ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ

Transcript

1 ΑΝΩΤΑΤΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ ΓΕΝΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΕΤΗΣΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΗΣ ΚΑΤΑΡΤΙΣΗΣ ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗΣ ΣΚΕΨΗΣ AΝΑΣΤΑΣΙΟΣ Ζ. ΑΛΑΤΖΑΣ MAΪΟΣ 2012 ΕΠΟΠΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Ρ. ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΣΑΛΤΑΣ

2 Πρόλογος Η παρούσα εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του Ετησίου Προγράµµατος Παιδαγωγικής Κατάρτισης (Ε.Π.ΠΑΙ.Κ.) της Ανωτάτης Σχολής Παιδαγωγικής και Τεχνολογικής Εκπαίδευσης (Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε.) στις Σάπες και αποτελεί την Πτυχιακή µου ιατριβή. Πραγµατοποιήθηκε υπό την επίβλεψη του Καθηγητή ρ. Βασιλείου Σάλτα, τον οποίο και θα ήθελα να ευχαριστήσω για την εµπιστοσύνη που µου έδειξε αναθέτοντάς µου το θέµα, τη βοήθειά του κατά την αναζήτηση της βιβλιογραφίας, τη διόρθωση και τις χρήσιµες παρατηρήσεις του κατά τη διαµόρφωση του τελικού κειµένου. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω τους συµφοιτητές µου στην Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε. για το κλίµα συνεργασίας και συναδελφικότητας που υπήρχε όλο αυτο το διάστηµα και έκανε ευχάριστη και δηµιουργική την διαδικασία των σπουδών µας. Τέλος, οφείλω ένα ακόµη «ευχαριστώ» στους γονείς µου, για την ηθική, ψυχολογική και οικονοµική τους στήριξη και σε αυτή την προσπάθειά µου. Κοµοτηνή, 20 Μαϊου 2012 Σελίδα 1 από 37

3 Πίνακας Περιεχοµένων Εισαγωγή...3 Αρχή της Επαληθευσιµότητας...10 Αρχή της ιαψευσιµότητας...13 Αρχή της Απλότητας...16 Συσχέτιση και Αιτιότητα...19 Εναλλακτικές Υποθέσεις...22 Ακραίες Υποθέσεις...24 Επιστηµονική Σκέψη και Επιστηµονικές Θεωρίες...27 Εφαρµογές των Αρχών Επιστηµονικής Σκέψης...29 Συµπεράσµατα...32 Βιβλιογραφία...34 Σελίδα 2 από 37

4 Εισαγωγή Ορισµοί της Επιστηµονικής Σκέψης Αναφορικά µε τον ορισµό της επιστηµονικής σκέψης, έχουν διατυπηθεί πολλές απόψεις. Για παράδειγµα, συµφωνα µε τους Dunbar και Fugelsang (2005) ο όρος «επιστηµονική σκέψη» αναφέρεται στην πνευµατική διαδικασία που χρησιµοποιείται για την κριτική κατανόηση του περιεχοµένου της επιστήµης (π.χ. κατανόηση της θεωρίας της εξέλιξης των ειδών), την πραγµατοποίηση επιστηµονικών δραστηριοτήτων (π.χ. σχεδιασµός πειραµάτων) ή για τον εξειδικευµένο τρόπο σκέψης που χρησιµοποιείται σε κάθε επιστηµονικό πεδίο. Η επιστηµονική σκέψη περιλαµβάνει µία πληθώρα γενικών νοητικών λειτουργιών που ο άνθρωπος χρησιµοποιεί και σε άλλες, µη επιστηµονικές, περιπτώσεις όπως π.χ. την επαγωγή, την αναγωγή, την αναλογία, την αιτιολόγηση και την επίλυση προβληµάτων. Από την πλευρά του, ο Schafersman (1991) ορίζει την επιστηµονική σκέψη µέσω του ορισµού της επιστήµης και της επιστηµονικής µεθόδου. Σύµφωνα µε αυτόν, η επιστηµονική µέθοδος είναι ο τρόπος επιβεβαίωσης της επιστηµονικής γνώσης, η οποία αποκτάται µόνο µέσω της επιστηµονικής σκέψης. Με άλλα λόγια, ο όρος «επιστηµονική σκέψη» αναφέρεται σε µία σειρά τεχνικών για τη διερεύνηση φαινοµένων, την παραγωγή νέας γνώσης ή/και την επέκταση της ήδη υπάρχουσας, που βασίζεται στην συγκέντρωση παρατηρήσιµων και µετρήσιµων πειραµατικών δεδοµένων, την διατύπωση και τον έλεγχο υποθέσεων. Πολλοί πιστεύουν πως οι όροι «επιστηµονική σκέψη» και «κριτική σκέψη» είναι ταυτόσηµοι, µε τη διαφορά πως η πρώτη χρησιµοποιείται από τους επιστήµονες (σε όλες τις περιπτώσεις) ενώ η δεύτερη από όλους τους ανθρώπους (αλλά όχι απαραίτητα σε όλες τις περιπτώσεις). Η κριτική σκέψη µπορεί να είναι η εφαρµογή της επιστηµονικής σκέψης στην καθηµερινή ζωή από τον καθένα, αλλά είναι και αναγκαία προϋπόθεση για τη σκέψη και το έργο ενός επιστήµονα. Μία διαφορά µεταξύ των δύο είναι πως η κριτική σκέψη αποτελεί µία γενικότερη στρατηγική, ενώ η επιστηµονική σκέψη επικεντρώνεται σε εξειδικευµένα πεδια (Mansoor, 1995). Σελίδα 3 από 37

5 Εισαγωγή Σε αντίθεση µε τις απόψεις των παραπάνω, η Zimmermann (2006) δεν ασχολείται µε την προέλευση της επιστηµονικής σκέψης ούτε τη συσχετίζει µε παρόµοιους όρους όπως π.χ. την επιστηµονική µέθοδο και την κριτική σκέψη, αλλά την ορίζει ως ένα σύνολο περίπλοκων γνωστικών ικανοτήτων που πρέπει να αναπτυχθούν. Συγκεκριµένα, η επιστηµονική σκέψη περιλαµβάνει πολύπλοκες γνωστικές και µεταγνωστικές ικανότητες, η ανάπτυξη των οποίων απαιτεί από το άτοµο εξάσκηση και πρακτική. Η επιστηµονική σκέψη µπορεί επίσης να οριστεί ως η εφαρµογή των αρχών και των µεθόδων της επιστηµονικής έρευνας στην αιτιολόγηση καταστάσεων ή/και στην επίλυση προβληµάτων που περιλαµβάνει δεξιότητες σχετικές µε την διατύπωση, τον έλεγχο και την αναθεώρηση υποθέσεων, την απόκτηση και την επεξεργασία της γνώσης (Koslowski, 1996). Σύµφωνα µε τους Paul και Elder (2003) ένα άτοµο µε καλλιεργηµένη επιστηµονική σκέψη χαρακτηρίζεται απο την ικανότητα να θέτει καίρια επιστηµονικά ερωτήµατα, να τα διατυπώνει µε ακρίβεια και σαφήνεια, να συγκεντρώνει και να επεξεργάζεται τα κατάλληλα δεδοµένα και να δίνει αποτελεσµατικές εξηγήσεις. Όταν καταλήξει σε επαρκως αιτιολογηµένα συµπεράσµατα και απαντήσεις, να τα αξιολογεί χρησιµοποιώντας τα κατάλληλα κριτήρια και στη συνέχεια να προσδιορίζει και να αναφέρει τις επιπτώσεις τους. Τέλος, πρέπει να µπορεί να επικοινωνεί αποτελεσµατικά µε άλλους επιστήµονες, να διαχέει τα αποτελέσµατα της έρευνας του και να προτείνει λύσεις σε περίπλοκα επιστηµονικά ζητήµατα. Στη ρωσσική ψυχολογία, το ζήτηµα της επιστηµονικής σκέψης αναλύεται σε σχέση µε την κοινωνική φύση της, τα δοµικά χαρακτηριστικά της και την ανάπτυξη του ατόµου. Η επιστηµονική σκέψη, σύµφωνα µε τον Vygotsky και τα χαρακτηριστικά που αυτός περιέγραψε, διαφέρει από την απλή σκέψη και δεν απορρέι από τις καθηµερινές µας εµπειρίες. Η Kornilova (2009) εξήγησε την επιστηµονική σκέψη µε βάση τα κριτήρια της «επαγγελµατικής επιστηµονικής σκέψης» τα οποία την κάνουν να ξεχωρίζει από την κοινή σκέψη, δεδοµένου πως χρησιµοποιεί διαφορετικούς τρόπους έρευνας, όπως η αµφισβήτηση και ο αναλογισµός, η συστηµατοποίηση της σκέψης και η εποικοδοµιστική λειτουργία. Σελίδα 4 από 37

