Der Schwarze Schwan und der Truthahn

in #sciencelast year (edited)

Alles ist schwarz. Vollkommene Finsternis. Tack. Tack. Tack. Ein leises Knacken. Tack. Tack. Tack. Durch einen winzigen Spalt dringen sanfte Sonnenstrahlen. Tack. Tack. Tack. Der Spalt vergrößert sich, immer größere Stücke der einstigen Dunkelheit verschwinden. Tack. Tack. Tack. Schließlich brechen die letzten Schranken, die den Weg in die Freiheit, in eine schöne neue Welt versperren. Der leicht konfuse Blick eines von zerzaustem Gefieder umrandeten Kopfes kämpft angestrengt gegen das grelle Sonnenlicht. Jerry? Welt. Welt? Jerry. Schön, dass du da bist. Unbeholfen stolpert Jerry aus den Überresten seiner einstigen Behausung. Er wusste nicht, welche Abenteuer die Welt für ihn bereithalten würde, doch Jerry machte sich darum keine Gedanken. Was auch immer kommen würde, er war bereit. Die nächsten Tage flogen nur so dahin. Es gab so viel zu entdecken. Er konnte über saftige Wiesen laufen, seltsame Geschöpfe beobachten, von denen eines ihm regelmäßig sogar Futter gab. Ein riesiger Zweibeiner, den Jerry in Gedanken Hank nannte. Sehr netter Typ. Schließlich versorgte er Jerry mit Nahrung. Tage wurden zu Wochen, streckten sich zu Monaten und Jahren. Jerry wuchs schnell heran und entwickelte einen prachtvollen Körper. Hank achtete sehr darauf, dass Jerry stets genügend Futter bekam und dieser nahm, was er nur kriegen konnte. Das Leben war gut. Jerry nahm an, er sei offenbar in der besten aller Welten geboren worden. Wo sonst hätte er ein so vollkommen sorgloses Leben führen können? Nichts deutete darauf hin, dass sich dieser Zustand der ewigen Glückseligkeit jemals ändern würde. Daher verspürte Jerry auch nicht die geringste Spur des Misstrauens, als Hank ihn eines sonnigen Wintermorgens auf die Arme nahm und in ein Gebäude trug, das Jerry noch nie zuvor betreten hatte. Sicherlich wollte Hank ihm einfach nur eine neue Annehmlichkeit zeigen. Vielleicht noch mehr, noch besseres Futter? Jerry konnte es kaum erwarten. Er wurde selbst dann nicht skeptisch, als Hank ihn behutsam auf einem massiven Holztisch absetzte, dessen Oberfläche von seltsamen Furchen durchzogen war. Jerry beobachtete Hank neugierig und sah, wie dieser ein glänzendes Ding von der Wand nahm. Langsam schritt Hank wieder auf Jerry zu und redete beruhigend auf ihn ein. Er legte Jerry sogar auf die Seite, sodass er es bequemer hatte. Hank war einfach nur ein unglaublich netter Kerl. Das Leben war gut. Jerry sah, wie Hank die Hand mit dem glänzenden Ding hob und dann – nichts mehr.
Es war Weihnachtszeit und Jerry würde Hanks Familie an diesem Abend ein letztes Mal viel Freude bereiten. Das Leben war gut. Für Hank.

