Istnieje wiele prac na temat tego, jak sprawdzać teorie, czy też jak ustalać hierarchię ich ważności i zakres stosowalności przy opisie rzeczywistości. Na gotowej teorii można bowiem przeprowadzać szereg operacji, o których pisali m.in Popper, Kuhn, Feyerabend oraz Lakatos. Warto jednak się zastanowić, w jaki sposób powstaje ów materiał do dalszych rozważań, czyli w jaki sposób powstaje to, co zwiemy teorią.

Czym jest teoria? Otóż najbardziej prawidłowym sformułowaniem oddającym to, co przez nią rozumiemy wydaje mi się być to, iż teoria to zbiór zdań zawierających terminy teoretyczne stosujące się do określonego opisu wyróżnionego aspektu rzeczywistości. Zapisanie teorii poprzedzają jednak czynności, które naprowadzają tworzącego ją naukowca na właściwą drogę, wiodącą w dalszej kolejności do jej językowego sformułowania. Zasadniczo można wyróżnić dwa sposoby powstawania teorii; określić je można jako ścieżkę prowadzącą przez indukcję ze zjawisk bądź ścieżkę „twórczej intuicji". Postaram się scharakteryzować oba te sposoby, zwracając uwagę na ich mocne i słabe strony, a także zastanowić się, czy ścieżki te wzajemnie się wykluczają czy też dopełniają.

W jaki sposób formułuje się teorię na podstawie indukcji ze zjawisk? Otóż stworzenie teorii w tym przypadku poprzedza szereg obserwacji lub eksperymentów, na podstawie których buduje się zdania obserwacyjne. Z nich następnie wysnuwa się hipotezę, poddaje się ją sprawdzeniu i jeżeli nie ulegnie obaleniu, pozwala to na sformułowanie prawa. Warto dodać, że przy tworzeniu hipotezy zauważa się dosyć wyraźne związki przyczynowo- skutkowe, gdy w serii zdań obserwacyjnych zachodzą pewne prawidłowości w stwierdzaniu zachodzenia zdarzeń. Uogólniając prawa i uwzględniając terminy teoretyczne buduje się teorię. Zatem punktem wyjścia są wspomniane obserwacje bądź eksperymenty. Przykładem tego typu postępowania może być teoria dziedziczenia materiału genetycznego, której tworzenie rozpoczął Mendel w XIXw. Prowadził on kilkuletnie doświadczenia sprawdzające sposób dziedziczenia genów u grochu jadalnego, które zaowocowały sformułowaniem dwóch praw dziedziczenia. Prawa te, po uwzględnieniu praw dziedziczenia, stworzonych na podstawie badań eksperymentalnych przez innego badacza (Morgana) weszły razem w skład teorii dziedziczenia. Czas sformułowania tejże teorii wynosił ponad czterdzieści lat. Opisany powyżej przypadek dobrze oddaje charakter formułowania teorii w oparciu o „indukcje ze zjawisk". Biorąc pod uwagę okres czasu niezbędny do sformułowania teorii, jak również ogromną pracochłonność związaną z potrzebą wykonania niezbędnych eksperymentów można uznać, iż ścieżka prowadząca przez indukcje ze zjawisk jest bardzo czasochłonna, a niejednokrotnie wymaga też znacznych nakładów finansowych (badania). Ten typ postępowania podlega ostrej krytyce również pod innym względem, na który zwraca uwagę Popper pisząc: "Nie można wyjść od danych zmysłowych lub postrzeżeń i budować na nich teorii" ^{[ 1 ]}. Uogólnienie obserwacji może być przecież błędne, gdyż obserwacja zmysłowa obarczona jest piętnem psychologizmu. Nie wiadomo bowiem, czy obserwacja ta nie stanowi zaledwie subiektywnego wrażenia podmiotu. Przeciwnikiem ścieżki indukcyjnej w tworzeniu teorii jest również Lakatos, pisze on: "Tam, gdzie teoria wlecze się za faktami, mamy do czynienia z marnymi, degenerującymi się programami badawczymi" ^{[ 2 ]}.