6 Πτυχιακή εργασία του Αλατζά Αναστάσιου Σε γενικές γραµµές, η επιστηµονική σκέψη δεν είναι αποκλειστικό προνόµιο των επιστηµόνων - οι οποίοι έτσι κι αλλίως οφείλουν να την χρησιµοποιούν στην έρευνά τους - αλλά και όλων των ανθρώπων που εφαρµόζουν τις αρχές της, ανεξάρτητα αν αναφέρονται στη µελέτη του κόσµου ή όχι. Σε γενικές γραµµές, κριτική και επιστηµονική σκέψη είναι το να σκέφτεται κάποιος µε βάση τη λογική και να οδηγείται σε αξιόπιστες απαντήσεις και λύσεις, να αποκτά έγκυρη γνώση για κάθε πτυχή της ζωής και της κοινωνίας. Η επιστηµονική σκέψη είναι το µέσο που θα τον οδηγήσει σε αυτή την αξιόπιστη γνώση. Σύντοµη Ιστορική Αναδροµή Η επιστήµη συχνά αναφέρεται, µαζί µε την τέχνη, τη µουσική και την λογοτεχνία, ως ένα από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του ανθρωπίνου είδους. Αντίστοιχα, η ανακάλυψη των νοητικών διαδικασιών που χρησιµοποιούνται στην επιστήµη αποτελεί µία σηµαντική πτυχή της µελέτης της ανθρώπινης σκέψης. Η µελέτη της επιστηµονικής σκέψης είναι ένα ενδιαφέρον πεδίο έρευνας δεδοµένου πως αφ ενός τα αποτελέσµατά της έχουν αλλάξει ριζικά την εικόνα του κόσµου γύρω µας, αφ ετέρου µπορεί να δώσει απαντήσεις σε κρισιµα ερωτήµατα όπως π.χ. πώς µπορεί ο επίστηµονας να µάθει να σκέφτεται πιο σωστά και να αποφεύγει τα λάθη ή το αν µπορεί η επιστήµη να αυτοµατοποιηθεί και ποιός ο ρόλος του επιστήµονα σε αυτή την περίπτωση (Dunbar & Fugelsang, 2005). Οι γνωστικές διαδικασίες που σχετίζονται µε την επιστηµονική σκέψη αποτελούν αντικείµενο µελέτης για πάνω από τέσσερις αιώνες. Ήδη από τα πρώτα χρόνια του ιαφωτισµού, η κατανόηση της φύσης της επιστηµονικής σκέψης θεωρείται απαραίτητη τόσο για την κατανόηση της επιστήµης, όσο και για την κατανόηση της ανθρώπινης φύσης. Στις αρχές του 17 ου αιώνα ο Bacon, σκιαγράφησε στο έργο του Novumm Organum ορισµένα από τα βασικά χαρακτηριστικά του τρόπου σχεδιασµού πειραµάτων και της ερµηνείας των δεδοµένων. Για τα επόµενα 400 χρόνια, φιλόσοφοι και επιστήµονες συνέχισαν την επιχειρηµατολογία σχετικικά µε τις κατάλληλες µεθόδους σκέψεις που πρέπει να χρησιµοποιούνται στην επιστήµη, όπως είναι ο Σελίδα 5 από 37

7 Εισαγωγή ορθολογισµός, η αιτιολόγηση, η αναγωγή και η επαγωγή (Tweney et al., 1981, Giere, 1993). Τη δεκαετία του 40 η επιστηµονική σκέψη άρχισε να απασχολεί τη Μορφολογική Ψυχολογία και οι πειραµατικοί ψυχολόγοι ξεκίνησαν να µελετούν τις γνωστικές διαδικασίες που την ελέγχουν. Ένας από τους εκπροσώπους αυτού του ρεύµατος, ο Wertheimer (1945) περιέγραψε τις πρώτες έρευνες των ψυχολόγων αναφορικά µε την επιστηµονική σκέψη στο έργο του Productive Thinking. Ο Wertheimer προσπάθησε να ανακαλύψει τον τρόπο µε τον οποίο ο Einstein έφτασε στη διατύπωση της Θεωρίας της Σχετικότητας. Συνοµιλώντας µαζί του για πολύ καιρό, κατέληξε στο συµπέρασµα ότι ο τρόπος για να ξεπεράσει ο Einstein τη δοµή της Νευτώνειας Φυσικής και να «οικοδοµήσει» τη δική του θεωρία, µπορεί να εξηγηθεί µε τους όρους της Μορφολογικής Ψυχολογίας. Την επόµενη δεκαετία, οι γνωστικές διαδικασίες που διαµορφώνουν την επιστηµονική σκέψη αποτέλεσαν αντικείµενο έρευνας για την οµάδα του Bruner (1956). Σύµφωνα µε αυτόν, η επιστηµονική σκέψη µπορεί να θεωρηθεί ως η διατύπωση υποθέσεων και η συσσώρευση δεδοµένων µε σκοπό να προσδιοριστεί η αξιοπιστία τους, διαδικασίες για τις οποίες οι άνθρωποι χρησιµοποιούν ορισµένες στρατηγικές. Το ποιά στρατηγική θα χρησιµοποιηθεί σε κάθε περίπτωση εξαρτάται από το ποσό της µνήµης που αυτή «καταλαµβάνει», ενώ παρατήρησε πως είναι ευκολότερο για τον άνθρωπο να κατανοήσει θετικές παρά αρνητικές συσχετίσεις και ισχυρισµούς. Ο Wason (1968) συνεχίζοντας στην ίδια λογική µε τον Bruner, εστίασε στα διαφορετικά είδη στρατηγικών που χρησιµοποιούν οι άνθρωποι για να διατυπώσουν τις υποθέσεις τους και να τις επιβεβαιώσουν ή να τις απορρίψουν. Έτσι κατέληξε στο συµπέρασµα πως τόσο οι επιστήµονες όσο και οι απλοί άνθρωποι προσπαθούν να επιβεβαιώσουν τις αρχικές υποθέσεις τους, ενώ κανονικά θα έπρεπε να προσπαθούν να τις αναθεωρήσουν. Στη δεκαετία του 70 διατυπώθηκε, από τους Newell και Simon (1972), η άποψη πως η επιστηµονική σκέψη είναι ένα σχήµα επίλυσης προβληµάτων, µία διαδικασία επινόησης λύσεων που χρησιµοποιούν οι επιστήµονες στην έρευνά τους και η οποία πρέπει συνεχώς να βελτιώνεται. Επιπλέον, οι Simon και Lea (1974) απέδειξαν πως η παραπάνω διαδικασία αποτελείται από δύο στοιχεία, την αναζήτηση παραδειγµάτων και την αναζήτηση των µηχανισµών. Σελίδα 6 από 37

8 Πτυχιακή εργασία του Αλατζά Αναστάσιου Οι έρευνες των Bruner, Wason και Simon αποτέλεσαν τη βάση για την έρευνα αναφορικά µε την επιστηµονική σκέψη όπως αυτή διεξάγεται µέχρι τις µέρες µας. Ένα σύγχρονο πεδίο έρευνας είναι το αν µπορεί να µελετηθεί µία πτυχή της επιστηµονικής σκέψης ξεχωριστά από τις υπόλοιπες. Επιπλέον, έχει αναπτυχθεί ένας µεγάλος αριθµός µεθόδων που χρησιµοποιούνται για την ανάλυση του τρόπου δηµιουργίας θεωριών, υποθέσεων και πειραµάτων, που περιλαµβάνουν δοκιµές, πρωτόκολλα και µοντέλα µε υπολογιστές. Μία από τις πιο σύγχρονες µεθόδους είναι η «ζωντανή» παρακολούθηση του τρόπου σκέψης των επιστηµόνων στο εργαστήριό τους, την στιγµή που ασκούν την επιστήµη τους (Dunbar & Fugelsang, 2005). Οι Βάσεις της Επιστηµονικής Σκέψης Η επιστηµονική σκέψη αποδεδειγµένα στηρίζεται σε τρείς κύριες προϋποθέσεις: τη χρήση παρατηρήσιµων δεδοµένων (εµπειρισµός), την αναζήτηση των αιτίων µε βάση τη λογική (ορθολογισµός) και την τάση για αµφισβήτηση και αναθεώρηση των αρχικών παραδοχών και συµπερασµάτων (σκεπτικισµός). Σε αυτές τις τρείς προϋποθέσεις άλλωστε βασίζεται και κάθε πτυχή της επιστήµης και της κριτικής σκέψης (Schafersman, 1997). Εµπειρικά είναι τα δεδοµένα που µπορούν να γίνουν αντιληπτά µε τις αισθήσεις µας. Τα δεδοµένα αυτά είναι εξαιρετικής σηµασίας στην επιστήµη επειδή µπορούν ελεγχθούν από όλους και µε αυτό τον τρόπο µπορεί να ελεγχθεί η αξιοπιστία ενός ισχυρισµού. Για αυτό το λόγο, είναι το µόνο είδος στοιχείων που χρησιµοποιείται από τους επιστήµονες για την λήψη κρίσιµων αποφάσεων και την εξαγωγή των σωστών συµπερασµάτων. Παράλληλα όµως µε τα εµπειρικά δεδοµένα, υπάρχουν τα δεδοµένα των «αυθεντιών» και ο χώρος του υπερφυσικού. Στην πρώτη περίπτωση ανήκουν δεδοµένα που διάφορες αυθεντίες (άνθρωποι, βιβλία, µέσα ενηµέρωσης κτλ) προσπαθούν να επιβάλλουν. Στην περίπτωση που η «αυθεντία» είναι αξιόπιστη, τότε και τα δεδοµένα της µπορούν να θεωρηθούν αξιόπιστα. Επειδή όµως αυτό όµως δεν συµβαίνει τις περισσότερες φορές, πρέπει ο άνθρωπος να βασίζεται στη δική του κριτική σκέψη και να ελέγχει συνεχώς την «αυθεντία» και την αξιοπιστία της. Το «υπερφυσικό» από την άλλη, δεν µπορεί να µελετηθεί µε Σελίδα 7 από 37

