M. Lubański
"Opisanie i objasnienije w fizikie",
W.G. Winogradow, S.F. Szuszurin,
"Fiłosofskie Nauki" Nr 1 (1970) :
[recenzja]
Studia Philosophiae Christianae 7/2, 329-335
nianego artykułu nie trudno jest zgodzić się, iż n ie tylko w naukach przyrodniczych m am y do czynienia z „jednoczesną’’ sprzecznością. Jeśli wziąć pod uw agę problem determ inizm u oraz w olnej woli, to należy powiedzieć, że w tym przypadku mamy w łaśn ie do czynienia z „kla sycznym” przykładem „jednoczesnej” sprzeczności, tj. jednoczesnego zachodzenia obu zdań sprzecznych. Z jednej strony jesteśm y przekona ni o w olności w oli, z drugiej strony genetyka i biologia w skazuje na obowiązujący nas determ inizm . Czy najw łaściw szym w yjściem w tego rodzaju sytuacji nie będzie w łaśn ie w sparcie się o logikę nieklasyczną, powiedzmy w rodzaju system u Ci? Bardzo podobny przykład można zaczerpnąć także z Ew angelii. W czasie Ostatniej W ieczerzy Jezus m ó wi: „Wprawdzie Syn Człowieczy odchodzi, jak jest o nim napisane, ale biada tem u człow iekow i, przez którego Syn C złowieczy będzie w yd a ny” 7. Jeżeli uw agi pow yższe są słuszne, to w skazyw ałyby one na ko nieczność przejścia do ontologii nieklasycznej, do tego rodzaju ontologii, która przyjm uje, że jakaś w łasn ość W m oże pew nem u przedm iotowi przysługiwać, a także jem u nie przysługiw ać. To ostatnie sform ułow a nie m oże się w ydaw ać szokujące, jeżeli naw et nie fałszyw e. A le kto nas zapewnił, że jedyną m ożliw ą ontologią jest ontologia klasyczna? Czy nie można się, w stanowczym przyjm owaniu ontologii bez „sprzeczności”, dopatrywać pew nego rodzaju apriorycznego ujm owania rzeczywistości? Czy rzeczyw istość m usi być taka, jak nam sugerują nasze naw yki m y ślowe? Kom pleks zagadnień, który tutaj pojaw ia się, w sposób w idoczny posiada dużą w agę naukową, a także światopoglądową. Toteż dobrze by było, gdyby pow yższa problem atyka znalazła kontynuatorów w coraz powszechniejszym zakresie.
M. Lubański
W. G. Winogradów, S. F. Szuszurin, Opisanie i objasn ienije w fizikie,
Fiłosofskie Nauki 1970, Nr 1, 71—81.
W m etodologii poznania naukowego poświęca się w iele m iejsca roz ważaniom odnoszącym się do opisu naukowego oraz do tłum aczenia, wyjaśniania. Opis oraz tłum aczenie to podstaw ow e zabiegi naukowe. Spotykamy się z nim i na każdym niem al kroku przy nawet pow ierz chownym zetknięciu się z naukami przyrodniczymi (i nie tylko przyrod niczymi). K onstruowanie hipotez przyrodniczych może służyć za dobry przykład tłum aczenia. Z w ykle tłum aczenie w fizyce opiera się o skon struowanie pew nego m odelu. Autorzy uważają, że współczesna metoda badań fizykalnych m oże być nazwana metodą system ow o-strukturalną. Metoda ta posiada szerokie zastosowanie w nauce współczesnej.
Jedno-cześnie pozwala na dokonanie przejścia z poziomu opisu na poziom tłum aczenia. Korzysta się tu w sposób w ybitn y z metod m atem atycz nych. Interesujące są relacje zachodzące m iędzy opisem a tłum aczeniem. Historia fizyki daje nam pod tym w zględem interesujące fakty. A uto rzy staw iają sobie za cel pracy przebadanie problem atyki opisu oraz tłum aczenia w zakresie poznania fizykalnego. Wyrażają zarazem prze konanie, że przeprowadzone przez nich analizy będą stym ulow ać dalsze badania odnoszące się do aspektów logicznych oraz gnoseologicznych opisu oraz tłum aczenia (wyjaśnienia).
