Biblioteka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Biblioteka > Klasycy nauki




Piotr Amsterdamski
Poincaré - rewolucjonista z zasadami
Na początku XX wieku, gdy o Einsteinie jeszcze nikt nie słyszał, był on już członkiem Akademie Olimpia - instytucji założonej przez trzech przyjaciół, którzy lubili razem dyskutować o fizyce i filozofii. Przeczytali wówczas wspólnie między innymi książkę Nauka i hipoteza Henri Poincarégo, jednego z najsłynniejszych ówczesnych uczonych. Biograf Einsteina Abraham Pais tak to skomentował: "Chciałbym podkreślić, że Einstein i jego przyjaciele nie ograniczyli się do przerzucenia książki Poincarégo. Solovine sporządził szczegółową listę dzieł, które członkowie Akademie przeczytali razem. Ze wszystkich książek na liście jedną i tylko jedną - La Science et l'Hypothese - opatrzył następującym komentarzem: >>[ta] książka wywarła na nas głębokie wrażenie i na długie tygodnie pozbawiła nas tchu<<". Nic dziwnego: idee Poincarégo były prawdziwie rewolucyjne, i to zarówno z punktu widzenia fizyki, jak i filozofii. Wystarczy powiedzieć, że w fizyce antycypował on wiele wyników szczególnej teorii względności, a w filozofii nauki był jednym z czołowych przedstawicieli konwencjonalizmu, choć niektóre jego wypowiedzi były bardzo bliskie filozofii Poppera - tyle że wiele od niej wcześniejsze. Nauka i hipoteza jest szczególnie fascynująca również dlatego, że często wydaje się, iż Poincaré gotów jest na rzeczywiście rewolucyjny krok, jakim było odkrycie szczególnej teorii względności, a jednak powstrzymują go od tego własne przekonania filozoficzne o konwencjonalnym charakterze podstawowych zasad fizycznych. Rewolucyjne poglądy filozoficzne skłoniły go do konserwatywnej obrony podstawowych zasad fizycznych, co okazało się błędem.

Życie Poincarégo nie obfitowało w wydarzenia. Urodził się w 1854 roku w Nancy, stolicy Lotaryngii, w znanej i zamożnej rodzinie. Jego ojciec był lekarzem, matka Eugenia zajmowała się domem i dziećmi - Henri i jego młodszą siostrą Aline. Ważnym wydarzeniem w życiu małego dziecka była ciężka choroba - dyfteryt - która spowodowała przejściowy paraliż nóg i długotrwałe zakłócenia mowy. Niewykluczone, że ograniczenie kontaktów rówieśniczych spowodowało przyspieszony rozwój intelektualny dziecka. Henri był również obdarzony niezwykłą pamięcią, co ułatwiało mu szkolną karierę. Wykazywał wszechstronne uzdolnienia - zajmował się nie tylko fizyką i matematyką, ale również pisywał sztuki teatralne i wystawiał je razem z kolegami. Studiował w Paryżu w L'École Normale Supérieur, kuźni francuskiej nauki. Pierwszą pracę naukową z matematyki opublikował w 1874 roku. Od tej pory spod jego pióra wychodziły nieustannie kolejne prace naukowe, artykuły i książki - jego bibliografia liczy ponad 500 pozycji. Był profesorem Sorbony i L'École Normale. Jego książki popularne nie przypominały rozpowszechnionych dziś obecnie książek popularyzujących naukę - Poincaré z reguły wykładał w nich własne oryginalne poglądy filozoficzne i fizyczne, a nie zajmował się objaśnianiem cudzych wyników. Książki te były natychmiast tłumaczone na wiele języków obcych. Poincaré cieszył się ogromną sławą i powszechnym uznaniem.

Zmarł w 1912 roku, w wieku zaledwie 58 lat.

Filozoficzne zainteresowania Poincarégo dotyczyły niemal wyłącznie filozofii nauki. Tradycyjna koncepcja nauki, zgodnie z którą nauka miałaby polegać na gromadzeniu zdań o faktach i formułowaniu na ich podstawie stwierdzeń ogólnych, uzasadnionych indukcyjnie, utrzymywała się już tylko siłą inercji - nikt nie potrafił przekonująco odpowiedzieć na krytykę Hume'a, koncepcja ta w jawny sposób ignorowała aktywną rolę podmiotu w poznaniu i nie pozwalała zrozumieć dynamiki rozwoju nauki. Z drugiej strony, nadzieje na wydedukowanie prawd szczegółowych z apriorycznych zdań ogólnych również okazały się złudne, zarówno w wersji tradycyjnej, jak i kantowskiej. W szczególności, powstanie geometrii nieeuklidesowych podważyło koncepcję sądów syntetycznych a priori, do których Kant zaliczał aksjomaty geometrii Euklidesa.

