Metodologia nauk Andrzej Łukasik Zakład Ontologii i Teorii Poznania

Prezentacja na temat: "Metodologia nauk Andrzej Łukasik Zakład Ontologii i Teorii Poznania"— Zapis prezentacji:

1 Metodologia nauk Andrzej Łukasik Zakład Ontologii i Teorii Poznania
Instytut Filozofii UMCS

2 Dedukcja a indukcja „- Jakim cudem udało ci się to wydedukować – spytałem. - Co wydedukować? – spytał rozdrażnionym tonem. - To, że ten człowiek był emerytowanym sierżantem piechoty morskiej? - […] Mimo, że był po drugiej stronie ulicy, zauważyłem wielką niebieską kotwicę wytatuowaną na grzbiecie jego dłoni. To nasuwało skojarzenie z morzem. Miał jednak postawę zawodowego wojskowego i regulaminowe bokobrody. Wszystko to pasowało do żołnierza piechoty morskiej. Po sposobie, w jaki trzymał głowę i wymachiwał swoją laską, stwierdziłem, że najwyraźniej ma o sobie bardzo wysokie mniemanie; jego zachowanie wydawało mi się nieco władcze. Z wyrazu twarzy natomiast można było wywnioskować, że jest to zrównoważony, budzący szacunek mężczyzna w średnim wieku. Wszystkie wymienione fakty przemawiały za tym, że musiał być w randze sierżanta. - Cudowne! – zawołałem. - Raczej pospolite – odparł Holmes […]”. (A. Conan Doyle, Tajemnica Lauriston Gardens) Problem: czy stosowane przez Sherlocka Holmesa rozumowanie jest rozumowaniem dedukcyjnym?

3 Przykład rozumowania dedukcyjnego (1)
Wszystkie wykłady z metodologii są nudne Prowadzony przeze mnie wykład jest wykładem z metodologii ___________________________________________________ Ten wykład jest nudny a) i b) – przesłanki, c) – wniosek rozumowanie dedukcyjne: jeśli przesłanki są prawdziwe, to wniosek musi być prawdziwy; nie jest możliwe, aby przesłanki były prawdziwe, a wniosek fałszywy (otrzymalibyśmy sprzeczność)

4 Niektóre wykłady z metodologii są nudne
Przykład (2) Niektóre wykłady z metodologii są nudne Prowadzony przeze mnie wykład jest wykładem z metodologii __________________________________________________ Ten wykład jest nudny Czy wniosek wynika logicznie z przesłanek?

5 Niektóre wykłady z metodologii są nudne
Przykład (2) Niektóre wykłady z metodologii są nudne Prowadzony przeze mnie wykład jest wykładem z metodologii __________________________________________________ Ten wykład jest nudny W (2) wniosek nie wynika z konieczności z przesłanek (prowadzony wykład może być interesujący). Uznanie przesłanek za prawdziwe i (c) za fałszywe nie implikuje sprzeczności

6 Wszystkie planety mają 3 księżyce
Przykład (3) Wszystkie planety mają 3 księżyce Ziemia jest planetą ______________________________ Ziemia ma 3 księżyce Pytanie: czy rozumowanie (3) jest poprawne?

7 Wszystkie planety mają 3 księżyce
Przykład (3) Wszystkie planety mają 3 księżyce Ziemia jest planetą ______________________________ Ziemia ma 3 księżyce Rozumowanie jest poprawne, ale… Logika dedukcyjna to nauka o wyprowadzeniu jednych zdań z innych zdań. Za pomocą samej logiki nie można ustalić prawdziwości przesłanek (logika nie jest źródłem prawdziwych twierdzeń o świecie). Dedukcja – wnioskowanie od racji do następstwa, z przesłanek wynika wniosek, wnioskowanie niezawodne („od ogółu do szczegółu”).

