Alai

Instrumentalism är ett vetenskapsfilosofiskt synsätt som hävdar att vetenskapliga teorier endast är användbara verktyg för att förutsäga fenomen i stället för sanna eller approximativt sanna beskrivningar av den fysiska världen. Instrumentalism kan bäst förstås som en ståndpunkt mot vetenskaplig realism och dess rötter går tillbaka till sekelskiftet 1900 med arbetet av Ernst Mach (1838-1916) och Pierre Duhem (1861-1916), som båda var fysiker och vetenskapsfilosofer som hade starka instrumentalistiska åsikter. En samtida form av instrumentalism är Bas van Fraassens (1980) konstruktiva empirism.

Vetenskaplig realism

Vetenskaplig realism är den filosofiska åsikten att vetenskapliga teorier är sanna eller ungefärligt sanna beskrivningar av den fysiska världen. Det finns flera typer av vetenskapliga realister, men de mest kända är realister om vetenskapliga lagar och entiteter (Boyd 1983; Psillos 1999) och realister om enbart vetenskapliga entiteter (Hacking 1983; Cartwright 1983).

Tänk till exempel på Paulis uteslutningsprincip, som är uppkallad efter den österrikiske fysikern Wolfgang Pauli (1900-1958), och som säger att inga två elektroner i en atom har samma fyra kvantnummer. Vissa vetenskapliga realister tror att Pauli-utestängningsprincipen är sann och tror därför på de enheter som avses i lagarna, i det här fallet elektroner och atomer. Andra vetenskapliga realister tror dock bara på de enheter som avses i Paulis uteslutningsprincip eftersom principen i sig själv strängt taget är falsk. I vilket fall som helst är instrumentalister oense med båda typerna av vetenskapliga realister.

Främre instrumentalism

Ernst Mach och Pierre Duhem var de första vetenskapsfilosoferna som utvecklade ett sofistikerat försvar av vetenskapliga framsteg utan att acceptera vetenskaplig realism. Även om Machs instrumentella åsikter uppstod först, populariserade Duhem instrumentalismen bland vetenskapsfilosoferna, till stor del på grund av hans grundliga försvar av den i sin bok The Aim and Structure of Physical Theory från 1906.

Duhems instrumentalism var centrerad kring en fast separation mellan metafysik och fysik. Duhem hävdade att fysik kunde och borde göras oberoende av djupa metafysiska antaganden. Målet med den fysiska teorin är i stället att utveckla matematiska lagar som förutsäger fenomenologiska lagar med så stor precision, fullständighet och enkelhet som möjligt. Med Duhems ord:

En fysikalisk teori är inte en förklaring; den är ett system av matematiska satser vars syfte är att så enkelt, så fullständigt och så exakt som möjligt representera en hel grupp av experimentella lagar (Duhem 1954, 19).

Fysikerna behöver alltså inte tro att fysikens grundläggande lagar (t.ex. Einsteins ljusprincip) är sanna eller att de grundläggande fysikaliska entiteterna (t.ex. elektroner) faktiskt existerar. Dessa är snarare bara användbara fiktioner som hjälper fysikerna att förutsäga fenomen. Duhem föreslog också att kemi och biologi kan betraktas instrumentellt eftersom kemins och biologins metoder och instrument är beroende av fysikaliska teorier.

Duhem var dock väl medveten om att det verkar vara ett spektakulärt sammanträffande att en rent instrumentell fysik kan förutsäga nya fenomen. Snarare var vissa filosofer, däribland Duhem, skeptiska till att fysikaliska teorier var enbart instrument på grund av denna spektakulära egenskap hos fysikaliska teorier. Vetenskapsfilosofer kallar detta synsätt för No Miracles-argumentet mot instrumentalism. Duhem formulerade dock ett häpnadsväckande svar på No Miracles-argumentet, som har kommit att kallas för observationens teoriavhängighet.

Theory-Dependent Observation

Duhems påstående är att just för att tolka observationsdata från fysiska instrument och apparater måste fysiker använda sig av fysikalisk teori. En händelse som gjorde Isaac Newton (1643-1727) berömd var till exempel att hans gravitationsteori kunde förutsäga nya planeter, till exempel Neptunus år 1846. Bokstavligen använde teoretiska fysiker på 1800-talet Newtons teori för att förutsäga en åttonde planet utifrån störningar i Uranus bana. Sedan berättade dessa teoretiker för astronomerna var de skulle leta på himlen för att hitta den åttonde planeten. Så småningom kunde astronomerna hitta planeten 1846, men endast med hjälp av teleskop.

Duhem skulle alltså påpeka att Newtons gravitationsteori kunde förutsäga en ny planet, men endast med hjälp av tidigare fysikalisk teori om teleskop samt teori om det himmelska landskapet vid den tiden. När forskare förutsäger och observerar nya fenomen med hjälp av vetenskapliga teorier observerar de alltså i själva verket teoriavhängiga fenomen som själva skulle kunna vara fiktiva.

Självklart hade realisterna en annan utmaning att erbjuda instrumentalismen. Teorier kan nämligen inte bara vara instrument eftersom fysiker ofta kan konstruera och utföra ”avgörande experiment” som falsifierar en fysisk teori. Duhem hade dock ett ännu mer spektakulärt argument mot detta påstående. Bland vetenskapsfilosofer har Duhems argument mot möjligheten att falsifiera vetenskapliga teorier med avgörande experiment kommit att bli känt som The Quine-Duhem Thesis.