Opis jest określonym stadium w badaniu naukowym. Rejestruje on po prostu bezpośrednie dane em piryczne uzyskane dzięki obserwacji oraz eksperym entow i. Dane te przez rejestrację oraz ściśle z nią po w iązaną system atyzację zostają zorganizowane oraz uogólnione do po ziomu faktów. W łaśnie w opisie są ustanaw iane fakty oraz związki m ię dzy nimi. Nadto na poziom ie opisu można ustalić takie zależności em piryczne, które przyjm ują postać praw em pirycznych. Najczęściej w y rażają się one w postaci zależności funkcjonalnych.
Jeśli by zapytać o różnice oraz podobieństwa zachodzące m iędzy opisem oraz tłum aczeniem (wyjaśnianiem ), to można by zagadnienie powyższe ująć następująco. Opis może być rozpatrywany zarówno jako określone stadium w badaniu naukowym , jak i m etoda uzyskiw ania nowej w iedzy. W tłum aczeniu zaś otrzymujem y wgląd w istotę bada nego obiektu, w gląd w zw iązki zachodzące m iędzy faktam i uzyskanym i na poziom ie opisu oraz w gląd w związki zachodzące m iędzy sform u łow anym i już wcześniej prawami, hipotezami, teoriami. A zatem tłu m aczenie przyjm uje charakter pew nej procedury, która pozwala nam w ydzielić, w yróżnić założenia tkw iące w badanych problemach. Zarazem m ożemy uzyskać n ow e poznanie a to dzięki temu, że jeżeli nowo od kryte fakty nie mogą być w ytłum aczone na bazie dawnych, starych praw, teorii, hipotez, w ów czas w spom niana procedura prowadzi do for m ułow ania nowych praw, teorii, hipotez. Widać w ięc, że tłum aczenie jest powiązane z bardziej złożonym i procedurami poznawczym i, aniżeli opis. Tłum aczenie bardziej w szechstronnie, aniżeli opis, posługuje się analogią i m odelowaniem . W procesie tłum aczenia, obok operacji czy sto logicznych, duże znaczenie posiada wyobraźnia.
Jeżeli chcem y stw ierdzić jakąś w łasność badanego przedmiotu, to m usim y w yw rzeć na niego pewne, specyficzne działanie oraz dokonać pew nych pomiarów. A w ięc np. aby stw ierdzić stopień twardości da n ego ciała, trzeba w yw rzeć nań pew ne działanie m echaniczne; aby m óc m ów ić o kolorze danego ciała, trzeba je ośw ietlić itd. Przeto można powiedzieć, że w łasność jakaś badanego przedmiotu posiada charakter pewnego stosunku zachodzącego m iędzy działaniem w yw iera n ym na przedmiot, a odpowiedzią jakiej on nam udziela. Gdy idzie
o zagadnienie pomiarów, to faktycznie rzecz biorąc, sprowadzają się one na terenie fizyk i do pomiarów długości. A w ięc pomiar tem pera tury sprowadza się do pomiaru długości słupka cieczy termom etrycz- nej, pomiar w ielkości elektrycznych oraz m agnetycznych — do pom ia ru odchylenia strzałki przyrządu itd. Ostatecznie zaś każdy pomiar sprowadza się do stw ierdzenia pokrywania się dwu punktów na skali. Do w yjątk ów należy zaliczyć pew ne pomiary z zakresu fizyki atom o wej oraz fizyk i jądrowej, gdzie pomiary polegają na liczeniu pewnej ilości zdarzeń.