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Quelle

Der Trugschluss der Induktion

Welche Lehre ziehen wir aus Jerrys und Hanks Geschichte?
Sie stellt uns ein zentrales Prinzip der wissenschaftlichen Forschungslogik vor:
„Die Abwesenheit von Evidenz ist nicht gleichbedeutend mit Evidenz für Abwesenheit.“
Eine statistische Vorhersage über den weiteren Verlauf von Jerrys Leben allein auf der Grundlage seiner bisherigen Erfahrungen und der positiven Entwicklung, hätte ihm vermutlich versichert, dass alles bestens ist und er eine wunderbare Zukunft vor sich hat. Wer meinen letzten Artikel gelesen hat, der wird bereits mit dem Namen Nassim Nicholas Taleb und dem Begriff des Schwarzen Schwans vertraut sein. Auf Basis seiner Argumentation in sowohl The Black Swan[1] als auch Antifragile: Things That Gain from Disorder[2] ist die einleitende Geschichte um Jerry und Hank entstanden.
In der Wissenschaftsphilosophie wird dieser Vorgang auch als Induktion bezeichnet. Das bedeutet, dass, ausgehend von bestimmten Prämissen, daraus eine mögliche, generelle Schlussfolgerung abgeleitet wird. Man beachte die Verwendung des Begriffes „möglich“, denn der Schluss muss nicht logisch zwingend sein.
Die populärste Version dieses Problems handelt vom bereits erwähnten schwarzen Schwan. Wenn wir durch die Welt gehen und jeder Schwan, den wir sehen, ein weißer ist, so liegt es nahe, dass wir den Schluss ziehen, dass alle Schwäne weiß sind. Es genügt allerdings ein einzelner schwarzer Schwan, der uns zeigt, dass unsere allgemeine Theorie der weißen Schwäne doch nicht so universell ist, wie wir ursprünglich angenommen hatten. Die Überlegung, dass wir auf Basis unvollständiger Informationen keine allgemeinen Gesetze ableiten können, ist bereits viele Jahrhunderte alt. Der pyrrhonische Skeptiker Sextus Empiricus schrieb diesbezüglich schon im zweiten Jahrhundert[3]:

„Wenn sie beabsichtigen, das Allgemeine aus den Einzelheiten durch Induktion zu ermitteln, werden sie dies durch eine Überprüfung aller oder einiger der Angaben bewirken. Aber wenn sie einige davon überprüfen, wird die Induktion unsicher sein, da einige der Angaben, die bei der Induktion ausgelassen wurden, gegen das Allgemeine verstoßen können; während sie, wenn sie alle überprüfen sollen, am Unmöglichen zerbrechen werden, da die Angaben unendlich und unbestimmbar sind.”

Etwas kurzweiliger formulierte es der schottische Philosoph David Hume in A Treatise of Human Nature ein paar hundert Jahre später:[4]:

„Es kann keine demonstrativen Argumente geben, um zu beweisen, dass jene Fälle, von denen wir keine Erfahrungen gemacht haben, denen ähneln, von denen wir Erfahrungen gemacht haben.”

Wenn Jerry in den Genuss einer wissenschaftsphilosophischen Bildung gekommen wäre, hätte er vielleicht darüber nachgedacht, dass sein Leben womöglich doch nicht ganz so paradiesisch ist, wie es den Anschein hat. Nicht, dass ihn das gerettet hätte, aber zumindest wäre er nicht völlig unwissend von uns gegangen.

Was zu sehen ist und was nicht zu sehen ist

Mir ist aufgefallen, dass die dahinterstehende Logik oftmals übersehen wird. Und das, obwohl wir vermutlich über mehr Verstand als Truthähne verfügen. Ich sage bewusst nicht, dass es den Menschen schwerfällt, sie zu verstehen, denn ich denke, dass das Konzept sehr einfach zu begreifen ist. Allerdings neigen wir schnell dazu, in linearen Beziehungen zu denken. Oder um es mit einer Anlehnung an den französischen Philosophen Frédéric Bastiat zu formulieren: Wir fokussieren uns stärker auf das, was wir sehen, als das, was wir nicht sehen.
Bastiat illustrierte dieses Mechanismus mit seiner Parabel des zerbrochenen Fensters[5]:

Konnten Sie je die Wut des braven Bürgers Hans Biedermann beobachten, nachdem es sein missratener Sohn fertig gebracht hat, eine Scheibe zu zerschlagen? Wenn Sie bei diesem Schauspiel anwesend waren, haben Sie sicherlich auch bemerkt, dass alle Anwesenden — wieviele es auch seien — wie auf Verabredung dem unglücklichen Eigentümer diesen gleichen Trost schenken: "Unglück ist zu etwas nutze. Solche Unfälle geben der Industrie ihr Auskommen. Alle Welt muss leben. Was würde aus den Glasern, wenn man niemals Scheiben zerschlüge?"

