Mario Bunge - Philosophy of Physics

( tłumaczenie wspomagane przekładem rosyjskim Moskwa Progres 2003 )

Filozofia : majak lub pułapka ?

Był czas, kiedy od filozofii oczekiwano rozwiązania prawie że wszystkich zagadnień. Filozofowie samodzielnie

wyłuskiwali główne elementy obrazu świata, fizykom zaś pozostawiali podrzędną rolę jego dopełnienia.

Kiedy takie aprioryczne podejście doznało porażki, fizycy równocześnie odeszli i od takiego podejścia i o

filozofii. Nie oczekiwali oni bowiem od niej niczego dobrego. Już tylko jedno słowo „filozofia” powodowało u

nich odruchy ironii lub nawet pogardę. Nie byli oni skłonni do zaakceptowania niejako swobodnego obracania

się w pustce.

Jednakże odrzucenie filozofii wcale nie uwalnia nas od niej. W istocie bowiem, kiedy mówimy o naszym braku

zainteresowania filozofią, to prawdopodobnie tylko zamieniamy filozofię explicite- jawną na filozofię niejawną

– implicte, a zatem nie jasną i nie kontrolowaną. Współczesny fizyk odrzuca ugruntowane systemy dogmatyczne

, na wpół niesprawdzalne, na wpół błędne i zazwyczaj bezpłodne, tylko dlatego aby bezkrytycznie przyjmować

pewien alternatywny system filozoficznych dogmatów. Taka filozofia dogmatyczna, skrajnie popularna pośród

fizyków – profesjonalistów, na początku naszego stulecia (* XX wieku *) występowała po nazwą

operacjonizmu. W filozofii tej przyjmowano, że symbol, podobnie jak i równanie ma znaczenie fizyczne tylko

w takiej mierze w jakiej odnosi się on do pewnych możliwych operacji wykonywanych przez człowieka.

Prowadzi to do stwierdzenia, że fizyka w całości jest nauką o operacjach, głownie pomiarowych i

obliczeniowych, a nie nauką o przyrodzie. Dany punkt widzenia reprezentuje sobą powrót do antropocentryzmu,

zdewaluowanemu wraz z narodzinami nauki.

Student fizyki przyswaja sobie filozofie operacjonistyczną od samego początku swojej drogi naukowej. Znajduje

ją w podręcznikach i wykładach, ma z nią do czynienia również na seminariach. Rzadko spotyka się on z

krytyczną analizą tej filozofii, zazwyczaj jest ona bowiem przedstawiana przez filozofów, których on nie czyta.

Oprócz tego pokusa krytyki oficjalnej filozofii nauki powoduje określoną reakcje zwrotną, ponieważ

operacjonizm stanowi ortodoksyjną wiarę, a każde odstępstwo od niej najprawdopodobniej będzie ośmieszone

lub nawet ukarane. Tak czy inaczej operacjonista i jego krytyk zajmuje się filozofowaniem, co jednakże samo w

sobie nie jest czymś niezwykłym lub trudnym. To jest w rzeczywistości trudne, to wypracowania dobrej

filozofii, co jest zapewne znacznie trudniejsze od całkowitego odejścia od filozofii. Krótko mówiąc, fizyk nie

może pozostawać filozoficznie neutralnym. W większości przypadków w sposób nieunikniony trzyma się

pewnych zasad filozoficznych, o których właśnie będziemy mówili dalej.

1. Oficjalna filozofia fizyki.

Współczesny fizyk jakkolwiek nie byłby on pochłonięty zagadnieniami technicznymi i krytycznie przekonany

zazwyczaj dogmatycznie przywiązany jest on do tzw. „credo” naiwnego fizyka. Podstawowe dogmaty takiego

credo są następujące :

I. Obserwacja jest źródłem i przedmiotem poznania fizycznego.

II. Nic nie jest realnym, jeśli nie może się ono stać częścią doświadczenia ludzkiego. Fizyka w ogólności ma

ukierunkowania właśnie na takie doświadczenie, a nie ku obiektywnej rzeczywistości.

Zatem rzeczywistości fizyczna jest pewną częścią doświadczenia ludzkiego.

III. Hipotezy i teorie fizyki reprezentują sobą tylko skondensowane doświadczenie i induktywną syntezę danych

eksperymentalnych.

IV. Teorie fizyczne nie są budowane a odkrywane, mogą one być wyśledzone w zbiorze danych empirycznych,

takich jak np. laboratoryjne tabele danych. Spekulacje i wyobrażenia nie odgrywają żadnej roli w fizyce.

V. Celem budowania hipotez i teoretycznych schematów jest systematyzacja pewnej części rosnącego zasobu

doświadczenia ludzkiego i przewidywania nowych danych. W żadnej mierze nie należy nadawać im c ech

wyjaśniania rzeczywistości. Co najwyżej należy próbować pojmować istotę takich danych.

VI. Hipotezy i teorie, które zawierają pojęcia obiektów nieobserowalnych ( elektrony, pola ), nie mają fizycznej

zawartości, a odgrywają one rolę tylko matematycznych pomostów między rzeczywistymi lub możliwymi

obserwacjami. Takie transempiryczne pojęcia nie odnoszą się do realnych lecz niewyrażalnych obiektów, a

reprezentują sobą raczej pojęcia wspomagające, pozbawione referencji.

VII. Hipotezy i teorie fizyki nie są ani mniej lub bardziej istotne lub adekwatne, ponieważ nie odpowiadają one

żadnym obiektywne istniejącym przedmiotom. Są one prostymi i efektywnymi sposobami systematyzacji i

wzbogacania naszego doświadczenia, a nie składowymi obrazu naszego świata.

VIII. Każde ważne pojęcie powinno mieć logiczną definicję. Zatem każde dobrze zorganizowane rozumowanie

powinno rozpoczynać się od definicji kluczowych pojęć.

