Fehler im System mancher Wissenschaften
Seite 2: "Die komplexe Dynamik menschlichen Erblühens"
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In ihrem viel zitierten Artikel, die Geschichte bewegt sich noch im Jahre 2005, legten Fredrickson und Losada zunächst anhand von Zitaten aus zahlreichen wissenschaftlichen Artikeln dar, dass positive psychische Affekte die negativen überwiegen müssen, damit Menschen aufblühen. Ansonsten vegetieren sie dahin.9 Maßgeblich dafür ist der Positivitäts-Quotient (orig.: positivity ratio). Das ist der Quotient aus Anzahl von angenehmen zu unangenehmen Gefühlen und Stimmungen (Affekte).10
Doch Fredrickson und Losada gingen weit darüber hinaus: Sie meinten, dass das menschliche Wohlbefinden durch ein System nichtlinearer dynamischer Differentialgleichungen mathematisch beschrieben werden kann. Damit lässt sich menschliches psychisches Wohlbefinden vorausberechnen. Ausschlaggebend ist der Positivitäts-Quotient. Überschreitet der Quotient zu einem bestimmten Zeitpunkt einen gewissen Wert, lässt sich voraussagen, dass der Mensch in naher Zukunft aufblüht. Unterschreitet er diesen, wird er zumindest psychisch stagnieren. Fredrickson und Losada belegten in ihrer Arbeit, dass die Gleichungen empirischen Daten entsprechen und berechneten den Positivitäts-Quotienten auf 2,9013.
Die exakte Berechnung des Quotienten beruhte auf der Arbeit von Marcial Losada von 1999, in der er das dazu notwendige System von Differentialgleichungen herleitete und empirisch belegte. Losada legte dar, dass die Gleichungen dem System von Lorenzgleichungen entstammen, die in der Physik zur Modellierung des idealisierten konvektiven Verhaltens viskoser Flüssigkeiten verwendet werden:
Eine Geschichte mit einem Satz Differentialgleichungen erschreckt und sieht schwer verdaulich aus. Doch keine Angst, diese mathematische Monstrosität muss man gar nicht verstehen, um der Geschichte folgen und sie selbst(!) bewerten zu können. Im Gleichungssystem stehen die Großbuchstaben X, Y und Z für Funktionen im zeitlichen Verlauf, die Kleinbuchstaben a, b und c für Konstanten. Die Konstanten stehen in der originalen, Flüssigkeiten beschreibenden, Arbeit u.a. für die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeiten.
Für die Funktionen X, Y und Z nahm Losada die quantifizierten Äußerungen (Affekte) von Mitgliedern verschiedener Business-Teams im zeitlichen Verlauf. Die Äußerungen wurden von Beobachtern in drei Kategorien quantifiziert: positiv/negativ, nachfragend/Stellung nehmend und selbst/andere. Als positiv galten Äußerungen, die z.B. ermunternd oder zustimmend waren, als negativ solche wie Zynismus oder Sarkasmus. Als "selbst" galten Vorträge, die sich auf die Gruppe oder ihre Firma bezogen, als "andere" solche, die sich auf nicht anwesende Personen oder solche außerhalb der Firma richteten. Teams galten als aufblühend, wenn sie auf Basis von Profitabilität, Kundenzufriedenheit als erfolgreich eingeschätzt wurden.11
Die Konstanten a, b und c wurden bei Losada zunächst nicht erläutert. Für a setzte er den Wert 10 und für c den Wert 8/3 ein, ohne zu begründen, wie er dazu kam und ohne zu begründen, wie Konstanten aus der Fluiddynamik auf menschliches Wohlbefinden zu übertragen sei. Dies nur als ein kleiner Vorgeschmack auf den weiteren Verlauf der Geschichte.
"Die komplexe Dynamik menschlichen Wunschdenkens"
Der im renommierten und peer-reviewten Fachmagazin American Psychologist veröffentlichte Artikel von Fredrickson und Losada zeigte Erfolg. Er wurde mehr als 300 Mal zitiert, gelobt und nicht beanstandet. Dabei war er nicht nur einer von vielen Artikeln, sondern er versprach einen Durchbruch auf dem Gebiet der Psychologie: menschliches Wohlergehen sollte sich nun, wenn auch im Idealfall12, mathematisch exakt modellieren lassen.
