VETENSKAP       BILDNING       TRADITION

Sök på axess.se

Sök i
Sortera

Recension

Vetenskapen - en framgångssaga

Av Bengt E Y Svensson

Naturvetenskaperna har under det senaste seklet varit spektakulärt produktiva och framgångsrika. Detta har skapat en viss hybris på sina håll i branschen. Bengt E Y Svensson begrundar frågan om vad riktig kunskap faktiskt är och vilka vägar som leder fram till den.

Naturvetenskapen har under de senaste dryga hundra åren gjort oerhörda framsteg. Vid 1900-talets början var atomen fortfarande ett omtvistat begrepp, idag är den kartlagd utan och innan. Kunskap om atomen har kunnat utnyttjas för att förstå egenskaper hos material, och den ligger också till grund för den elektroniska revolutionen med allt vad den innebär från mikrochips till smarta telefoner och olika sorters sensorer och styrinstrument.

Läkarvetenskapen har genomgått en enorm utveckling. Biomedicin var i förra seklets början ett mycket begränsat fält – om ens det – men idag är klinisk användning av molekylärbiologi närmast vardagsmat. Gentekniken kartlägger gener både för levande och för länge sedan utdöda djur och människor. Världsalltet uppfattas nu som någon miljon gånger större än för hundra år sedan. Kosmos är inte längre oföränderligt, utan en skådeplats där vi kan se saker hända snart sagt varje minut. Även om bilden inte är fullständig, så förstår forskarna idag rätt väl klimatets förändringar som en följd av mänskliga aktiviteter: ett obegränsat utnyttjande av fossila bränslen kommer att medföra genomgripande förändringar av livet på jorden.

Vad är det då som har gjort naturvetenskaperna, och då särskilt fysiken och angränsande forskningsfält, så framgångsrika? Svaret på den frågan innehåller många olika komponenter.

Ett delsvar är teknikutvecklingen på instrumentområdet och de möjligheter som denna har gett för att utveckla allt förnämligare ”förlängda sinnen”. För något sekel sedan befolkades detta område egentligen bara av optiska instrument: mikroskopet för att se små delar och kikaren/teleskopet för att se ut i rymden. Idag har vi, förutom den närmast oundgängliga lasertekniken, möjligheten att använda oss av strålning av många olika former och i varierande våglängder. Och utan den elektroniska revolutionens alltmer ingående kunskaper om hur atomer samverkar i klump hade vi inte haft dagens allt kraftfullare datorer, så nödvändiga för mycken grundläggande forskning. Utan stordatorer ingen forskning vid elementarpartikelfysikens jätteacceleratorer, inte heller något genomträngande studium av kosmos med hjälp av fler och mer förfinade instrument i konstgjorda satelliter som genomkorsar vårt planetsystem. Inte minst är det inom kosmologin som den grundvetenskapliga utvecklingen har blivit möjlig tack vare just utvecklingen av alltmer avancerad teknik. Överhuvudtaget är det just landvinningar inom grundforskningen som har kunnat utnyttjas för att få än finare undersökningsverktyg, till gagn för ytterligare mer avancerad grundforskning.

Ett annat delsvar är det uppenbara: att staterna – til syvende og sidst alltså skattebetalarna – har insett det viktiga i att satsa stora summor på till synes ”onyttig” grundforskning. Här har internationellt samarbete varit nödvändigt. Att bygga jätteacceleratorn LHC vid forskningslaboratoriet CERN i Genève har kostat över 60 miljarder kronor; att driva den kostar de 22 medlemsstaterna i CERN tillsammans bortåt 10 miljarder kronor årligen. Den Nobelprisbelönade upptäckten av gravitationsvågor gjordes med hjälp av ett annat jätteinstrument, LIGO i USA, som betingade en prislapp för byggandet om mera blygsamma (!) 10 miljarder kronor. Den anläggning för neutronforskning, ESS, som nu byggs i utkanten av Lund är kostnadsberäknad till ca 20 miljarder.

Så länge dessa storsatsningar har gett vetenskapligt eller tekniskt intressanta och allmänt uppmärksammade resultat, har finansiärerna visat sig vara villiga att satsa dessa summor. Men det fodras hela tiden nya slående upptäckter för att säkra fortsatt finansiering. Inom rymdforskningen och kosmologin har dess företrädare skickligt kunnat visa på en ström av sådana slående resultat. Mycket talar för att nya, stora kosmologiska upptäckter kommer att göras också framöver. Inom den andra mycket resurskrävande fysikgrenen, elementarpartikelfysiken, är läget mera problematiskt. Det finns de som hävdar att läget på den fronten är riktigt bekymmersamt: några spektakulär rön har, menar många, inte denna fysikgren kunnat redovisa sedan påvisandet av den så kallade Higgsbosonen 2012. De förespeglade upptäckterna av till exempel ”mörk materia” har hittills helt uteblivit. Elementarpartikelfysiken som frontlinjevetenskap kanske rent av har nått sitt bästföredatum.

Det finns ytterligare flera delsvar till frågan om varför naturvetenskaperna har varit så framgångsrika. Några av dem ligger på ett mera vetenskapsteoretiskt plan. Till exempel är fysiken i viss mening ”enkel”: den studerar i första hand väl definierade storheter med ett fåtal komponenter och utan några komplicerande kringvillkor att ta hänsyn till. Ta till exempel atomerna. De enklaste av dem kan behandlas ytterst noggrant av en oerhört framgångsrik teori – kvantmekaniken. Den är kanske inte ”enkel” i vanlig mening, men ändå en väl definierad och fullt hanterbar teori. Det blir visserligen genast krångligare när det gäller att förstå sammansatta atomer, eller flera atomer i samverkan. Superdatorernas intåg har dock gjort att man nu för tiden med framgång kan hantera också sådana mera komplexa fenomen.

Ett annat exempel på enkelhet i fysiken är – kanske något förvånande för den oinvigde – ett svart hål. Det är ”enkelt” i den meningen att det som enskilt objekt inte har några mindre delar. Ett svart hål kännetecknas av tre säger tre egenskaper: sin massa, sin elektriska laddning och sin rotation, ingenting annat. Det måste dock tilläggas att redan samspelet mellan två svarta hål är ett oerhört komplicerat problem som fordrar kraftfulla datorer för att man skall kunna räkna ut vad som kan ske. Ett genombrott när det gäller att genomföra sådana beräkningar var faktiskt avgörande för att tolka de signaler man såg i LIGO.

Ytterligare ett delsvar på frågan varför naturvetenskapen hittills har varit så framgångsrik ligger i den vetenskapliga metoden. Den har utmejslats under de senaste seklen; här står vi idag verkligen på jättarnas axlar. Den kännetecknas av det hypotetisk-deduktiva angreppssättet. Mycket förenklat och kortfattat innebär detta ett nära samspel mellan teori å ena sidan och experiment eller observationer å den andra. Det kan börja med att det finns ett rudiment till en teori som ger vissa förutsägelser som kan prövas. Experimenten (eller observationerna) leder antingen till bekräftelse eller till vederläggning av teorin. Den kan då behöva modifieras eller kanske ersättas med en helt ny. Nya experiment föreslås för att pröva den förändrade teorin. När teorin på detta sätt bekräftats tillräckligt väl inom ett visst ”giltighetsområde”, så vidtar en prövning av hur stort detta giltighetsområde är, och om det kan utvidgas ytterligare. Och så går det vidare.

I denna process spelar det av vetenskapsfilosofen Karl Popper lanserade falsifieringskriteriet en stor roll: en teori kan aldrig bevisas vara helt ”sann”, bara bekräftas eller motbevisas. Därför måste den vara så formulerad att den verkligen kan vederläggas. En teori som inte kan ”falsifieras” är därför ingen vetenskaplig teori. Flera så kallade ”pseudovetenskaper” kan utmönstras med hjälp av detta kriterium.

Naturvetenskapens stora landvinningar har också lett till en revolution inom vetenskapssamhället i stort. Vad som för några sekel sedan var högt ansedda vetenskaper – teologi och filosofi exempelvis – har fått lägre status när naturvetenskaperna har vällt fram med sina krav på kvantifiering, på empiriska belägg för alla påståenden och på teorier som inte bara kan prövas utan som också framgångsrikt har visat sig klara proven.

Några forskare, främst fysiker, menar till och med att ett kunskapsområde som filosofi har mist sitt berättigande. Den amerikanske fysikern och Nobelpristagaren Richard Feynman har tillskrivits påståendet att filosofi är ungefär lika nyttigt för en naturvetare som ornitologi är för fåglar. Även om det är ytterst tveksamt om Feynman verkligen uttryckte sig så drastiskt, så återspeglar påståendet en inställning som inte är ovanlig. Till exempel så konstaterar Stephen Hawking kategoriskt i sin och Leonard Mlodinows bok The Grand Design från 2010 att ”(f)ilosofin är död. Filosofi har inte hängt med den moderna utvecklingen inom naturvetenskapen, särskilt inom elementarpartikelfysiken.” Det skall tilläggas att bara några sidor längre fram i den boken uttalar sig författarna utan att skämmas om frågor som definitivt hör till filosofin. Ryktet om filosofins död får nog sägas var betydligt överdrivet!

Min tolkning av dessa utfall mot filosofin är att fysikerna, hur stora forskare de än må vara, inte kan vara så väl hemmastadda i modern filosofi. Troligen likställer de filosofi med vad de träffat på i form av kontinental metafysik av det mera esoteriska slaget. Modern vetenskapsfilosofi är ju något helt annat – konstruktiv och kritisk granskande som den ofta är. Dessutom bör man tillägga att många fysiker själva ägnar sig åt just avancerad metafysik när de lägger det popperska falsifieringskriteriet åt sidan och förfäktar att vårt världsallt bara är en liten del av ett gigantiskt multiversum vid sidan av ziljoner andra universa, som vi dock aldrig kan få kontakt med.

Jag gör dessa reflektioner som fysiker när jag läser två nyligen utkomna böcker, samlingsverket Science Unlimited? The Challenges of Scientism, redigerad av de två vetenskapsfilosoferna Maarten Boudry och Massimo Pigliucci, och Angela Potochniks mer traditionellt vetenskapsfilosofiska Idealization and the Aims of Science. Dessa verk behandlar var för sig frågor kring vad vetenskap är, vad den har för syfte och om det finns några områden som (natur )vetenskapen inte kan behandla.

Det finns en tvetydighet när det gäller att översätta ord som ”science” och ”scientism” från engelska till svenska. På engelska är bruket av ordet ”science” – när det används utan ytterligare bestämning – begränsat till (natur-)vetenskap. I svenskan däremot är ”vetenskap” ett betydligt bredare begrepp. Det vållar till exempel inga bekymmer i svenskan att tala om humaniora som ”vetenskap”.

När man så talar om ”scientism” blir översättningssvårigheterna om möjligt ännu större. Jag kan inte komma på någon bra svensk översättning; att försöka med ”vetenskaplighet” missar helt målet. För ”scientism” på engelska står för en mer extrem uppfattning, nämligen att den (natur)vetenskapliga metoden kan/bör/skall användas under allt kunskapssökande. Begreppet används både nedsättande och lovordande. I nedsättande mening används det av dem som menar att (natur)vetenskapen har gått alldeles för långt i sina anspråk på att vara det enda sättet att nå kunskap. För dem som istället har uppfattningen att (natur)-vetenskapen är den enda källan till kunskap står termen ”scientism” istället för något positivt.

Att belysa ”scientismen” ur dessa olika synvinklar är huvudsyftet med boken Science unlimited? The Challenge of Scientism, som består av dryga dussintalet inlägg från olika författare – mest vetenskapsfilosofer, men också en och annan filosofiskt lagd naturvetare liksom några dito samhällsvetare. Ofta i polemik med en eller flera andra forskare ger var och en på ett tiotal sidor sina synpunkter på ”scientism”, hur de uppfattar vad termen betyder och hur berättigat begreppet kan vara. Inläggen spretar åt alla möjliga håll och är spridda över många olika uppfattningar.

Flera av bidragen i boken ställer frågan om den naturvetenskapligt metoden är den enda acceptabla metoden för att nå kunskap. Kan de metoder som används inom humaniora och samhällsvetenskaperna också ge kunskap? Här är meningarna delade. De allra mest (natur-)vetenskapsfrälsta menar att den (natur-)vetenskapliga metoden kan användas till (nästan) allt. Och där den inte kan användas blir det inte fråga om kunskapsinhämtning alls. De avfärdar inte bara det som kallas pseudovetenskap – astrologi, parapsykologi et cetera. De menar också att forskningsområden som rör religion, etik och medvetande måste kunna behandlas med den naturvetenskapliga metoden; annars är det inte fråga om någon legitim kunskap. De som har denna uppfattning framhåller bland annat att neurofysiologin och hjärnforskningen hör till de vetenskapsgrenar som har utvecklats kraftigast under de senaste decennierna. Detta har medfört att företeelser som religiösa upplevelser och olika slags känsloyttringar nu ofta kan återföras på kemiska eller fysiska processer i hjärnan. Men är det samma sak som att säga att vi är på väg att på (natur)-vetenskaplig grund beskriva känslan av att tro på Gud, av kärlek eller av sorg?

En av dem som driver tesen om (natur)-vetenskapens uteslutande hegemoni till sin spets är den amerikanske filosofen och hjärnforskaren Sam Harris (som dock inte är representerad i boken); Harris är en av de fyra ”ateismens ryttare” (de övriga är Richard Dawkins, Christopher Hitchens and Daniel Dennett). Han menar således att (natur-vetenskapen kan förklara moraliska värderingar, och att både etiska och religiösa föreställningar kan föras tillbaka på neurobiologiska processer i den mänskliga hjärnan.

Kritiken mot Harris är hård i flera inlägg i boken. De menar bland annat att Harris överträder den begränsning som redan David Hume på 1700-talet satte upp mellan ”är” och ”bör”, att ingen naturvetenskap i världen kan förvandla vad en människa verkligen gör till vad hon bör göra, att inga teorier eller empiriska resultat kan ersätta normer. Varken Harris eller någon annan av ”ultra-ateisterna” har erbjudits plats för något genmäle i boken.

Harris och hans gelikar är ju också oerhört religionskritiska, för att uttrycka sig milt. De konstaterar, naturligtvis med rätta, att astronomi och kosmologi under de senaste århundradena mer och mer har tagit över bilden av hur världen är beskaffad och hur universum har utvecklats. Där finns idag ingen plats för någon bokstavlig skapelseberättelse à la Bibeln. Något som naturligtvis inte hindrar att religion, vilken skepnad den än tar sig, har en given betydelse för våra värderingar och som kulturbärande faktor.

De mindre polemiserande artiklarna i boken tar upp var och hur gränsen skall och kan dras mellan vad som (natur)vetenskaperna kan behandla och vad de måste lämna därhän. Här betonar författarna snarare vetenskapen som en visserligen mångfasetterad men ändå sammanhållen helhet. Det finns många goda prov på korsbefruktning mellan olika ämnesområden. Ett exempel är hur fysikens och kemins mätmetoder används inom de ”mjuka” vetenskaperna. Välbekant är hur dateringsteknik grundat på kärnfysik utnyttjas inom arkeologin och närliggande vetenskapsområden; kol-14-metoden kan särskilt nämnas, men det finns flera liknande metoder. Välkänt är också hur gentekniken har kunnat användas för att studera släktskapet – eller frånvaron av släktskap – mellan nu levande och flera för länge sedan utdöda människotyper. Till de mera spektakulära rönen i detta gränsöverskridande forskningsfält hör upptäckten av den nära relationen mellan nu levande människor och neandertalarna.

Den andra boken, Idealization and the Aims of Science, har den relativt unga vetenskapsfilosofen Angela Potochnik som ensam författare. Hon är bland annat specialiserad på biologins vetenskapsfilosofi. Hennes bok har ett delvis annat fokus än antologin om ”scientismen”. Den går bland annat på djupet kring syftet med vetenskap och hur dessa syften kan uppnås.

Potochnik tar sin utgångspunkt i två viktiga observationer, dels ”att vetenskap är ytterst ett projekt bedrivet av människor med vår begränsade förmåga”, dels ”att världen som vi bor i är otroligt komplex”. I sin avsiktsförklaring säger hon att intentionen med boken är att den skall ”(undersöka) följderna av idealisering av vad vetenskapen visar oss av världen, dess olika organisationsnivåer och samspelet mellan olika vetenskapsgrenar, vad en vetenskaplig förklaring är, den roll mänskliga värderingar spelar inom vetenskapen, och även vetenskapens yttersta syfte.”

Idealisering innebär att man försöker fånga det väsentliga i ett skeende i en förenklande ”modell”, som inte behöver vara ”sann” men som ändå återger de väsentligaste dragen i det skeende man vill beskriva. I fysiken är en ”modell” ofta formulerad med hjälp av ett matematiskt språk, men så behöver inte vara fallet. I andra (natur-)vetenskaper kan en ”modell” vara något annat. Ett paradexempel är att tala om en ”karta”, inte bara inom geografin utan också i mera överförd bemärkelse, exempelvis när det gäller ”kartläggningen” av det mänskliga genomet.

Vad har då vetenskapen för syfte? Ett är det självklara: att producera kunskap om världen för att förstå den bättre. Ett minst lika viktigt syfte, betonar Potochnik, är att ge ”nyttig” kunskap, kunskap som kan utnyttjas för att nå uppställda mål. Hennes speciella infallsvinkel är att hon hela tiden anlägger ett mänskligt perspektiv på vetenskapen: vetenskapen är ingen abstrakt idékonstruktion utan har sin form och sin metod därför att den är till för människor och bedrivs av människor.

Här blir hon provokativt polemisk. Hon skriver naturligtvis under på att (natur-)vetenskapen i första hand söker förståelse för naturen. Men för henna innebär detta inte att den söker efter sanningen – vad nu det innebär och är för något. Istället, menar hon, kännetecknas vetenskapen av att den ger oss insikt och underlag för handlande med hjälp av idealiseringar, som har kravet på sig att vara tillämpbara mer än att nödvändigtvis vara ”sanna”

Vetenskapen skall och bör enligt Potochnik inte söka efter de grundläggande naturlagarna, om de nu finns några sådan – hon är inte så säker på det. Att till exempel försöka förstå naturen från dess grundläggande beståndsdelar är enligt henne inte fruktbart: hon ser ingen vits med att utgå från naturen som hierarkiskt uppbyggd av kvarkar, atomer, molekyler, et cetera. De strukturer och fenomen som man vill försöka förstå – notera att Potochnik är mera intresserad av att diskutera biologiska, psykiska och sociala fenomen än kemiska eller fysiska – är ju i vilket fall som helst så komplicerade att man ändå måste göra sig en modell, en idealisering, av de av dess yttringar som man i varje aktuellt fall är intresserad av.

Att idealisera är en självklar komponent i den (natur-)vetenskapliga metoden: vad som skiljer en skicklig forskare från en medelmåtta är ofta förmågan att göra bra idealiseringar, men också att inse deras begränsningar. I många fall när man försöker förstå ett naturfenomen måste man nämligen bortse från många faktorer som man har skäl att anta att de är oväsentliga.

Redan Galileo Galilei, när han för 400 år sedan ville beskriva hur en avfyrad kanonkula rör sig, utgick i en första approximation från att han kunde bortse från luftmotståndet, trots att det alltid finns där. Han menade att denna idealisering är berättigad i en (tänkt) gräns där rörelsen sker i ett allt bättre vakuum. Och man kan alltid i nästa tillnärmelse ta hänsyn till motståndet, då mindre idealiserat men fortfarande kanske inte helt ”sant”.

Att däremot påstå att naturlagarna inte har någon roll att spela därför att man ofta är tvungen att idealisera är för en fysiker som att svära i kyrkan. Potochnik vill till exempel hävda – och hon är inte ensam; hon citerar bland annat en annan vetenskapsfilosof, Nancy Cartwright – att Newtons tyngdkraftslag är, om inte fel, så i alla fall så pass långt borta från aktuella tillämpningar att den blir i det närmaste ointressant. Det fordras ju i de konkreta tillämpningarna ytterligare många antaganden anpassade till den speciella situation som gäller.

Allt detta går på tvärs mot hur en fysiker tänker. Visst fordras det ytterligare antaganden om precis vilken form jorden har, om hur månen påverkar jordens rörelse och många andra ting för att fullständigt beskriva hur planeterna rör sig. Men det är hela tiden Newtons tyngdkraftslag som ligger till grund för de omfattande beräkningar som måste göras för att få överensstämmelse med den observerade rörelsen. Man har också hela tiden en god kontroll över vilka approximationer som är av betydelse. Är det något fel, säger en fysiker, i att hela tiden ha den grundläggande lagen att utgå från och att, om så behövs, lägga till de ytterligare ”randvillkor” som behövs i den aktuella tillämpningen?

Litet annorlunda kan det förhålla sig, det skall medges, för andra vetenskaper. Ta jordens klimat som exempel. När det gäller så komplexa fenomen har Potochnik en poäng. Även här finns det förstås vissa grundläggande naturlagar som klimatforskarna utnyttjar när de gör sina beräkningar. Men nu kommer verkligen systemets komplexitet in på ett väsentligt sätt. Vädersystemet på jorden är så oerhört komplicerat att det kan vara svårt att bena ut vilka grundlagar som är de mest betydelsefulla och hur bra de olika nödvändiga approximationerna är. Vilket inte har hindrat forskarna från att nå en närmast total samstämmighet till exempel kring de faktorer som påverkar medeltemperaturen på jordytan.

Klimatforskningen kan illustrera en annan aspekt på vetenskapen som Potochnik med rätta lägger. Hon understryker att denna forskning inte i första hand är ”nyfikenhetsforskning” utan ”nyttoforskning”. Klimatforskningen har ju som ett viktigt syfte att ge underlag för politiska beslut. Den pragmatiska aspekten blir då dominerande: ”sanna” eller inte, de modeller som forskarna utnyttjar måste framförallt vara så pass tillförlitliga att allmänhet och politiker kan lita på dem. Att inte alla politiker gör det vet vi ju…

Potochnik tar ytterligare exempel från livsvetenskaperna, såsom biomedicinen. Här är nyttoaspekten extra påtaglig. Viktigt är också vilken tillit personer utanför forskarsamhället sätter till resultaten. Biovetenskapliga skeenden är ju om möjligt än mera komplicerade än klimatet, med en mängd påverkansfaktorer att ta hänsyn till. Bland dem finns naturligtvis sådana som härrör från själva de skeenden man vill undersöka. Dessutom kan det i många fall faktiskt också betyda mycket vilken inställning forskarna personligen har till sina resultat och hur dessa skall tolkas.

Även om hon hävdar en litet avvikande uppfattning om hur (natur-)vetenskapen når förståelse för de fenomen den studerar, betonar Potochnik mycket noga att det inte duger med vilka idealiseringar som helst. Hon har således inget till övers för så kallade pseudovetenskaper. Nej, idealiseringar och modeller – även om de är pragmatiska och enbart ger en ofullständig bild av skeenden i världen – måste uppfylla strikta kriterier: de måste vila på empirisk grund och måste så noggrant som möjligt kunna förutsäga framtida skeenden. Ingetdera gäller för astrologi eller parapsykologi.

Man behöver inte hålla med om allt som förs fram. Men tillsammans visar de två böckerna att dagens filosofi kan var intressant även för en naturvetare.

Mest lästa just nu

1) En fråga om kultur av Lennart Berntson

2) Gör om systemet av Tommy Möller

3) Låt oss lära av Danmark av Magnus Ranstorp

4) Liberalism och gemenskap av Svend Dahl

5) Det finns många språk att förlora av PJ Anders Linder

NR 9 2018

Axess Magasin

Är en tidskrift inom området humaniora/samhällsvetenskap och utges av Axess Publishing AB. Tidskriftens målsättning är att fungera som en knutpunkt mellan den akademiska och den publicistiska sfären.

 

Chefredaktör: PJ Anders Linder
Redaktörer: David Andersson, Mats Wiklund, Jan Söderqvist.
Redaktionssekreterare: Katarina O’Nils Franke
Redaktionsråd: Peter Elmlund, Thomas Gür, Peter Luthersson, Nathan Shachar, Louise Belfrage
Ansvarig utgivare: Peter Elmlund

 

För att kontakta redaktionen, mejla redaktionen@axess.se.

...