The Structure of Scientific Revolutions

BasisbenaderingEdit

Kuhns benadering van de geschiedenis en filosofie van de wetenschap richt zich op conceptuele kwesties als de praktijk van de normale wetenschap, de invloed van historische gebeurtenissen, het ontstaan van wetenschappelijke ontdekkingen, de aard van wetenschappelijke revoluties en de vooruitgang door wetenschappelijke revoluties. Welke intellectuele opties en strategieën stonden de mensen in een bepaalde periode ter beschikking? Welke soorten lexicons en terminologie waren bekend en werden gebruikt tijdens bepaalde tijdperken? Kuhns boek benadrukt dat het belangrijk is de traditionele denkwijze niet toe te schrijven aan vroegere onderzoekers, en stelt dat de evolutie van wetenschappelijke theorieën niet het gevolg is van een eenvoudige opeenstapeling van feiten, maar veeleer van een reeks veranderende intellectuele omstandigheden en mogelijkheden. Een dergelijke benadering is grotendeels in overeenstemming met de algemene historische school van de niet-lineaire geschiedenis.

Kuhn zag wetenschappelijke theorieën niet als lineair voortkomend uit een objectieve, onbevooroordeelde accumulatie van alle beschikbare gegevens, maar eerder als paradigma-gedreven. “De handelingen en metingen die een wetenschapper in het laboratorium verricht, zijn niet ‘het gegeven’ van de ervaring, maar eerder ‘het met moeite verzamelde’. Zij zijn niet wat de wetenschapper ziet – althans niet voordat zijn onderzoek ver gevorderd en zijn aandacht gericht is. Het zijn veeleer concrete aanwijzingen voor de inhoud van meer elementaire waarnemingen, en als zodanig worden zij alleen uitgekozen voor het nauwkeurig onderzoek van normaal onderzoek omdat zij de mogelijkheid beloven van de vruchtbare uitwerking van een aanvaard paradigma. Veel duidelijker dan de onmiddellijke ervaring waaruit zij ten dele voortvloeien, zijn operaties en metingen paradigmatisch bepaald. Wetenschap houdt zich niet bezig met alle mogelijke laboratoriummanipulaties. In plaats daarvan selecteert zij die welke relevant zijn voor het naast elkaar bestaan van een paradigma en de onmiddellijke ervaring die dat paradigma gedeeltelijk heeft bepaald. Het gevolg is dat wetenschappers met verschillende paradigma’s zich bezighouden met verschillende concrete laboratoriummanipulaties.”

Historische voorbeelden van chemieEdit

Kuhn legt zijn ideeën uit aan de hand van voorbeelden uit de geschiedenis van de wetenschap. Zo geloofden achttiende-eeuwse wetenschappers dat homogene oplossingen chemische verbindingen waren. Daarom werd een combinatie van water en alcohol over het algemeen geclassificeerd als een verbinding. Tegenwoordig wordt het beschouwd als een oplossing, maar er was toen geen reden om te vermoeden dat het geen verbinding was. Water en alcohol zouden zich niet spontaan scheiden, noch zullen zij zich volledig scheiden bij destillatie (zij vormen een azeotroop). Water en alcohol kunnen in elke verhouding worden gecombineerd.

Onder dit paradigma geloofden wetenschappers dat chemische reacties (zoals de combinatie van water en alcohol) niet noodzakelijkerwijs in vaste verhoudingen plaatsvonden. Dit geloof werd uiteindelijk tenietgedaan door Dalton’s atoomtheorie, die beweerde dat atomen zich alleen kunnen verbinden in eenvoudige, gehele getallen verhoudingen. Volgens dit nieuwe paradigma kon elke reactie die niet in een vaste verhouding optrad, geen chemisch proces zijn. Dit type overgang van wereldbeeld in de wetenschappelijke gemeenschap is een voorbeeld van Kuhn’s paradigmaverschuiving.

