Alai

Az instrumentalizmus egy tudományfilozófiai nézet, amely szerint a tudományos elméletek csupán hasznos eszközök a jelenségek előrejelzésére, nem pedig a fizikai világ igaz vagy közelítőleg igaz leírásai. Az instrumentalizmus leginkább a tudományos realizmussal szembeni álláspontként értelmezhető, és gyökerei a huszadik századfordulóra nyúlnak vissza Ernst Mach (1838-1916) és Pierre Duhem (1861-1916) munkásságával, akik mind fizikusok, mind tudományfilozófusok voltak, és határozottan instrumentalista nézeteket vallottak. Az instrumentalizmus egy kortárs formája Bas van Fraassen (1980) konstruktív empirizmusa.

Tudományos realizmus

A tudományos realizmus az a filozófiai nézet, amely szerint a tudományos elméletek a fizikai világ igaz vagy közelítőleg igaz leírásai. A tudományos realistáknak több típusa létezik, de a legismertebbek a tudományos törvények és entitások realistái (Boyd 1983; Psillos 1999), illetve a csak a tudományos entitások realistái (Hacking 1983; Cartwright 1983).

Vegyük például a Wolfgang Pauli osztrák fizikusról (1900-1958) elnevezett Pauli-féle kizárási elvet, amely szerint egy atomban nincs két olyan elektron, amelynek négy kvantumszáma megegyezik. Egyes tudományos realisták úgy vélik, hogy a Pauli-féle kizárási elv igaz, és így hisznek a törvényekben említett entitásokban, ebben az esetben az elektronokban és az atomokban. Más tudományos realisták azonban csak azért hisznek a Pauli-féle kizárási elvben említett entitásokban, mert maga az elv szigorúan véve hamis. Mindenesetre az instrumentalisták nem értenek egyet a tudományos realisták mindkét fajtájával.

Kora instrumentalizmus

Ernst Mach és Pierre Duhem voltak az első tudományfilozófusok, akik a tudományos realizmus elfogadása nélkül kidolgozták a tudományos fejlődés kifinomult védelmét. Bár Mach instrumentalista nézetei merültek fel először, Duhem népszerűsítette az instrumentalizmust a tudományfilozófusok körében, nagyrészt azért, mert 1906-ban megjelent, A fizikai elmélet célja és szerkezete című könyvében alaposan megvédte azt.

Duhem instrumentalizmusának középpontjában a metafizika és a fizika közötti határozott elválasztás állt. Duhem azt állította, hogy a fizikát mély metafizikai feltevésektől függetlenül lehet és kell végezni. Ehelyett a fizikai elmélet célja olyan matematikai törvények kidolgozása, amelyek a lehető legnagyobb pontossággal, teljességgel és egyszerűséggel jelzik előre a fenomenológiai törvényeket. Duhem szavaival:

A fizikai elmélet nem magyarázat; matematikai tételek rendszere, amelynek célja, hogy a kísérleti törvények egy egész csoportját a lehető legegyszerűbben, legteljesebb mértékben és legpontosabban ábrázolja (Duhem 1954, 19).

A fizikusoknak tehát nem kell hinniük, hogy a fizika alapvető törvényei (pl. Einstein fényelve) igazak, vagy hogy az alapvető fizikai entitások (pl. az elektronok) valóban léteznek. Ezek inkább csak hasznos fikciók, amelyek segítenek a fizikusoknak a jelenségek előrejelzésében. Duhem azt is felvetette, hogy a kémiát és a biológiát instrumentálisan lehet tekinteni, mivel a kémia és a biológia módszerei és eszközei fizikai elméletektől függenek.

Duhém azonban jól tudta, hogy látványos véletlennek tűnik, hogy egy pusztán instrumentális fizika képes újszerű jelenségek előrejelzésére. Néhány filozófus, köztük Duhem is, inkább a fizikai elméleteknek ez a látványos tulajdonsága miatt volt szkeptikus abban, hogy a fizikai elméletek pusztán eszközök. A tudományfilozófusok ezt a nézetet az instrumentalizmus elleni No Miracles Argumentnek nevezik. Duhem azonban egy elképesztő választ fogalmazott meg a No Miracles Argumentre, amely az elméletfüggő megfigyelés néven vált ismertté.

