Reuzeninktvisogen, elektrische woks en vliegtuigcrashes

De Pen is dit nummer opgepakt door Dingmar van Eck. Hij doceert wetenschapsfilosofie aan de UvA en voor Cimedart geeft hij een introductie van de Philosophy of Science in Scientific Practice benadering.

Met veel plezier neem ik De Pen ter hand om iets van mijn wetenschapsfilosofisch onderzoek uit de doeken te doen, onderzoek dat ik eerst aan de Universiteit van Gent uitvoerde en sinds februari 2019 ook aan de Universiteit van Amsterdam.
Vragen waarop wetenschappers een antwoord zoeken zijn een startpunt van veel van mijn onderzoek. Waarom crashte Air France-vlucht 447 op 1 juni 2009? Waarom hebben reuzeninktvissen enorm grote ogen – de grootste in het dierenrijk – in plaats van kleinere ogen? Waarom was er een sociale revolutie in Bourbon-Frankrijk (1787-1789), Mantsjoe-China (1911-1916) en Romanov-Rusland (1917)? Waarom hebben zowel muizen, ratten, varkens als mensen de capaciteit zich zaken en gebeurtenissen te herinneren?
Dit zijn slechts enkele voorbeelden van de vele verklaringsvragen die wetenschappers zich stellen in verschillende wetenschappelijke disciplines, zoals ingenieurswetenschap, biologie, historiografie en neurowetenschap. Mijn onderzoek spitst zich onder andere toe op het uitpluizen hoe wetenschappers dit soort vragen trachten te beantwoorden – wat voor (experimentele) methoden en technieken ze hiervoor gebruiken – en wat voor typen verklaringen ze opstellen op basis van hun onderzoekingen. Als een soort taxonoom probeer ik in kaart te brengen wat voor typen verklaringen wetenschappers genereren voor bepaalde verklaringsvragen.
De vraag naar de crash van Air France-vlucht 447 betreft bijvoorbeeld een vraag omtrent een enkelvoudig feit en de meeste verklaringen die forensisch ingenieurs, piloten en meteorologen gaven waren causaal van aard. Een kernoorzaak van de crash bleek bijvoorbeeld dat de pitotbuizen, die de snelheid van een vliegtuig meten, niet meer werkten als gevolg van bevriezing door aanraking met superkoud water (een zeldzaam fenomeen).
De vraag naar de ooggrootte van reuzeninktvissen daarentegen betreft een contrastieve vraag – waarom zijn ze heel groot en niet kleiner? Wat blijkt, die enorm grote ogen verschaffen reuzeninktvissen een biologisch voordeel in de habitat waarin ze leven: het stelt ze in staat om op grote afstand, honderden meters onder de zeespiegel, bioluminescentie – het uitstralen van licht door organismen  – te detecteren. De bioluminescentie van die organismen wordt veroorzaakt door jagende potvissen, de natuurlijke vijanden van reuzeninktvissen. Deze verklaring, in tegenstelling tot de verklaring voor de Air France-crash, is niet-causaal van aard: er wordt verwezen naar een nuttig effect van het hebben van grote ogen – het op grote afstand detecteren van bioluminescentie en dus de aanwezigheid van potvissen – niet naar de (evolutionaire)  oorzaken die in grote ogen hebben geresulteerd.
De vraag naar sociale revoluties is weer van een andere soort, het betreft een vraag naar gelijkenissen. En ook het antwoord kent weer een ander format, namelijk een beschrijving van gelijksoortige mechanismen werkzaam in Bourbon-Frankrijk, Mantsjoe-China en Romanov-Rusland: externe militaire en economische druk, een sterke gemeenschapszin onder de boerenbevolking en, door die gemeenschapszin, collectieve actie van de boerenbevolking.
Taxonomie is voor mij geen doel op zich, maar een middel en startpunt voor het echte werk: helder  krijgen wat voor inzichten specifieke typen verklaringen opleveren in specifieke verklaringscontexten. Ofwel, een vraag naar het nut of de waarde van typen wetenschappelijke verklaringen. Zo bestaat het nut van de gegeven verklaringen voor de Air France-crash niet louter uit het inzichtelijk maken hoe de crash heeft kunnen plaatsvinden. In zulke contexten verschaffen de beste verklaringen ook informatie op basis waarvan technische systemen aangepast en verbeterd kunnen worden om zo toekomstige defecten te helpen voorkomen. (Wat de Air France-crash des te zuurder maakt, is dat bekend was dat de pitotbuizen problemen vertoonden bij extreme kou en men een week voor de crash begonnen was deze in Air France-vliegtuigen te vervangen door verbeterde versies. Vlucht 447 stond gepland om deze te krijgen na aankomst in Parijs, maar arriveerde daar dus nooit.)
Soms lukt het ook – en dit vind ik eigenlijk het allerleukste  – om onderzoeksresultaten te vertalen naar inzichten of aanbevelingen die relevant zijn voor wetenschappers zelf. Zo publiceer ik met enige regelmaat artikelen in vakbladen voor ingenieurs. Ingenieurs ontwerpen, verklaren en voorspellen (de werking van) technische systemen bijvoorbeeld vaak aan de hand van functionele beschrijvingen, maar er zijn verschillende functierepresentaties in gebruik in ingenieursland en het is lang niet altijd duidelijk welke representatie het meest geschikt is voor welke ontwerptaak. Bijvoorbeeld, als ik een bestaand op de markt verkocht product – zeg, een elektrische wok – uit elkaar haal om erachter te komen hoe deze werkt, en te bepalen welke onderdelen aanpassing behoeven zodat het product nog beter functioneert, wat voor representatieschema van functies is hiervoor het meest geschikt? Schema X, Y of wellicht toch Z? Het oog van een wetenschapsfilosoof kan dan helpen om aanbevelingen te doen.
Mijn onderzoek valt te plaatsen binnen een wat recentere benadering in de wetenschapsfilosofie, genaamd Philosophy of Science in Scientific Practice.  Daar waar wetenschapsfilosofie traditioneel vaak met name oog had voor de relatie tussen wetenschappelijke theorieën en de wereld, en lang niet altijd in detail keek naar de wetenschappelijke praktijk, is de bestudering ervan de focus van de Practice-benadering (overigens zonder daarbij de relatie tussen theorieën, verklaringen, etcetera en de wereld uit het oog te verliezen). Daar waar mogelijk pas ik deze benadering ook toe in mijn onderwijs. Filosofie komt tot leven in de praktijk.

Dingmar van Eck

Universitair docent wetenschapsfilosofie

Faculteit der Geesteswetenschappen, Capaciteitsgroep Filosofische Traditie in Context en ILLC, Taal en Logica programma