Copernicaanse RevolutieEdit

Main article: Copernicaanse Revolutie

In deze sectie worden geen bronnen geciteerd. Help a.u.b. deze sectie te verbeteren door citaten naar betrouwbare bronnen toe te voegen. Materiaal zonder bronvermelding kan worden aangevochten en verwijderd. (Oktober 2019) (Leer hoe en wanneer u dit sjabloonbericht verwijdert)

Een beroemd voorbeeld van een revolutie in het wetenschappelijk denken is de Copernicaanse Revolutie. In de denkschool van Ptolemaeus werden cycli en epicykels (met enkele aanvullende concepten) gebruikt voor het modelleren van de bewegingen van de planeten in een kosmos met een stilstaande aarde in het centrum. Naarmate de nauwkeurigheid van hemelwaarnemingen toenam, moest de complexiteit van de Ptolemeïsche cyclische en epicyclische mechanismen toenemen om de berekende planeetposities dicht bij de waargenomen posities te houden. Copernicus stelde een kosmologie voor waarin de Zon in het centrum stond en de Aarde een van de planeten was die er omheen draaiden. Voor het modelleren van de planeetbewegingen gebruikte Copernicus de instrumenten waarmee hij vertrouwd was, namelijk de cycli en epicykels uit de Ptolemeïsche gereedschapskist. Toch had het model van Copernicus meer cycli en epicykels nodig dan het toenmalige Ptolemeïsche model, en door een gebrek aan nauwkeurigheid in de berekeningen bleek zijn model geen nauwkeurigere voorspellingen te geven dan het Ptolemeïsche model. De tijdgenoten van Copernicus verwierpen zijn kosmologie, en Kuhn beweert dat zij daarin volkomen gelijk hadden: Copernicus’ kosmologie miste geloofwaardigheid.

Kuhn illustreert hoe een paradigmawisseling later mogelijk werd toen Galileo Galilei zijn nieuwe ideeën over beweging introduceerde. Intuïtief is het zo dat wanneer een voorwerp in beweging wordt gebracht, het snel tot stilstand komt. Een goed gemaakte kar kan een lange afstand afleggen voordat hij stopt, maar tenzij iets hem blijft duwen, zal hij uiteindelijk stoppen met bewegen. Aristoteles had betoogd dat dit vermoedelijk een fundamentele eigenschap van de natuur was: om een voorwerp in beweging te houden, moet het geduwd blijven worden. Gezien de kennis die toen beschikbaar was, was dit verstandig en redelijk denken.

Galileo kwam met een gewaagde alternatieve veronderstelling: stel, zo zei hij, dat we altijd waarnemen dat voorwerpen tot stilstand komen, eenvoudigweg omdat er altijd enige wrijving optreedt. Galileo had geen apparatuur waarmee hij zijn veronderstelling objectief kon bevestigen, maar hij stelde dat zonder enige wrijving om een bewegend voorwerp af te remmen, het de inherente neiging heeft zijn snelheid te behouden zonder toepassing van enige extra kracht.

De Ptolemaeïsche benadering van het gebruik van cycli en epicykels begon te wringen: er leek geen einde te komen aan de als paddenstoelen uit de grond schotende groei in complexiteit die nodig was om de waarneembare verschijnselen te verklaren. Johannes Kepler was de eerste die de instrumenten van het Ptolemeïsche paradigma liet varen. Hij begon de mogelijkheid te onderzoeken dat de planeet Mars een elliptische baan zou kunnen hebben in plaats van een cirkelvormige. Het was duidelijk dat de hoeksnelheid niet constant kon zijn, maar het bleek erg moeilijk om de formule te vinden die de snelheid van verandering van de hoeksnelheid van de planeet beschreef. Na vele jaren van berekeningen kwam Kepler tot wat wij nu kennen als de wet van gelijke oppervlakten.

Galileo’s vermoeden was slechts dat – een vermoeden. Dat was Keplers kosmologie ook. Maar elk vermoeden vergrootte de geloofwaardigheid van het andere, en samen veranderden ze de heersende opvattingen van de wetenschappelijke gemeenschap. Later toonde Newton aan dat de drie wetten van Kepler alle konden worden afgeleid uit een enkele theorie van beweging en planetaire beweging. Newton consolideerde en verenigde de paradigmaverschuiving die Galileo en Kepler in gang hadden gezet.

CoherentieEdit

Een van de doelstellingen van de wetenschap is het vinden van modellen die zoveel mogelijk waarnemingen binnen een samenhangend kader verklaren. Galilei’s herbezinning op de aard van de beweging en de Kepleriaanse kosmologie vormden samen een samenhangend raamwerk dat in staat was het Aristotelische/Ptolemeïsche raamwerk te evenaren.

Als er eenmaal een paradigmawisseling heeft plaatsgevonden, worden de leerboeken herschreven. Vaak wordt ook de geschiedenis van de wetenschap herschreven en voorgesteld als een onvermijdelijk proces dat heeft geleid tot het huidige, gevestigde denkkader. Er heerst een wijdverbreid geloof dat alle tot dusver onverklaarde verschijnselen te zijner tijd zullen worden verklaard in termen van dit gevestigde denkkader. Kuhn stelt dat wetenschappers het grootste deel (zo niet de gehele) van hun loopbaan doorbrengen in een proces van puzzelen. Het oplossen van die puzzels wordt met grote vasthoudendheid voortgezet, omdat de eerdere successen van het gevestigde paradigma de neiging hebben een groot vertrouwen te wekken dat de gevolgde aanpak garandeert dat er een oplossing voor de puzzel bestaat, ook al is die misschien heel moeilijk te vinden. Kuhn noemt dit proces normale wetenschap.

Terwijl een paradigma tot zijn grenzen wordt opgerekt, stapelen de anomalieën – de tekortkomingen van het huidige paradigma om rekening te houden met waargenomen verschijnselen – zich op. Hun betekenis wordt beoordeeld door de beoefenaars van de discipline. Sommige anomalieën kunnen worden afgedaan als fouten in de waarneming, andere als slechts kleine aanpassingen van het huidige paradigma die te zijner tijd zullen worden opgehelderd. Sommige anomalieën lossen zichzelf spontaan op, na onderweg de beschikbare diepte van inzicht te hebben vergroot. Maar hoe groot of talrijk de anomalieën ook blijven, Kuhn merkt op, de praktiserende wetenschappers zullen hun geloof in het gevestigde paradigma niet verliezen zolang er geen geloofwaardig alternatief voorhanden is; het geloof in de oplosbaarheid van de problemen verliezen zou in feite betekenen dat men ophoudt wetenschapper te zijn.

In elke gemeenschap van wetenschappers, zo stelt Kuhn, zijn er enkelingen die moediger zijn dan de meesten. Deze wetenschappers, die oordelen dat er een crisis bestaat, beginnen aan wat Kuhn revolutionaire wetenschap noemt, waarbij ze alternatieven onderzoeken voor lang gekoesterde, voor de hand liggende veronderstellingen. Af en toe levert dit een rivaal op voor het gevestigde denkkader. Het nieuwe kandidaat-paradigma zal gepaard blijken te gaan met talrijke anomalieën, deels omdat het nog zo nieuw en onvolledig is. De meerderheid van de wetenschappelijke gemeenschap zal zich verzetten tegen elke conceptuele verandering, en, zo benadrukt Kuhn, zo hoort het ook. Om haar potentieel te vervullen, moet een wetenschappelijke gemeenschap zowel individuen bevatten die moedig zijn als individuen die conservatief zijn. Er zijn vele voorbeelden in de geschiedenis van de wetenschap waarin het vertrouwen in het gevestigde denkkader uiteindelijk gerechtvaardigd werd. Het is bijna onmogelijk te voorspellen of de anomalieën in een kandidaat voor een nieuw paradigma uiteindelijk zullen worden opgelost. De wetenschappers die een uitzonderlijk vermogen bezitten om het potentieel van een theorie te onderkennen, zullen de eersten zijn wier voorkeur waarschijnlijk zal verschuiven ten gunste van het uitdagende paradigma. Gewoonlijk volgt er een periode waarin beide paradigma’s worden aangehangen. Na verloop van tijd, als het uitdagende paradigma is gestold en verenigd, zal het het oude paradigma vervangen, en zal er een paradigmaverschuiving hebben plaatsgevonden.

