Nauka i wyobraźnia
Wstęp
Aleksander Koyrć - filozoficzna droga historyka nauki
Wprowadzenie .
1. Ku historii nauki: Zenon z Elei i mistycy
2. Z teorii historii nauki
3. Od zamkniętego Kosmosu do nieskończonego Wszechświata
4. Platonizm Koyrego
5. Epilog programu badawczego
O stylu retro w fizyce
1. Książka za 1,80 korony
2. Czym zajmuje się fizyka
3. Zasada przyczynowości
4. Dynamika i struktura czasoprzestrzeni
5. Symetrie cechowania
6. Obszary graniczne fizyki
7. Na marginesie lektury z „tamtych lat"
Matematyka i wyobraźnia w teorii grawitacji
1. Od małych do większych pytań
2. Od Arystotelesowskich przyczyn do wyjaśnień mechanicznych
3. Pozytywizm Newtona
4. Mechaniczne modele grawitacji
5. Metoda Newtona-Einsteina
6. Czysta forma racjonalności
7. Nauka i wyobraźnia
Henri Bergson i szczególna teoria względności
1. Bergson, Einstein i inni
2. Trwanie i czas
3. Skrócenie czasu
4. Teoria względności i świadomość obserwatorów
5. Czas i przestrzeń
6. Przestroga
Czas i przyczynowość w ogólnej teorii względności
1. Czas i przyczynowość - sytuacja problemowa
2. Leibniza przyczynowa koncepcja czasu
3. Okres inspiracji filozoficznych
4. Sformułowanie przyczynowej struktury czasoprzestrzeni
5. Przyczynowa struktura czasoprzestrzeni
6. Przyczynowość formalna i anomalie przyczynowe
Graniczny charakter kosmologii (Prolegomena do filozofii kosmologii)
Wprowadzenie
1. Filozofie kosmologii
2. Co to jest wszechświat
3. Kosmologia jako fizyka nie-lokalna
Kosmologia i rzeczywistość
1. Minimalizm poznawczy i kosmologia
2. Krytyka fenomenalizmu
3. Realizm naukowy
4. Strukturalne widzenie rzeczywistości
Jak uprawiać filozofię przyrody
Czytając Duhema
Quine i Godeł: jeszcze o ontologicznych interpretacjach fizycznych teorii
1. „Broda Platona" i „brzytwa Ockhama"
2. Ontologjczne konsekwencje języka
3. Ontologiczne uwikłania matematyki
4. Strukturalizm metodologiczny
5. Świat Godła i jego interpretacje
Podsumowanie
Różne oblicza jednego pytania
1. Wyobraźnia i matematyczny Wszechświat
2. Religia Einsteina
3. Moralność myślenia
4. Spór o naturę matematyki
5. Człowiek i Wszechświat
6. Czy istnieje filozofia przyrody
WSTĘP
Gdy ktoś zajmuje się uprawianiem nauki, a czyni to nie tylko w celu dopisania jeszcze jednej pozycji do listy swoich publikacji, to prędzej czy później musi zadać sobie dwa pytania: Jak inni to robili przede mną? oraz: Jak się to w ogóle robi? Pierwsze z tych pytań prowadzi do historii nauki, drugie - do filozofii nauki. Te dwie dyscypliny są naturalnym środowiskiem dla refleksyjnie uprawianej nauki.
Taką właśnie genezę mają artykuły i eseje pisane przy różnych okazjach, a zebrane w tej książce. Historia i filozofia są w nich traktowane na sposób użytkowy. Po książki historyczne i filozoficzne sięgam, gdy chcę zrozumieć to, z czym spotykam się, uprawiając naukę. Być może, kiedyś czas pozwoli na bardziej systematyczne spisanie tego, co chciałbym nazwać swoją filozofią nauki. Tymczasem jednak zdecydowałem się oddać do rąk Czytelników zbiór prac już publikowanych przy różnych okazjach, które - wraz z innymi moimi książkami -mogą stanowić przygotowanie do bardziej zorganizowanej syntezy.