IX. Znaczenie ustalane jest przez definicje, symbol nieokreślony nie ma znaczenia fizycznego i dlatego może

istnieć w fizyce tylko jako wspomagający matematyczny pośrednik.

1

X. Symbol otrzymuje pewne znaczenie fizyczne z pomocą definicji operacyjnej. Wszystko, co nie zostało

określone za pomocą możliwych operacji empirycznych nie ma znaczenia fizycznego i powinno zostać

odrzucone.

Opowiadając się za lub przyjmując do wiadomości powyższe dziesięć tez większość współczesnych fizyków ( w

skrajnym przypadku jedynie słownie ) skłania się do ich akceptacji. To jednakże nie oznacza, ze wszyscy ,

którzy skłaniają się do nich faktycznie postępują zgodnie z nimi. W istocie żaden fizyk nie otrzymałby

zasadniczo nowych wyników, jeśli działałby on trzymając się ściśle takich dziesięciu tez, ponieważ nie

odzwierciedlają one rzeczywistego procesu badania naukowego oraz nie stanowią jego metodyki.

Dalej spróbuje pokazać, ze operacjonizm stanowi fałszywą filozofię fizyki.

2. Obserwacja i realność.

Aksjomat I, zgodnie z którym obserwacja jest źródłem i obiektem poznania fizycznego jest po części

prawdziwy. Bez wątpienia obserwacja daje pewną rudymentarną wiedzę. Jednakże nawet potoczna wiedza idzie

dalej niż obserwacja, kiedy postuluje ona istnienie określonych nieobserowalnych (na pierwszy wzgląd )

fenomenów jak fale radiowe czy też wewnętrzna budowa ciała stałego. Fizyk idzie jeszcze dalej wynajdując

idee, których nie można byłoby otrzymać za pośrednictwem doświadczenia np. pojęcie mezonu lub prawo

bezwładności. W ostateczności nie jest zatem słuszne, że doświadczenie jest źródłem całej wiedzy fizycznej. Jest

to tak samo błędne, jak stwierdzenie, ze obserwacjami właściwymi są tylko te , które nie są powiązane z teorią.

Oprócz tego, obserwacja rozpatrywana jako działalność, stanowi przedmiot bardziej psychologii a nie fizyki.

Przykładowo teoria sprężystości jest teorią dotyczącą ciał sprężystych, a nie ludzkich obserwacji prowadzonych

nad takimi ciałami. Inaczej specjalista w teorii sprężystości obserwowałby zachowanie swoich kolegów –

fizyków, a nie zachowanie ciał sprężystych i przedstawiałby hipotezy dotyczące znajomości takich

psychologicznych faktów, zamiast próby stawiania hipotez dotyczących wyjaśnienia wewnętrznej struktury i

obserwowalnego zachowania ciał sprężystych.

W rzeczywistości myśli o niektórych elementarnych problemach zjawiska sprężystości były podpowiadane

przez rozsądne ( tj. uzasadnione teoretycznie ) obserwacje, zatem każda teoria sprężystości powinna zostać

sprawdzona w eksperymentach , które zawierają również pewne obserwacje. Jednakże wywody te nie są całkiem

tożsame z twierdzeniami aksjomatu I.

Aksjomat II odnosi się do metafizyki; jego celem jest bowiem odejście od pojęcia rzeczywistości lub w

skrajnym przypadku wyprowadzenie go poza ramy badania naukowego. Do ery operacjonizmu każdy fizyk

zakładał, ze manipuluje on realnymi rzeczami lub posiada określone idee dotyczące takich rzeczy. Właśnie tak

chciałby postępować do tej pory kiedy prowadzi on prace badawcze, a nie filozofuje. W ostatnim przypadku

jednakże praktyczny realista często przekształca się w empiryka. Tylko nieliczni konserwatyści, tacy jak np.

Einstein, mieli odwagę aprobować w dobie rozkwitu operacjonizmu, ze fizyka próbuje poznać rzeczywistość.

Zachwianie pojęcia realności było zauważalne od pozytywizmu i pragmatyzmu, nasilając się u brytyjskich

empiryków oraz od Kanta, którzy krytykowali twierdzenia scholastyków i innych filozofów spekulatywnych,

dotyczące faktu czy jesteśmy w stanie pojąć niezmienną rzeczywistość, leżącą poza granicami zmieniającego się

ludzkiego doświadczenia. Jednakże tutaj przyjmujemy nadzwyczaj szczególne rozumienie terminu

„rzeczywistość”, które z naszego punktu widzenie ma znaczenie jedynie historyczne. I jakkolwiek nie byłoby to

przelewaniem pustego w próżne tradycyjnej metafizyki, interesującym byłoby dowiedzieć się, czy w istocie

fizyka związana jest teraz z metafizyką doświadczenia w miejsce starej metafizyki substancji, czy też odrzuca

ona tradycyjnie obie takie metafizyki.

Oczywiście fizyka nie wyklucza pojęcia rzeczywistości jednakże ogranicza go do poziomu fizycznego,

pozostawiając innym naukom badanie innych poziomów, w szczególności poziomu ludzkiego doświadczenia.

Ani jedna teoria fizyczna nie wysuwa założenia, że jej obiektami powinny być odczucia, myśli lub działania

człowieka. Teorie fizyczne - są teoriami o układach fizycznych. Oczywiście, chociaż fizyka nie jest związana z

badaniem doświadczenia ludzkiego, to radykalnie rozszerza go i pogłębia.

