Verklaring in de aardwetenschappen Deze cursus: Filosofie van ...

Verklaring in de aardwetenschappen
Geologica: filosofie van aardwetenschappen, 2010
Dr. Maarten Kleinhans
m.kleinhans@geo.uu.nl
www.geog.uu.nl/fg/mkleinhans
(ga naar teaching)
Utrecht University
Descartes Institute
www.descartes.com
Deze cursus:
waar zijn we nou helemaal mee bezig?
1. Logisch redeneren en drogredeneringen
2. Logisch empirisme, Popper, Kuhn (Drs. Eigner)
3. Data, experimenten, modellen en onzekerheid
4. Reductionisme
5. Evolutie (Dr. Buskes)
6. Geschiedenis van de palaeontologie (Prof. Theunissen)
7. Verklaring in de aardwetenschappen
2/21
belachelijk korte samenvatting:
Filosofie van Aardwetenschappen
(volgens Kleinhans)
– Abductie! (en deductie en inductie)
• deductief (modellen)
+ inductief werk
ingebed in abductieve verklaringsstructuur
(aardwetenschappelijke theorie is hypothese)
• gehinderd door onderdeterminatieproblemen
– Geen superieure benadering beschikbaar
• → combineer complementaire benaderingen
(waarneming/meting, experimenten, modellen)
met elk hun eigen Achilleshiel
• sta (tijdelijk?) meerdere en belachelijke hypothesen toe 3/21
Inleiding
• ouwe meuk: uniformitarianisme / catastrofisme
• vorm vs. inhoud van wetenschappelijke artikelen
• verklaringen
– historische- en procesverklaringen
– lies, big lies and statistics
– combination
• afronding
4/21
GROTE vragen
1. Hoe verklaren we in de aardwetenschappen?
2. Hoe presenteren we onze verklaringen
(en waarom zo)?
1. Uniformitarianisme vs. catastrofisme
• Uniform.:
– processen van vroeger (in de geologische
geschiedenis) zijn hetzelfde als nu
– “the present is the key to the past”
• Catastrofisme:
– vroeger waren er andere processen
• ondermeer grote catastrofes
– implicatie: God kan Aarde geschapen hebben!
5/21
6/21

Discussie
• Verzin voorbeelden van
processen die vroeger en nu voorkomen
en die alleen vroeger voorkwamen
• Ben jij uniform...ist of catastrofist?
2. Vorm vs. inhoud van artikelen
• Opzet typisch artikel en rapport:
– Intro:
• probleemstelling, doelstelling, review,
hypothesen afgeleid uit theorie
– methode
– resultaten
– discussie
– conclusies
• hypothesen aangenomen!
7/21
• is wetenschapspraktijk toch verificationisme /
hypothetico-deductieve methode!? 8/21
Peer review van artikelen
Discussie
Hoe publiceren?
• Indienen
→editor
– Eerste controle wetenschappelijke kwaliteit
– Format, kwaliteit figuren en tekst
– Van toepassing voor dit journal?
• Reviewers advies
– Novelty
– Voldoende ingebed in literatuur
– Wetenschappelijke onderbouwing
• Editor oordeel
→auteur
repeat
9/21
• Noem verschillen tussen
hoe onderzoek gedaan wordt en
hoe onderzoek gerapporteerd wordt
• Waarom zijn die verschillen er?
Hoe praten docenten hierover?
• Kuhn in actie in peer review?
• Rol concensus?
• Herhaalbaarheid?
10/21
2a. Historische en procesverklaringen
• Reconstructie van verleden (‘actual sequence’):
– huidige situatie
– + wetten
– → vroegere situatie
• detail precieze volgorde
• Causale verklaringen (‘robust process’):
– vroegere situatie
– + wetten (vaak modellen)
– → huidige situatie
• algemeen, generaliserend
11/21
Verklaar een ramp… reductionisme?
– Mississippi subsides, New Orleans wet...
– Actual sequence explanation:
• when and where exactly
• Hurricane Katrina, much rain, weak levees breached, &c
• initial conditions! (accidents: e.g. meteorite impacts, tsunami)
– Robust process explanation:
• why? disaster waiting to happen! (Fisk 1954?)
• levees along river → no sediment spread over whole delta
to counteract subsidence (due to compaction)
• laws! physics-based model (e.g. Parker et al. 2006)
12/21

Voorbeeld narratieve verklaring
verklaar verleggingen rivier de Rijn in de delta:
• actual-sequence verklaring:
– data →locale (contingente) gebeurtenisssen
• avulsielocaties, duur, variaties
• reconstructie van gebeurtenissen in Holoceen in delta
• robust-process verklaring
– data →abductie leidt tot ‘common cause’
• zeespiegelstijging, tectoniek, aggradatie →avulsies
– modellering →causale verklaring (reduction);
laat zien dat het proces fysisch ook echt kan
13/21
Discussie
• geef voorbeelden van historische en
procesverklaringen in tot nu toe bestudeerde
artikelen
• Procesverklaringen zijn gebaseerd op fysica. Zijn
ze daarom beter?
(Van de historische verklaringen is bijvoorbeeld
helemaal niet duidelijk of ze wel van belang zijn)
14/21
2b. Lies, big lies and statistics
• Hypothesen worden verworpen
met statistische tests gebaseerd op gegevens
(aangenomen een kansniveau)
Discussie
• Meetgegevens van stroming rond een
riviersplitsing geven aan dat er meer water op de
splitsing afstroomt dan eruit (via de twee
benedenstroomse takken)
• Ergo, de wet van behoud van massa klopt niet !?
• Wat is de waarde van statistiek?
15/21
16/21
2c. ‘Combinatie’ in verklaringen
• Actual sequence en robust process verklaring
• Triangulatie van argumenten
– Aanwijzingen, concepten, wetten
• Ook levende, dode (en levenloze) materie
– Argeloze combi biologie + aardwetenschap
Ontleed een artikel
• Logische structuur? Waar zit *ductie?
• Combinatie? Waar zitten ANDs?
• Verborgen aannamen?
Achtergrondtheory, fysisch reductionisme?
• Waar zitten de belangrijkste
onderdeterminatieproblemen?
17/21
18/21

Jouw essay:
– Zoek een artikel over iets aardwetenschappelijks
dat je interessant vindt, geschreven door UU Geo-er
• 4 pagina’s A4 geprint in mijn postvak
– bespreek keuze met mij
– deadline 1e versie 3 januari 1700 uur aan referent
– deadline 2e versie 10 januari aan mij
– 2e versie emailen aan docent (met cc naar mij)
en vragen om afspraak ter bespreking
– vat gesprek samen/evalueer / en email aan mij!
deadline samenvatting en 3e versie 1 februari
19/21
Aandachtspunten
• Lees hints
• Denk filosofisch:
– Stel overal vragen bij (methodologie, logica) rond de
hoofdclaim / verklaring
• E.g. model = inhoud + numeriek + ini / randvoorwaarden
– Ga in op filosofie, niet inhoud
– Maar wees ook realistisch
• Perfecte wetenschap kan niet; wat hebben auteurs gedaan
om hun claim aannemelijk te maken? Waar zitten
knelpunten
• Presenteer claim en methode met voordeel van de twijfel
20/21
GROTE vragen
1. Hoe verklaren we in de aardwetenschappen?
2. Hoe presenteren we onze verklaringen
(en waarom zo)?
21/21