Istnieją zasadniczo dwa odmienne style uprawiania filozoficznej refleksji nad nauką. Jeden wywodzi się z tzw. profesjonalnej filozofii nauki. Jak wiadomo, w XX wieku filozofia wzbogaciła się o nowy, wysoce specjalistyczny dział, którego zadaniem jest poddawanie drobiazgowej analizie naukowych teorii, ich rozwoju, ich akceptacji i odrzucania, naukowego języka, jego składni, jego logiki, jego stosunku do opisywanej rzeczywistości, naukowych metod, ich relacji do teorii, ich rekonstruowania przy pomocy narzędzi logicznych itp., itp. Osiągnięcia tego nurtu filozofii nauki są niekwestionowalne. Pozwoliły onegłębiej zrozumieć zarówno samo zjawisko nauki, jak i jego rolę w zmieniającym się społeczeństwie. Nagromadzenie wyników i technik badawczych w tej dziedzinie wiedzy jest tak duże, że filozofowie nauki na ogół nie są w stanie pozwolić sobie na to, by być równocześnie specjalistami w jakiejś innej dziedzinie nauki, np. fizyki, biologii lub astronomii. Skutkiem tego pogłębia się szczelina pomiędzy naukami a filozofią nauki.
Ale jest i drugi styl uprawiania refleksji nad nauką. Wielu uczonych (fizyków, biologów, astronomów...) zastanawia się nad tym, co robią, a niektórzy z nich piszą potem na ten temat książki. Czyniąc to, oczywiście często sięgają po publikacje profesjonalnych filozofów nauki, ale działa tu znowu ten sam mechanizm: ograniczenia czasowe i zawodowe ukierunkowanie myślenia powodują, że powstaje odmienne spojrzenie na naukę i jej osiągnięcia. Jest rzeczą zrozumiałą, że uczeni - w przeciwieństwie do filozofów - będą patrzeć na naukę „z wnętrza swojej spegalno-ści" i będą wykazywać skłonność do interesowania się raczej konkretnymi teoriami lub modelami niż ogólnymi prawidłowościami spotykanymi w nauce.
Jest dla mnie rzeczą oczywistą, że te dwa style wzajemnie się dopełniają i że korzyści z ich połączenia mogą być tak duże, iż warto podjąć próbę zmierzenia się z czasem i własnymi ograniczeniami, by powiedzieć to, czego - być może - nie da się powiedzieć, pozostając w jednym z tych dwu nurtów myślenia o nauce. W jakiej mierze ryzyko się opłaciło - Czytelnik musi zadecydować sam.
Dominującym tematem artykułów zgromadzonych w tej książce jest pytanie: o czym właściwie nauka mówi? lub inaczej: jak należy interpretować naukowe teorie? Jest rzeczą nieprzypadkową, że poszukiwaniom odpowiedzi na to pytanie w tej książce niejako patronują dwie postaci: Pierre Duhem i Aleksander Koyre - obydwaj łączący wirtuozerię w uprawianiu historii nauki z głęboką refleksją filozoficzną. Wydaje się, że nie można zrozumieć, o czym mówią dzisiejsze naukowe teorie, jeżeli nie ma się świadomości interpretacyjnych sporów, jakie miały miejsce w przeszłości. Ale - i to pragnę mocno podkreślić - w studiach, których owocem jest ta książka, historia nauki była dla mnie tylko pomocniczym narzędziem do zrozumienia nauki współczesnej.
Pytanie, jak należy interpretować naukowe teorie, jest pytaniem ogólnym, dotyczącym w zasadzie wszystkich teorii zmatematyzowanych nauk o przyrodzie. Moja propozycja odpowiedzi na to pytanie, którą chętnie nazwałbym strukturalizmem interpretacyjnym, jest zarówno wynikiem standardowej analizy filozoficznej (dużo pod tym względem zawdzięczam koncepcjom Quine'a), jak i szczegółowych analiz prowadzonych „z wnętrza" niektórych teorii współczesnej fizyki. Jest rzeczą zrozumiałą, że mój wybór padł na teorię względności i kosmologię. Są to bowiem dziedziny, którymi interesuję się zawodowo.
Z pewnością nie uważam się za odkrywcę strukturalizmu interpretacyjnego. Wielu myślicieli (i fizyków, i filozofów) przede mną wiedziało, że zmatematyzowane teorie naukowe przypisują światu strukturę podobną do struktur matematycznych, jakimi same się posługują. Wydaje mi się jednak, że zupełnie na własny rachunek udało mi się podać kilka zasad, jak należy przeprowadzać „egzegezę matematycznych struktur" fizycznych teorii i jak należy je potem odnosić do świata. Że zasady te, choć bardzo proste, nie są jednak trywialne, świadczą przykłady dwu myślicieli - obydwaj pierwszej wielkości i obydwaj wpadli w interpretacyjną pułapkę. Szkice o Bergsonie i Godłu odgrywają ważną rolę w kompozycji tej książki.
