsége • p(B|H): a bizonyíték valószínűsége a hipotézis mellett (likelihood) • p(B): a bizonyíték valószínűsége

35. Egy példa • A másik szobában valaki egy pénzérmét dobál, és túl gyakran kap fejet. Az az gyanúnk támad, hogy az érme hamis: két fej van rajta. • H: az érmén két fej van • ~H: az érme normális • B: fejet dob • ~B: írást dob • A hipotézis a priori valószínűsége legyen (Feltesszük!): p(H) = 0.01 p(~H) = 0.99 • Likelihoodok (Tudjuk!): p(B|H) = 1 p(B|~H) = 1/2 p(~B|H) = 0 p(~B|~H) = 1/2

36. Egy példa Ha egymás után fejeket kapunk: • p(H|B) = p(B|H) p(H) / [p(B|H) p(H) + p(B|~H) p(~H)] • Egy fej után: p(H|B) = 1 • 0.01 / [1 • 0.01 + 1/2 • 0.99] ≈ 0.02 • Két fej után: p(H|B) = 1 • 0.01 / [1 • 0.01 + 1/4 • 0.99] ≈ 0.04 • • • • Tíz fej után: p(H|B) = 1 • 0.01 / [1 • 0.01 + 1/1024 • 0.99] ≈ 0.91 • A hipotézisünk egyre bizonyosabb lesz. • A bizonyítékok egyre kevésbé számítanak. Ha kapunk egy írást: • p(H|~B) = p(~B|H)p(H) / [p(~B|H)p(H) + p(~B|~H)p(~H)] • p(H|~B) = 0 • 0.01 / [0 • 0.01 + 1/2 • 0.99] = 0 • A hipotézisünk megdől.

37. Az a priori valószínűségek törlődése • Az a priori valószínűségek törlődnek. • Ha másik a priori valószínűséggel indulunk: p(H) = 0.5, p(~H) = 0.5 • Tíz fej után: p(H|B) = 1 • 1/2 / [1 • 1/2 + 1/1024 • 1/2] ≈ 0.99 • Vagyis, a hipotézis kezdeti valószínűsége sok bizonyíték után nem számítanak. • Összefoglalva: • Az ismeretlen p(B) valószínűséget a teljes valószínűség tételével kiküszöböltük. • A p(B|H) likelihoodot a problémából tudjuk. • A p(H) a priori valószínűség pedig a bizonyítékok szaporodásával jelentőségüket veszti. • A p(H|p) a posteriori valószínűség kiszámítható.