Alai

Instrumentalizm jest poglądem w filozofii nauki, który twierdzi, że teorie naukowe są jedynie użytecznymi narzędziami do przewidywania zjawisk, a nie prawdziwymi lub w przybliżeniu prawdziwymi opisami świata fizycznego. Instrumentalizm może być najlepiej rozumiany jako stanowisko przeciwko realizmowi naukowemu, a jego korzenie sięgają przełomu XX i XXI wieku wraz z pracami Ernsta Macha (1838-1916) i Pierre’a Duhema (1861-1916), którzy byli fizykami i filozofami nauki o silnych poglądach instrumentalistycznych. Współczesną formą instrumentalizmu jest konstruktywny empiryzm Bas van Fraassena (1980).

Realizm naukowy

Realizm naukowy jest poglądem filozoficznym, że teorie naukowe są prawdziwymi lub w przybliżeniu prawdziwymi opisami świata fizycznego. Istnieje kilka rodzajów realizmu naukowego, ale najbardziej znane to realizm w odniesieniu do praw i bytów naukowych (Boyd 1983; Psillos 1999) oraz realizm w odniesieniu do bytów naukowych (Hacking 1983; Cartwright 1983).

Na przykład, rozważmy zasadę wykluczenia Pauliego, nazwaną tak na cześć austriackiego fizyka Wolfganga Pauliego (1900-1958), która stwierdza, że żadne dwa elektrony w atomie nie mają tych samych czterech liczb kwantowych. Niektórzy naukowi realiści wierzą, że zasada wykluczenia Pauliego jest prawdziwa i dlatego wierzą w byty, o których mowa w prawach, w tym przypadku w elektrony i atomy. Jednak inni naukowi realiści po prostu wierzą w byty, o których mowa w zasadzie wykluczenia Pauliego, ponieważ sama zasada jest, ściśle rzecz biorąc, fałszywa. W każdym razie instrumentaliści nie zgadzają się z oboma rodzajami realistów naukowych.

Wczesny instrumentalizm

Ernst Mach i Pierre Duhem byli pierwszymi filozofami nauki, którzy rozwinęli wyrafinowaną obronę postępu naukowego bez akceptacji realizmu naukowego. Chociaż instrumentalne poglądy Macha pojawiły się jako pierwsze, Duhem spopularyzował instrumentalizm wśród filozofów nauki, głównie dzięki jego gruntownej obronie w książce The Aim and Structure of Physical Theory (Cel i struktura teorii fizycznej) z 1906 r. Instrumentalizm Duhema skupiał się na stanowczym oddzieleniu metafizyki od fizyki. Duhem twierdził, że fizyka może być i powinna być uprawiana niezależnie od głębokich założeń metafizycznych. Celem teorii fizycznej jest natomiast opracowanie praw matematycznych, które przewidują prawa fenomenologiczne z możliwie największą precyzją, kompletnością i prostotą. Według słów Duhema:

Teoria fizyczna nie jest wyjaśnieniem; jest to system propozycji matematycznych, których celem jest możliwie najprostsze, najpełniejsze i najdokładniejsze przedstawienie całej grupy praw doświadczalnych (Duhem 1954, 19).

Więc fizycy nie muszą wierzyć, że podstawowe prawa fizyki (np. zasada światła Einsteina) są prawdziwe lub że podstawowe byty fizyczne (np. elektrony) rzeczywiście istnieją. Są to raczej tylko użyteczne fikcje, które pomagają fizykom przewidywać zjawiska. Duhem sugerował również, że chemia i biologia mogą być postrzegane instrumentalnie, ponieważ metody i instrumenty chemii i biologii zależą od teorii fizycznych.

Duhem był jednak w pełni świadomy, że wydaje się być spektakularnym zbiegiem okoliczności, że czysto instrumentalna fizyka może przewidywać nowe zjawiska. Niektórzy filozofowie, w tym Duhem, byli raczej sceptyczni co do tego, że teorie fizyczne są jedynie instrumentami ze względu na tę spektakularną cechę teorii fizycznych. Filozofowie nauki nazywają ten pogląd „argumentem braku cudów” przeciwko instrumentalizmowi. Duhem sformułował jednak zadziwiającą odpowiedź na argument o braku cudów, która stała się znana jako zależność obserwacji od teorii.

Obserwacja zależna od teorii

Twierdzenie Duhema jest takie, że aby zinterpretować dane obserwacyjne pochodzące z instrumentów i aparatów fizycznych, fizycy muszą posługiwać się teorią fizyczną. Na przykład jednym z wydarzeń, które uczyniły Isaaca Newtona (1643-1727) sławnym, była zdolność jego teorii grawitacji do przewidywania nowych planet, takich jak Neptun w 1846 roku. Dosłownie, fizycy teoretyczni w 1800 roku wykorzystali teorię Newtona do przewidzenia ósmej planety na podstawie perturbacji na orbicie Urana. Następnie teoretycy ci powiedzieli astronomom, gdzie należy szukać ósmej planety na niebie. Ostatecznie astronomowie byli w stanie znaleźć tę planetę w 1846 roku, ale tylko przy użyciu teleskopów.

Tak więc Duhem zauważyłby, że newtonowska teoria grawitacji była w stanie przewidzieć nową planetę, ale tylko przy pomocy wcześniejszej teorii fizycznej dotyczącej teleskopów, jak również teorii dotyczącej ówczesnego krajobrazu niebieskiego. Tak więc kiedy naukowcy przewidują i obserwują nowe zjawiska za pomocą teorii naukowych, tak naprawdę obserwują zjawiska zależne od teorii, które same mogłyby być fikcyjne.

Oczywiście realiści mieli inne wyzwanie do zaoferowania instrumentalizmowi. Mianowicie, teorie nie mogą być tylko instrumentami, ponieważ fizycy często potrafią skonstruować i przeprowadzić „kluczowe eksperymenty”, które falsyfikują teorię fizyczną. Duhem miał jednak jeszcze bardziej spektakularny argument przeciwko temu twierdzeniu. Wśród filozofów nauki argument Duhema przeciwko możliwości falsyfikacji teorii naukowych za pomocą kluczowych eksperymentów stał się znany jako teza Quine’a-Duhema.

Teza Quine’a-Duhema

Teza Quine’a-Duhema, czasami nazywana „argumentem z niedookreślenia”, jest poglądem, że każda teoria naukowa jest niedookreślona przez jakikolwiek dowód empiryczny, który możemy zaoferować na jej korzyść. Duhem pierwotnie sformułował tezę dla teorii fizycznych, ale od tego czasu filozof z Harvardu Willard van Orman Quine (1908-2000) rozszerzył ją na wszystkie teorie naukowe.

Teza została skonstruowana na podstawie spostrzeżenia Duhema, że założenia tła są potrzebne do wnioskowania o obserwacyjnych przewidywaniach z teorii fizycznych. Na przykład, Isaac Newton (1999) założył, że teleskopy są niezawodnymi instrumentami obserwacyjnymi i że planety mogą być wyidealizowane jako punktowe masy w jego przewidywaniu, że środek masy układu planetarnego leży wewnątrz Słońca. To pierwsze założenie Duhem nazwałby „założeniem obserwacyjnym”, a to drugie „założeniem teoretycznym”. Później Quine (1951) zauważył, że istnieje wiele metafizycznych, matematycznych i logicznych założeń, które również leżą u podstaw przewidywań teoretycznych.

Na przykład we wspomnianym przewidywaniu teoretycznym Newtona geometria euklidesowa została użyta do reprezentowania rzeczywistej przestrzeni fizycznej, logika klasyczna (w tym prawo wyłączonego środka) została użyta w dedukcji, a ruch absolutny został założony jako założenie metafizyczne.

Tak więc, jako sprawa logiki, kiedy obserwacyjne przewidywania z teorii naukowej nie są obserwowane lub obserwacje sprzeczne są obserwowane, fakt ten nie implikuje, że teoria jest fałszywa. Sugeruje on, że teoria lub jedno z jej wielu podstawowych założeń jest sprzeczne z obserwacją. Zauważmy, że teoria wraz z jej podstawowymi założeniami obejmuje w przybliżeniu całą dotychczasową naukę. Fakt ten skłonił Duhema do rozwinięcia filozoficznego poglądu znanego jako holizm konfirmacyjny, który głosi, że żadna teoria naukowa nie może być testowana w izolacji, a raczej, gdy testujemy jedną teorię naukową, testujemy tym testem całą naukę.

