a kutatási programok szerkezetéről
Email: mbrendel@mindmaker.hu
„Az ember nem azzal bizonyítja racionalitását, hogy kitart meghatározott eszmék, sztereotipizált eljárások és változatlan fogalmak mellett, hanem azzal, ahogyan és amikor megváltoztatja ezeket” ez Toulmin „Foresights and Understanding”[1] című könyvének mottója. Ha mostani mondanivalómat nagyon dióhéjban kellene megfogalmazni, akkor egy hasonló gondolatot mondanék, vagy azt is lehetne mondani, hogy a Toulmin idézetet a következőképpen értelmezem: mind az episztemológiában, mind a gondolkodás más területén, a „világ” rendkívül összetett. Emiatt az, amit racionális módszerként megfogalmazhatunk, nagyon általános szabály lehet csak. Vagy komplex módszertant tudunk csak mondani, vagy ha egyszerű szabályokat fogalmazunk meg, akkor ezeknek alkalmazása lesz nagyon összetett. Amikor az elv a „valósággal találkozik”, akkor abból egy cizelláltabb rendszer alakul ki.
Ezen általános témafelvetésen belül ebben a cikkben csak egy részproblémával kívánok foglalkozni. Ezen gondolat egy vetületével, amely csak a Lakatos féle kutatási programok elméletének és a Popper féle falszifikációs és „empirikus-tartalom” elméletének kapcsolatával foglalkozik, amely kapcsolat természete a fenti keretbe szerintem beilleszthető.
Lakatos Popper tanítványaként lett ismert filozófus. Cikkében hivatkozik, támaszkodik, visszautal Popperre, és egy olyan elméletet dolgoz ki, amely jelentősen továbbfejlesztik, sőt általános vélemény szerint messze túl lép Popper elméletén. A fenti gondolat jegyében azt próbálom bemutatni, hogy nincs olyan nagy szakadék: Lakatos elmélete legalábbis rekonstruálható Popper absztrakt módszertanának olyan változataként, amely a tudományos gyakorlathoz közelebb áll, habár ezzel a rekonstrukcióval valószínűleg sem Lakatos sem Popper sem értett volna egyet. Ennek keretében a Popperi falszifikacionizmus lakatosi bírálatát veszem szemügyre, és megpróbálok feloldást találni a Lakatos által bemutatott ellentétekre, amellyel ő úgy gondolja, hogy cáfolja és túllép Popper elméletén.
A másik oldalról meg fogom vizsgálni, hogy a lakatosi elmélet legfontosabb részének, az elméletek „kemény magjának” van-e valamilyen olyan magyarázata, amely az empirikus tartalom kontextusában megalapozható. Ezzel egy általánosabb kérdéshez csatlakozom, amely arról szól, hogy több tudományfilozófus a tudományos elméleteknek valamilyen szerkezetet tulajdonít. A kérdés pedig az, hogy ez a szerkezet elsődleges, vagy nem episztemológiai alapú, avagy logikai eszközökkel magyarázható valamilyen módszertani elv alapján. A tézisem az lesz, hogy az elméletek struktúrája, amelyet leginkább leírtak, de nem magyaráztak meg kielégítően, az episztemológián belül, azaz logikai és matematikai alapon magyarázható a módszertani elvekből kiindulva. Ezen belül itt csak a kutatási programok szerkezetével fogok foglalkozni, és nem térek ki a kuhni „paradigmák”, a laudani „kutatási hagyományok” szerkezetére, amelyekre véleményem szerint hasonló magyarázat adható maguk is egymással összeegyeztethető elméletek.
A tudományos elméletek effajta szerkezetének magyarázata egyszerű módszertani elvekből kiindulva jól illusztrálja, hogy mire gondolok, amikor azt mondom, hogy egy racionális elv a valósággal találkozva egy komplex rendszert hoz létre, amely látszólag esetleg irracionálisnak tűnhet.