FasenEdit

Kuhn legt het proces van wetenschappelijke verandering uit als het resultaat van verschillende fasen van paradigmaverandering.

  • Fase 1 – Deze bestaat maar één keer en is de pre-paradigmafase, waarin er geen consensus bestaat over een bepaalde theorie. Deze fase wordt gekenmerkt door verschillende onverenigbare en onvolledige theorieën. Bijgevolg neemt het meeste wetenschappelijk onderzoek de vorm aan van lange boeken, aangezien er geen gemeenschappelijk geheel van feiten is dat als vanzelfsprekend kan worden beschouwd. Als de actoren in de pre-paradigma gemeenschap uiteindelijk naar een van deze conceptuele kaders graviteren en uiteindelijk naar een wijdverspreide consensus over de juiste keuze van methoden, terminologie en over de soorten experimenten die waarschijnlijk zullen bijdragen tot meer inzichten.
  • Fase 2 – Normale wetenschap begint, waarin puzzels worden opgelost binnen de context van het dominante paradigma. Zolang er consensus is binnen de discipline, gaat de normale wetenschap door. Na verloop van tijd kan vooruitgang in de normale wetenschap anomalieën aan het licht brengen, feiten die moeilijk te verklaren zijn binnen de context van het bestaande paradigma. Hoewel deze anomalieën gewoonlijk worden opgelost, kunnen zij zich in sommige gevallen opstapelen tot het punt waarop normale wetenschap moeilijk wordt en waar zwakke punten in het oude paradigma aan het licht komen.
  • Fase 3 – Als het paradigma chronisch niet in staat blijkt de anomalieën te verklaren, komt de gemeenschap in een crisisperiode terecht. Crises worden vaak opgelost binnen de context van de normale wetenschap. Echter, nadat significante inspanningen van normale wetenschap binnen een paradigma falen, kan de wetenschap de volgende fase ingaan.
  • Fase 4 – Paradigmaverschuiving, of wetenschappelijke revolutie, is de fase waarin de onderliggende veronderstellingen van het vakgebied opnieuw onder de loep worden genomen en een nieuw paradigma wordt vastgesteld.
  • Phase 5 – Post-Revolutie, de dominantie van het nieuwe paradigma is gevestigd en dus keren wetenschappers terug naar de normale wetenschap, puzzels oplossend binnen het nieuwe paradigma.

Een wetenschap kan deze cycli herhaaldelijk doorlopen, hoewel Kuhn opmerkt dat het voor de wetenschap een goede zaak is dat dergelijke verschuivingen niet vaak of gemakkelijk voorkomen.

IncommensurabiliteitEdit

Volgens Kuhn zijn de wetenschappelijke paradigma’s die aan een paradigmaverschuiving voorafgaan en erop volgen zo verschillend dat hun theorieën incommensurabel zijn – het nieuwe paradigma kan niet bewezen of weerlegd worden met de regels van het oude paradigma, en vice versa. (Een latere interpretatie van Kuhn van “commensurabel” versus “incommensurabel” was als een onderscheid tussen talen, namelijk dat uitspraken in commensurabele talen volledig vertaalbaar zijn van de ene naar de andere, terwijl in incommensurabele talen een strikte vertaling niet mogelijk is). De paradigmaverschuiving behelst niet alleen de herziening of transformatie van een afzonderlijke theorie, maar verandert de manier waarop terminologie wordt gedefinieerd, hoe de wetenschappers op dat gebied hun onderwerp zien, en, misschien wel het belangrijkst, welke vragen als geldig worden beschouwd, en welke regels worden gebruikt om de waarheid van een bepaalde theorie vast te stellen. De nieuwe theorieën waren niet, zoals de wetenschappers eerder hadden gedacht, slechts uitbreidingen van oude theorieën, maar waren in plaats daarvan geheel nieuwe wereldbeelden.Een dergelijke incommensurabiliteit bestaat niet alleen vóór en na een paradigmawisseling, maar ook in de perioden tussen conflicterende paradigma’s in. Volgens Kuhn is het eenvoudigweg niet mogelijk om een onpartijdige taal te construeren die gebruikt kan worden om een neutrale vergelijking te maken tussen tegenstrijdige paradigma’s, omdat de gebruikte termen zelf integraal deel uitmaken van de respectieve paradigma’s, en daarom in elk paradigma een andere connotatie hebben. De voorstanders van elkaar uitsluitende paradigma’s bevinden zich in een moeilijke positie: “Hoewel ieder kan hopen de ander te bekeren tot zijn manier van kijken naar wetenschap en haar problemen, kan geen van beiden hopen zijn zaak te bewijzen. De strijd tussen paradigma’s is niet het soort strijd dat door bewijzen kan worden beslecht. (p. 148)” Wetenschappers die verschillende paradigma’s onderschrijven praten uiteindelijk langs elkaar heen.

