Hvað eru v ísindi? Og hvað segir vísindasagan um það?

HÁSKÓLI ÍSLANDS – RAUNVÍSINDADEILD - Þorsteinn Vilhjálmsson

Hvað eru vísindi?Og hvað segir

vísindasagan um það?

Erindi í meistaranámi í verkefnistjórnun

17. janúar 2008

Þorsteinn Vilhjálmssonprófessor í eðlisfræði og

vísindasögu


Yfirlit• Hvað eru vísindi og hvað ekki?• Aðferðir vísinda• Raunhyggjan, aðleiðslan• Popper, afmörkunin og

hrekjanleikinn• Kuhn, vísindabyltingarnar og

viðmiðin• Merton og úthverfan, áhrif

samfélagsins• Boðskapur vísindasögunnar• Önnur vísindi og nýjar greinar

– Eigindlegar rannsóknir Charles Darwin


Hvað segir orðabókin?science skv. stóra Webster:• Samansöfnuð og viðtekin

þekking sem hefur verið bundin í kerfi og sett fram með vísun í almennan sannleika eða verkun almennra lögmála; þekking sem er flokkuð og gerð aðgengileg í starfi, lífi og í sannleiksleit; yfirgripsmikil, djúptæk eða heimspekileg þekking; einkum þekking sem er fengin og prófuð með því að beita aðferð vísinda. Ísak Newton


J.D. Bernal um aðferðir vísinda

• athugun • tilgáta • tilraun • kenning (theory) • flokkun • hagnýting

• mæling• vísindamál • tæki • boðskipti

(communication) • lögmálSlík upptalning getur að

sjálfsögðu varla orðið tæmandi.

Og þessi orð eiga ekki öll við um allar vísindagreinar


Hvað eru vísindi?• Raunhyggjan (pósitífisminn):

Bara það sem fæst með athugunum á náttúrunni og verður tjáð með tölum

• Galíleó– Bók náttúrunnar er skrifuð með

táknum stærðfræðinnar

• Kelvin lávarður á 19. öld:– Þekking okkar er því aðeins

fullnægjandi að við getum tjáð hana í tölum.

• Við segjum kannski í staðinn: Það sem best er vitað Galíleó Galíleí


Hvað er ekki vísindi?• Til dæmis:

– stjörnuspeki– trúarbrögðin sjálf– stjórnmálastefnur (marxismi,

frjálshyggja)

• Athugið að margt sem er ekki vísindi er engu að síður býsna merkilegt– t.d. listir, trúarbrögð og margt

fleira

• Ekkert endilega (eina) fyrirheitna landið!

Kelvin lávarður


Hvernig í ósköpunum vitum við ...?

• að svanir eru hvítir?

• að hlutir falla til jarðar?

• að lífið hefur þróast?

• að ekkert getur farið hraðar en ljósið?

Og hvaða gagn er að því að vita þetta eða Og hvaða gagn er að því að vita þetta eða skilja?skilja?


Svanirnir 1

• Svanirnir á Tjörninni eru allir hvítir


Svanirnir 2


• Svanirnir í sveitinni eru líka allir hvítir


Svanirnir 3• Svanirnir á

Tjörninni eru allir hvítir


• Svanirnir í Danmörku eru allir hvítir

(Takið eftir að myndin sýnir hnúðsvan sem er önnur tegund en álftin okkar)


Svanirnir 4• Svanirnir á

Tjörninni eru allir hvítir



• Líka á Ítalíu, í Tyrklandi ...


Svanirnir 5





-----------

• Ályktun:


Svanirnir 5





-----------

• Ályktun:

• Allir svanir eru hvítir


Svanirnir 6• En svo fóru

Vesturlandabúar til Ástralíu

• og þar sáu þeir svarta svani árið 1697!– Og í Suður-

Ameríku eru svanir með svartan háls Mynd: Larry ChandlerMynd: Larry Chandler


Svanirnir 7: Niðurstaða

• Aðferðin sem við beittum til að álykta að allir svanir séu hvítir gildir aðeins um reynslu okkar fram að þeim tíma!

• Þegar reynslusviðið stækkaði nógu mikið (Ástralía bættist við), þá þurftum við að breyta þessu

• og þá gerum við það!


