044 fn

5. Świat widziany przez teorie

5.1. Teorie - prawa - modele

Nauka widzi świat przez teorie. Tzw. naukowy obraz świata jest skomponowany z podstawowych teorii naukowych danej epoki. Jeśli można by mówić o obrazie świata, jaki roztacza przed nami współczesna fizyka, to niewątpliwie należałoby uznać, że zasadnicze elementy tego obrazu pochodzą od największych teorii fizycznych: mechaniki klasycznej, teorii względności, mechaniki kwantowej i kosmologii. Oczywiście, fizyka współczesna obejmuje wiele innych teorii (o rozmaitym zasięgu i różnym znaczeniu w strukturze całej fizyki). Wszystkie one nie tylko porządkują naszą wiedzę o świecie, ale w wielu wypadkach wręcz ją umożliwiają (np. gdyby nie mechanika kwantowa, o świecie cząstek elementarnych wiedzielibyśmy bardzo niewiele). Spełniają one także łunkcje wyjaśniające; tó właśnie dzięki teoriom mamy prawo sądzić, że wraz z postępem nauki coraz lepiej rozumiemy świat.

Podobne funkcje dawniej (niekiedy jeszcze i dziś) przypisywano prawom przyrody. Sądzono, że przyrodą rządzą prawa, a podstawową funkcją nauki jest ich wykrywanie. Okazuje się, że granica pojęciowa między teorią i prawem jest raczej płynna.

Dokładniejsze przyjrzenie się naszym zwyczajom językowym pokazuje, że prawem przyrody jesteśmy skłonni nazywać pewien szczególnie prosty (tzn. wyrażający się prostym wzorem matematycznym) element strukturalny teorii fizycznej, odgrywający w tej strukturze w jakimś sensie wyróżnioną rolę (np. ze względu na powiązanie z możliwościami doświadczalnymi lub nawet z racji hiścorycznej tradycji). Z tych powodów - wbrew podręcznikowej tradycji - prawom przyrody nie poświęcimy odrębnej) rozdziału, lecz potraktujemy je jako integralną część teorii fizycznej.

We współczesnej fizyce istnieje jeszcze trzecie pojęcie (obok teorii i prawa przyrody), odgrywające ważną rolę w metodologicznej struktu-rae tej nauki; jest nim pojęcie modelu. Termin „model” jest terminem wyjątkowo wieloznacznym; w fizyce używa się go w specyficznym dla tej nauki znaczeniu, ale i tu jest on daleki od jednoznaczności. Modele na ogół uważa się za coś podrzędnego w stosunku do teorii: traktujesię je bowiem jako niedojrzałą jeszcze teorię, niejako zarys, lub tylko po części zmatematyzowany pomysł przyszłej teorii, albo dość dobrze wyodrębniony od reszty jej strukturalny element (np. jedno z rozwiązań podstawowego dla teorii równania)¹⁰. Z jednej strony modele często odnoszą się do stosunkowo łatwo dającego się wyodrębnić fragmentu teorii, z drugiej strony każdą teorię fizyczną można uważać za pewnego rodzaju model rzeczywistości. Jak widzimy, i tym razem istnieją racje przemawiające za tym, by problematyki modelu nie oddzielać od problematyki teorii.

W rozwoju nowożytnej filozofii nauki można dostrzec pewną prawidłowość: wczesne zainteresowania empirystów koncentrowały się wokół pojęcia faktu, ale dość szybko skierowały się ku problematyce praw przyrody. Następnie, mniej więcej w okresie Koła Wiedeńskiego, W centrum zainteresowania znalazła się teoria naukowa. Dalsze badania metodologów zwracają się w stronę nauki jako całości.

5.2. Struktura teorii

Teoria fizyczna jest logiczną całością, w której można wyróżnić następujące elementy:

1.    założenia teorii; niektóre z nich przybierają postać zasad, czyli pewnych ogólnych prawidłowości, którym muszą podlegać inne elementy teorii, ha przykład prawa przyrody (taką zasadą jest m.in. zasada względności w szczególnej teorii względności, domagająca się, by wszystkie prawa fizyki miały postać niezależną od układu odniesienia)";

2.    prawa przyrody;

3.    modele;

-45-