I wreszcie nie można nie postawić pytania: Dlaczego niektóre struktury matematyczne odpowiadają strukturze świata? Albo bardziej zwięźle i bardziej tradycyjnie: Dlaczego przyroda jest matematyczna? Jest to pytanie z gatunku Wielkich Pytań Filozoficznych. Pyta ono bowiem
0 podstawy racjonalności świata (dlaczego świat w ogóle daje się badać?), o możliwości ludzkiego rozumu (który tworzy lub odkrywa matematykę i stosuje ją do świata)
1 o naturę ludzkiej wiedzy (matematyki i nauk). Są to problemy tak głęboko filozoficzne, że pozostaną one problemami otwartymi tak długo, jak długo będzie istnieć filozofia. Postęp polega tu nie na likwidowaniu znaku zapytania, lecz na lepszym zrozumieniu jego natury.
Ale przy tym wszystkim książka ta jest książką o ograniczeniach i m ożliwościach naszej wyobraźni. Z jednej strony, osiągnięcia współczesnej nauki są nieustannym zwycięstwem matematyki nad wyobraźnią; z drugiej strony, przebywanie w nowych światach ujawnianych przez współczesną matematykę i współczesną fizykę uczy naszą wyobraźnię plastyczności i odwagi, niezbędnych do tego, by odkryć jeszcze inne światy. Wyobraźnia potrzebna w nauce nie jest tylko wymyślnym przetwarzaniem tego, co znane; jest logicznym wyciąganiem wniosków z jeszcze nie odkrytych przesłanek.
Bez pełnej wyobraźni inicjatywy Wydawnictwa Znak wiele moich artykułów i szkiców pozostałoby na zawsze rozproszonych w rozmaitych czasopismach i zbiorowych wydaniach. A ponieważ samo zestawienie i usystematyzowanie oddzielonych od siebie myśli ujawnia nowe treści, Wydawnictwo Znak należy uznać za współautora zarówno niniejszej książki, jak i innych książek wydanych uprzednio w tej serii. Za to współautorstwo serdecznie dziękuję.
Za udział w powstaniu tej książki pragnę szczególnie podziękować Pani Barbarze Poźniakowej. Bez Jej współpracy książka ta na zawsze pozostałaby w sferze bytów możliwych, ale bardzo mało prawdopodobnych. Dałem Pani Barbarze teczkę pełną odbitek i wydruków komputerowych, a otrzymałem już prawie gotową książkę. To wielka umiejętność - urzeczywistniać bliskie zeru prawdopodobieństwa!
Czerwiec 1995
ALEKSANDER KOYRE - FILOZOFICZNA DROGA HISTORYKA NAUKI
Moje spotkanie z Aleksandrem Koyre dokonywało się powoli i stopniowo. Zaczęło się ono od. zapewne najbardziej znanej jego książki Du monde cios d l'univers infini. Dostałem ją od kogoś w prezencie jeszcze w 1970 r. i oczywiście często z niej korzystałem (i nadal korzystam) w związku z moimi zainteresowaniami historią kosmologii. Ale odkryłem Koyrego znacznie później. W latach 1984 i 1987 organizowaliśmy w Krakowie międzynarodowe sympozja poświecone kolejno Galileuszowi i Newtonowi. To skierowało moją uwagę ku historii nauki w ogóle, a na tym terenie nie mogłem się oczywiście nie natknąć na Koyrego. Nastąpiło to za pośrednictwem dwu jego książek: Etudes newtoniennes i Etudes d'histoire de la pensee scientifiąue. Pierwsza zafascynowała mnie głębokością wejścia w newtonowski okres; druga dała mi wiele przyjemności w obcowaniu z różnymi epizodami z historii nauki - różnymi, ale tworzącymi bardzo przemyślaną całość. Potem kupowałem książki Koyrego przy każdej nadarzającej się okazji. I zawsze czytałem je z wielkim zainteresowaniem i najczęściej z dużą przyjemnością.
