Wat is een nulhypothese?

Goeiedag, het is vandaag zondag 17 maart 2013, ik ben Jozef Van Giel en dit is de 158^ste  aflevering van deze podcast. Deze aflevering kwam tot stand mede dankzij Rik Delaet. De muziek is van Niek Lucassen. De website is ontworpen door Emile Dingemans.Vandaag hebben we twee kortere onderwerpen. We beginnen met een uitleg van wat een nulhypothese is en dan hoor je de tien geboden van Bertrand Russell. Zoals je wel kan verwachten zijn die tien geboden toch een beetje anders dan die van Mozes. Maar eerst wil ik nog eens ingaan op een vraag die me recentelijk weer regelmatig gesteld wordt:

Hier is het lijstje van zaken die je kan doen: Geldelijk kan je altijd iets storten om de rekening die je op de website kan vinden onder “Ons Steunen”. Die link vind je helemaal onderaan de homepagina. Maar er zijn nog veel meer manieren om ons te steunen: door op iTunes, of een andere streamer een kleine recensie te schrijven en 5 sterren te geven, wordt de podcast hoger gerangschikt in zoeklijsten, zodat mensen hem gemakkelijker vinden. Als je een eigen website hebt, kan je een link naar ons leggen. Dat verhoogt het verkeer. Als iedereen onze podcast aan twee mensen aanraadt, dan heeft binnen de kortste keren gans Nederland en Vlaanderen over ons gehoord. Je kan ook onze facebookpagina liken en ons volgen op Twitter. Hoe je dat doet, vind je allemaal onder de link “Abonneren” op onze website. Maar als je ons op Facebook “liket”, moet je ook eens op de like-knop blijven drukken, dan krijg je een popupmenu waarin je kan opgeven dat je ook van nieuwe posts op de hoogte gehouden wil worden. Op dat moment kan je dan soms onze posts delen op je eigen pagina zodat een grotere groep mensen onze berichten zien.Als je nog studeert of als je in het onderwijs staat, dan kan je eens een aflevering laten beluisteren in de les naar aanleiding van de geleerde stof. Bijvoorbeeld: de aflevering over energie tijdens de fysicales, een over evolutietheorie in de biologieles, die over astronomie in de aardrijkskundeles of, waarom niet, een over religie in de godsdienstles. Op de Abonneren pagina op onze website kan je je eventueel ook inschrijven om op de hoogte gebracht te worden van reacties op artikelen, dan kan je zelf antwoorden als je wil en dat kan ons een hoop werk besparen. Maar je kan skepticisme in het algemeen ook steunen. Wordt lid van je lokale skeptische vereniging. In Vlaanderen is dat Skepp, maar in Nederland heb je de keuze voor Skepsis en De Vereniging Tegen De Kwakzalverij. Niets weerhoudt je er natuurlijk van om lid te worden van meerdere van deze verenigingen en als Vlaming lid te worden van de Vereniging Tegen De Kwakzalverij, of als Nederlander van Skepp. Maar bij de lokale vereniging kan je natuurlijk op termijn gemakkelijker actief helpen. Als je een bekende Vlaming of Nederlander bent, dan kan je zeker goed doen door je mening over onzin publiekelijk niet onder stoelen of banken te steken. Voorbeelden van zulke mensen zijn Stijn Meuris, Nigel Wiliams en Lieven Scheire in Belgie. In Nederland ken ik minder publieke figuren, maar Johan Cruyff die ik vorige keer vermeldde mag je daar zeker bij tellen en de schaatskampioen Stefan Groothuis. Zulke mensen hebben we nodig ter compensatie van veel te veel publieke figuren die onzin uitkramen. Maar waarschijnlijk bestaat de meest effectieve manier om het kritische denken te bevorderen erin om actief te worden op WikipediA en daar systematisch te zoeken naar artikelen die niet objectief zijn