Kiindulásként tekintsük a tudományos elméleteket, mint állítások strukturálatlan halmazát. T={S1,S2,…Sn}. Az elmélet empirikus megfigyelések magyarázatára szolgálnak, és a módszertani vizsgálódások alapja ennek a következtetési sémának a körüljárása. Az elmélet S1,S2,…,Sn állításaiból, premisszaként következtethető a magyarázni kívánó emprikus megfigyelés. Ennek megfelelően az elmélet T halmazába az összes állítást beleértem, amely egy ilyen következtetéshez szükséges: mérési elméletek, érzékelési elméletek, peremfeltételek, az egzisztenciális állításokat és az univerzális törvényeket is. Ahogy Polányi azt hangsúlyozta, ezen halmaz nagyobbik része hallgatólagos, és ebből problémák származnak, de itt erre nem térek ki, úgy tekintem, hogy a T halmaz bármilyen kívánatos részletességgel explikálható, noha az eredeti tudományos művekben nem explikálták őket teljességgel. Az a tézisem, hogy a hallgatólagos elemek szükség esetén mindig explikálhatóak, azt jelentik, hogy a hallgatólagosság nem elvi, hanem csak gyakorlati problémát jelent.
Popper falszifikációs elméletének lényege annak a felismerésnek a módszertani elvvé tétele, miszerint az empirikus megfigyelések véges halmaza általában nem bizonyíthatják a T elméletet, mivel az legtöbbször univerzális állítást is tartalmaz. Ezzel szemben egy empirikus megfigyelés kontradikcióba kerülhet a T elmélettel. Ezt nevezi Popper falszifikációnak, és a tudományosság kritériuma szerinte az, hogy T olyan legyen, hogy falszifikálható legyen, azaz legyen levezethető belőle egy olyan predikció, amellyel egy kontingens empirikus megfigyelés ellentmondhat.
Amennyiben a tudományos céljában a konzisztenciát, mint elengedhetetlen követelményt tekintjük, akkor a falszifikáció azt jelenti, hogy mindenképpen fel kell oldani az ellentmondást. Tehát, hogy előbb vagy utóbb módosítani kell valamit az elméleten úgy, hogy ne legyen ellentmondásban a megfigyeléssel.
Lakatos ennek a kérdésnek az elemzéséhez Bohr és a Maxwell elméletek inkonzisztenciáját hozza fel például. (Lakatos [1999] 197. oldal). Itt arról van szó, hogy az atommag körül „keringő” elektron a Maxwell elmélet szerint sugároz, viszont Bohr egyszerűen hozzátold Maxwell elméletéhez egy szabályt, amely szerint az elektronok nem sugároznak, és diszkrét energiaszintjeik vannak. Ez pedig inkonzisztenciának tűnik. Bohr programjában ráadásul a Maxwell elmélettel való inkonzisztenciát nem is oldotta fel, ahogy ezt Lakatos az idézett helyen írja.
Ezzel kapcsolatban az a kérdés vetődik fel bennem, hogy valóban inkonzisztenciáról van-e szó? Inkonzisztencia akkor van az elméletben, ha Bohr úgy tekinti, hogy az elektronra egyaránt érvényes a Maxwell és a Bohr elmélet. Ez esetben azonban az elektronra vonatkozó predikciók is kétértelműek. Viszont ahogy Lakatos Bohrt idézi: „a legtöbb, ami egy elmélettől [azaz egy programtól] elvárható, hogy klasszifikációja, új jelenségek megjóslása révén, hozzájáruljon a megfigyelések fejlődéséhez”. Ennek fényében viszont a predikciók semmiképpen nem lehetnek kétértelműek. Bohr tehát csakis úgy tekinthette, hogy az elektronra a Maxwell egyenletek nem érvényesek, nagyobb részecskékre azonban igen. Ez pedig azt jelenti, hogy az egyesített elmélet nem inkonzisztens, hanem csak egy magyarázatlan érvényességi felosztást tartalmaz. Ez persze nem egy előnyös dolog, de korántsem olyan „alacsonyszintű hiba”, mint az inkonzisztencia.
Elfogadható azonban akár az is, hogy egy kutatási programban egy elmélet átmenetileg inkonzisztenciája elfogadható, a kutatási program folytatása és hosszú távú sikeressége érdekében. Ebben az esetben a konzisztencia a tudományos kutatásnak továbbra is fontos célja, de csak mint hosszú távú követelményt tekintjük, nem pedig dogmatikusan ragaszkodunk hozzá minden pillanatban. Ez az első példa arra, hogy egy racionális elv a gyakorlatban hogyan finomodhat. A tudományosság feltétele itt az, hogy az inkonzisztenciát, mint hosszabb távon mindenképpen feloldandó problémát tekintjük.
