lakatos_zahar_kopernik

DZIEJE RELIGII, FILOZOFII I NAUKI

indeks | antologia religijna | antologia filozoficzna | filozofia nauki

Imre Lakatos, Elie Zahar

Dlaczego program badawczy Kopernika wyparł program Ptolemeusza?

"Why Did Copernicus's Research Programme Supersede Ptolemy's?". 1974
tłum. Wojciech Sady, tekst bez przypisów

Wstęp

Chciałbym na wstępie przeprosić za to, że przy okazji pięćsetnej rocznicy urodzin Kopernika zmuszam Państwa do wysłuchania wykładu filozoficznego. Usprawiedliwia mnie fakt, że parę lat temu zaproponowałem pewną szczególną metodę użycia historii nauki w roli obdarzonego pewnym autorytetem arbitra, gdy dochodzi do sporów między filozofami nauki, i pomyślałem, że rewolucja kopernikańska służyć może w szczególności jako ważny sprawdzian, pozwalający ocenić względne zalety pewnych współczesnych koncepcji filozoficznych.

Najpierw chyba muszę wyjaśnić - w dużym przybliżeniu - jakie to kwestie filozoficzne mam na myśli i w jaki sposób krytyka historiozoficzna może pomóc w rozstrzygnięciu niektórych z nich.

Centralnym problemem filozofii nauki jest problem normatywnej oceny teorii naukowych; w szczególności zaś problem określenia ogólnych warunków naukowości teorii. Ten ostatni, graniczny przypadek problemu oceny znany jest w filozofii jako problem demarkacji. Dramatyczną wymowę nadało mu Koło Wiedeńskie, a zwłaszcza Karl Popper, który chciał wykazać, że pewne rzekomo naukowe teorie, takie jak marksizm czy freudyzm, są pseudonaukowe, a wskutek tego nie lepsze niż, powiedzmy, astrologia. Nie jest to problem błahy i wiele jeszcze trzeba zrobić, by go rozwiązać. Afera Velikowsky'ego, by wspomnieć pomniejszy przykład, ujawniła, że naukowcom niełatwo przychodzi wyartykułowanie norm, które zrozumiałe są dla laika (czy - jak przypomina mi mój przyjaciel Paul Feyerabend - dla nich samych), a w świetle których można bronić odrzucenia teorii roszczącej sobie prawo do tego, że stanowi rewolucyjne osiągnięcie naukowe.

Ów problem oceny nie ma nic wspólnego z problemem, dlaczego i jak powstają teorie naukowe. Ocena zmiany to problem normatywny, jest więc zagadnieniem filozoficznym; wyjaśnienie zmiany (czy faktycznego uznania lub odrzucenia teorii) to problem psychologiczny. Przyjmuję to kaniowskie rozróżnienie między "logiką oceny" a "psychologią odkrycia" za rzecz oczywistą. Próby jego zamazania rodziły jedynie pustą retorykę.

Uogólniony problem demarkacji wiąże się ściśle z problemem racjonalności nauki. Jego rozwiązanie powinno nam wskazać, kiedy uznanie teorii naukowej jest racjonalne, a kiedy nieracjonalne. Nadal nie ma uzgodnionego kryterium, na podstawie którego można by orzec, czy odrzucenie teorii Kopernika przez Kościół w roku 1616, albo czy odrzucenie genetyki Mendla przez WKP(b) w roku 1949 było, czy nie było racjonalne. (Wszyscy oczywiście, mam nadzieję, zgadzamy się, że zarówno zakazanie De revolutionibus jak i wymordowanie zwolenników Mendla, było godne ubolewania.) Aby zaś nadmienić przykład współczesny, to olbrzymie kontrowersje rodzi pytanie, czy racjonalne jest odrzucenie przez tak zwanych amerykańskich liberałów zastosowania przez Jensena i innych genetyki do inteligencji. (Niemniej jednak możemy przystać na to, że nawet jeśli postanowiliśmy, iż teorię należy odrzucić, to decyzja ta nie powinna nieść ze sobą fizycznego zagrożenia dla jej wiernych wyznawców i że żadnej księgi nie należy potępiać "bez zrozumienia jej, bez czytania lub nawet o niej nie słysząc ani jej nie widząc".