W ówczesnej filozofii wyróżniano zdania jednostkowe o faktach i zdania ogólne, wyrażające prawa naukowe. Zdania takie mają określoną wartość logiczną. O prawdzie lub fałszu zdań jednostkowych decydują bezpośrednio obserwacje i pomiary. Zdania ogólne są formułowane na podstawie zdań jednostkowych, a zatem ich wartość logiczna zależy od tych zdań i od prawomocności rozumowania, które doprowadziło do ich sformułowania. Poincaré doszedł do wniosku, że istotnym składnikiem wszystkich zdań naukowych są konwencje, którym nie można przypisać określonej wartości logicznej - konwencje nie są ani prawdziwe, ani fałszywe, lecz wygodne lub niewygodne.

Fakty doświadczalne nie są bynajmniej swobodnym wytworem uczonych, jak to często twierdzą dzisiejsi postmoderniści, ale ich opis związany jest z przyjęciem pewnych konwencji. Nawet surowe fakty opisujemy w pewnym języku, a zatem opis ten zależy od struktury języka, mającej charakter konwencjonalny. Takie umowy są przyjmowane nieświadomie.

Przejściu od faktów surowych do faktów naukowych towarzyszy wzrost znaczenia konwencjonalnych założeń. Nie znajdujemy w przyrodzie podziału materiałów na izolatory i przewodniki, lecz wprowadzamy go na podstawie naszych poglądów na naturę przewodnictwa elektrycznego. Czy zatem stwierdzenie, że metale są przewodnikami, jest definicją metalu, czy też stwierdzeniem empirycznym? Rozstrzygnięcie tego wymaga przyjęcia pewnej umowy, jak będziemy używać słowa "metal", ale umowa ta nie jest całkowicie dowolna. W przyrodzie istnieje dostatecznie szeroka klasa materiałów, mających podobne właściwości i odznaczających się przewodnictwem elektrycznym, by pojęcie metalu było użyteczne.

Opis faktów naukowych nie sprowadza się do rozstrzygnięcia problemów terminologicznych. Analiza doświadczeń i formułowanie zdań o faktach wymagają z reguły przyjęcia licznych twierdzeń i praw naukowych, a zatem zdania te są zależne od całej teoretycznej struktury nauki, a tym samym są konwencjonalne. Jest tak między innymi dlatego, że doświadczenia na ogół nie mogą obalić jednego, wyróżnionego stwierdzenia. W doświadczeniu poddajemy sprawdzeniu wyróżnione prawo i liczne hipotezy towarzyszące, na przykład dotyczące działania instrumentów pomiarowych. Gdy wynik jest negatywny, równie dobrze można odrzucić weryfikowane prawo, jak i którąś z tych hipotez.

Szczególną rolę w nauce odgrywają tak zwane zasady fizyczne. Takimi zasadami są na przykład zasady dynamiki Newtona. Wbrew pozorom, nie są to twierdzenia, o których można powiedzieć, że są prawdziwe lub fałszywe, lecz uwikłane definicje takich pojęć, jak układ inercjalny, siła i masa. Jako takie, zasady te nie podlegają empirycznej weryfikacji, choć zostały przyjęte pod wpływem doświadczenia - gdyż tak rozumiane pojęcia siły, układu inercjalnego i masy okazały się przydatne. Ogólnie mówiąc, gdy jakieś prawo fizyczne jest potwierdzone przez liczne obserwacje, awansuje do godności zasady i przestaje być wrażliwe na wyroki doświadczenia.

Wydaje się, że im bardziej ogólne prawo, tym bardziej jest konwencjonalne. W szczególności, zdaniem Poincarégo, konwencjonalny charakter ma geometria. Zawsze można równie dobrze przyjąć geometrię euklidesową, jak i nieeuklidesową - jest ty wyłącznie kwestia wygody.

Fascynującym przykładem zastosowania tego rozumowania jest esej Miara czasu, opublikowany w "Revue de Metaphysique et de Morale" w 1898 roku, który znalazł się później jako rozdział w książce Wartość nauki. Poincaré wykazuje w nim przekonująco konwencjonalny charakter pomiarów czasu oraz pojęcia równoczesności i kończy wnioskiem, że czas należy tak zdefiniować, by równania ruchu były najprostsze. To faza rewolucyjna. Z drugiej strony, rewolucyjny konwencjonalizm ujawnił swe konserwatywne oblicze, gdy Poincaré nie zdecydował się na zmianę uznawanej zasady względności Galileusza. Miał w ręku wszystko, by sformułować szczególną teorię względności, znał grupę Lorentza, wiedział o skróceniu ciał w ruchu i o "czasie lokalnym" - a jednak nie zrobił ostatecznego kroku.