A „modus tolens” következtetési szabály szerint, amennyiben az empirikus megfigyelés ellentétben van az elmélet következményével, akkor az empirikus megfigyelés cáfolja az elméletet. Ezalatt azt kell érteni, hogy az elmélet azon része, amely a magyarázat következtetésében fel lett használva, abban a formában nem lehet igaz, amennyiben az ellentmondó megfigyelést megingathatatlan igazságnak tekintjük, és a konzisztencia elengedhetetlen követelmény.
Viszont nem jelenti azt, hogy a cáfolat kijelöl egy bizonyos állítást az elméletből, sem pedig azt, hogy a cáfolat nem oldható fel az elmélet változtatásával. Ha egy T1 elméletet cáfol egy empirikus megfigyelés, akkor annak egy módosított változata T2 tartható lehet.
Lakatos a Newton elméletet hozza fel példaként, ahol is egy bolygó elmélettel ellentétes pályáját végtelen sokaságú hipotézissel oldják fel (Lakatos , 174. o.). Lakatos azt állítja, hogy az elméletet a végtelenségig meg lehet menteni a falszifikáló megfigyelésektől. Itt azonban az „elmélet” szó következetlen használatával találkozunk.
Tekintsünk egy T1 newtoni elméletet, amelyben minden állítás rögzítve van. Nemcsak a mozgásegyenletek, nemcsak a gravitációs t9rvény, hanem a bolygók adatai, és minden más is. Ha egy bolygó megfigyelt pályája ellentmond az elmélettel, akkor igaz, hogy sokféle mentőhipotézissel kivédhető az inkonzisztencia. De bármilyen segédhipotézist teszünk is hozzá, az már egy új, T2 elmélet. Ez is lehet még newtoni, de helyesebb azt mondani, hogy a kutatási program newtoni, és szigorúan véve ez számos egymás után módosított elmélet szekvenciáját jelenti. Amit tehát az elmélet végleges feladásának neveznek, azt kevésbé megtévesztő lenne a tudományos program feladásának mondani, mert ez már egészen más kérdés.
A tudományos program feladásának kérdését nem a falszifikációs kritérium szablya meg: az csak annyit mond, hogy cáfolat esetében az ellentmondást fel kell oldani, azaz az elméletet elvetni vagy módosítani kell (ahol is a módosítás szigorú értelemben elvetést jelent). Ez Lakatos fogalmaihoz kapcsolódva azt jelenti, hogy a cáfolat probléma-eltolódást idéz elő, ez a kutatási program fejlődésének legfőbb motorja. A kutatási program követése vagy elvetése viszont olyan kérdés, amire módszertan csak a logikán kívül legalább egy szempontot figyelembe véve adható. A logikai kritériumok szerint egy elmélet valóban a végtelenségig módosítgatható lehet, és a programot sosem kell feladni logikai okokból, ezt majd az empirikus tartalom viszonyi szablyák meg.
A következő példa, amit Lakatos vizsgál, Galilei Hold-folt megfigyelései. Ezek ellentmondásban vannak, Arisztotelész elméletével, amely szerint a Hold egy tökéletes gömb. De csak abban az esetben, ha feltételezzük, hogy a foltokat nem a távcső lencséje okozza. Ahogy Lakatos is mondja, a megfigyelés csak mérési elmélettel együtt cáfolja Arisztotelész elméletét. Egész pontosan azon állítások halmazát cáfolja, amelyeket felhasználtunk a predikcióban, amivel ellentmond a foltok észlelése.
Az arisztotelészi elmélet tehát megmenthető, ha egy speciális mérési elméletet teszünk hozzá: a foltokat a távcső lencsehibái okozzák. Ez pedig nem is annyira eszeveszett elgondolás, mert a lencsék valóban nem voltak túl jók.
