Czy po każdej rewolucji naukowej zaczynamy poznawanie świata od nowa?

in polish •  last year  (edited)


Piechotą na księżyc


Wyobraźmy sobie, że  grupa geniuszy, wyprzedzających swoje czasy, w początkach XVIII wieku buduje rakietę. Chcą polecieć na księżyc. Okazuje się, że nie stać ich na produkcję takiej ilości paliwa, aby dotrzeć do celu. Ale mają dość paliwa, aby dotrzeć do sfery niebieskiej, na której według Ptolemeusza księżyc jest umocowany. Potem resztę drogi będą mogli już sobie przejść spokojnie na piechotę. (Sfery niebieskie były solidne, twarde i na pewno dałoby się po nich wędrować).


Mają startować czy nie startować? Problem w tym, że według niedawno opublikowanych i bardzo przekonujących prac niejakiego Isaaca Newtona żadnych “sfer niebieskich” nie ma. Księżyc - i wszystkie inne ciała niebieskie - krążą sobie po orbitach dzięki “sile grawitacji”. Jeśli Newton ma rację, nie będzie na czym wylądować, zanim skończy się paliwo...


Którą z tych dwóch wizji niebios nasi genialni kosmonauci powinni się kierować? Czy - jak tego chce filozof nauki Karl Popper - powinni uznać za rzeczywistość to, co jest opisane w ich aktualnie najlepszej teorii naukowej? Czy zatem zaufają Newtonowi - i nie wystartują?


Newton tańczy karmaniolę 


Tylko, że Newtonowi także nie można za bardzo ufać! - zaprotestowałby być może @glass.wolf, który bardzo lubi prace innego filozofa nauki, Thomasa Kuhna. (I oczywiście jego krytykę Poppera).


@glass.wolf zwróciłby mi pewnie uwagę, że Newton mylił się tak samo, jak przed nim mylił się Ptolemeusz. Ani sfery niebieskie tego pierwszego, ani “siła” grawitacji tego drugiego - nie istnieją. Według obecnie obowiązującej w fizyce teorii Einsteina za ruch księżyca odpowiada krzywizna czasoprzestrzeni, związana z masą Ziemi.


W swoim niezwykle interesującym artykule opartym min. na wywodach Kuhna @glass.wolf wyciąga z kolejnych pomyłek fizyków wniosek o “rewolucyjnym” trybie rozwoju nauki. Opisuje tę rewolucyjność dokładniej na przykładzie Arystotelesa i Newtona:


“Pamiętacie mechanikę arystotelejską? Kuhn dobrze pamięta: kiedyś swobodnym spadaniem ciał rządziła zasada celowości, zgodnie z którą ciężkie obiekty lecą tam, gdzie ich miejsce - do środka ziemi. Co się stało z tą koncepcją? Gryzie piach, a na jej grobie Newton tańczy Karmaniolę z Prawem Powszechnego Ciążenia. A więc rewolucja! Co po niej? No nie zgadniecie - nowy paradygmat obejmuje tron, by rządzić aż znów świat się zawali. Nowy władca rzuci nam ochłap postępu, po czym naukowy świat zacznie miarowo zwalniać aż do stagnacji i kolejnej rewolucji. Co to wszystko znaczy dla nas? Możemy pożegnać złudzenia”. 


Jakie konkretnie złudzenia mamy pożegnać? Jeśli dobrze rozumiem, żegnamy przede wszystkim Poppera “koncepcję kumulatywnego rozwoju nauki, w myśl której słabsze teorie były falsyfikowane przez kolejne, mocniejsze - w małych, ewolucyjnych przewrotach. Nauka miarowo rosła w potęgę, a ciekawi świata, śmiali uczeni rozwiązywali kolejne tajemnice, ku chwale ludzkości”.


Takie właśnie wyobrażenia o spokojnej ewolucji nauki i stopniowym przyrastaniu wiedzy - idą do kosza…



Podobno w średniowieczu mnisi, którzy podróżowali wystarczająco daleko, docierali do miejsca styku ziemi i najniższej ze sfer niebieskich (grafika z książki Camille Flammariona, XIX w.)