9 Εισαγωγή βάση την επιστηµονική ή την κριτική σκέψη και για αυτό δεν αποτελεί αξιόπιστη πηγή δεδοµένων. Αντίθετα, ακόµη και αν υπάρχει, δεν έχει καµία σχέση µε την επιστήµη. Τα φιλοσοφικά ρεύµατα που ισχυριζονται πως κατέχουν την απόλυτη αλήθεια σχεδόν πάντα στηρίζονται στο δόγµα, την αυθεντία ή την αποκάλυψη, δεδοµένου πως είναι αδύνατο µε βάση τη λογική ή τα εµπειρικά δεδοµένα να αποδείξουν την ύπαρξή της. Αντίθετα, η επιστηµονική σκέψη βρίσκεται στον αντίποδα της δογµατικής πίστης, της αυθεντίας, της αλήθειας εξ αποκαλύψεως και των συναισθηµάτων. Παρόλο που και αυτά έχουν θέση στη ζωή του ανθρώπου, µόνο τα εµπειρικά δεδοµένα αποτελούν βάση της αξιόπιστης επιστηµονικής γνώσης. Το άλλο βασικό στοιχείο της επιστηµονικής σκέψης είναι ο ορθολογισµός, µία περίπλοκη µέθοδος σκέψης η οποία επιτρέπει στον άνθρωπο να ανακαλύπτει τις αιτίες των διαφόρων φαινοµένων. Στην πραγµατικότητα, οι περισσότεροι άνθρωποι δεν χρησιµοποιούν τον ορθό λόγο στη σκέψη τους, αλλά σκέφτονται µε βάση τα συναίσθηµατα και τις προσδοκίες τους. Αυτός ο λανθασµένος τρόπος σκέψης είναι πολύ πιο εύκολος και ταιριάζει στην ανθρώπινη φύση, δεδοµένου πως πιο εύκολα πιστέυει κάποιος αυτό που αισθάνεται ή που ελπίζει ως αληθινό παρά αρνείται τα συναισθήµατά του ή παραδέχεται τα λάθη του. Φυσικά, τα συναισθήµατα δεν είναι στοιχεία, οι ελπίδες δεν είναι δεδοµένα και οι υποκειµενικές αντιλήψεις δεν είναι ο πραγµατικός κόσµος. Η χρήση της λογικής δεν είναι µία ιδιότητα την οποία ο άνθρωπος αποκτά µε τη γέννησή του, ούτε κάτι που µπορεί να βελτιωθεί µόνο του κατά την ανάπτυξή του. Η λογική σκέψη είναι µία δεξιότητα και αποτελεί αποτέλεσµα της µάθησης µέσα σε ένα κατάλληλο εκπαιδευτικό και παιδαγωγικό περιβάλλον. Τέλος, ο τρίτος πυλώνας της επιστηµονικής και της κριτικής σκέψης είναι ο σκεπτικισµός, η συνεχής αµφισβήτηση των παραδοχών µας και των συµπερασµάτων µας. Ο σωστός επιστήµονας συνεχώς επανεξετάζει τα δεδοµένα, τα στοιχεία, τις υποθέσεις και τις αιτίες των θεωριών του. Με αυτό τον τρόπο αποφεύγει την παραπλάνηση τόσο από τους ισχυρισµούς των άλλων, όσο και από τον ίδιο του τον εαυτό, ο οποίος συνήθως δύσκολα δέχεται να αναθεωρήσει τις αρχικές του παραδοχές. Για να το πετύχει αυτό Σελίδα 8 από 37

10 Πτυχιακή εργασία του Αλατζά Αναστάσιου πρέπει συνεχώς να αµφισβητεί την «αλήθεια» και την αξιοπιστία της υπάρχουσας γνώσης, µέσα από τον έλεγχό της σε σχέση µε την αντικειµενική πραγµατικότητα και την πρόβλεψη, µε βάση τη λογική, των αποτελεσµάτων της και των συνεπειών της. Αν τα προβλεπόµενα αποτελέσµατα των παραδοχών του έρχονται σε συµφωνία, βάσει εµπειρικών και µετρήσιµων δεδοµένων, µε την αντικειµενική πραγµατικότητα, τότε οι παραδοχές του µπορούν να θεωρηθούν αξιόπιστη γνώση. Οι σκεπτικιστές δεν είναι στενόµυαλοι και δογµατικοί όπως πιστεύει ο περισσότερος κόσµος. Αντίθετα, είναι πάντα ανοιχτοί σε νέα δεδοµένα και λογικούς ισχυρισµούς αναφορικά µε τις θεωρίες τους και είναι έτοιµοι να τις αναθεωρήσουν στην περίπτωση που έρχονται σε αντίθεση µε νέα στοιχεία και αποδείξεις. Απλά, δεν δέχονται ποτέ µία νέα υπόθεση χωρίς να την αµφισβητήσουν, δεν πιστεύουν σε έναν ισχυρισµό αν δεν συνοδεύεται από τα απαραίτητα δεδοµένα. Σκοπός της Εργασίας Στα επόµενα κεφάλαια της εργασίας αυτής θα επιχειρηθεί η παρουσίαση, η επεξήγηση και η ανάλυση των βασικών αρχών της επιστηµονικής σκέψης. Ο παραπάνω σκοπός θα επιτευχθεί, µε την διατύπωση της κάθε αρχής και την παράθεση αντιπροσωπευτικών παραδειγµάτων για την κατανόησή της. Επιπλέον, θα γίνει αναφορά στις επιστηµονικές υποθέσεις και θεωρίες που σχετίστηκαν µε την κάθε µία και θα παρατεθούν οι απόψεις διαφόρων επιστηµόνων και στοχαστών αναφορικά µε αυτή. Σε κάθε περίπτωση θα αναδειχθούν τα µειονεκτήµατα, οι προβληµατισµοί και η κριτική που έχει δεχθεί έτσι ώστε να σχηµατιστεί µία συνολική και αντικειµενική εικόνα για την κάθε αρχή της επιστηµονικής σκέψης. Στη συνέχεια θα ελεγχθούν δύο σύγχρονες επιστηµονικές θεωρίες ως προς τη συµφωνία τους µε τις διατυπωθείσες αρχές και τέλος, θα συζητηθούν οι εφαρµογές των αρχών της επιστηµονικής σκέψης στις θετικές επιστήµες καθώς και η αναγκαιότητα της διδασκαλίας τους στην εκπαίδευση. Σελίδα 9 από 37

11 Κεφάλαιο 1 ο Αρχή της Επαληθευσιµότητας Ως επαληθευσιµότητα µπορεί να οριστεί ο βαθµός συµφωνίας µεταξύ µετρήσεων ή παρατηρήσεων που διεξάγονται µε τις ίδιες µεθόδους σε διαφορετικές όµως τοποθεσίες και από διαφορετικούς ερευνητές. Επιπλέον, η επαληθευσιµότητα αφορά τη δυνατότητα ενός πειράµατος να αναπαραχθεί από κάποιον άλλο ερευνητή ο οποίος δουλεύει ανεξάρτητα από τον πρώτο ερευνητή. Τα αποτελέσµατα µίας τέτοιας µελέτης θα είναι επαληθεύσιµα µόνο στην περίπτωση που θα έχουν αποκτηθεί από ξεχωριστά πειράµατα στα οποία όµως θα έχει ακολουθηθεί η ίδια, πειραµατική διαδικασία. Αυτό αποτελεί την βασική αρχή της επιστηµονικής µεθόδου και η ιδέα της πρέπει ίσως να αναζητηθεί στον Αριστοτέλη, σύµφωνα µε τον οποίο δεν υπάρχει επιστηµονική γνώση του κάθε ατόµου ξεχωριστά, αλλά είναι η ίδια για όλους. 1.1 Αναπαραγωγιµότητα και Επαναληψιµότητα Μία άλλη πλευρά της επαληθευσιµότητας είναι η επαναληψιµότητα, η οποία µπορεί να οριστεί ως ο βαθµός συµφωνίας των µετρήσεων ή των παρατηρήσεων που διεξάγονται µε τις ίδιες µεθόδους από τον ίδιο ερευνητή στο ίδο εργαστήριο. Η αναπαραγωγιµότητα και η επαναληψιµότητα µίας µεθόδου ή ενός πειράµατος αποτελούν τα δύο στοιχεία που καθορίζουν την ακρίβειά του και επηρεάζουν την απόκλιση µεταξύ των αποτελεσµάτων. Παρόλα αυτά, ενώ η επαναληψιµότητα είναι επιθυµητή στην επιστήµη, δεν θεωρείται αναγκαία για την απόδειξη της επιστηµονικής αξίας µίας θεωρίας, ειδικά µίας πρωτότυπης θεωρίας. Για παράδειγµα, η δηµιουργία κλωνοποιηµένων ζωικών οργανισµών δεν είναι εύκολο να επαναληφθεί πειραµατικά, έχει όµως πραγµατοποιηθεί από πολλές ανεξάρτητες οµάδες και πλέον καθορίζει ένα συγκεκριµένο πεδίο της έρευνας. Μία αποτυχία Σελίδα 10 από 37

12 Πτυχιακή εργασία του Αλατζά Αναστάσιου κλωνοποίησης ενός ζωικού οργανισµού δεν σηµαίνει πως η συγκεκριµένη µέθοδος είναι λάθος ή πως είναι αντι-επιστηµονική. Η επαληθευσιµότητα είναι ένα χαρακτηριστικό της επιστήµης, ένας συνηθισµένος τρόπος για να ελεγχθεί η αξιοπιστία των µεθόδων ή των δεδοµένων και συνεπώς των υποθέσεων και των θεωριών που προκύπτουν από αυτά. Τα περισσότερα επιστηµονικά δεδοµένα πρέπει να θεωρούνται αβέβαια µέχρι να επιβεβαιωθούν µέσω της επανάληψης των αντίστοιχων παρατηρήσεων ή πειραµάτων υπό τις ίδιες πάντα συνθήκες. Στη συνέχεια, η γενίκευση των επαληθεύσιµων δεδοµένων µπορεί να δηµιουργήσει ένα γενικό µοντέλο ή µία γενικευµένη επιστηµονική θεωρία (Fomel & Claerbout, 2009). 1.2 Μειονεκτήµατα της Αρχής της Επαληθευσιµότητας Μερικές φορές η αδυναµία επανάληψης ενός πειράµατος ή µίας παρατήρησης µπορεί να αποτελέσει επιχείρηµα ορισµένων κύκλων που αµφισβητούν τη συγκεκριµένη επιστηµονική θεωρία. Για παράδειγµα, δεδοµένου πως δεν µπορεί να ελεγχθεί πειραµατικά η επαναληψιµότητα της Θεωρίας των Τεκτονικών Πλακών ή η Θεωρία της Εξέλιξης των Ειδών, ορισµένοι ισχυρίζονται πως δεν είναι επιστηµονικές θεωρίες, αλλά υποθέσεις για ένα µη παρατηρήσιµο και µη επαναλήψιµο γεγονός που συνέβη στο παρελθόν. Επιπλέον, η αναπαραγωγιµότητα και η επαναληψιµότητα είναι δύσκολο να ελεγχθεί σε περίπλοκα, πολυπαραγοντικά και ευαίσθητα συστήµατα, όπως είναι για παράδειγµα τα βιοχηµικά µονοπάτια ενός οργανισµού ή οι διακυµάνσεις ενός πληθυσµού σε ένα οικοσύστηµα. Είναι πρακτικά αδύνατο να ελεγχθεί η επαληθευσιµότητα ενός πειράµατος ή µίας υπόθεσης όταν υπάρχουν τόσες παράµετροι και τόσα πιθανά αποτελέσµατα. Αντίστοιχες δυσκολίες υπάρχουν στη µελέτη γεωλογικών, µετεωρολογικών ή αστρονοµικών φαινοµένων, οπότε περιοριζόµαστε στη συγκρητική µελέτη παρόµοιων γεγονότων. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η έλλειψη επαναλήψιµων δεδοµένων καθιστά δύσκολη τη γενίκευση µίας θεωρίας ή ενός µοντέλου για όλες τις σχετικές περιπτώσεις (Timmer, 2006). Σελίδα 11 από 37

