14.01.2017-21:28:00   |  
#Veda
#Myslenie
Jednou z našich povinností ako vedcov by malo byť presadzovanie zrozumiteľnosti. Množstvo problémov spôsobuje nesprávne alebo neúplné chápanie pojmov, ktoré používame často, alebo dokonca ich obľubujeme.

Keď použijem slovo „dôkazy“, to, čo tým myslím, je podmienené mnohými vplyvmi, napríklad mojim vzdelaním v odbore vedy a filozofii. Zároveň ide o produkt mnohých diskusií o vede, poverách, psychológii, pseudovede a subjektivite.



Tieto diskusie mi umožnili pochopiť povahu dôkazov do najmenších detailov. Taktiež ma upozornili na skutočnosť, že táto povaha sa mení za istých okolností a v prípade niektorých svetonázorov. Inými slovami, to čo ja zamýšľam povedať, sa niekedy vníma ako čosi celkom odlišné.

Tento typ komunikačného šumu môže byť dosť zlý, keď máte dočinenia s niekým, kto tieto pojmy nepoužíva vedeckým spôsobom, ale je mimoriadne frustrujúci, keď sa vám prihodí, keď máte dočinenia s učiteľmi a popularizátormi vedy.

Preto by som teraz v rýchlosti chcel niektoré pojmy kvôli zrozumiteľnosti definovať.

Vedecký zákon

Ľudia môžu mať dojem, že vedecký zákon predstavuje najvyšší typ pravdy, aký existuje. Môžu si myslieť, že niečo, čo je vedecky „dokázané“, dosiahne status istoty. Inak povedané, bude to navždy pravda: príroda sa bude naveky správať v súlade s týmto zákonom.

Hoci je to do istej miery výstižné, táto interpretácia je vo svojej podstate problémová. Spája (alebo horšie, ignoruje) dôležité koncepty a vytvára v tom, ako verejnosť vníma vedu, akýsi dojem krehkosti, ktorý narúša dôveru verejnosti vo vedu.

Predovšetkým, vedecké zákony sa zriedkakedy dokazujú: demonštrujú sa, a demonštrujú sa preto,že sú demonštrovateľné, čo vlastne znamená, že sú deskriptívne [opisné, pozn. red.].



Newtonov gravitačný zákon prevrátených štvorcov načrtáva, ako sa mení sila gravitácie medzi dvoma hmotnými objektami v závislosti od ich vzdialenosti. Zdvojnásobením vzdialenosti sa v podstate oslabí štvornásobne. Strojnásobením sa oslabí deväťnásobne. A tak ďalej.

Rovnaký vzťah týkajúci sa vzdialenosti platí aj pre všesmerné žiarenie. Na zákone, ako je tento, je dôležité, že hoci popisuje efekt, nevysvetľuje ho.

Je známe, že samotný Newton sa k otázke, čo je gravitácia zač, a prečo sa prejavuje tak ako sa prejavuje, nevyjadroval. Aby sme získali vysvetlenie, čo je gravitácia, musel prísť Einstein. A potrebovali sme teóriu.

Zákony sa nevyvíjajú z teórií. Alebo inak, teórie sa nestávajú zákonmi. Vyhodil som učebnice z viacerých škôl, pretože predostreli nerealistický postup: od hypotézy cez teóriu k zákonu.



Modelovanie reality

Všeobecná relativita vysvetľuje fenomény spájané s gravitáciou postulátom, že prítomnosť hmoty ohýba časopriestor, čím ovplyvňuje pohyb cezeň. Matematické výpočty vykonané na základe tejto teórie - či modelu - fungovania vesmíru produkujú výsledky, aké zodpovedajú možným stavom sveta.

Tieto stavy sa porovnajú s realitou, aby sa overila ich vierohodnosť. Čím častejšie model prináša výsledky, ktoré súhlasia s pozorovaniami, tým viac dôvery máme, že predstavuje vernú reprezentáciu toho, ako svet funguje.

Vyššie uvedený príklad názorne ukazuje rozdiel medzi modelom a zákonom: v prvom prípade ide o reprezentáciu reality, v druhom prípade o jej opis.

Pravda, je vhodné poznamenať, že v angličtine sa pojem „model“ používa aj ako podstatné meno, aj ako sloveso (a to niekedy súčasne). Môžeme postaviť model slnečnej sústavy alebo môžeme modelovať [angl. „to model“, pozn. red.] počasie na počítači. V jednom i druhom prípade terminológia platí.



Inak povedané, zákon opisuje, čo sa deje a do akej miery, ale ak chceme zistiť prečo sa to deje, potrebujeme teóriu - model, ktorý reprezentuje realitu.