Poincaré podał jako przykład konwencjonalnej zasady również prawo powszechnego ciążenia. Gdyby astronom zaobserwował, że pewne ciało niebieskie porusza się inaczej, niż to nakazuje prawo Newtona, przyjąłby, że działa na nie jeszcze jakaś siła, natomiast nie odrzuciłby samego prawa. Prawo to jest zatem konwencją niezależną od empirii. W rzeczywistości jednak znamy z historii przykłady, świadczące o tym, że nigdy nie wiadomo, jakie rozwiązanie jest właściwe. Anomalie w ruchu Urana pozwoliły przewidzieć istnienie Neptuna, który wpływa na ruch Urana siłą ciążenia. Niektóre komety nie poruszają się tak, jak to wynika z prawa ciążenia, ponieważ trzeba uwzględnić wpływ wiatru słonecznego i utraty materii. Wreszcie, wyjaśnienie anomalii w ruch Merkurego wymagało zmiany teorii grawitacji.

Nasuwa się myśl, że Poincaré zbyt silnie wierzył w swoje rozróżnienie. Pewne prawa fizyczne - właśnie zasady - są bardziej konwencjonalne niż inne i trudniej sobie wyobrazić, by mogły zostać porzucone, ale jednak czasem się to zdarza. Ich odrzucenie wymaga radykalnej przebudowy całej nauki, dlatego uczeni decydują się na to tylko w ostateczności; niemniej czasami jest to konieczne. Takimi rewolucjami naukowymi były teoria względności i mechanika kwantowa. W okresie, gdy Poincaré pisał Naukę i hipotezę, nie wierzył w możliwość odrzucenia podstawowych zasad fizyki. Należy jednak pamiętać, że nigdy nie twierdził, by konwencjonalne zasady były arbitralne; przeciwnie, stają się one konwencjami dlatego, że trudno sobie wyobrazić, by mogły być fałszywe. Jak pisał w książce Wartość nauki: "wybór między jednym a drugim stanowiskiem jest wolny, a rozstrzyga się go, opierając się na względach wygody, aczkolwiek względy te najczęściej tak bywają potężne, iż praktycznie niewiele z owej wolności pozostaje". Nasuwa się tu jednak wątpliwość: jeśli, mimo konwencjonalnego charakteru praw naukowych, jedna konwencja narzuca się nam z taką oczywistością, to czy jest tak dlatego, że brakuje nam wyobraźni i nie potrafimy wymyślić nic innego, czy też może jednak złudą jest ich konwencjonalny charakter? Wydaje mi się, że ta kwestia powinna niepokoić każdego konwencjonalistę: w obu przypadkach wychodzi na to, że jesteśmy głupi.

Książki Poincarégo były tłumaczone na wiele języków zaraz po ich ukazaniu się. Istnieją również przekłady polskie. Wartość nauki oraz Nauka i hipoteza ukazały się w 1908 roku nakładem Jakoba Mortkowicza. Dziś są one trudne do zdobycia - można je czasem znaleźć w antykwariatach, ale nie jest to łatwe. Przekład z początku wieku dziś wydaje się już bardzo przestarzały. Z tego powodu zdecydowaliśmy się umieścić w Wirtualnym Wszechświecie cały tekst Nauki i hipotezy oraz dwa wybrane rozdziały z Wartości nauki. Przekład został na nowo zredagowany, by brzmiał bardziej współcześnie, ale nie jest to nowe tłumaczenie.

Oprócz tego zdecydowaliśmy się opatrzyć tekst komentarzami; ten styl pracy przypomina scholastyczne komentarze do Sentencyj Piotra Lombarda, ale wydaje się na miejscu z kilku powodów. Po pierwsze, od czasów Poincarégo nastąpiły ogromne zmiany w fizyce. Po drugie, nastąpiły również zmiany w filozofii nauki. Po trzecie, rzetelna analiza poglądów Poincarégo wymaga dobrej znajomości filozofii oraz fizyki i matematyki, a jak mówił szadchen Reuben Jakes: z tylu zalet to on może zrobić trzy małżeństwa. Jedynym dostępnym po polsku studium poglądów Poincarégo jest niewielka praca Ireny Szumilewicz Poincaré (Wiedza Powszechna, Warszawa 1978), którą polecam wszystkim, pragnącym zapoznać się z bardziej szczegółową i systematyczną analizą poglądów francuskiego uczonego.

Piotr Amsterdamski

[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach