lauantai 11. joulukuuta 2010

Anomalioiden metsästäminen.

Anomaliat ovat hyvin tärkeä aihe tieteenfilosofiassa. Niissä on helppotajuinen puoli. Ja se vaikea puoli, joka usein väärinymmärretään ja jota väärinkäytetään ahkerasti.
1: On aivan sevää, että anomalioiden huomaaminen on uusien teorioiden löytämisen ja kehittymisen kannalta tärkeää. Selvää on myös se, että anomaliattomuus on tärkeässä ja keskeisessä osassa kun paradigma vaihtuu, eli vallitseva tieteellinen teoria hylätään ja korvataan uudella teorialla. Tämä on se helppo osa anomalioissa.
2: Vaikea asia on siinä, että anomalioiden spottaaminen ei itsessään ole mikään todiste yhtään millekään päätelmälle. Ja itse asiassa anomaliat ovat yleisiä. Niitä tuovat esimerkiksi mittausvirheet. Tämä lienee tuttua niille jotka ovat käyneet lääkärissä kuvauttamassa jotain asioita. Niissä voi kuva olla joskus hieman rakeinen. Nämä rakeet ovat itse asiassa kuvauslaitteen toimintahäiriöitä. Samantapaista tapahtuu digitaalikameroissa, joiden kuvat voivat joskus, etenkin pimeässä, voivat olla suttuisia ja rakeisia. Todellisuus ei kuitenkaan ole rakeinen. Nämä anomaliat selittyvät muulla kuin maailmalla.

Näin ollen ensimmäinen asia, kun anomalia havaitaan onkin itse asiassa varmistaa että se on "kunnollinen anomalia". Helpoin selitys on itse asiassa se, että mittauksessa ja havainnossa on jokin virhe. Harjoittelija on voinut vaikkapa sekoittaa koeputket. Kun mittaukset on varmistettu ja moneen kertaan tarkistettu ja erikoiset syyt on rajattu pois. voidaan sanoa että kyseessä on anomalia.

Tämäkään ei ole vielä juurikaan mitään. Tämä tila kuvaa sitä, että meillä on kuva jossa on tunnistamaton lentävä esine. Se on taatusti UFO. Mutta tämä ei tarkoita että se olisi minkäänlainen todiste ulkoavaruuden vierailijoista. Jos joku lähtee väittämään että kyseessä on selvästi avaruusolennot, hän itse asiassa tekee vakavan päätelyvirheen : Hän väittää että koska emme tiedä jonkin ilmiön syytä, se voi tarkoittaa vain sitä että me itse asiassa tiedämme sen syyn. Uskonnossa tämänlainen argumentaatiovirhe, sisältöristiriita, livahtaa mukaan "Aukkojen Jumala" -virhepäättelyssä.

Kun anomalia on ahvaittu, aletaan tekemään hypoteeseja. Kuhn kuvasi tätä vaihetta "revolutionary science" -vaiheeksi. Hänestä tässä vaiheessa vallitsevia näkemyksiä muutetaan radikaalisti. Hänestä ne olivat myös hyvin harvinaisia. Myöhemmin tieteenfilosofit ja tieteensosiologit ovat tosin huomanneet, että itse asiassa muutokset ovat yleensä pieniä. Ne ovat enemmän "korjauksia", kuin "mullistuksia". Tämän "pienen muutoksen näkemys" on konsistentti Duhemin-Quinen teesin kanssa. Siinä tiedeverkkoa muutetaan vähän kerrassaan. Anomaliat pitää selittää pois mahdollisimman pienin muutoksin. ~ Asiat täytyy selittää niin pienin muutoksin kuin mahdollista, mutta ei sen pienemmin muutoksin. Tässä näkemyksessä korjailu on itse asiassa arkipäiväistä.

