Fake Explanations

De Racionalidade
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Original

Once upon a time, there was an instructor who taught physics students. One day the instructor called them into the classroom and showed them a wide, square plate of metal, next to a hot radiator. The students each put their hand on the plate and found the side next to the radiator cool, and the distant side warm. And the instructor said, Why do you think this happens? Some students guessed convection of air currents, and others guessed strange metals in the plate. They devised many creative explanations, none stooping so low as to say “I don’t know” or “This seems impossible.

And the answer was that before the students entered the room, the instructor turned the plate around.1

Consider the student who frantically stammers, “Eh, maybe because of the heat conduction and so?” I ask: Is this answer a proper belief? The words are easily enough professed—said in a loud, emphatic voice. But do the words actually control anticipation?

Ponder that innocent little phrase, “because of,” which comes before “heat conduction.” Ponder some of the other things we could put after it. We could say, for example, “Because of phlogiston,” or “Because of magic.”

“Magic!” you cry. “That’s not a scientific explanation!” Indeed, the phrases “because of heat conduction” and “because of magic” are readily recognized as belonging to different literary genres. “Heat conduction” is something that Spock might say on Star Trek, whereas “magic” would be said by Giles in Buffy the Vampire Slayer.

However, as Bayesians, we take no notice of literary genres. For us, the substance of a model is the control it exerts on anticipation. If you say “heat conduction,” what experience does that lead you to anticipate? Under normal circumstances, it leads you to anticipate that, if you put your hand on the side of the plate near the radiator, that side will feel warmer than the opposite side. If “because of heat conduction” can also explain the radiator-adjacent side feeling cooler, then it can explain pretty much anything.

And as we all know by this point (I do hope), if you are equally good at explaining any outcome, you have zero knowledge. “Because of heat conduction,” used in such fashion, is a disguised hypothesis of maximum entropy. It is anticipation-isomorphic to saying “magic.” It feels like an explanation, but it’s not.

Suppose that instead of guessing, we measured the heat of the metal plate at various points and various times. Seeing a metal plate next to the radiator, we would ordinarily expect the point temperatures to satisfy an equilibrium of the diffusion equation with respect to the boundary conditions imposed by the environment. You might not know the exact temperature of the first point measured, but after measuring the first points—I’m not physicist enough to know how many would be required—you could take an excellent guess at the rest.

A true master of the art of using numbers to constrain the anticipation of material phenomena—a “physicist”—would take some measurements and say, “This plate was in equilibrium with the environment two and a half minutes ago, turned around, and is now approaching equilibrium again.”

The deeper error of the students is not simply that they failed to constrain anticipation. Their deeper error is that they thought they were doing physics. They said the phrase “because of,” followed by the sort of words Spock might say on Star Trek, and thought they thereby entered the magisterium of science.

Not so. They simply moved their magic from one literary genre to another.

http://lesswrong.com/lw/ip/fake_explanations/

Footnotes

1. Search for “heat conduction.” Taken from Joachim Verhagen, [1], archived version, October 27, 2001.

Falsas Explicações

Era uma vez um instrutor que ensinava estudantes de física. Um dia, o instrutor chamou os alunos para a sala de aula e mostrou-lhes uma chapa de metal grande e quadrada, ao lado de um radiador quente. Cada um dos alunos colocou a mão na chapa, descobrindo que o lado próximo ao radiador estava frio e o lado distante estava quente. E o professor disse: Por que vocês acham que isso acontece? Alguns alunos chutaram que era por causa da convecção das correntes de ar, e outros chutaram que a culpa era de metais estranhos na placa. Eles criaram muitas explicações criativas, nenhum rebaixando-se a ponto de dizer "eu não sei" ou "isso parece impossível."

E a resposta era que, antes dos alunos entrarem na sala, o professor havia girado a placa.1

Considere o aluno que freneticamente gagueja: "Er, talvez seja por causa da condução de calor e tal?" Pergunto: Essa resposta é uma crença própria? As palavras são suficientemente fáceis de se professar - ditas em voz alta, enfaticamente. Mas será que as palavras realmente controlam expectativas ?

Pondere aquela pequena expressão inocente, "por causa da", que vem antes de "condução de calor." Pondere algumas das outras coisas que poderíamos colocar depois dela. Poderíamos dizer, por exemplo, "Por causa do flogisto", ou "Por causa da magia."

"Magia!" você grita. "Isso não é uma explicação científica!" De fato, as expressões "por causa da condução de calor" e "por causa da magia" são facilmente reconhecidas como pertencentes a diferentes gêneros literários. "Condução de calor" é algo que Spock poderia dizer em Star Trek, enquanto que "magia" seria dito por Giles em Buffy, a Caça-Vampiros .

No entanto, como Bayesianos, nós não ligamos para gêneros literários. Para nós, a substância de um modelo é o controle que exerce sobre a expectativa. Se você diz "condução de calor", que experiência que isso o leva a esperar? Em circunstâncias normais, isso o leva a prever que, se você colocar sua mão sobre o lado da chapa próximo ao radiador, vai sertir aquele lado mais quente do que o lado oposto. Se "por causa da condução de calor" também pode explicar que o lado adjacente ao radiador pareça mais frio, então pode explicar praticamente qualquer coisa.

E como nós sabemos a essa altura (assim eu espero), se você pode explicar igualmente bem qualquer resultado, você tem conhecimento zero. "Por causa da condução de calor", usado de tal forma, é uma hipótese de entropia máxima, escondida sob um disfarce. Em termos de expectativas, é isomórfico a dizer "mágica". Você sente como se fosse uma explicação, mas não é.

Suponha-se que em vez de adivinhar, nós medíssemos o calor da chapa de metal em vários pontos e várias vezes. Vendo uma placa de metal ao lado do radiador, normalmente seria de se esperar que as temperaturas pontuais satisfizessem um equilíbrio da equação de difusão em relação às condições-limite impostas pelo ambiente. Você pode não saber a temperatura exata do primeiro ponto medido, mas depois de medir os primeiros pontos - não sou físico o suficiente para saber quantos seriam necessários - você poderia dar um excelente palpite sobre o resto.

Um verdadeiro mestre na arte de usar números para restringir a expectativa de fenômenos materiais - um "físico" - tomaria algumas medidas e diria: "Esta placa estava em equilíbrio com o ambiente a dois minutos e meio atrás, foi virada, e agora está se aproximando do equilíbrio novamente. "

O erro mais profundo dos estudantes não é simplesmente que eles não conseguiram restringir expectativas. Seu erro mais profundo é que eles achavam que estavam fazendo física. Eles disseram a expressão "por causa de", seguida do tipo de palavras que Spock diria em Star Trek, e pensaram que assim entravam no magistério da ciência.

Não é assim. Eles simplesmente mudaram a sua magia de um gênero literário para outro.

http://lesswrong.com/lw/ip/fake_explanations/

Notas de Rodapé

1 . Search for “heat conduction.” Taken from Joachim Verhagen, [2], versão arquivada em 27 de outubro de 2001.