8 Indukcja Typ rozumowania redukcyjnego (od szczegółu do ogółu), metoda wyprowadzenia wniosku, będącego zdaniem ogólnym z przesłanek będących zdaniami jednostkowymi Indukcja jest rozumowaniem zawodnym (prawdziwość przesłanek nie gwarantuje prawdziwości wniosku) Uwaga: indukcja matematyczna (indukcja zupełna) jest rozumowaniem dedukcyjnym

9 Indukcja matematyczna
Metoda dowodzenia twierdzeń o liczbach naturalnych Niech T(n) będzie formą zdaniową o zmiennej n określoną w dziedzinie N. Jeśli za n wstawić dowolną liczbę naturalną, to T(n) stanie się zdaniem prawdziwym albo fałszywym. Zasada indukcji matematycznej: 1. Jeżeli istniej taka liczna n0, że T(n0) jest zdaniem prawdziwym 2. Dla każdej liczby naturalnej n zachodzi implikacja T(n) → T(n +1) _______________________________________________________ To T(n) jest prawdziwe dla każdej liczny naturalnej n.

10 Indukcja enumeracyjna i eliminacyjna
Indukcja enumeracyjna – wnioskowanie, w którym zdanie stwierdzające ogólną prawidłowość uznajemy jako wniosek na podstawie uznania zdań jednostkowych, stwierdzających niektóre poszczególne przypadki tej prawidłowości Indukcja eliminacyjna – wnioskowanie, w którym jedna z przesłanek jest alternatywą kilku zdań ogólnych, inne przesłanki są zdaniami jednostkowymi obalającym wszystkie człony tej alternatywy z wyjątkiem jednego. Wnioskiem indukcji eliminacyjnej jest jeden nieobalany człon alternatywy (F. Bacon, J. S. Mill)

11 Teoria idoli Bacona F. Bacon ( ), Novum Organum (1620), Nowa Atlantyda (1627) Empiryzm: nauka jako środek do praktycznych celów – wiedza to potęga (panowanie człowieka nad przyrodą), należy nie kontemplować przyrodę, lecz „wydrzeć jej tajemnice” przez eksperyment Odrzucenie sylogizmu na rzecz metody empirycznej – indukcji „umysłowi ludzkiemu nie skrzydeł trzeba, lecz ołowiu” Podwójne zadanie metodologii: 1) usunąć źródła błędów; 2) wskazać pozytywne środki zdobywania wiedzy 1) Teoria złudzeń (idola) a. złudzenia plemienne (idola tribus) wspólne całemu gatunkowi ludzkiemu, wynikające z właściwej człowiekowi konstrukcji (np. skłonność do antropomorfizowania, teleologicznego ujmowania przyrody…) b. złudzenia jaskini (idola specus) indywidualne uwarunkowane wychowaniem, lekturą, wykształceniem (por. Platon i alegoria jaskini) c. złudzenia rynkowe (idola fori) powodowane przez język (w języku są wyrazy, którym nic nie odpowiada – por. onomatoidy Kotarbińskiego) g. złudzenia teatru (idola theatri) hipostazy i błędy pojęć właściwe tradycji filozoficznej

12 Teoria indukcji Bacona
Podstawa nauki = eksperyment (zamiast przypadkowego zbierania faktów) + indukcja (zamiast sylogizmu por. Arystoteles) Analogia ze światem zwierząt: mrówki – tylko zbierają, pająki – snują własne nici, pszczoły – zbierają i przerabiają zebrany materiał Indukcja nie jest prostym zestawianiem faktów, lecz metodą ich uogólniania – poszukiwania stałych związków Jeśli zajmujemy się jakąś własnością W należy: Zestawić wypadki, w jakich W występuje (wykaz obecności) Zestawić wypadki, w jakich W nie występuje (wykaz braku) Zestawić wypadki, w jakich W występuje w różnym stopniu (wykaz stopni) Właściwa indukcja ma na celu ustalenie, jakie własności wiążą się badaną własnością: Wyniki: Odrzucenie własności brakujących w pewnych przypadkach Dodanie własności Rozstrzygnięcie kwestii spornych Cel rozumowania indukcyjnego – znalezienie stałych własności, stanowiących istotę rzeczy (por. Arystoteles)

13 Teoria indukcji Bacona cd.
Formułujemy wyczerpującą listę wzajemnie wykluczających się hipotez H Jeśli lista jest wyczerpująca, to znajduje się na niej H prawdziwa Za pomocą eksperymentu eliminujemy H fałszywe Pozostaje H prawdziwa Eksperyment krzyżowy (experimentum crucis) – musi być tak zaprojektowany, aby dowolny jego rezultat eliminował co najmniej jedną z alternatywnych hipotez Problem: skąd wiadomo, które czynniki są istotne w danym eksperymencie? Powinniśmy przyjąć H dopiero po wyeliminowaniu H alternatywnych, ale musimy zakładać inne H… aby dokonać wstępnej selekcji „czynników nieistotnych” Zawsze można przeanalizować jedynie skończoną liczbę czynników. Skąd wiadomo, że liczba czynników w przyrodzie jest skończona? (tzn. że spełnione jest założenie ograniczonej różnorodności świata)