N ależy zwrócić uwagę na to, że na poziom ie opisu, uzyskane po miary przez oznaczenie ich oraz uogólnienie stają się faktam i fizy kalnymi. Przedstawia się je w postaci określonych twierdzeń. N astęp nie m iędzy faktam i ustanaw ia się pew ne związki. Mogą one być za równo jakościow e (np. stwierdzenie: przy ogrzewaniu ciało się rozsze rza), jak i ilościow e. Te ostatnie zw łaszcza są poszukiw ane w bada niach fizykalnych. Z reguły są orne w yrażane w postaci pewnych zależności funkcjonalnych. Charakter tych zależności b yw a bardzo różny. W ym ieńmy przykładowo najbardziej często w ystępujące zależ ności. Mogą one być lin iow e, kwadratowe, logarytm iczne, w ykładn i cze itd. I otóż na poziom ie opisu zostały sform ułowane takie prawa jak prawo B oyle-M ariotte’a, prawo Ohma, prawo G ay-Lussaca itp. Jak dobrze wiadomo prawa te pozw alają nam w yliczyć jedną z niewiadom ych wartości gdy dane nam są w artości pozostałe. A zatem m amy tu (i to, pamiętajmy, na poziom ie opisu) dużą ogólność oraz użyteczność prak tyczną. Opierając się n a tym fak cie metodologicznym , zw olennicy ograniczenia poznania naukowego do poziomu opisu (a w ięc np. przed staw iciele filozofii pozytyw istycznej) twierdzą, że sform ułowane na tym poziomie prawa naukowe w ystarczają całkow icie do celów predykcji oraz oparcia na nich działalności praktycznej. Tłum aczenie, ich zda niem, niczego istotnego nie w nosi. I w ydaje się całkow icie zbędne.
Co należy odpowiedzieć na powyższą sugestię? Otóż należy zazna czyć, że punkt w idzenia „czystego opisu” nie w ystarcza dla potrzeb fizyki. Taki jest stan faktyczny. Opis fizykalny bardzo często w sp ie ra się w sposób niejaw ny na tłum aczeniu. Nadto tłum aczenie służy także bardziej pełnem u i adekwatnem u opisowi. Można powiedzieć że opis jest naukow y w ówczas, gdy badacz zna prawa, którym podlega ją przyrządy, którym i on posługuje się w doświadczeniu w zględnie w eksperym encie. A to wykracza już poza sam poziom opisu. Często podaje się jako przykład istnienia działu fizyki, któremu w ystarcza czysty opis, termodynam ikę. Term odynam ika bowiem daje się w ydedu - kować z trzech podstaw owych zasad. A le przecież w łaśnie w spom niana dedukcja stanow i typow y przykład tłum aczenia. Ogólnie w ięc można p ow iedzieć, że historia przyrodoznawstwa, w szczególności historia
fizyki, oferuje cały arsenał przykładów świadczących o w ażności roli, jaką pełni tłum aczenie w rozwoju poznania naukowego. Jeśli sięgn ęli byśm y do historii filozofii, to łatwo stamtąd otrzym alibyśm y ilustrację dla rozważanego zagadnienia. Wiadomo przecież jak w ażny b ył tam problem jakości pierwotnych oraz jakości wtórnych. A w łaśn ie samo postaw ienie powyższego problemu w zięło swój początek z poznania nau kowego na poziomie tłum aczenia przy pomocy modeli. Zwróćmy jeszcze uwagę na tzw. zjawisko Ramana. W podręcznikach fizyki czytam y, że zjaw isko to opisał Raman, natom iast tłum aczenie jego podali uczeni radzieccy. Oni zjawisko to w yjaśnili. W idzim y w ięc, że fizycy odróż niają dwa stopnie poznania, poziom opisu i poziom tłum aczenia, i po sługują się nimi w sw ej praktyce naukowej.