Az elméletfüggő megfigyelés

Duhem állítása szerint a fizikusoknak éppen ahhoz, hogy a fizikai műszerek és apparátusok megfigyelési adatait értelmezni tudják, fizikai elméletet kell használniuk. Isaac Newtont (1643-1727) például az tette híressé, hogy gravitációs elméletével új bolygókat tudott megjósolni, például 1846-ban a Neptunuszt. A szó szoros értelmében az 1800-as években az elméleti fizikusok Newton elméletét arra használták, hogy az Uránusz pályájának perturbációiból megjósoljanak egy nyolcadik bolygót. Ezután ezek az elméleti szakemberek megmondták a csillagászoknak, hogy hol keressék az égen a nyolcadik bolygót. Végül a csillagászok 1846-ban meg tudták találni a bolygót, de csak távcsövek segítségével.

Duhém tehát rámutatna, hogy a newtoni gravitációs elmélet képes volt megjósolni egy új bolygót, de csak a távcsövekről szóló korábbi fizikai elmélet, valamint az akkori égi tájról szóló elmélet segítségével. Így amikor a tudósok tudományos elméletekkel új jelenségeket jósolnak és figyelnek meg, valójában olyan elméletfüggő jelenségeket figyelnek meg, amelyek maguk is fiktívek lehetnek.

A realistáknak persze volt még egy kihívásuk az instrumentalizmus számára. Az elméletek ugyanis nem lehetnek csupán eszközök, mert a fizikusok gyakran tudnak olyan “döntő kísérleteket” konstruálni és végrehajtani, amelyek meghamisítanak egy fizikai elméletet. Duhemnek azonban volt egy még látványosabb érve ezzel az állítással szemben. A tudományfilozófusok körében Duhem érve a tudományos elméletek döntő kísérletekkel való meghamisításának lehetősége ellen a Quine-Duhem-tézis néven vált ismertté.

A Quine-Duhem-tézis

A Quine-Duhem-tézis, amelyet néha “aluldetermináltsági érvnek” becéznek, az a nézet, hogy bármely tudományos elméletet aluldeterminál minden olyan empirikus bizonyíték, amelyet a javára tudunk felhozni. Duhem eredetileg fizikai elméletekre fogalmazta meg a tézist, de azóta Willard van Orman Quine (1908-2000) harvardi filozófus kiterjesztette minden tudományos elméletre.

A tézis Duhem azon felismeréséből épült fel, hogy a fizikai elméletekből megfigyelési előrejelzések levezetéséhez háttérfeltételezésekre van szükség. Isaac Newton (1999) például feltételezte, hogy a távcsövek megbízható megfigyelési eszközök, és hogy a bolygók pontszerű tömegként idealizálhatók, amikor azt jósolta, hogy a bolygórendszer tömegközéppontja a Nap belsejében van. Az előbbi feltételezést Duhem “megfigyelési feltételezésnek”, az utóbbit pedig “elméleti feltételezésnek” nevezné. Később Quine (1951) megjegyezte, hogy több metafizikai, matematikai és logikai feltételezés is áll az elméleti jóslatok mögött.

Például Newton fent említett elméleti jóslatában az euklideszi geometriát használták a tényleges fizikai tér ábrázolására, a klasszikus logikát (beleértve a kizárt közép törvényét) a levezetésben, és metafizikai feltételezésként feltételezték az abszolút mozgást.

A logika szempontjából tehát, ha egy tudományos elméletből származó megfigyelési előrejelzést nem figyelnek meg, vagy ellentmondó megfigyelést figyelnek meg, ez a tény nem jelenti azt, hogy az elmélet hamis. Azt jelenti, hogy az elmélet vagy annak számos háttérfeltevése közül az egyik ellentmond a megfigyelésnek. Vegyük észre, hogy egy elmélet és annak háttérfeltevései nagyjából az egész addigi tudományt lefedik. Ez a tény késztette Duhemet a megerősítő holizmus néven ismert filozófiai nézet kidolgozására, amely szerint egyetlen tudományos elméletet sem lehet elszigetelten tesztelni, sőt, amikor egy tudományos elméletet tesztelünk, azzal a teszttel az egész tudományt teszteljük.

