TREŚĆ
WSTĘP
Strategia kompromisu IX
CZĘŚĆ PIERWSZA
Wstęp do nowej filozofii przyrody
1. Jak możliwa jest „filozofia w nauce"? 3
2. N o w a filozofia p r z y r o d y 16
3. Nauki przyrodnicze a filozofia p r z y r o d y 26
CZĘŚĆ DRUGA
Racjonalność i matematyczność świata
1 . Czy świat jest racjonalny ? 37
2. Czy świat jest matematyczny? 48
3. Czy kosmos jest chaosem? 58
4. C o to jest matematyka? 71
5. Przeciw f u n d a c j o n i z m o w i . 82
CZĘŚĆ TRZECIA
W stronę filozofii fizyki
1. O języku fizyki 105
2. Ewolucja metody 119
3. Spór między esencjalizmem a fenomenalizmem
w kontekście nauk empirycznych 129
4. O n t o l o g i c z n e zaansażowania współczesnej fizyki . 137
5. Kilka uwag o języku i o n t o l o g i i 157
6. Q u i n e i G o d e ł — jeszcze o ontologicznych
interpretacjach fizycznych teorii 161
7. Jak możliwa jest fizyka? - Dum deus cahulat 171
8. Johna Bella filozofia mechaniki k w a n t o w e j 184
9. Strukturaiizm w filozofii matematyki 197
10. Spór o realizm strukturalistyczny 215
CZĘŚĆ CZWARTA
Metafizyka fizyki
1. Teorie wszystkiego 237
2. Samodualność i wyjaśnianie 256
3. Logika stworzenia . . , 265
CZĘŚĆ PIĄTA
Czas - przestrzeń - grawitacja
1. H e n r i Bergson i szczególna teoria względności 277
2. W h i t e h e a d i Einstein - d w a style myślenia 289
3. Czas i matematyka — przyczynek d o zrozumienia struktury
procesu 305
4. M a t e m a t y k a i wyobraźnia w teorii grawitacji 320
5. Czas i przyczynowość w ogólnej teorii w z g l ę d n o ś c i 337
6. Czasoprzestrzeń w fizyce i kosmologii 354
7. Czas i historia 368
CZĘŚĆ SZÓSTA
Filozofia kosmologii 383
1. Kosmologia i rzeczywistość 385<
2-, Graniczne zagadnienia fizyki i kosmologii 403
oność w kosmologii 417
W W t s t e h l w i at — ś r o d o w i s k o człowieka 430
5. Koimoleglcznc jnacienie e w o l u c j i biologicznej 439
6.
7.
Kosmologiczna osobliwość a stworzenie Wszechświata
Czy granice metody są granicami Wszechświata . . .
449
474
CZĘŚĆ SIÓDMA
Wszechświat nieprzemienny
1 . W s p ó ł c z e s n e ewolucje pojęcia przestrzeni 491
2. Kilka uwag o geometriach nieprzemiennych 505
3. Ewolucja p o j ę ć w fizyce — przyczynek d o koncepcji analogii
pojęć 514
Nota od wydawcy 533
Indeks nazwisk 537
WSTĘP
Strategia kompromisu
O d dość dawna nawiedzała mnie myśl, by usystematyzować i spisać
swoje poglądy z pogranicza fizyki i filozofii, ale od jakiegoś czasu wiedziałem
już, że nigdy nie będę mieć czasu, żeby ten zamysł wykonać. Pomysł, aby
przynajmniej zebrać w jednym tomie moje prace z tej dziedziny rozrzucone
w różnych książkach i czasopismach, podsunęli mi moi Przyjaciele i Współ-
pracownicy. G d y dokonałem wstępnego przeglądu teczek z moimi publika-
cjami, doszedłem do wniosku, że warto pójść na ten kompromis
z upływającym czasem i przygotować wybór najistotniejszych prac. Wyrażam
więc wdzięczność moim Przyjaciołom i Współpracownikom za tę inicjatywę,
zwłaszcza czynię to w stosunku do ks. dra hab. Stanisława Wszołka, który nie
tylko był inicjatorem pomysłu, ale także wykonał niemałą część roboty re-
dakcyjnej.
W miarę gdy ze starych wydruków komputerowych i na nowo odczyty-
wanych dyskietek wyłaniał się zarys przyszłej książki, stawało się dla mnie co-
raz bardziej jasne, że — pomimo zrozumiałego w takiej sytuacji rozrzutu
stylów i podejść — będzie on miał swój tematyczny kościec. A będzie nim fi-
lozoficzny namysł nad racjonalnością świata, tzn. nad faktem, że świat daje się
tak skutecznie badać racjonalnymi metodami. Co więcej, racjonalność ta nie
jest jakakolwiek — świat ulega tylko matematyczno-empirycznej metodzie ba-
dania. Fakt ten zawiera w sobie duży ładunek filozoficznej informacji. Jeżeli
zgodzimy się z tym, że matematyka jest nauką o strukturach (a godzi się z tym
większość „pracujących matematyków" niezależnie od ich stanowisk w filozofii
matematyki), a niektóre z tych struktur fizyka stosuje do badania świata, to
znaczy, że świat odkrywany przez fizykę jest światem struktur. „Strukturalne
widzenie" przenosi się z matematyki na fizykę. Ta strukturalna perspektywa
stanowi wspomniany wyżej kościec całej książki.
WSTĘP
Niejako preludium do dalszych analiz jest pierwsza część książki, w której
proponuję pewien styl uprawiania filozofii przyrody. Nie chodzi o toczenie
sporów, jak powinna wyglądać ta dyscyplina filozoficzna, co należy do jej
kompetencji, a co nie, lecz o przygotowanie gruntu pod dalsze badania. Za-
równo w samej metodzie nauk empirycznych, jak i w treści ich teorii kryją się
problemy swoimi korzeniami sięgające wielkich zagadnień tradycyjnej filozofii.
Trzeba nauczyć się je wyławiać i rozumieć w nowym kontekście pojęciowym.
Część druga — kluczowa dla całej książki — jest poświęcona wspomnianej
wyżej racjonalności i matematycznej racjonalności świata. Moja teza o „ma-
tematyczności świata" budziła opory wielu dyskutantów. Jak mogłem się
wielokrotnie przekonać, wynikały one na ogół ze zbyt wąskiego rozumienia
matematyki (jako naszego wytworu zawartego w matematycznych książkach
i innych matematycznych publikacjach). Dlatego ważne jest dokładne wyjaś-
nienie pojęć. Często ono już stanowi rodzaj argumentu na rzecz przyjmowa-
nego przeze mnie stanowiska. Jest to argument „z metody", trzeba zatem
przyjrzeć się, jak metoda działa, a tego nie da się osiągnąć bez analizy pojęć
w nią uwikłanych. Z analiz tych wyłania się obraz matematyki jako nauki
o strukturach („morfologii struktur", jak to określił Saunders MacLane, twór-
ca matematycznej teorii kategorii). Dopełnieniem tej części są dwa ostatnie
rozdziały części trzeciej, które łącznie mówią o strategii przenoszenia „struk-
turalnego widzenia" z matematyki do fizyki (znalazły się one w trzeciej części
ze względu na kontekst, który lepiej uwypukla ich treść). Ostatni rozdział
części drugiej stanowi ostrzeżenie, że mojej filozofii nie należy rozumieć w du-
chu fundacjonalizmu (jako zestawu wniosków wynikających z jakiejś niepod-
ważalnej podstawy), lecz jako pewien zbiór filozoficznych hipotez,
powiązanych ze sobą różnymi związkami wynikania — hipotez, które uprawdo-
podobniają się coraz bardziej w miarę funkcjonowania całego systemu.
Część trzecia jest zbiorem studiów wyraźnie zmierzających w kierunku
pewnej filozofii fizyki. Po kilku refleksjach na temat języka i metody fizyki, za-
stanawiam się nad tym, o czym właściwie mówi fizyka. Najpierw polemizuję
z fenomenalizmem: nie jest tak, że teorie fizyczne ślizgają się po powierzchni
zjawisk. Fizyka jest bowiem nauką o strukturach świata, a są istotne i nie-
istotne aspekty struktur. Fizyka ma ambicję docierać do istotnych. O czym
więc mówią teorie fizyczne? Szukając odpowiedzi na to pytanie, staram się
przystosować koncepcję „ontologii w sensie Quine'a" do pojęciowego śro-
dowiska mojej filozofii. Wedle niej nie należy pytać teorii fizycznych, jaka jest
struktura świata, lecz, jaka jest struktura świata zakładanego przez daną teorię
(chodzi więc nie o „świat rzeczywisty", lecz o „univers de discours" danej
X
STRATEGIA KOMPROMISU
teorii). Na tak sformułowane pytanie można odpowiedzieć na drodze analizy
matematycznych struktur danej teorii. Bardziej szczegółowo rozpatruję dwa
v przykłady tego rodzaju analizy: model kosmologiczny Godła (z zamkniętymi
krzywymi czasopodobnymi) i problem nielokalności w mechanice kwantowej
(w poglądach Johna Bella).
Jeżeli w filozofii fizyki wyostrzymy swoje ambicje poznawcze i zapytamy
0 ostateczne wyjaśnienia (takie, które likwidowałyby wszelkie pytania), znaj-
dziemy się w obszarze, który nazwałem metafizyką fizyki. W części czwartej
pod tym kątem omawiam aktualne we współczesnej fizyce poszukiwanie tzw.
teorii wszystkiego oraz propozycję ostatecznego wyjaśnienia w ujęciu Shahna
Majida (który utrzymuje, że teoria ostateczna winna być samodualna). Pro-
blem wyjaśnień ostatecznych prowadzi do pewnych zapętleń logicznych, które
analizuję na przykładzie dwu węzłowych etapów kosmicznej ewolucji —
powstania życia i powstania świadomości. Trudno także uniknąć pytania Leib-
niza: dlaczego istnieje raczej coś niż nic?
Następne dwie części są niejako zastosowaniem zasad mojej filozofii
(wyłożonej w poprzednich częściach) do konkretnych zagadnień poruszanych
w fizyce i kosmologii. W części piątej przedmiotem analizy są problemy
z kręgu szczególnej i ogólnej teorii względności. Ponieważ są to teorie zgeo-
metryzowane, podejście strukturalistyczne okazuje się w nich nad wyraz do-
godne i owocne. Jego istotą, jak już wiemy, jest odczytywanie informacji ze
struktury matematycznej (tzw. „egzegeza struktur") wykorzystywanej przez
daną teorię empiryczną, w tym przypadku przez teorię względności, a nie na-
rzucanie teorii własnych interpretacji. Pouczająca jest pod tym względem
pułapka, w jaką wpadli Bergson i Whitehead w swoich poglądach na teorię
względności. Strukturalistyczna metoda zastosowana do fizyki relatywistycz-
nej pozwala dostrzec interesujące aspekty problematyki czasu, przestrzeni
1 przyczynowości.
Strukturalistyczne spojrzenie na fizykę ujawnia jak bardzo nauka ta jest
przesiąknięta pytaniami o charakterze filozoficznym, ale tego rodzaju pytania
są najbardziej widoczne w kosmologii. Stawia ona bowiem problem globalnej
struktury Wszechświata, a wobec takiej skali trudno powstrzymać się od naj-
dalej idących pytań. Niektóre z nich podejmuję w części szóstej. Z natury
rzeczy są to „pytania graniczne", dotyczą one m.in. problemu nieskoń-
czoności w kosmologii (nieskończenie wiele „innych wszechświatów"?), za-
gadnienia początkowej osobliwości i jej konfrontacji z ideą stworzenia
Wszechświata przez Boga. Szczególne znaczenie w tych rozważaniach przy-
wiązuję do „miejsca człowieka we Wszechświecie", ale rozpatruję to za-
XI
WSTĘP
gadnienie nie tyle przez odwołanie się do — tradycyjnych już — zasad
antropicznych (chociaż i do nich również nawiązuję) — ile raczej stawiam py-
tanie: jakiego rodzaju układem dynamicznym winien być Wszechświat, by
mógł się w nim zawiązać dynamiczny proces biologicznej ewolucji? Jak
widać, i tym razem chodzi o strukturalne związki pomiędzy zjawiskiem życia
a Wszechświatem.
