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科学哲学における見解で、科学理論は物理世界の真の記述または近似的に真の記述ではなく、現象を予測するための有用な道具に過ぎないと主張するものである。 道具主義は、科学的実在論に反対する立場として最もよく理解され、その根は、強い道具主義の見解を持った物理学者であり科学哲学者であったエルンスト・マッハ（1838-1916）とピエール・デュエム（1861-1916）の仕事とともに20世紀の変わり目にまでさかのぼります。 2168>

科学的実在論

科学的実在論とは、科学理論が物理世界の真の記述である、あるいはほぼ真の記述であるという哲学的な見解である。 科学的実在論者にはいくつかのタイプがありますが、最もよく知られているのは、科学的法則と実体に関する実在論者（Boyd 1983; Psillos 1999）と、科学的実体のみに関する実在論者（Hacking 1983; Cartwright 1983）です。

たとえば、オーストリアの物理学者ウォルフガング・パウリ（1900-1958）の名をとって名付けられた、原子中の2つの電子は同じ4量子数を持っていないとするパウリ排除原理を考えてみてください。 科学的実在論者の中には、パウリの排他原理が正しいと信じて、法則で言及されている存在（この場合は電子と原子）を信じる人もいる。 しかし、他の科学的実在論者は、パウリ排他原理自体が厳密に言えば誤りであるから、パウリ排他原理に言及されている実体を信じているだけである。 いずれにせよ、道具主義者はどちらの科学的実在論者にも反対する。

Early Instrumentalism

Ernst Mach と Pierre Duhem は科学的実在論を受け入れずに科学の進歩の洗練された弁護を展開した最初の科学哲学者であった。 マッハの道具論が先に生まれたが、デュエムが科学哲学者の間で道具論を普及させたのは、1906年の著書『物理理論の目的と構造』で道具論を徹底的に擁護したことが大きい。 デュエムは、物理学は深い形而上学的な仮定とは無関係に行うことができ、また行うべきであると主張した。 その代わり、物理学の理論の目的は、現象学的法則をできるだけ正確に、完全かつ単純に予言する数学的法則を開発することである。 デュエムの言葉を借りれば、

物理理論は説明ではなく、その目的は実験法則の全グループをできるだけ単純に、完全に、正確に表現することである数学的命題のシステムです（デュエム 1954, 19）

したがって物理学者は物理の基本法則（たとえばアインシュタインの光原理）が正しいことや基本物理実体（たとえば電子）が実際に存在すると信じる必要はないのです。 むしろ、これらは物理学者が現象を予測するのに役立つフィクションに過ぎないのだ。 またデュエムは、化学や生物学の方法や道具は物理理論に依存しているので、化学や生物学を道具的に見ることができると示唆した

しかし、単なる道具的物理学が新奇な現象を予測できることは、壮大な偶然の一致に見えることをデュエムはよく承知していたのである。 むしろデュエムを含む一部の哲学者は、物理学理論のこのような壮大な特徴から、物理学理論は単なる道具に過ぎないと懐疑的であった。 科学哲学者たちは、このような考え方を「道具論に対する奇跡のない議論」と呼んでいる。 しかし、デュエムは「奇跡のない議論」に対して驚くべき反論を打ち出し、それが「観測の理論依存性」と呼ばれるようになった。

Theory-Dependent Observation

デュエムの主張は、ただ物理的な機器や装置からの観測データを解釈するために、物理学者は物理理論を使用しなければならない、ということである。 例えば、アイザック・ニュートン（1643-1727）を有名にした出来事の一つに、彼の重力理論が1846年に海王星のような新しい惑星を予言できたことがある。 文字通り、1800年代の理論物理学者たちは、ニュートンの理論を使って、天王星の軌道の摂動から第8惑星を予言したのだ。 そして、その理論家たちは天文学者たちに、8番目の惑星を見つけるために空のどこを見ればいいかを教えたのです。 結局、天文学者は1846年にその惑星を見つけることができたが、それは望遠鏡を使ってのことだった

そこでデュエムは、ニュートンの重力理論が新しい惑星を予測できたが、それは望遠鏡に関する以前の物理理論と、当時の天体風景に関する理論の助けがあってのことだと指摘する。 このように、科学者が科学理論によって新しい現象を予測し観測するとき、実際には理論に依存した現象を観測しているのであって、それ自体は架空のものである可能性があるのだ。 すなわち、物理学者はしばしば物理理論を反証する「決定的な実験」を構築し実行することができるため、理論は単なる道具ではありえないということである。 しかし、デュエムは、この主張に対して、さらに壮大な反論をしている。 科学哲学者の間では、科学理論が重要な実験によって反証される可能性に対するデュエムの議論は、「クワイン＝デュエムのテーゼ」