Damit könnte diese Geschichte zu Ende sein.
Wäre da nicht Nick Brown gewesen. Nick Brown war ein 52-jähriger Aufbaustudent, der im Rahmen eines Kurses auf die Veröffentlichung aufmerksam wurde. Sie kam ihm wohl nicht koscher vor und so kontaktierte er Alan Sokal. Der wiederum schien interessiert zu sein. So verfasste er schließlich zusammen mit Harris Friedman, einem Psychologieprofessor, und Nick Brown eine Entgegnung. Der so entstandene Artikel wurde unter dem Titel The Complex Dynamics of Wishful Thinking: The Critical Positivity Ratio im Juli 2013 im American Psychologist veröffentlicht und wies die Thesen von Fredrickson und Losada zurück. Der für wissenschaftliche Arbeiten in einem hoch angesiedelten Journal unübliche sarkastische Titel jenseits der political corectness deutete schon eine sehr scharfe Erwiderung an. Das verhieß schon nichts Gutes. Der Inhalt Stand der Überschrift in nichts nach und übertraf sie sogar.
Die Arbeit von Fredrickson und Losada weist, so die Autoren um Sokal, "grobe mathematische Fehler auf". Sie "basiert auf einer Reihe von fehlerhaften und, zum Größten Teil, vollständig illusorischen 'Anwendungen' [Anführungszeichen im Original] der Mathematik."
In der Zusammenfassung hieß es:
Wir haben keinen empirischen Beleg für die Anwendung von Differentialgleichungen aus der Fluiddynamik gefunden, um die Änderungen menschlicher Emotionen über die Zeit zu rechtfertigen. Darüber hinausgehend haben wir aufgezeigt, dass die angebliche Anwendung dieser Gleichungen zahlreiche fundamentale, konzeptionelle und mathematische Fehler enthält. […] die ließ uns schließen, dass Fredricksons und Losadas Behauptung [] vollständig gegenstandslos ist.
Und:
Wir haben durch diesen Artikel gezeigt, dass die behauptete Verbindung zwischen menschlichen Emotionen und den Lorenzgleichungen gänzlich abstrus ist.
So die harten Vorwürfe, die sich Wissenschaftler in der neueren Geschichte der Wissenschaft allenfalls in seltenen Fällen anhören mussten. Ein vernichtendes Urteil. Schlimmeres kann ein Wissenschaftler nicht erwarten. Es ging aber noch härter…
Dabei begann die Erwiderung zunächst ganz harmlos. Brown, Sokal und Friedman beschrieben Differentialgleichungen ganz anschaulich und legten dar, dass mindestens vier Kriterien notwendig erfüllt sein müssen, damit sie eine Lösung eines Problems sein können (Stetigkeit, Unabhängigkeit, Determinismus und Abhängigkeit des absoluten Wachstums vom Funktionswert). Losada hatte aber weder dargelegt, dass seine Variablen X, Y und Z voneinander unabhängig sind13, noch, dass ihr (absolutes) Wachstum vom nur von ihrem gegenwärtigen Funktionswert abhängt. Allein das Fehlen dieser formalen Kriterien macht die Arbeit bedeutungslos.
Damit ließen sie es sich aber nicht auf sich bewenden, sondern stellten eine eindringlichere Frage. Selbst wenn die Kriterien erfüllt gewesen wären, weshalb wurden ausgerechnet die Lorenzgleichungen und nicht andere Differentialgleichungen14 herangezogen?
Es ist verwunderlich, dass sich menschliche Emotionen nach exakt denselben Gleichungen richten, die in einem simplifizierten Modell von konvektiven Flüssigkeitsströmungen zur Anwendung kommen.
