Naturvidenskab

Induktion, deduktion og hypotetisk-deduktiv metode

Induktion og deduktion dækker over to overordnede videnskabelige tilgange (metoder), som i naturvidenskab er helt centrale, selvom vi sjældent italesætter dem. Men de er ikke særlige for videnskab, vi bruger dem nemlig alle, når vi søger løsninger på nogle af hverdagens udfordringer.

Induktion / induktiv tilgang

Når man bruger en induktiv tilgang, begynder man med en række enkelt-observationer (sin empiri) og konkluderer heraf en generel antagelse (fx en hypotese).

Induktion bruger vi alle i hverdagen, når vi gør os erfaringer og heraf drager konklusioner. Problemet med induktion som metode er, at den ikke er logisk gyldig. Konklusionen (hypotesen) følger ikke logisk nødvendigt af præmisserne (empirien), idet bare én afvigende observation vil være nok til at afvise konklusionen. Det kaldes i videnskabsfilosofien for induktionsproblemet.

Eksempel:

Empiri (observationer): Der er ikke strøm i x antal kontakter.

Induktivt konkluderes (det generelle): Der er ikke strøm i hele lokalet.

I dette eksempel vil bare én funktionsdygtig kontakt medføre, at det generelle udsagn kan afvises. I den klassiske logik bruges ofte eksemplet med de hvide svaner: Man kan se tusindvis af hvide svaner, men kan aldrig være sikker på, at der ikke en dag er en svane med en afvigende farve (og det skete faktisk, da man opdagede Australien, hvor der findes en sort svaneart).

Deduktion / deduktiv fremgangsmåde

Deduktion peger på sin vis den modsatte vej, idet man her ud fra den generelle antagelse logisk (deduktivt) udleder nogle konkrete konsekvenser.

Deduktion er i modsætning til induktion logisk gyldig, idet konklusionen (konsekvensen) skal følge logisk af præmisserne. Så hvis præmisserne er sande, vil konklusionen også være sand.

Eksempel:

Præmis 1: Uden strøm kan lys ikke tændes.

Præmis 2: Der er ikke strøm i lokalet.

Konklusion: Lyset kan ikke tændes.

Konklusionen følger logisk af præmisserne, men argumentet behøver ikke at være holdbart. Det kan jo være, at en af præmisserne ikke er sand, fx at der faktisk er strøm i lokalet, eller at lyset ikke tænder af andre grunde.

Hypotetisk-deduktiv metode

I naturvidenskaben benyttes den deduktive tilgang ofte i form af den hypotetisk-deduktive metode. Som navnet siger, er udgangspunktet en hypotese. En videnskabelig hypotese skal have forudsigende kraft, altså en logisk (deduktiv) konsekvens, som kan afprøves (og evt. falsificeres) ved et eksperiment. Deraf det hypotetisk-deduktive.

Eksemplet fra før:

Hypotese: Hvis der ikke er strøm i lokalet, så følger det logisk, at der ikke kommer lys, når der trykkes på lyskontakten.

Eksperiment: Der trykkes på lyskontakten.

Resultat 1: Der kom ikke lys.

Hermed kan man forledes til at tro, at hypotesen er bekræftet, men det vil være en fejlslutning. Der kan være andre grunde til, at der ikke kom lys (en defekt kontakt, en sprunget pære, man ikke trykkede ordentlig på kontakten osv.) - med andre ord: fejlkilder. Man bør derfor altid gentage sin eksperimenter, fx ved også at afprøve andre lyskontakter. Den opmærksomme læser vil måske se, at nu begynder induktionsproblemet at spøge…

Men udfaldet af eksperimentet kunne også være anderledes:

Resultat 2: Der kom faktisk lys!

Dermed er hypotesen umiddelbart falsificeret (afvist). I dette tilfælde er det ret åbenlyst, men generelt bør man også ved en falsificering tjekke for fejlkilder. Var forsøgsdesignet i orden (var der variabelkontrol? Kan man overhovedet teste det, man ville, med den valgte eksperimentmetode)?

En stærk, naturvidenskabelig hypotese er ikke en, der er blevet bekræftet mange gange, men er en, der har modstået falsifikationsforsøg mange gange. En sådan vil blive ophøjet til at blive kaldt en teori – naturvidenskabens fineste ord for viden.