Krajobraz po rewolucji


Ale zaraz, zaraz…


Jeśli wiedza naukowa się “nie kumuluje”, jeśli nauka “nie rośnie miarowo w potęgę”, dlaczego wygląda na to, że nasi podróżnicy na księżyc lepiej by wyszli, polegając jednak na Newtonie, a nie Ptolemeuszu? MIMO tego, że z perspektywy XXI wieku już wiemy, że także Newton nie miał racji?


W książce “The Beginning of Infinity” (2011) Dawid Deutsch, fizyk i wynalazca komputerów kwantowych kładzie ogromny nacisk na ten właśnie moment: “Odrzucenie bytów, poprzez które dana teoria wyjaśniała rzeczywistość to nie to samo, co odrzucenie całości wyjaśnienia”. Część wyjaśnienia, zaproponowanego przez Newtona do dziś pozostaje w mocy i jest to akurat ta część, która decyduje o podjęciu właściwej decyzji co do naszej wyprawy na księżyc: sfery niebieskie nie istnieją. Objaśniając to, co istnieje, Newton się częściowo pomylił, ale to wcale nie znaczy, że wraz z jego teorią nasza wiedza nie wzrosła.


Deutsch wylicza różne inne elementy wywodów Newtona, które pomimo “obalenia paradygmatu Newtona” czy “rewolucji einsteinowskiej” w fizyce nadal pozostały w mocy:


“Choć siła grawitacji nie istnieje, prawdą jest że coś realnego (krzywizna czasoprzestrzeni), wywołanego bliskością słońca, ma siłę z grubsza zgodną z prawami Newtona i wpływa na ruch obiektów, widzialnych i niewidzialnych. Teoria Newtona wyjaśniała także prawidłowo, że prawa ciążenia są takie same dla obiektów na Ziemi i ciał niebieskich; wprowadzała nowe rozróżnienie między masą a ciężarem ciał; mówiła także o tym, że efekt grawitacji zależy od masy, a nie od innych cech obiektu, jak jego składniki czy gęstość”.


Deutsch podkreśla także, że mimo wprowadzenia rewolucyjnych zmian “teoria Einsteina nie tylko potwierdziła wszystkie te elementy, ale na dodatek wyjaśniła, dlaczego są one takie właśnie, a nie inne. Poza tym z teorii Newtona można było wyprowadzić o wiele dokładniejsze przewidywania dokładnie dlatego, że Newton miał więcej racji, niż jego poprzednicy, gdy wyjaśniał to, co się wydarza”.


Nici z podboju księżyca


Aby być uczciwym wobec tekstu @glass.wolf -a muszę podkreślić, że nigdzie nie posuwa się on aż do stwierdzenia, że “po każdej rewolucji naukowej zaczynamy poznawanie świata od nowa”. Wniosek taki może jednak wyciągnąć czytelnik, czytając, że “nie wiadomo”, czy metoda naukowa daje nam wgląd w prawdę o świecie i że “jedynym pewnikiem jest ogrom naszej niewiedzy”. Przede wszystkim zaś samo słowo “rewolucja” kojarzy się ze zniszczeniem starego i budową zupełnie nowego porządku.


Postanowiłem więc uzupełnić tekst @glass.wolfa uwagami Dawida Deutscha, uważającego, że zniszczenie poprzedniej teorii nie jest całkowite, a niekiedy nawet nowa teoria lepiej wyjaśnia pewne elementy swej poprzedniczki. Deutsch wnioskuje ponadto, że i stara teoria (gorzej), i nowa teoria (lepiej) docierają do tego, co rzeczywiste.


Innymi słowy: lepiej, aby nasi niedoszli zdobywcy księżyca zaufali Newtonowi i nie próbowali lądować na sferach niebieskich. Powinni mu zaufać w XVIII wieku - podkreślę to raz jeszcze - nawet w przypadku, gdyby zdawali sobie sprawę, że w wieku XX Newton zostanie “zdetronizowany” przez Einsteina.



Czy efektowne optyczne zjawisko “słońca pobocznego” mogło być inspiracją dla starożytnych wizji kolistych “sfer niebieskich”?