Ponadto indukcja jest zawsze niezupełna, stąd kolejne słowa krytyki skierowane pod adresem ścieżki indukcyjnej: "Epistemologie klasyczna, akceptująca postrzeżenie zmysłowe jako dane, przy użyciu których teoria ma być kontrolowana w procesie indukcji, jest teorią predarwinowską" ^{[ 3 ]}.Niemniej współcześnie metoda indukcji nadal powszechnie stosowana jest w naukach szczegółowych, zwłaszcza w biologii. Można tu chociażby wspomnieć obecną teorię budowy błony komórkowej, tj. błony jako „płynnej mozaiki", złożonej z lipidów oraz białek integralnych — teorię, która sformułowana została w oparciu o szereg obserwacji zarówno u organizmów eukariotycznych, jak i prokariotycznych. Co istotne, naukowcy przeprowadzający eksperymenty dotyczące wybranego, wspólnego zagadnienia zazwyczaj nie działają sami, ale pracują zespołowo i to często w ośrodkach naukowych znajdujących się na terenie kilku państw. Już sama czasochłonność pracy badawczej wyklucza tu możliwość stworzenia teorii na drodze indukcji przez jednego człowieka. Zaletą tworzonych indukcyjnie teorii może być to, iż odnosi się przynajmniej do tych przypadków, które zaobserwowano.

Na tym tle zupełnie inaczej jawi się ścieżka tworzenia teorii na drodze „twórczej intuicji". Intuicja to słowo wywodzące się z łacińskiego intuitio, co znaczy „przeczucie, podszept". Goethe pisał, iż "intuicja jest objawieniem rozwijającym się z wnętrza człowieka" ^{[ 4 ]}. Intuicja może sprzeciwiać się temu, co zdroworozsądkowe, uznane powszechnie za niepodważalne. Intuicyjne przeczucie może być nawet paradoksalne, bo podważa to, co oczywiste, stawia pod znakiem zapytania powszechnie uznawane stwierdzenia. Profesor Mirosław Karwat pisze, że "paradoks jest szczególnie płodną metodą poznawczą. Zakłada bowiem podważanie opinii obiegowych, potocznego poczucia oczywistości, wymusza weryfikacje utrwalonych - nadmiernych i uproszczonych uogólnień. Burzy on pewność, ale ujawnia przy tym niedostrzegane wcześniej zależności między zjawiskami" ^{[ 5 ]}. Podobnie Einstein pisał, iż "tym, co naprawdę się liczy jest intuicja ^{[ 6 ]}" i określał ją jako "błądzenie w ciemnościach w poszukiwaniu prawdy odczuwanej, lecz nieuchwytnej" ^{[ 7 ]}. Co można zatem nazwać „twórczą intuicją"? Popper pisze, że w nauce liczy się "intuicja, która pozwala nam ujrzeć problemy oraz je zrozumieć, zanim będziemy mogli je rozwiązać" ^{[ 8 ]}. Wydaje mi się, ze jest to adekwatne określenie tego, przez co rozumie się „twórczą intuicje". Jak zatem kierując się ta ścieżką naukowcy formułują teorie?

Przekaz Arystotelesa donosi nam, iż w czasach starożytnych Archimedes, biorąc kąpiel sformułował prawo wyporu głoszące, iż wartość siły wyporu jest równa ciężarowi wypartego płynu. Towarzyszył temu odkryciu okrzyk „eureka", co znaczy „znalazłem". Archimedes nie prowadził wcześniej żmudnych badań, nie robił doświadczeń związanych z tym problemem. Intuicja, która pozwoliła mu sformułować to prawo była zatem pewnego rodzaju intelektualnym wglądem.

W czasach nowożytnych Newton sformułował prawo ogólnego ciążenia (teorię grawitacji) nie mając empirycznych możliwości jego sprawdzenia. Co istotne, nie prowadził żadnych badań mających na celu zbadanie tego zjawiska, a jedynie rozważał jak uzasadnić obserwowany ruch ciał niebieskich. Żeby zapisać ową teorie stworzył rachunek różniczkowy i całkowy.

W czasach współczesnych Einstein sformułował ogólną teorię względności, która dotyczyła oddziaływań grawitacyjnych i ich związku z geometrią przestrzeni fizycznej. Teoria ta wydawała się paradoksalna, Einstein zachwiał bowiem uznawaną dotychczas absolutyzacją czasu i przestrzeni u Newtona. Oto jak sam opisuje proces, który towarzyszył temu odkryciu i poprzedzał sformułowanie tej teorii: "Siedziałem sobie właśnie w biurze patentowym w Bernie, gdy nieoczekiwanie przyszła mi do głowy pewna myśl: człowiek spadający swobodnie nie będzie odczuwał własnego ciężaru. Byłem doprawdy wstrząśnięty. Ta prosta myśl wywarła na mnie ogromne wrażenie i stała się impulsem do stworzenia mojej teorii" ^{[ 9 ]}. Istotne jest to, iż teoria ta nie była wówczas prowokowana przez żadne doświadczenie, przez żadne zjawisko. Potwierdza to słowa Einsteina, iż "teorie fizyczne to swobodne wytwory ludzkiego umysłu, które nie są, jakkolwiek mogłoby się tak wydawać, jednoznacznie wyznaczone przez świat zewnętrzny" ^{[ 10 ]}. Ponadto, podobnie jak wcześniej w przypadku Newtona nie istniał odpowiedni aparat matematyczny do zapisania tego odkrycia w postaci teorii, zatem jej sformułowanie zostało poprzedzone przez sześcioletnie prace Einsteina z matematykami, którzy opracowywali odpowiedni dla niej zapis.