14 Niedookreślenie teorii przez dane empiryczne
Po wyeliminowaniu wszystkich hipotez niezgodnych z pewnym zespołem danych empirycznych zawsze pozostaje nieskończenie wiele danych do wyeliminowania Paradoks doboru krzywej: Dowolny zbiór danych empirycznych można przedstawić w postaci skończonego zbioru punktów na płaszczyźnie Istnieje nieskończony zbiór krzywych przechodzących przez wszystkie punkty tego zbioru Nawet przy założeniu skończonej różnorodności świata metoda Bacona może być wiarygodna jedynie przy założeniu istnienia prawidłowości w przyrodzie Bacon zakładał esencjalizm (rzeczy mają swoją istotę) Później – zamiast poszukiwania istoty rzeczy – poszukiwanie prawidłowości, możliwych do ujęcia w postaci praw przyrody

15 Kanony Milla J. St. Mill (1806-1873), A System of Logic, 1843
Empiryzm – wszelka wiedza pochodzi z doświadczenia (stanowisko przeciwstawne – aprioryzm) prawa logiki wywodzą się z doświadczenia (są uogólnieniem doświadczeń, a nie pierwotne i oczywiste) Nominalizm – w świecie istnieją tylko rzeczy jednostkowe, ogólne są jedynie wyrazy Definicja nie oddaje „istoty rzeczy” ale znaczenie wyrazów Do twierdzeń ogólnych można dojść tylko przez indukcję (doświadczenia są zawsze jednostkowe); z twierdzeń ogólnych można potem dedukcyjnie wyprowadzać wnioski (odrzucenie sylogizmu)

16 Kanon jedynej zgodności
Jeżeli zdarzenia szeregu (1) A, B, C…, zachodzą wcześniej niż szeregu (2) a, b, c… oraz tylko jeden element szeregu (1) i (2) powtarzają się, mamy prawo przypuszczać, że A jest przyczyną a A, B, C… → a, b, c… A, D, E… → a, d, e… __________________ A → a (→ symbolizuje związek przyczynowy) Przykład: tzw. gorączka Teksasu (koniec XIX w. USA): krowy hodowane na północy i przenoszone na południe zapadały na chorobę i masowo padały. Th. Smith zauważył, że choroba jest przenoszona zawsze (jedyna zgodność) przez kleszcze.

17 Kanon jedynej różnicy Jeżeli zdarzenia szeregu (1) A, B, C…, zachodzą wcześniej niż szeregu (2) a, b, c… oraz brak tylko jeden elementu szeregu (1) związany jest z brakiem tylko jednego elementu (2), mamy prawo przypuszczać, że A jest przyczyną a A, B, C… → a, b, c… D, E… → d, e… __________________ A → a Przykład: tzw. gorączka Teksasu (XIX w. USA): krowy hodowane na północy i przenoszone na południe zapadały na chorobę i masowo padały. Th. Smith zauważył, że krowy z południa zapadały w młodości na lekką gorączkę i były uodpornione Kanony (1) i (2) można stosować łącznie – łączny kanon zgodności i różnicy

18 Kanon jedynej reszty Jeśli nie jesteśmy pewni, czy przyczyną a jest A, B czy C, oraz wiemy, że przyczyną a nie jest ani B ani C, wtedy – na zasadzie reszty – wnosimy, że A jest przyczyną a A lub B lub C → a nie-B → a nie-C → a __________________ A → a Jeśli wiemy, że pewne zjawisko a można wyjaśnić tylko na jeden z dwóch sposobów A lub B, to jeśli nie B, zatem A (tertium non datur)