Nun, es gibt zu dieser Trostformel eine ganze Theorie. Es ist gut, sie hier in diesem einfachen Fall flagrante delicto zu ertappen. Wohlbemerkt ist dies gerade diejenige, welche unglücklicherweise an den meisten unserer Hochschulen gelehrt wird.

Angenommen, Hans Biedermann muss sechs Franc ausgeben, um den Schaden zu beheben. Wenn man dann sagen will, dass der Unfall der Glasindustrie sechs Franc zukommen lasse, dass er in Höhe von sechs Franc die genannte Industrie fördert, stimme ich zu. Ich streite es in keiner Weise ab, man argumentiert richtig. Der Glaser wird kommen, er wird sich darum kümmern, sechs Franc erhalten, sich die Hände reiben und das missratene Kind von Herzen segnen. Dies ist, was man sieht.

Aber wenn man so ableitet — wie man es allzu häufig tut — dass es gut ist, Scheiben zu zerschlagen, dass das Geld in Umlauf bringt, dass dadurch die Industrie im allgemeinen gefördert wird, sehe ich mich gezwungen aufzuschreien: Haltet ein! Ihre Theorie bleibt bei dem stehen, was man sieht, sie berücksichtigt nicht, was man nicht sieht.

Man sieht nicht, dass unser Bürger, weil er sechs Franc für eine Sache ausgegeben hat, sie nicht mehr für eine andere ausgeben kann. Man sieht nicht, dass er, hätte er nicht die Scheibe reparieren müssen, zum Beispiel seine abgelaufenen Schuhe ersetzt oder ein Buch mehr in seine Bibliothek gestellt hätte. Kurz, er hätte mit diesen sechs Franc irgendetwas gemacht, was er nun nicht macht.

Weder ist es uns möglich, alle (un)beabsichtigten Konsequenzen vorherzusehen, noch können wir stets zuverlässige Vorhersagen auf Basis vergangener Entwicklungen treffen. Grundsätzlich ist dieses Phänomen auch nicht wirklich problematisch, vorausgesetzt, wir sind uns seiner Existenz und den damit verbundenen Limitierungen bewusst. Sowohl der von Bastiat beschriebene Mechanismus als auch das zuvor erklärte Induktionsproblem sind zwei Seiten derselben Medaille.
Die damit verbundene Unsicherheit lässt sich in nahezu jedem Bereich des menschlichen Lebens finden und es wäre ein Leichtes, an dieser Stelle noch stärker auf ökonomische und politische Aspekte einzugehen. Allerdings möchte ich die Gelegenheit nutzen, um an einem oft genutzten Beispiel zu illustrieren, welche Folgen es haben kann, die Abwesenheit von Evidenz mit der Evidenz für Abwesenheit gleichzusetzen.

Wie sieht man das Unsichtbare?

Wer sich in den letzten Jahren irgendwann einmal am Diskurs über den anthropogenen Klimawandel beteiligt hat, der wird vermutlich mit der Aussage, dass 97% aller Klimawissenschaftler vom menschlichen Einfluss auf den Klimawandel überzeugt sind. In „klimaskeptischen“ Kreisen gehört es mittlerweile zum routiniert genutzten Handwerkszeug, diesen starken Konsens infrage zu stellen. Auch wenn im Laufe der Jahre viele Wissenschaftler regelmäßig erklärt haben, wie es zu dieser Zahl kommt, ist offenbar kaum jemand auf die Idee gekommen, den zugrundeliegenden logischen Fehlschluss zu erklären, dem die „Skeptiker“ regelmäßig verfallen. Ich schreibe sehr bewusst von „Skeptikern“, denn wären sie tatsächlich an einem intellektuell aufrichtigen Skeptizismus in der Tradition von Sextus Empiricus, David Hume, Karl Popper und anderen interessiert, gäbe es für diesen Artikel wohl weitaus weniger Anlass.
Als Basis für die Infragestellung des 97%-Konsens dient eine Studie von Cook et al. (2013) mit dem Titel Quantifying the consensus on anthropogenic global warming in the scientific literature. Darin findet sich nun folgende Aussage wieder:[6]:

“We analyze the evolution of the scientific consensus on anthropogenic global warming (AGW) in the peer-reviewed scientific literature, examining 11 944 climate abstracts from 1991–2011 matching the topics 'global climate change' or 'global warming'.
We find that 66.4% of abstracts expressed no position on AGW, 32.6% endorsed AGW, 0.7% rejected AGW and 0.3% were uncertain about the cause of global warming.
Among abstracts expressing a position on AGW, 97.1% endorsed the consensus position that humans are causing global warming.”

Beim ersten Lesen erscheint durchaus nachvollziehbar, weshalb viele Menschen irritiert sind, wenn sie davon hören, dass 97% aller Klimawissenschaftler darin übereinstimmen, dass ein anthropogener Klimawandel existiert, wo hier doch ganz klar geschrieben steht, dass lediglich 32,6% der untersuchten Literatur dazu eine bestätigende Position bezogen haben. Woraufhin wiederum nur 97,1% eben dieser 32,6% denken, dass der Mensch das Klima in nachhaltiger Weise beeinflusst. Offensichtlich ist der überall angepriesene Konsens von 97% aller Klimawissenschaftler eine bösartige politische Verschwörung, die uns alle in eine grüne Ökodiktatur führen soll. Wenn das Leben doch immer nur so einfach wäre.
Selbstverständlich ist den Studienautoren diese Diskrepanz bewusst, weshalb sie an einer anderen Stelle in derselben (!) Studie schreiben:

„Of note is the large proportion of abstracts that state no position on AGW. This result is expected in consensus situations where scientists '...generally focus their discussions on questions that are still disputed or unanswered rather than on matters about which everyone agrees' (Oreskes 2007, p 72). This explanation is also consistent with a description of consensus as a 'spiral trajectory' in which 'initially intense contestation generates rapid settlement and induces a spiral of new questions' (Shwed and Bearman 2010); the fundamental science of AGW is no longer controversial among the publishing science community and the remaining debate in the field has moved to other topics. This is supported by the fact that more than half of the self-rated endorsement papers did not express a position on AGW in their abstracts.”

Damit schließt sich nun der Kreis wieder. Nur weil darüber nicht explizit geschrieben wurde, bedeutet das im Umkehrschluss nicht, dass es nicht existiert. Die Abwesenheit von Evidenz ist nicht Evidenz für Abwesenheit. In Studien über evolutionsbiologische Vorgänge wird vermutlich auch nicht jedes Mal explizit erwähnt, dass die Evolution ein gut dokumentierter Fakt und die Erde nicht lediglich 6000 Jahre alt ist. Alles andere wäre hochgradig redundant.
Analog zu den Erkenntnissen aus den Daten der Studie von 2013 fertigten Cook et al. eine Folgeuntersuchung an, die sich explizit der Fragestellung widmete, wie sich abweichende Prozentangaben auch noch erklären lassen könnten. Wenig überraschend schreiben sie in ihrer Zusammenfassung[7]:

„Therefore, it should come as no surprise that the most common argument used in contrarian op-eds about climate change from 2007 to 2010 was that there is no scientific consensus on human-caused global warming (Elsasser and Dunlap 2012, Oreskes and Conway 2011). The generation of climate misinformation persists, with arguments against climate science increasing relative to policy arguments in publications by conservative organisations (Boussalis and Coan 2016).

Consequently, it is important that scientists communicate the overwhelming expert consensus on AGW to the public (Maibach et al 2014, Cook and Jacobs 2014). Explaining the 97% consensus has been observed to increase acceptance of climate change (Lewandowsky et al 2013, Cook and Lewandowsky 2016) with the greatest change among conservatives (Kotcher et al 2014).