Losada ließ die Herleitung vermissen. Dafür fanden die Autoren einen Hinweis in Losadas Veröffentlichung:
Eine interessante Beobachtung, die die Nützlichkeit der Konzepte der Fluiddynamik zur Beschreibung menschlicher Interaktionen hervorhebt, ergibt sich aus der Tatsache, dass Lorenz die Rayleigh-Zahl [eine der Konstanten in Losadas Gleichung] als kritischen Kontrollparameter in seinem Modell wählte. Diese Zahl beschreibt den Quotienten aus Auftrieb und Viskosität in Flüssigkeiten. Eine […] meiner Beobachtungen war, dass die hoch-performanten Teams in einer auftriebsreichen Atmosphäre operierten […], die es ihnen erlaubte, sich leicht miteinander zu verbinden. Die niedrig-performanten Teams steckten in einer zähen Atmosphäre fest […], die es ihnen schwer machte, zueinander zu finden.
Die Autoren merkten zunächst trocken an, dass die Rayleigh-Zahl, eine der ungeklärten Konstanten in Losadas Gleichungssystem, nichts mit Auftrieb zu tun hat. Genauer gesagt: der (physikalische) Auftrieb ist in den idealisierten Lorenzgleichungen gar nicht erst vorhanden. Anscheinend hatte Losada die Gleichungen nicht einmal im Ansatz begriffen, dafür aber umso mehr Kreativität15 an den Tag gelegt.
Dieser Hinweis Losadas gab den Autoren um Sokal die Möglichkeit, eine im Wissenschaftsbetrieb selten gesehene Spitze anzubringen. Sie warnten in fast beleidigender Weise davor, dass allein die sprachlichen Ähnlichkeiten von Wörtern aus dem technischen Wortschatz und der metaphorischen Beschreibungen menschlichen Verhaltens es rechtfertigen würden, Differentialgleichungen zur Beschreibung des menschlichen Zusammenspiels heranzuziehen. Wenn das wahr wäre, hätte dies bemerkenswerte Auswirkungen auf die Sozialwissenschaften:
Man könnte die Wechselwirkungen eines Teams als lebendig [orig.: sparky von spark; der Funke; metaphorisch: lebendig] beschreiben und dann mit Sicherheit ihre Emotionen anhand der physikalischen Gesetze von Entladungen in der Luft mit Funken in einem dielektrischen Feld vorhersagen. Ebenso könnte man die Interaktionen eines Teams von Wissenschaftlern, deren Artikel als Blendwerk [orig.: smoke and mirrors; Rauch und Spiegel; im Deutschen ungefähr Schall und Rauch; Blendwerk] gelten, mit der Physik von aus Verbrennungsrückständen stammenden fest-Aerosolen in Verbindung mit klassischer Optik modelliert werden.
Eine wissenschaftliche Publikation in einer hoch aufgehängten Zeitschrift indirekt als Blendwerk zu bezeichnen hat gewisse historische Qualitäten.
Soweit der sprachliche Höhepunkt, der die Grenzen der wissenschaftlichen political correctness weit überschritten, sich aber angesichts des kritisierten und publizierten Unfugs noch zurückgenommen hat.
Inhaltlich kommt ein anderer Höhepunkt hinzu16 Auch wenn die Gleichungen Losadas korrekt wären, stellten die Autoren die Frage, woher die Werte von 10 und 8/3 für die Konstanten in seiner Gleichung stammen. Losada hatten deren Herleitung nicht mit einem Wort erwähnt, ihr Ursprung blieb im Dunkeln.
Damit gaben sich die Autoren um Sokal nicht zufrieden und suchten weiter. Und sie wurden fündig. Sie entstammten der bemerkenswerten Veröffentlichung der Chaosforscher Saltzman und Lorenz aus den 1960er Jahren. Die Chaosforscher wählten diese Konstanten völlig willkürlich, um zu demonstrieren, dass sich konvektive Flüssigkeitsströmungen chaotisch verhalten können. Losada hatte die die Bedeutung der Konstanten offenbar nicht verstanden oder er hatte sie verstanden und Scharlatanerie betrieben.
Der Rückzug
Nach der Veröffentlichung der Kritik räumte der American Psychologist Barbara Fredrickson und Marcial Losada die Gelegenheit zu einer Antwort ein. Fredrickson antwortete in Form eines Artikels. Sie nutzte die acht Seiten ihres Beitrags, um die Positive Psychologie anhand vieler Zitate an sich zu verteidigen, obwohl Sokal et al. in ihrer Kritik expressis verbis ausgedrückt hatten, dass sie die Positive Psychologie sehr wohl als sinnvoll erachten und sie in keiner Weise insgesamt in die Kritik genommen hätten. Fredrickson merkte aber an, dass "Losada es jedoch vorzog nicht zu antworten". Ihr Ziel sei aber nicht, "die mathematische und konzeptionelle Arbeit von Losada zu verteidigen". Sie habe weder die "mathematische Kompetenz noch den Einblick, um das selbst zu bewerkstelligen". Sie "gelangte zur hinreichenden Erkenntnis, das von Losada und ihr entwickelte mathematische Gerüst in Frage zu stellen". Vielmehr zielte sie darauf ab, den aktuellen Wissensstand zu empirischen Beweisen zur Existenz und Nicht-Linearität des Positivitäts-Quotienten darzulegen. Die Leser der Kritik mögen versucht sein, "das sprichwörtliche Kind nicht mit dem Bade auszuschütten, obwohl in der Zwischenzeit einige ihrer [Fredricksons und Losadas; d.A.] Behauptungen nicht nur unbestritten blieben, sondern heute sogar auf einer sichereren empirischen Basis stehen."17
Losada entschloss sich, im American Psychologist keine Erwiderung zu veröffentlichen. Gegenüber dem Chronicle of Higher Education sagte, dass er begonnen hatte, die Kritik zu lesen, aber das "Interesse verloren" hätte, als von groben mathematischen Fehlern die Rede war. Nach dem Chronicle führte er aus, dass seine Arbeit viele Male positiv bewertet wurde und dies das erste Mal sei, dass sie für negativ befunden wurde.
Am 16. September 2013 veröffentlichte die American Psychological Association, Herausgeberin des American Psychologist, eine teilweise Rücknahme des Artikels von Fredrickson und Losada. Die Rücknahme erfolgte, "nachdem das in dem Artikel propagierte nicht-lineare Modell in Frage gestellt worden ist, Losada es vorzog nicht zu antworten und Fredrickson das Modell nun anzweifelte".
Das Ende der Geschichte und die Moral
So endet diese Geschichte nun und es folgt die Moral. Man könnte die Geschichte als einen der üblichen wissenschaftlichen Fehlschläge begreifen: Wissenschaftler haben sich geirrt, andere Wissenschaftler haben das korrigiert und schon funktioniert der Wissenschaftsbetrieb wieder perfekt.
Doch das ist nicht der Fall. Hier hat nicht Wissenschaft einen Fehler begangen. Hier war überhaupt gar keine Wissenschaft am Werk. Der Artikel war pure Fantasterei, die Wissenschaft lediglich imitierte, so wie man sie von modernen Spielarten der Philosophie her kennt. Oder so, wie polynesische Ureinwohner Flugfelder imitieren, um an die Fracht zu kommen.
Es ist erstaunlich, wie eine Imitation von Wissenschaft es in eine mutmaßliche wissenschaftliche Zeitschrift zur Veröffentlichung bringt. Zur Entlastung der Reviewer ließe sich anführen, dass sie als Psychologen über wenig Kenntnis der Mathematik verfügen. Das würde jedoch bedeuten, dass sie einen Artikel abgesegnet haben, den sie gar nicht verstanden und auch keinen externen Rat dazu einholten.
Mathematische Kenntnisse waren nicht einmal nötig, um die Arbeit zu prüfen. Mit ein wenig gesundem Menschenverstand hätten die ominösen Konstanten, von denen zwei unerklärt blieben, sowie der unbekannte Rechenweg auffallen müssen. In einer sich intellektuell gebärenden Wissenschaft scheinen einfache Plausibilitätsprüfungen und gesunder Menschenverstand eine Beleidigung für einen scheinbar hoch stehenden Verstand zu sein. Ein einfacher, aber kritischer, Leser hätte Fragen stellen können. Fragen, die unangenehm gewesen wären.
Handelt es sich dabei vielleicht lediglich nur um ein paar Reviewer, die irgendwie eine hoch angesehene Position errungen hatten und seitdem leistungslose Reputation beziehen, wie es im Wissenschaftsbetrieb so häufig anzutreffen ist? Die Autoren um Alan Sokal haben eine weit beklemmendere Beobachtung gemacht:
Fredrickson und Losada haben behauptet […], eine bis zu fünf Dezimalstellen genaue universelle Wahrheit über menschliche Emotionen gefunden zu haben. […] Diese Behauptung würde mit Sicherheit erfordern, einen großen Teil der heutigen Psychologie und Neurowissenschaften neu zu schreiben; davon ausgehend waren wir überrascht, dass sich kein Forscher dieser Behauptung oder ihrer Begründung kritisch entgegen stellte.
Für die Psychologie wäre ein neues Zeitalter heran gebrochen. Das neue Paradigma hätte die Psychologie auf eine wissenschaftliche Basis gestellt, menschliches Wohlergehen wäre - zumindest im Prinzip - berechenbar gewesen. Und was folgte nach der ungeheuerlichen Behauptung? Kein Aufbruch, der Ansatz wurde nicht angewendet, aufgegriffen oder weiter entwickelt, dafür aber gerne zitiert und ansonsten galt business as usual.
Das ist zutiefst verstörend. In der Wissenschaft haben Einstein und Planck eine völlig neue Physik begründet. Ihre Veröffentlichungen waren epochal und die Basis der Physik eines ganzen Jahrhunderts. Die Arbeit von Fredrickson und Losada versprach eine ähnliche epochale Wirkung. Sie wurde aber nicht einmal aufgegriffen. Offenbar glauben selbst Psychologen nicht an die Wahrhaftigkeit oder wenigstens an die Nützlichkeit ihrer scheinbar wissenschaftlichen Ergebnisse. Aber selbst nach diesem Vorfall entstand keine Diskussion darüber, ob zumindest die Positive Psychologie überhaupt Wissenschaft ist und sie nicht lediglich imitiert und vor allem, wie sie auf eine wissenschaftliche Basis gestellt werden kann.
Eine selbst gemachte Bankrotterklärung.
Richard Feynman hatte einen einfachen Erfahrungssatz geprägt. Wissenschaft erkennt man daran, dass etwas dabei herauskommt. Das müssen keine bahnbrechenden Erfindungen sein, das kann auch Wissen in Form eines Gedankengerüsts aus Theorien sein, anhand dessen sich neue, vielleicht auch zunächst nutzlose18, Erkenntnisse bilden können. Davon ist aber die Psychologie nach mehr als hundert Jahren noch weit entfernt. Es sind nicht einmal Ansätze erkennbar. Eine Zunft, die sich in den Mantel der Wissenschaft kleidet und sie imitiert, aber keine ist.
Das Thema ist auch ein gesamtgesellschaftliches. Es stellt sich die Frage, ob eine der Aufklärung und Vernunft verschriebene Gesellschaft tatsächlich diesen Werten gerecht wird, wenn sich an ihren Universitäten Zünfte tummeln, die wie im Fall der Postmodernen Philosophie oder des Genderismus nur heiße Luft produzieren oder im Fall der Positiven Psychologie in weiten Teilen nur Wissenschaft mimikrieren. Eine zukunftsfähige Gesellschaft könnte eine solche Arbeitsplatzbeschaffungs- und Selbstverwirklichungsmaßnahme für Menschen, die gerne Wissenschaftler wären, es aber nicht ganz schaffen (Gleichstellung), finanzieren. Problematisch wird es aber, wenn solche als Wissenschaft getarnten Ideologien unter dem Deckmantel der Wissenschaft zu gravierenden gesellschaftlichen und politischen Handlungen führen.