Nic tak nie stymuluje filozoficznego myślenia o nauce jak czynne uprawia-
nie nauki. Mam szczęście od dłuższego czasu brać udział w pracach grupy ba-
dawczej, której celem jest zunifikowanie metod matematycznych stosowanych
w ogólnej teorii względności i mechanice kwantowej. Opracowaliśmy pe-
wien model (i nadal go udoskonalamy) wykorzystujący w tym celu tzw. ge-
ometrię nieprzemienną. Jest to nowy, bujnie rozwijający się dział matematyki
będący silnym uogólnieniem tradycyjnej geometrii. Właśnie to uogólnienie jest
niezwykle interesujące ze strukturalistycznego punktu widzenia. Jeżeli na po-
ziomie fundamentalnym funkcjonuje teoria zbudowana w oparciu o geometrię
nieprzemienną, to wiele zagadnień dotyczących czasu, przestrzeni, przy-
czynowości, indywidualności itp. ma zupełnie inne podstawy fizyczne niż
dotychczas sądziliśmy. W części siódmej zgromadziłem trzy eseje, które po-
wstały na marginesie moich prac w tej dziedzinie. Przedstawiam w nich ge-
nezę geometrii nieprzemiennej, niektóre jej metody oraz perspektywy, jakie
stwarza zarowno dla samej matematyki, jak i jej zastosowań do podstawowych
zagadnień fizyki. Część ta nie jest najważniejsza w kompozycji całej książki,
ale swoją obecnością wskazuje ku ciągle otwartym horyzontom współczesnej
fizyki i filozoficznej refleksji nad nią. „
W kilku miejscach tej książki złamana została zasada „czystości metodolo-
gicznej" przez zapuszczenie się w obszar teologii. Jest to prawie nie do unik-
nięcia, gdy myśli się o ostatecznych wyjaśnieniach. Wprawdzie można by, za
pomocą kilku rozróżnień metodologicznych, pozostać na terenie teologii na-
turalnej (niekiedy to czynię), ale zagadnienie relacji między ostatecznymi
wyjaśnieniami w naukach (a także w filozoficznej refleksji nad nimi) a ostatecz-
nymi wyjaśnieniami w teologii jest także problemem filozoficznym, którego
nie powinno się odsuwać poza linię horyzontu.
M i mo że — jak starałem się ukazać — książka ta ma pewien kompozycyjny
kościec, nie należy zapominać, że jest ona składanką artykułów po-
chodzących „z różnych szuflad". Nic zatem dziwnego, że trochę przypomina
starą mozaikę, która przedstawia jeszcze jakiś obraz, ale z której powypadało
tyle kamyków, że tu i ówdzie prześwieca goły mur. Jest to jednak o tyle
dziwna mozaika, że te same motywy (z niewielkimi tylko modyfikacjami) po-
XII
STRATEGIA KOMPROMISU
wtarzają się w wielu miejscach. Powtórzenia w książce mogą nużyć Czytelni-
ka, ale każda próba ich usunięcia oznaczałaby konieczność napisania nowej
książki. Prosiłbym Czytelnika, aby pamiętał, że jej obecna postać jest kom-
promisem między presją czasu a czymś podobnym do wywiązania się z mo-
ralnego obowiązku.
Ten prowizoryczny charakter książki ma jeszcze jedno następstwo, o któ-
rym warto pamiętać podczas lektury. W wielu punktach moje rozumowania
i argumenty są jedynie szkicowe lub wręcz pozostają niedopracowane. To są
właśnie te miejsca, w których spod mozaiki prześwieca goły mur, a które na-
leżałoby wypełnić bardziej substancjalną treścią. I właśnie te miejsca przy-
pominają o jeszcze jednym długu wdzięczności wobec moich Przyjaciół
i Współpracowników, zarówno tych z kręgu krakowskiego OBI, jak i tych z
warszawskiej grupy pracującej nad zastosowaniem geometrii nieprzemiennej
do fizyki. Wiele moich pomysłów, przedstawionych w tej książce, krystalizo-
wało się we współpracy z nimi. I to od nich oczekuję, że luki w mojej mozai-
ce staną się dla nich inspiracją do własnych wysiłków badawczych. Nie
spodziewam się, że luki te po prostu wypełnią, lecz raczej że cały obraz, dzięki
ich pracom, ulegnie ewolucji we właściwym kierunku.
Wyrażam wreszcie, last but not least, podziękowanie Wydawnictwu
Universitas, w osobie Pani Edyty Podolskiej, za tak chętne podjęcie się
wydania tej książki, fachową i skuteczną współpracę podczas jej redagowa-
nia oraz starania o jej elegancką szatę graficzną. Na oficjalnych drukach W y -
dawnictwa widnieje napis: „Towarzystwo Autorów i Wydawców Prac
Naukowych". Życzę wszystkim autorom prac naukowych tak doborowego
Towarzystwa.
Tarnów—Kraków, styczeń 2 0 0 6 Autor
C Z Ę Ś Ć PIERWSZA
Wstęp do nowej filozofii przyrody
Filozofia przyrody w trakcie swojej ewolucji przechodziła przez okresy
dramatycznych przemian. Najpierw obejmowała całość wiedzy o świecie,-
potem, gdy wyłoniły się z niej poszczególne nauki przyrodnicze, została ze-
pchnięta na daleki margines. Wkrótce to, co zdawało się jeszcze jej właściwą
domeną, zagarnęła nowo powstająca filozofia nauki. Pozytywizm, a potem
neopozytywizm, zadekretował zarówno likwidację samej nazwy „filozofia
przyrody", jak i usunięcie tego, czym miałaby się zajmować, z obszaru sen-
sownych zagadnień. Dekretem tym nie przejęli się tylko najwięksi uczeni,
którzy na marginesach swoich prac badawczych nie wahali się snuć niekiedy
głębokich rozważań filozoficzno-przyrodniczych i bardziej niezależni filozofo-
wie, dla których teorie przyrodnicze stanowiły inspiracje do metafizycznych
analiz. Dziś moda na filozofię przyrody powraca. Dzieje się tak m.in. dlate-
go, że współczesne teorie naukowe, zwłaszcza z dziedziny fizyki i kosmolo-
gii, poruszają zagadnienia prowadzące, jak się wydaje, do najgłębszych
pytań filozoficznych. Ale moda ma to do siebie, że łatwo generuje skutki
uboczne. Pod hasłem filozofii przyrody publikuje się dziś rozmaite teksty,
które ani z nauką, ani z filozofią nie mają nic wspólnego.
W tej sytuacji rodzi się konieczność bodaj wstępnych analiz metodolo-
gicznych. Filozofia przyrody? Ale jaka? Do przeszłości nie ma powrotu, ale
zerwanie z tradycją grozi zawieszeniem w próżni. Nauki empiryczne nie są fi-
lozofią, ale uprawianie filozofii przyrody bez kontaktu z nimi byłoby anachro-
nizmem.
Zwłaszcza gdy przystępuje się do usystematyzowania swoich poglądów
dotyczących obszarów granicznych pomiędzy naukami przyrodniczymi a fi-
WSTĘP DO NOWEJ FILOZOFII PRZYRODY
lozofią, nie można obejść się bez krytycznej refleksji nad tym, co należy ro-
zumieć przez filozofię przyrody we współczesnym kontekście.
Część ta składa się z trzech rozdziałów, które tworzą całość „wstę-
pującą": od krytycznego przeglądu problematyki filozoficzno-przyrodniczej
(rozdział 1) poprzez tropienie zagadnień filozoficznych w nauce (rozdział 2),
aż do dostrzeżenia filozoficznej roli samych nauk przyrodniczych (rozdział 3).
Całość można by uznać za wstęp do nowej filozofii przyrody. Jest to nie tyl-
ko program, lecz również próba metodologicznej refleksji nad już przeprowa-
dzonymi pracami (które oczywiście należy kontynuować). Niektóre z nich
znajdują się w dalszych częściach niniejszej książki.
Rozdział 1
Jak możliwa jest „filozofia w nauce"?
1. W P R O W A D Z E N I E
„Filozofia w nauce" wyrosła z praktyki. Jej bodaj najbardziej wy-
mownym przejawem jest zjawisko określane niekiedy mianem „filozo-
fujących fizyków". Fakt, iż „filozofujące refleksje" przedstawicieli nauk
empirycznych często zdradzają nieprofesjonalność w dziedzinie filozo-
fii, w niczym nie zmienia sytuacji: tak zwane nauki szczegółowe są
przesiąknięte treściami filozoficznymi.
W polskiej literaturze filozoficznej ostatnich lat określenia typu „za-
gadnienia filozoficzne w nauce" pojawiły się na okładkach kilku publi-
kacji1
. Angielskie „philosophy in science", przez swój „kontrast na za-
sadzie podobieństwa" z „philosophy of science", nabrało - być może -
jeszcze większej wymowy i zostało niejako usankcjonowane tytułem no-
wego czasopisma2
. Artykuł W.R. Stoegera, umieszczony w pierwszym
numerze Philosophy in Science, można uważać za coś w rodzaju pro-
gramu redakcji, a z drugiej strony za próbę teorii „filozofii w nauce".
Nie jestem zwolennikiem planowania przy zielonym stoliku, „jaką
by tu filozofię należało uprawiać", tzn. ustalania a priori metody, a do-
piero potem jej „wprowadzania w czyn". Zwyczajnie - i w bardziej na-
1 Por. Zagadnienia Filozoficzne w Nauce, pismo wydawane w Krakowie od r. 1978;
a także: M. Heller, M. Lubański, S. Slaga, Zagadnieniafilozoficzne współczesnej na-
uki, ATK, Warszawa 1980.
2 Philosophy in Science, wydawane przez Pachart Publishing House, Tucson,
Pierwszy numer ukazał się w 1983 r.
WSTĘP DO NOWEJ FILOZOFII PRZYRODY
turalny sposób - refleksja metodologiczna przychodzi po okresie buj-
nych, choć być może instynktownych (a niekiedy chaotycznych) badań
w nowej dziedzinie. Sądzę, że sytuacja dojrzała do próby systematyzacji,
czym defacto zajmuje się „filozofia w nauce".
2. F I L O Z O F I A W N A U C E A F I L O Z O F I A N A U K !
Wśród filozofów przyrody, zwłaszcza wywodzących się z nurtu neo-
tomistycznego, rozpowszechniona jest tzw. teoria nieprzecinających
się płaszczyzn. Najogólniej rzecz ujmując, teoria ta głosi, że poznanie
filozoficzne i poznanie charakterystyczne dla nauk empirycznych znaj-
dują się na dwu, całkowicie odmiennych, płaszczyznach epistemolo-
gicznych, posługują się różnymi metodami i operują nieprzekładalnymi
na siebie językami^. Celem uzasadnienia tej doktryny autorzy często
powołują się na osiągnięcia nowoczesnej metodologii nauk. Niekiedy
trudno oprzeć się podejrzeniu, że nieblahym motywem tworzenia tego
rodzaju teorii jest chęć zabezpieczenia uprawianej przez siebie filozofii
przed jakimkolwiek konfliktem z naukami empirycznymi, a niekiedy
teoretyczne usprawiedliwienie swojej nieznajomości tych nauk.
Ze strony zwolenników teorii dwu płaszczyzn „filozofia w nauce"
naraża się na zarzut metodologicznego zlepka, teoriopoznawczy non-
sens i próbę porównywania rzeczy nieporównywalnych. Odnotowuję
te zarzuty nie po to, by z nimi polemizować (gdyż sądzę, ze najlepszą
odpowiedzią na nie są wyniki, do jakich „filozofia w nauce" już doszła),
lecz po to, by zwrócić uwagę na stosunek „filozofii w nauce" do filozofii
nauki. Jest rzeczą oczywistą, że wszelkiego rodzaju filozofowanie w ja-
kikolwiek sposób zbliżające się do obszaru nauk empirycznych musi
uwzględniać osiągnięcia filozofii tych nauk. W przeciwnym razie nie
dałoby się go obronić przed zarzutem anachroniczności. Odmienność
3 W duchu takiej filozofii są napisane następujące dtoie książki: S. Mazierski, Pro-
legomena do filozofii przyrody inspiracji arystotelesowsko-tomistycznej, Tow. Nauk.
KUL, Lublin 1969; K Kłósak, Z teorii i metodologii filozofii przyrody, Księg. św.
Wojciecha, Poznań 1980. Obaj autorzy tych książek odczuwają potrzebę jakichś
wzajemnych oddziaływań pomiędzy filozofią przyrody a naukami empirycznymi
i obaj przeprowadzają misterne rozróżnienia, by takie oddziaływanie umożliwić,
pomimo „nieprzecinających się płaszczyzn".
4
JAK MOŻLIWA JEST „FILOZOFIA W NAUCE"?
„płaszczyzn poznawczych" nauk empirycznych i przynajmniej niektó-
rych typów filozofowania jest również stwierdzeniem trudnym do
obalenia. Nie wierzę jednak w żaden sztywny izolacjonizm: ani filozofii
od nauk empirycznych, ani tych nauk od filozofii. Zakazy metodolo-
gów pod tym względem i tak zostaną przekroczone, a poza tym to
właśnie przez łamanie dotychczasowych kanonów rodzą się nowe pa-
radygmaty, czyli dokonuje się postęp w poznawaniu świata. Dwie nie-
przecinające się płaszczyzny mogą się okazać, na przykład, elementami
tego samego rozwarstwienia więcej wymiarowej przestrzeni.
De facto „filozofia w nauce" była uprawiana od samego początku
istnienia nauk empirycznych. I tak na przykład patrząc z dzisiejszej per-
spektywy na dzieło Newtona, trudno zdecydować, czy bardziej było
ono nauką jeszcze w filozofii, czy już filozofią w nauce. Można by więc
pokusić się o próbę ustalenia expost problematyki typowej dla „filozofii
w nauce", jednakże, wobec ogromnego bogactwa tej problematyki,
w niniejszym szkicu poddam krótkiej analizie - przykładowo - jej trzy
grupy tematyczne. Choć na pewno nie wyczerpują one całości docie-
kań charakterystycznych dla „filozofii w nauce", to jednak są na tyle ty-
powe, że pozwolą wyrobić sobie ogólny pogląd na jej naturę i metody
postępowania. W dalszym ciągu przedstawię mianowicie; (A) wpływ
idei filozoficznych na powstawanie i ewolucję teorii naukowych; (B)
tradycyjnie filozoficzne problemy uwikłane w teorie empiryczne; (C)
filozoficzną refleksję nad niektórymi założeniami nauk empirycznych.
