Wetenschap - 11 maart 1999

Zijn milieumodellen wetenschapsvervuiling?

Zijn milieumodellen wetenschapsvervuiling?

Zijn milieumodellen wetenschapsvervuiling?
Forum

De modellen van wetenschappelijke instellingen als RIVM, LUW en Centraal Planbureau staan de laatste tijd ter discussie. De vraag is wat de wetenschappelijke status is van een model, en wat criteria zijn voor (dis)kwalificatie. Anders gesteld: in hoeverre verwijst kennis in de vorm van verbanden in RIVM-modellen naar een milieukundige, die van de LUW naar een ecologische of die van het CPB naar een economische werkelijkheid?


Drie criteria

Voor bepaling van criteria hoe wij tot houdbare, inzichtelijke kennis komen, moeten we de blik richten op de wetenschapsgeschiedenis. Hieruit wordt immers duidelijk hoe in een zee van meningen algemeen deelbare kennis tot stand komt. De lange geschiedenis van de zwaartekrachttheorie van Newton werpt licht op de rol van verklaren en de vorming van formules in de wetenschap

Copernicus was verrast door het uit de pas lopen van de kalender met de seizoenen. De winter verplaatste zich naar de 225zomer'maanden en omgekeerd. Copernicus verwachtte dit niet, omdat de kalender zich baseerde op de tot dan toe houdbare geocentrische optiek van Ptolemeus. Om zijn verrassing te verklaren, schoof Copernicus een heliocentrische theorie naar voren als verklaringspoging. Metingen aan de planeetbewegingen pleitten voor deze optiek. Vanaf dat moment was er sprake van een houdbare verklaring

Later moest dit beeld van planeten in cirkels om de zon heen weer wijken voor een andere optiek na nieuwe verrassingen, zoals de versnelling van de beweging van een planeet als deze dichterbij de zon kwam. Dit resulteerde in Newtons theorie en formule van elliptische bewegingen rond een gemeenschappelijk zwaartepunt. Deze theorie geeft vele voorheen onvermoede verbanden aan tussen planeten. Toen deze optiek eenmaal houdbaar bleek, leidde deze tot de ontdekking van ver weg gelegen planeten. Deze theorie is na nieuwe verrassingen en contradicties met andere theorieën sinds Einstein ook weer vervangen, althans voor objecten met grote snelheden

Kortom, elk van deze zonnestelseltheorieën is een houdbaar gebleken verklaring voor een verrassende waarneming die niet spoorde met de voorgaande theorie

Ook bij de vorming van het rekenkundige verband in formules is het verrassing, verklaringspoging en houdbaarheid wat de klok slaat. In de aanloop naar Newtons zwaartekrachttheorie viel het Galilei proefondervindelijk op dat wanneer hij een slinger korter maakte, deze meer dan evenredig sneller bewoog. Een lineair verband bleek niet houdbaar. Zou er een kwadratisch verband zijn? Dat meetkundig verband toetste Galilei met succes in honderden proeven en hij nam daarbij een meetfoutmarge die hij kon verantwoorden met de getoetste nauwkeurigheid van zijn meetinstrumentarium. Zijn formule is dan te beschouwen als een geformaliseerde, verkorte schrijfwijze van dat verband

De hierboven uiteengezette optiek van de wetenschappelijke gang van zaken is in diverse wetenschapsgebieden met houdbare kennis met succes getoetst: geneeskunde (AIDS), natuurkunde (spectraalanalyse) taalkunde (taalverwerving) en psychologie (kleurenblindheidstesten). Mijns inziens is het een houdbare optiek die verklaart hoe houdbare kennis die er eerst niet was, ontstaat. Er zijn dan drie criteria: na een verrassende waarneming (1), werpt men een verklaringspoging (2) op, die men toetst. Pas na succesvolle toetsing (3) is er sprake van houdbare kennis die praktisch toegepast kan worden

Schone schijn

Passen we deze optiek toe op modellen, dan moet een verband tussen gegevens een verklaringspoging zijn voor iets verrassends die de toetsing moet doorstaan. Ook een gegeven is overigens een houdbaar verband, zoals snelheid een verband is tussen eenzelfde object op twee plaatsen na elkaar

Als een onderzoeker een verband legt door statistische procedures met correlatiecoëfficiënten, dan ontbreekt er een verrassing en verklaringspoging. Metingen voor de vaststelling van een correlatiecoëfficiënt (een getal dat de betrouwbaarheid van een verband aangeeft) zijn dan ook een schijnvertoning. Wat ook tegen deze procedure pleit is het feit dat de zwaartekrachtformule zo niet te reconstrueren blijkt. Met modellen waarin correlatiecoëfficiënten zijn opgenomen kun je best rekenen, maar wat levert het op? Er komen allicht getallen uit, maar er is geen aanleiding meer om te denken dat deze naar een milieukundige, ecologische of economische werkelijkheid verwijzen. Het zijn schijnexacte cijfers: slechts rekenkundige feiten, maar geen milieukundige, ecologische of economische feiten

Ook het gebruik van standaardformules is weinig productief. Als een onderzoeker een stijging van z wil verklaren met een stijging van x en y, dan neemt hij veelal in deze verklaringspoging een formule als z = ax + by. Daarbij zijn z, x en y variabelen en a en b constanten. Nu wil het met het bepalen van die constanten, met in het acht nemen van de foutenmarge van de meetapparatuur, maar niet lukken; een onsuccesvolle toetsing. Zijn a en b wel constanten? Of is er misschien een ander dan een optelverband tussen x, y en z? Het opwerpen van een nieuwe verklaringspoging gebeurt niet of nauwelijks. Met modellen met een nog niet houdbaar verband kan men niet wetenschappelijk verantwoord rekenen

Er moet meer gemeten worden, met betere meetapparatuur, horen we vaak. Dat lijkt me niet eens de halve waarheid. Bij de modellen van het RIVM en anderen moet elk verband waarmee gewerkt ter discussie staan. Zo niet, dan kun je met deze modellen alle kanten op, hetgeen belangengroepen goed begrepen hebben

Een conditio sine qua non bij de vorming van wetenschappelijke kennis en vervolgens toepassing ervan is de correcte en openbare weergave van de aangetroffen zaken. Het is daarbij de code dat bij alle kwantitatieve metingen de meetfout dient te worden aangegeven en dan ook nog in procenten. Gelukkig komt men, hoe dan ook, vroeg of laat toch wel achter een onjuiste weergave

In plaats van een openbare discussie zijn er nu spreekverboden en vertrouwenspersonen: we leven toch niet weer in de tijd van Galilei?

Re:ageer