13 Αρχή της Επαληθευσιµότητας 1.3 Πρακτικές Εφαρµογές Η επαληθευσιµότητα στην επιστήµη έχει πολλές πρακτικές εφαρµογές. Για παράδειγµα, αποτελέσµατα και παρατηρήσεις που η επαληθευσιµότητά τους έχει ελεγχθεί και έχουν δηµοσιευτεί σε επιστηµονικά περιοδικά, µπορούν να χρησιµοποιηθούν απο άλλους ερευνητές σε µελλοντικές µελέτες. Για παράδειγµα, ένας βιολόγος που θέλει να µελετήσει το προϊόν ενός γονιδίου, δεν χρειάζεται να ανακαλύψει από την αρχή την αλληλουχία των βάσεών του, από τη στιγµή που αυτή έχει προσδιοριστεί και δηµοσιευθεί από κάποιον άλλο συνάδελφό του. Επιπλέον, η παραδοχή ότι το σύµπαν και τα φυσικά φαινόµενα κυβερνώνται από συγκεκριµένους νόµους οι οποίοι παραµένουν σταθεροί και η οποία στηρίζετε σε επαναλήψιµες παρατηρήσεις, µπορεί να οδηγήσει στη δηµιουργία µοντέλων που να αφορούν τόσο το παρελθόν, όσο και το µέλλον. Για παράδειγµα, η επεξεργασία επαναλήψιµων παρατηρήσεων των µετεωρολογικών δεδοµένων µίας περιοχής, µπορούν να οδηγήσουν σε ένα µοντέλο πρόβλεψης του καιρού για µία συγκεκριµένη χρονική περίοδο. Σελίδα 12 από 37

14 Κεφάλαιο 2 ο Αρχή της ιαψευσιµότητας Η διαψευσιµότητα µίας υπόθεσης ή µίας θεωρίας ορίζεται ως η λογική πιθανότητα να διεψευστεί από µία παρατήρηση ή από το αποτέλεσµα ενός πειράµατος. Το ότι µία θέση είναι διαψεύσιµη δεν σηµαίνει πως είναι λανθασµένη, µπορεί όµως να αποδειχθεί λανθασµένη στην περίπτωση που το αποτέλεσµα ενός επαναλήψιµου πείραµατος την αντικρούει. Για παράδειγµα, η άποψη «όλοι οι κύκνοι είναι άσπροι» είναι διαψεύσιµη δεδοµένου πως υπάρχουν κύκνοι που δεν είναι άσπροι (µία επαναλήψιµη παρατήρηση που µπορεί να ελεγχθεί εµπειρικά). Αν κάποιος εντοπίσει έναν κύκνο που είναι π.χ. µαύρος, τότε η προηγούµενη θέση («όλοι οι κύκνοι είναι άσπροι») είναι λανθασµένη. Φυσικά για να µπορεί να ελεγχθεί µία θέση, πρέπει να υπάρχει θεωρητικά και µία παρατήρηση που να έρχεται σε αντίθεση µε αυτή (η ύπαρξη έστω ενός µαύρου κύκνου). Μία θεωρία µπορεί να θεωρηθεί «επιστηµονική» αν µπορούν να καθοριστούν τα πιθανά δεδοµένα που µπορούν να την διαψεύσουν. Για παράδειγµα, ένα πείραµα ή µία παρατήρηση το αποτέλεσµα του οποίου θα µπορούσε να µας οδηγήσει στην απόρριψή της. Σε αυτό το πνεύµα κινείται και η φράση που αποδίδεται στον Einstein αναφορικά µε τη Θεωρία της Σχετικότητας, πως κανένα πειραµατικό δεδοµένο δεν µπορεί να την επιβεβαιώσει, αλλά αρκεί ένα µόνο πείραµα για να την διαψεύσει. 2.1 Η Αρχή της ιαψευσιµότητα στην Επιστηµονική Σκέψη Η διαψευσιµότητα καθιερώθηκε ως αρχή της επιστηµονικής σκέψης από τον Karl Popper, ο οποίος ήδη από τη δεκαετία του 30, ασκώντας κριτική στην θετικιστική εκδοχή της επιστηµονικής µεθόδου οδηγήθηκε στο συµπέρασµα πως µία υπόθεση µπορεί να αποδειχθεί µόνο όταν υπάρχει η πιθανότητα να αντικρουστεί. Ο Popper (1959) αµφισβήτησε τη σηµασία των µη διαψεύσιµων θεωριών στην επιστήµη και σε αντίθεση µε τον θετικισµό, Σελίδα 13 από 37

15 Αρχή της ιαψευσιµότητας σύµφωνα µε τον οποίο µία υπόθεση έχει νόηµα µόνο αν µπορεί να αποδειχθεί, ισχυρίστηκε πως η διαψευσιµότητα είναι µία ειδικότερη περίπτωση της «ελεγξιµότητας» µίας υπόθεσης, ενώ η αναθεώρηση µέσω του εµπειρισµού είναι µία αποτελεσµατική µέθοδος ελέγχου µίας υπόθεσης ή µίας θεωρίας. Σύµφωνα µε αυτόν, η επιστήµη εξελίσσεται µέσω της συνεχούς διάψευσης θεωριών και της αντικατάστασής τους από νεότερες, οι οποίες εξηγούν καλύτερα τα διάφορα φαινόµενα. Για παράδειγµα, η καθιερωµένη από την αρχαιότητα κλασσική µηχανική διαψεύστηκε από τα πειράµατα του Γαλιλαίου και στη συνέχεια αντικαταστάθηκε από την Νευτώνεια µηχανική, η οποία µε τη σειρά της, λόγω της αδυναµίας της να εξηγήσει ορισµένα φαινόµενα στο επίπεδο του ατόµου και της συσσώρευσης νέων πειραµατικών δεδοµένων, αντικαταστάθηκε από την κβαντοµηχανική. Σε κάθε περίπτωση, τα νεώτερα πειραµατικά δεδοµένα καθιστούσαν µία θεωρία µη επαρκή µε αποτέλεσµα τη διατύπωση µίας άλλης θεωρίας που µπορούσε να δώσει καλύτερη εξήγηση στα ανεξήγητα, από την προηγούµενη θεωρία, φαινόµενα αλλά ταυτόχρονα παρείχε και µεγαλύτερη δυνατότητα διάψευσής της. Κατά τον Popper, µία θεωρία είναι επιστηµονική µόνο όταν είναι διαψέυσιµη. Στο ίδιο πνεύµα κινήθηκαν και άλλοι φιλόσοφοι, όπως ο Kuhn (1962) και ο Lakatos (1970), σύµφωνα µε τους οποίους η σκέψη και η δουλειά των επιστηµόνων επηρεάζεται από τις αρχικές τους θέσεις, τις οποίες συνήθως υπερασπίζονται µε το να τις ενσωµατώνουν, ως υποθέσεις, σε ήδη ισχύουσες θεωρίες. Η απόφαση ενός επιστήµονα να αναθεωρήσει τις αρχικές του θέσεις και να διατυπώσει µία εντελώς νέα θεωρία, δεν είναι πάντα µία εύκολη υπόθεση. Η απόρριψη ή η αναθεώρηση παλιών θεωριών αποτελούν την κινητήριο δύναµη της επιστήµης, ενώ η απόφαση του επιστήµονα να δεχτεί ή να απορρίψει µία θεωρία είναι το κρίσιµο σηµείο στην όλη διαδικασία. Σελίδα 14 από 37