3 . W P Ł Y W IDEI F I L O Z O F I C Z N Y C H N A P O W S T A W A N I E
I E W O L U C J Ę TEORII N A U K O W Y C H
Nauki empiryczne powstawały przez oddzielenie się od dawniej
wszechobejmującej filozofii i do dziś noszą na sobie piętno swego filozo-
ficznego pochodzenia. I współcześnie rozmaite idee filozoficzne często
inspirują twórców nowych pomysłów w dziedzinie nauk empirycznych.
Tego nikt nie zamierza kwestionować. Jednakże wielu metodologów
próbuje bronić czystości nauki za pomocą znanego rozróżnienia: owszem,
w kontekście odkrycia idee filozoficzne niejednokrotnie sterują roz-
wojem nauki, lecz nie jest to tylko ich przywilejem, również i inne - na-
wet irracjonalne - czynniki mogą odgrywać ważną rolę w psychologii
5
WSTĘP DO NOWEJ FILOZOFII PRZYRODY
dochodzenia do nowych wyników; ale w kontekście uzasadnienia, tzn.
w obrębie właściwych zabiegów tworzących naukę, filozofia nie ma żad-
nego znaczenia, jest obcym ciałem, skutecznie eliminowanym przez
wewnętrzne mechanizmy samej nauki. To właśnie nieprzestrzeganie
tego rozróżnienia miałoby prowadzić do zjawiska filozofujących fizyków -
przedstawicieli nauk empirycznych, którzy mylnie biorąc kontekst od-
krycia za samo odkrycie, sądzą, że mają do powiedzenia coś filozoficz-
nie interesującego, podczas gdy w istocie ujawniają tylko swoje psy-
chologiczne skojarzenia.
Rozróżnienie dwu kontekstów spotkało się w ostatnich latach z dość
zdecydowaną krytyką. Jej przykładem niech będzie wypowiedź Stefana
Amsterdamskiego: „Metafizyka, mity, przesądy są w pewnym sensie
równie immanentną częścią nauki jak owe fakty, które próbujemy
włączyć do racjonalnej rekonstrukcji. Neoplatońska metafizyka Keplera
czy Kopernika stanowiła w takim samym stopniu element racjonalnego
uporządkowania świata, który próbowali odnaleźć, co ściśle empirycz-
ne twierdzenia ich systemów astronomicznych"4
. Albo krócej i jeszcze
bardziej zdecydowanie: „Toteż nauka zawiera w sobie zawsze nie tylko
twierdzenia o świecie badanym; lecz również założenia co do natury
podmiotu naukę uprawiającego"^. Jeżeli tego rodzaju krytyka jest
słuszna, to „filozofia w nauce" jest po prostu częścią samej nauki.
Warto nadmienić, że psychologizujące czy socjologizujące ujęcia fi-
lozofii nauki, ostatnio znacznie przybierając na sile i prestiżu, niemal
zupełnie likwidują różnicę pomiędzy „logiką nauki" a „zewnętrznymi
uwarunkowaniami" tej logiki6
. Nie chcę tu wdawać się w filozoficzne
dyskusje. Osobiście jednak uważam rozróżnienie między kontekstem
odkrycia i kontekstem uzasadnienia za pożyteczne pod warunkiem, że
się je rozumie elastycznie, pozostawiając dość miejsca na przejście
ciągłe pomiędzy obu kontekstami. Tak czy inaczej, niemożność prze-
prowadzenia ostrej linii demarkacyjnej pomiędzy „inspiracjami" i „uza-
sadnieniem" jest wystarczająco mocnym argumentem na rzecz „filozo-
fii w nauce".
4 S. Amsterdamski, Między doświadczeniem a metafizyką, Książka i Wiedza, War-
szawa 1973, s. 99.
5 Tamże, s. 100.
6
Por. np. S. Amsterdamski, Między bistońą a metodą, PIW, Warszawa 1983; J. Życiń-
ski, Język i metoda, Wyd. Znak, Kraków 1983.
6
JAK MOŻLIWA JEST „FILOZOFIA W NAUCE"?
Inną koncepcją, funkcjonującą we współczesnej metodologii i jasno
wskazującą na elementy filozoficzne w nauce, jest tzw. analiza tema-
tyczna, zaproponowana przez Geralda Holtona7
. Autor ten uważa, że
w wielu pojęciach, metodach, twierdzeniach lub hipotezach naukowych
znajdują się pewne elementy zwane przez niego tematami (themata),
które niejako z ukrycia wpływają na rozwój, lub niekiedy nawet sterują
rozwojem nowych pomysłów naukowych. Tematy często występują
w (przeciwstawnych) parach, lub niekiedy triadach, i wykazują zadziwia-
jącą trwałość na przestrzeni wieków; czasem potrafią przetrwać wiele
rewolucji naukowych. Oto kilka przykładów themata: jedność - wie-
lość; determinizm - indeterminizm, ciągłość - nieciągłość, symetria,
niezmienniczość, komplementarność itd. Holton dziwi się stosunkowo
niewielką liczbą tematów - w fizyce doliczył się około setki - i podkreśla
ich interdyscyplinarny a także filozoficzny charakter. Tematy mogą sta-
nowić idee przewodnie w badaniach historii nauki, ale rozpatrywane
z punktu widzenia ich aspektów filozoficznych są niczym innym, jak
tylko „filozofią w nauce".
4 . T R A D Y C Y J N E F I L O Z O F I C Z N E P R O B L E M Y U W I K Ł A N E
W T E O R I E E M P I R Y C Z N E
Takich problemów - czy nieco ściślej: całych zespołów problemo-
wych - można by wymieniać bardzo wiele. Poprzestańmy wszakże na
przykładzie zagadnień związanych z czasem i przestrzenią. Trudno
byłoby wskazać system filozoficzny, który nie miałby nic do powiedze-
nia na temat czasu i przestrzeni i trudno byłoby wskazać bardziej ca-
łościową teorię współczesnej fizyki, która przynajmniej nie zakładałaby
czegoś o przestrzeni i czasie. Klasycznym zarzutem przeciwko tego ro-
dzaju wiązaniu filozofii z teoriami empirycznymi jest zwrócenie uwagi
na fakt, że każda doktryna po przejściu z filozofii do nauk szczegóło-
wych nieodwracalnie traci swój filozoficzny charakter, a tym, co jedynie
jeszcze może zdradzać jej filozoficzne pochodzenie, są słowa, które
nadal brzmią tak samo, choć całkowicie zmieniły swoje dawne znacze-
nia. I tu doktryna o dwu płaszczyznach stoi na straży czystości filozofii.
7 Por. np. jego książkę: Uimaginatiott scientifiąue, Gallimard, Paris 1981.
7
WSTĘP DO NOWEJ FILOZOFII PRZYRODY
Nadal nie zamierzam walczyć z tą doktryną, pragnę jednak pokazać, że
filozofia w istocie wywiera bardziej bezpośredni wpływ na rozwój teorii
empirycznych, niż się to tradycyjnie dopuszczało.
Niekiedy w filozofii utrwala się pogląd, zespół idei - będziemy mówić
krótko: doktryna ~ które potem stanowią coś w rodzaju wzorca lub pro-
gramu badawczego dla jednej lub nawet wielu teorii empirycznych.
Bywa, że filozoficzny wzorzec zostaje wcielony do teorii przyrodniczej
(być może wykonując przy tym „niedozwolone" przejście z jednej płasz-
czyzny na drugą i zmieniając swoją „znaczeniową zawartość"), ale bywa
i tak, że wzorzec skutecznie opiera się wszelkim tego rodzaju próbom,
dając co najwyżej efekty połowiczne lub uboczne. Jeżeli jakiejś teorii
empirycznej uda się urzeczywistnić tak rozumiany program filozoficz-
ny, będziemy mówić, że dana teoria empiryczna jest modelem danej
doktryny filozoficznej. Koncepcja empirycznych modeli filozoficznych
doktryn czeka na swoje dokładniejsze opracowanie. Obecnie niech wy-
starczy kilka przykładów związanych z filozofią czasu i przestrzeni.
W sławnym Scholium na początku swoich Philosophiae Naturalis Prin-
cipia Mathematica Newton sformułował filozoficzną doktrynę o absolut-
ności czasu i przestrzeni: „Absolutny, prawdziwy, matematyczny czas
płynie sam przez się i ze swej natury jednostajnie, niezależnie od czego-
kolwiek zewnętrznego i zwie się inaczej trwaniem". - „Absolutna prze-
strzeń, w jej własnej naturze, niezależnie od czegokolwiek zewnętrznego,
pozostaje zawsze taka sama i nieporuszalna"8
. Dziś powiedzielibyśmy,
że definicje te funkcjonowały w kontekście odkrycia mechaniki kla-
sycznej. Jest to oczywiście prawda, ale nie była to jedyna ich rola.
Newton niewątpliwie chciał wcielić doktrynę o absolutności czasu
i przestrzeni do nowej mechaniki. On sam i pokolenia fizyków po nim
sądziły, że mu się to w pełni udało. Jednakże dokładna analiza, przy
użyciu współczesnych środków matematycznych, pokazuje, iż, istotnie,
czas absolutny odgrywa ważną rolę w strukturze mechaniki klasycznej,
ale struktura ta nie zawiera w sobie elementu, który odpowiadałby fi-
lozoficznym intuicjom wiązanym zwykle z pojęciem absolutnej prze-
strzeni^. Należy więc starannie odróżniać poglądy na czas i przestrzeń
samego Newtona od struktury czasu i przestrzeni zakładanej przez
8 Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, Scholium B.
9 Por. D.J. Raine, M. Heller, The Science of Space-Time, Pachart, Tucson 1981,
s. 57-81.
8
JAK MOŻLIWA JEST „FILOZOFIA W NAUCE"?
Newtonowską mechanikę. Fakt, że poglądy Newtona nie pokrywają
się z „poglądami" jego mechaniki świadczy o tym, że idee filozoficzne
żyją nie tylko w kontekstach odkryć, ale są nierozerwalnie związane
z dziejami uzasadnień naukowych teorii.
Podsumowując ten etap rozważań, należałoby stwierdzić krótko:
mechanika klasyczna jest fizycznym modelem filozoficznej doktryny
o absolutności czasu, ale nie jest fizycznym modelem doktryny o abso-
lutności przestrzeni10
.
Pouczająca jest także niejako druga strona tego zagadnienia. Na
długo przed Newtonem znana była filozoficzna doktryna, konkurencyj-
na w stosunku do koncepcji absolutności czasu i przestrzeni. Mam
oczywiście na myśli koncepcję relacyjną. Najbardziej znane jest jej uję-
cie pochodzące od Leibniza. „Co do mnie - pisał on ~ niejednokrotnie
podkreślałem, że mam przestrzeń za coś czysto względnego, podobnie
jak czas, mianowicie za porządek współistnienia rzeczy, podczas gdy
czas stanowi porządek ich następstwa"11
. Mimo niezwykłej atrakcyjno-
ści Leibnizowskiej filozofii czasu i przestrzeni12
, do okresu powstania
teorii względności nie zdołała ona wyjść poza podręczniki historii filo-
zofii. Ewidentnym powodem tego stanu rzeczy był fakt, że ani sam
Leibniz, ani nikt po nim nie zdołał stworzyć fizycznego modelu filozo-
ficznej doktryny o rełacyjności przestrzeni i czasu13
. Istnieje dość za-
korzenione przekonanie, że modelem takim dla Leibnizowskiej dok-
tryny o rełacyjności czasu i przestrzeni stała się ogólna teoria względności.
Przekonanie to okazało się z gruntu niesłuszne14
. Przy okazji ujawniła
się nowa, ciekawa okoliczność. Dotychczas doktryny o absolutności
W związku z poruszonym zagadnieniem logicznej struktury mechaniki klasycznej,
badanej współczesnymi środkami matematycznymi, warto również odwołać się
do książek: M. Friedman, Foundations ofSpace-Time Theories, Princeton University
Press 1983; R Torretti, Relativity and Geometry, Pergamon, Oxford, New York
1983.
11
G.W. Leibniz, Polemika z Clarke'iem, Trzecie pismo Leibniza, nr 3-4 (w: Wyznanie
wiary filozofa, Bibl. Klasyków Filozofii, PWN, Warszawa 1969).
1 2
Por. M. Heller, A. Staruszkiewicz, „A Physicist's View on the Polemics between
Leibniz and Ciarkę", Organon, 11, 1975, s. 205-213-
Por. D J. Raine, M. Heller, The Science óf Space-Time, op. cit.
14 Problem jest bardziej subtelny, niż wynikałoby to z powyższych rozważań. Nale-
żałoby rozróżnić co najmniej kilka znaczeń terminów „relacyjny" i „absolutny". Nie
chcąc tu wdawać się w te zagadnienia, odsyłam Czytelnika do cytowanych książek
Raine'go i Hellera oraz Friedmana.