Otrzymanie wiązki cząstek o energii 1 [GeV] stanowi nowe doświadczenie człowieka, podobnie jak i

zrozumienie wyniku rozpraszania takiej wiązki na tarczy. Jednakże stadium planowania i wykonywania

eksperymentu, podobnie jak i opracowanie odpowiedniej teorii powinny opierać się na wiedzy o cząstkach , a

nie o ludziach. Podobnie jak astrofizyk, który bada reakcje termojądrowe zachodzące w jądrach gwiazd,

przenika do nich nie inaczej jak tylko myślowo. Nie ma on żadnego bezpośredniego doświadczenia dotyczącego

badanych przez niego obiektów. Jednakże zakłada on, a w skrajnym przypadku ma takie nadzieje, że jego teorie

mają odniesienie do rzeczywistości. Oczywiście taka wiara lub lepiej – nadzieja nie jest bezpodstawna w

odróżnieniu od przeszłej metafizyki. Uczony sprawdza swoje teorie, przeciwstawiając im dane obserwacyjne,

wiele z których może być zrozumiałych dopiero w świetle tych teorii które właśnie są sprawdzane. Inaczej

mówiąc, jeśli dla sprawdzania naszych idei fizycznych konieczne są dane doświadczalne o różnej postaci, to

dane takie nie stanowią jeszcze referentów wspomnianych idei. Szukanym referentem fizycznej idei jest realna

2

rzecz. Jeśli zdarzy się, ze taka konkretna rzecz okaże się nierealna, to tym gorzej dla idei. Rzeczywistość jak widać nie troszczy się naszymi niepowodzeniami. Jednakże jeśli zaniedbujemy rzeczywistość lub odrzucamy jej

istnienie, to dochodzimy do tego, ze porzucamy naukę i oddajemy się we władanie najgorszej z możliwych

metafizyk.

3. Natura idei fizycznych.

Aksjomat III dotyczący natury hipotez fizycznych i teorii ekstrapoluje na naukę fizyczną to, co posiada wartość

w jednym z obszarów epistemologii. Słusznym jest, ze wiele ogólnych stwierdzeń reprezentuje sobą syntezę

indukcyjną lub sumę danych empirycznych. Jednakże błędem byłoby twierdzić, że dowolna idea fizyczna

utworzona może być na drodze indukcji ze zbioru indywidualnych danych doświadczalnych tj. obserwacji.

Rozważmy określone wzory fizyki teoretycznej. Nawet najbardziej „praktyczne” z nich – wzory fizyki ciała

stałego, zawierają mniej lub bardziej izolowane pojęcia teoretyczne, dalekie od bezpośredniego doświadczenia.

Oprócz tego, hipotezy i teorie bardziej wyróżniają doświadczenie, niżeli sumują go, ponieważ mają one na

myśli nowe doświadczenia i eksperymenty. Jednakże nie to jest najważniejsze w funkcjach teorii i hipotez.

Cenimy je na pierwszy wzgląd dlatego, że pozwalają one bardziej lub mniej schematycznie naszkicować obraz

rzeczywistości i w przybliżeniu i stopniowo wyjaśniać ją.

Niczego nie trzeba wyjaśniać, wskazując na fakt doświadczalny lub konstatując, że pewne stwierdzenie

związane jest z szeregiem danych eksperymentalnych.

Doświadczenie jednakże samo w sobie wymaga wyjaśnienia, a takie wyjaśnienie stanowi zadanie odpowiedniej

teorii. W szczególności teorie fizyczne nie będące „blokami konserwatywnego doświadczenia” pozwalają

wyjaśnić jedną ze stron doświadczenia ludzkiego, które samo w sobie stanowi tylko pewną część rzeczywistości.

Jednakże nie są one wystarczające ponieważ dowolne ludzkie doświadczenie reprezentuje tylko pewien

makrofakt z wieloma aspektami i realizuje się na pewnej liczbie poziomów, poczynając od poziomu fizycznego

kończąc na poziomie myśli. Dlatego odpowiednie jego wyjaśnienie wymaga współpracy fizycznych,

chemicznych, biologicznych, psychologicznych i fizjologicznych teorii. Jednym słowem, idee fizyczne

wychodzą daleko poza granice doświadczenia i właśnie dlatego wnoszą one wkład do jego wyjaśnienia.

Zatem, trzeci aksjomat oficjalnej filozofii fizyki jest błędny. Do tego jest on zwodniczy, ponieważ podtrzymuje

mit, zgodnie z którym ani jedna teoria nie jest całkowicie konieczna, podczas gdy wszystkie dane

eksperymentalne są ważne.

Aksjomat IV faktycznie jest następstwem aksjomatu II. Jeśli teorie reprezentują sobą indukcyjną syntezę, to nie

są one odkrywane, a są formułowane na drodze nagromadzenia składowych empirycznych, tak jak chmura

deszczowa tworzy się poprzez zebranie poszczególnych kropli wody. Błędność tej tezy wynika z błędności

aksjomatu II, może być jednak zademonstrowana poprzez niezależne wskazanie na to, że dowolna teoria zawiera

takie pojęcia, które nie są spotykane w danych przywoływanych dla jej sprawdzenia. I tak mechanika ośrodków

ciągłych wykorzystuje pojęcie naprężenia wewnętrznego, ale ponieważ pojęcie to reprezentuje wielkość

nieobserowalną, to nie figuruje ono w danych wykorzystywanych dla tego, aby sprawdzić lub sformułować

dowolną część hipotezy co do ogólnej postaci tensora naprężenia.

Przeciwko aksjomatowi IV może być wysunięty jeszcze jeden psychologiczny argument. Ani jedna teoria

fizyczna nie pojawiła się jako wynik przenikliwych rozmyślań nad zachowaniem się rzeczy lub nad danymi

doświadczalnymi. Każda teoria fizyczna jest kulminacją procesu twórczego, który przebiegał znacznie dalej od

bezpośrednich danych doświadczalnych. Następuje to nie tylko dlatego, że dowolna teoria zawiera pojęcia, które

nie występowały w odpowiednich dla nich stwierdzeniach eksperymentalnych , ale jeszcze dlatego, że dla

dowolnego, ale określonego zbioru danych istnieje nieograniczona liczba teorii, które mogą je wyjaśniać.