1. Empirystyczne objaśnienia "rewolucji kopernikańskiej";

Zacznę może od zdefiniowania terminu "rewolucja kopernikańska". Nawet w sensie opisowym stosowano go w sposób wieloznaczny. Często rozumie się go jako przyjęcie przez "opinię publiczną" przekonania, że to Słońce, a nie Ziemia, stanowi centrum naszego układu planetarnego. Ale ani Kopernik, ani Newton tak nie uważali. W każdym razie zmiany potocznych przekonań nie należą do dziedziny historii nauki w ścisłym tego słowa znaczeniu. Zapomnijmy na razie o przekonaniach i stanach umysłu i rozważajmy tylko zdania i ich obiektywne ("trzecio-światowe" w sensie Fregego i Poppera) treści. W szczególności potraktujmy rewolucję kopernikańską jako hipotezę, że to raczej Ziemia porusza się wokół Słońca niż vice versa, czy, ściślej mówiąc, że nieruchomym układem odniesienia dla ruchów planet są gwiazdy stałe, a nie Ziemia. Interpretację tę głoszą głównie ci, którzy uważają, że to izolowane hipotezy (raczej niż programy badawcze czy "paradygmaty") są właściwą jednostką oceny. Rozważmy po kolei różne wersje tego podejścia i pokażmy, jak każda z nich zawodzi.

Omówię najpierw poglądy ludzi, których zdaniem na wyższość hipotezy Kopernika wskazują proste rozważania empiryczne. "Pozytywiści" ci są indukcjonistami lub probabilistami lub falsyfikacjonistami.

Według ścisłych indukcjonistów jedna teoria jest lepsza od drugiej, jeśli wywnioskowana została z faktów, podczas gdy jej rywalka wywnioskowana nie została (w przeciwnym razie obie teorie są zwykłymi spekulacjami o równej randze). Ale nawet najbardziej zaangażowany indukcjonista wystrzegał się stosowania tego kryterium do rewolucji kopernikańskiej. Trudno byłoby stwierdzić, że Kopernik wywnioskował swój heliocentryzm z faktów. Faktycznie, uznaje się obecnie, iż teorie tak Ptolemeusza jak Kopernika były sprzeczne ze znanymi wynikami obserwacji. Jednakże wielu znakomitych uczonych, jak Kepler, twierdziło, że Kopernik wyprowadził swe wyniki "ze zjawisk, z efektów, z konsekwencji, niczym ślepiec asekurujący swe kroki za pomocą laski".

Ścisły indukcjonizm traktowany był serio i krytykowany przez wielu, od Bellarmine'a do Whewella, a ostatecznie powalony został przez Duhema i Poppera, choć niektórzy naukowcy i niektórzy filozofowie nauki, tacy jak Born, Achinstein i Dorling, wciąż wierzą w możliwość wydedukowania czy prawomocnego wyindukowania teorii z (wyselekcjonowanych?) faktów. Ale upadek kartezjańskiej i - ogólnie - psychologistycznej logiki i powstanie logiki Bolzana-Tarskiego przypieczętowały śmierć "dedukcji ze zjawisk". Jeśli rewolucja naukowa polega na odkrywaniu nowych faktów i ich prawomocnych uogólnieniach, to nie było (naukowej) rewolucji kopernikańskiej.

Przejdźmy więc do indukcjonistów probabilistycznych. Czy oni mogą wyjaśnić, dlaczego teoria ruchów niebieskich Kopernika była lepsza od teorii Ptolemeusza? Zdaniem probabilistycznych indukcjonistów jedna teoria jest lepsza od drugiej, jeśli ma wyższe prawdopodobieństwo ze względu na ogół dostępnych w danym czasie danych doświadczalnych. Znam różne (nie opublikowane) wysiłki, by - przy dostępnych w wieku XVI danych - obliczyć prawdopodobieństwa obu teorii i pokazać, że teoria Kopernika była bardziej prawdopodobna. Wszystkie one zawiodły. Słyszałem, że Jon Dorling próbuje obecnie wypracować bayesowską teorię rewolucji kopernikańskiej. Nie powiedzie mu się. Jeśli rewolucja naukowa polega na przedłożeniu teorii, która, zważywszy na dostępne dane doświadczalne, jest o wiele bardziej prawdopodobna niż jej poprzedniczka, to nie było (naukowej) rewolucji kopernikańskiej.

