Kausalität: Begriffsdefinitionen und Metaphysik

Transkript

1 Grundlagen: Verschiedene Texte von Andreas Bartels Stanford Encyclopedia of Philosophy Beckermann, A. "Biologie und Freiheit". Erscheint in: H. Schmidinger und C. Sedmak (Hg.) Der Mensch ein freies Wesen? Darmstadt: Wissenschaftliche Buchgesellschaft Goldvarg, E., & Johnson-Laird, P. (2001). Naive Causality: a mental model theory of causal meaning and reasoning. Cognitive Science, 25, Kausalität: Begriffsdefinitionen und Metaphysik Amadeus Magrabi Wissenschaftstheoretische Grundlagen empirischer Forschung Juni 2010 Universität Osnabrück

2 Kausalität Ein Ereignis oder oder Zustand der Zustand A ist die Ursache A ist für die Ursache für die Wirkung B, wenn B von A herbeigeführt wird. B, wenn B von A herbeigeführt wird. Kausale Analysen sind essentiell für wissenschaftliche Forschung. Ursache? Ich fahre auf eine Ampelkreuzung zu Ursache? Ich kollidiere mit einem anderen Auto Das Bremskabel trennt sich Ursache? Mein Auto ist kaputt Wirkung

3 Überblick über den Vortrag Intuitionen zum Kausalitätsbegriff Theorien des Kausalitätsbegriffs Exkurs: Willensfreiheit und Kausalität Metaphysik der Kausalität

4 Der Kausalitätsbegriff Fundamentale Begriffe sind fast unvermeidlich mit unterschiedlichen Intuitionen verbunden Im besten Fall sind es ergänzende Intuitionen Meistens sind es unvereinbare Intuitionen Intuitionen zum Begriff Ursache: Was macht eine Ursache aus? 1. Regularitäten 2. Wahrscheinlichkeiten 3. Kontrafaktische Konditionale 4. Prozesse 5. Interventionen

5 Regularitäten Wirkungen sind regelmäßig eintretende Folgen ihrer Ursachen. Wir lernen Kausalzusammenhänge empirisch über Regularitäten Griff an die heiße Herdplatte führt regelmäßig zum Verbrennen der Hand Hume: We may define a cause to be an object, followed by another, and where all the objects similar to the first, are followed by objects similar to the second (David Hume, Enquiry concerning Human Understanding 1748, sec.vii.) Wir akzeptieren in vielen Fällen, dass Ereignisse Ursachen sind, wenn ihre Wirkungen nicht in jedem Fall (ausnahmslos), aber doch immerhin häufiger auftreten als dies bei Fehlen der Ursache der Fall ist.

6 Wahrscheinlichkeiten Ursachen erhöhen die Wahrscheinlichkeit ihrer Wirkungen. Beispiele: Rauchen erhöht die Wahrscheinlichkeit an Lungenkrebs zu erkranken. Betrunken Auto zu fahren erhöht die Wahrscheinlichkeit einen Unfall zu bauen.

7 Kontrafaktische Konditionale Hätte die Ursache nicht stattgefunden, so wäre auch die Wirkung nicht eingetreten. Beispiel: Der Schuss des Attentäters wurde vom Tod des Diktators gefolgt. Eine kausale Beziehung liegt aber nur dann vor, wenn folgendes gilt: Hätte der Attentäter nicht geschossen, so wäre der Diktator nicht getötet worden.

8 Prozesse Ursachen übertragen physikalische Erhaltungsgrößen auf ihre Wirkungen entlang kontinuierlicher raumzeitlicher Wege. Beispiel: Eine Billardkugel überträgt beim Stoß ihre Bewegungsenergie auf die gestoßene Kugel: Um von Verursachung sprechen zu können, sollte der Vorgang raumzeitlich kontinuierlich sein, und der Gesamtimpuls sollte erhalten bleiben.

9 Interventionen Würde durch eine Intervention der Wert von X (Ursache) geändert, so würde sich auch der Wert von Y (Wirkung) ändern. Beispiel: Dass ein Aufbringen des Düngers in der Konzentration X sich nach der Beziehung Y = 2X linear in der Erhöhung des Ernteertrages niederschlägt, kann danach so verstanden werden: Würde eine Intervention erfolgen, die darin besteht, dass Dünger in der Konzentration x auf dem Feld aufgebracht wird, so würde sich dies in einer Erhöhung des Ernteertrages auf den Wert Y = 2x bemerkbar machen.