en te veel pseudowetenschappelijke onzin bevatten, en dan te helpen om ze beter te maken. Maar niet onmiddellijk te hard van stapel lopen, want dan word je al snel door de ervaren rotten opzij gezet. Beter geleidelijk aan ervaring opbouwen en beginnen met hier of daar kleinere zaken aan te passen. Waarom is WikipediA editen zoveel effectiever? Omdat ze het grootste aantal bezoekers van allemaal hebben. Bovendien worden die pagina’s door iedereen bezocht, terwijl skeptische websites vooral door gelijkgezinden bezocht worden. Op de notitiepagina van deze aflevering vinden jullie verdere details over hoe je best te werk gaat. Nu en dan krijg ik mails van mensen die ons bedanken en dat geeft ons natuurlijk extra energie om verder te doen. Laat die dus maar komen. En we horen het zeker graag als we erin geslaagd zijn om één van je overtuigingen te veranderen of je er dieper over te doen nadenken. Maar het spreekt voor zich dat we als goede skeptici ook kritiek ten zeerste appreciëren. Wijs ons gerust op fouten die we maken, wij zijn ook niet feilloos. Als je denkt dat we het verkeerd hebben, dan moet je ons zeker de argumenten en referenties opsturen naar de informatie die ons tegenspreekt. Maar alsjeblief geen referentie naar een volledige website. Zo heb ik al referenties van volledige websites gekregen die de klimaatopwarming  ontkennen. Maar daar zijn we niets mee, wij hebben niet de tijd of de middelen om die websites volledig te doorworstelen. Als we een aflevering maken proberen we zo goed mogelijk ons standpunt te onderbouwen met betrouwbare referenties, we verwachten dus dat iemand die ons wil tegenspreken ook zijn huiswerk maakt. De meest effectieve methode is dan dat je een specifieke bewering neemt en die dan aanvalt en je argumenten onderbouwt met de nodige referenties. Zo kunnen we over een concreet punt uitzoeken waar ons meningsverschil zit en bestaat de kans dat je ons kan overtuigen. Als dat gebeurt, dan gaan we dat in een van de daaropvolgende afleveringen corrigeren en, als je dat wil, je daarvoor ter bedanking noemen. Om een concreet voorbeeld te geven: de afleveringen “Climategate” heb ik kunnen baseren op een vrij uitgebreide mail die concrete punten van kritiek aanbracht. Die heb ik dan ook één voor één kunnen behandelen. Maar onlangs kreeg ik van iemand een reactie waarin hij gewoon verwees naar een website van een klimaatontkenner, zonder verdere details. Het enige dat ik dan kan antwoorden is: bekijk eens elk argument en zoek eerst eens uit of dat argument al niet is weerlegd op de website “Skeptical Science”. Als dat zo is, kijk dan of je die weerlegging correct vindt. Indien niet, zoek dan uit waarom niet. Als je zo ver bent kan je me schrijven dat je niet akkoord bent met wat er op Skeptical Science staat, en dan zal ik daar wel op ingaan. Het is ook mogelijk dat je argument tegen de klimaatverandering niet behandeld is in Skeptical Science. In dat geval zijn we ook zeer geïnteresseerd op voorwaarde dat het goed onderbouwd is. Maar, toen ik die reactie kreeg met die link naar die ontkennerswebsite, heb ik eens een zoekopdracht gemaakt op het voorkomen van de naam van die website op Skeptical Science en ik kreeg meer dan 100 resultaten. De kans is dus zeer groot dat John Cook zijn werk al grondig genoeg gedaan had en er op die website geen enkel argument staat dat nog niet weerlegd is. Aan zo’n bericht hebben we dus niets.

Oorspronkelijk artikel komt uit de Australische blog TheConversation en is vertaald door Rik Delaet.