A Quine-Duhem-tézis, a megerősítő holizmus és a megfigyelés elméletfüggősége alapján Duhem instrumentalizmusa arra tanít bennünket, hogy a fizikai világra vonatkozó úgynevezett újszerű előrejelzések a berögzült tudományos elméletekből felépített illúziók, és egy tudományos elmélet úgynevezett meghamisítása csupán inkoherencia a hiedelmeink hálójában.

Kortárs instrumentalizmus

A Mach és Duhem instrumentalizmusának vonzereje ellenére a tudomány a huszadik században olyan sikeres lett, hogy egyre nehezebbé vált az instrumentalizmus védelme. A realisták például meggyőző érveket dolgoztak ki, amelyek bizonyos elméleti erényeket (például a magyarázó erőt) a jó tudományos elméletek alkotóelemeként azonosítottak, és így az aluldetermináltságot mégiscsak le lehetett győzni (Psillos 1999). Mindazonáltal az instrumentalizmus új hulláma Bas van Fraassen princetoni filozófus irányítása alatt jelent meg. Az ő konstruktív empirizmus néven ismert nézete azt állítja, hogy míg a tudományos realizmus ésszerű filozófiai nézet a tudományos elméletekről, az instrumentalizmus ugyanilyen ésszerű (van Fraassen 1980).

Megfigyelhető a különbség Duhem instrumentalizmusa és van Fraassen instrumentalizmusa között. Duhem azt állítja, hogy a fizikai elmélet célja instrumentális kell, hogy legyen. Van Fraassen azt állítja, hogy a fizikai elmélet célja lehet instrumentális. Más szóval a konstruktív empirizmus azt állítja, hogy egy tudományfilozófus számára ugyanolyan racionális, ha instrumentalista, mintha realista lenne. Nem állít semmit arról, hogy a tudósoknak hogyan kellene tekinteniük a tudományos elméletekre. Talán az a legjobb a tudomány (azaz a tudományos fejlődés) számára, ha a tudósok őszintén hisznek a tudományos realizmusban. A konstruktív empirizmus ennyit tud elismerni. Azt azonban nem ismeri el, hogy az instrumentalizmus nem tökéletesen ésszerű módja annak, hogy filozófiai szempontból értelmet adjunk a tudománynak.

A kortárs instrumentalistáknak számos olyan kérdésre kell választ adniuk, mint például: Hogyan nem lehetünk ontológiailag elkötelezettek a tudományos elméleteinkben posztulált entitások iránt, ha az elméletek kauzális folyamatokat írnak le? Mindazonáltal számos olyan kérdésre kell választ adniuk a tudományos realistáknak, mint például:

A huszadik századi tudomány néhány legnagyobb alakja is instrumentalista volt. Például a Nobel-díjas Niels Bohr (1885-1962) és Werner Heisenberg (1901-1976) az 1920-as években kidolgozták a kvantummechanika igen instrumentalista koppenhágai értelmezését, amely a mai napig a kvantummechanika legnépszerűbb értelmezése a kortárs fizikában. Az instrumentalizmus tehát még mindig élénk filozófiai nézet, és még sokáig fennmarad.

Vö. még

• Pierre Duhem
• Tudományfilozófia

• Boyd, Richard. 1983. A tudományos realizmus jelenlegi helyzetéről. Erkenntnis 19: 45-90.
• Cartwright, Nancy. 1983. Hogyan hazudnak a fizika törvényei. Oxford: Oxford University Press.
• Duhem, Pierre. 1954. A fizikai elmélet célja és felépítése. Philip Wiener, szerk. 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, A természetfilozófia matematikai alapelvei: A New Translation, ford. I. B. Cohen & A. Whitman. Berkeley: University of California Press.
• Psillos, Stathis. 1999. Tudományos realizmus: Hogyan követi a tudomány az igazságot. London: Routledge.
• Quine, W.V.O. 1951. Az empirizmus két dogmája. Philosophical Review 60: 20-43.
• van Fraassen, Bas. 1980. A tudományos kép. Oxford: Clarendon Press.

All links retrieved március 3, 2018.

• Tudományos fejlődés, Stanford Encyclopedia of Philosophy
• Tudományos realizmus, Stanford Encyclopedia of Philosophy

Általános filozófiai források

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

.