Jakiego rodzaju tłum aczenie stosow ane jest w fizyce? Autorzy w ym ieniają dwa podstawowe typy tłum aczenia, m ianow icie tłum acze n ie typu czysto dedukcyjnego oraz tłum aczenie typu niededukcyjnego. W tłum aczeniu (wyjaśnianiu) pierwszego rodzaju ma m iejsce ustalanie koniecznych relacji logicznych zachodzących m iędzy wiedzą w yjaśnia jącą i w yjaśnianą. Np. w m echanice klasycznej prawa swobodnego spa dania ciał w yjaśniam y przy pomocy drugiego prawa dynam iki N ew to na oraz prawa powszechnej grawitacji. W elektrodynam ice klasycznej zaś np. prawo Ohma w yjaśniam y w sposób dedukcyjny na podstaw ie równań M axw ella. Tłum aczenie ustanaw iające zależność nowego odkry tego i sform ułowanego faktu od faktów znanych już wcześniej podpo rządkowuje w spom niany fakt znanym prawom. Schem at tłum aczenia dedukcyjnego przedstawia, biorąc rzecz ściśle, końcowy etap procesu w yjaśniania. Przy zabiegach w stępnych tłum aczenia dedukcyjnego m a m iejsce także stosow anie m etod indukcyjnych. Jeżeli w sposób deduk cyjny chcem y objaśnić fakt, prawo, to w tym celu potrzeba uogólnić sferę działania znanego prawa, teorii oraz założyć prawdziwość w spo m nianego uogólnienia. Jest zrozumiałe, że z tego rodzaju założenie jest, co do swej istoty, uogólnieniem indukcyjnym . Obiekty w yjaśniane są w łączane do sfery, w której działają znane prawa. W nietryw ialnych przypadkach tłum aczenia dedukcyjnego faktu bądź prawa prowadzi to do poszerzenia zakresu w ażności w yjściow ych praw tłum aczących. Tego rodzaju zabiegi tłum aczące posiadają, jak to nietrudno spostrzec, ważne znaczenie poznawcze. W procesie tłum aczenia p ow staje bowiem teoria hipotetyczno-dedukcyjna w zględn ie jej fragm ent. A w ięc np. tłum acze nie praw Keplera w oparciu o prawa dynam iki N ewtona oraz prawo powszechnej graw itacji było n ie tylko ustanow ieniem m iędzy nimi sto sunku w ynikania logicznego, ale także i procesem tworzenia teorii gra w itacji. Praktyka naukowa pokazuje, że tłum aczenie faktów oraz p raw w edług schem atu dedukcyjnego nie w yczerpuje w szystkich postaci naukowego tłum aczenia. Stąd też pojaw ia się typ tłum aczenia n ied
e-dukcyjnego. Tutaj może chodzić o podanie genezy oraz ew olucji objaś nianego zjawiska, o w yk rycie m iejsca danego zjaw iska wśród innych zjawisk itp. We w szystkich tego rodzaju postępowaniach tłum aczących występuje, oczyw iście, dedukcja. Jednakże zabiegi te nie sprowadzają się w yłącznie do schem atu dedukcyjnego. Rola tłum aczenia jako m e tody otrzym yw ania nowego poznania jest szczególnie ważna wówczas, kiedy w yjaśniany fakt nie daje się bezpośrednio w łączyć pod żadne ze znanych praw. W tych przypadkach odwołujem y się do tłum aczenia przy pomocy modelu, gdzie duże znaczenie posiada rozum owanie w oparciu o analogię. W fizyce szczególną rolę gra tłum aczenie w oparciu o m odele strukturalne. A w ięc np. takie rozdziały fizyk i jak fizyka m olekularna, budowa atomu, budowa jądra atomowego, fizyka cząstek elem entarnych nie powstałyby, gdyby n ie m odelow anie typu strukturalnego. Z interesującego tutaj Autorów punktu widzenia na leży podkreślić to, że m odelow anie przedstaw ia pewnego rodzaju p ołą czenie m etody realizacji oraz m etody analogii. A w ięc np. m odel gazu idealnego (który już sam jest abstrakcją) w postaci kul idealnie sprę żystych.
