Tieteenfilosofia

Tieteenfilosofia on filosofian ala, joka tutkii tieteellisen tiedon luonnetta ja tieteellistä toimintaa. Se tarkastelee tieteen käsitteitä, teorioita ja ongelmia sekä sitä, miten tieteessä päätellään tietoa ja keksitään teorioita. Tieteenfilosofia ei pelkästään kuvaile tiedettä vaan myös arvostelee sitä ja esittää uusia ajatustapoja.

Tieteenfilosofia tutkii paitsi tieteitä yleisesti myös yksittäisiä tieteenaloja. Esimerkiksi matematiikan filosofia selvittää matemaattisten väitteiden totuuksia ja matemaattisten objektien, kuten lukujen, olemassaoloa. Filosofian aloista tieteenfilosofia tukeutuu etenkin tieto-oppiin ja logiikkaan. Tieteen etiikka liittyy läheisesti tieteenfilosofiaan.

Näkemyksiä tieteestä

Tieteestä on esitetty useita erilaisia näkemyksiä. Aristoteleen mukaan tiede tutkii ilmiöiden perimmäisiä syitä ja on ehdottoman varmaa. Jo antiikin tähtitieteessä luovuttiin perimmäisten syiden etsimisestä. Tieteen varmuus kyseenalaistettiin lopullisesti 1800-luvulla. Näkemystä, jonka mukaan emme voi saavuttaa varmaa tietoa, sanotaan fallibilismiksi.

Empirismi

Empirismin mukaan tiede perustuu havaintoihin ja kokemukseen. Tieteellisiä teorioita kehitetään induktiivisesti havainnoista yleistämällä, ja niitä testataan kokeiden avulla. Havainnot ovat luotettavia, mutta teoriat ovat ihmisten luomia, joten niitä on tarvittaessa korjattava havaintojen perusteella. Jyrkkä empirismi väittää, että tieteen tulee tutkia vain havaittavia tosiasioita.

Empirismin arvostelijat sanovat, että havaintomme eivät ole neutraaleja, vaan niihin liittyy aina havaitsijan käsitteellistä tulkintaa. Usein epäilläänkin havaintoja, jotka eivät sovi käytettyyn teoriaan, vaikka pitäisi miettiä teorian korjaamista.

Deskriptivismi

Empirismiin liittyy läheisesti deskriptivismi, jonka mukaan teorian tehtävänä on vain kuvata havaittuja ilmiöitä mahdollisimman yksinkertaisesti. Tiede ei vastaa kysymykseen "miksi?" vaan kysymykseen "miten?". Deskriptivismin käännettävyysteesin mukaan teoreettiset väitteet on pystyttävä kääntämään havaintoja koskeviksi väitteiksi.

Realismi

Realismin mukaan on olemassa tajunnastamme riippumaton todellisuus ja voimme saada tietoa asioiden olemuksista, joita emme suoraan havaitse. Realismissa teorioita arvoidaan sen mukaan, vastaavatko ne todellisuutta eli ovatko ne totta vai eivät. Realismia kannattavat useimmiten erityisesti luonnontieteilijät.

Naiivin realismin mukaan havaitsemme asiat sellaisina kuin ne todellisuudessa ovat. Esimerkiksi elektronit ovat oikeasti olemassa, eivätkä ne ole vain teoreettinen käsite, jolla selitetään havaintoja.

Kriittinen realismi väittää, että emme pysty havaitsemaan todellisuutta sellaisenaan mutta tiede yrittää saavuttaa yhä parempaa tietoa todellisuudesta. Tiede siis pyrkii lähestymään totuutta. Kriittisen realismin mukaan on järkevää olettaa elektronien olevan olemassa, koska näkemystä tukevat monet kokeet.

Instrumentalismi

Instrumentalismi pitää tieteellisiä teorioita vain havaintoja systematisoivina välineinä. Instrumentalismi arvottaa teorioita hyödyllisyyden perusteella, eikä sitä kiinnosta niiden totuus. Katolisen kirkon voi sanoa soveltaneen instrumentalismia: kirkko hyväksyi Kopernikuksen aurinkokeskeisen teorian käyttämisen laskumenetelmänä, kunhan teorian ei väitetty vastaavan todellisuutta.

Sosiaalinen konstruktivismi

Sosiaalinen konstruktivismi kyseenalaistaa tieteen objektiivisuuden. Sen mukaan tieteeseen vaikuttavat huomattavasti tiedeyhteisön arvot, tavoitteet ja ennakkokäsitykset — eivät vain tiedolliset perusteet. Radikaali konstruktivismi väittää, että tiede on vain tiedeyhteisön hyväksymää ajattelua eikä se juuri eroa muusta ajattelusta. Tätä kantaa voi arvostella kysymällä, miksi se olisi jotenkin pätevämpi kuin muut tieteen teoriat, joita se kritisoi.

Tieteellinen todistaminen

Tieteellinen tieto eroaa arkitiedosta siten, että se pitää perustella täsmällisesti. Yleensä perustelut nojaavat induktioon.

Induktio

Induktiossa rajallisesta määrästä havaintoja päätellään yleinen sääntö: koska tähän asti on havaittu vain mustia korppeja, kaikki korpit ovat mustia. Johtopäätös ei kuitenkaan ole välttämättä tosi; yksikin havainto muunvärisestä korpista kumoaa sen.

Deduktio

Deduktiivisessa päättelyssä johtopäätös on tosi, jos premissit eli lähtöoletukset ovat tosia. Esimerkiksi premisseistä "korpit ovat mustia" ja "tuo lintu on korppi" voidaan päätellä "tuo lintu on musta". Matematiikassa väitteitä todistetaan deduktiivisesti nojautumalla sovittuihin aksioomiin.

Falsifiointi

Karl Popperin mukaan tieteellistä teoriaa ei voida todistaa todeksi eikä edes todennäköiseksi. Sen sijaan teoria voidaan falsifioida eli todistaa vääräksi. Popperin mielestä tieteelliset teoriat on muotoiltava niin, että ne ovat falsifioitavissa. Näin teorioita voidaan koetella, ja niitä voidaan kehittää havaittujen virheiden pohjalta.

Tieteellinen selittäminen

Selittämisessä selitettävä asia kytketään muihin asioihin, joiden sanotaan selittävän sen. Subsumptio-opin mukaan selittäminen tarkoittaa ilmiön lainalaisuuden osoittamista. Tieteenfilosofit ovat esittäneet erilaisia näkemyksiä tieteellisestä selittämisestä. Jotkut väittävät, että kaikki asiat voidaan selittää kausaalisesti.

Kausaalinen selitys

Kausaalisessa selityksessä ilmiö selitetään syillä, joiden uskotaan aiheuttavan ilmiön. Esimerkiksi kappaleen liiketila muuttui, koska siihen vaikutti voima.

Kausaalisessa selityksessä syyn ja seurauksen tulisi olla ajallisesti ja paikallisesti lähellä toisiaan. Tuottamalla syy pitäisi saada aikaan seuraus, eikä mikään kolmas tekijä saisi vaikuttaa syy-seuraussuhteeseen. Kausaalisessa selittämisessä on ongelmallista se, että tutkittavaa kohdetta ei pystytä täysin eristämään ja että seuraukset voivat vaikuttaa syihin. Usein ilmiön ehdoksi annetaan vain yksi syy, esimerkiksi "Matti kuoli syöpään", vaikka ilmiön taustalla voi olla useita syitä.

Funktionaalinen selitys

Funktionaalisessa selityksessä ilmiö selitetään osoittamalla, että sillä on jokin tehtävä. Esimerkiksi kukat ovat värikkäitä, jotta ne houkuttelisivat pölyttäviä hyönteisiä.

Tieteellisessä maailmankuvassa funktionaalinen selitys ei saa tarkoittaa teleologista eli päämäärään perustuvaa selitystä. Tieteessä ei esimerkiksi hyväksytä, että maapallo olisi suunniteltu.

Intentionaalinen selitys

Intentionaalinen selitys selittää ihmisen käyttäytymisen johtuvan hänen haluistaan ja uskomuksistaan. Tavoitteena on ymmärtää ihmistä osana tämän sosiaalista ympäristöä. Esimerkiksi koululainen osti kalliin muotivaatteen, koska hän haluaa hyväksyntää ikätovereiltaan.

Determinismi

Determinismin mukaan kaikilla tapahtumilla on tietty, luonnolaeista johtuva syy. Sattumasta ja todennäköisyyksistä puhuminen tarkoittaa vain, että tietomme syistä on vajavaista.

Indeterminismi taas väittää, että on olemassa todellista satunnaisuutta eikä kaikkea voi selittää syillä. Luonnontieteissä indeterminismi on saanut tukea kvanttimekaniikasta, jossa ilmiöitä ei aina voida ennustaa tarkasti.

Reduktionismi

Reduktionismin mukaan kokonaisuus voidaan hajottaa osiinsa, joita tutkitaan erikseen. Esimerkiksi biologiset ilmiöt voitaisiin selittää täysin fysiikan ja kemian avulla.

Reduktionismia vastustaa holismi, jonka mukaan kokonaisuus ei ole vain osiensa summa vaan kokonaisuudessa ilmenee uusia ominaisuuksia. Tällaista ilmenemistä kutsutaan emergenssiksi. Esimerkiksi ihmisen mieltä ei voisi täysin palauttaa fysikaalisiksi tiloiksi. Yhteiskuntatieteissä holismin vastakohta on individualismi ja kiistan aiheena on yksilön ja yhteisön suhde.

Tieteenfilosofian historia

Platon (427 - 347 eKr.) kannatti jyrkkää rationalismia. Hänen mukaansa tieto (kreik. episteme) kohdistuu muuttumattomaan ja luulo (kreik. doxa) muuttuvaan. Siten Platonille tiedettä edustaa esimerkiksi matematiikka, kun taas aistein havaittavasta maailmasta ei voida saavuttaa tietoa.

Aristoteleen (384 - 322 eKr.) on sanottu olevan merkittävin yksittäinen tieteenfilosofi. Hän vastusti Platonin jyrkkää rationalismia. Aristoteleen mukaan tieteet pohjautuvat aksioomiin eli peruslauseisiin, joista voidaan johtaa teoreemoja. Aksioomat ilmaisevat olioiden muuttumattoman olemuksen, ja ne päätellään aistihavainnoista induktiolla.

Luonnontieteet alkoivat kehittyä voimakkaasti 1600-luvulla Galileo Galilein ja Isaac Newtonin ansiosta. Havaintoihin pyrittiin sovittamaan matemaattisia malleja, ei niinkään laadullista kuvailua. Ilmiöitä alettiin selittää päämäärän (teleologia) sijaan syillä (kausaliteetti). Aristoteleen mukaan kivi putoaa, koska sen luontainen paikka on maassa. Newtonin teorian mukaan kivi putoaa, koska Maan painovoima vetää sitä puoleensa.

Brittiläistä empirismiä kehittivät 1600- ja 1700-luvulla muiden muassa Francis Bacon, John Locke, George Berkeley ja David Hume. Auguste Comte (1798-1857) perusti positivismin, joka erottaa teologian ja metafysiikan tieteestä. Mannermaiset rationalistit René Descartes ja Baruch Spinoza puolustivat kokemuksesta riippumatonta luonnontiedettä.

Immanuel Kant otti kantaa empirismiin ja rationalismiin teoksessaan Puhtaan järjen kritiikki (1781). Kantin mukaan emme voi tietää, millaisia ovat "oliot sinänsä". Tietomme rajoittuu "ilmiöihin", joita havaitsemme aisteillamme.

Tieteen saavutukset 1800-luvulla vaikuttivat huomattavasti tieteelliseen maailmankuvaan. Yhdysvalloissa syntyi etenkin Charles Darwinin evoluutioteorian innoittamana pragmatismi, jonka ensimmäisiä edustajia olivat Charles Peirce, William James ja John Dewey.

Positivismia vastaan syntyi 1800-luvun loppupuolella hermeneutiikka, joka painottaa eläytyvää ymmärtämistä. Hermeneuttista menetelmää voidaan käyttää esimerkiksi historiassa ja psykologiassa. Hermeneutiikkaa ovat kehittäneet Wilhelm Dilthey, Martin Heidegger ja Hans-Georg Gadamer.

Moritz Schlick, Rudolf Carnap, Otto Neurath ja Herbert Feigl olivat 1920- ja 1930-luvuilla toimineen Wienin piirin keskeisiä jäseniä. Piiri otti vaikutteita 1800-luvun positivismista ja jonkin verran myös pragmatismista. Sen filosofiaa kutsutaan loogiseksi positivismiksi tai loogiseksi empirismiksi. Loogiset positivistit erottivat metafysiikan filosofiasta ja uskoivat empiristiseen tieteeseen, moderniin logiikkaan ja tieteen ykseyteen. Karl Popper vaikutti Wienin piiriin kritiikillään.

Yksi merkittävistä 1900-luvun tieteenfilosofeista oli Thomas Kuhn, joka esitti luonnontieteen kehittyvän hyppäyksin paradigmasta eli viitekehyksestä toiseen.

Katso myös: tieteen ja tekniikan historia.

Kirjallisuutta

• Ilkka Niiniluoto (1980). Johdatus tieteenfilosofiaan. Käsitteen- ja teorianmuodostus. Otava. ISBN 951-1-14831-1.

Linkkejä

• http://www.metodix.com/metodi, ks. "paradigma, metodologia"