10 Vereinbarkeit der Intuitionen Manche Beispiele sind mit mehreren Intuitionen vereinbar: Der Stoß von Billardkugeln ist verträglich mit der Prozess- Intuition und der Regularitäten-Intuition Der Tod des Diktators kann sowohl kontrafaktisch als auch probabilistisch verstanden werden (die Abgabe des Schusses erhöht die Wahrscheinlichkeit des Todes des Diktators) Aber die Intuitionen führen auch zu widersprüchlichen Diagnosen: Das Rauchen-und-Lungenkrebs-Beispiel, das die probabilistische Intuition veranschaulicht, ist unter anderem kein Beispiel für die kontrafaktische Intuition. ist der Begriff der Ursache nicht einheitlich?

11 Vereinbarkeit der Intuitionen Um Genaueres auszusagen, müssen die Intuitionen zu Theorien präzisiert werden Theorie sind in diesem Fall Instrumente, die Anwendungsfälle von Ursache oder Verursachung zu detektieren erlaubt Der Versuch, Verursachung in einer allgemeinen und einheitlichen Weise zu interpretieren, bietet den Vorteil, unserer Frage danach, ob eine bestimmte Beziehung kausal ist, eine spezifische Bedeutung zu geben; wenn wir einen einheitlichen Begriff unterstellen, so wissen wir, wonach wir suchen, und können daher mögliche Heuristiken besser begrenzen. Würden wir Kausalität in dieser ebenso wie in jener Bedeutung zulassen, würde die Suche nach Antworten ziellos.

12 Regularitätstheorie J. L. Mackie hat Hume s Theorie so verfeinert, dass von Ursachen gefordert wird, nicht-hinreichende, wenn auch nicht-redundante, Bestandteile einer nicht-notwendigen aber hinreichenden Bedingung zu sein INUS-Bedingungen: a cause is an an insufficient but non-redundant part of an unnecesary but sufficient condition Beispiel: Anzünden des Streichholzes verursacht Waldbrand das Anzünden des Streichholzes hat nicht automatisch den Waldbrand zur Folge; es ist nicht hinreichend aber es spielt eine wichtige Rolle bei der Verursachung des Waldbrands; es ist nicht redundant der ganze Bedingungskomplex (das Wetter, die Art der Bäume im Wald, etc) ist nicht notwendig für einen Waldbrand z.b. kann der Waldbrand sowohl bei sonnigem als auch bei wolkigem Wetter geschehen aber der Bedingungskomplex war hinreichend für den Waldbrand

13 Regularitätstheorie Doch alle Theorien die auf Regularitäten basieren begegnen problematischen Beispielen: 1. Absinken des atmosphärischen Drucks 2. Das Barometer fällt 3. Ein Sturm stellt sich ein Regularitätstheorien klassifizieren das Fallen des Barometers als Verursacher des Sturms Die Regularitätstheorie scheitert daran, dass sie zwei Tatsachen unberücksichtigt lässt: 1. Viele Ursachen erhöhen nur die Wahrscheinlichkeit ihrer Wirkungen, ohne hinreichend für sie zu sein. 2. Es gibt Regularitäten (Korrelationen), die nicht kausal sind, sondern durch gemeinsame kausale Hintergrund-Faktoren (common causes) erzeugt werden: siehe Barometer-Beispiel. probabilistische Theorien können diese Probleme lösen

14 Probabilistische Theorie A verursacht B dann und nur dann, wenn für die bedingte Wahrscheinlichkeit P(B A) gilt: P(B A) > P(B A) und es existiert kein Abschirmfaktor C mit P(B A, C) = P(B C). Einführung des Abschirmfaktors C löst das Problem des Barometer- Beispiels: Das Fallen des Barometers ändert nichts an der Wahrscheinlichkeit des Sturms Aber die probabilistische Theorie begegnet anderen Problemen: Es gibt Ursachen, die die Wahrscheinlichkeit des Eintretens ihrer Wirkung verringern. So haben Nichtraucher eine höhere Wahrscheinlichkeit einen Herzinfarkt zu erleiden als Raucher, weil unter Rauchern die Anzahl der Sport treibenden Menschen signifikant höher ist als unter Nichtrauchern. Dies gilt obwohl in den Bezugsgruppen der Sport treibenden wie in jener der nicht Sport treibenden das Rauchen jeweils die Wahrscheinlichkeit des Herzinfarktes erhöht Sport kompensiert Rauchen P(Herzinfarkt Raucher) < P(Herzinfarkt Nichtraucher), obwohl P(Herzinfarkt Raucher,Sport) > P(Herzinfarkt Nichtraucher,Sport) und P(Herzinfarkt Raucher,kein Sport) > P(Herzinfarkt Nichtraucher,kein Sport)

15 Probabilistische Theorie Also macht auch die probabilistische Theorie Klassifikationen, die unangemessen sind Wenn ich Pech habe, verursache ich gerade dadurch den Tod der alten Dame, dass ich sie vor dem herannahenden Bus von der Straße auf den Bürgersteig ziehe, weil ihr dann unglücklicherweise auf dem Bürgersteig ein Dachziegel (ein sehr unwahrscheinliches Ereignis!) auf den Kopf fällt. Ich verursache ihren Tod, obgleich ich ihre Wahrscheinlichkeit zu sterben stark verringert habe. die kontrafaktische Theorie scheint diesen Problembeispielen begegnen zu können

16 Kontrafaktische Theorie Begründer: Der Philosoph David Lewis Beispiel: Wäre auf Höhe der Torlinie eine Kamera installiert gewesen, so wäre das Wembley-Tor nicht anerkannt worden Kontrafaktische Analyse: Wenn die Welt nur um einen Hauch anders gewesen wäre, nämlich so, dass die Kamera installiert gewesen wäre, während alles Übrige gleich gewesen wäre, dann wäre das Wembley- Tor nicht anerkannt worden. In der Terminologie der möglichen Welten: Es gibt eine mögliche Welt, in der abweichend von der wirklichen Welt die Kamera installiert ist, und das Wembley-Tor nicht anerkannt wird, und diese Welt ist unserer Welt so ähnlich wie nur irgend möglich (sie unterscheidet sich nur in Hinsicht auf diese Kamera). Jedenfalls ist jede andere mögliche Welt, in der die Kamera installiert ist und das Tor anerkannt wird, der wirklichen Welt weniger ähnlich, d.h. sie unterscheidet sich von der wirklichen Welt in mehr Tatsachen als nur jener in Hinsicht auf die Kamera.

17 Kontrafaktische Theorie Aber auch die kontrafaktische Theorie hat mit schwierigen Beispielen zu kämpfen: Nehmen wir an, in unserem Diktator-Beispiel gebe es zwei Attentäter A1 und A2, die fast gleichzeitig auf den Diktator schießen, wobei A1 s Kugel den Diktator eher trifft. Nach der kontrafaktischen Theorie ist A1 s Schuss keine Ursache des Todes, denn auch wenn A1 nicht geschossen hätte, wäre der Diktator gestorben (durch A2 s Kugel).

18 Prozess-Theorie Vertreter sind u. A. Bertrand Russell, Hans Reichenbach und Wesley Salmon. Die Ursache muss: zeitlich unmittelbar vor und räumlich unmittelbar neben der Wirkung sein einen Energie-Impuls weitergeben Anwendungsproblem: Wir sprechen im Alltag von Ursachen auf einer makroskopischen Ebene (z.b. zu wenig Sport verursacht Herzinfarkt). Auf der mikroskopischen Ebene der Energie-Impulse gibt es allerdings eine unüberschaubar riesige Menge von Ereignissen, welche wir nicht alle Ursachen eines Herzinfarkts nennen möchten.

19 Interventionstheorie One of the central ideas of the interventionist account is a Galilean idea about the function of experiments: one can learn about the causal structure of a complex system by disrupting some parts of it while leaving other parts intact; by taking the system apart, trying to understand whatever principles govern its components, taken in isolation, and then understanding the overall behavior of the system as the result of the principles governing these individual components (Woodward: Invariance, Modularity, and All That: Cartwright on Causation).

20 Interventionstheorie Angenommen, es herrscht folgendes Verhältnis: Wäre tatsächlich X1 die direkte kausale Ursache von X2 mit dem durch den Koeffizienten a angegebenen Einfluss, so müsste sich nach diesem Konzept eine Intervention hinsichtlich von X1 genau in der angegeben Weise in einer Veränderung von X2 niederschlagen. Diese Abhängigkeit kann im Prinzip experimentell getestet werden. Empirische Wissenschaft baut stark auf der Interventionstheorie der Kausalität Manipulation von einer Variable darf keine Nebeneffekte auf andere Variablen haben

21 Interventionstheorie Forderungen an die ideale Intervention I:

22 Interventionstheorie Probleme: Interventionstheorie basiert auf der Annahme, dass wir in Mechanismen eingreifen können, ohne damit notwendigerweise die anderen Mechanismen zu stören. In vielen Fällen ist diese ideale Intervention aber nicht ausführbar Interventionen ändern oft mehr als eine Variable. Der Forderungskatalog impliziert, dass Intervention selbst schon ein kausaler Begriff ist; so wird ja z.b. gefordert, dass I X2 verursacht, dass I nicht die Beziehungen zwischen X4 und seinen Ursachen außerhalb des direkten kausalen Pfades verändert u.s.w.; die Interventionstheorie verheißt also keine Reduktion kausaler auf nicht-kausale Begriffe.

23 Einheit des Kausalitätsbegriffs? Präzisieren wir die kausalen Intuitionen in Form von Theorien der Kausalität, so stellt sich heraus, dass keine Theorie für alle Beispiele funktioniert Causes make their effects happen. That is more than, and different from, mere association. But it need not be one single different thing. One factor can contribute to the production of another in a great variety of ways. There are standing conditions, auxiliary conditions, agents, interventions (Cartwright, 1999: Synthese 121, 3-27, p.18) Fazit: Entweder der Kausalitätsbegriff ist nicht einheitlich oder wir haben die perfekte Theorie nur noch nicht gefunden.

24 Exkurs: Kausalität und Willensfreiheit Klassisches Argument gegen die Willensfreiheit: Das Kausalprinzip: Jede Wirkung hat eine Ursache. Sieht man nun menschliches Verhalten als Wirkung und sucht nach Ursachen, so kommt man irgendwannn zwangsläufig auf Ursachen die vor unserer Geburt liegen. Wenn Ursachen vor unserer Geburt unser Verhalten verursachen, spricht das für viele gegen die Willensfreiheit. Kritik: Diese Konzeption von Willensfreiheit ist zu stark: Die Freiheit des Willens besteht nicht darin unverursacht zu sein. Solange unsere Gedanken, Ziele und Überlegungen ein Glied in der Kausalkette sind, kann man von Willensfreiheit reden. Moderne Debatte: Verursacht unser Gehirn unser Verhalten oder unsere bewussten Überlegungen?

25 Metaphysik der Kausalität: Ist Kausalität real? Nach Ernst Mach gibt es in der Natur weder reale Ursachen noch Kausalitätsverhältnisse, sondern nur funktionale Beziehungen. Nach Max Verworn ist der Begriff der Ursache nur ein Überbleibsel vorwissenschaftlicher Vorstellungen; jedes Geschehen sei nicht verursacht, sondern lediglich durch die Gesamtheit unendlich vieler, gleichwertiger Bedingungen bedingt. Ist Kausalität in der Natur oder ein Phänomen der menschlichen Sprache?

26 Mein bescheidener Eindruck Kausalität ist zum Teil in der Natur : Die in der Prozess-Theorie postulierten Übertragungen von Energie-Impulsen scheinen eine notwendige Bedigung für kausale Prozesse zu sein. Kausalität ist zum Teil ein sprachliches Phänomen : Die Begriffe Ursache und Wirkung sollen uns sagen, an welcher Stelle in der Welt wir etwas hätten ändern können. (Interventionstheorie, kontrafaktische Theorie) Regularitätstheorie und probabilistische Theorie als Epiphänomene? Was eine Ursache ist, ist demnach nicht objektiv, sondern hängt zum Beispiel auch vom Wissen, den Fähigkeiten und den Zielen einer Person ab. Evolution von Kausalität: Ein einfaches Werkzeug um Vorhersagen zu machen? Ein kommunikatives Werkzeug? Ursache? Ich fahre auf eine Ampelkreuzung zu Ursache? Ich kollidiere mit einem anderen Auto Das Bremskabel trennt sich Ursache? Mein Auto ist kaputt Wirkung