Videnskabsteori for naturvidenskab

Transkript

1 Naturskab som fagligt kald Videnskabsteori for naturskab Fjerritslev Gymnasium Onsdag den 13. november 2013 Max Weber Tysk sociolog Munchens universitet 1918 Hvad er udsigterne for en student, der vælger naturskab som sit kald/fag? Høj grad af specialisering Arbejde for blive overgået Glemme sin personlighed Naturskab som fagligt kald Specialisering som levevilkår Et godt og afgørende bidrag til naturskab er altid et specialiseret bidrag. Og hvis man ikke er i stand til at tage skyklapper på, så at sige, og være med på ideen om, at hele ens liv afhænger af, om man foretager den rigtige formodning på rette sted i sin artikel, kan man lige så godt blive væk fra den naturskabelige forskning. Naturskab som fagligt kald At leve for fremskridtet Naturskaberne er bundet til at gøre fremskridt. Alle naturskabsfolk ved, at deres arbejde vil være forældet om ti, tyve, halvtreds år. Det er selve meningen med naturskab, at alle landvindinger medfører nye spørgsmål og nye udfordringer. Hvem, der end ønsker at blive naturskabelig forsker, må lære at leve med dette: Vi arbejder kun i håbet om, at andre vil komme til at overgå os. Naturskab som fagligt kald Glem dig selv! Naturskabens fremkomst I dag findes der en kult (især blandt unge), der bygger på personlighed eller personlig erfaring. Det er folk, der arbejder hårdt på at opleve livet og vise andre, at de gør det for det er sådan, man kan kende en sand personlighed. Mine damer og herrer. I naturskaberne er det kun den, der hengiver fuldt og helt sig til sit arbejde, der har personlighed. I stedet for den fjollede flokopførsel er det forskerens høje faglighed, der giver ære og værdighed (det samme gælder kunstnere). 1945: Anden verdenskrig slutter 1918: Webers foredrag Antal artikler per år I dag udgives ca skabelige artikler om dagen 1

2 Videnskabelig skabelig proces Videnskabelig skabelig proces Når en lærer tænker over sin undervisning, sker det med udgangspunkt i feltet til venstre Videnskabelig skabelig proces Videnskabelig skabelig proces Når vi kigger ind i dette område, hvad ser vi så? Er det her, bliver til? Teoridannelse Hypoteser Eksperiment Data Es Videnskabelig skabelig proces Videnskabelig skabelig proces Interessekonflikter? Økonomiske interesser? Nationale interesser? Medieomtale? Snyd? Diskussion? Fortolkning? Usikkerhed? Kreativitet? Forandringer over tid? 2

3 Den naturskabelige metode (den simple model) Den hypotetiskdeduktive metode Fremsæt en hypotese på baggrund af eksisterende Hypotesen skal kunne afkræftes af eksperiment Test hypotesen i eksperiment Start forfra Induktion som metode Når man ser en sort svane Den induktive metode Slutning fra specialtilfælde til generelle udsagn Alle svaner er hvide MEN: Sorte svaner i Australien Induktionsproblemet Vi kan ikke (altid) slutte fra specialtilfælde til det generelle Vi kan ikke være sikre på naturens regelmæssighed Deduktion som metode Fra det generelle til det specifikke Modus Tollens - afkræftelsens logik Hvis p, så q Ikke q Derfor ikke p Eksempel Hvis det regner, så bliver vejen våd Vejen er ikke våd Altså har det ikke regnet Den naturskabelige metode Den komplekse model Hypotese-afprøvning Udforskning og opdagelse Anvendelser og udbytte Forskersamfundets samtale kommunikation Det meste arbejde foregår i grupper Alle skal formuleres på skrift Alle presenteres og diskuteres på møder og kongresser Arbejdet med at forstå det man laver fører til mange uformelle diskussioner 3

