048 fn

Jest niemal prawidłowością w historii fizyki, że matematyczna struktura danej teorii zostaje poznana w pełni dopiero wtedy, gdy teoria ta zostaje zastąpiona przez nową. To właśnie następna teoria fizyczna określa granice stosowalności poprzedniej i dopiero niejako expost struktura starej teorii może być w pełni zidentyfikowana, Na przykład geometryczną strukturę mechaniki klasycznej udało się Cartanowi zrekonstruować dopiero wówczas, gdy znał on już matematyczną strukturę teorii względności.

Najbardziej delikatnym elementem w strukturze teorii fizycznej jest jej dziedzina (B), czyli obszar rzeczywistości, do którego teoria się odnosi (który teoria modeluje). Dość często dziedzina bywa określona mniej lub bardziej intuicyjnie, zanim jeszcze teoria zostanie ostatecznie skonstruowana, przez opisanie jej w języku potocznym (ale czy sposób ten jest możliwy do zastosowania w teoriach kwarków, czarnych dziur, lub kwantowej grawitacji, kiedy to język potoczny okazuje się prawie zupełnie bezsilny?). Ściśle jednak rzecz biorąc, jedynym autentycznym źródłem naszej wiedzy o dziedzinie jakiejś teorii są wyniki doświadczeń, które:

a)    nie są niezależne od matematycznej struktury teorii (w przypadku bardziej nowoczesnych teorii fizycznych bez tej struktury nie wiedzielibyśmy, co mierzyć, jak mierzyć i w jaki sposób interpretować to, co zostało zmierzone);

b)    jedynie „próbkują” dziedzinę, tzn. informują nas tylko o szczycie góry lodowej, której zasadnicza bryła pozostaje ukryta przed naszym wzrokiem. Możemy tylko wierzyć, że matematyczna struktura teorii w jakimś sensie odzwierciedla, czy jakoś ujawnia, strukturę lodowej góry.

Reguły pomostowe (Q mogą być intuicyjnie oczywiste, jak to ma miejsce w mechanice klasycznej; potoczne poznanie zmysłowe jest tu wystarczająco dobrym przewodnikiem. W takim wypadku będziemy mówić o interpretacji naturalnej. Ale w bardziej zaawansowanych teoriach współczesnej fizyki rozszyfrowanie reguł pomostowych, wyodrębnienie ich ze struktury teorii, stanowi bardzo skomplikowany problem. Tu na przykład mają swoje źródło wszystkie spory dotyczące interpretacji mechaniki kwantowej.

Widzimy więc, że struktura teorii fizycznej stanowi „organiczną całość”. Wyżej wymienione elementy (A) - (Q są w tej strukturze „nieliniowo” zmieszane z sobą. Ich wyodrębnienie jest raczej kwestią metodologicznej wygody niż wyróżnieniem rzeczywistych części.

5.3. Status poznawczy teorii fizycznych

Zapewne większość naukowców zgodziłaby się z twierdzeniem, że celem uprawiania nauk empirycznych jest tworzenie teorii, dzięki którym świat staje się zrozumiały. Rodzą się więc ważne pytania: co to znaczy, że dzięki teoriom świat staje się zrozumiały? Jaki jest stosunek teorii naukowych do świata? O czym teorie mówią? Wśród filozofów nauki nie ma zgody co do odpowiedzi na te pytania. W dalszym ciągu nakreślimy najważniejsze stanowiska, jakie skrystalizowały się w trakcie dyskusji nad tymi zagadnieniami.

5.3.1. Naiwny realizm

Jest to stanowisko „ludzi z ulicy” (ale także niektórych filozofów), skłonnych utrzymywać, że „jest tak, jak nauka mówi". A więc atomy, hiperony, kwarki, fale elektromagnetyczne, krzywizna czasoprzestrzeni itp. istnieją tak, jak krzesła, stoły, kamienie, które „bezpośrednio widzimy”. Oto przykład takiego stanowiska - w oficjalnym niegdyś podręczniku filozofii marksistowskiej czytamy. „(...) twierdzenie fizyki, że w skład atomu wchodzi elektron jako cząstka o ładunku ujemnym, jest prawdą absolutną. Twierdzenie to zostało eksperymentalnie udowodnione, ale aby je z całą bezwzględnością ustalić, trzeba było wieloletnich wysiłków uczonych, którzy stawiali śmiałe hipotezy dotyczące istnienia elektronu”¹².

-49-