Nie istnieje jedna – jednoznaczna droga od danych do teorii. Z drugiej strony, droga od podstawowych założeń

teorii do jej sprawdzalnych następstw jest jednoznaczna w swym rodzaju. Mówiąc krótko, jeśli indukcja jest

nieokreślona, to dedukcja jest jednoznaczna. Oprócz tego, teorie nie są fotografiami, nie mają one

jednoznacznego podobieństwa ze swoimi referentami, reprezentują raczej sobą konstrukcje symboliczne, które w

każdej epoce zadawane są z pomocą istniejących w dyspozycji pojęć.

Teorie naukowe zatem nie są wynikiem syntezy indukcyjnej, Są one tworami, bez apelacyjnie podlegającymi

empirycznemu sprawdzeniu, ale nie stają się od tego mniej twórcze.

4. Cel idei fizycznych.

Aksjomat V, dotyczący celu teorii fizycznych jest jednostronny i zakłada, ze istnieje tylko jeden cel. Prawdą jest

oczywiście, ze systematyzacja, uporządkowanie reprezentują sobą jeden z celów konstrukcji teoretycznych,

jednakże cel ten nie jest jedyny. Tabele synoptyczne, tabele liczbowe i wykresy służą poniekąd do koncentracji i

uporządkowania danych, jednakże ani jedna z nich nie jest wystarczająca dla wyjaśnienia istoty zachodzących

zjawisk. Dla tego, aby cokolwiek wyjaśnić powinniśmy wywieść dedukcyjnie pewne twierdzenia, opisujące taki

lub inny fakt, dedukcja jednak wymaga przesłanek, które wychodzą poza ramy, tego co stanowi przedmiot

3

wyjaśniania. Takie przesłanki są właśnie hipotezami, zawierającymi pojęcia teoretyczne. Jednym słowem,

podstawowa funkcja teorii fizycznych polega na wyjaśnianiu faktów fizycznych.

Objaśnienia bywają powierzchowne i głębokie i nie zaspokajamy się tymi pierwszymi, jeśli tylko możemy

otrzymać te drugie. I dalej, aby podać wyjaśnienie głębokie- dojść do sedna rzeczy, powinniśmy budować

określone hipotetyczne mechanizmy – oczywiście nie koniecznie z pomocą standardowej mechaniki. Jednakże

mechanizmy takie, za wyjątkiem makrofizycznych i czysto mechanicznych, wymykają się potocznemu

rozumowaniu. Tylko głębokie ( nie fenomenologiczne ) teorie mogą je wyjaśniać. Innymi słowy, aby osiągnąć

głębokie wyjaśnienie, bądź to w ramach fizyki lub jakieś innej nauki, powinny być zbudowane głębokie teorie,

wychodzące zarówno poza ramy sensualnego doświadczenia jak i teorie odnoszące się do typu „czarnej

skrzynki”.

W wielu przypadkach takie teorie, głębiej przenikają w istotę swoich obiektów. Zatem, nie można twierdzić, że

fizyka, ponieważ nie idzie dalej od stosunków i regularności nie uchwyca istoty rzeczy. Istnieją fundamentalne

lub istotne własności, jak np. masa i ładunek, które są źródłem szeregu innych własności. Dokładnie tak się mają

podstawowe lub istotne, struktury zawierające niektóre z takich źródeł lub własności i prowadzące do pojawienia

się dowolnych struktur. Oczywiście nie ma jakichkolwiek niezmiennych własności, które może poznać tylko

intuicja. Oprócz tego, dowolna hipoteza dotycząca istotnego charakteru danego zbioru własności i praw zawsze

podlega uściśleniu. Jednakże faktem pozostaje to, że ponieważ fizyka idzie dalej na zewnątrz, koniecznym jest,

ale nie wystarczającym zastosowanie podejścia behawioralnego, które podważa postulat V.

5. Pojęcia teoretyczne i natura rzeczy.

Aksjomat VI jest standardowym dla konwencjonalizmu, pragmatyzmu i operacjonizmu ( który można

rozpatrywać jako pragmatyczną filozofię nauki ). Jeśli go przyjąć, to przyjdzie nam odejść od większości

referentów fizycznej teorii i pozostaniemy z pustymi rachunkami. Wynika to z tego, ze teorię fizyczną w

przeciwieństwie do teorii czysto matematycznej charakteryzuje to, że rozpatruje ona ( prawidłowo lub

nieprawidłowo – to inne zagadnienie ) układy fizyczne. Jeśli teoria nie rozpatruje jakieś klasy układów

fizycznych, to nie można jej klasyfikować jako teorii fizycznej. Zatem, dogmat szósty jest błędny w

semantycznym odniesieniu. Jest ona również błędna z psychologicznego punktu widzenia, ponieważ jeśliby

teorie były niczym innym jak tylko maszynami obrabiającymi dane, to nikt nie trudziłby się w ich znajdywaniu,

ponieważ celem teoretyków jest podanie objaśnienia jakieś części rzeczywistości. Zatem aksjomat VI jest błędny

we wszystkich aspektach. Tym niemniej ma on zasługi historyczne, które polegają na dyskredytacji naiwnego

realizmu. Obecnie zaczynami rozumieć, ze teorie fizyczne nie są portretowym odtworzeniem rzeczywistości, a

zawierają grube uproszczenia, prowadzące do idealnych schematów lub modeli obiektów, takich jak np.

wyobrażenia dotyczące pola jednorodnego lub cząstki swobodnej. Przyznajemy również, że oprócz tego musimy

uzgodnić określone jednostki pomiarowe. Jednakże wszystko to nie przekształca fizyki w gołą naukę lub w

pewien zbiór uzgodnień, dokładnie tak jak opis obserwowanego zjawiska w codziennym języku nie jest pusty

tylko dlatego, że wyłożony jest w konwencjonalnym systemie znaków.

Co zaś tyczy aksjomatu VII, dąży się do eliminacji pojęcia rzeczywistości, które wynika z

konwencjonalistycznych tez. Jeśli bowiem fizyka nie jest nauką o realnych obiektach, to wtedy i jej stwierdzenia

również nie są takie tj. nie są one mniej lub więcej rzeczywiste ( lub fałszywe ). Jednakże taka doktryna nie

pokrywa się z praktyką fizyków. W istocie bowiem, kiedy teoretyk wyprowadza jakieś twierdzenie, to twierdzi

on że jest on rzeczywistym w danej teorii lub w teoriach do których się ono odnosi. I kiedy eksperymentator

potwierdza takie twierdzenie w laboratorium, to wnioskuje on, ze dane twierdzenie jest rzeczywiste, a w

skrajnym przypadku częściowo ze względu na znane już dane empiryczne. Mówiąc krócej, fizycy – zarówno

teoretycy jak i eksperymentatorzy, wykorzystują pojęcie rzeczywistości i byliby zapewne zaszokowanie, jeśli

powiedzieć im, że nie postępują za nim.

Oczywiście, rzeczywistości fizyczne są względne w tym sensie, że maja one moc tylko dla określonego zbioru

założeń, które czasowo rozpatruje się jako dowiedzione tj. nie podlegające dyskusji w danym kontekście.

Są one również częściowymi lub przybliżonymi rzeczywistościami, ponieważ ich potwierdzenie zawsze jest

częściowe, a oprócz tego ograniczone w czasie. Jednakże rzeczywistość nie jest iluzją tylko dlatego, że jest ona

względna lub częściowa. Co zaψ tyczy pojęć prostoty lub efektywności, które w miejsce rzeczywistości

wskazuje pragmatyk, to nie można ich zapewne znaleźć w każdej teorii.

Najgłębsze teorie fizyczne takie jak OTW i MQ, są również najbardziej treściwe. Praktyczna efektywność teorii

może być osiągnięta tylko wtedy, kiedy przenika ona do nauk stosowanych lub technologii. Prostota lub

złożoność teorii fizycznej sprawia iż jest ona bardziej lub mniej efektywna, ale nie bardziej lub mniej

rzeczywista. Stara teoria, zastosowana z określoną finezją dla celów praktycznych, może być tak samo

efektywna, jak teoria współczesna i naturalnym jest, że im bardziej rzeczywista jest dana teoria, tym większa jest

jej efektywność. W każdym przypadku efektywność nie jest własnością wewnętrznie przysługującą teoriom

samym w sobie. Jest to raczej własność przynależy dwójce pojęć – cel- środki.

4

Teorie wykorzystujemy również w technologii jednakże ich efektywność oceniana jest tylko ze względu na cel,

do jakiego zostały stworzone. W wyniku tego również siódmy aksjomat oficjalnej filozofii fizyki okazuje się

błędny.

6. Definicja.

Aksjomat VIII, zgodnie z którym każde pojęcie powinno być zdefiniowane od samego początku jest jawnie

absurdalny. Dowolne pojęcie określane jest poprzez inne pojęcia, dlatego też niektóre z nich pozostają bez takich

określeń. I tak w mechanice newtonowskiej pojęcie masy i siły są pierwotne ( logicznie nieokreślonymi ).

Jednakże nie można ich nazwać niejasnymi lub niezdefiniowanymi, dlatego że są one specyfikowane przez

szereg wzorów. Dowolna dobrze sformułowana teoria rozpoczyna się nie od grupy definicji, a raczej od spisu

logicznie nieokreślonych lub pierwotnych pojęć. Takie pojęcia reprezentują sobą jednostki, które wraz z

pojęciami logicznymi i matematycznymi są spotykane na każdym etapie budowy teorii. Są one pojęciami

istotnymi lub podstawowymi w danej teorii, bez których taka teoria nie może się obyć. Wszystkie pozostałe

pojęcia, definiowane za pomocą pojęć pierwotnych są logicznie wtórne. Zatem, dogmat ósmy, na którego

słuszność powołuje się wiele podręczników jest również błędny.

Aksjomat IX, dotyczący procedury przypisywania znaczeń symbolom, w przypadku ogólnym nie jest realny.

Definicje przypisują znaczenia przy warunku, że są one sformułowane z pomocą symboli, które same już mają

znaczenia. Takim definiującym symbolom znaczenie nie może być przypisane za pomocą definicji właśnie z

tego powodu, ze są one definiujące, a nie definiowane. Zatem, aby ustanowić znaczenie podstawowego lub

niedefiniującego symbolu fizycznego powinny być użyte środki inne niż definicje.

Można wskazać wszystkie trzy warunki jakie powinien spełniać symbol :

a) warunek matematyczny tj. własności formalne, które zgodnie z definicją powinien on posiadać

b) warunek semantyczny, tj. założenie o tym, jaki obiekt fizyczny lub własność symbol powinien reprezentować

c) warunek fizyczny tj. zakładane wzajemne relacje do innych mających już sens fizyczny symboli danej teorii,

jakie powinien spełniać symbol.