4 CFC-gasser og nedbrydning af ozon Hvorfor er vi blevet så opmærksomme på solcreme? CFC (chlor-flour-carbon) opdaget i 1928 og senere anvendt i køleskabe og spraydåser CFC er meget stabilt og ugiftigt for mennesker. Historien starter her Lovelock med det instrument, han brugte til at måle CFC-indhold I måler James Lovelock indholdet af CFC over Nordatlanten. Han fremlægger på kongres hvor Rowland deltager Joe Farman, ca ozone_depletion_02 F. Sherwood Rowland og Mario Molina ca James Lovelock instrument til at måle luftforurening 1960 erne ozone_depletion_02 y.edu/index.php Molina og Rowland : Litteraturstudier. Hvad ved vi om CFC og lys? Det ser ud til at CFC i lave højder er stabilt. Hvad sker der højt i atmosfæren, hvor der er mere UV-stråling? Nyt spørgsmål: kan det nedbryde ozon? Fra kendt kemisk teori kan de beregne: et enkelt frit kloratom kan nedbrýde ozon-molekyler. Det ser ud til at denne effekt nedbryder mere ozon end andre naturlige processer Hvis de har ret, hvorfor er der så ikke nogen der ser effekten? Rowlands og Molina er usikre. De diskuterer med kolleger: Nedbrydning af ozon er målt i forbindelse med udstøding fra rumfærgen, men er det relevant for deres idéer? De ved at ozonlaget beskytter mod UV-stråling. Deres bekymring får dem til at publicere (1974). I medierne og over for politikere anbefaler de, at man forbyder brug af CFC-gasser ozone_depletion_03 4

5 Men Molina-Rowlands-hypotesen står svagt i mange kollegers øjne. Den er udledt på teoretisk grundlag og støttes ikke af observationer/data. ozone_depletion_03 Desuden hviler deres hypotese på en række subhypoteser, som hver især kan betvivles: y.edu/index.php Kan hypotesen overhovedet testes? Det er vanskeligt at skaffe direkte es for hypotesen. Det er en udfordring, at der er en naturlig fluktuation i ozonindholdet i atmosfæren. Kurven viser ozonmålinger over Schweiz fra Indirekte bekræftelse af hypotesen? 1975: To uafhængige grupper måler koncentrationen af CFC-gasser I forskellige højder og bekræfter at koncentrationen aftager med stigende højde. Men er det nok til at overbevise den kemiske industri? CFC-industri 1974: ozone_depletion_06 y.edu/index.php ansatte 8 mia USD i omsætning Bare en hypotese Richard Scorer Atmosfæren for stor Hvis R&M har ret, hvorfor kan vi så ikke observere ozonnedbrydning i den øverste atmosfære? 5

6 Fejl ved hypotesen? Klornitrat? M&R leder selv efter sprækker i deres hypotese. Måske kan en reaktion med NO 2 fjerne frit klor fra atmosfæren og forhindre nedbrydning af O 3. Hvad der sker, afhænger af hvor lang tid, der går, før klornitrat nedbrydes igen. Testes ved laboratorieforsøg. ozone_depletion_07 y.edu/index.php Indirekte bevis Rowland og Molina beregner hvor meget klorilte, der skal være i atmosfære pga. nedbrydning af CFC. Målinger bekræfter ne I 1977 vedtager USA s regering en køreplan for udfasning af CFCproduktion. Uventet hjælp Joseph Farman har foretaget atmosfæriske målinger over Antarktis siden : Farman måler 40% fald i ozonforekomst over Antarktis Men NASA rapporterer ikke noget, så han køber nyt instrument 1984: Farman bekræfter sine målinger Han kontakter NASA Joseph Farman og medarbejdere, 1985 Atmosfæremålinger 1984: NASA genanalyserer deres målinger Ozonhullet er meget større end forudsagt af Molina-Rowland! Hvorfor? Ny og bedre model for ozon-nedbrydning Hvorfor kun stærk nedbrydning over Antarktis? Kan vi være sikre på at det skyldes CFC? Kan skyer og iskrystaller spille en rolle? 6

7 Forbud mod produktion af CFC ozone_depletion_10 y.edu/index.php 1987: The Montreal protocol 1988: The Ozone Trends Panel Report 1990: 93 Lande enes om at forbyde produktionen af CFC fra Naturskab som fagligt kald ozone_depletion_13 Specialisering, fremskridt og selv-forglemmelser, ja Men også: Faglige og sociale udfordringer globale kommunikationsnetværk Uforudsigelige og komplekse forskningsprocesser Konstant udvikling af teorier og eksperimenter Kreativitet og nytænkning Samfundsrelevante Innovation og ekspertise Kamp om (for) sandheden 7