4. NATUURWETENSCHAPPELIJKE MODELLEN |
INDEX
HOME PAGE |
4.1 MODELVORMING
Natuurwetenschappelijke
modellen komen op verschillende manieren tot stand. Langs inductieve weg kan men
op basis van waarnemingen tot een bepaalde theorie (model) komen. Maar men kan
ook een model (theorie) vóóronderstellen en de juistheid van dit model
vervolgens langs deductieve weg door middel van berekening en/of experiment
trachten te bevestigen (verificatie) dan wel te ontkennen (falsificatie).
WAARNEMING THEORIE / MODEL HYPOTHESE Empirische cyclus RESULTAAT
verificatie/falsificatie VOORSPELLING
Het veronderstelde model wordt ook
wel hypothese genoemd en wordt pas na algemene aanvaarding tot model verklaard.
Na verloop van tijd kan een model door een nieuw model worden vervangen. Daarbij
kunnen drie situaties worden onderscheiden:
1: Het model heeft voldoende
verklaringskracht maar kan veel eenvoudiger worden geformuleerd.1
2: Het
model heeft onvoldoende verklaringskracht en wordt aangepast om meer fenomenen
te verklaren.2
3: Het model heeft onvoldoende verklaringskracht en wordt
vervangen door een nieuw model dat meer fenomenen verklaart.3
1 Een
wetenschappelijk model dient ter verklaring van een fenomeen zo eenvoudig
mogelijk te zijn. Dit beginsel wordt het scheermes van Ockham genoemd
naar de Schotse wijsgeer William of Ockham die het introduceerde. Voorbeeld:
Over het ontstaan van leven op aarde wordt wel gezegd dat het van een andere
planeet afkomstig is. Daarmee wordt een extra probleem aan de theorie toegevoegd
zonder dat de verklaring dichterbij komt.
2 Modellen blijven een
vereenvoudigde afbeelding van de werkelijkheid maar men probeert wel die
werkelijkheid steeds gedetailleerder door dat model te laten beschrijven.
3
Soms voldoet een model niet meer en wordt het vervangen door een geheel nieuw
model. Zo'n overgang van het ene naar het andere model ondervindt vaak veel
weerstand van de gevestigde orde. Er is dan vaak sprake van een echte
omwenteling (wetenschappelijke revolutie) waarover de wetenschapsfilosoof Thomas
Kuhn een interessant boek heeft geschreven.
Hierna worden twee
ontwikkelingen over modelvorming beschreven. Modelvorming op basis van
waarnemingen (het zonnestelsel) en modelvorming op basis van fantasie en
abstractievermogen (de materie).
Ockham's
scheermes
William van Ockham (1285 - 1349 [of 1347]), Engels
wijsgeer, de meest invloedrijke en geruchtmakende filosoof en theoloog in de
14de eeuw, franciscaan, studeerde en doceerde in Oxford. Hij kreeg de bijnaam
Doctor invincibilis (onoverwinnelijke leraar). Zoals de meeste
middeleeuwse filosofen was hij erg jong en kritisch. Het beeld van in kloosters
zittende grijs bebaarde monniken kan niet verder van de middeleeuwse
werkelijkheid afstaan.
In Ockham's tijd beweerden veel filosofen dat de
natuur altijd de eenvoudigste oplossing kiest. Wij passen dit principe nog toe
in de optica. Het principe van Fermat (1608-1665) luidt: als het licht zich
voortplant van het ene punt naar het andere, dan doet het dit langs een weg die
de minste tijd vergt. Ockham maakte bezwaar tegen het principe dat de natuur
altijd de eenvoudigste oplossing kiest. Dit gaat in tegen de almacht van God,
die op iedere wijze die Hem behaagt het heelal kan inrichten. Het enige wat wij
mensen tot onze beschikking hebben, zijn waarnemingen. Om deze te verklaren zijn
talloze theorieën mogelijk. Bij het aannemen van theoretische concepten moeten
we de eenvoudigst mogelijke kiezen: entia non stunt multiplicanda praeter
necessitatum: we moeten het aantal begrippen niet meer uitbreiden dan
noodzakelijk is.
Het voordeel om het leven op aarde in het heelal te
laten ontstaan is dat je iets meer tijd tot je beschikking krijgt. De ouderdom
van het heelal wordt geschat op ca. 15 miljard jaar, de ouderdom van de aarde op
ca. 4.5 miljard jaar. Je hebt dus bijna drie keer zoveel tijd om het leven te
laten ontstaan. Door te veronderstellen dat het leven in het heelal is ontstaan,
verklaar je weliswaar het voorkomen van het leven op aarde, maar nog steeds niet
het ontstaan van het leven. De kwaliteit van je verklaringen neemt niet toe,
terwijl je wel een schakel meer inbouwt. Volgens Ockham's scheermes is dat
nodeloos.
Paragraaf 2