Powyższe przykłady zawierają szereg miejsc wspólnych w procesie tworzenia teorii drogą „twórczej intuicji", takich jak: rozważania oderwane od świata zmysłowego, dopuszczanie paradoksu (tym samym wykraczanie poza myślenie szablonowe), dokonywanie odkrycia przez jednego człowieka, nagłość przychodzącego pomysłu, czy też czasochłonność formułowania teorii spowodowana brakiem odpowiedniego aparatu pojęciowego.

Która z opisanych dróg prowadzących do zbudowania teorii jest właściwa? I czy możliwe jest w ogóle ustalenie tego? Aby spróbować odpowiedzieć na te pytania trzeba te ścieżki dokładnie scharakteryzować, tak, aby zdać sobie sprawę z ich mocnych i słabych stron. Charakterystykę tą, w celu lepszego zobrazowania problemu, przedstawiam w tabeli.

Jednoznaczna ocena każdej z tych dróg tworzenia teorii nie jest możliwa. To, co z pozoru wydaje się wadą, może stanowić zaletę. Teoria stworzona na bazie indukcji ze zjawisk posiada przynajmniej taką gwarancję, że stosuje się do opisywanych przez nią zjawisk doświadczalnych. Teoria skonstruowana za pomocą „twórczej intuicji" nie posiada takiej gwarancji, bo powstaje w oderwaniu od tego, co zmysłowe; czasem trudno określić czego w ogóle dotyczy, co nie zmienia jednak faktu, że można szukać jej doświadczalnego potwierdzenia. Podobnie trudno określić czy np. odkrycie dokonane przez jednego genialnego człowieka jest w jakkolwiek sposób lepsze od wysiłku i współpracy setek ludzi pracujących nad jakimś problemem. Zwykło się uważać, iż praca eksperymentatora nie wymaga dużego wysiłku intelektualnego, a jedynie określonych zdolności manualnych, z czym nie jestem w stanie się zgodzić. Napisano kiedyś, że "tworzyć teorie, to znaczy widzieć to, co wszyscy widzą i myśleć o tym tak jak nikt dotąd nie myślał" ^{[ 11 ]}. Ów eksperymentator jawi się zatem jako człowiek nie tylko o doskonałych umiejętnościach obserwacyjnych, ale również jako osoba zdolna odkrywać określone zależności w tym, w czym przeciętny człowiek nigdy by ich nie zauważył.

Warto też zastanowić się, czy za pomocą tych dwóch dróg można dojść do takiej samej teorii. Jest to pytanie o to, czy drogi te wzajemnie się wykluczają. Otóż sądzę, że nie. Jako przykład niech posłuży mi ogólna teoria względności, która, sformułowana przez Einsteina bez przeprowadzania eksperymentów, zyskała ostatecznie doświadczalne potwierdzenie. Podobnie teoria grawitacji Newtona, choć sformułowana pierwotnie w oderwaniu od świata zmysłowego, została zakotwiczona w empirii. Być może gdyby Newton i Einstein nigdy nie istnieli naukowcy po wielu wysiłkach badawczych, po latach eksperymentowania, któremu towarzyszyłoby udoskonalanie sprzętu obserwacyjnego doszliby w końcu do takich samych wniosków, co oni. Błędem byłoby zatem według mnie myśleć, iż droga indukcji ze zjawisk i droga „twórczej intuicji" wzajemnie się wykluczają. Newton, mimo iż sformułował prawo ciążenia bez doświadczalnego potwierdzenia, to swój wkład w rozwój optyki zawdzięczał licznym eksperymentom, których sam był autorem. Naukowiec może być zatem zarazem indukcjonistą i geniuszem i osiągać za pomocą tych dwóch dróg porównywalne efekty przy tworzeniu teorii. Może z powstawaniem wielkich teorii jest właśnie tak, jak ujął to Thomas Alva Edison: „Geniusz to wynik jednego procenta twórczego natchnienia i 99 procent ciężkiej pracy badawczej" ^{[ 12 ]}.

Po przeczytaniu tego tekstu, czytelnicy często wybierają też: Fundament nauki: metodologia Internalizacja czasu i przestrzeni u Kanta

Comment on this article..   See comments (3)..

Send text to e-mail address..

Print-out version..    PDF    MS Word