16 Πτυχιακή εργασία του Αλατζά Αναστάσιου 2.2 Κριτική στην Αρχή της ιαψευσιµότητας Ο Feyerabend (1975) από την πλευρά του ισχυρίστηκε πως η γενικότερη αποδοχή ή όχι µίας επιστηµονικής θεωρίας εξαρτάται περισσότερο από κοινωνικούς παράγοντες και όχι τόσο από την µέθοδο που χρησιµοποιήθηκε. Αντίθετα, σκληρή κριτική στις ιδέες του Popper και στο ρόλο της διαψευσιµότητας στην επιστηµονική σκέψη άσκησαν οι Sokal και Bricmont (1998), σύµφωνα µε τους οποίους η ισχύς µίας θεωρίας αποδεικνύεται από την δική της επιτυχία να ερµηνεύσει τα φαινόµενα για τα οποία έχει διατυπωθεί και όχι από την διάψευση των άλλων θεωριών. Τα µειονεκτήµατα της αρχής της διαψευσιµότητας έγκειται κυρίως στο ότι αφ ενός δεν υπάρχει δεδοµένο που να µην έχει την αντίστοιχη θεωρία για να το εξηγεί και αφ ετέρου στο ότι δεν µπορούµε να εξετάσουµε µία θεωρία ξεχωριστά από τις υπόλοιπες που µπορεί να εξηγούν το ίδιο γεγονός. Μία στρατηγική για την υπέρβαση των µειονεκτηµάτων αυτών είναι να µην απορρίπτουµε µία θεωρία ως διαψευµένη, µέχρι να αποδειχθεί µία εναλλακτική, πιο ολοκληρωµένη από την προηγούµενη (Newall, 2005). 2.3 Πρακτικές Εφαρµογές Σε γενικές γραµµές, η αρχή της διαψευσιµότητας προάγει τον έλεγχο, την αµφισβήτηση ή/και την αναθεώρηση υποθέσεων και θεωριών, σε αντίθεση µε την κλασσική φιλοσοφία της επιστήµης, που στηρίζετε στην απόδειξη υποθέσεων ή στην εξαγωγή συµπερασµάτων από παρατηρήσιµα δεδοµένα. Παρόλα αυτά, µία µη διαψεύσιµη υπόθεση µπορεί να ενσωµατωθεί ή να εξαχθεί από µία διαψεύσιµη. Για παράδειγµα, η άποψη «όλοι οι άνθρωποι είναι θνητοί» ενώ δεν είναι διαψεύσιµη, εξάγεται ως λογικό συµπέρασµα από την διαψεύσιµη παρατήρηση «όλοι οι άνθρωποι πεθαίνουν πρίν γίνουν 200 ετών». Αντίστοιχα, η µη ελέγξιµη θεωρία των αρχαίων φιλοσόφων για την ύπαρξη των ατόµων, επιβεβαιώθηκε από τα ελέγξιµα πλέον πειραµατικά δεδοµένα της σύγχρονης επιστήµης. Σελίδα 15 από 37

17 Κεφάλαιο 3 ο Η Αρχή της Απλότητας Η αρχή της απλότητας ή αρχή της οικονοµίας της σκέψης, χρησιµοποιείται κατά την επιλογή µεταξύ δύο ανταγωνιστικών υποθέσεων ή θεωριών. Σύµφωνα µε αυτή, πρέπει να επιλέγεται αυτή που προσφέρει την απλούστερη εξήγηση τoυ φαινοµένου. Με απλά λόγια, η αρχή µπορεί να διατυπωθεί ως εξής: «όταν τα δεδοµένα είναι σταθερά και υπάρχουν δύο θεωρίες που εξηγούν το ίδιο ικανοποιητικά ένα φαινόµενο, τότε η απλή εξήγηση είναι προτιµότερη από την περίπλοκη». 3.1 Το «ξυράφι του Οκκάµ» Η αρχή της απλότητας είναι γνωστή και ως «ξυράφι του Οκκάµ» προς τιµή ενός φραγκισκανού µοναχού και θεολόγου του 14 ου αιώνα, του William του Ockham. Η συγκεκριµένη αρχή υποτίθεται πως λειτουργεί ως «ξυράφι» µε το οποίο «κόβουµε» δύο παρόµοιες θεωρίες και «καθαρίζουµε» την απλή από τα περιττά στοιχεία της περίπλοκης. Φυσικά, παρόµοιες απόψεις είχαν διατυπωθεί από πολύ νωρίτερα, όπως π.χ. στον Αριστοτέλη, ο οποίος πίστευε πως η φύση λειτουργεί µε τον πιο απλό τρόπο, καθώς και στους στοχαστές του Μεσαίωνα (Franklin, 2001). Πρίν τον 20 ο αιώνα ήταν κοινή η πεποίθηση πως η φύση χαρακτηρίζεται από την απλότητα συνεπώς οι απλούστερες θεωρίες είναι πιθανόν και οι αληθινές. Το «ξυραφι του Οκκάµ» απέκτησε ιδιαίτερη σηµασία λόγω της χρησιµότητάς του στη διατύπωση απλούστερων και συνεπώς καλύτερων υποθέσεων. Από τις αρχές του 20 ου αιώνα και µετά, µέθοδοι όπως η επαγωγή, η λογική, ο ρεαλισµός και κυρίως η θεωρία των πιθανοτήτων εκτόπισαν σταδιακά την αρχή της απλότητας από την επιστηµονική σκέψη. Αξίζει να αναφερθεί πως η αρχή της απλότητας χρησιµοποιήθηκε στη φυσική κατά τη διατύπωση της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας από τον Einstein και των αρχών της κβαντοµηχανικής από τους Σελίδα 16 από 37

18 Πτυχιακή εργασία του Αλατζά Αναστάσιου Boltzmann, Planck, Heisenberg και de Broglie (Hoffmann et al., 1997). Στη χηµεία χρησιµοποιείται κατά την ανάπτυξη µοντέλων που αφορούν µηχανισµούς χηµικών αντιδράσεων (Carpenter, 1984). 3.2 Η Αρχή της Απλότητας στην Επιστηµονική Σκέψη Στην επιστηµονική σκέψη, η αρχή της απλότητας χρησιµοποιείται κυρίως ως ένας κανόνας που καθοδηγεί τον επιστήµονα κατά την ανάπτυξη µίας θεωρίας ή ενός µοντέλου και όχι τόσο για τη επιλογή δύο καθιερωµένων θεωριών (Sober, 1994). Στην περίπτωση αυτή, έχοντας τα δεδοµένα και τις πιθανές υποθέσεις, ο επιστήµονας καλείται να επιλέξει την απλούστερη δυνατή εξήγηση του φαινοµένου. Με άλλα λόγια, η αρχή της απλότητας αποτελεί µία «µέθοδο επιλογής» µεταξύ υποθέσων, µοντέλων ή θεωριών (Gauch, 2003). Η διαδικασία ελέγχου των δύο υποθέσεων περιλαµβάνει σύγκριση των στοιχείων της απλής και της περίπλοκης υπόθεσης. Φυσικά, στην περίπτωση που τα στοιχεία της περίπλοκης υπόθεσης είναι ισχυρότερα από αυτά της απλής, η αρχή της απλότητας παύει να ισχύει και γίνεται αποδεκτή η περίπλοκη. Η αρχή της απλότητας δεν µπορεί σε καµία περίπτωση να αντικαταστήσει την οξυδέρκεια, τη λογική ή την επιστηµονική µέθοδο και κανένα συµπέρασµα δεν µπορεί να στηριχθεί αποκλειστικά σε αυτή. Σε καµία περίπτωση δεν πρέπει να θεωρείται εκ των προτέρων πως η απλούστερη υπόθεση είναι η σωστή, απλά πρέπει να προτιµάται από άλλες, εξίσου ικανοποιητικές υποθέσεις (Gernert, 2007). Κατά µία άποψη, η αρχή της απλότητας µπορεί να εξηγηθεί µέσα από τη θεωρία των πιθανοτήτων. Σύµφωνα µε τους Jeffreys και Berger (1991), µία υπόθεση µε λιγότερες παραµέτρους οδηγεί σε πιο συγκεκριµένες προβλέψεις και γι αυτό έχει περισσότερες πιθανότητες να είναι αληθής. Από την πλευρά του ο Popper (1959) εξήγησε την επιλογή της απλούστερης υπόθεσης µε βάση την αρχή της διαψευσιµότητας. Συγκεκριµένα, µία απλή θεωρία µπορεί να εφαρµοστεί σε περισσότερες από µία περιπτώσεις από ότι µία περίπλοκη, συνεπώς µπορεί να ελεγχεί και να διαψευστεί πιο εύκολα από µία περίπλοκη. Ο επιστήµονας πρέπει να επιλέγει τον απλούστερο τρόπο για να φτάσει στα Σελίδα 17 από 37

19 Αρχή της Απλότητας συµπεράσµατά τους, αποκλείοντας στο ενδιάµεσο ό,τι δεν µπορεί να αποδειχθεί µε την επιστηµονική µέθοδο. 3.3 Τα Μειονεκτήµατα της Αρχής της Απλότητας Μειονέκτηµά της συγκεκριµένης αρχής είναι ότι δεν µπορεί να αποτελέσει κριτήριο για την επιλογή µεταξύ δύο ήδη καθιερωµένων θεωριών και σε αυτό έρχεται να προστεθεί και η άποψη του Einstein, σύµφωνα µε την οποία «όλα πρέπει να µένουν όσο το δυνατόν πιό απλά, αλλά όχι απλούστερα» (Hoffmann et al., 1997). Επιπλέον, το «ξυράφι του Οκκάµ» µπορεί να εφαρµοστεί σε συγκεκριµένη χρονική στιγµή και µε συγκεκριµένα δεδοµένα, βάσει των οποίων επιλέγουµε την απλούστερη θεωρία για την ερµηνεία ενός φαινοµένου. Όπως έχει αποδειχθεί πολλές φορές όµως, τα νεώτερα δεδοµένα και παρατηρησεις για το συγκεκριµένο φαινόµενο απαιτούν τη διατύπωση περίπλοκων θεωριών για την ερµηνεία τους. Με άλλα λόγια, η αρχή της απλότητας µπορεί να χρησιµοποιηθεί για συγκεκριµένα ερευνητικά ζητήµατα σε συγκεκριµένη χρονική στιγµή και µέχρι να εµφανιστούν καινούρια δεδοµένα (Gauch. 2003). Η ιστορία της επιστήµης έχει δείξει πως, µε ελάχιστες εξαιρέσεις, η αρχή της απλότητας αποτελεί µία «συντηρητική» µέθοδο, η οποία απορρίπτει περίπλοκες αλλά καινοτόµες θεωρίες, ενισχύοντας τις «απλές» που είναι ήδη καθιερωµένες (Gernert, 2007). Για παράδειγµα, η απλότητα χρησιµοποιήθηκε ως αντεπιχείρηµα στην υπόθεση πως το DNA είναι ο φορέας της γενετικής πληροφορίας, µία συγκεκριµένη χρονική περίοδο που ο απλούστερος φορέας γενετικής πληροφορίας θεωρούνταν οι πρωτεϊνες. Φυσικά, τα δεδοµένα που προέκυψαν στη συνέχεια απέδειξαν το αντίθετο. Σε κάθε περίπτωση, οι έννοιες «απλότητα» και «περιπλοκότητα» δεν είναι αντικειµενικές αλλά υποκειµένικές και εξαρτώνται από την σκέψη του ερευνητή και από το είδος και το περιεχόµενο της υπόθεσης. Η έλλειψη ενός αντικειµενικού κριτηρίου για τον διαχωρισµό των δύο εννοιών, καθιστά την αρχή της απλότητας ένα καθαρά υποκειµενικό εργαλείο. Σελίδα 18 από 37

