Waarheid in de wetenschap

Wat je leert op school is waar. Toch? Er moet wel erg veel wetenschappelijk onderzoek zijn gedaan voordat iets in een schoolboek terecht komt, en na al dat wetenschappelijke onderzoek weten we toch wel iets dat zeker waar is. Of niet? Wanneer is iets eigenlijk echt "waar"?

Wetenschappelijke theorieën

Misschien komt het omdat ik inmiddels zelf wetenschapper ben en er meer alert op ben, maar het lijkt wel alsof steeds meer dingen die ik ooit op school geleerd hebt toch ineens niet helemaal meer lijken te kloppen. Neem het atoom. Iedereen die natuurkunde heeft gehad op de middelbare school kent de plaatjes van atomen met een kern en elektronen die om deze kern heen draaien. Dit idee blijft hangen, en als je vervolgens geen nieuwe natuurkunde meer bijleert na de middelbare school blijf je geloven in deze vorm van het atoom. Terwijl dit atoom niets meer dan een theorie was. Deze theorie was weliswaar gebaseerd op enig bewijs, maar moest nog verder onderzocht worden. En guess what: het atoom bleek toch een beetje anders dan gedacht!

Ik zal niet verder in detail treden over het uiterlijk van het atoom, daar gaat deze blog niet over. Deze blog gaat over het feit dat elke wetenschappelijke theorie in essentie onwaar is en ook nooit bewezen kan worden.

Het gaat ook over waarom dat niet erg is.

Popper

Ideeën uit de wetenschapsfilosofie - met als bekendste vaandeldrager Karl Popper - worden nog steeds gebruikt als leidraad voor wetenschappelijke integriteit. Het bekendste voorbeeld van Karl Popper gaat over de onmogelijke verificatie (bewijs) van de wetenschappelijke theorie in het algemeen. Popper gebruikte hiervoor een voorbeeld met witte en zwarte zwanen. Als je heel veel witte zwanen telt maar geen zwarte, betekent dat niet per definitie dat er geen zwarte zwanen bestaan.

Je kan immers nooit zeker weten of je ooit nog een keer een zwarte zwaan tegen gaat komen.

Wetenschappers spreken met elkaar af dat een theorie plausibel is als meerdere aanwijzingen in de goede richting wijzen. De theorie kan dan steeds geloofwaardiger worden, maar zeker weten of de theorie "waar" is doe je nooit. Dit is een gegeven waar je als wetenschapper mee moet leren leven, een frustrerend maar ook spannend gegeven. Je weet immers nooit wat er nog kan gaan komen.

Hoe bedenk je een theorie?

Wetenschappelijke theorieën moeten altijd toetsbaar zijn. Je moet een experiment kunnen uitvoeren waarvan de resultaten de theorie wel of niet zullen onderbouwen, anders heeft de theorie geen nut. In mijn onderzoek stel ik dat als je nieuwe informatie leert die aansluit op eerder geleerde informatie, deze nieuwe informatie beter onthouden wordt en verwerkt wordt door verschillende hersengebieden (zeg A en B). De waarnemingen uit experimenten kunnen gebruikt worden om een theorie te bedenken (induceren: hersengebied A doet dit en hersengebied B doet dat). De opgestelde theorie kan daarnaast nieuwe waarnemingen voorspellen die de theorie kunnen onderbouwen (deduceren: in mijn nieuwe experiment verwacht ik dat hersengebied A actief wordt). 

Witte zwanen, luie onderzoekers? Hetzelfde idee!

Wetenschap moet er eigenlijk altijd op gestoeld zijn om theorieën te falsificeren door op zoek te gaan naar een zwarte zwaan (of hersengebied B). Hoe vaker er geen zwarte zwaan wordt gevonden, hoe plausibeler de witte zwanen theorie (de nulhypothese) wordt. Maar ook als er toch weleens een zwarte zwaan (de alternatieve hypothese) wordt gevonden dan nog is er geen man overboord: theorieën kunnen namelijk aangepast worden om de nieuwe waarnemingen te kunnen verklaren ("zwarte zwanen zijn een foutje van de natuur" of  "hersengebied B doet toch net iets anders dan we dachten"). Een oneindige wisselwerking van inductie en deductie is het gevolg, als een eindeloze spiraal van wetenschappelijke voortgang.

Stapje voor stapje, stukje achteruit en een sprong vooruit, dat dan weer wel.

De "waarheid"

In dit wetenschappelijke stelsel dat we met elkaar hebben afgesproken bestaat waarheid dus niet, iets wat in de media jammer genoeg niet altijd goed naar buiten komt. Experimenten laten dus per definitie nooit zien dat iets waar of niet waar is, alleen dat een bepaalde theorie plausibeler of niet plausibeler wordt door de uitkomsten. Met dat idee in het achterhoofd krijgt wetenschap een ander gezicht. Niet als een zoektocht naar de waarheid, maar als een zoektocht naar de beste manier om de werkelijkheid te benaderen.

Wetenschap is dus letterlijk nooit helemaal waar en nooit helemaal af. En dat is nou juist wat het zo uitdagend maakt!