Tłum aczenie na bazie m odeli strukturalnych jest związane w ew n ętrz nie z pew nym i w łasnościam i poznania. Można tu m ianow icie m ówić o przechodzeniu od badnia sam ego zjaw iska do badania jego istoty. Teorie m odelujące są budowane w oparciu o analogię m iędzy objektem a modelem . Z reguły są one ujm owane m atem atycznie. Powodzenie tego rodzaju m odeli, bez przesady, jakby oszołom iło fizyków. Toteż do szło do tego, że zaczęto w idzieć jedynie równania m atem atyczne, na tomiast zaś podłoże, m ateria „znikła”.
Jedną rzecz można m odelow ać przy pomocy innej rzeczy. Jednak nie można zapom inać o tym, że w ażną rolę gra m odelow anie przy pomocy całego zespołu rzeczy. Tego rodzaju m odelowanie korzysta z różnych pojęć m atem atycznych, a także (co specjalnie trzeba zaznaczyć) z takich pojęć m atem atycznych, które zostały w ypracow ane dla charakteryzo wania całych zespołów, a w ięc pojęć teorii m nogości, statystyki m ate matycznej itp. Zwróćmy w ięc uwagę na to, że np. tzw. w ielkości prze ciętne (jak średnia arytm etyczna, odchylenie standardowe itp.), którymi posługują się m etody statystyczne, odtwarzają pew ne w łasności zbio rów. W łasności te okazują się takim i bądź innym i funkcjam i sym e trycznymi, które zależą od struktury zbiorów. Metody statystyczne przedstawiają sobą aparat w ypracow any dla opisyw ania związku m ię dzy strukturą i w łasnością zbiorów. Zarazem m odelow anie jednej rzeczy zespołem innych rzeczy otwiera drogę dla stosow ania m etod statystycz nych w celu badania struktury rzeczy oraz w yjaśniania praw em pi rycznych.
Tłum aczenie w oparciu o m odele strukturalne, jak i w ogóle każde tłum aczenie, może dalej podlegać opisowi. N a bazie tłum aczenia mogą zostać doprecyzowane pojęcia, mogą pojaw ić się now e pojęcia, mogą być form ułow ane nowe prawa, co daje możność opisywania badanych obiektów w ed łu g ich najbardziej istotnych cech. Opis, oparty o tłum a czenie, jest bardziej pełnym adekwatnym i praktycznie bardziej rze czyw istym opisem. Tzw. „czysty opis’’ n ie w sparty o w yjaśnienie do prow adziłby naukę do całkowitej dezorientacji, kiedy chodziłoby o ba danie zjaw isk z ich nieskończoną ilością w łasności. H istoria fizyki daje nam, w iele przykładów wskazujących, że tłum aczenie następujące po opisie w istotny sposób udoskonala pierwotny opis. Np. w yjaśnianie tarcia przy pomocy m odeli strukturalnych um ożliwiło ścisłe określenie w spółczynnika tarcia, co z kolei doprowadziło do dalszego lepszego opisu. W yjaśnianie przy pomocy m odeli, a w ięc i przy pom ocy m odeli strukturalnych, w yd aje się być w ażnym sposobem przejścia od badania zjawisk do badania ich istoty. Nie n ależy jednak zapominać o tym, że nie w yczerpuje ono całego zagadnienia w yjaśniania. Jest zrozum iałe, że im w iększa istnieje zgodność m iędzy oryginałem a m odelem , tym bardziej prawdopodobne będą w nioski dedukcji. Przeto rozwój pozna nia naukowego w in ien iść w kierunku od w yjaśniania m odelowego do w yjaśniania opartego o prawa w łaściw e badanemu obiektowi.