9
WSTĘP DO NOWEJ FILOZOFII PRZYRODY
i relacyjności czasu i przestrzeni uważano za dychotomicznie rozłącz-
ne; prawdziwa może być albo jedna, albo druga, tertium non datur.
Ogólna teoria względności sfalsyfikowała jednak to przekonanie. Jest
ona bowiem modelem czasoprzestrzeni częściowo relacyjnej (zależnej
od wypełniających ją ciał), częściowo zaś absolutnej (w sensie takim sa-
mym jak teoria Newtona)
Jeszcze raz widać na tym przykładzie, jak doktryna filozoficzna ujawnia
swoją obecność (lub nieobecność) w teoriach empirycznych; i to zu-
pełnie niezależnie od takich czy innych przekonań twórców tych teorii
(a więc poza kontekstem odkrycia), a niekiedy nawet wbrew takim
przekonaniom. Teoria empiryczna może być lub nie być fizycznym mo-
delem takiej lub innej doktrynyfilozoficznej.Jest to jej cechą obiektywną,
którą można badać nowoczesnymi środkami formalnymi.
Elementy absolutnej koncepcji czasu i przestrzeni uparcie tkwią
w teoriach współczesnejfizyki,mimo licznych prób, byje usunąć i wresz-
cie stworzyć fizyczny model w pełni relacyjnej doktryny czasu i prze-
strzeni. Można by nawet powiedzieć, że dążenie do takiego modelu wy-
znacza niektóre tendencje współczesnej fizyki teoretycznej. W tym
sensie również, doktryny filozoficzne są obecne w ewolucji nauki.
5. F I L O Z O F I C Z N A REFLEKSJA N A D N I E K T Ó R Y M I
Z A Ł O Ż E N I A M I N A U K E M P I R Y C Z N Y C H
t
Ten typ analizy jest od dawna obecny w filozofii współczesnej. Stano-
wi on, na przykład, osnowę przynajmniej części programu Husserlow-
skiej fenomenologii. Tu jednak idzie mi o inny aspekt tej problematyki.
Może i tym razem najwłaściwiej będzie posłużyć się przykładami. I tak
zarysuję pokrótce zagadnienia wyrastające wokół następujących zało-
żeń czynionych przez nauki empiryczne: (a) założenie matematycz-
ności i (b) ideałizowalności przyrody oraz (c) założenie elementarności
i (d) jedności przyrody. Założenia te łączą się w naturalne pary (a-b
oraz c-d), które należy omawiać w ścisłym powiązaniu ze sobą. Sporo
uwag i drobnych komentarzy wypowiedziano już na temat tych zało-
żeń, ciągle jednak czekają one na monograficzne opracowania, które
15 Por. D.J. Rairie, M. Heller, The Science ojSpace-Time, rozdz. 13.
10
JAK MOŻLIWA JEST „FILOZOFIA W NAUCE"?
by przynajmniej w miarę ściśle stawiały pytania, do których założenia te
- jak się wydaje obecnie - nieuchronnie prowadzą.
(a) Założenie matematyczności przyrody. Najszerzej rzecz ujmując,
przez matematyczność przyrody należy rozumieć fakt, że przyrodę
daje się opisywać matematycznie. Można to uważać za fakt w tym
sensie, iż jest on niejako empirycznie potwierdzany przez rozwój
nauk empirycznych od czasów Galileusza i Newtona po dzień dzi-
siejszy. I to rozwój niezwykle skuteczny, udokumentowany ciągiem
sukcesów zarówno w znaczeniu teoretycznym, jak i w znaczeniu
technicznego „opanowywania przyrody".
Matematyczność przyrody można by uważać za współczesny odpo-
wiednik średniowiecznego intelligibilitas entis - zrozumiałość bytu. W tym
kontekście Wigner mówił o „niezrozumiałej zrozumiałości świata", a Ein-
stein o tym, że „jedyną naprawdę niezrozumiałą rzeczą jest to, że rzeczy da
się zrozumieć". By lepiej zrozumieć, o co tu idzie, trzeba wyróżnić przy-
najmniej trzy znaczenia, w jakich przyroda mogłaby być niematematyczna:
1. Przyroda mogłaby być amatematyczna, tzn. nieopisywalna żadną ma-
tematyką. Oznaczałoby to zasadniczą irracjonalność przyrody i praw-
dopodobnie wykluczałoby przyrodę z istnienia ^
2. Przyroda mogłaby być matematycznie transcendentna w stosunku
do naszych możliwości poznawczych, tzn. matematyka potrzebna do
właściwego opisywania przyrody wymagałaby środków formalnych
zasadniczo niedostępnych naszemu poznaniu. Proste modele w tym
sensie niematematycznych światów zostały skonstruowane przez
Kemeny'ego17
i Staruszkiewicza18
.
3. Przyroda mogłaby być matematycznie zbyt skomplikowana w sto-
sunku do naszych możliwości, ale nie zasadniczo, lecz pod względem
stopnia trudności. Stopień trudności mógłby bądź uniemożliwić,
Należy zwrócić uwagę, że mowa tu tylko o matematyczności przyrody. Trudne
zagadnienie stosunku „matematyczności" do zjawisk psychicznych pozostawiam
na boku.
j.G. Kemeny, Nauka w oczachfilozofa, PWN, Warszawa 1967; por. także moją
książkę: Spotkanie z nauką, Wyd. Znak, Kraków 1974, s. 112-119.
18 A. Staruszkiewicz, „Co znaczą słowa Einsteina «Bóg jest pomysłowy, lecz nie
zlośliwy»V Roczniki Filozoficzne KUL, 28,1980, z. 3, s. 67-69.
11
WSTĘP DO NOWEJ FILOZOFII PRZYRODY
bądź znacznie utrudnić powstanie i rozwój nauk empirycznych. Tak
na przykład fakt, że wzór Newtonowski
F=G (ml • m^/r^
dobrze przybliża siłę grawitacji działającą pomiędzy dwiema masami
mj i m2, ułatwił (a może nawet umożliwił) powstanie teorii ciążenia po-
wszechnego pod koniec XVI w. Gdyby wykładnik potęgowy w mia-
nowniku nie równał się 2 lecz, powiedzmy, 2.009, tory planet byłyby
tak skomplikowane, że Kepler najprawdopodobniej nie byłby w stanie
wykryć w nich jakiejkolwiek znaczącej prawidłowości.
Ostatnie rozumienie matematyczności przyrody łączy się, a nawet
stopniowo przechodzi w kolejne założenie milcząco przyjmowane
przez współczesną metodę empiryczną, a mianowicie w:
(b) założenie idealizowalności przyrody. Warto zauważyć, że nowo-
żytna metoda empiryczna rozpoczęła swój ciąg triumfów nie
Z chwilą podjęcia gry eksperymentowania z przyrodą, lecz w mo-
mencie, gdy nauczono się pomijać wiele tzw. „nieistotnych" czyn-
ników w tej grze. Porażka fizyki Arystotelesa jako nauki empirycz-
nej polegała na tym, że usiłowała ona stawić czoła przyrodzie
w całym jej skomplikowaniu (nie pomijając tarcia, oporów po-
wietrza...). Można by nawet powiedzieć, że warunkiem powodze-
nia metody empirycznej było tworzenie „bytów nieistniejących",
ale za to „matematycznie prostych", takich jak klasa inercjalnych
układów odniesienia, układów energetycznie izolowanych itp.
Matematycznym wyrazem tak rozumianej idealizowalności przy-
rody jest możliwość jej przybliżania przez dostatecznie proste
modele matematyczne1
^.
Założenie idealizowalności przyrody mieści w sobie założenie o jej
pewnego rodzaju stabilności. Gdyby na przykład „małe zaburzenia"
obserwacyjnych parametrów prowadziły do drastycznie różnych (nie-
równoważnych pod pewnym względem) matematycznych modeli ba-
danej dziedziny, to - zważywszy, że obserwacyjne parametry znamy
zawsze z pewnymi „zaburzeniami" (błędy pomiarowe) - empiryczne
Pewne aspekty tego zagadnienia przedyskutowałem w artykule: „Esej o prze-
strzeniach Banacha", Analecta Cracoviensia 15, 1983, s. 1-12.
12
JAK MOŻLIWA JEST „FILOZOFIA W NAUCE"?
badanie przyrody byłoby niemożliwe. Wykluczając taką sytuację, za-
kładamy obserwacyjną stabilność przyrody. Obserwacyjna stabilność
przyrody jest szczególnym przypadkiem ogólniejszego pojęcia, a mia-
nowicie pojęcia strukturalnej stabilności przyrody. Postulując tego ro-
dzaju stabilność, należy określić klasę równoważności struktur, rodzaj
i wielkość ich zaburzenia oraz założyć, że małe zaburzenie nie wypro-
wadza struktury z danej klasy równoważności20
. Na rolę strukturalnej
stabilności zwrócił uwagę Rene Thom21
, jednakże systematyczne prze-
dyskutowanie tego problemu w odniesieniu do filozofii nauk nadal
czeka na swojego autora.
Duże znaczenie we współczesnych naukach o przyrodzie mają mo-
dele probabilistyczne. Posługując się nimi, należy założyć pewien spe-
cyficzny rodzaj stabilności, zwany stabilnością częstości. W standardowym
rachunku prawdopodobieństwa za miarę prawdopodobieństwa zda-
rzeń elementarnych przyjmuje się liczby bliskie obserwowanej częstości
ich występowania. Taka definicja prawdopodobieństwa zakłada, że
przyszłe długie serie podobnych doświadczeń dadzą częstości względ-
ne niewiele różne od względnych częstości obserwowanych obecnie.
Założenie to - zadziwiająco dobrze potwierdzane zarówno codziennym,
jak i naukowym doświadczeniem - nazywa się założeniem stabilności
częstości. Przypisuje ono światu pewną własność, dzięki której jest on
probabilistycznie badalny22
.
Zagadnienia matematyczności i idealizowalności przyrody mają jesz-
cze jedną ważną składową. Założenia te przypisują przyrodzie pewną
cechę, dzięki której jest ona „matematyczna" lub „idealizowalna", ale
założenia te mówią także coś o ludzkim umyśle, który może ujmować
przyrodę jako matematyczną lub idealizowalną. Można je więc rozpa-
trywać z punktu widzenia ontologicznego łub teoriopoznawczego. Nie-
wykluczone również, że nie można ich rozpatrywać tylko z punktu wi-
dzenia jednego z tych założeń, z wyłączeniem drugiego. I ten problem
oczekuje na gruntowną analizę.
Na temat pojęcia strukturalnej stabilności i jego zastosowań do metodologii nauk
por.: M. Szydłowski, „Filozoficzne aspekty pojęcia stabilności", Analecta Cracoviensia
15,1983, s. 13-24.
2 1
Por. jego Stabilite structurelle et morphogenese, 2 wyd., InterEditions, Paris 1977.
22 Por. mój art.: „Kilka uwag o podstawach rachunku prawdopodobieństwa", Rocz-
niki Filozoficzne (KUL), 33,1985, z. 3, s. 75-82.
13
WSTĘP DO NOWEJ FILOZOFII PRZYRODY
Z założeniami matematyczności i idealizowalności przyrody łączą
się ściśle:
(c) i (d) założenia eiementamości i jedności przyrody. Założenia te
odpowiadają bowiem dwom zasadniczym charakterystykom me-
tody matematycznej. Zrozumienie w matematyce może zmie-
rzać bądź w kierunku analizy - ku aksjomatom i pojęciom pier-
wotnym danej teorii matematycznej, bądź w kierunku syntezy -
umieszczenia danego „bytu matematycznego" w globalnej struk-
turze, z której może zostać (sztucznie?) wyodrębniony. Wyjaśnia-
nia redukcjonistyczne i holistyczne poza matematyką mają swoje
źródło w tych samych dwóch, niejako przeciwstawnych sobie,
tendencjach ludzkiego umysłu.
Założenie eiementamości nakazuje poszukiwanie w przyrodzie
„poziomu elementarnego". Na pierwszy rzut oka wydaje się, że proces
schodzenia do poziomów coraz bardziej elementarnych albo nigdy się
nie skończy (gdyż chęć „zrozumienia" zawsze każe redukować „dane"
do czegoś bardziej elementarnego), albo musi zostać sztucznie prze-
rwany przez konwencjonalne przyjęcie pewnego „poziomu" za pier-
wotny. We współczesnej fizyce teoretycznej istnieje silna tendencja re-
dukowania fizyki do czystych struktur matematycznych. W tym sensie
elementarne dla fizyki byłoby „tworzywo matematyczne"23
.
Problem jedności przyrody był już szeroko dyskutowany24
. Ma on
z pewnością bardzo wiele składowych. Jedną z nich są tak żywe w dzi-
siejszej fizyce tendencje do poszukiwania teorii unifikujących. Jednak-
że z filozoficznego punktu widzenia głębszym aspektem problematyki
wydaje się pewnego rodzaju jedność postulowana przez samą metodę
matematyczno-empiryczną badania świata.
Powstaje pytanie: czy całościowość (a więc jakoś zrozumiana jed-
ność) nie może okazać się kategorią elementarną? Jeżeli nawet nie, to
sądzę, że założenia jedności i eiementamości należy rozpatrywać
w ścisłej łączności ze sobą. Być może, że jedno bez drugiego nie ma do-
brze określonego sensu.