Model môže poskytnúť uspokojivejšie preniknutie do podstaty možných mechanizmov fungovania vesmíru – je to analógia (pretože zriedkakedy je úplne presná), ktorá zlepšuje naše porozumenie, keďže práve to je účelom analógií.

Ako z teórií, tak zo zákonov vyplývajú predpovede a možno ich časom vylepšiť, vyvrátiť alebo potvrdiť. V prípade „vylepšovania“ zákonov sa to najlepšie robí vo svetle zmeny teórie (čiže vysvetlením zákona pomocou teórie/modelu).

Pozorovanie zákona

Zákony zovšeobecňujeme prostredníctvom pozorovania a podporujeme svoje zovšeobecnenia teoretickými poznatkami. Ale môže byť zradné určiť, že niečo je pravdivé vo všetkých prípadoch (nevieme otestovať nádejný zákon na úplne všetkých možných miestach počas všetkých možných období) alebo je to pravdivé len vždy, keď si to overíme.

Pri tvrdení, že niečo je univerzálne pravdivé (a to aj v prípade, že potrebujeme definovať parametre), musíme byť veľmi opatrní, aby sme určili, či myslíme, že je to pravdivé, pretože to tak musí byť, alebo jednoducho preto, že to tak zhodou okolností je.

Môže byť nevyhnutným stavom vesmíru, že všetky rovnaké elektrické náboje sa odpudzujú. Ale čo zovšeobecnenie typu „všetky plagáty sú držané pripínačkami“?

Plagáty v mojej pracovni a všetky tie v mojej budove držia pripínačky, ale toto sotva bude nevyhnutná podmienka pre plagáty ako také: istotne by niečo iné poslúžilo rovnako dobre. Toto sú extrémne príklady, ale mnohé „zákony“ v prírode nemusia nevyhnutne predstavovať zákony – čo zdanlivo naznačuje, že by sme ich vôbec nemali označovať za zákony.

Označiť niečo za zákon určite neznamená, že to je nespochybniteľné.

Zákony sa nevyvíjajú z teórií. Alebo inak, teórie sa nestávajú zákonmi. Vyhodil som učebnice z viacerých škôl, pretože predostreli nerealistický postup: od hypotézy cez teóriu k zákonu.



Tieto tri koncepty predstavujú tri odlišné bytosti, a jedna sa nemení na druhú. Jeden z najzávažnejších nedorozumení vo vede existuje kvôli tomuto omylu.

Istota

Do takej miery, do akej nám veda môže dať o niečom istotu, si môžeme byť istí, že evolúcia sa odohrala spôsobom široko akceptovaným evolučnými biológmi. Predstavuje to fakt o tomto svete.

Ako je známe, Darwin vyvinul teóriu – model – aby vysvetlil evolúciu. Týmto modelom je prírodný výber. Žiaľ, pôvabná veta „teória evolúcie prírodným výberom“ bola skrátená do zavádzajúcej, nepresnej, zmätočnej a celkom mylnej frázy „teória evolúcie“.

Pojem „teória evolúcie“ je chybný z dvoch dôvodov (keď ho používajú vedci, vedia o čom hovoria, ale o to mi teraz nejde). Po prvé, samotná evolúcia nepredstavuje model – tým je prírodný výber. Čiže hneď spájame dve celkom odlišné idey – ideu evolúcie a model prírodného výberu.

Keď k tomu pridáme chybnú predstavu, že teórie sa stávajú zákonmi, zástancovia kreacionizmu mladej Zeme (keďže v skutočnosti žiadni iní vážni odporcovia evolúcie neexistujú) môžu tvrdiť, že evolúcia je len predbežný záver, niečo na spôsob vágnych dojmov, a tento prístup vyvrcholil v slávnom vyhlásení Ronalda Reagana, že evolúcia je „len teória“.

Dôsledky pre vyučovanie evolúcie ako aj kredibilitu vedy sú obrovské. A napriek tomu som ešte nevidel žiadneho obrancu vedy objasniť toto nedorozumenie.

Hypotéza

V podobnom duchu, ako teória predstavuje model a zákon predstavuje zovšeobecnenie, hypotéza je tvrdenie o svete, ktoré by mohlo byť pravdivé alebo nepravdivé.



Okrem toho, toto tvrdenie musí byť možné otestovať, čo znamená, že musí byť falzifikovateľné, alebo zo svojej podstaty vyvrátiteľné. Vyjadrené týmto spôsobom, hypotézy, zdá sa, majú viac spoločné so zákonmi ako s teóriami - keď berieme do úvahy, že Newton mohol jednoducho predniesť zákon prevrátených štvorcov ako hypotézu bez akéhokoľvek teoretického modelovania gravitácie.

Lenže, samozrejme, kreatívny čin navrhnutia modelu vesmíru, alebo jeho časti, znamená predniesť hypotézu, že svet je skutočne taký, a hypotéza bude hovoriť, že výsledný model predstavuje jeho presnú reprezentáciu.

Hypotézy tým pádom predstavujú spôsob, akým hovoríme o budovaní teórií a zákonov, ale nie v bežnom zmysle, v ktorom sa teórie [nesprávne] chápu ako medzistupeň medzi hypotézami a zákonmi.

Kým hypotézy môžu stáť samostatne alebo byť zdrojom dát ako pre teórie tak zákony, praktická súhra medzi rôznymi hypotézami, teóriami a zákonmi pripomína pavučinu. Je zložitá a existuje takmer na každej úrovni fungovania vedy od každodenných experimentov po paradigmu storočia.

Predstava postupnosti od hypotézy cez teóriu po zákon je vážne chybná a túto skutočnosť treba jasne zdôrazniť ako príčinu množstva nedorozumení.

Dôkaz

Anglické slovo pre „dokázať“ - „prove“ pochádza z latinského „probare“, čo znamená „otestovať“. Je taktiež pôvodcom slova „probe“ označujúceho skúmanie. V bežnom používaní slovo „dôkaz“ indikuje istotu.

Nedostatočne sa však chápe, že „dôkaz“ ako taký má deduktívnu povahu, ktorá veľmi nezapadá do vedy (prinajmenšom nie v zmysle potvrdzovania niečoho). V matematike dôkaz vyjadruje, že v rámci používaných axióm možno objaviť nejakú pravdu či poznatok alebo možno vyjadriť istotu.



Čo sa týka teoretických tvrdení, a vôbec zákonov vo všeobecnosti, induktivna veda môže svojimi pozorovaniami hypotézy len potvrdzovať, nie ich dokázať.

No nadpisy, ktoré (bežne) tvrdia „Dokázali, že Einstein mal pravdu“, by, ako vieme vďaka jeho vlastným slovám, tohto veľkého fyzika primäli otáčať sa v hrobe.

Einstein často hovoril o mimoriadnej citlivosti jeho vlastných teórií na falzifikáciu [inými slovami, bolo úplne jasné, aké konkrétne výsledky experimentov by jeho teórie vyvrátili, a týchto experimentov bolo resp. dodnes zostáva veľmi veľa, pozn. red.], tvrdiac, že je jedno, koľko ráz ich experimenty potvrdili, stačilo by, aby s nimi nesúhlasili jediný raz, čím by dokázali, že sa mýlil.

Jednoduchá skutočnosť, že nikdy nedokážeme otestovať jeho teórie v rámci všetkých podmienok na všetkých miestach vo všetkých obdobiach vedie k záverom, ktoré sú provizórne, hoci úroveň istoty môže byť veľmi vysoká.

Môžeme „dokázať“ základné fakty o svete, ako napríklad že Zem je viac-menej guľovitá, ale to isté neplatí pre naše zákony a teórie do takej miery, do akej by sa nám páčilo.

Hoci je to presným opakom rozšíreného presvedčenia, dôkazy vo vede najlepšie fungujú na vyvracanie, nie potvrdzovanie. Ak je nám vyššie uvedené jasné, máme lepšiu predstavu o tom, kedy je niektorá idea vedecká a nie pseudovedecká.

Vieme, že najlepšie vedecké hypotézy a vedecké teórie sú tie, ktorých vysvetlenia majú široký dosah a sú veľmi citlivé na falzifikáciu [vyvrátenie], a že tieto sú často výsledkom vysoko kreatívneho uvažovania, ako sú aj experimentálne pokusy na ich potvrdenie alebo falzifikovanie.

Je to skutočne nádherná myšlienka, ale taká, ktorú nemožno oceniť, dokiaľ si neuvedomíte, že veda netrávi svoj čas generovaním suchých poznatkov o svete naokolo, ale rastie ako činorodý a radostný ľudský počin, ktorý demonštruje to najlepšie zo spoločného úspechu ľudstva.

Objasniť tieto idey potrvá, myslím, veľmi dlho, a prostredníctvom toho zvýšime porozumenie ľudí vede a ich dôveru vo vedecké poznatky.

-

Peter Ellerton

Článok pôvodne vyšiel pod slobodnou licenciou na portáli the Conversation.

Perexový obrázok: používateľ wikimédie Johnstone
Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok






Za podporu ďakujeme

Pridať e-mail