Współczesny instrumentalizm

Mimo atrakcyjności instrumentalizmu Macha i Duhema, w XX wieku nauka odniosła taki sukces, że obrona instrumentalizmu stawała się coraz trudniejsza. Na przykład realiści opracowali przekonujące argumenty wskazujące na pewne walory teoretyczne (takie jak moc wyjaśniająca) jako konstytutywne dla dobrych teorii naukowych, a więc niedookreślenie mogło zostać przezwyciężone (Psillos 1999). Nowa fala instrumentalizmu pojawiła się jednak za sprawą filozofa z Princeton, Basa van Fraassena. Jego pogląd, znany jako konstruktywny empiryzm twierdzi, że podczas gdy realizm naukowy jest rozsądnym poglądem filozoficznym na temat teorii naukowych, instrumentalizm jest równie rozsądny (van Fraassen 1980).

Zauważ różnicę w instrumentalizmie Duhema i instrumentalizmie van Fraassena. Duhem twierdzi, że cel teorii fizycznej powinien być instrumentalny. Van Fraassen twierdzi, że cel teorii fizycznej może być instrumentalny. Innymi słowy, empiryzm konstruktywny twierdzi, że dla filozofa nauki równie racjonalne jest bycie instrumentalistą, jak i realistą. Nie wysuwa on żadnych roszczeń co do tego, jak naukowcy powinni postrzegać teorie naukowe. Być może najlepiej dla nauki (tj. postępu naukowego) jest, gdy naukowcy szczerze wierzą w realizm naukowy. Konstruktywny empiryzm może przyznać tak wiele. Jednak to, czego nie przyznaje, to fakt, że instrumentalizm nie jest całkowicie rozsądnym sposobem nadawania sensu nauce z filozoficznego punktu widzenia.

Istnieje szereg pytań, na które współcześni instrumentaliści muszą odpowiedzieć, takich jak: Jak nie możemy być ontologicznie zaangażowani w byty postulowane w naszych teoriach naukowych, jeśli teorie te opisują procesy przyczynowe? Niemniej jednak istnieje szereg pytań, na które muszą odpowiedzieć realiści naukowi, takich jak: Co to znaczy powiedzieć, że teoria naukowa jest w przybliżeniu prawdziwa?

Również niektóre z największych postaci dwudziestowiecznej nauki były instrumentalistami. Na przykład laureaci Nagrody Nobla Niels Bohr (1885-1962) i Werner Heisenberg (1901-1976) opracowali w latach dwudziestych XX wieku bardzo instrumentalistyczną kopenhaską interpretację mechaniki kwantowej, która pozostaje najpopularniejszą interpretacją mechaniki kwantowej we współczesnej fizyce. Dlatego instrumentalizm jest wciąż żywym poglądem filozoficznym i jeszcze długo będzie istniał.

Zobacz także

• Pierre Duhem
• Filozofia nauki

• Boyd, Richard. 1983. On the Current Status of Scientific Realism. Erkenntnis 19: 45-90.
• Cartwright, Nancy. 1983. How the Laws of Physics Lie. Oxford: Oxford University Press.
• Duhem, Pierre. 1954. The Aim and Structure of Physical Theory. Philip Wiener, ed. 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, Matematyczne zasady filozofii przyrody: A New Translation, przeł. I.B. Cohen & A. Whitman. Berkeley: University of California Press.
• Psillos, Stathis. 1999. Scientific Realism: How Science Tracks Truth. London: Routledge.
• Quine, W.V.O. 1951. Two Dogmas of Empiricism. Philosophical Review 60: 20-43.
• van Fraassen, Bas. 1980. The Scientific Image. Oxford: Clarendon Press.

Wszystkie linki pobrane 3 marca 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

.