23 Widać to na przykładzie pojęcia materii, które w trakcie ewolucji fizyki zostało
całkowicie zastąpione czysto formalnymi strukturami, por. mój art.: „Ewolucja
pojęcia masy", Analecta Cracoviensia 14, 1982, s. 79-90.
24 por. np. C.F. von Weizsacker, Jednośćprzyrody, PIW, Warszawa 1978.
14
Michał Heller filozofia i wszechświat wybór pism
© Copyright by Michał Heller and Towarzystwo Autorów i Wydawców Prac Naukowych UNIVERSITAS; Kraków 2006 ISBN 83-242-0542-X TAiWPN UNIYERSITAS Redakcja Edyta Podolska-Frej Projekt okładki i stron tytułowych Ewa Gray www.universitas.com.pl
TREŚĆ WSTĘP Strategia kompromisu IX CZĘŚĆ PIERWSZA Wstęp do nowej filozofii przyrody 1. Jak możliwa jest „filozofia w nauce"? 3 2. N o w a filozofia p r z y r o d y 16 3. Nauki przyrodnicze a filozofia p r z y r o d y 26 CZĘŚĆ DRUGA Racjonalność i matematyczność świata 1 . Czy świat jest racjonalny ? 37 2. Czy świat jest matematyczny? 48 3. Czy kosmos jest chaosem? 58 4. C o to jest matematyka? 71 5. Przeciw f u n d a c j o n i z m o w i . 82 CZĘŚĆ TRZECIA W stronę filozofii fizyki 1. O języku fizyki 105 2. Ewolucja metody 119 3. Spór między esencjalizmem a fenomenalizmem w kontekście nauk empirycznych 129 4. O n t o l o g i c z n e zaansażowania współczesnej fizyki . 137 5. Kilka uwag o języku i o n t o l o g i i 157
6. Q u i n e i G o d e ł — jeszcze o ontologicznych interpretacjach fizycznych teorii 161 7. Jak możliwa jest fizyka? - Dum deus cahulat 171 8. Johna Bella filozofia mechaniki k w a n t o w e j 184 9. Strukturaiizm w filozofii matematyki 197 10. Spór o realizm strukturalistyczny 215 CZĘŚĆ CZWARTA Metafizyka fizyki 1. Teorie wszystkiego 237 2. Samodualność i wyjaśnianie 256 3. Logika stworzenia . . , 265 CZĘŚĆ PIĄTA Czas - przestrzeń - grawitacja 1. H e n r i Bergson i szczególna teoria względności 277 2. W h i t e h e a d i Einstein - d w a style myślenia 289 3. Czas i matematyka — przyczynek d o zrozumienia struktury procesu 305 4. M a t e m a t y k a i wyobraźnia w teorii grawitacji 320 5. Czas i przyczynowość w ogólnej teorii w z g l ę d n o ś c i 337 6. Czasoprzestrzeń w fizyce i kosmologii 354 7. Czas i historia 368 CZĘŚĆ SZÓSTA Filozofia kosmologii 383 1. Kosmologia i rzeczywistość 385< 2-, Graniczne zagadnienia fizyki i kosmologii 403 oność w kosmologii 417 W W t s t e h l w i at — ś r o d o w i s k o człowieka 430 5. Koimoleglcznc jnacienie e w o l u c j i biologicznej 439
6. 7. Kosmologiczna osobliwość a stworzenie Wszechświata Czy granice metody są granicami Wszechświata . . . 449 474 CZĘŚĆ SIÓDMA Wszechświat nieprzemienny 1 . W s p ó ł c z e s n e ewolucje pojęcia przestrzeni 491 2. Kilka uwag o geometriach nieprzemiennych 505 3. Ewolucja p o j ę ć w fizyce — przyczynek d o koncepcji analogii pojęć 514 Nota od wydawcy 533 Indeks nazwisk 537
WSTĘP Strategia kompromisu O d dość dawna nawiedzała mnie myśl, by usystematyzować i spisać swoje poglądy z pogranicza fizyki i filozofii, ale od jakiegoś czasu wiedziałem już, że nigdy nie będę mieć czasu, żeby ten zamysł wykonać. Pomysł, aby przynajmniej zebrać w jednym tomie moje prace z tej dziedziny rozrzucone w różnych książkach i czasopismach, podsunęli mi moi Przyjaciele i Współ- pracownicy. G d y dokonałem wstępnego przeglądu teczek z moimi publika- cjami, doszedłem do wniosku, że warto pójść na ten kompromis z upływającym czasem i przygotować wybór najistotniejszych prac. Wyrażam więc wdzięczność moim Przyjaciołom i Współpracownikom za tę inicjatywę, zwłaszcza czynię to w stosunku do ks. dra hab. Stanisława Wszołka, który nie tylko był inicjatorem pomysłu, ale także wykonał niemałą część roboty re- dakcyjnej. W miarę gdy ze starych wydruków komputerowych i na nowo odczyty- wanych dyskietek wyłaniał się zarys przyszłej książki, stawało się dla mnie co- raz bardziej jasne, że — pomimo zrozumiałego w takiej sytuacji rozrzutu stylów i podejść — będzie on miał swój tematyczny kościec. A będzie nim fi- lozoficzny namysł nad racjonalnością świata, tzn. nad faktem, że świat daje się tak skutecznie badać racjonalnymi metodami. Co więcej, racjonalność ta nie jest jakakolwiek — świat ulega tylko matematyczno-empirycznej metodzie ba- dania. Fakt ten zawiera w sobie duży ładunek filozoficznej informacji. Jeżeli zgodzimy się z tym, że matematyka jest nauką o strukturach (a godzi się z tym większość „pracujących matematyków" niezależnie od ich stanowisk w filozofii matematyki), a niektóre z tych struktur fizyka stosuje do badania świata, to znaczy, że świat odkrywany przez fizykę jest światem struktur. „Strukturalne widzenie" przenosi się z matematyki na fizykę. Ta strukturalna perspektywa stanowi wspomniany wyżej kościec całej książki.
WSTĘP Niejako preludium do dalszych analiz jest pierwsza część książki, w której proponuję pewien styl uprawiania filozofii przyrody. Nie chodzi o toczenie sporów, jak powinna wyglądać ta dyscyplina filozoficzna, co należy do jej kompetencji, a co nie, lecz o przygotowanie gruntu pod dalsze badania. Za- równo w samej metodzie nauk empirycznych, jak i w treści ich teorii kryją się problemy swoimi korzeniami sięgające wielkich zagadnień tradycyjnej filozofii. Trzeba nauczyć się je wyławiać i rozumieć w nowym kontekście pojęciowym. Część druga — kluczowa dla całej książki — jest poświęcona wspomnianej wyżej racjonalności i matematycznej racjonalności świata. Moja teza o „ma- tematyczności świata" budziła opory wielu dyskutantów. Jak mogłem się wielokrotnie przekonać, wynikały one na ogół ze zbyt wąskiego rozumienia matematyki (jako naszego wytworu zawartego w matematycznych książkach i innych matematycznych publikacjach). Dlatego ważne jest dokładne wyjaś- nienie pojęć. Często ono już stanowi rodzaj argumentu na rzecz przyjmowa- nego przeze mnie stanowiska. Jest to argument „z metody", trzeba zatem przyjrzeć się, jak metoda działa, a tego nie da się osiągnąć bez analizy pojęć w nią uwikłanych. Z analiz tych wyłania się obraz matematyki jako nauki o strukturach („morfologii struktur", jak to określił Saunders MacLane, twór- ca matematycznej teorii kategorii). Dopełnieniem tej części są dwa ostatnie rozdziały części trzeciej, które łącznie mówią o strategii przenoszenia „struk- turalnego widzenia" z matematyki do fizyki (znalazły się one w trzeciej części ze względu na kontekst, który lepiej uwypukla ich treść). Ostatni rozdział części drugiej stanowi ostrzeżenie, że mojej filozofii nie należy rozumieć w du- chu fundacjonalizmu (jako zestawu wniosków wynikających z jakiejś niepod- ważalnej podstawy), lecz jako pewien zbiór filozoficznych hipotez, powiązanych ze sobą różnymi związkami wynikania — hipotez, które uprawdo- podobniają się coraz bardziej w miarę funkcjonowania całego systemu. Część trzecia jest zbiorem studiów wyraźnie zmierzających w kierunku pewnej filozofii fizyki. Po kilku refleksjach na temat języka i metody fizyki, za- stanawiam się nad tym, o czym właściwie mówi fizyka. Najpierw polemizuję z fenomenalizmem: nie jest tak, że teorie fizyczne ślizgają się po powierzchni zjawisk. Fizyka jest bowiem nauką o strukturach świata, a są istotne i nie- istotne aspekty struktur. Fizyka ma ambicję docierać do istotnych. O czym więc mówią teorie fizyczne? Szukając odpowiedzi na to pytanie, staram się przystosować koncepcję „ontologii w sensie Quine'a" do pojęciowego śro- dowiska mojej filozofii. Wedle niej nie należy pytać teorii fizycznych, jaka jest struktura świata, lecz, jaka jest struktura świata zakładanego przez daną teorię (chodzi więc nie o „świat rzeczywisty", lecz o „univers de discours" danej X
STRATEGIA KOMPROMISU teorii). Na tak sformułowane pytanie można odpowiedzieć na drodze analizy matematycznych struktur danej teorii. Bardziej szczegółowo rozpatruję dwa v przykłady tego rodzaju analizy: model kosmologiczny Godła (z zamkniętymi krzywymi czasopodobnymi) i problem nielokalności w mechanice kwantowej (w poglądach Johna Bella). Jeżeli w filozofii fizyki wyostrzymy swoje ambicje poznawcze i zapytamy 0 ostateczne wyjaśnienia (takie, które likwidowałyby wszelkie pytania), znaj- dziemy się w obszarze, który nazwałem metafizyką fizyki. W części czwartej pod tym kątem omawiam aktualne we współczesnej fizyce poszukiwanie tzw. teorii wszystkiego oraz propozycję ostatecznego wyjaśnienia w ujęciu Shahna Majida (który utrzymuje, że teoria ostateczna winna być samodualna). Pro- blem wyjaśnień ostatecznych prowadzi do pewnych zapętleń logicznych, które analizuję na przykładzie dwu węzłowych etapów kosmicznej ewolucji — powstania życia i powstania świadomości. Trudno także uniknąć pytania Leib- niza: dlaczego istnieje raczej coś niż nic? Następne dwie części są niejako zastosowaniem zasad mojej filozofii (wyłożonej w poprzednich częściach) do konkretnych zagadnień poruszanych w fizyce i kosmologii. W części piątej przedmiotem analizy są problemy z kręgu szczególnej i ogólnej teorii względności. Ponieważ są to teorie zgeo- metryzowane, podejście strukturalistyczne okazuje się w nich nad wyraz do- godne i owocne. Jego istotą, jak już wiemy, jest odczytywanie informacji ze struktury matematycznej (tzw. „egzegeza struktur") wykorzystywanej przez daną teorię empiryczną, w tym przypadku przez teorię względności, a nie na- rzucanie teorii własnych interpretacji. Pouczająca jest pod tym względem pułapka, w jaką wpadli Bergson i Whitehead w swoich poglądach na teorię względności. Strukturalistyczna metoda zastosowana do fizyki relatywistycz- nej pozwala dostrzec interesujące aspekty problematyki czasu, przestrzeni 1 przyczynowości. Strukturalistyczne spojrzenie na fizykę ujawnia jak bardzo nauka ta jest przesiąknięta pytaniami o charakterze filozoficznym, ale tego rodzaju pytania są najbardziej widoczne w kosmologii. Stawia ona bowiem problem globalnej struktury Wszechświata, a wobec takiej skali trudno powstrzymać się od naj- dalej idących pytań. Niektóre z nich podejmuję w części szóstej. Z natury rzeczy są to „pytania graniczne", dotyczą one m.in. problemu nieskoń- czoności w kosmologii (nieskończenie wiele „innych wszechświatów"?), za- gadnienia początkowej osobliwości i jej konfrontacji z ideą stworzenia Wszechświata przez Boga. Szczególne znaczenie w tych rozważaniach przy- wiązuję do „miejsca człowieka we Wszechświecie", ale rozpatruję to za- XI