In het hart van de wetenschappelijke methode zit het proces van toetsen van hypothesen. Gegeven een waarneembaar fenomeen in de wereld zal een wetenschapper een hypothese bouwen die dat fenomeen probeert te verklaren. Hypothese-testen wordt gebruikt door farmaceutische bedrijven om na te gaan of een geneesmiddel effectief is tegen een bepaalde ziekte; door neurowetenschappers om te bepalen of op neuroplasticiteit gebaseerde therapie patiënten met een beroerte helpt; door reclamebedrijven om te beslissen of een nieuwe campagne de moeite waard is; en ga zo maar door. De manier waarop het testen van hypothesen werkt, is door het opzetten van twee tegengestelde hypothesen. Eén, de ‘nulhypothese’, is de referentie of basishypothese. Als de nulhypothese ondersteund wordt, is er niets bijzonders aan de hand, de factor in het onderzoek heeft geen verklarende kracht, het geneesmiddel dat wordt getest heeft geen effect, de reclamecampagne werkt niet. Maar laat u niet misleiden – deze hypothese is cruciaal. In werkelijkheid is het de enige hypothese die daadwerkelijk wordt getest. De andere kant van de medaille is de alternatieve hypothese: de interessante en uitdagende mededinger, de hypothese die kan leiden tot nieuwe ontdekkingen, besluiten en vooruitgang: het geneesmiddel dat wordt getest, werkt wel, de reclamecampagne is een hit.

Een voorbeeld: Slaapstudie
Neem de fictieve personages dr. Nool en dr. Altman, twee onderzoekers die slaapstoornissen onderzoeken. Op een nacht valt dr. Altman in slaap op zijn bank na het eten van een appel. De volgende ochtend klopt hij op de deur van dr. Nool en vraagt: “Zou het kunnen dat appels helpen tegen slapeloosheid?” Om van deze eenvoudige vraag iets te maken dat wetenschappelijk waardevol is, komen de artsen met de volgende hypothesen:

• Nulhypothese: het eten van appels verbetert de kwaliteit van de slaap niet.
• Alternatieve hypothese: het eten van appels verbetert de kwaliteit van de slaap.

Een eenvoudige test zou erin bestaan patiënten met slaapstoornis willekeurig in twee groepen op te splitsen. Patiënten in groep A (voor ‘appel’) wordt gevraagd om gedurende een bepaalde periode na het diner een appel te eten, terwijl patiënten in groep C (voor ‘controle’) wordt gevraagd om een andere vrucht dan een appel te eten. Let op het belang van het specifieke van de hypothesen. De vraag was of appels en niet fruit in het algemeen kunnen worden gebruikt om slaapstoornissen aan te pakken. Bijgevolg moeten we er voor zorgen dat de twee groepen alleen verschillen in de onderzochte factor (de effecten van een appel eten).

Steekproefgrootte
Hypothesen testen is in wezen een statistische procedure waarmee je waarschijnlijkheden berekent. Het is gemakkelijk om in te zien dat het gebruik van een grote steekproef een cruciaal aspect van een test is. Stel je voor dat er in ons appelonderzoek slechts vier patiënten zijn in elke groep. Drie patiënten in groep A (75%) en twee in groep C (50%) melden een verbetering in hun slapeloosheid na het eten van fruit. Kunnen we dan concluderen dat het eten van appels slapeloosheid verlicht? Niet echt. Toeval alleen kan deze resultaten verklaren. Maar als de proef werd uitgevoerd met 4.000 patiënten in elke groep en je dezelfde verhoudingen vond, zouden we veel meer vertrouwen hebben in het ‘appeleffect’. (Even terzijde, de volgende keer dat je een uitspraak ziet als ‘negen van de tien artsen raden aan …’ ga dan naar de kleine lettertjes kijken en vraag jezelf af hoe deze artsen werden bemonsterd.)

Objectiviteit en wetenschappelijke vooringenomenheid
Ontwikkelaars en testers van hypothesen hopen meestal dat de nulhypothese wordt verworpen en hun alternatieve hypothese ondersteund – dat het geneesmiddel dat ze testen effectief is, de reclamecampagne een succes en dat het licht wordt afgebogen door de zwaartekracht zoals voorspeld door de Newtoniaanse fysica en Einsteins relativiteitstheorie… Maar dit verlangen mag geen invloed hebben op de test. Het ontwerp van het experiment en de daarop volgende data-analyses moeten volledig objectief en onbevooroordeeld is. De test moet zo conservatief mogelijk zijn omdat de inzet hoog is: de natuur begrijpen, de veiligheid en gezondheid van mensen, de toekomst van een bedrijf of een nieuwe technologie verbeteren. Het lijkt misschien vanzelfsprekend, maar tot het tegendeel bewezen is, blijft de nulhypothese waar. Zoals een klassiek leerboek over statistieken het mooi stelt: net als voor een jury ligt de bewijslast bij de alternatieve hypothese. Je bent onschuldig tot het tegendeel is bewezen… Als je een hypothese test, moet je handelen als rechter en als jury, maar niet als aanklager.

Zin in meer? Hier is een directer voorbeeld van een alternatieve hypothese: ‘dit artikel beluisteren zal je een beetje overtuigen van de ’twee-stuks-fruit-en-vijf-stuks-groente-per-dag’-regel. Kom op, geef het maar toe: na zoveel verwijzingen naar appels en Newton zit je nu op wat fruit te kauwen of heb je er in ieder geval zin in. De bijbehorende nulhypothese zou iets zijn in de trant van: ‘het lezen van dit artikel heeft geen gevolgen voor uw zin in fruit’. En zo krijg jij, beste luisteraar, het laatste woord. Moeten we deze nulhypothese verwerpen? Je kunt reageren met een antwoord. Zodra ik een voldoende grote steekproef bij elkaar heb, kijk ik naar de gegevens. Tot die tijd schort ik mijn oordeel op.

Als extraatje krijgen jullie de tien geboden van Bertrand Russell voorgeschoteld. Ze zijn vertaald door Rik Delaet en Emile Dingemans. Het originele artikel komt uit de tekst “Het beste antwoord op Fanatisme: Liberalisme” uit de New York Times Magazine van 16 december 1951.

De Tien Geboden die ik, als leraar, zou willen verkondigen, zouden de volgende kunnen zijn:

1. Wees nooit helemaal zeker van wat dan ook.
2. Denk niet dat het de moeite waard is om bewijsmateriaal te verhullen, daar het bewijs zeker aan het licht zal komen.
3. Probeer denken nooit te ontmoedigen want het zal je zeker lukken.
4. Als je tegenkanting ondervindt, zelfs van je echtgenoot of je kinderen, tracht het te ondervangen met argumenten en niet met gezag, want een overwinning op basis van autoriteit is onecht en schijn.
5. Heb geen respect voor de autoriteit van anderen, daar er altijd wel tegengestelde autoriteiten te vinden zijn.
6. Gebruik geen macht om meningen te onderdrukken die je verderfelijk vindt, want de meningen zullen jou onderdrukken.
7. Wees niet bang om een excentrieke mening te hebben. Iedere nu geaccepteerde mening was ooit excentriek.
8. Vind meer vreugde in intelligente onenigheid dan in passieve overeenkomst, want als je intelligentie naar waarde schat zoals het hoort, kent het eerste een diepere overeenkomst dan het tweede.
9. Blijf de waarheid trouw, zelfs als die ongemakkelijk is, aangezien het ongemakkelijker is haar te verbergen.
10. Wees niet jaloers op het geluk van zij die in een paradijs voor dwazen wonen, omdat enkel een dwaas zal denken dat dat geluk is.

Bertrand Russell in “Een Liberale Decaloog”, uit “Het beste antwoord op Fanatisme: Liberalisme”, New York Times Magazine (16/December/1951), later afgedrukt in “The Autobiography of Bertrand Russell” (1969), vol 3: 1944-1967, pp 71-2.

Het citaat van vandaag is van Daniel Dennett. Dennett zei:

De Polynesiërs waren niet zo’n indrukwekkende bootontwerpers. Het enige dat ze deden, was de boten van hun voorouders onnauwkeurig kopiëren. En de zee maakte de selectie: de boten die terugkwamen werden verder gekopieerd.

Tot de volgende keer.