W środku obcego Wszechświata


Mam wrażenie, że @glass.wolf tak ceni Kuhna “rewolucję”, a ja upodobałem sobie “ewolucję” Poppera - gdyż obaj trochę inaczej widzimy sytuację nauki A. D. 2018. Chodzi mi zwłaszcza o kwestię, jak nauka wpływa na współczesny światopogląd. @glass.wolf poniekąd namawia czytelnika, aby nie robił sobie z nauki świętej krowy, aby nabrał “dystansu wobec naukowych newsów”, aby samodzielnie “wątpił, sprawdzał i wiedział”, a nie ufał ślepo Akademii. Ma dużo racji. Skoro istnieje wspaniała metoda naukowa, świetnie przedstawiona w środkowej części jego artykułu - dlaczego nie miałby z niej korzystać każdy z nas?


Z drugiej strony, powinniśmy moim zdaniem nie tylko podważać, ale także chronić autorytet tych dziwnych zamyślonych osobników z dr i prof. przed nazwiskami. Nauki ścisłe dotarły do dziwnego miejsca. Pewne elementy fizyki kwantowej wydają się zaprzeczać podstawowym założeniom metody naukowej, takim jak niezależność obserwatora i eksperymentu. Teoria strun opisuje byty tak niewyobrażalnie małe, że nawet Hadron Collider jest bezsilny, gdy szukamy ich eksperymentalnego potwierdzenia. O “ciemnych” materii i energii nie wiemy prawie nic, poza tym, że... wypełniają one cały znany nam Wszechświat. Niedawno w Monachium odbył się międzynarodowy zjazd utytułowanych fizyków, którzy pytali historyków i filozofów nauki, czy przypadkiem nie powinni zrezygnować z wymogu eksperymentalnego potwierdzania proponowanych teorii...


Wszystkie powyższe fakty i wydarzenia są wykorzystywane dla obrony przed- i poza-naukowych obrazów świata. Dlatego - choć doceniam szerokie horyzonty @glass.wolfa, jego niezwykle pomysłowe egzempla, lekkie pióro i inteligentny dystans do uczonych - postanowiłem dorzucić swoje trzy grosze.



Korzystałem głównie z:

@glass.wolf  O nauce. Skąd się wzięła, jak się rozwija i co z nią zrobić.

David Deutsch, The Beginning of Infinity, London 2011, p. 112-113.
Natalie Wolchover, A Fight for the Soul of Science (Quanta Magazine)


Źródła zdjęć: 1, 2.


Zgłaszam do konkursu W labiryncie świata w temacie "Czy urządziliśmy sobie kulturę z nauki?"

Zgłaszam do konkursu Tematy Tygodnia w temacie "Wiedza (rama kwalifikacji)

Authors get paid when people like you upvote their post.
If you enjoyed what you read here, create your account today and start earning FREE STEEM!
Sort Order:  

A ja myślę, że błąd tkwi w tym, że nauki empiryczne niczego nie wyjaśniają, a jedynie próbują opisać pewne zjawiska za pomocą jak najdokładniejszego modelu. W tym sensie można pogodzić oba stanowiska: ewolucyjne i rewolucyjne. Ewolucyjnie zmienia się sama nauka - dysponujemy coraz dokładniejszymi modelami obserwowalnego świata. Natomiast rewolucyjnie zmienia się interpretacja rzeczywistości, ale to już raczej pewien rodzaj filozofii, a nie nauki w rozumieniu Popperowskim. Niestety sami naukowcy zwykle nie widzą tego rozgraniczenia. Opracowując pewną teorię, a więc matematyczny model mający jak najdokładniej opisać obserwacje, "dorabiają" do niego własną filozofię, mającą wyjaśnić przyczyny danego zjawiska. Na przykład na podstawie modelu opisującego spadanie ciał, Newton wnioskuje o obiektywnym istnieniu jakiejś bezwzględnej siły grawitacji. Ale równie dobrze możemy spadanie tłumaczyć na wiele innych sposobów. Sam model matematyczny jest w przybliżeniu poprawny i zmienia się ewolucyjnie wraz ze zwiększaniem się dokładności pomiarów.

A skąd naukowcy biorą pomysły na nowe, dokładniejsze modele, jeśli nie z refleksji nad mankamentami wcześniejszych "interpretacji rzeczywistości"?

Mankamenty dają o sobie znać dopiero na skutek dokładniejszych pomiarów. Ale cała podbudowa filozoficzna do nauki nie ma z tym nic wspólnego. Chodzi mi tylko o to, że empiryczne badania i ogólne teorie, to dwie zupełnie różne sprawy. Wyróżniłbym tutaj fizykę, a więc właśnie badania empiryczne, i filozofię przyrody, czyli próbę interpretacji tych badań w sensie ogólnym. Ta pierwsza ewoluuje wraz ze zwiększaniem dokładności pewnych pomiarów. Natomiast w tej drugiej często dochodzi do rewolucji poglądów, ponieważ wraz z zastąpieniem jednego modelu matematycznego przez inny, następuje całkowite wywrócenie poglądu na działanie świata. Na przykład: początkowo światem rządziła opatrzność, potem panował skrajny determinizm, a potem za sprawą fizyki kwantowej świat stał się probabilistyczny. A która z tych interpretacji jest słuszna? Na to nauka nigdy nie da nam odpowiedzi.

Często sami naukowcy gubią się w tym rozgraniczeniu, ogłaszając, że oto odkryli naturę świata lub znaleźli przyczynę jego istnienia. Nie. Po prostu opisali i zmierzyli kolejne zjawisko, a interpretowanie go w kontekście ogólnym, to już spekulacje filozoficzne.

Nie jestem pewien, czy powstrzymywanie się od bardziej uniwersalnych wyjaśnień jest błędem. Osobiście jestem fanem trzymania się roboczych hipotez tak długo, jak to tylko możliwe i koncentrowaniu sił na udoskonalaniu metody. Czyli mam wrażenie że odwrotnie wobec Twoich postulatów. Wynika to z chłopskiego pragmatyzmu - doskonała metoda odkryje przed nami świat i nie będzie trzeba go wymyślać. Zresztą jesteśmy ograniczeni w tak uniwersalny sposób, że trochę przypuszczam, że prędzej znajdziemy jakąś prawdę fajnymi narzędziami, niż ją przewidzimy.
Bardzo mi się podoba Twój podział na badania empiryczne i filozofie przyrody i strasznie namawiam, abyś rozwinął ten podział w artykuł i dorzucił się do naszej metodologicznej kupy. Będzie nas już trzech w bandzie, inni wezmą przykład i w końcu zbudujemy najbardziej abstrakcyjny, prężny tag na steemicie. Ależ ja Ci kibicuje, nawet nie wiesz. Pozdrawiam!

Bardzo dobry tekst, podzielający moje przemyślenia. Albert rozszerzył Izaaka, w pewnej skali przecież jego prawami możemy nadal tłumaczyć zjawiska. To, że na poziomie mikro i makro skali Newton nie wystarcza jest oczywiste. Nie miał choćby apartu pojęciowego, by się nad tym zastanawiać.
Nauka to redukcja. Zawsze będzie dążyła do poszatkowania rzeczywistości w obrębie znanego języka matematyki czy innych dziedzin. To dobrze - ktoś musi, ale watro o tym redukcjoniźmie pamiętać. Nauka to też system naczyń połączonych. Jej odkrycia będą wpływały na inne. Zawiało banałem, ale te kwantowe przeskoki w historii nauki, pozwalają na rozwinięcie zupełnie nowych gałęzi, choćby taka radiologia, czy bioetyka.

Mam wrażenie, że te "kwantowe przeskoki" to coś więcej nawet. Jeśli budujemy osobne modele w osobnych dziedzinach ("poszatkowanej" przez nauki) rzeczywistości, a potem nagle możemy elementy jednego modelu wykorzystać w drugim - czy nie jest to silna przesłanka, że metoda naukowa odsłania jakąś rzeczywistość? Jak inaczej wytłumaczyć taką możliwość wzajemnego wspierania się nauk - jeśli nie tym, że w "części wspólnej" pracują one nad tym samym zakresem "świata", do którego zbliżyły się jakby każda od innej strony?

Może nie odsłania jakąś rzeczywistość, ale znajduje wspólny język by ją opisywać i tę samą, opartą na falsyfikacji metodę. Dzięki temu biolog zrozumie się z fizykiem, a chemik ze statystykiem czy medykiem.

Polecam "Ślepowidzenie" - hard SF, w którym oprócz wampirów i ufoludków, opisano futurystyczną wizję zawodu "tłumacza", który buduje porozumienie między skrajnie odległymi metodami i językami poszczególnych specjalistów. Fajna książka, która nie robi głupka z czytelnika i fajna wizja cywilizacji, tak rozwiniętej, że dziedziny nakui są tak szerokie, że jakakolwiek specjalizacja łączy się z intelektualną izolacją. Tak mi się przypomniało w związku z tym szatkowaniem.

Dzięki za rekomendację. W ramach tematów z zeszłego tygodnia chciałem napisać o pewnym plemieniu, którego oczywiscie teraz nazwa wypadła mi z głowy. W ich języku liczebniki ograniczały się do jeden i wielu. Nie było 2,10 czy 100. Problem był jak ich nauczyć matematyki czy ekonomii? Lokalsi nie mieli problemów z nauką angielskiego i rozumieli w tym języku cyfry, więc edukacja z nimi mogła odbywać się tylko w obcym języku. Ciekawe jakby tłumacz się znalazł w takiej sytuacji :) Tym razem nie zdąrzyłem, ale temat jest żywy. Tak jak napisanie w końcu o języku epirycznym Alfreda Korzybskiego :) Spokojnie, mamy czas.

Z każdym dużym odkryciem warto jest zrewidować swoje dotychczasowe poglądy, bo a nuż coś nie będzie się zgadzało.

Warto, ale czasami nie jest to łatwe. Zdaniem Deutscha najwybitniejsi fizycy, jak Schrodinger wystraszyli się poprawnej, ale "szalonej" interpretacji fizyki kwantowej, jaką jest jego zdaniem teoria Wielu Światów. No bo jest się czego wystraszyć. Każda możliwa opcja - każda nasza decyzja na przykład - okazywałaby się realna w innym "rozgałęzieniu". Co z celem życia, co z etyką ?!

a to już trochę śmierdzi paradygmatem. just sayin

Bardzo dobry tekst, osobiście mam dokładnie takie same przemyslenia. Jak widzę z jaką czasem zajadłością niektórzy bronią obecnie panujące teorie naukowe. Wszelka krytyka lub podważenie jakiegos dogmatu naukowego spotyka się nawet z atakiem personalnym. Najczęściej w sytuacji gdy rozmówca nie potrafi obronić teorii w, którą wierzy

  ·  last year (edited)

A to już bardziej dla @glass.wolf -a, to on jest specem od odczarowywania przesądów i konserwatyzmu w naszych naukach ;)

Mi raczej chodziło o to, żeby się z takim odczarowywaniem nie posuwać za daleko.

A zapraszam serdecznie, zapraszam :D Specjalistycznie potwierdzam z pełnym zrozumieniem i zapraszam do zapoznania się z przenikliwym i realistycznym modelem rozwoju nauki Kuhna. Tanio bo za darmo

Świetny tekst!

Nauka przechodzi i będzie przechodzić ewolucję, wciąż poszerzać swoje spektrum nadpisanych argumentów, pozwalając lepiej zrozumieć otaczającą nas rzeczywistość.

Zawsze powinniśmy myśleć krytycznie, a kiedy pojawia się nowa teoria, poddać ją próbie i w zależności od jej wyniku - odrzucić lub zaadaptować.

No tak, ale co z np. teorią strun, której nawet sami naukowcy nie są w stanie przetestować...

Możliwe, że odpowiedź na to pytanie to kwestia czasu i postępu nauki właśnie..

Jak w większości przypadków dotychczasowych odkryć.

I tu jest pewien problem.

Jak dotąd zawsze wystarczało nam energii, aby wybudować wystarczająco potężne przyrządy badawcze, aby uzyskać informację o tym, czego szukaliśmy... Tymczasem, aby dotrzeć do "strun" potrzebna byłaby energia o całe rzędy wielkości przekraczająca moc LHC... Energii słońca nie wystarczy... Co robić?

Dziś nie mamy wystarczająco energii, nie możemy sobie nawet wyobrazić okiełznania takiej mocy.

Podobnie jak ludzie pierwotni nie mogli sobie wyobrazić pisania na smartfonie.

Czas i rozwój cywilizacji spowodował, że niewyobrażalnie stało się normalką.

Może w tym przypadku będzie podobnie.

Zawsze może się udać na boku coś, całkiem przypadkiem, jak już wiele razy bywało. Pomyśl od nowa to cenna dewiza, również w nauce :)

Przeczytałem z przyjemnością... Dziękuję :-)

miło mi to usłyszeć :)