The Quine-Duhem Thesis

The Quine-Duhem Thesis, som ibland har fått smeknamnet ”underdetermineringsargumentet”, är åsikten att varje vetenskaplig teori är underdeterminerad av alla empiriska bevis vi kan erbjuda till dess fördel. Duhem formulerade ursprungligen tesen för fysikaliska teorier, men sedan dess har Harvardfilosofen Willard van Orman Quine (1908-2000) utvidgat den till att omfatta alla vetenskapliga teorier.

Tesen konstruerades utifrån Duhems insikt om att det behövs bakgrundsantaganden för att härleda observationsprediktioner från fysiska teorier. Isaac Newton (1999) antog till exempel att teleskop var tillförlitliga observationsinstrument och att planeter kan idealiseras som punktmassor i sin förutsägelse att planetsystemets masscentrum låg inuti solen. Det förstnämnda antagandet skulle Duhem kalla ett ”observationsantagande” och det sistnämnda skulle han kalla ett ”teoretiskt antagande”. Senare noterade Quine (1951) att det finns flera metafysiska, matematiska och logiska antaganden som också ligger till grund för teoretiska förutsägelser.

I Newtons ovannämnda teoretiska förutsägelse användes till exempel euklidisk geometri för att representera det faktiska fysiska utrymmet, klassisk logik (inklusive lagen om den uteslutna mitten) användes i deduktionen, och absolut rörelse förutsattes som ett metafysiskt antagande.

Som en fråga om logik innebär inte detta faktum att teorin är falsk när en observationsprediktion från en vetenskaplig teori inte observeras eller när en motstridig observation observeras. Det innebär att teorin eller ett av dess många bakgrundsantaganden står i konflikt med observationen. Observera att en teori plus dess bakgrundsantaganden i stort sett täcker hela vetenskapen fram till dess. Detta faktum föranledde Duhem att utveckla den filosofiska åsikt som kallas bekräftelseholism, enligt vilken ingen vetenskaplig teori kan testas isolerat, utan när vi testar en vetenskaplig teori testar vi snarare hela vetenskapen med det testet.

Med tanke på Quine-Duhems tes, bekräftelseholism och observationens teoriberoende lär Duhems instrumentalism oss att så kallade nya förutsägelser om den fysiska världen är illusioner som konstruerats utifrån förankrade vetenskapliga teorier och att en så kallad falsifiering av en vetenskaplig teori bara är en inkonsekvens i vårt nät av föreställningar.

Tidigare instrumentalism

Trots den tilltalande effekten av Machs och Duhems instrumentalism blev vetenskapen så framgångsrik under 1900-talet att det blev allt svårare att försvara instrumentalismen. Till exempel utvecklade realister övertygande argument som identifierade vissa teoretiska dygder (såsom förklaringsförmåga) som konstituerande för goda vetenskapliga teorier och därmed kunde underdeterminering trots allt övervinnas (Psillos 1999). Trots detta uppstod en ny våg av instrumentalism under Princetonfilosofen Bas van Fraassen. Hans åsikt, känd som konstruktiv empirism hävdar att medan vetenskaplig realism är en rimlig filosofisk åsikt om vetenskapliga teorier, är instrumentalismen lika rimlig (van Fraassen 1980).

Märk skillnaden mellan Duhems instrumentalism och van Fraassens instrumentalism. Duhem hävdar att syftet med fysikalisk teori bör vara instrumentellt. Van Fraassen hävdar att målet för den fysiska teorin skulle kunna vara instrumentellt. Med andra ord hävdar den konstruktiva empirismen att det är lika rationellt för en vetenskapsfilosof att vara instrumentalist som det är för henne att vara realist. Den gör inga påståenden om hur forskare bör se på vetenskapliga teorier. Kanske är det bäst för vetenskapen (dvs. de vetenskapliga framstegen) att vetenskapsmännen ärligt tror på vetenskaplig realism. Den konstruktiva empirismen kan erkänna så mycket. Vad den dock inte medger är att instrumentalismen inte är ett fullt rimligt sätt att förstå vetenskapen ur filosofisk synvinkel.

Det finns ett antal frågor som samtida instrumentalister måste besvara, t.ex: Hur kan vi inte vara ontologiskt bundna till de entiteter som postuleras i våra vetenskapliga teorier om teorierna beskriver kausala processer? Det finns dock ett antal frågor som vetenskapliga realister måste besvara, t.ex: Vad innebär det att säga att en vetenskaplig teori är ungefärligt sann?

Också några av de största personerna inom 1900-talets vetenskap var instrumentalister. Nobelpristagarna Niels Bohr (1885-1962) och Werner Heisenberg (1901-1976) utvecklade till exempel den mycket instrumentalistiska Köpenhamnstolkningen av kvantmekaniken på 1920-talet, som fortfarande är den mest populära tolkningen av kvantmekaniken i dagens fysik. Därför är instrumentalismen fortfarande ett levande filosofiskt synsätt och kommer att finnas kvar under lång tid framöver.

Se även

• Pierre Duhem
• Vetenskapsfilosofi

• Boyd, Richard. 1983. Om den vetenskapliga realismens nuvarande status. Erkenntnis 19: 45-90.
• Cartwright, Nancy. 1983. Hur fysikens lagar ljuger. Oxford: Oxford University Press.
• Duhem, Pierre. 1954. Den fysikaliska teorins syfte och 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. Principia, Matematiska principer för naturfilosofi: A New Translation, trans. I.B. Cohen & A. Whitman. Berkeley: University of California Press.
• Psillos, Stathis. 1999. Vetenskaplig realism: Hur vetenskapen spårar sanningen. London: Routledge.
• Quine, W.V.O. 1951. Two Dogmas of Empiricism. Philosophical Review 60: 20-43.
• van Fraassen, Bas. 1980. Den vetenskapliga bilden. Oxford: Clarendon Press.

Alla länkar hämtade den 3 mars 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