From a broader perspective, it doesn't matter if the consensus number is 90% or 100%. The level of scientific agreement on AGW is overwhelmingly high because the supporting evidence is overwhelmingly strong.“

Damit an dieser Stelle keine Verwirrung entsteht: Mir ging es nicht allein darum zu zeigen, dass unter Klimawissenschaftlern tatsächlich ein hoher Konsens über den anthropogenen Klimawandel besteht. Ich möchte vor allem ein Bewusstsein dafür schaffen, dass die Formulierung einer Aussage nicht zwangsläufig eine generalisierte Ableitung zulässt. Wir Menschen haben die starke Tendenz, in sehr einfachen Kategorien zu denken. Wir beobachten zwei zeitlich aufeinanderfolgende Ereignisse und glauben automatisch, dass aus A unbedingt B folgt. Dass B allerdings auch eine Konsequenz uns völlig unbekannter Ursachen sein kann, erkennen wir nur, wenn wir bewusst darüber reflektieren. Nicht Gesagtes impliziert nicht immer Nichtexistenz. Vielleicht wäre es an der Zeit, wenn wir im öffentlichen Diskurs etwas Demut walten lassen und uns gelegentlich der Grenzen unseres eigenen Wissens gewahr werden.


Verehrte Leser,

ich möchte die Gelegenheit nutzen, meinen neuen Blog vorzustellen. Wie ihr wahrscheinlich bemerkt habt: Ich schrieb in den letzten Monaten nicht viel hier. Das bedeutet jedoch nicht, dass ich keine neuen Inhalte produziert habe. Es gibt ein paar Ideen, die ich ausprobieren möchte, aber ich werde sie nicht in dieser Umgebung testen. Manchmal werde ich meine Gedanken zu bestimmten Themen noch mit dieser Community teilen, aber mein Hauptaugenmerk hat sich verschoben. Wenn ihr mich auf dieser neuen Reise begleiten wollt, seid ihr herzlich eingeladen, mitzukommen.


Quellen

[1] Taleb, Nassim Nicholas (2007), The Black Swan: The Impact of the Highly Improbable, Random House

[2] Taleb, Nassim Nicholas (2012), Antifragile: Things That Gain from Disorder. New York: Random House.

[3] Sextus Empiricus. Outlines of Pyrrhonism, trans. Robert Gregg Bury (Loeb ed.) (London: W. Heinemann, 1933), p. 283.

[4] Hume, David (1882). Green, T.H.; Grose, T.H. (eds.). A Treatise of Human Nature : Being an Attempt to Introduce the Experimental Method of Reasoning into Moral Subjects & Dialogues Concerning Natural Religion

[5] Bastiat, Frédéric (1850). That Which Is Seen, and That Which Is Not Seen

[6] Cook, John; Nuccitelli, Dana; Green, Sarah A.; Winkler, Bärbel; Painting, Rob; Way, Robert; Jacobs, Peter; Skuce, Andrew. Quantifying the consensus on anthropogenic global warming in the scientific literature. 2013 Environ. Res. Lett. 8. Number 2

[7] Cook, John; Oreskes, Naomi; Doran, Peter T.; Anderegg, William R. L.; Verheggen, Bart; Maibach, Ed W.; Carlton, J. Stuart; Lewandowsky, Stephan; Nuccitelli, Dana; Green, Sarah A.; Winkler, Bärbel; Painting, Rob; Jacobs, Peter; Skuce, Andrew; Rice, Ken. Consensus on consensus: a synthesis of consensus estimates on human-caused global warming. 2016 Environ. Res. Lett. 11. Number 4

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So, jetzt komme ich mal zum kommentieren.

Also vielen Dank für den tollen read, und alles gute für den neuen Blog. Du könntest übrigens auch das steempress plugin verwenden, dann musst du deinen Blog nicht manuell auf steem hochladen. ;-)

Ja, Steempress hatte ich auch überlegt, aber es wird dort einige Dinge geben, die ich für nicht wirklich passend finde. Ist manchmal schwer zu erklären, was so in meinem Kopf vorgeht. Fühlt sich zumindest besser an, diese Trennung vorzunehmen :)

Ja eh. Meinte ja nur für die Beiträge, die du schon auch auf STEEM haben willst. Es vereinfacht die Sache halt schon, dafür musst du halt 15% beneficiaries abdrücken, die sich aber meistens recht schön mit ihrer Vote ausgleichen.



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