WSTĘP gadnienie nie tyle przez odwołanie się do — tradycyjnych już — zasad antropicznych (chociaż i do nich również nawiązuję) — ile raczej stawiam py- tanie: jakiego rodzaju układem dynamicznym winien być Wszechświat, by mógł się w nim zawiązać dynamiczny proces biologicznej ewolucji? Jak widać, i tym razem chodzi o strukturalne związki pomiędzy zjawiskiem życia a Wszechświatem. Nic tak nie stymuluje filozoficznego myślenia o nauce jak czynne uprawia- nie nauki. Mam szczęście od dłuższego czasu brać udział w pracach grupy ba- dawczej, której celem jest zunifikowanie metod matematycznych stosowanych w ogólnej teorii względności i mechanice kwantowej. Opracowaliśmy pe- wien model (i nadal go udoskonalamy) wykorzystujący w tym celu tzw. ge- ometrię nieprzemienną. Jest to nowy, bujnie rozwijający się dział matematyki będący silnym uogólnieniem tradycyjnej geometrii. Właśnie to uogólnienie jest niezwykle interesujące ze strukturalistycznego punktu widzenia. Jeżeli na po- ziomie fundamentalnym funkcjonuje teoria zbudowana w oparciu o geometrię nieprzemienną, to wiele zagadnień dotyczących czasu, przestrzeni, przy- czynowości, indywidualności itp. ma zupełnie inne podstawy fizyczne niż dotychczas sądziliśmy. W części siódmej zgromadziłem trzy eseje, które po- wstały na marginesie moich prac w tej dziedzinie. Przedstawiam w nich ge- nezę geometrii nieprzemiennej, niektóre jej metody oraz perspektywy, jakie stwarza zarowno dla samej matematyki, jak i jej zastosowań do podstawowych zagadnień fizyki. Część ta nie jest najważniejsza w kompozycji całej książki, ale swoją obecnością wskazuje ku ciągle otwartym horyzontom współczesnej fizyki i filozoficznej refleksji nad nią. „ W kilku miejscach tej książki złamana została zasada „czystości metodolo- gicznej" przez zapuszczenie się w obszar teologii. Jest to prawie nie do unik- nięcia, gdy myśli się o ostatecznych wyjaśnieniach. Wprawdzie można by, za pomocą kilku rozróżnień metodologicznych, pozostać na terenie teologii na- turalnej (niekiedy to czynię), ale zagadnienie relacji między ostatecznymi wyjaśnieniami w naukach (a także w filozoficznej refleksji nad nimi) a ostatecz- nymi wyjaśnieniami w teologii jest także problemem filozoficznym, którego nie powinno się odsuwać poza linię horyzontu. M i mo że — jak starałem się ukazać — książka ta ma pewien kompozycyjny kościec, nie należy zapominać, że jest ona składanką artykułów po- chodzących „z różnych szuflad". Nic zatem dziwnego, że trochę przypomina starą mozaikę, która przedstawia jeszcze jakiś obraz, ale z której powypadało tyle kamyków, że tu i ówdzie prześwieca goły mur. Jest to jednak o tyle dziwna mozaika, że te same motywy (z niewielkimi tylko modyfikacjami) po- XII
STRATEGIA KOMPROMISU wtarzają się w wielu miejscach. Powtórzenia w książce mogą nużyć Czytelni- ka, ale każda próba ich usunięcia oznaczałaby konieczność napisania nowej książki. Prosiłbym Czytelnika, aby pamiętał, że jej obecna postać jest kom- promisem między presją czasu a czymś podobnym do wywiązania się z mo- ralnego obowiązku. Ten prowizoryczny charakter książki ma jeszcze jedno następstwo, o któ- rym warto pamiętać podczas lektury. W wielu punktach moje rozumowania i argumenty są jedynie szkicowe lub wręcz pozostają niedopracowane. To są właśnie te miejsca, w których spod mozaiki prześwieca goły mur, a które na- leżałoby wypełnić bardziej substancjalną treścią. I właśnie te miejsca przy- pominają o jeszcze jednym długu wdzięczności wobec moich Przyjaciół i Współpracowników, zarówno tych z kręgu krakowskiego OBI, jak i tych z warszawskiej grupy pracującej nad zastosowaniem geometrii nieprzemiennej do fizyki. Wiele moich pomysłów, przedstawionych w tej książce, krystalizo- wało się we współpracy z nimi. I to od nich oczekuję, że luki w mojej mozai- ce staną się dla nich inspiracją do własnych wysiłków badawczych. Nie spodziewam się, że luki te po prostu wypełnią, lecz raczej że cały obraz, dzięki ich pracom, ulegnie ewolucji we właściwym kierunku. Wyrażam wreszcie, last but not least, podziękowanie Wydawnictwu Universitas, w osobie Pani Edyty Podolskiej, za tak chętne podjęcie się wydania tej książki, fachową i skuteczną współpracę podczas jej redagowa- nia oraz starania o jej elegancką szatę graficzną. Na oficjalnych drukach W y - dawnictwa widnieje napis: „Towarzystwo Autorów i Wydawców Prac Naukowych". Życzę wszystkim autorom prac naukowych tak doborowego Towarzystwa. Tarnów—Kraków, styczeń 2 0 0 6 Autor
C Z Ę Ś Ć PIERWSZA Wstęp do nowej filozofii przyrody Filozofia przyrody w trakcie swojej ewolucji przechodziła przez okresy dramatycznych przemian. Najpierw obejmowała całość wiedzy o świecie,- potem, gdy wyłoniły się z niej poszczególne nauki przyrodnicze, została ze- pchnięta na daleki margines. Wkrótce to, co zdawało się jeszcze jej właściwą domeną, zagarnęła nowo powstająca filozofia nauki. Pozytywizm, a potem neopozytywizm, zadekretował zarówno likwidację samej nazwy „filozofia przyrody", jak i usunięcie tego, czym miałaby się zajmować, z obszaru sen- sownych zagadnień. Dekretem tym nie przejęli się tylko najwięksi uczeni, którzy na marginesach swoich prac badawczych nie wahali się snuć niekiedy głębokich rozważań filozoficzno-przyrodniczych i bardziej niezależni filozofo- wie, dla których teorie przyrodnicze stanowiły inspiracje do metafizycznych analiz. Dziś moda na filozofię przyrody powraca. Dzieje się tak m.in. dlate- go, że współczesne teorie naukowe, zwłaszcza z dziedziny fizyki i kosmolo- gii, poruszają zagadnienia prowadzące, jak się wydaje, do najgłębszych pytań filozoficznych. Ale moda ma to do siebie, że łatwo generuje skutki uboczne. Pod hasłem filozofii przyrody publikuje się dziś rozmaite teksty, które ani z nauką, ani z filozofią nie mają nic wspólnego. W tej sytuacji rodzi się konieczność bodaj wstępnych analiz metodolo- gicznych. Filozofia przyrody? Ale jaka? Do przeszłości nie ma powrotu, ale zerwanie z tradycją grozi zawieszeniem w próżni. Nauki empiryczne nie są fi- lozofią, ale uprawianie filozofii przyrody bez kontaktu z nimi byłoby anachro- nizmem. Zwłaszcza gdy przystępuje się do usystematyzowania swoich poglądów dotyczących obszarów granicznych pomiędzy naukami przyrodniczymi a fi-
WSTĘP DO NOWEJ FILOZOFII PRZYRODY lozofią, nie można obejść się bez krytycznej refleksji nad tym, co należy ro- zumieć przez filozofię przyrody we współczesnym kontekście. Część ta składa się z trzech rozdziałów, które tworzą całość „wstę- pującą": od krytycznego przeglądu problematyki filozoficzno-przyrodniczej (rozdział 1) poprzez tropienie zagadnień filozoficznych w nauce (rozdział 2), aż do dostrzeżenia filozoficznej roli samych nauk przyrodniczych (rozdział 3). Całość można by uznać za wstęp do nowej filozofii przyrody. Jest to nie tyl- ko program, lecz również próba metodologicznej refleksji nad już przeprowa- dzonymi pracami (które oczywiście należy kontynuować). Niektóre z nich znajdują się w dalszych częściach niniejszej książki.
Rozdział 1 Jak możliwa jest „filozofia w nauce"? 1. W P R O W A D Z E N I E „Filozofia w nauce" wyrosła z praktyki. Jej bodaj najbardziej wy- mownym przejawem jest zjawisko określane niekiedy mianem „filozo- fujących fizyków". Fakt, iż „filozofujące refleksje" przedstawicieli nauk empirycznych często zdradzają nieprofesjonalność w dziedzinie filozo- fii, w niczym nie zmienia sytuacji: tak zwane nauki szczegółowe są przesiąknięte treściami filozoficznymi. W polskiej literaturze filozoficznej ostatnich lat określenia typu „za- gadnienia filozoficzne w nauce" pojawiły się na okładkach kilku publi- kacji1 . Angielskie „philosophy in science", przez swój „kontrast na za- sadzie podobieństwa" z „philosophy of science", nabrało - być może - jeszcze większej wymowy i zostało niejako usankcjonowane tytułem no- wego czasopisma2 . Artykuł W.R. Stoegera, umieszczony w pierwszym numerze Philosophy in Science, można uważać za coś w rodzaju pro- gramu redakcji, a z drugiej strony za próbę teorii „filozofii w nauce". Nie jestem zwolennikiem planowania przy zielonym stoliku, „jaką by tu filozofię należało uprawiać", tzn. ustalania a priori metody, a do- piero potem jej „wprowadzania w czyn". Zwyczajnie - i w bardziej na- 1 Por. Zagadnienia Filozoficzne w Nauce, pismo wydawane w Krakowie od r. 1978; a także: M. Heller, M. Lubański, S. Slaga, Zagadnieniafilozoficzne współczesnej na- uki, ATK, Warszawa 1980. 2 Philosophy in Science, wydawane przez Pachart Publishing House, Tucson, Pierwszy numer ukazał się w 1983 r.
WSTĘP DO NOWEJ FILOZOFII PRZYRODY turalny sposób - refleksja metodologiczna przychodzi po okresie buj- nych, choć być może instynktownych (a niekiedy chaotycznych) badań w nowej dziedzinie. Sądzę, że sytuacja dojrzała do próby systematyzacji, czym defacto zajmuje się „filozofia w nauce". 2. F I L O Z O F I A W N A U C E A F I L O Z O F I A N A U K ! Wśród filozofów przyrody, zwłaszcza wywodzących się z nurtu neo- tomistycznego, rozpowszechniona jest tzw. teoria nieprzecinających się płaszczyzn. Najogólniej rzecz ujmując, teoria ta głosi, że poznanie filozoficzne i poznanie charakterystyczne dla nauk empirycznych znaj- dują się na dwu, całkowicie odmiennych, płaszczyznach epistemolo- gicznych, posługują się różnymi metodami i operują nieprzekładalnymi na siebie językami^. Celem uzasadnienia tej doktryny autorzy często powołują się na osiągnięcia nowoczesnej metodologii nauk. Niekiedy trudno oprzeć się podejrzeniu, że nieblahym motywem tworzenia tego rodzaju teorii jest chęć zabezpieczenia uprawianej przez siebie filozofii przed jakimkolwiek konfliktem z naukami empirycznymi, a niekiedy teoretyczne usprawiedliwienie swojej nieznajomości tych nauk. Ze strony zwolenników teorii dwu płaszczyzn „filozofia w nauce" naraża się na zarzut metodologicznego zlepka, teoriopoznawczy non- sens i próbę porównywania rzeczy nieporównywalnych. Odnotowuję te zarzuty nie po to, by z nimi polemizować (gdyż sądzę, ze najlepszą odpowiedzią na nie są wyniki, do jakich „filozofia w nauce" już doszła), lecz po to, by zwrócić uwagę na stosunek „filozofii w nauce" do filozofii nauki. Jest rzeczą oczywistą, że wszelkiego rodzaju filozofowanie w ja- kikolwiek sposób zbliżające się do obszaru nauk empirycznych musi uwzględniać osiągnięcia filozofii tych nauk. W przeciwnym razie nie dałoby się go obronić przed zarzutem anachroniczności. Odmienność 3 W duchu takiej filozofii są napisane następujące dtoie książki: S. Mazierski, Pro- legomena do filozofii przyrody inspiracji arystotelesowsko-tomistycznej, Tow. Nauk. KUL, Lublin 1969; K Kłósak, Z teorii i metodologii filozofii przyrody, Księg. św. Wojciecha, Poznań 1980. Obaj autorzy tych książek odczuwają potrzebę jakichś wzajemnych oddziaływań pomiędzy filozofią przyrody a naukami empirycznymi i obaj przeprowadzają misterne rozróżnienia, by takie oddziaływanie umożliwić, pomimo „nieprzecinających się płaszczyzn". 4
JAK MOŻLIWA JEST „FILOZOFIA W NAUCE"? „płaszczyzn poznawczych" nauk empirycznych i przynajmniej niektó- rych typów filozofowania jest również stwierdzeniem trudnym do obalenia. Nie wierzę jednak w żaden sztywny izolacjonizm: ani filozofii od nauk empirycznych, ani tych nauk od filozofii. Zakazy metodolo- gów pod tym względem i tak zostaną przekroczone, a poza tym to właśnie przez łamanie dotychczasowych kanonów rodzą się nowe pa- radygmaty, czyli dokonuje się postęp w poznawaniu świata. Dwie nie- przecinające się płaszczyzny mogą się okazać, na przykład, elementami tego samego rozwarstwienia więcej wymiarowej przestrzeni. De facto „filozofia w nauce" była uprawiana od samego początku istnienia nauk empirycznych. I tak na przykład patrząc z dzisiejszej per- spektywy na dzieło Newtona, trudno zdecydować, czy bardziej było ono nauką jeszcze w filozofii, czy już filozofią w nauce. Można by więc pokusić się o próbę ustalenia expost problematyki typowej dla „filozofii w nauce", jednakże, wobec ogromnego bogactwa tej problematyki, w niniejszym szkicu poddam krótkiej analizie - przykładowo - jej trzy grupy tematyczne. Choć na pewno nie wyczerpują one całości docie- kań charakterystycznych dla „filozofii w nauce", to jednak są na tyle ty- powe, że pozwolą wyrobić sobie ogólny pogląd na jej naturę i metody postępowania. W dalszym ciągu przedstawię mianowicie; (A) wpływ idei filozoficznych na powstawanie i ewolucję teorii naukowych; (B) tradycyjnie filozoficzne problemy uwikłane w teorie empiryczne; (C) filozoficzną refleksję nad niektórymi założeniami nauk empirycznych. 3 . W P Ł Y W IDEI F I L O Z O F I C Z N Y C H N A P O W S T A W A N I E I E W O L U C J Ę TEORII N A U K O W Y C H Nauki empiryczne powstawały przez oddzielenie się od dawniej wszechobejmującej filozofii i do dziś noszą na sobie piętno swego filozo- ficznego pochodzenia. I współcześnie rozmaite idee filozoficzne często inspirują twórców nowych pomysłów w dziedzinie nauk empirycznych. Tego nikt nie zamierza kwestionować. Jednakże wielu metodologów próbuje bronić czystości nauki za pomocą znanego rozróżnienia: owszem, w kontekście odkrycia idee filozoficzne niejednokrotnie sterują roz- wojem nauki, lecz nie jest to tylko ich przywilejem, również i inne - na- wet irracjonalne - czynniki mogą odgrywać ważną rolę w psychologii 5
WSTĘP DO NOWEJ FILOZOFII PRZYRODY dochodzenia do nowych wyników; ale w kontekście uzasadnienia, tzn. w obrębie właściwych zabiegów tworzących naukę, filozofia nie ma żad- nego znaczenia, jest obcym ciałem, skutecznie eliminowanym przez wewnętrzne mechanizmy samej nauki. To właśnie nieprzestrzeganie tego rozróżnienia miałoby prowadzić do zjawiska filozofujących fizyków - przedstawicieli nauk empirycznych, którzy mylnie biorąc kontekst od- krycia za samo odkrycie, sądzą, że mają do powiedzenia coś filozoficz- nie interesującego, podczas gdy w istocie ujawniają tylko swoje psy- chologiczne skojarzenia. Rozróżnienie dwu kontekstów spotkało się w ostatnich latach z dość zdecydowaną krytyką. Jej przykładem niech będzie wypowiedź Stefana Amsterdamskiego: „Metafizyka, mity, przesądy są w pewnym sensie równie immanentną częścią nauki jak owe fakty, które próbujemy włączyć do racjonalnej rekonstrukcji. Neoplatońska metafizyka Keplera czy Kopernika stanowiła w takim samym stopniu element racjonalnego uporządkowania świata, który próbowali odnaleźć, co ściśle empirycz- ne twierdzenia ich systemów astronomicznych"4 . Albo krócej i jeszcze bardziej zdecydowanie: „Toteż nauka zawiera w sobie zawsze nie tylko twierdzenia o świecie badanym; lecz również założenia co do natury podmiotu naukę uprawiającego"^. Jeżeli tego rodzaju krytyka jest słuszna, to „filozofia w nauce" jest po prostu częścią samej nauki. Warto nadmienić, że psychologizujące czy socjologizujące ujęcia fi- lozofii nauki, ostatnio znacznie przybierając na sile i prestiżu, niemal zupełnie likwidują różnicę pomiędzy „logiką nauki" a „zewnętrznymi uwarunkowaniami" tej logiki6 . Nie chcę tu wdawać się w filozoficzne dyskusje. Osobiście jednak uważam rozróżnienie między kontekstem odkrycia i kontekstem uzasadnienia za pożyteczne pod warunkiem, że się je rozumie elastycznie, pozostawiając dość miejsca na przejście ciągłe pomiędzy obu kontekstami. Tak czy inaczej, niemożność prze- prowadzenia ostrej linii demarkacyjnej pomiędzy „inspiracjami" i „uza- sadnieniem" jest wystarczająco mocnym argumentem na rzecz „filozo- fii w nauce". 4 S. Amsterdamski, Między doświadczeniem a metafizyką, Książka i Wiedza, War- szawa 1973, s. 99. 5 Tamże, s. 100. 6 Por. np. S. Amsterdamski, Między bistońą a metodą, PIW, Warszawa 1983; J. Życiń- ski, Język i metoda, Wyd. Znak, Kraków 1983. 6
JAK MOŻLIWA JEST „FILOZOFIA W NAUCE"? Inną koncepcją, funkcjonującą we współczesnej metodologii i jasno wskazującą na elementy filozoficzne w nauce, jest tzw. analiza tema- tyczna, zaproponowana przez Geralda Holtona7 . Autor ten uważa, że w wielu pojęciach, metodach, twierdzeniach lub hipotezach naukowych znajdują się pewne elementy zwane przez niego tematami (themata), które niejako z ukrycia wpływają na rozwój, lub niekiedy nawet sterują rozwojem nowych pomysłów naukowych. Tematy często występują w (przeciwstawnych) parach, lub niekiedy triadach, i wykazują zadziwia- jącą trwałość na przestrzeni wieków; czasem potrafią przetrwać wiele rewolucji naukowych. Oto kilka przykładów themata: jedność - wie- lość; determinizm - indeterminizm, ciągłość - nieciągłość, symetria, niezmienniczość, komplementarność itd. Holton dziwi się stosunkowo niewielką liczbą tematów - w fizyce doliczył się około setki - i podkreśla ich interdyscyplinarny a także filozoficzny charakter. Tematy mogą sta- nowić idee przewodnie w badaniach historii nauki, ale rozpatrywane z punktu widzenia ich aspektów filozoficznych są niczym innym, jak tylko „filozofią w nauce". 4 . T R A D Y C Y J N E F I L O Z O F I C Z N E P R O B L E M Y U W I K Ł A N E W T E O R I E E M P I R Y C Z N E Takich problemów - czy nieco ściślej: całych zespołów problemo- wych - można by wymieniać bardzo wiele. Poprzestańmy wszakże na przykładzie zagadnień związanych z czasem i przestrzenią. Trudno byłoby wskazać system filozoficzny, który nie miałby nic do powiedze- nia na temat czasu i przestrzeni i trudno byłoby wskazać bardziej ca- łościową teorię współczesnej fizyki, która przynajmniej nie zakładałaby czegoś o przestrzeni i czasie. Klasycznym zarzutem przeciwko tego ro- dzaju wiązaniu filozofii z teoriami empirycznymi jest zwrócenie uwagi na fakt, że każda doktryna po przejściu z filozofii do nauk szczegóło- wych nieodwracalnie traci swój filozoficzny charakter, a tym, co jedynie jeszcze może zdradzać jej filozoficzne pochodzenie, są słowa, które nadal brzmią tak samo, choć całkowicie zmieniły swoje dawne znacze- nia. I tu doktryna o dwu płaszczyznach stoi na straży czystości filozofii. 7 Por. np. jego książkę: Uimaginatiott scientifiąue, Gallimard, Paris 1981. 7
WSTĘP DO NOWEJ FILOZOFII PRZYRODY Nadal nie zamierzam walczyć z tą doktryną, pragnę jednak pokazać, że filozofia w istocie wywiera bardziej bezpośredni wpływ na rozwój teorii empirycznych, niż się to tradycyjnie dopuszczało. Niekiedy w filozofii utrwala się pogląd, zespół idei - będziemy mówić krótko: doktryna ~ które potem stanowią coś w rodzaju wzorca lub pro- gramu badawczego dla jednej lub nawet wielu teorii empirycznych. Bywa, że filozoficzny wzorzec zostaje wcielony do teorii przyrodniczej (być może wykonując przy tym „niedozwolone" przejście z jednej płasz- czyzny na drugą i zmieniając swoją „znaczeniową zawartość"), ale bywa i tak, że wzorzec skutecznie opiera się wszelkim tego rodzaju próbom, dając co najwyżej efekty połowiczne lub uboczne. Jeżeli jakiejś teorii empirycznej uda się urzeczywistnić tak rozumiany program filozoficz- ny, będziemy mówić, że dana teoria empiryczna jest modelem danej doktryny filozoficznej. Koncepcja empirycznych modeli filozoficznych doktryn czeka na swoje dokładniejsze opracowanie. Obecnie niech wy- starczy kilka przykładów związanych z filozofią czasu i przestrzeni. W sławnym Scholium na początku swoich Philosophiae Naturalis Prin- cipia Mathematica Newton sformułował filozoficzną doktrynę o absolut- ności czasu i przestrzeni: „Absolutny, prawdziwy, matematyczny czas płynie sam przez się i ze swej natury jednostajnie, niezależnie od czego- kolwiek zewnętrznego i zwie się inaczej trwaniem". - „Absolutna prze- strzeń, w jej własnej naturze, niezależnie od czegokolwiek zewnętrznego, pozostaje zawsze taka sama i nieporuszalna"8 . Dziś powiedzielibyśmy, że definicje te funkcjonowały w kontekście odkrycia mechaniki kla- sycznej. Jest to oczywiście prawda, ale nie była to jedyna ich rola. Newton niewątpliwie chciał wcielić doktrynę o absolutności czasu i przestrzeni do nowej mechaniki. On sam i pokolenia fizyków po nim sądziły, że mu się to w pełni udało. Jednakże dokładna analiza, przy użyciu współczesnych środków matematycznych, pokazuje, iż, istotnie, czas absolutny odgrywa ważną rolę w strukturze mechaniki klasycznej, ale struktura ta nie zawiera w sobie elementu, który odpowiadałby fi- lozoficznym intuicjom wiązanym zwykle z pojęciem absolutnej prze- strzeni^. Należy więc starannie odróżniać poglądy na czas i przestrzeń samego Newtona od struktury czasu i przestrzeni zakładanej przez 8 Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, Scholium B. 9 Por. D.J. Raine, M. Heller, The Science of Space-Time, Pachart, Tucson 1981, s. 57-81. 8
JAK MOŻLIWA JEST „FILOZOFIA W NAUCE"? Newtonowską mechanikę. Fakt, że poglądy Newtona nie pokrywają się z „poglądami" jego mechaniki świadczy o tym, że idee filozoficzne żyją nie tylko w kontekstach odkryć, ale są nierozerwalnie związane z dziejami uzasadnień naukowych teorii. Podsumowując ten etap rozważań, należałoby stwierdzić krótko: mechanika klasyczna jest fizycznym modelem filozoficznej doktryny o absolutności czasu, ale nie jest fizycznym modelem doktryny o abso- lutności przestrzeni10 . Pouczająca jest także niejako druga strona tego zagadnienia. Na długo przed Newtonem znana była filozoficzna doktryna, konkurencyj- na w stosunku do koncepcji absolutności czasu i przestrzeni. Mam oczywiście na myśli koncepcję relacyjną. Najbardziej znane jest jej uję- cie pochodzące od Leibniza. „Co do mnie - pisał on ~ niejednokrotnie podkreślałem, że mam przestrzeń za coś czysto względnego, podobnie jak czas, mianowicie za porządek współistnienia rzeczy, podczas gdy czas stanowi porządek ich następstwa"11 . Mimo niezwykłej atrakcyjno- ści Leibnizowskiej filozofii czasu i przestrzeni12 , do okresu powstania teorii względności nie zdołała ona wyjść poza podręczniki historii filo- zofii. Ewidentnym powodem tego stanu rzeczy był fakt, że ani sam Leibniz, ani nikt po nim nie zdołał stworzyć fizycznego modelu filozo- ficznej doktryny o rełacyjności przestrzeni i czasu13 . Istnieje dość za- korzenione przekonanie, że modelem takim dla Leibnizowskiej dok- tryny o rełacyjności czasu i przestrzeni stała się ogólna teoria względności. Przekonanie to okazało się z gruntu niesłuszne14 . Przy okazji ujawniła się nowa, ciekawa okoliczność. Dotychczas doktryny o absolutności W związku z poruszonym zagadnieniem logicznej struktury mechaniki klasycznej, badanej współczesnymi środkami matematycznymi, warto również odwołać się do książek: M. Friedman, Foundations ofSpace-Time Theories, Princeton University Press 1983; R Torretti, Relativity and Geometry, Pergamon, Oxford, New York 1983. 11 G.W. Leibniz, Polemika z Clarke'iem, Trzecie pismo Leibniza, nr 3-4 (w: Wyznanie wiary filozofa, Bibl. Klasyków Filozofii, PWN, Warszawa 1969). 1 2 Por. M. Heller, A. Staruszkiewicz, „A Physicist's View on the Polemics between Leibniz and Ciarkę", Organon, 11, 1975, s. 205-213- Por. D J. Raine, M. Heller, The Science óf Space-Time, op. cit. 14 Problem jest bardziej subtelny, niż wynikałoby to z powyższych rozważań. Nale- żałoby rozróżnić co najmniej kilka znaczeń terminów „relacyjny" i „absolutny". Nie chcąc tu wdawać się w te zagadnienia, odsyłam Czytelnika do cytowanych książek Raine'go i Hellera oraz Friedmana. 9
WSTĘP DO NOWEJ FILOZOFII PRZYRODY i relacyjności czasu i przestrzeni uważano za dychotomicznie rozłącz- ne; prawdziwa może być albo jedna, albo druga, tertium non datur. Ogólna teoria względności sfalsyfikowała jednak to przekonanie. Jest ona bowiem modelem czasoprzestrzeni częściowo relacyjnej (zależnej od wypełniających ją ciał), częściowo zaś absolutnej (w sensie takim sa- mym jak teoria Newtona) Jeszcze raz widać na tym przykładzie, jak doktryna filozoficzna ujawnia swoją obecność (lub nieobecność) w teoriach empirycznych; i to zu- pełnie niezależnie od takich czy innych przekonań twórców tych teorii (a więc poza kontekstem odkrycia), a niekiedy nawet wbrew takim przekonaniom. Teoria empiryczna może być lub nie być fizycznym mo- delem takiej lub innej doktrynyfilozoficznej.Jest to jej cechą obiektywną, którą można badać nowoczesnymi środkami formalnymi. Elementy absolutnej koncepcji czasu i przestrzeni uparcie tkwią w teoriach współczesnejfizyki,mimo licznych prób, byje usunąć i wresz- cie stworzyć fizyczny model w pełni relacyjnej doktryny czasu i prze- strzeni. Można by nawet powiedzieć, że dążenie do takiego modelu wy- znacza niektóre tendencje współczesnej fizyki teoretycznej. W tym sensie również, doktryny filozoficzne są obecne w ewolucji nauki. 5. F I L O Z O F I C Z N A REFLEKSJA N A D N I E K T Ó R Y M I Z A Ł O Ż E N I A M I N A U K E M P I R Y C Z N Y C H t Ten typ analizy jest od dawna obecny w filozofii współczesnej. Stano- wi on, na przykład, osnowę przynajmniej części programu Husserlow- skiej fenomenologii. Tu jednak idzie mi o inny aspekt tej problematyki. Może i tym razem najwłaściwiej będzie posłużyć się przykładami. I tak zarysuję pokrótce zagadnienia wyrastające wokół następujących zało- żeń czynionych przez nauki empiryczne: (a) założenie matematycz- ności i (b) ideałizowalności przyrody oraz (c) założenie elementarności i (d) jedności przyrody. Założenia te łączą się w naturalne pary (a-b oraz c-d), które należy omawiać w ścisłym powiązaniu ze sobą. Sporo uwag i drobnych komentarzy wypowiedziano już na temat tych zało- żeń, ciągle jednak czekają one na monograficzne opracowania, które 15 Por. D.J. Rairie, M. Heller, The Science ojSpace-Time, rozdz. 13. 10
JAK MOŻLIWA JEST „FILOZOFIA W NAUCE"? by przynajmniej w miarę ściśle stawiały pytania, do których założenia te - jak się wydaje obecnie - nieuchronnie prowadzą. (a) Założenie matematyczności przyrody. Najszerzej rzecz ujmując, przez matematyczność przyrody należy rozumieć fakt, że przyrodę daje się opisywać matematycznie. Można to uważać za fakt w tym sensie, iż jest on niejako empirycznie potwierdzany przez rozwój nauk empirycznych od czasów Galileusza i Newtona po dzień dzi- siejszy. I to rozwój niezwykle skuteczny, udokumentowany ciągiem sukcesów zarówno w znaczeniu teoretycznym, jak i w znaczeniu technicznego „opanowywania przyrody". Matematyczność przyrody można by uważać za współczesny odpo- wiednik średniowiecznego intelligibilitas entis - zrozumiałość bytu. W tym kontekście Wigner mówił o „niezrozumiałej zrozumiałości świata", a Ein- stein o tym, że „jedyną naprawdę niezrozumiałą rzeczą jest to, że rzeczy da się zrozumieć". By lepiej zrozumieć, o co tu idzie, trzeba wyróżnić przy- najmniej trzy znaczenia, w jakich przyroda mogłaby być niematematyczna: 1. Przyroda mogłaby być amatematyczna, tzn. nieopisywalna żadną ma- tematyką. Oznaczałoby to zasadniczą irracjonalność przyrody i praw- dopodobnie wykluczałoby przyrodę z istnienia ^ 2. Przyroda mogłaby być matematycznie transcendentna w stosunku do naszych możliwości poznawczych, tzn. matematyka potrzebna do właściwego opisywania przyrody wymagałaby środków formalnych zasadniczo niedostępnych naszemu poznaniu. Proste modele w tym sensie niematematycznych światów zostały skonstruowane przez Kemeny'ego17 i Staruszkiewicza18 . 3. Przyroda mogłaby być matematycznie zbyt skomplikowana w sto- sunku do naszych możliwości, ale nie zasadniczo, lecz pod względem stopnia trudności. Stopień trudności mógłby bądź uniemożliwić, Należy zwrócić uwagę, że mowa tu tylko o matematyczności przyrody. Trudne zagadnienie stosunku „matematyczności" do zjawisk psychicznych pozostawiam na boku. j.G. Kemeny, Nauka w oczachfilozofa, PWN, Warszawa 1967; por. także moją książkę: Spotkanie z nauką, Wyd. Znak, Kraków 1974, s. 112-119. 18 A. Staruszkiewicz, „Co znaczą słowa Einsteina «Bóg jest pomysłowy, lecz nie zlośliwy»V Roczniki Filozoficzne KUL, 28,1980, z. 3, s. 67-69. 11
WSTĘP DO NOWEJ FILOZOFII PRZYRODY bądź znacznie utrudnić powstanie i rozwój nauk empirycznych. Tak na przykład fakt, że wzór Newtonowski F=G (ml • m^/r^ dobrze przybliża siłę grawitacji działającą pomiędzy dwiema masami mj i m2, ułatwił (a może nawet umożliwił) powstanie teorii ciążenia po- wszechnego pod koniec XVI w. Gdyby wykładnik potęgowy w mia- nowniku nie równał się 2 lecz, powiedzmy, 2.009, tory planet byłyby tak skomplikowane, że Kepler najprawdopodobniej nie byłby w stanie wykryć w nich jakiejkolwiek znaczącej prawidłowości. Ostatnie rozumienie matematyczności przyrody łączy się, a nawet stopniowo przechodzi w kolejne założenie milcząco przyjmowane przez współczesną metodę empiryczną, a mianowicie w: (b) założenie idealizowalności przyrody. Warto zauważyć, że nowo- żytna metoda empiryczna rozpoczęła swój ciąg triumfów nie Z chwilą podjęcia gry eksperymentowania z przyrodą, lecz w mo- mencie, gdy nauczono się pomijać wiele tzw. „nieistotnych" czyn- ników w tej grze. Porażka fizyki Arystotelesa jako nauki empirycz- nej polegała na tym, że usiłowała ona stawić czoła przyrodzie w całym jej skomplikowaniu (nie pomijając tarcia, oporów po- wietrza...). Można by nawet powiedzieć, że warunkiem powodze- nia metody empirycznej było tworzenie „bytów nieistniejących", ale za to „matematycznie prostych", takich jak klasa inercjalnych układów odniesienia, układów energetycznie izolowanych itp. Matematycznym wyrazem tak rozumianej idealizowalności przy- rody jest możliwość jej przybliżania przez dostatecznie proste modele matematyczne1 ^. Założenie idealizowalności przyrody mieści w sobie założenie o jej pewnego rodzaju stabilności. Gdyby na przykład „małe zaburzenia" obserwacyjnych parametrów prowadziły do drastycznie różnych (nie- równoważnych pod pewnym względem) matematycznych modeli ba- danej dziedziny, to - zważywszy, że obserwacyjne parametry znamy zawsze z pewnymi „zaburzeniami" (błędy pomiarowe) - empiryczne Pewne aspekty tego zagadnienia przedyskutowałem w artykule: „Esej o prze- strzeniach Banacha", Analecta Cracoviensia 15, 1983, s. 1-12. 12
JAK MOŻLIWA JEST „FILOZOFIA W NAUCE"? badanie przyrody byłoby niemożliwe. Wykluczając taką sytuację, za- kładamy obserwacyjną stabilność przyrody. Obserwacyjna stabilność przyrody jest szczególnym przypadkiem ogólniejszego pojęcia, a mia- nowicie pojęcia strukturalnej stabilności przyrody. Postulując tego ro- dzaju stabilność, należy określić klasę równoważności struktur, rodzaj i wielkość ich zaburzenia oraz założyć, że małe zaburzenie nie wypro- wadza struktury z danej klasy równoważności20 . Na rolę strukturalnej stabilności zwrócił uwagę Rene Thom21 , jednakże systematyczne prze- dyskutowanie tego problemu w odniesieniu do filozofii nauk nadal czeka na swojego autora. Duże znaczenie we współczesnych naukach o przyrodzie mają mo- dele probabilistyczne. Posługując się nimi, należy założyć pewien spe- cyficzny rodzaj stabilności, zwany stabilnością częstości. W standardowym rachunku prawdopodobieństwa za miarę prawdopodobieństwa zda- rzeń elementarnych przyjmuje się liczby bliskie obserwowanej częstości ich występowania. Taka definicja prawdopodobieństwa zakłada, że przyszłe długie serie podobnych doświadczeń dadzą częstości względ- ne niewiele różne od względnych częstości obserwowanych obecnie. Założenie to - zadziwiająco dobrze potwierdzane zarówno codziennym, jak i naukowym doświadczeniem - nazywa się założeniem stabilności częstości. Przypisuje ono światu pewną własność, dzięki której jest on probabilistycznie badalny22 . Zagadnienia matematyczności i idealizowalności przyrody mają jesz- cze jedną ważną składową. Założenia te przypisują przyrodzie pewną cechę, dzięki której jest ona „matematyczna" lub „idealizowalna", ale założenia te mówią także coś o ludzkim umyśle, który może ujmować przyrodę jako matematyczną lub idealizowalną. Można je więc rozpa- trywać z punktu widzenia ontologicznego łub teoriopoznawczego. Nie- wykluczone również, że nie można ich rozpatrywać tylko z punktu wi- dzenia jednego z tych założeń, z wyłączeniem drugiego. I ten problem oczekuje na gruntowną analizę. Na temat pojęcia strukturalnej stabilności i jego zastosowań do metodologii nauk por.: M. Szydłowski, „Filozoficzne aspekty pojęcia stabilności", Analecta Cracoviensia 15,1983, s. 13-24. 2 1 Por. jego Stabilite structurelle et morphogenese, 2 wyd., InterEditions, Paris 1977. 22 Por. mój art.: „Kilka uwag o podstawach rachunku prawdopodobieństwa", Rocz- niki Filozoficzne (KUL), 33,1985, z. 3, s. 75-82. 13
WSTĘP DO NOWEJ FILOZOFII PRZYRODY Z założeniami matematyczności i idealizowalności przyrody łączą się ściśle: (c) i (d) założenia eiementamości i jedności przyrody. Założenia te odpowiadają bowiem dwom zasadniczym charakterystykom me- tody matematycznej. Zrozumienie w matematyce może zmie- rzać bądź w kierunku analizy - ku aksjomatom i pojęciom pier- wotnym danej teorii matematycznej, bądź w kierunku syntezy - umieszczenia danego „bytu matematycznego" w globalnej struk- turze, z której może zostać (sztucznie?) wyodrębniony. Wyjaśnia- nia redukcjonistyczne i holistyczne poza matematyką mają swoje źródło w tych samych dwóch, niejako przeciwstawnych sobie, tendencjach ludzkiego umysłu. Założenie eiementamości nakazuje poszukiwanie w przyrodzie „poziomu elementarnego". Na pierwszy rzut oka wydaje się, że proces schodzenia do poziomów coraz bardziej elementarnych albo nigdy się nie skończy (gdyż chęć „zrozumienia" zawsze każe redukować „dane" do czegoś bardziej elementarnego), albo musi zostać sztucznie prze- rwany przez konwencjonalne przyjęcie pewnego „poziomu" za pier- wotny. We współczesnej fizyce teoretycznej istnieje silna tendencja re- dukowania fizyki do czystych struktur matematycznych. W tym sensie elementarne dla fizyki byłoby „tworzywo matematyczne"23 . Problem jedności przyrody był już szeroko dyskutowany24 . Ma on z pewnością bardzo wiele składowych. Jedną z nich są tak żywe w dzi- siejszej fizyce tendencje do poszukiwania teorii unifikujących. Jednak- że z filozoficznego punktu widzenia głębszym aspektem problematyki wydaje się pewnego rodzaju jedność postulowana przez samą metodę matematyczno-empiryczną badania świata. Powstaje pytanie: czy całościowość (a więc jakoś zrozumiana jed- ność) nie może okazać się kategorią elementarną? Jeżeli nawet nie, to sądzę, że założenia jedności i eiementamości należy rozpatrywać w ścisłej łączności ze sobą. Być może, że jedno bez drugiego nie ma do- brze określonego sensu. 23 Widać to na przykładzie pojęcia materii, które w trakcie ewolucji fizyki zostało całkowicie zastąpione czysto formalnymi strukturami, por. mój art.: „Ewolucja pojęcia masy", Analecta Cracoviensia 14, 1982, s. 79-90. 24 por. np. C.F. von Weizsacker, Jednośćprzyrody, PIW, Warszawa 1978. 14