19 Kanon zmian towarzyszących
Jeśli nie wiemy, czy zdarzenie typu A jedynie współwystępują ze zdarzeniami typu a, czy też są powiązane z nimi przyczynowo, to jeśli zmiana A związana jest ze zmianą a (pozostałe pozostają stałe), możemy wnosić, że A jest przyczyną a A1, B, C… → a1, b, c… A2, B, C… → a2, b, c… A3, B, C… → a3, b, c… __________________ A → a Przykład: związek okresu drgań wahadła (a) z wartością przyciągania grawitacyjnego (A) w różnych miejscach na Ziemi Bacon – indukcja pozwala poznać istotę rzeczy Mill – indukcja pozwala poznać przyczyny zdarzeń, podstawa prawa przyczynowości jest psychologiczna i subiektywna (przyzwyczajenie, że coś, co wielokrotnie okazywało się prawdą, nadal okaże się prawdą) Problem: prawo przyczynowości opiera się na indukcji, a indukcja na przyczynowości…

20 Sposoby uzasadnienia indukcji
Naiwny indukcjonizm – nauka wychodzi od obserwacji, wiedza naukowa wyprowadzana jest za pomocą indukcji ze zdań obserwacyjnych Zasada indukcji: „Jeżeli duża ilość przedmiotów A została zaobserwowana i wszystkie miały własność B, to wszystkie A mają własność B”. Problem: jak uzasadnić zasadę indukcji? Jeżeli nawet zdania obserwacyjne są niezawodne [twierdzenie możliwe do zakwestionowania], to w jaki sposób rozumowanie indukcyjne prowadzi do wiedzy niezawodnej? Rozumowanie indukcyjne jest zawodne (w odróżnieniu od rozumowania dedukcyjnego) – prawdziwość przesłanek rozumowania indukcyjnego nie gwarantuje prawdziwości wniosku. Kruk x1 zaobserwowany w czasie t1 okazał się czarny Kruk x2 zaobserwowany w czasie t2 okazał się czarny itd. ________ Wszystkie kruki są czarne Błąd: nie ma żadnej logicznej gwarancji, że następny zaobserwowany kruk będzie nie-czarny

21 Sposoby uzasadnienia indukcji
Przykład: Bertrand Russel i przypowieść o indyku-indukcjoniście Rozumowanie indyka: Pierwszego dnia na fermie indyczej nakarmiono mnie o 9 rano Drugiego dnia na fermie indyczej nakarmiono mnie o 9 rano… [obserwacji dokonał w różnych okolicznościach w długim, czasie] n-tego dnia na fermie indyczej nakarmiono mnie o 9 rano ________ Wniosek: zawsze otrzymuję posiłki o 9 rano Na Święto Dziękczynienia indyk został upieczony…

22 Sposoby uzasadnienia indukcji
Zasady indukcji nie można uzasadnić na podstawie doświadczenia: Zasada indukcji okazała się skuteczna w sytuacji x1 Zasada indukcji okazała się skuteczna w sytuacji x2, itd. ________ Zasada indukcji jest zawsze skuteczna Błąd circulus vitiosus – nie można posługiwać się indukcją w celu uzasadnienia indukcji

23 Sposoby uzasadnienia indukcji
Co to jest „duża ilość” obserwacji? Czy aby się przekonać, że bomba atomowa może wywołać ogromne zniszczenia i śmierć wielu ludzi trzeba wielokrotnie powtarzać jej zrzucenie na miasto? Czy aby się przekonać, że ogień parzy, trzeba wielokrotnie wkładać rękę do ognia? Czy na podstawie tego, że „jasnowidzowi” udało raz poprawnie przewidzieć jakieś wydarzenie należy uznać, że posiada dar przewidywania przyszłości?

24 Problem uzasadnienia indukcji
Obserwujemy jedynie następstwo zdarzeń, ale post hoc non est propter hoc: „[…] nie można na tej tylko podstawie, że jedno zjawisko w jednym przypadku wyprzedziło inne, wyprowadzić rozumnego wniosku, że pierwsze jest przyczyną drugiego”. (David Hume, Badania dotyczące rozumu ludzkiego) „[…] tym, co wobec stałego związku dwóch rzeczy, np. gorąca i płomienia, ciężaru i masy, każe nam po ukazaniu się jednego oczekiwać drugiego, jest wyłącznie przyzwyczajenie. […] jest to jedyna hipoteza, która usuwa trudność wytłumaczenia, dlaczego z tysiąca przypadków wyprowadzamy wniosek, którego nie możemy wyprowadzić z jednego przypadku, niczym od tamtych się nie różniącego”. (David Hume, Badania dotyczące rozumu ludzkiego) sceptycyzm

25 Problem uzasadnienia indukcji
„[…] pojęcie przyczyny […] musi mieć swą podstawę zupełnie a priori w intelekcie, albo też trzeba je całkowicie zarzucić jako czyste urojenie. Pojęcie to bowiem wymaga bezwzględnie, żeby coś (A) był takie, iżby coś innego (B) z niego wypływało z koniecznością i wedle bezwzględnie ogólnego prawidła”. „[…] stosunek przyczyny do skutku jest warunkiem przedmiotowej ważności naszych sądów empirycznych odnoszących się do szeregu spostrzeżeń, a tym samym jest warunkiem ich empirycznej prawdziwości, a więc i doświadczenia” (Immanuel Kant, Krytyka czystego rozumu, t. 1). Argument transcendentalny: poznanie naukowe jest faktem – w jaki sposób jest możliwe? Podmiot poznania jest wyposażony w transcendentalne kategorie intelektu (m.in. przyczynowość) i aprioryczne formy zmysłowości

26 Słaby justyfikacjonizm
Imre Lakatos: żadna H nie może być uzasadniona, ale może być (gorzej lub lepiej) potwierdzona przez świadectwo empiryczne Miara stopnia potwierdzenia – prawdopodobieństwo warunkowe prawdziwości H ze względu na świadectwo empiryczne E Jeśli P(H | E) = 1, to jeżeli zachodzi E (E jest zdaniem prawdziwym), to H jest pewne (E→H) Jeśli P(H | E) = 0, to jeżeli zachodzi E (E jest zdaniem prawdziwym), to H jest niemożliwe (E→⌐H) pozostałe przypadki P(H | E) = r, 0 ≤ r ≤ 1– prawdziwość E nie przesądza o wartości logicznej H, ale im większe prawdopodobieństwo, tym bardziej prawdopodobne, że H jest prawdziwe Świadectwo empiryczne E uprawdopodabnia H P określa stopień racjonalnego przekonania o prawdziwości H (X jest przekonany w stopniu r o prawdziwości H)

27 Prawdopodobieństwo Klasyczna definicja prawdopodobieństwa (Pierre Simon de Laplace): Jeśli zdarzenie E0 rozkłada się na m wykluczających się i jednakowo możliwych zdarzeń, z których n sprzyja pojawieniu się zdarzenia E, to prawdopodobieństwo zdarzenia E P(E) jest równe stosunkowi liczby zdarzeń sprzyjających m do wszystkich możliwych m: Problem: w definicji występuje termin „jednakowo możliwe” (jednakowo prawdopodobne? – czy mamy do czynienia z circulus vitiosus?) zasada nieodróżnialności: jeśli nie ma powodu, dla którego miałby zajść ten, a nie inny przypadek, to traktujemy te przypadki jako jednakowo możliwe

28 Prawdopodobieństwo statystyczne
Prawdopodobieństwo zdarzenia E jest miarą średniej częstości występowania tego zdarzenia w nieskończenie długiej serii zdarzeń R. Von Mises, H. Reichenbach: prawdopodobieństwo jako granica względnej częstości w nieskończonej serii prób

29 Prawdopodobieństwo logiczne
John M. Keynes: prawdopodobieństwo jako logiczna relacja między dwoma zdaniami (nie odnosi się do częstości względnych – poza prostymi przypadkami, jak rzut kostką itp.) Rudolf Carnap: prawdopodobieństwo logiczne jako częściowa implikacja

30 Prawa naukowe Obserwacje → odkrycie regularności w świecie → formułowanie praw „Prawa nauki nie są niczym więcej niż zdaniami, które wyrażają te regularności tak precyzyjnie, jak to tylko możliwe” (Carnap, Wprowadzenie do filozofii nauki) Prawa uniwersalne – zależność spełniona w każdym miejscu i czasie Prawa statystyczne – zależność spełniona w pewnym procencie zdarzeń Prawa uniwersalne mają formę uniwersalnych zdań warunkowych Zdania jednostkowe – wyrażają fakty (jednostkowe, konkretne zdarzenia) „nauka rozpoczyna się od bezpośredniej obserwacji jednostkowych faktów. Nic więcej nie może być obserwowane. Regularności, rzecz jasna, nie są bezpośrednio obserwowalne, odkrywane są one dopiero wtedy, gdy pojawia się wiele obserwacji. Takie regularności wyrażane są z zdaniach nazywanych prawami” (Carnap, Wprowadzenie do filozofii nauki)

31 Koncepcja wąskoindukcjonistyczna
Problem: w jaki sposób na podstawie danych empirycznych przejść do praw ogólnych? Koncepcja wąskoindukcjonistyczna – por. Carl G. Hempel, Filozofia nauk przyrodniczych Obserwacja i opis wszystkich faktów bez jakiejkolwiek selekcji Analiza i klasyfikacja faktów Indukcyjne wyprowadzenie uogólnień Testowanie uogólnień Zakłada się, że proces ten następuje bez jakichkolwiek hipotez – aprioryczne domysły mogłyby zagrażać obiektywizmowi nauki Problem: czy taki program jest wykonalny? Faktów jest nieskończenie wiele… Które fakty są istotne? Czy rodzaj danych jest wyznaczony przez problem, czy przez hipotezę? „jeśli sposób analizowania i klasyfikowania faktów empirycznych ma prowadzić do wyjaśnienia badanych zjawisk, to musi opierać się na jakiejś hipotezie dotyczącej wzajemnego związku zjawisk; jeśli hipotezy takiej nie ma, analiza i klasyfikacja jest bezcelowa” (Hempel, Filozofia nauk przyrodniczych)

32 Reguły indukcji, hipotezy próbne, twórczość w nauce i obiektywność
Zgromadzenie „wszystkich istotnych danych” jest niemożliwe dopóki nie zostanie sformułowana hipoteza, dla której te dane mają być istotne Nie ma ogólnie obowiązujących reguł, za pomocą których hipotezy i teorie można mechanicznie wywodzić z danych empirycznych – potrzebna jest wyobraźnia twórcza: teorie nie są wyprowadzane z danych, lecz wymyślane w celu ich wyjaśnienia; nie istnieje „metoda odkrycia naukowego” Kontekst odkrycia (twórczość) / kontekst uzasadniania (obiektywne uprawomocnianie przypuszczeń) Przykłady z historii nauki: Kakule – sześciokątna struktura cząsteczki benzenu, Kepler – mistyka liczb… „Na staży obiektywności nauki stoi jednak zasada, że o ile hipotezy i teorie można w nauce swobodnie konstruować i proponować, o tyle akceptowane i wcielone do wiedzy naukowej mogą być one tylko wtedy, gdy przejdą próbę dokładnego, krytycznego badania, które w szczególności obejmuje sprawdzenie odpowiednich implikacji testowych za pomocą starannej obserwacji lub eksperymentu” (Hempel, Filozofia nauk przyrodniczych, 37-38)

33 Wyjaśnianie i przewidywanie
W wyjaśnianiu i przewidywaniu zjawisk zawsze odwołujemy się do praw (uniwersalnych lub statystycznych) Ogólny schemat: Uwaga: prawa logiki i matematyki zależą jedynie od znaczenia występujących w nich terminów, są konieczne i niezależne od struktury rzeczywistego świata („nie mówią nic o świecie”, obowiązują w „każdym możliwym świecie”) Wyjaśniając i przewidując zjawiska w świecie rzeczywistym musimy posługiwać się prawami empirycznymi. W odróżnieniu od praw logiki i matematyki nie są one niezawodne, ale mówią coś o strukturze naszego świata.

34 Rozumowanie dedukcyjne:
Falsyfikacja (modus tollens) rozumowanie dedukcyjne Konfirmacja (nie jest to dowód prawdziwości H, ale świadectwo na rzecz H – częściowe potwierdzenie, nie jest to rozumowanie dedukcyjne)

35 Pytania kontrolne Czym różni się dedukcja od indukcji?
Dlaczego indukcja matematyczna jest rozumowaniem dedukcyjnym? Czym różni się indukcja enumeracyjna od eliminacyjnej? Przedstaw koncepcję idoli Bacona. Przedstaw koncepcję indukcji Bacona. Przedstaw kanony Milla. Czy zasadę indukcji można uzasadnić: a) logicznie, b) na podstawie doświadczenia

36 Literatura A. Grobler, Metodologia nauk
A. Chalmers, Czym jest to, co zwiemy nauką? R. Carnap, Wprowadzenie do filozofii nauki