Mindez azonban nem jelenti a falszifikációs elv érvénytelenségét, hanem mint láttuk, hogy a cáfolat az elmélet egészét cáfolja, nem jelöli ki, hogy a mérés-elméletet vagy a csillagászati elméletet kell-e elvetni. Ez valószínűleg akkor dől el, amikor a távcsővel földi objektumokat is néznek, és ott megbízhatónak mutatkozik. Ez esetben már nagyon furcsa méréselméletet kellene kitalálni. Végeredményben pedig a sok megfigyelés magyarázata és az empirikus tartalom viszonyai határozzák meg, hogy hogyan alakítjuk át az elméletet.
Mint láthattuk, a logikai kritériumok önmagukban nem határozzák meg, hogy az elmélet melyik részét kell elvetnünk, vagy módosítanunk. Ha több megfigyelést veszünk figyelembe, akkor ezek jobban beszűkítik a lehetőségeket. De ahogy Quine kimutatta (Quine [1999]), az empíria fölé az elmélet rugalmas hálója feszíthető. Ez a háló hasonlat ugyan pontatlan, hiszen az összefüggések nem közvetlenül az állítások között van, hanem az állítások és az empirikus megfigyelések között van. A háló szerkezete tehát speciális. Logikai szempontok tehát még az összes megfigyelés esetén sem jelölnek ki egyetlen lehetséges elméletet, vagy másképpen tekintve, nem jelölik ki, hogyan kell módosítani egy cáfolt elméletet a sok lehetőség közül. Ezt csak még egy szempont, az empirikus tartalom figyelembevételével lehetséges.
Ez a kérdés szoros összefüggésben van az elméletek szerkezetével. Ugyanis lehet azt mondani, hogy az elmélet szerkezete határozza meg, hogy mely állításokat preferálunk, és melyeket vagyunk hajlandóak módosítani, vagy előbb elvetni. Lakatos így egy un. „kemény mag” szerkezettel magyarázza a kutatási programokban az elméletek fejlődésének útját. E szerint az elméletnek van egy kemény magja: olyan állítások, amelyek az elmélet „lényegét” jelentik, és ezért ragaszkodunk hozzájuk, és inkább segédállításokat vetünk be, vagy azokat módosítjuk.
Ez nagyon szemléletes leírás, de először is túlegyszerűsít, hiszen nem biztos, hogy ennyire egyértelműen két részre lehet osztani az elméletekben az állításokat, Finomabban fogalmazva az állításoknak prioritásuk van, és a legkisebb prioritású állítást módosítjuk. Tehát az elméletek szerkezetének leírásánál az állításokhoz valamilyen mértéket rendelünk, és e szerint alakítjuk az elméleteket.
Azonban ez nem teljes magyarázat, ha a mérőszámnak magának nincs magyarázata. Az empirikus tartalom viszont pont egy ilyen mérőszámot szolgáltat nekünk: egy állítás annál fontosabb, minél többet jelent az elmélet empirikus tartalma szempontjából.
Vegyük példaként azt, amivel Lakatos bemutatja a „kemény mag” elméletét: a bolygópálya-rendellenesség példáját egy newtoni elméletben. Ebben az elméletben a mozgástörvények és gravitációs törvények az elmélet kemény magját alkotják, míg az anomáliát egy segédhipotézissel, például egy új bolygó feltételezésével magyarázzák.
Azonban véleményem szerint ez úgy is magyarázható, hogy a gravitációs- és mozgástörvények elvetése az elmélet teljes empirikus tartalmát fenyegetik, míg a segédhipotézis, egy empirikusan még elég erős elmélet lehetőségét tartják fent. Tehát azért nem a „kemény mag” hipotéziseit vetjük el, hanem egy segédhipotézist vezetünk be, mert az empirikus tartalmat akarjuk maximalizálni. az empirikus tartalom viszonyai azok, amelyek az elmélet szerkezetét kialakítják, a szerkezet nem az elmélet elsődleges tulajdonsága, hanem az empirikus tartalom miatt megjelenő jelenség.
1. Lakatos, I. (1999): A falszifikáció és a tudományos kutatási programok metodologiája, Tudományfilozófiai szöveggyűjtemény, Áron kiadó, Budapest.
2. Lakatos, I. : Falsification and the Methodology of Scientific Research Programmes
3. Quine, W.O. (1999):Az empirizmus két dogmája, Tudományfilozófiai szöveggyűjtemény, Áron kiadó, Budapest.