Nie, nie jestem jego bezkrytycznym wielbicielem. Styl ma zawsze po francusku finezyjny (nawet prace pisane przez niego po angielsku wolę czytać we francuskich przekładach), ale zdarzają się w jego pismach tak charakterystyczne dla filozoficznych tekstów dłużyzny i nieznośnie rozwlekłe cytaty (znacznie krótsze spełniłyby swoją rolę wprowadzenia w atmosferę danego autora). A niektóre z jego wcześniejszych prac są prawie nie do czytania: nudne i rozmijające się z prawdziwymi problemami. Ale za to Koyre odpłaca z nawiązką, gdy bierze na warsztat historię nauki. Tu nie tylko jest fachowcem, tu także sprawdza się jako filozof. Bo dzieje nauki są wspaniałym tworzywem dla filozofa. Bez filozofii historia nauki może być tylko rzemiosłem, z filozofią - staje się sztuką. W ciągu całej historii istniały tak silne oddziaływania pomiędzy filozofią i nauką, że nawet do rzemieślniczego uprawiania historii nauki potrzeba trochę filozofii.
Lektura dzieł Koyrego sprawia mi dodatkową przyjemność, ponieważ odnajduję w niej wiele własnych myśli i sposobów patrzenia. A kiedy indziej jego myśli są dla mnie nowe, nawet odkrywcze, bardzo często ubogacające i zachęcające do dalszych przemyśleń. Na marginesach książek Koyrego, jakie posiadam, i w oddzielnych zeszytach porobiłem sobie wiele notatek i uwag. Ź wielu spośród nich już skorzystałem w niektórych moich pracach (pomysły paru napisanych artykułów także pochodziły z lektury Koyrego), a inne czekają dopiero na swoją kolej.
Przyznam się, że byłem nieco zaskoczony, gdy ze wstępu do monografii poświęconej Koyremu przez Gerarda Jor-landa1 dowiedziałem się kilku szczegółów o życiu mojego autora. Wyobrażałem sobie Koyrego zawsze wśród książek i manuskryptów. Tymczasem... książki i manuskrypty musiały być, ale jego życie nie upływało tylko w bibliotekach. Aleksander Koyre pochodził z bogatej rodziny żydowskiej; urodził się w 1892 r. w Rosji, w Taganrogu. Jako uczeń gimnazjalny brał udział w rewolucji 1905 roku i swoje studia średnie musiał kończyć w więzieniu. Po wyższych studiach, odbytych w Getyndze i Paryżu, wstąpił do armii francuskiej, ale rok 1917 zastaje go znowu w Rosji, gdzie Koyre walczy po stronie rewolucji lutowej przeciw bolszewikom. W okresie międzywojennym Koyre łączy działalność dydaktyczną z coraz intensywniejszymi studiami na różne tematy, przeważnie z zakresu filozofii i historii filozofii. Jest profesorem w UEcole pratiąue des Hautes Etudes i na uniwersytecie w Kairze. Kiedy wybucha druga wojna światowa, Koyre łączy się z francuskimi siłami na Bliskim Wschodzie, a potem udaje się do Stanów Zjednoczonych, gdzie wraz z innymi uciekinierami francuskimi zakłada dla Francuzów UEcole librę des Hautes Etudes. W czasie wojny spełnia także kilka powierzonych mu misji politycznych.
W Getyndze Koyre słuchał wykładów Husserla i Hilber-ta; w Paryżu studiował Bergsona i Brunschvicga. W kontekście jego burzliwego życia nie dziwi rozprawa napisana w 1927 roku pt. La philosophie et le probleme national en Russie au debut du XXe siecle*. Ale już jego studia poświęcone Jakubowi Boehme (filozofii tego autora dotyczyła rozprawa habilitacyjna, tzw. these d'etat, z 1929 r.) i mistykom niemieckim XVI wieku ukazały Koyremu związki nie tylko filozofii, ale nawet mistycyzmu z naukowym obrazem świata danej epoki. Jednak dopiero po drugiej wojnie światowej Koyre zwrócił się w pełni do historii nauki i wkrótce stał się jej wytrawnym znawcą. Tu jego prace układają się w logiczny ciąg, prowadząc go konsekwentnie od tematu do tematu. Studia nad średniowieczem i renesansem nie mogły nie doprowadzić do zainteresowań tym, co sam Koyre nazywał „rewolucją klasyczną", tym jedynym w swoim rodzaju okresem dziejów ludzkiej myśli, który wydał z siebie Galileusza i Newtona i któremu ludzkość zawdzięcza powstanie nauk matematyczno--empirycznych.