Kuhn stelt dat de probabilistische instrumenten die door verificatiedeskundigen worden gebruikt inherent inadequaat zijn voor de taak om te beslissen tussen conflicterende theorieën, omdat zij behoren tot de paradigma’s die zij juist proberen te vergelijken. Evenzo zullen waarnemingen die bedoeld zijn om een bewering te falsifiëren, vallen onder een van de paradigma’s die zij geacht worden te helpen vergelijken, en zullen zij dus ook ongeschikt zijn voor deze taak. Volgens Kuhn is het concept van falsifieerbaarheid niet behulpzaam om te begrijpen waarom en hoe de wetenschap zich heeft ontwikkeld zoals zij zich heeft ontwikkeld. In de praktijk van de wetenschap zullen wetenschappers de mogelijkheid dat een theorie gefalsifieerd is alleen in overweging nemen als er een alternatieve theorie voorhanden is die zij geloofwaardig achten. Is die er niet, dan blijven wetenschappers vasthouden aan het gevestigde conceptuele kader. Als er een paradigmaverschuiving heeft plaatsgevonden, zullen de leerboeken worden herschreven om te vermelden dat de vorige theorie is gefalsificeerd.

Kuhn heeft zijn ideeën over incommensurabiliteit in de jaren tachtig en negentig van de vorige eeuw verder ontwikkeld. In zijn ongepubliceerde manuscript The Plurality of Worlds introduceert Kuhn de theorie van de soort concepten: sets van onderling gerelateerde concepten die kenmerkend zijn voor een tijdsperiode in een wetenschap en die in structuur verschillen van de moderne analoge soort concepten. Deze verschillende structuren impliceren verschillende “taxonomieën” van dingen en processen, en dit verschil in taxonomieën vormt de incommensurabiliteit. Deze theorie is sterk naturalistisch en put uit de ontwikkelingspsychologie om “een quasi-transcendentale theorie van ervaring en van werkelijkheid te stichten.”

ExemplarEdit

Kuhn introduceerde het concept van een exemplar in een postscriptum bij de tweede editie van The Structure of Scientific Revolutions (1970). Hij merkte op dat hij de term ‘exemplars’ verving door ‘paradigma’, dat wil zeggen de problemen en oplossingen die studenten van een vak vanaf het begin van hun opleiding leren. Natuurkundigen zouden bijvoorbeeld als voorbeeld het hellend vlak kunnen hebben, Keplers wetten van de beweging van de planeten, of instrumenten als de calorimeter.

Volgens Kuhn wisselt de wetenschappelijke praktijk tussen perioden van normale wetenschap en revolutionaire wetenschap. Tijdens perioden van normale wetenschap hebben wetenschappers de neiging zich aan te sluiten bij een groot corpus van onderling samenhangende kennis, methoden en veronderstellingen die samen het heersende paradigma vormen (zie paradigmaverschuiving). Normale wetenschap stelt een reeks problemen voor die worden opgelost naarmate wetenschappers hun gebied verkennen. De oplossingen voor sommige van deze problemen worden welbekend en zijn de voorbeelden van het vakgebied.

Diegenen die een wetenschappelijke discipline bestuderen worden geacht de voorbeelden ervan te kennen. Er is geen vaste lijst van voorbeelden, maar voor een natuurkundige zou deze vandaag de dag waarschijnlijk bestaan uit de harmonische oscillator uit de mechanica en het waterstofatoom uit de kwantummechanica.

Laat een reactie achter

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *