Alai

Instrumentalisme er et synspunkt inden for videnskabsfilosofi, der hævder, at videnskabelige teorier blot er nyttige redskaber til at forudsige fænomener i stedet for sande eller tilnærmelsesvis sande beskrivelser af den fysiske verden. Instrumentalisme kan bedst forstås som en holdning mod videnskabelig realisme, og dens rødder går tilbage til begyndelsen af det 20. århundrede med Ernst Mach (1838-1916) og Pierre Duhem (1861-1916), som begge var fysikere og videnskabsfilosoffer, der havde stærke instrumentalistiske synspunkter. En nutidig form for instrumentalisme er Bas van Fraassens (1980) konstruktive empirisme.

Videnskabelig realisme

Videnskabelig realisme er den filosofiske opfattelse, at videnskabelige teorier er sande eller tilnærmelsesvis sande beskrivelser af den fysiske verden. Der findes flere typer af videnskabelige realister, men de mest kendte er realister om videnskabelige love og entiteter (Boyd 1983; Psillos 1999) og realister kun om videnskabelige entiteter (Hacking 1983; Cartwright 1983).

Tænk f.eks. på Pauli-eksklusionsprincippet, opkaldt efter den østrigske fysiker Wolfgang Pauli (1900-1958), som siger, at ingen to elektroner i et atom har de samme fire kvantetal. Nogle videnskabelige realister mener, at Pauli-eksklusionsprincippet er sandt, og de tror derfor på de entiteter, der henvises til i lovene, i dette tilfælde elektroner og atomer. Andre videnskabelige realister tror imidlertid blot på de enheder, der henvises til i Pauli-eksklusionsprincippet, fordi princippet i sig selv strengt taget er falsk. Under alle omstændigheder er instrumentalister uenige med begge slags videnskabelige realister.

Første instrumentalisme

Ernst Mach og Pierre Duhem var de første videnskabsfilosoffer til at udvikle et sofistikeret forsvar for videnskabelige fremskridt uden at acceptere videnskabelig realisme. Selv om Machs instrumentelle synspunkter opstod først, populariserede Duhem instrumentalismen blandt videnskabsfilosoffer, i høj grad på grund af hans grundige forsvar af den i sin bog The Aim and Structure of Physical Theory fra 1906.

Duhems instrumentalisme var centreret om en fast adskillelse mellem metafysik og fysik. Duhem hævdede, at fysik kunne og skulle udføres uafhængigt af dybe metafysiske forudsætninger. I stedet er målet med den fysiske teori at udvikle matematiske love, der forudsiger fænomenologiske love med så stor præcision, fuldstændighed og enkelhed som muligt. Med Duhems ord:

En fysisk teori er ikke en forklaring; den er et system af matematiske sætninger, hvis formål er at repræsentere så enkelt, så fuldstændigt og så præcist som muligt en hel gruppe af eksperimentelle love (Duhem 1954, 19).

Fysikere behøver således ikke at tro på, at fysikkens grundlæggende love (f.eks. Einsteins lysprincip) er sande, eller at de grundlæggende fysiske enheder (f.eks. elektroner) faktisk eksisterer. Disse er snarere blot nyttige fiktioner, der hjælper fysikerne med at forudsige fænomener. Duhem foreslog også, at kemi og biologi kan betragtes instrumentelt, da kemiens og biologiens metoder og instrumenter afhænger af fysiske teorier.

Duhem var imidlertid godt klar over, at det synes at være et spektakulært sammentræf, at en rent instrumentel fysik kan forudsige nye fænomener. Nogle filosoffer, herunder Duhem, var snarere skeptiske over for, at fysiske teorier blot var instrumenter på grund af dette spektakulære træk ved fysiske teorier. Videnskabsfilosoffer kalder dette synspunkt for “No Miracles Argument” mod instrumentalismen. Duhem formulerede imidlertid et forbløffende svar på No Miracles-argumentet, som er blevet kendt som observationens teoriafhængighed.

Theory-Dependent Observation

Duhems påstand er, at fysikere netop for at kunne fortolke observationsdata fra fysiske instrumenter og apparater er nødt til at bruge fysisk teori for at kunne tolke dem. For eksempel var en begivenhed, der gjorde Isaac Newton (1643-1727) berømt, at hans teori om tyngdekraften kunne forudsige nye planeter, som f.eks. Neptun i 1846. Bogstaveligt talt brugte teoretiske fysikere i 1800-tallet Newtons teori til at forudsige en ottende planet ud fra forstyrrelser i Uranus’ bane. Derefter fortalte disse teoretikere astronomerne, hvor de skulle kigge hen på himlen for at finde den ottende planet. Til sidst kunne astronomerne finde planeten i 1846, men kun ved hjælp af teleskoper.

Så Duhem ville påpege, at Newtons gravitationsteori var i stand til at forudsige en ny planet, men kun ved hjælp af tidligere fysisk teori om teleskoper samt teori om det daværende himmellegemarked på det tidspunkt. Når videnskabsmænd forudsiger og observerer nye fænomener med videnskabelige teorier, observerer de således i virkeligheden teoriafhængige fænomener, der selv kunne være fiktive.

Selvfølgelig havde realisterne en anden udfordring at tilbyde instrumentalismen. Teorier kan nemlig ikke bare være instrumenter, fordi fysikere ofte kan konstruere og udføre “afgørende eksperimenter”, der falsificerer en fysisk teori. Duhem havde imidlertid et endnu mere spektakulært argument mod denne påstand. Blandt videnskabsfilosoffer er Duhems argument mod muligheden for falsifikation af videnskabelige teorier med afgørende eksperimenter blevet kendt som The Quine-Duhem Thesis.

The Quine-Duhem Thesis

The Quine-Duhem Thesis, der undertiden har fået tilnavnet “underdeterminationsargumentet”, er det synspunkt, at enhver videnskabelig teori er underdetermineret af ethvert empirisk bevis, vi kan tilbyde til dens fordel. Duhem formulerede oprindeligt tesen for fysiske teorier, men siden har Harvard-filosoffen Willard van Orman Quine (1908-2000) udvidet den til at omfatte alle videnskabelige teorier.

Tesen blev konstrueret ud fra Duhems indsigt i, at der er behov for baggrundsforudsætninger for at udlede observationelle forudsigelser fra fysiske teorier. For eksempel antog Isaac Newton (1999), at teleskoper var pålidelige observationsinstrumenter, og at planeter kan idealiseres som punktmasser i sin forudsigelse om, at planetsystemets massecentrum lå inde i solen. Den førstnævnte antagelse ville Duhem kalde en “observationel antagelse” og den sidstnævnte ville han kalde en “teoretisk antagelse”. Senere bemærkede Quine (1951), at der også ligger flere metafysiske, matematiske og logiske antagelser til grund for teoretiske forudsigelser.

For eksempel blev der i Newtons førnævnte teoretiske forudsigelse brugt euklidisk geometri til at repræsentere det faktiske fysiske rum, klassisk logik (herunder loven om den udelukkede midte) blev brugt i deduktionen, og absolut bevægelse blev forudsat som en metafysisk antagelse.

Det er således logisk, at når en observationsprædiktion fra en videnskabelig teori ikke observeres eller en modstridende observation observeres, betyder dette forhold ikke, at teorien er falsk. Det indebærer, at teorien eller en af dens mange baggrundsantagelser er i modstrid med observationen. Bemærk, at en teori plus dens baggrundsantagelser stort set dækker hele den hidtidige videnskab. Denne kendsgerning fik Duhem til at udvikle det filosofiske synspunkt, der er kendt som konfirmationsholisme, som fastslår, at ingen videnskabelig teori kan testes isoleret, og at når vi tester en videnskabelig teori, tester vi snarere hele videnskaben med denne test.

I betragtning af Quine-Duhem-tesen, konfirmationsholismen og observationens teoriafhængighed lærer Duhems instrumentalisme os, at såkaldte nye forudsigelser om den fysiske verden er illusioner, der er konstrueret ud fra fastlåste videnskabelige teorier, og en såkaldt falsifikation af en videnskabelig teori er blot usammenhængende i vores net af overbevisninger.

Samtidig instrumentalisme

Trods tiltrækningen fra Mach og Duhems instrumentalisme blev videnskaben så succesfuld i det 20. århundrede, at det blev mere og mere vanskeligt at forsvare instrumentalismen. For eksempel udviklede realisterne overbevisende argumenter, der identificerede visse teoretiske dyder (såsom forklaringskraft) som konstituerende for gode videnskabelige teorier, og dermed kunne underdeterminering alligevel overvindes (Psillos 1999). Ikke desto mindre opstod der en ny bølge af instrumentalisme under Princeton-filosoffen Bas van Fraassen. Hans synspunkt, kendt som konstruktiv empirisme, hævder, at mens videnskabelig realisme er et rimeligt filosofisk synspunkt om videnskabelige teorier, er instrumentalisme lige så rimeligt (van Fraassen 1980).

Mærk forskellen på Duhems instrumentalisme og van Fraassens instrumentalisme. Duhem hævder, at målet med den fysiske teori bør være instrumentelt. Van Fraassen hævder, at målet for den fysiske teori kan være instrumentelt. Med andre ord hævder den konstruktive empirisme, at det er lige så rationelt for en videnskabsfilosof at være instrumentalist, som det er for hende at være realist. Den fremsætter ingen påstande om, hvordan videnskabsfolk bør se på videnskabelige teorier. Måske er det bedst for videnskaben (dvs. det videnskabelige fremskridt), at videnskabsfolk ærligt tror på videnskabelig realisme. Så meget kan den konstruktive empirisme indrømme. Men hvad den ikke indrømmer, er, at instrumentalisme ikke er en helt rimelig måde at give videnskab mening på ud fra et filosofisk synspunkt.

Der er en række spørgsmål, som nutidige instrumentalister må besvare, f.eks: Hvordan kan vi ikke være ontologisk forpligtet over for de entiteter, der postuleres i vores videnskabelige teorier, hvis teorierne beskriver kausale processer? Ikke desto mindre er der en række spørgsmål, som videnskabelige realister må besvare, som f.eks: Hvad betyder det at sige, at en videnskabelig teori er tilnærmelsesvis sand?

Dertil kommer, at nogle af de største skikkelser i det 20. århundredes videnskab var instrumentalister. For eksempel udviklede nobelpristagerne Niels Bohr (1885-1962) og Werner Heisenberg (1901-1976) den meget instrumentalistiske københavnske fortolkning af kvantemekanikken i 1920’erne, som stadig er den mest populære fortolkning af kvantemekanikken i nutidig fysik. Derfor er instrumentalismen stadig et levende filosofisk synspunkt og vil være til stede i lang tid fremover.

Se også

• Pierre Duhem
• Videnskabsfilosofi

• Boyd, Richard. 1983. Om den videnskabelige realismes aktuelle status. Erkenntnis 19: 45-90.
• Cartwright, Nancy. 1983. Hvordan fysikkens love lyver. Oxford: Oxford University Press.
• Duhem, Pierre. 1954. Den fysiske teoris mål og struktur. Philip Wiener, red. Princeton: Princeton University Press.
• Hacking, Ian. 1983. Representing and Intervening: Introductory Topics in the Philosophy of Natural Science. Cambridge: Cambridge University Press.
• Newton, I. 1999. The Principia, Mathematical Principles of Natural Philosophy: A New Translation, trans. I.B. Cohen & A. Whitman. Berkeley: University of California Press.
• Psillos, Stathis. 1999. Scientific Realism: How Science Tracks Truth (Videnskabelig realisme: Hvordan videnskaben sporer sandheden). London: Routledge.
• Quine, W.V.O. 1951. Two Dogmas of Empiricism. Philosophical Review 60: 20-43.
• van Fraassen, Bas. 1980. Det videnskabelige billede. Oxford: Clarendon Press.

Alle links hentet den 3. marts 2018.

• Scientific Progress, Stanford Encyclopedia of Philosophy
• Scientific Realism, Stanford Encyclopedia of Philosophy

General Philosophy Sources

• Stanford Encyclopedia of Philosophy
• The Internet Encyclopedia of Philosophy
• Paideia Project Online
• Project Gutenberg