Galdur aðleiðslunnar• Við förum hring

eftir hring• Lærum af

“mistökunum”• Reynslusviðið

stækkar• Sífellt nýjar

kenningar og grunnhugmyndir

• Förum samt fram á stöðugleika!


Karl Popper (1902-1994)• Hrekjanleiki megineinkenni

kenninga í raunvísindum• Engin kenning vísindaleg nema

hægt sé að hrekja hana með athugunum

• Dæmi: Almenna afstæðiskenningin og leiðangur Eddingtons 1919

• Dæmi um hið gagnstæða: Spár stjörnuspekinnar

• Gagnrýni: Við hrekjum ekki vegna einstakra dæma, heldur þurfum við að eiga kost á betri kenningu!


Thomas Kuhn (1922-1996) og vísindabyltingarnar

• Kreppa (crisis)• Frávik (anomalies)• Viðtak eða viðmið

(paradigm)• Gerist allt innan

vísindasamfélagsins:– Innhverft!

• Bylting = viðtaksskipti• Hafði gríðarleg áhrif á

síðustu áratugum 20. aldar, og trúlega áfram


Viðtaksskiptin 1a

Hvað snýr fram og aftur á teningnum?


Viðtaksskiptin 1b

• Getur þú séð tvær ólíkar konur?


Viðtaksskiptin 2.1: Fugl eða kanína?


Dæmi um vísindabyltingar samkvæmt Kuhn

• Sólmiðjukenningin• Aflfræði Newtons (F =

ma osfrv.)• Atómkenning Daltons á

19. öld• Þróunarkenning

Darwins• Afstæðiskenning

Einsteins• Skammtafræðin• (Sálgreining Freuds?) Einstein og Newton


Robert K. Merton (1910-2003): Úthverfan

• Samfélagsumhverfið hefur mikil áhrif á vísindin

• Tilkoma og efling vísinda, t.d. á 17. öld í Bretlandi, tengist trúarhreyfingu púritana og atvinnulífinu– Kristilegt athæfi!


Boðskapur vísindasögunnar• Vísindi hvers tíma segja ekki endilega

– “Sannleikann”, heldur– það sem best er vitað á þeim tíma

• Saga eldri vísindagreina getur sagt ýmislegt um þær sem nýrri eru og eiga eftir að vaxa og þroskast

• Þýðir lítið að predika viðhorf nútímans yfir hugmyndum fyrri tíma (söguskekkja), – sbr. jarðmiðjukenninguna og stjörnukíkinn– eða sköpunarhyggju fyrir daga Darwins


Önnur vísindi og nýjar greinar

• Reglan um það sem best er vitað á alltaf við• Líka það að við leitum eftir betri tökum• Og að reyna að höndla og einangra annarlega

hagsmuni• Eigindlegar rannsóknir eiga framtíðina fyrir sér

– Reynslan af starfsaðferðum lækna og af klínískum rannsóknum sýnir það!

– Sömuleiðis öll saga og þróun vísindanna– Galdurinn er sá að finna leiðir til að nýta alla nýja

þekkingu á sammannlegan hátt


Lesefni• Andri St. Björnsson, 2004. Vísindabyltingin. Háskólaútgáfan • Þorsteinn Vilhjálmsson, 1986-7. Heimsmynd á hverfanda hveli I-II.

Mál og menning. [Uppseld].• AStB o.fl. [ritstj.], 1996. Er vit í vísindum? Háskólaútgáfan.• ÞV [ritstj.], 1998. Undur veraldar. Mál og menning.• ÞV og Jón Gunnar Þorsteinsson [ritstj.], 2003. Af hverju er

himinninn blár? Mál og menning.• Charles Darwin, 2004. Uppruni tegundanna. Hið íslenska

bókmenntafélag.• Karl R. Popper, [ýmsar útgáfur]. Logic of Scientific Discovery.• Thomas S. Kuhn, [ýmsar útg.]. Structure of Scientific Revolutions.• Albert Einstein, 1978. Afstæðiskenningin. Hið íslenska

bókmenntafélag.• ÞV, 1989. “Vísindasagan í heimi fræðanna”. Skírnir 163 (haust): s.

382-406.

Hvað eru v ísindi? Og hvað segir vísindasagan um það?

Documents

Transcript of Hvað eru v ísindi? Og hvað segir vísindasagan um það?