Tłum aczenie przy pomocy m odeli jest powiązane z analogią. Ona słu ży tu za „most” przy przejściu od posiadanej w iedzy do w iedzy now ej. Toteż w yjaśnian ie m odelow e charakteryzuje się w yjaśnianiem nowego przez dawne. Z tej racji w ystępują tu dwa elem enty. Pierw szy polega jący na w iązaniu nowej w iedzy z już posiadaną, drugi — na pewnego rodzaju zawężeniu charakteryzującym się sprowadzaniu nieznanego do znanego. Aby m iał m iejsce istotny postęp w iedzy, m usi pojawić się m yśl nowa, idea nowa, która (logicznie biorąc) nie w ynika bezpośrednio z po siadanej w iedzy. A nalogia będąca „m ostem ” m iędzy posiadaną, starą w iedzą a w iedzą nową, włącza w siebie w yjście poza granice posiada nej w iedzy, o ile tylk o godzim y się na nowe idee. Om ówiony złożony charakter w ypaśniania przy pom ocy m odeli, gdzie łącznie z operacjami logicznym i w ystępują now e idee, powoduje fakt przetworzenia się tłu m aczenia m odelow ego w długi proces poznawczy najeżony w ielom a trudnościam i oraz pomyłkam i. Taka jest rzeczyw istość praktyki nauko wej. Np. nie w szystkie rozważania R. Clausiusa dotyczące w yprow a dzenia podstawowego rów nania kinetycznej teorii gazów b yły popraw ne W ystępowała tam trudna analogia m iędzy obiektem skończonym, zam kniętym a nieskończoną przestrzenią.
Historia nauki, w szczególności historia fizyki, w skazuje wyraźnie na to, że w yjaśnienie przy pomocy m odelu, choćby było ono nie wiadom o jak doskonałe, nigdy nie może okazać się wyczerpującym . Zawsze po
zostaje możność dalszego, dokładniejszego badania interesującego nas obiektu, konstruow ania nowych m odeli w oparciu o doskonalszą ana logię, aniżeli to m iało m iejsce przy modelu w yjściow ym . D zieje fizyki uczą, że każde w ażniejsze osiągnięcie na jej terenie jest zw iązane z w y jaśnieniem strukturalnym . A w ięc np. atomizm starożytny przyjm ował, że św iat składa się z oddzielnych cząstek; atom y w ujęciu Daltona sta nowiły elem enty modelu, który w yjaśniał pew ne em piryczne prawa chemii; elektron w chodził w skład modelu tłum aczącego zjawisko pro mieni katodowych; foton tłum aczy niektóre osobliw ości zjaw isk optycz nych itd. K ażdy now y model, zbudow any dla w yjaśnienia zaobserw o wanych oraz stw ierdzonych praw idłow ości, jest jak gdyby nowym roz działem w rozwoju nauki, czasam i zaś, jak to ma m iejsce w fizyce, stanowi istotny etap w jej rozwoju.
W przedstaw ionym w yżej ujęciu problem atyki związanej z opisem oraz w yjaśnieniem , można dojrzeć d w ie charakterystyczne cechy. Krótko można je nazwać: historyzm oraz dialektyka. Historyzm w y daje się być konieczny, aby rozważania typu m etodologicznego n ie za wisły w próżni, lecz b yły zw iązane z realnym stanem nauki i jej praw dziwą przeszłością. D ialektyka natom iast pozw ala na dynam iczne ujm o wanie rzeczyw istości, której na im ię „nauka”. Pozw ala ona zarazem na uchwycenie istotnego związku, w łaśn ie o charakterze dialektycznym , zachodzącego m iędzy opisem oraz tłum aczeniem. Jeśli zaniedba się tego rodzaju podejścia, to w ów czas grozi „odcięcie się ” od prawdziwego nurtu postępu naukowego i pozostanie w utartych, statycznych schem a tach. To zaś, praw ie na pewno, nie m oże oznaczać nic innego, jak tylko śmierć nauki.