Ponieważ każdy warunek reprezentuje sobą pewien aksjomat lub postulat, zagadnienie przypisywania znaczeń

fizycznych realizuje się w sposób niedwuznaczny i jawny za pomocą aksjomatyzacji danej teorii, w której

spotykamy rozpatrywane symbole ( dokładniej mówimy o tym w rozdziałach 7 i 8 )

W mechanice ośrodków ciągłych symbol pierwotny T oznacza pojęcie naprężenia wewnętrznego i posiada

określoną formę matematyczną ( pole tensorowe na czterowymiarowej rozmaitości ) oraz określony referent

( pewną własność ciała ). To ostatnie sformułowanie jest semantyczne w swojej postaci i nie jest

konwencjonalne dla podobnych definicji, stanowi tylko pewną hipotezę. Oczywiście może się ono okazać puste

w swej treści, tym bardziej, ze na ile nam wiadomo, nie istnieją żadne continuualne ciała materialne.

Jednakże w podanej teorii wysuwa się hipotezę, ze takie ciała istnieją. I jeśli tylko taka teoria pracuje, ciała mogą

być rozpatrywane jako w przybliżeniu continuualne. W wyniku tego podstawowemu symbolowi fizycznemu

znaczenie nadaje nie definicja, a teoria jako całość z trzema jej składnikami :

z matematycznymi, semantycznymi i fizycznymi założeniami.

Jeśli okazałoby się, że teoria jest błędna, jej pierwotne pojęcia zachowałyby jednak określone znaczenie, byłyby

jednakże już bezużyteczne. W każdym przypadku, dziewiąty aksjomat jest błędny, ponieważ tylko wtórne

symbole otrzymują znaczenie za pomocą definicji.

7. Definicje operacyjne.

Na zakończenie powiemy, że błędnym jest również aksjomat X dotyczący tzw. definicji operacyjnych.

Jeśli zastosować je do przypadku pola elektrycznego, charakteryzowanego przez natężenie E, to aksjomat ten

stwierdza, ze E przyjmuje znaczenie fizyczne tylko wówczas, gdy opiszemy procedurę dla pomiaru wielkości E.

Jednakże jest to nieprawda - pomiary pozwalają nam określić tylko skończoną liczbę wartości funkcji, a oprócz

tego zapewniają one tylko wymierna lub ułamkowe wartości. Do tego wartości liczbowe określonej wielkości

lub fizycznej ilości przedstawiają tylko jedną z jej składowych. Przykładowo, pojęcie pola elektrycznego jest z

punktu widzenia matematyki funkcją i dlatego ma trzy składowe : dwa zbiory ( obszar zmienności i obszar

wartości funkcji ) oraz ścisłą odpowiedniość między nimi. Zbiór wielkości mierzalnych – jest tylko „wyborem”

ze zbioru wartości funkcji. Jednakże jeśli nie dysponujemy dokładną wiadomością dotyczącą rzeczy w ogólności

,to pozostaje nieznanym jak dokonać takiego wyboru tj. pomiar w miejsce tego aby przypisywać wartości

zakłada je.

Oprócz tego, pomiary wielkości E są zawsze pośrednie – pola dostępne są doświadczeniu tylko przez ich

pondermotoryczne działania, przy czym dróg ich pomiaru jest wiele. I jeśli każda z nich określała pewne pojęcie

natężenia pola elektrycznego, to mielibyśmy szereg różnych pojęć takiego pola, a nie jedno- jednoznaczne

pojęcie wchodzące do teorii Maxwella. Jeśli chcemy poznać, co oznacza „E” , to powinniśmy zajrzeć do teorii

Maxwella. Znaczenia określane są nie przez działania, a poprzez myślenie. Tylko z rozumną i jasną ideą

5

możemy udać się do laboratorium. W rezultacie aksjomat X nie jest słuszny. Nie istnieją żadne operacyjne

definicje. Wiara w ich istnienie wynika z elementarnego pomieszania definicji ( czysto konceptualnej operacji,

nieprzykładalnej oprócz tego do pojęć podstawowych ) z pomiarem – operacją, która jest nie tylko empiryczna,

ale również i konceptualna.

Tym kończymy nasza krytykę „credo” naiwnego fizyka. Wykorzystaliśmy w niej nie wiele narzędzi

filozoficznych, głównie logicznych i semantycznych, a jeszcze mniej wprowadziliśmy kontrprzykładów

fizycznych. Jednakże mimo tego wynik jest chyba jasny – jeśli nasze uwagi krytyczne w jakimś stopniu są

słuszne, to filozofia sformułowana w jasny sposób, może okazać się użyteczna w tum aby rozpędzić nieco obłok

niejasności otaczający fizykę.

8. Na drodze ku nowej filozofii fizyki.

Niemożliwość utrzymania operacjonizmu nie oznacza końca filozofii fizyki. Operacjonizmowi odpowiada cały

zbiór różnych alternatyw – takimi są prawie że wszystkie szkoły filozoficzne. Jednakże większe z nich nie

mogło zaciekawić fizyków ze względu na następujące przyczyny.

Po pierwsze takie systemy filozoficzne zostały zbudowane przez filozofów –profesjonalistów, a nie przez

uczonych- przyrodników i jak się rozumie ( chociaż nie jest to całkowicie racjonalne ) uczony-przyrodnik

powinien raczej wierzyć nie filozofowi , a swojemu koledze, który jak mu się wydaje sam dla siebie „utkał”

pewną filozofię i mówi z nim jednym językiem. Po drugie, ogólne układy filozoficzne przeciwne operacjonizmu

są bardzo ogólne, a czasami i niejasne, rzadko trudzą się one jakimiś szczegółowymi analizami określonych

rozdziałów nauki, zajmując się bardziej problemami poza naukowymi ( religijnymi, politycznymi itp. ), które nie

mają bezpośredniego znaczenia dla teorii naukowych lub eksperymentów. Po trzecie, większość filozofów,

zajmujących się filozoficznymi zagadnieniami fizyki i skłaniających się do punktów widzenia różnych od

operacjonizmu nie mają określonego poglądu co do fizyki. Nie interesują się oni konkretnymi rozważaniami

teoretycznymi i eksperymentami, a zajmują się mini-problemami, których rozwiązanie nie wskazuje drogi, którą

należy wybrać. Nie widzą oni realnych problemów lub próbują rozwiązywać je bez specjalistycznej wiedzy.