W uznaniu zasług w dziedzinie badań nad historią nauki w r. 1956 Aleksander Koyre został mianowany członkiem Institute for Advanced Studies w Princeton, z którym pozostał związany do końca życia. Zmarł 28 kwietnia 1964 roku.
Niewątpliwie w życiu Koyrego nastąpił zwrot: od filozofii uprawianej w duchu Husserla (prawie zawsze sięgającej roztrząsań historycznych, przynajmniej jako metody stawiania problemu), ale mocno zmieszanej z Bergsonem, do historii nauki (choć zawsze w jej ścisłych związkach z filozofią, a niekiedy nawet z teologią). Wspomniany już autor skądinąd świetnej monografii o Koyrem, Gerard Jorland, usiłuje przedstawić Koyrego jako fenomenologa, który nawet po swoim odejściu do historii nauki nadal zachował fenomenologiczną metodę i fenomenologiczną koncepcję historii. Wpływu Husserla na myśl Koyrego nie da się oczywiście zaprzeczyć, ale wystarczy rozczytać się nieco głębiej w jego pracach z „okresu historycznego", żeby przekonać się, iż Koyre nie jest fenomenologiem, lecz po prostu doskonałym historykiem nauki. Zresztą sprawę ostatecznie wyjaśnia list (cytowany przez Jorlanda <!> w przypisie na s. 1-2), napisany przez Koyrego do Herberta Spiegelberga, który wprost zapytał go o jego związki z fenomenologią. Koyre odpowiedział: „A teraz Pańskie pytanie, do jakiego stopnia jestem nadal fenomenologiem
- doprawdy, sam nie wiem. Husserl wywarł na mnie głęboki wpływ. Prawdopodobnie nauczyłem się od niego, choć on sam niewiele wiedział o historii, pozytywnego stosunku do niej; zainteresowania obiektywizmem greckiej i średniowiecznej myśli, intuicyjną zawartością pozornie czysto pojęciowej dialektyki, historycznym - i idealnym
- aspektem systemów ontologicznych. Odziedziczyłem po nim platoński realizm, który on sam potem odrzucił, antypsychologizm i antyrelatywizm. Ale prawdopodobnie powiedziałby on, że to wszystko jest bardzo odległe od istoty fenomenologii jako filozofii. I że ja jej nigdy nie rozumiałem. Teraz ja zakładam, że on wiedział lepiej niż ktokolwiek inny, co naprawdę znaczy «fenomenologia»".
* *
Pragnąłbym przestrzec Czytelnika, że niniejszy szkic nie jest systematycznym studium poglądów Koyrego ani nawet jego wizji historii nauki. Chcę po prostu usystematyzować swoje wrażenia z lektur jego licznych prac, podpatrzeć pewne jego metody, lepiej zrozumieć jego zapatrywania na naukę i jej dzieje. Historia nauki zawsze mnie interesowała. Byłoby z mojej strony niewybaczalnym błędem, gdybym nie utrwalił na piśmie choć części tego, czego nauczyłem się z książek i artykułów Aleksandra Koyrego.
Jak Koyre doszedł do historii nauki? Jest to pytanie dla biografa tego myśliciela, ale nawet tak niezorganizowana jak moja lektura pism Koyrego była w stanie ukazać, że droga ta nie stanowiła przypadkowego błądzenia, lecz dość logicznie wiodła do celu. Chciałbym tu zwrócić uwagę na dwie prace Koyrego z jego wcześniejszego okresu, które - choć bardzo różne od siebie - są zapowiedzią późniejszego zwrotu jego zainteresowań i ukazują pewne mechanizmy, jakie go do tego zwrotu doprowadziły.
Pierwsza to praca z 1922 r. poświecona paradoksom Zenona z Elei3. Jest ona jeszcze dobrze osadzona w „feno-menologicznym kontekście". Dedykowana Adolfowi Rei-nachowi, oryginalnie opublikowana w „Jahrbuch fur Phi-losophie und Phanomenologische Forschung", zawiera już zarówno zapowiedź tematyki, która określi późniejsze zainteresowania autora, jak i metody, która będzie w przyszłości towarzyszyć wszystkim jego dociekaniom.
Dlaczego Koyre wybrał tak, mimo wszystko, egzotyczny problem, jakim są paradoksy Zenona? Sądzę, iż dlatego, że temat ten łączy w sobie te wątki, które już wtedy musiały fascynować późniejszego autora £tudes galileennes. Są nimi: problem ruchu, problem czasu i nade wszystko problem nieskończoności. Koyre sympatyzuje z poglądem Kartezjusza, głoszącym, że to nieskończoność jest pojęciem pozytywnym i pierwotnym (wbrew etymologii tego wyrazu: nie-skończoność), a skończoność negatywnym i wtórnym (zaprzeczeniem nieskończoności). Potwierdzenia zapatrywań Kartezjusza Koyre dopatrywał się w Cantorowskiej definicji nieskończoności. Cantor za skończony uznał taki zbiór, który jest równoliczny z którymś ze swoich właściwych podzbiorów. Konsekwentnie, zbiory nieskończone definiuje się jako takie, które tej własności nie posiadają. A zatem pojęcie skończoności powstaje przez zaprzeczenie nieskończoności.
W takim kontekście myślowym nie dziwi przekonanie Koyrego o istnieniu aktualnej nieskończoności. Jego zdaniem, nieskończoność potencjalna jest możliwa, ponieważ zakłada nieskończoność aktualną. „Jeżeli w linii prostej można wyróżnić nieskończoną liczbę punktów, to tylko dlatego, że one tam są". Niekiedy usiłuje się zredukować nieskończoność aktualną do potencjalnej za pomocą pojęcia przechodzenia do granicy. „Ale w istocie powiedzieć, że jakiś punkt lub liczba reprezentuje granicę pewnego ciągu, to właśnie znaczy stwierdzić, że w miarę, gdy zbliżamy się do tej granicy, choćby odstęp dzielący nas od niej stawał się nie wiem jak mały, zawsze znajduje się w nim nieskończenie wiele punktów, nieskończenie wiele elementów tego ciągu".
„Pasja nieskończoności" zaprowadzi potem Koyrego do studiów nad ontologicznym dowodem na istnienie Boga i do zagłębienia się w myśli średniowiecznej. Nawet wtedy gdy Koyre jest tylko historykiem, bez większego trudu można odcyfrować, po czyjej stronie znajdują się jego filozoficzne sympatie. Problem nieskończoności będzie dla Koyrego kluczem do zrozumienia Kartezjusza. Jego zdaniem, wielką zasługą Kartezjusza jest to, że zrozumiał on, iż nieskończoność stanowi warunek racjonalności (con-dition d'intelligibiliteY. A swoje Entretiens sur Descartes po prostu zakończy stwierdzeniem: „...la grandę decowerte cartesienne, la decouverte de la primaute intellectuelle de 1'inflni, reste wale"".
W pracy Koyrego o paradoksach Zenona można znaleźć także i inne zalążki jego przyszłych zainteresowań. Już we wstępie Koyre pisze, że w gruncie rzeczy paradoksy Zenona „dotyczą czasu, przestrzeni i ruchu, jednak o tyle tylko,
0 ile pojęcia nieskończoności i ciągłości są w nie uwikłane"8. Potem, jako historyk nauki, Koyre z pasją będzie śledzić rozwój doktryn o czasie, przestrzeni i ruchu. Zwłaszcza za mistrzowskie uważam jego studia nad stopniową matematyzacją ruchu w miarę zbliżania się do fundamentalnych prac Galileusza i Newtona9. Tymczasem jednak Koyre pozostaje jeszcze dość odległy od swojej późniejszej wirtuozerii. W poglądach, jakim wówczas hołduje, zbyt jeszcze dużo jest elementów „romantycznej filozofii przyrody", która w subiektywnych intuicjach dopatruje się źródła wartościowych informacji o przyrodzie, różnych - a nawet głębszych - od tych, jakich dostarczają teorie empiryczne.
1 ostatecznie - zdaniem Koyrego - filozoficzna wymowa paradoksów Zenona z Elei sprowadza się do tego, że domagają się one ...
dukat07