20 Κεφάλαιο 4 ο Συσχέτιση και Αιτιότητα Μία γενικότερη αρχή της επιστήµης είναι το ότι η συσχέτιση µεταξύ δύο µεταβλητών δεν σηµαίνει πως υπάρχει µεταξύ τους και σχέση αιτίας και αποτελέσµατος. Σύµφωνα µε τον Tufte (2003) η σχέση µεταξύ συσχέτισης και αιτιότητας µπορεί να εκφραστεί µε την φράση «η παρατηρούµενη συσχέτιση µεταξύ δύο µεταβλητών είναι αναγκαία αλλά όχι ικανή συνθήκη για την αιτιότητα µεταξύ τους και σίγουρα αποτελεί αφορµή για περαιτέρω διερεύνηση». Αν δύο γεγονότα συµβαίνουν ταυτόχρονα δεν σηµαίνει απαραίτητα πως το ένα είναι η αιτία του άλλου. Επίσης, αν ένα γεγονός συµβαίνει πριν από ένα άλλο, δεν σηµαίνει πως απαραίτητα τα συνδέει σχέση αιτίας και αποτελέσµατος. 4.1 Πιθανές Σχέσεις µεταξύ των Παραµέτρων µίας Υπόθεσης Η άποψη σύµφωνα µε την οποία «οταν ένα γεγονός Α συµβαίνει σε σχέση µε ένα γεγονός Β, τότε το Α είναι η αιτία του Β», στην περίπτωση που δεν βασίζεται σε παρατηρήσιµα και ελέγξιµα δεδοµένα είναι λανθασµένη, δεδοµένου πως µπορεί να ισχύουν οι εξής παρακάτω περιπτώσεις: 1. µπορεί όντως το Α να είναι η αιτία του Β «Η κακή διατροφή προκαλεί προβλήµατα υγείας» Πρόκειται για ένα αδιαµφισβήτητο γεγονός το οποιό έχει αποδειχθεί σε εκατοντάδες επιστηµονικές εργασίες τις τελευταίες δεκαετίες. Συνεπώς µεταξύ των δύο αυτών παραµέτρων (της κακής διατροφής και των προβληµάτων υγείας) υπάρχει προφανής σχέση αιτίου και αποτελέσµατος Σελίδα 19 από 37

21 Συσχέτιση και Αιτιότητα 2. µπορεί το Β να είναι η αιτία του Α «Όσο περισσότερες πασχαλίτσες τριγυρνάνε στα φύλλα µίας τριανταφυλλιάς, τόσο περισσότερες αφίδες υπάρχουν στο φυτό. Άρα οι πασχαλίτσες γεννάνε τις αφίδες» Στο παράδειγµα αυτό, ενώ υπάρχει συσχέτιση µεταξύ του αριθµού των δύο ειδών εντόµων (πασχαλίτσες και αφίδες), το συµπέρασµα είναι λάθος γιατί οι αφίδες είναι αποτελούν την τροφή (το θήραµα) για τις πασχαλίτσες (που είναι ο θηρευτής). Συνεπώς, όσες περισσότερες αφίδες υπάρχουν στο φυτό, τόσο περισσότερες πασχαλίτσες θα µαζευτούν. Υπάρχει σχέση αιτίας-αποτελέσµατος, αλλά από την αντίθετη πλευρά. 3. µπορεί ένας παράγοντας Γ να αποτελεί την αιτία των Α και Β «Από τη δεκαετία του 50 και έπειτα, έχει αυξηθεί η συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στην ατµόσφαιρα και η παχυσαρκία. Άρα το διοξείδιο του άνθρακα προκαλεί παχυσαρκία» Είναι προφανές πως το διοξειδίου του άνθρακα και η παχυσαρκία δεν έχουν καµία σχέση αιτίας-αποτελέσµατος µεταξύ τους. Αυτό που συνέβη στην πραγµατικότητα, είναι πως από τη δεκαετία του 50 και µετά παρατηρείται αύξηση της χρήσης των αυτοκινήτων, η οποία αφ ενός είναι πηγή διοξειδίου του άνθρακα και αφ ετέρου αντικαταθιστώντας το περπάτηµα και το ποδήλατο στις µετακινήσεις µας, προκαλεί αυξηση των ποσοστών παχυσαρκίας. Συνεπώς, υπάρχει ένας τρίτος παράγοντας που αποτελεί την αιτία των δύο συσχετιζόµενων γεγονότων. Σελίδα 20 από 37

22 Πτυχιακή εργασία του Αλατζά Αναστάσιου 4. να υπάρχει αµφίδροµη σχέση αιτίας-αποτελέσµατος µεταξύ Α και Β «Η άυξηση της πίεσης ενός αερίου προκαλεί άνοδο της θερµοκρασίας του και το αντίστροφο» Σύµφωνα µε την καταστατική εξίσωση των αερίων PV=nRT (όπου P η πίεση, V ο όγκος και T η θερµοκρασία), για δεδοµένο και σταθερό όγκο αερίου η πίεση είναι ανάλογη της θερµοκρασίας, όποτε κάθε µεταβολή στον έναν από τους δύο παράγοντες προκαλεί αντίστοιχη µεταβολή στον άλλο. Σε αυτή την περίπτωση υπάρχει µία αµφίδροµη σχέση αιτιότητας µεταξύ δύο µεταβλητών. 5. η σχέση µεταξύ Α και Β να είναι µία απλή, τυχαία σύµπτωση «Η εξάλειψη της πειρατείας στις θάλασσες και το φαινόµενο του θερµοκηπίου συνέβησαν την ίδια εποχη. Συνεπώς το φαινόµενο του θερµοκηπίου οφείλεται στην έλλειψη πειρατών» Αυτό το παράδειγµα αποτελεί ίσως την καλύτερη απόδειξη πως η συσχέτιση µεταξύ δύο γεγονότων µπορεί να είναι απλώς µία σύµπτωση και σε καµία περίπτωση να µην αποτελεί το ένα την αιτία του άλλου. Με άλλα λόγια, δεν µπορεί να βγεί συµπέρασµα για το αν υπάρχει ή προς ποιά κατεύθυνση υπάρχει σχέση αιτίας και αποτελέσµατος µε µόνο δεδοµένο τη συσχέτιση µεταξύ των δύο µεταβλητών. Το αν υπάρχει πραγµατικά σχέση αιτίας και αποτελέσµατος, µπορεί και πρέπει να προσδιοριστεί µε περαιτέρω διερεύνηση. Όπως είπαµε και στην αρχή, η συσχέτιση µπορεί και πρέπει να αποτελέσει την αφορµή για τη διερεύνηση µίας πιθανής σχέσης αιτιότητας. Σελίδα 21 από 37

23 Κεφάλαιο 5 ο Εναλλακτικές Υποθέσεις Η διαχείριση των εναλλακτικών υποθέσεων είναι µία από τις σηµαντικότερες αρχές της επιστηµονικής σκέψης. Σύµφωνα µε αυτή, κατά την αξιολόγηση µίας υπόθεσης που εξηγεί ένα φαινόµενο, πρέπει να εξασφαλίσουµε πως έχουν ήδη ληφθεί υπόψιν όλες οι υπόλοιπες, λιγότερο ή περισσότερο, πιθανές εξηγήσεις που τυχόν υπάρχουν. Σύµφωνα µε τον Lilienfeld (2008), κατά την αξιολόγηση µίας ερµηνείας στον χώρο της ψυχολογίας πρέπει να αναρωτιόµαστε αν και κατά πόσο µπορούµε να αποκλείσουµε άλλες πιθανές ερµηνείες. Φυσικά, η αρχή της διαχείρισης των εναλλακτικών υποθέσεων, εκτός από την ψυχολογία, έχει εφαρµογές σε ολους τους επιστηµονικούς τοµείς, καθώς και στην καθηµερινή µας ζωη. Η αξιολόγηση των δεδοµένων που στηρίζουν όλες τις εναλλακτικές υποθέσεις οδηγεί στη σύγκριση µεταξύ τους, στην απόρριψη όσων δεν διαθέτουν σηµαντικά στοιχεία και στην επιλογή της πλέον ορθής. Στην περίπτωση που δεν µπορεί να απορριφθεί µία εναλλακτική εξήγηση, τότε προφανώς απαιτείται επιπλέον έρευνα. Συνεπώς, η αρχή του χειρισµού των εναλλακτικών υποθέσεων βοηθά στην αποφυγή των λαθών και στην εξαγωγή των σωστών συµπερασµάτων. 5.1 Παραδείγµατα ιαχείρισης Εναλλακτικών Υποθέσεων Ως παράδειγµα φαινοµένου που µπορεί να εξηγηθεί µε πολλές εναλλακτικές υποθέσεις θα µπορούσε να αναφερθεί η ύπαρξη του Τέρατος του Λόχ Νες στην Σκωτία: εκτός από την υπόθεση πως όντως υπάρχει αυτό το αλλόκοτο πλάσµα, υπάρχουν και άλλες υποθέσεις σύµφωνα µε τις οποίες πρόκειται είτε για περίεργους κυµατισµούς που προκαλούνται από ηφαιστειακή δραστηριότητα, είτε για ένα είδος υδρόβιου οργανισµού ή ακόµη και για ένα υποβρύχιο. Αν µε βάση τα υπάρχοντα στοιχεία δεν µπορεί να απορριφθεί µία από τις παραπάνω εναλλακτικές υποθέσεις, τότε δεν Σελίδα 22 από 37

24 Πτυχιακή εργασία του Αλατζά Αναστάσιου µπορούµε µε βεβαιότητα να υποστηρίξουµε την αρχική υπόθεση, δηλαδή την ύπαρξη του Τέρατος. Ένα άλλο παράδειγµα είναι η παρουσίαση ενός γεγονότος από τα Μέσα Μαζικής Ενηµέρωσης. Παρόλο που κάθε γεγονός µπορεί να έχει πολλές και συχνά αντικρουόµενες ερµηνείες, αυτές αποκλείονται, χωρίς καν να ελεγχούν τις περισσότερες φορές και η παρουσίασή του γίνεται µε τρόπο που να οδηγεί στην εξαγωγή συγκεκριµένων συµπεράσµατων εκ µέρους της κοινής γνώµης. 5.2 Πρακτικές Εφαρµογές Η αρχή του αποκλεισµού των εναλλακτικών υποθέσεων µπορεί να εφαρµοστεί κατά τον στατιστικό έλεγχο και την ερµηνεία των δεδοµένων ενός πειράµατος ή µίας σειράς παρατηρήσεων. Σε αυτή την περίπτωση, είθισται να υπάρχει η «υπόθεση εργασίας» (η ισχύς της οποίας ερευνάται) και η «µηδενική υπόθεση» (η οποία ισχύει εάν δεν ισχύει η υπόθεση εργασίας, δηλαδή αν τα πειραµατικά δεδοµένα δεν µπορούν να την επαληθεύσουν). Οι δύο αυτές υποθέσεις συγκρίνονται και µε βάση τα υπάρχοντα δεδοµένα, επαληθεύεται η µία υπόθεση και απορρίπτεται η εναλλακτική υπόθεση. Συµπερασµατικά, το να λαµβάνουµε υπόψη εναλλακτικές εξηγήσεις στα διάφορα ζητήµατα µπορεί να αποδειχθεί χρήσιµο για την αποφυγή εξαγωγής λάθος συµπερασµάτων, είναι απόδειξη αντικειµενικής σκέψης και οδηγεί στη σωστή αντίληψη της πραγµατικότητας. Το ίδιο χρήσιµο είναι το να εξετάζουµε µία κατάσταση από τη θέση κάποιου άλλου προσώπου που εµπλέκεται σε αυτή, το να βλεπουµε την άποψη, τα επιχειρήµατά και τις αποφάσεις του από τη δική του σκοπιά, το να αποδεχόµαστε εναλλακτικές ερµηνείες µίας δεδοµένης κατάστασης. Σελίδα 23 από 37

25 Κεφάλαιο 6 ο Ακραίες Υποθέσεις Σύµφωνα µε τους σκεπτικιστές, «οι εξωπραγµατικές υποθέσεις απαιτούν και εξωπραγµατικές αποδείξεις», µία φράση που αποδίδεται στον αστροφυσικό Carl Sagan. Για να έχει όµως νόηµα η παραπάνω φράση, πρέπει να οριστεί πρώτα µε σαφήνεια πότε µία υπόθεση µπορεί να θεωρηθεί «ακραία» ή «εξωπραγµατική», διαφορετικά, δεν υπάρχει λόγος να µη µπορεί να εξηγηθεί από τα συνηθισµένα επιστηµονικά δεδοµένα και να απαιτεί περισσότερα. Εναλλακτικά, το πόσο ακραία θεωρείται µία υπόθεση, καθορίζει και το πόσο ακραία θα είναι και τα δεδοµένα που απαιτούνται για τη στήριξή της. 6.1 Χαρακτηρισµός µίας υπόθεσης ως «ακραίας» Παρόλο που πολλές φορές τα παραπάνω καθορίζονται από τις πρότερες πεποιθήσεις και απόψεις του ερευνητή, υπάρχουν ορισµένοι αντικειµενικοί τρόποι ορισµού µίας «εξωπραγµατικής» υπόθεσης όπως είναι η «εξίσωση του Bayes». Η συγκεκριµένη εξίσωση συσχετίζει την πιθανότητα ενός στοιχείου µίας υπόθεσης µε την πιθανότητα µίας υπόθεσης µε δεδοµένα στοιχεία. Η εξίσωση αποτελείται από δύο µέρη: το πόσο πιθανά είναι τα στοιχεία αν δεχτούµε ως αληθή την υπό εξέταση υπόθεση και την αρχική άποψη µας για το πόσο πιθανή είναι η υπόθεση πριν εξεταστούν τα στοιχεία. Σε γενικές γραµµές, όσο λιγότερο σχετίζεται µία νέα υπόθεση µε αντίστοιχες που εξηγούν το ίδιο φαινόµενο, τόσο πιο εξεζητηµένες πρέπει να είναι οι αποδείξεις που την στηρίζουν, ενώ όσο πιο περισσότερο σχετίζεται µε αυτές, τόσο λιγότερο εξεζητηµένες αποδείξεις απαιτεί. εδοµένου όµως, πως πριν την εξέταση των στοιχείων δεν υπάρχει άλλος τρόπος για να αποφανθεί κανείς για την πιθανότητα µίας νέας υπόθεσης, το δεύτερο µέρος της εξίσωσης του Bayes εξαρτάται από την αίσθηση και την κοινή λογική, χωρίς να αποκλείεται η προκατάληψη εκ µέρους του ερευνητή (Jeynes, 1986). Συχνά οι σκεπτικιστές χρησιµοποιούν τη συγκεκριµένη «αίσθηση» για να καθορίσουν την επιστηµονική αξία µίας νέας υπόθεση, ειδικά όταν πρόκειται Σελίδα 24 από 37

26 Πτυχιακή εργασία του Αλατζά Αναστάσιου για πρωτεοεµφανιζόµενα φαινόµενα ή στην περίπτωση που δεν υπάρχουν επαρκείς πειραµατικές αποδείξεις. 6.2 Κατηγορίες Ακραίων Υποθέσεων Στην περίπτωση που µία υπόθεση έρχεται σε σύγκρουση µε δεδοµένες επιστηµονικές θεωρίες ή αντιβαίνει τους φυσικούς νόµους, τότε εκ των πραγµάτων η πιθανότητα να ισχύει θεωρείται πολύ µικρή και συνεπώς τα στοιχεία που θα απαιτούνται για να στηριχθεί πρέπει να είναι ιδιαιτέρως ισχυρά και αναµφισβήτητα. Η βαρύτητα των στοιχείων που απαιτούνται εξαρτάται από το είδος της υπόθεσης που µελετάται και υπάρχουν διαφορετικές κατηγορίες ακραίων υποθέσεων: 1. υποθέσεις που έρχονται σε σύγκρουση µε προηγούµενες επιστηµονικές θεωρίες (π.χ. µία αεικίνητη µηχανή) 2. υποθέσεις που απαιτούν την επέκταση µίας υπάρχουσας επιστηµονικής θεωρίας (π.χ. η ύπαρξη εξωγήινων) 3. υποθέσεις που αν και είναι πρωτοεµφανιζόµενες, δεν απαιτούν επέκταση της υπάρχουσας επιστηµονικής γνώσης (π.χ. η ύπαρξη του Χιονανθρώπου των Ιµαλαϊων) 4. υποθέσεις που επεκτείνουν την υπάρχουσα επιστηµονική γνώση (π.χ. η ύπαρξη νέων µορφών µικροοργανισµών) Στις περισσότερες περιπτώσεις οι ακραίες υποθέσεις δεν έρχονται σε αντίθεση µε τους φυσικούς νόµους, απλά ο µηχανισµός τους δεν µπορεί να εξηγηθεί µε βάση τους γνωστούς φυσικούς νόµους. Οι ισχυρισµοί αυτοί, δεν απαιτούν την αναθεώρησή τους αλλά την επέκτασή τους και συνεπώς, αντίθετα µε όσα πιστεύουν οι σκεπτικιστές, ίσως να µην χρειάζονται εξωπραγµατικά στοιχεία για την απόδειξή τους. Ένα άλλο µειονέκτηµα της φράσης του Sagan, είναι πως σύµφωνα µε αυτή, µία δυνητικά υποσχόµενη, νέα υπόθεση, δεν µπορεί να γίνει αποδεκτή µέχρι να βρεθούν και να αναλυθούν τα στοιχεία που την στηρίζουν. Σελίδα 25 από 37

27 Ακραίες Υποθέσεις 6.3. Πρακτικές Εφαρµογές Σε γενικές γραµµές, οι επιστήµονες προτιµούν τις «υλιστικές» και µηχανιστικές εξηγήσεις των φαινοµένων παρά τις εξηγήσεις που περιλαµβάνουν εξωπραγµατικούς, υπερφυσικούς ή µεταφυσικούς παράγοντες. Για παράδειγµα, ένα φυσικό φαινόµενο όπως ο κεραυνός αντί να αποδοθεί σε κάποια υπερφυσική δύναµη, εξηγείται µέσω των φυσικών νόµων και της ύπαρξης ηλεκτρισµού στην ατµόσφαιρα. Αυτό δεν αποκλείει την πίστη του επιστήµονα σε µία ανώτερη δύναµη, ούτε την πίστη του στα θαύµατα. Απλά, για να φτάσει σε µία τέτοια ακραία και εξεζητηµένη ερµηνεία, πρέπει ο επιστήµονας πρώτα να απορρίψει όλες τις άλλες, τίς πιο πιθανες σε αυτή την περίπτωση, υποθέσεις. Το κυριότερο πρόβληµα µε τις µεταφυσικές ή υπερφυσικές υποθέσεις είναι πως στην πλειονότητά τους δεν δίνουν την δυνατότητα µελλοντικών προβλέψεων και εφαρµογών. Για παράδειγµα, αν δεχτούµε πως η µορφή της επιφάνειας της Γης είναι έργο µίας ανώτερης δύναµης και όχι γεωλογικών φαινοµένων όπως π.χ. η διάβρωση, τότε δεν µπορούµε να προβλέψουµε τις συνέπειές της ή να λάβουµε µέτρα για µελλοντικά προβλήµατα που θα προκύψουν, γιατί απλά όλα θα εξαρτώνται από τις «άγνωστες βουλές» της ανώτερης αυτής δύναµης. Σελίδα 26 από 37