The Quine-Duhem Thesis

The Quine-Duhem Thesisは、「過小決定論」というニックネームで呼ばれているが、いかなる科学理論もその有利さを提供できる経験則によって過小決定されているという見解である。 デュエムは当初、物理理論についてこのテーゼを定式化したが、その後、ハーバード大学の哲学者クワイン（Willard van Orman Quine, 1908-2000）が、これをすべての科学理論に拡大した。 例えば、アイザック・ニュートン（1999）は、惑星系の質量中心が太陽の内部にあると予測する際に、望遠鏡が信頼できる観測機器であること、惑星は点質量として理想化できることを仮定した。 前者の仮定をデュエムは “観測的仮定 “と呼び、後者を彼は “理論的仮定 “と呼ぶ。 例えば、前述のニュートンの理論予測では、実際の物理的空間を表すためにユークリッド幾何学が用いられ、演繹には排中律を含む古典論理が用いられ、絶対運動が形而上学的仮定として前提されていた。

したがって論理の問題として、科学理論からの観測的予測が観測されなかったり、相反する観測が観測されたりしても、この事実はその理論が誤りであることを意味するものではない。 それは、その理論またはその背景となる多くの仮定の一つが、観測と矛盾していることを意味しているのです。 理論とその背景の仮定は、その時点までの科学全体をおおよそカバーしていることに注目しよう。 この事実は、デュエムが確証全体論として知られる哲学的見解を展開するきっかけとなった。

Quine-Duhem Thesis、確証全体論、観測の理論依存性を考えると、Duhemの道具論は、物理世界に関するいわゆる新しい予測は、凝り固まった科学理論から組み立てられた幻想であり、科学理論のいわゆる反証は、我々の信念の網における非干渉に過ぎないと教えているのである。

Contemporary Instrumentalism

マッハとデュエムの道具論の魅力にもかかわらず、20世紀には科学が非常に成功し、道具論を守ることがますます難しくなってきた。 例えば、現実主義者たちは、ある種の理論的な美徳（説明力など）が優れた科学的理論の構成要素であるとする説得力のある議論を展開し、結局、過小決定が克服されることになった（Psillos 1999）。 しかし、プリンストン大学の哲学者バス・ファン・フラアセンのもとで、道具主義に新たな波が押し寄せた。 構成的経験論として知られる彼の見解は、科学的実在論が科学理論に関する哲学的見解として妥当である一方、道具論も同様に妥当であると主張している（van Fraassen 1980）。 デュエムは、物理理論の目的は道具的であるべきだと主張している。 ヴァン・フラアッセンは、物理理論の目的は道具的でありうると主張している。 つまり、構成的経験主義は、科学哲学者が現実主義者であるのと同様に、道具主義者であることも合理的であると主張するのである。 科学者が科学理論をどのように捉えるべきかという点については、何ら主張しない。 科学者が科学的実在論を素直に信じることが、科学にとって（すなわち科学の進歩にとって）最良なのかもしれない。 構成的経験論は、この点については認めることができる。 しかし、それが認めないのは、道具主義が哲学的観点から科学を理解するための完全に合理的な方法ではないということである

現代の道具主義者が答えなければならない問題は、次のようなものである。 もし理論が因果的なプロセスを記述するのであれば、我々は科学理論に想定される実体にどのように存在論的にコミットすることができないのだろうか。 とはいえ、科学的実在論者が答えなければならない疑問も数多くある。 また、20世紀の科学界を代表する人物は、道具主義者であった。 たとえば、ノーベル賞受賞者のニールス・ボーア（1885-1962）とヴェルナー・ハイゼンベルク（1901-1976）は、1920年代に非常に道具主義的な量子力学のコペンハーゲン解釈を展開しましたが、これは現代物理学でも最も人気のある量子力学の解釈の一つとなっています。 したがって、道具論は今でも活気のある哲学的見解であり、今後も長く続くだろう。

See also

• Pierre Duhem
• 科学哲学

• Boyd, Richard. 1983. 科学的実在論の現状について. Erkenntnis 19: 45-90.
• Cartwright, Nancy. 1983. 物理法則はいかにして嘘をつくか. オックスフォード: オックスフォード大学出版局.
• Duhem, Pierre. 1954. 物理学理論の目的と構造. フィリップ・ヴィーナー編． Princeton: プリンストン大学出版局.
• Hacking, Ian. 1983. 表象と介在: 自然科学哲学の入門的トピックス. Cambridge: ケンブリッジ大学出版局.
• Newton, I. 1999. プリンキピア，自然哲学の数学的原理． A New Translation, trans. I.B. コーエン & A. ホイットマン. Berkeley: カリフォルニア大学出版会.
• Psillos, Stathis. 1999. 科学的実在論：科学はいかにして真実を追うか. ロンドン:
• Quine, W.V.O. 1951. 経験論の二つのドグマ． 哲学レビュー 60: 20-43.
• van Fraassen, Bas. 1980. 科学的イメージ. オックスフォード: Clarendon Press.

All links retrieved March 3, 2018.

• 科学の進歩, スタンフォード哲学百科事典
• 科学的実在論, スタンフォード哲学百科事典

哲学一般資料

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

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