Jednym słowem, istnieją określone przyczyny, w skrajnym przypadku dwie z powodów których fizycy nie są

zainteresowani pracami dotyczącymi filozofii nauki.

Niemożliwość utrzymania zarówno operacjonizmu jak i tradycyjnych szkół filozofii fizyki poprzez dzieło

zrealizowania ich adekwatnych analiz filozoficznych prowadzi do dążenia aby zbudować nową alternatywną

filozofię fizyki. Nowa filozofia w której umiejscowiona jest fizyka, powinna być jej podporą i pomóc jej w

dokonaniu samokrytyki, jak również w badaniu nowych problemów i metod. Główne składniki takiej nowej

filozofii fizyki mogłyby być następujące.

Równanie ruchu. Specyficznym „wejściem” do nowej filozofii fizyki była by fizyka w ogólności – przeszła i

obecna, klasyczna i kwantowa. Odpowiednim „wyjściem” była by realistyczna ocena ( analiza i teoria ) realnych

i optymalnych procedur badawczych, już zweryfikowanych lub podlegających dopiero weryfikacji idei, ocena

celów, które pragniemy osiągnąć w chwili obecnej oraz możliwych celów w przyszłości zarówno w teoretycznej

jak i eksperymentalnej fizyce.

Więzy. Nowa filozofia fizyki powinna współgrać nie tylko z postępem w obszarze fizyki, ale również z

postępem w obszarze ścisłej filozofii, w szczególności w logice i semantyce.

Warunki brzegowe. Nowa filozofia fizyki powinna maksymalnie wykorzystywać tradycje filozoficzną, poddając

ją krytycznej analizie.

Nowa filozofia fizyki znajduje się w procesie budowy. Jej istotę będziemy omawiali w różnych miejscach

niniejszej książki. Póki co wymienimy te problemu, które zbadane zostaną w duchu takiej nowej filozofii.

To pozwoli lepiej pokazać jej użyteczność i odpowiedniość do aktualnych badań na terenie fizyki. Podajemy je

bez specjalnego uszeregowania :

- Czy względność układu odniesienia jest równoznaczna jego zależności od obserwatora, a zatem od

subiektywności ?

- Czy inwariantność przekształceń współrzędnych zapewnia ich wartość jak i obiektywność ?

- Czy rzeczywiście kwantowe zdarzenia nie mogą być rozważane bez wprowadzanie pojęcia obserwatora ?

- Czy teoria kwantowa dotyczy autonomicznych fizycznych obiektów lub raczej nierozkładalnych dalej

„bloków” zestawionych z łańcucha mikroobiekt – przyrząd pomiarowy – obserwator ?

- Czy w teoriach fizycznych istnieją pojęcia ściśle obserwacyjne ?

- Jak można obserwować tzw. „obserwowalne” teorie kwantowe w OTW ?

- Jaki jest cel teorii fizycznej : systematyzacja danych, obliczenia przewidywań, ukierunkowanie dalszych badań

i/lub objaśnienie faktów ?

6

- Czy słuszne jest stwierdzenie, ze niczego nie można wyjaśnić, nie zwracając się ku standardowych obrazów

lub poglądowych modeli i że w wyniku tego mechanika kwantowa i OTW nie mają żadnej siły wyjaśniającej ?

- Czy można eksperymentować nie odwołując się do pomocy teorii i zbierać w taki sposób dane całkowicie

swobodne od teorii ?

-

Na czym polega fizyczne znaczenie symbolu ?

Zbiór innych problemów współczesnej filozofii fizyki można uzupełnić wykorzystując odpowiednią literaturą w

szczególności magazyny typu Philosophy of Science, British Jouranla for the Philosophy of Science, Synthese,

Foundations of Physics. Tym niemniej takie wymienienie zagadnień ( nie mówiąc już o odpowiedziach na nie )

jeszcze nie dowodzi naukowej użyteczności filozofii fizyki, nawet jeśli jest ona wolna od niedostatków

operacjonizmu i tradycyjnej szkoły filozofii.

9. Funkcja filozofii.

Filozofia fizyki, podobnie jak filozofia biologii i filozofia psychologii, jest częścią składową ogólnej filozofii

nauk. Filozofia nauk reprezentuje sobą odłam filozofii, której innymi obszarami jest logika, epistemologia,

metafizyka, teoria wartości i etyka. Widzieliśmy już, ze błędna filozofia może utrudniać prawidłowe rozumienie

teorii fizycznych i eksperymentu. Może ona również zatrzymać postęp w badaniach, podając nieodpowiednie

cele dla programów badawczych lub pogłębiając bezpłodne plany.

Czy filozofia może funkcjonować inaczej ?

Czy może ona realizować jakieś pozytywne funkcje ?

Oczywiście może i niekiedy właśnie to robi. Przykładów historycznych mamy sporo, jednakże nie będziemy się

nimi zajmowali ponieważ sama deklaracja przyjęcia takiej lub innej filozofii jeszcze nie dowodzi postępowania

z nią zgodnego w praktyce. Nas interesują te funkcje filozofii, które są konceptualnie możliwe.

Filozofia fizyki może spełnić w skrajnym przypadku cztery użyteczne funkcje, które można nazwać filozoficzną

asymilacją, planowaniem badań, kontrolą jakościową i „domowym sprzątaniem”.