28 Κεφάλαιο 7 ο Επιστηµονική Σκέψη και Επιστηµονικές Θεωρίες Είναι προφανές πως για να θεωρηθεί µία υπόθεση ή µία θεωρία ως «επιστηµονική» και να γίνει αποδεκτή από την επιστηµονική κοινότητα οφείλει να ανταποκρίνεται στις περισσότερες, αν όχι σε όλες, από τις αρχές του αναλύσαµε στα προηγούµενα κεφάλαια. Έχοντας ως άξονα αυτές τις αρχές, θα προσπαθήσουµε στη συνέχεια να αξιολογήσουµε δύο ευρέως αποδεκτές θεωρίες από τον χώρο των θετικών επιστηµών και συγκεκριµένα από το χώρο της βιολογίας. 7.1 Παράδειγµα 1 ο : η Θεωρία της Εξέλιξης των Ειδών Ως πρώτο παράδειγµα προς µελέτη θα µπορούσε να είναι η Θεωρία της Εξέλιξης των Ειδών, όπως αυτή διατυπώθηκε από τον Darwin στα µέσα του 19 ου αιώνα. Σύµφωνα µε αυτή, µέσω του µηχανισµού της φυσικής επιλογής επικρατούν και µεταβιβάζονται στους απογόνους τα γνωρίσµατα που βοηθούν στην καλύτερη προσαρµογή ενός οργανισµού, µε αποτέλεσµα τη σταδιακή εξέλιξη του είδους. Η θεωρία αυτή συνεχώς επιβεβαιώνεται µε έγκυρα και επαναλήψιµα δεδοµένα, τα οποία προέρχονται τόσο από τη µελέτη απολιθωµάτων οργανισµών που δεν υπάρχουν πια, όσο και από την ανάλυση του γενετικού υλικού σύγχρονων οργανισµών και αποκαλύπτουν τις φυλογενετικές σχέσεις µεταξύ των ειδών. Η θεωρία της εξέλιξης, παρόλο που φαίνεται περίεργο, µπορεί να διαψευστεί αρκεί να βρεθεί ένα απολίθωµα που να χρονολογείται π.χ. από την προκάµβριο περίοδο, ενός οργανισµού που ζεί στη σύγχρονη εποχή. Αντίθετα, η αρχή της απλότητας δεν ισχύει στην περίπτωση της εξέλιξης, δεδοµένου πως η υπόθεση της δηµιουργίας των ειδών από µία ανώτερη δύναµη σε επτά ηµέρες φαίνεται πολύ πιο απλή από έναν περίπλοκο µηχανισµό που διαρκεί εκατοµµύρια χρόνια. Αν όµως η Θεωρία της ηµιουργίας θεωρηθεί ως η «εναλλακτική» υπόθεση της Εξέλιξης, τότε δεν είναι δύσκολο να αποκλειστεί, δεδοµένου πως στηρίζεται στη δογµατική πίστη και όχι σε επιστηµονικά δεδοµένα και τον ορθολογισµό. Σελίδα 27 από 37

29 Επιστηµονική Σκέψη και Επιστηµονικές Θεωρίες 7.2 Παράδειγµα 2 ο : η Έκφραση της Γενετικής Πληροφορίας Ένα άλλο παράδειγµα θα µπορούσε να είναι το Κεντρικό όγµα της Βιολογίας, που προτάθηκε αρχικά από τον Crick στα µέσα του περασµένου αιώνα και εµπλουτίστηκε στη συνέχεια από άλλους ερευνητές. Σύµφωνα µε αυτό, η ροή της γενετικής πληροφορίας έχει κατεύθυνση από τα νουκλεϊκά οξέα προς τις πρωτεϊνες ή µε πιο απλά λόγια, η έκφραση της πληροφορίας που υπάρχει στο DNA ενός οργανισµού οδηγεί στη σύνθεση των πρωτεϊνών του. Η υπόθεση αυτή έχει ήδη πολλές πρακτικές εφαρµογές στον τοµέα της Μοριακής Βιολογίας, µε κυριότερη την κλωνοποίηση γονιδίων και την έκφραση πρωτεϊνών, κατά την οποία ένα γονίδιο ενσωµατώνεται στο DNA ενός βακτηρίου και στη συνέχεια παράγεται η αντίστοιχη πρωτεϊνη. Με άλλα λόγια, η επαναληψιµότητα της θεωρίας αυτής ισχύει εδω και δεκαετίες. Η διάεψευση της θεωρίας αυτής θα µπορούσε να είναι η δηµιουργία, µε κάποια άγνωστη µέχρι στιγµής µέθοδο, νουκλεϊκών οξέων από πρωτεϊνες - είναι το πείραµα που µπορεί να ανατρέψει τη θεωρία, αλλά δεν έχει γίνει ακόµη. Η άµεση σχέση αιτιότητας που διέπει τις δύο παραµέτρους της υπόθεσης έχει ήδη αποδειχθεί, δεδοµένου πως αύξηση της έκφρασης ενός γονιδίου οδηγεί σε αύξηση της ποσότητας της πρωτεϊνης που αυτό κωδικοποιεί. Όπως και η Θεωρία της Εξέλιξης, έτσι και η ροή της γενετικής πληροφορίας από το DNA στις πρωτεϊνες ήρθε αρχικά σε αντίθεση µε την αρχή της απλότητας, δεδοµένου πως την εποχή που διατυπώθηκε οι πρωτεϊνες θεωρούνταν ο απλούστερος φορέας του γενετικού υλικού. Η «εναλλακτική» αυτή υπόθεση στη συνέχεια απορρίφθηκε εξαιτίας των πειραµτικών δεδοµένων. Ένα κοινό χαρακτηριστικό των δύο αυτών θεωριών είναι πως την εποχή που διατυπώθηκαν, ήρθαν σε ρήξη µε τις καθιερωµένες αντιλήψεις και θεωρήθηκαν σε µικρό ή µεγάλο βαθµό ως «ακραίες». Τα δεδοµένα όµως στα οποία βασίστηκαν καθώς και τα δεδοµένα που συγκεντρώθηκαν στη συνέχεια ήταν αρκετά, τόσο από ποσοτική όσο και από ποιοτική άποψη, για την επιβεβαίωση και την καθιέρωση τους στην επιστηµονική κοινότητα. Σελίδα 28 από 37

30 Κεφάλαιο 8 ο Εφαρµογές των Αρχών Επιστηµονικής Σκέψης 8.1 Επιστηµονική Σκέψη και Θετικές Επιστήµες Η επιστηµονική σκέψη και η διατύπωση επιστηµονικών θεωριών συνήθως αφορούν την ανάπτυξη µοντέλων αιτίας και αποτελέσµατος µεταξύ συγκεκριµένων παραγόντων. Τα ερωτήµατα που προκύπτουν έχουν συνήθως να κάνουν µε την εγκυρότητα και την χρησιµότητα των διαθέσιµων δεδοµένων και το κατά πόσο οι επιστήµονες (ή και οι απλοί άνθρωποι) µπορούν να διαχειριστούν δεδοµένα που έρχονται σε αντίθεση µε τις προϋπάρχουσες αντιλήψεις τους. Άµεση σχέση µε την επιστηµονική σκέψη έχει το αν και κατά πόσο ο επιστήµονας δίνει βάρος στη διερεύνηση των µηχανισµών που οδηγούν από την αιτία στο αποτέλεσµα ή αν δίνει βάρος σε στατιστικά δεδοµένα και αναλύσεις αναφορικά µε αυτό που µελετά. Με άλλα λόγια, η επιστηµονική σκέψη καθορίζεται από τη σχέση της έρευνας για τα ποιοτικά και της έρευνας για ποσοτικά χαρακτηριστικά του αντικειµένου που µελετάται (Dunbar & Fugelsang, 2005). Πολλές µελέτες έχουν δείξει πως οι άνθρωποι προτιµούν να συγκεντρώνουν πολλά ποσοτικά στοιχεία αναφορικά µε µία υπόθεση που εξηγεί ένα φαινόµενο, παρά να προσπαθήσουν να διατυπώσουν τον µηχανισµό που το προκαλεί (Ahn et al., 1995). Μία άλλη περίπτωση που έχει άµεση σχέση µε την επιστηµονική σκέψη είναι η εξήγηση ορισµένων µη αναµενόµενων αποτελεσµάτων, κάτι πολύ συνηθισµένο σε όλες τις θετικές επιστήµες. Σε αυτή την περίπτωση, µία ξεκάθαρη στρατηγική είναι η διερεύνηση των πραγµατικών αιτίων που οδήγησαν στα απρόσµενα αποτελέσµατα και η εξήγησή τους µε βάση τη λογική και τη µέθοδο επίλυσης προβληµάτων (Dunbar & Fugelsang, 2004). Παρόλο που η διαχείρηση µη αναµενόµενων αποτελεσµάτων καταλαµβάνει µεγάλος µέρος του χρόνου της σκέψης ενός επιστήµονα, εκτός από «πρόβληµα», µπορεί ταυτόχρονα να αποτελεί και µία «ευκαιρία» σε ότι αφορά τον σχεδιασµό µελλοντικών πειραµάτων. εδοµένου πως τα περισσότερα φαινόµενα µπορούν να περιλαµβάνουν ένα περίπλοκο δίκτυο «µονοπατιών», Σελίδα 29 από 37