Se, mikä muutos on pieni ja mikä suuri on itse asiassa vaikea. Moni pitää Newtonuin fysiikasta siirtymistä suhteellisuusteoriaan isona muutoksena. Siinä vaihdettiin tarkastelukantaa ja montaa muuta seikkaa. Kuitenkin monet fyysikot ovat sitä mieltä, että suhteellisuusteoria oli vain täsmentyminen, Newtonin teoria oli ennen vain rajatussa alassa ja suhteellisuusteoria oli sen laajennus. Muutos oli siis tieteen kannalta hyvin pieni. Muutos tuntuu suurelta vain siksi että ihminen joka ei ole fyysikko ei katso kaavojen maailmaa, vaan selittää asiaa arkijärjen ja intuition tuomien kertomusten kautta. Asiat on kenties vaikeaa selittää maallikolle ymmärrettävästi vanhoilla kuvauksilla. Mutta fysiikka tiivistyy kuitenkin kaavoihin ja empiirisiin kokeisiin ja mittauksiin.
1: Arkijärjellä asiaa lähestyttäessä siis metafora ja asia menevät sekaisin. Asiaa voidaan selittää arkisanoin ja tehdä sitä ymmärrettäväksi erilaisin kuvauksin. Mutta tämä asian ymmärtämistä helpottava elementti on kuitenkin eri asia kuin itse teoria. Melko usein pseudotieteissä perustelut rakentuvat juuri näiden metaforien väärinymmärtämisen varaan.

Wolfgang Paulin neutriinon kehittäminenkin on itse asiassa tätä kautta arki -ihmiselle iso asia. Kehitettiin uusi hiukkanen. Se oli kuitenkin lähinnä keino peittää kasa anomalioita. Pauli ei ollut tähän kikkaan tyytyväinen. Tämä voi vihjata siihen suuntaan että vaikka korjailu olikin pientä, tämä korjailu ei ollut laadultaan tyydyttävää.

Korjailuissa onkin kahta päätyyppiä. On hyviä ja huonoja:
1: Hyvä teorianuudistus syventää näkemyksiä. Vanhan näkemyksen vaihtuminen tai täsmentäminen johtaa siihen että saavutetaan uudenlainen selitysten kompleksisuuden taso. Ennen mutkikas muuttuu yksinkertaiseksi. Vanhan näkemyksen selitysvoima ja kyky ennustaa tapahtumia paranee. Uusi näkemys on tarkempi, se kertoo enemmän siitä miten asiat voivat olla ja miten ne eivät voi olla. Samalla monet ennen näkymättömissä olevat asiat muuttuvat tärkeiksi ja mitattaviksi.
2: Huonot muutokset ovat ad hoc korjauksia, jotka kritiikki -immunisoivat. Tällöin anomalia ei enää ole ongelma. Mutta toisaalta samalla tulee venkoilutilaa, ja tämä heikentää näkemyksen selitys ja ennustusvoimaa. Yhä enemmän asiat voivat tapahtua, ja yhä vaikeampaa on keksiä sellaista esimerkkiä joka olisi näkemyksen vastainen. Arkielämässä ympäripyöreä käsienheiluttelu tuntuu kenties vakuuttavalta koska mikään tosiasia ei ole sitä vastaan. On hyvin vaikeaa tajuta että juuri tämä epämääräisyys tekee siitä laadultaan&järkevyydeltään surkean näkemyksen.

Anomalioiden rooli onkin tätä kautta kontekstissa. Ratkaisevaa on se, että miten ne liittyvät uusiin hypoteeseihin ja löytöihin. Pelkkä poikkeustapausten etsiminen viittaa puutteisiin hypoteesien testaamisessa. Toimiva prosessi ei ole viitata ongelmapaikkoihin ja pitää tätä vallitsevan teorian romuttumisena. Sen sijaan pitää luoda teoria, josta voidaan vetää testejä, joiden kautta nämä vanhan teorian anomaliat ovat jotain joita uusi teoria itse asiassa vaatii ollakseen toimiva. Anomaliat selittyvät pois, selittyy miksi asiat tapahtuvat juuri näin eivätkä jotenkin muutoin. Ilman tätä demonstraatiota jossa hypoteesi ratkaisee anomaliat, ei mikään anomalialistaus ole itse asiassa riittävä.

Jopa Kuhn oli sitä mieltä että anomalioiden kasautuminen ei riitä. Anomalioiden kasautuminen on vaatimuksena että uusi teoria voi nousta. Mutta paradigmanvaihdokseen tarvitaan uusi teoria, joka päihittää sen vanhan. Tieteessä paras selitys on "toistaiseksi voimassa". Jos se on huono, niin sitten ei auta kuin rakentaa se laadullisesti parempi. Mutta pelkkä tyhjä sormella osoittaminen ja moittiminen on tietysti helpompaa, kuin tälläisen keksiminen ja kehittäminen.

Ei kommentteja: