Ethik und Philosophie der Biologie V9, V10

Beweis

• Ein Beweis ist ein deduktiv gültiges Argument.
• Bsp. deduktiv gültiges Argument:
  • P1: Alle Menschen, die Biologie studieren, sind schlau.
  • P2: Ina studiert Biologie.
  • K: Daher ist Ina schlau.

Argument:

• Definition Argument: 
  Ein Argument ist eine Folge von Sätzen, bei der einige Sätze (die sogenannten Prämissen) andere Sätze (die sogenannten Konklusionen) stützen, begründen oder wahrscheinlicher machen.
• Standarddarstellung:
  • Die Prämissen werden durchnummeriert und zuerst aufgeführt.
  • Nach den Prämissen wird ein Strich gezogen, darunter werden die Konklusion(en) gesetzt:
  • Bsp.:
    P1: Alle Menschen, die Biologie studieren, sind schlau.
    P2: Ina studiert Biologie.
    ______________________________________________
    K: Ina ist schlau.

Deduktive Gültigkeit:

• Wenn die Prämissen wahr sind, dann ist es auch die Konklusion. Anders ausgedrückt: Es ist unmöglich, dass die Prämissen wahr und die Konklusion falsch ist.
• Definition deduktive Gültigkeit:
  Ein Argument ist (deduktiv) gültig, wenn es unmöglich ist, dass die Prämissen wahr und die Konklusion falsch ist.
• Bemerkung:
  • Deduktiv gültige Argumente garantieren Wissen im folgenden Sinn: Wenn die Prämissen Wissen darstellen, dann muss auch die Konklusion als Wissen angesehen werden (d.h. deduktiv gültige Argumente garantieren nicht nur Wahrheit, sondern auch Wissen). Deduktiv gültige Argumente sind daher eine besonders sichere Methode des Erkenntniserwerbs. Diese Verwendung sichert besonders viel Glaubwürdigkeit.
  • Einige Argumente sind bereits aufgrund ihrer Form gültig:
    P1: Alle X sind Y.
    P2: S ist ein X.
    ________________
    K: S ist Y.
    (Argumente, die bereits aufgrund ihrer Form gültig sind, werden in der Logik untersucht.)

Modell grob:

              ↓ Weg: Beweise

     Ziel: Sicheres Wissen

Modell verfeinert: Vom Allgemeinen zum Besonderen:

              ↓ Weg: Beweise

     Ziel: Sicheres Wissen

              ↓ Weg: Beweise

     Ziel: Sicheres Wissen

              ↓ Weg: Beweise

     Ziel: Sicheres Wissen

• Problem: Gefahr eines Regresses (es geht immer so weiter; Regressproblem)
• Regress: das Zurückgehen von der Wirkung zur Ursache, vom Bedingten zur Bedingung.   

           ???   
             ↓ Weg: Beweise

     Ziel: Sicheres Wissen

             ↓ Weg: Beweise

     Ziel: Sicheres Wissen

Lösung: Sicheres Wissen erster Prinzipier

Anschlussfrage: Woher wissen wir die ersten grundlegenden Prinzipien?
Rationalismus: Die Prinzipien werden durch die Vernunft (lat. „ratio“, gr. oft „nous“) erkannt, z.B. durch eine intuitive Vernunfterkenntnis der ersten Prinzipien oder durch angeborene Erkenntnis.

Modell insgesamt:

Sicheres Wissen erster Prinzipien (durch Vernunftserkenntnis)
                      ↓  Beweise (Vernunfttätigkeit)
           Sicheres Wissen
                      ↓  Beweise (Vernunfttätigkeit)
           Sicheres Wissen
                      ↓  Beweise (Vernunfttätigkeit)
           Sicheres Wissen

Wie Glaubwürdig? Rationalismus:

Wissenschaftliche Resultate sind in höchstem Masse glaubwürdig, weil sie sicheres Wissen bilden. Sie wurden durch Beweise und Vernunfterkenntnis der ersten Prinzipien gewonnen.

...

Einwand: In der Biologie läuft es nicht so. Vieles lernen wir erst durch Erfahrung.

Abgsehen von Mathematik, stimmt der Rationalismus mit den anderen Naturwissenschaften nicht überein

Zusammenfassung:

1. Das deduktivistische Wissenschaftsverständnis besagt, dass Wissenschaft durch Erkenntnis der ersten Prinzipien und Beweise (Methode) sicheres Wissen (Ziel) liefert.
2. Dieses Wissenschaftsverständnis passt gut zur Mathematik (wobei dort noch genauer geklärt werden muss, wie wir die Axiome erkennen).
3. Es passt aber überhaupt nicht zur Biologie und zu anderen empirischen Wissenschaften.

• In den Naturwissenschaften wird geforsch, indem beobachtet wird. Sinneswahrnehmungen oder Erfahrung sind daher zentral für die Methode naturwissenschaftlicher Forschung.
• Problem:
  Unsere Sinneswahrnehmung ist immer auf einzelne Gegenstände in der Gegenwart bezogen. → Viele naturwissenschaftliche Resultate sollen sich auf die weit entfernte Zukunft/Vergangenheit beziehen; einige sollen allgemein gelten.
• Lösungsidee: 
  Wir erschliessen die Resultate aus Beobachtungen.

Definition:

Eine enumerative Induktion ist ein Schluss von mehreren Einzelfällen auf einen allgemeinen Zusammenhang. (enumerativ = aufzählend)

Beispiel:
P1: Rabe R1 ist schwart;
P2: Rabe R2 ist schwarz;
________________________
K: Alle Raben sind schwarz.

Model grob:

Weg (Teil 1): Sinneswahrnehmung
                       ↓ Weg (Teil 2): Induktion, z.b. enumerative Induktion
             Ziel: Wissen

Modell verfeinert: Vom Besonderen zum Allgemeinen:

Wissen (ganz allgemein)
            ↑ Induktion
Wissen (schon allgemeiner)
            ↑ Induktion
Wissen (noch relativ speziell)
            ↑ Induktion
Beobachtungen (durch Sinneswahrnehmung)

Glaubwürdigkeit? Induktivismus

Wissenschaftliche Resultate sind glaubwürdig, weil sie auf der Sinneswahrnehmung beruhen oder auf dieser Basis erschlossen werden.

Problem1:
Sinneswahrnehmung ist nich immer zuverlässig. → Sinnestäuschung

Problem 2:
Die enumerative Induktion führt nicht zu sicherem Wissen. Selbst wenn die Prämissen sicher wahr sind, kann die Konklusion falsch sein. Denn die enumerative Induktion ist wie andere Induktionen nicht deduktiv gültig. (Bsp. Aus vielen korrekten Beobachtungen schliessen wir, dass alle Enziane blau sind, aber es gibt auch weissen Enzian.) → Trotzdem scheint die Induktion in vielen Beobachtungen eine Konklusion hinreichend zu rechtfertigen. (siehe nächstes Kärtchen!)

Problem 3:
Induktion führt uns nicht auf neuartige Dinge oder Begriffe (Bsp. Rabe).
Die Begriffe, die in der Konklusion vorkommen, sind schon in den Prämissen vorhanden und nach Induktivismus Gegenstand der Beobachtung.

Glaubwürdigkeit: 

Insgesamt lautet die Hoffnung immer noch, dass Sinneswahrnehmung und Induktion (wenigstens wenn sie ein Stück weit kontrolliert werden) immer noch hinreichend glaubwürdige Resultate liefern. Man kann etwa behaupten, dass sie glaubwürdiger sind als andere (vermeintliche?) Wissensquellen.

Problem 2, erweitert:

• Davide Hume (1711 – 1776)
• Seine Frage: Was ist die Grundlage dafür, dass wir regelmässige Zusammenhänge, die wir in der Vergangenheit beobachtet haben, auf die Zukunft übertragen oder verallgemeinern? → Induktionsproblem (Schwierig diese Frage zu beantworten)
• Beleg: „Was die vergangene Erfahrung betrifft, so kann nur eingeräumt werden, daß sie uns unmittelbare und gewisse Belehrung über jene ganz bestimmten Gegenstände und jenen ganz bestimmten Zeitpunkt bietet, die zu ihrer Kenntnisnahme gelangten. Aber warum diese Erfahrung auf die Zukunft ausgedehnt werden sollte und auf andere Gegenstände, die, soviel wir wissen können, nur in der Erscheinung gleichartig sein mögen: dies ist die Hauptfrage, die ich betonen möchte. Das Brot, das ich früher gegessen ernährte mich […] Folgt aber daraus, daß anderes Brot mich zu anderer Zeit auch ernähren muß […]?“
• Humes Antwort: Die Induktion ist kein Schluss, der von der Vernunft vollzogen wird. Wir gewöhnen uns vielmehr einfach an gewisse Regelmässigkeiten. Viele behaupten nun:
• Hume hat gezeigt: Die Induktion ist nicht rational und illegitim, d.h. keine Methode, die Glaubwürdigkeit herstellt. (Das hat Hume allerdings so nicht gesagt.)

Induktionsproblem: wie kann man die enumerative Induktion rechtfertigen?

• Nicht alle, sondern nur einige induktive Schlüsse scheinen uns berechtigt:
  • Bsp. Rabe → berechtigt
    P1: Rabe X ist schwarz;
    P2; Rabe Y ist scharz; … ;
    K: Alle Raben sind schwarz.
  • Bsp. Vorlesung → uvernünftig
    P1: Am 2.12.19 ist Vorlesung;
    P2: Am 9.12.19 ist Vorlesung; … ;
    K: an jedem Montag ist Vorlseung)

Zusammenfassung:

1. Dem Induktivismus zufolge liefern Sinneswahrneh-mungen die Basis wissenschaftlichen Wissens.
2. Da sich diese nur auf einzelne Gegenstände in der Gegenwart beziehen, braucht es auch Schlüsse, um allgemeine Resultate zu erzielen.
3. Dazu eignen sich enumerative Induktionen. Diese sind aber nicht gültig und liefern kein sicheres Wissen.
4. Wenn die Induktion nicht gerechtfertigt ist (wie viele meinen), dann ist der Induktivismus nicht haltbar.

Grundidee:

• Wissenschaft hat nicht die Aufgabe, die Wahrheit zu beweisen oder zu bestätigen, sondern Irrtümer zu korrigieren.
• Wir falsifizieren eine Hypothese, wenn wir etwas beobachten, das der Hypothese widerspricht. (Bemerkung: Statt von Hypothesen spricht Popper manchmal von Theorien. Wir verwenden die Begriffe im Folgenden als austauschbar.)

Problemlösung zum Problem: Die enumerative Induktion führt uns nicht auf neuartige Dinge oder Begriffe. → Aber wenn Hypothesen frei erfunden werden können, dann können neuartige Dinge oder Begriffe eingeführt werden.

Karl. R. Popper (1902 -1994)

Poppers fundamentale Annahme:

• P1: Das wissenschaftliche Vorgehen ist rational/ gerechtfertigt.
• P2: Induktion ist nicht rational/gerechtfertigt (Induktionsproblem).
• K: Induktion spielt in der Wissenschaft keine Rolle.

Nach Popper werden in den Wissenschaften nur deduktiv gültige Schlüsse gezogen. Sind wir damit zurück beim Deduktivismus? Nein

Falsifikation:

• Der Aufweis, dass eine Überzeugung/ein Satz/eine Hypothese falsch ist, heisst Falsifikation. (Von lat. „falsum“=„falsch“ und „facere“=„machen“)

Falsifikationismus:

• Nach Popper geht es in den Wissenschaften also darum, irrtümliche (falsche) Hypothesen zu falsifizieren.
• Poppers Position heisst daher Falsifikationismus. 

Bsp.: Falsifikation:

Hypothese (H): Alle Raben sind schwarz.
__________________________________
Beobachtbare Konsequenzen (K1): Rabe X ist schwarz.
K2: Rabe Y ist nicht weiss.
Beobachtung (B): Rabe Z ist weiss
→ Hypothese wiederlegt

Logik der Falsifikation: siehe Bild

Achtung: Wenn eine Hypothese nicht falsifiziert wird, dürfen Sie nicht schliessen, dass Ihre Hypothese wahr oder wahrscheinlich ist. Denn damit würden Sie (implizit) auf die Wahrheit/Wahrscheinlichkeit der Hypothese schliessen und induktiv vorgehen. Das ist jedoch nicht rational und daher nicht wissenschaftlich.

Voraussetzung Poppers Methode:

• Poppers Methode funktioniert nur, wenn die Hypothesen beobachtbare Konsequenzen K haben.
• Poppers Idee: Es ist Charakteristikum der Wissenschaft, d.h. Teil ihrer Definition, dass sie Hypothesen aufstellt, die beobachtbare Konsequenzen haben.
• Slogan: Wissenschaftliche Hypothesen müssen an der Erfahrung scheitern können.
• Für die Wissenschaftler/-innen heisst das: Sie müssen mit ihren Hypothesen etwas wagen, ein Risiko eingehen, nämlich das Risiko, dass die Hypothesen falsifiziert werden.

Eine Hypothese, die überprüft wurde und dabei nicht falsifiziert wurde, nennt Popper bewährt. Bewährung („corroboration“) heisst für Popper nicht, dass bestätigt und dadurch glaubwürdiger wurde!

Falsifizierbarkeit: Popper

• Eine Hypothese ist nur dann wissenschaftlich, wenn sie (empirisch) falsifizierbar ist
• Eine Hypothese ist genau dann (empirisch) falsifizierbar, wen es Beobachtungssätze gibt, mit denen sie nicht vereinbar ist. (Popper spricht von einer nicht-leeren Falsifikationsklasse).

Popper insgesamt (Weg und Ziel):

Konsequenz: Die Wissenschaft liefert uns kein (empirisches) Wissen mehr, sondern nur:

• Negativ: Vermeidung von Irrtum
• Positiv: Hypothesen, die noch nicht falsifiziert wurden («Hypothesenwissen»)

Glaubwürdigkeit:

• Das Ergebnis wissenschaftlicher Forschung ist, dass unglaubwürdige Behauptungen zurückgewiesen werden.
• Positiv glaubwürdige Resultate kann die Wissenschaft leider nicht bringen.

Kritikpunkt:
„nicht der Besitz von Wissen, von unumstößlichen Wahrheiten macht den Wissenschaftler, sondern das rücksichtslos kritische, das unablässige Suchen nach Wahrheit. → kann doch nicht alles sein?

Problem: Anwendung → Bsp. Sie sind Ingenieur/-in und sollen eine Brücke bauen.

• Welches Material verwenden Sie? M1 oder M2.
• Aus T1 folgt: M1 ist stabil und haltbar, M2 nicht.
  Aus T2 folgt: M2 ist stabil und haltbar, M1 nicht.
• T1 oft kritisch überprüft und nicht falsifiziert. → getestet, nicht falsifiziert
  T2 wurde bisher noch nicht untersucht. → nicht getestet
• Die meisten Menschen würden sich nach T1 richten und das sogar für die rationale Wahl halten.
• Nach Popper besteht zwischen den beiden Theorien kein Unterschied, denn aus der Sicht der Erkenntnislogik her sind beide Theorien nicht falsifiziert und daher gleichwertig.
• Intuitiv halten wir die Wahl von T1 richtig, nach Popper sind beide Theorien jedoch gleichwertig. → Problem

Disskusionspunkt 1 und 2: siehe Vorlesung

Zusammenfassung:

• 1. Popper hält die Induktion für irrational und unberechtigt. Er versucht daher, die wissenschaftliche Methode so zu denken, dass sie ohne Induktion auskommt.
• 2. Nach Popper ist das wissenschaftliche Vorgehen hypothetisch-deduktiv: Die Forschenden stellen Hypothesen auf, die sie dann überprüfen, indem sie deren Konsequenzen mit Beobachtungen vergleichen. Dabei kann es zur (empirischen) Falsifikation einer Hypothese kommen.
• 3. Damit Hypothesen diesem Prüfungsverfahren ausgesetzt werden können, müssen sie (empirisch) falsifizierbar sein. Dies ist nach Popper eine Bedingung für die Wissenschaftlichkeit von Hypothesen.
• 4. Hypothesen, die überprüft, aber nicht falsifiziert wurden, werden für Popper nicht glaubwürdiger. Hingegen können falsifizierte Hypothesen als unglaubwürdig gelten.
• 5. Für Poppers Sicht ist problematisch, dass er gar keine positive Glaubwürdigkeit kennt.

ss