Rozpatrzmy je teraz dokładniej.

i) Filozoficzna asymilacja fizyki polega na ubogaceniu filozofii twórczymi ideami i metodami, opracowanymi w

fizyce. Na drodze analizy bezpośredniej pracy fizyków – eksperymentatorów i teoretyków – epistemolog może

sformułować ogólne hipotezy dotyczące natury ludzkiego poznania. Na drodze krytycznej analizy

fundamentalnych teorii fizycznych metafizyk może budować ogólne teorie dotyczące natury rzeczy. Mówiąc

krócej, filozofia fizyki jest sposobna dawać wkład ( i często właśnie go dawała ) w rozpowszechnienie,

rozszerzenie lub nawet odrodzenie filozofii.

ii) Planowanie badań zawsze prowadzimy zgodnie z takimi lub innymi rozważaniami filozoficznymi. Jeśli

wiodąca zasada ( prawdziwa lub nieprawdziwa ) jest bliska ku empirycznej filozofii, to badanie będzie

ograniczało się do zbierania danych i tworzeniu fenomenologicznych teorii lub teorii typu czarnej skrzynki,

ujmującymi takie dane, ale nie wyjaśniające je. Z drugiej strony, jeśli filozoficzne wyobrażenia wychodzą poza

ramy filozofii empirycznej, to nie będą nakładane żadne ograniczenie ani na głębie teorii, ani na zależność

eksperymentów od teorii. W tym przypadku poszukiwania śmiałych teorii i nowych postaci danych poszerzają

się, a nie zawężają. Budżet służy jedynie jako jeden z elementów, który powinien być rozpatrywany przy

planowaniu danego badania. Ponieważ filozofia formuje sam cel badania, okazuje się ona ważniejszym

elementem niż budżet. Jeśli cel planowanie polega na pomnożeniu danych, to dla tego celu wymagana jest cały

czas wzrastająca liczba instrumentów i coraz mocniejszych maszyn liczących. Jeśli cel polega na poszukiwaniu

nowych praw, zbudowaniu i sprawdzeniu nowych, śmiałych teorii to dla niego należy posiadać jak największą

liczbę fachowych eksperymentatorów i teoretyków.

iii) Kontrola jakościowa badania polega na sprawdzaniu i ocenianiu zarówno cenności jak i znaczenia wyników

zarówno eksperymentalnych jak i teoretycznych. Czy dane są obiecujące ?

Jaka jest ich cenność dla sprawdzania teorii i dla postawienia pytań, odpowiedzi na które wymagają opracowania

nowych teorii ? Czy teorie mają jakąkolwiek cenność ?

Odpowiedzi na podobne pytania zawierają filozoficzne założenia dotyczące natury rzeczy, wzajemnego

stosunku doświadczenia i rozumu, struktury teorii naukowych itd.

Można wskazać różne kryteria przyjmowane dla oceny teorii z punktu widzenia jej rzeczywistości. Dla jednych

takim kryterium jest prostota, dla innych piękno, dla większości – ścisłe potwierdzenie przez dane empiryczne, a

dla bardzo wielu – konkretne zastosowanie technologiczne itd.

iv) Pod pojęciem „domowego sprzątania” rozumie nigdy nie kończący się proces rozjaśniania zawartości idei i

procedur. Bez wątpienia, sformułowanie nowych pojęć fizycznych, hipotez, teorii i procedur jest zadaniem dla

fizyków –profesjonalistów. Jednakże znajdujący się w ich władzy proces poszukiwania i krytycznego zbadania

7

wymaga określonej logicznej, epistemologicznej i metodologicznej ścisłości. I aby sprawdzić ją w życiu i

dowieść jej cenności, wymagana jest pewna cierpliwość, której może nauczyć tylko dobra filozofia.

Planowanie badań, kontrola jakościowa wyników końcowych i „domowe sprzątanie” zawierają w takim

przypadku określoną filozofię. Fizyk próbujący rozwiązywać takie zagadnienia staje się na pewien czas

filozofem.

10. Rola filozofii w przygotowaniu fizyka.

Dowolny fizyk, próbujący wyjaśnić sens swojej pracy, obowiązkowo spotka się z filozofią, chociaż nie zawsze

zdaje sobie z tego sprawę. Zrozumienie tego faktu odkrywa przed nim dwie możliwości. Jedna z nich polega po

prostu na tym, aby spróbować uchylić się od wyboru , a w istocie zgadzać się z panującą filozofią, popularną ,

ale toporną. Druga możliwość polega na tym, aby otrzymać pewne wiadomości dotyczące określonych

współczesnych badań prowadzonych w filozofii fizyki, podając je krytycznemu osądowi i próbować zaprząc je

do pracy w swoim obszarze naukowych badań.

Fizyk, nie bojący się filozofii jest skłonny rozpatrywać filozofię jako możliwe pole ścisłego badania i będzie

oczekiwał wiele od takiego podejścia. Czytanie prac filozoficznych może podpowiadać mu nowe idee. Poznanie

logiki podwyższy jego wymogi co do naukowej jasności i ścisłości. Nawyk do schematycznej analizy może mu

ujawnić liczne referenty dla jego teorii. Zbliżenie do profesjonalnych sceptyków być może uchroni go od

dogmatyzmu. Zaznajomienie z ogromną liczbą nierozwiązanych problemów i wielkimi systemami

filozoficznymi natchnie go do pracy nad długo wiecznymi programami badawczymi, w miejsce przeskoków od

jednego modnego ale małego problemu do innego. Zapoznanie się z metodologiczną jednością wszystkich części

fizyki i innych nauk uchroni go od super- specjalizacji – głównej przyczyny bezrobocia i kryzysu profesji,

mającej miejsce w czasie pisania danej książki. Oprócz tego wszystkiego szczypta filozofii wzmocni wiarę

teoretyków i eksperymentatorów w siłę idei i konieczności ich krytyki.

Jednym słowem , filozofia zawsze jest z nami. A to oznacza, ze najlepszym co możemy zrobić to zapoznać się z

nią.

8