Falsyfikacjonistyczna filozofia nauki podać może dwie niezależne racje na rzecz wyższości teorii ruchów niebieskich Kopernika. Według jednej wersji teoria Ptolemeusza była nieobalalna (czyli pseudonaukowa), zaś teoria Kopernika obalalna (czyli naukowa). Gdyby tak było naprawdę, to mielibyśmy faktycznie powód, by utożsamić rewolucję kopernikańską z wielką rewolucją naukową: stanowi ona przejście od nieobalalnej spekulacji do obalalnej nauki. Według tej interpretacji ptolemeuszowska heurystyka była nieodłącznie ad hoc: mogłaby ona wchłonąć dowolny nowy fakt przy pomocy rosnącej i niekoherentnej gmatwaniny epicykli i ekwantów. Z drugiej strony teorię kopernikańską interpretuje się jako empirycznie obalalną (przynajmniej "w zasadzie"). Jest to dość wątpliwa rekonstrukcja historii: teoria kopernikańską równie dobrze mogłaby, bez trudu, posłużyć się dowolną liczbą epicykli. Ów mit, że teoria Ptolemeusza zawierała nieokreśloną liczbę epicykli, którymi można było tak manipulować, aby dopasować ją do dowolnych obserwacji planetarnych, został w każdym razie wymyślony po odkryciu szeregów Fouriera. Jednak Gingerich stwierdził ostatnio, że tej analogii pomiędzy epicyklami-na-epicyklach a analizą fourierowską nie dostrzegał ani Ptolemeusz, ani jego następcy. I rzeczywiście, przeliczenie Tablic Alfonsa przez Gingericha pokazuje, że w faktycznych obliczeniach żydowscy astronomowie alfonsjańscy używali tylko teorii jednoepicyklowej.

Inna wersja falsyfikacjonizmu głosi, że obie teorie były przez dłuższy czas obalalne w równym stopniu. Obie były nie obalonymi, niezgodnymi wzajemnie rywalkami; ostatecznie jednak pewne późniejsze eksperymenty rozstrzygające obaliły Ptolemeusza, potwierdzając jednocześnie Kopernika. Jak to wyraził Popper: "System Ptolemeusza nie był obalony, gdy Kopernik stworzył system własny. [...] W takich właśnie przypadkach eksperymenty rozstrzygające nabierają decydującego znaczenia". Ale na długo przed Kopernikiem wiedziano powszechnie, że system Ptolemeusza (w każdej ze swych wersji) był obalony i pełen anomalii. Popper zmyśla historię swą tak, by pasowała do jego naiwnego falsyfikacjonizmu. (Oczywiście mógłby on teraz (1974) odróżnić zwykłe anomalie, które nie obalają i eksperymenty rozstrzygające. Ale ten ogólny manewr ad hoc, do którego uciekł się w odpowiedzi na moją krytykę, nie dopomoże mu w określeniu, w sposób ogólny, rzekomych "eksperymentów rozstrzygających".) Jak widzieliśmy, rzekoma wyższość Tablic pruskich Reincholda nad Tablicami Alfonsa nie mogła stanowić rozstrzygającego sprawdzianu. A co z fazami Wenus odkrytymi przez Galileusza w roku 1616? Czy to mogło stać się rozstrzygającym sprawdzianem świadczącym o wyższości Kopernika? Myślę, że mogłaby to być całkiem rozsądna odpowiedź, gdyby nie zważać na ocean anomalii, pochłaniający w równym stopniu obie rywalki. Fazy Wenus mogły ustalić wyższość teorii Kopernika nad teorią Ptolemeusza i gdyby tak się stało, to decyzja Kościoła katolickiego, by wykląć pracę Kopernika właśnie w chwili jej zwycięstwa, stałaby się jeszcze bardziej przerażająca. Jeśli jednak zastosujemy falsyfikacjonistyczne kryterium do pytania, kiedy teoria Kopernika wyparła nie tylko teorię Ptolemeusza, ale i teorię Tychona Brahe (doskonale znaną w 1616 r.), to falsyfikacjonizm dostarcza jedynie odpowiedzi absurdalnej: że uczyniła to ona dopiero w roku 1838. Odkrycie paralaksy gwiezdnej przez Bessela było eksperymentem rozstrzygającym pomiędzy obiema teoriami. Z pewnością jednak nie wolno nam twierdzić, że porzucenia astronomii geocentrycznej przez całą społeczność naukową można racjonalnie bronić dopiero po roku 1838. To podejście wymaga mocnych - i niewiarygodnych - przesłanek psychosocjologicznych, by wyjaśnić nieroztropne odwrócenie się od Ptolemeusza. W rzeczywistości odkrycie paralaksy gwiezdnej wywarło bardzo niewielki wpływ. Zostało dokonane w parę lat po zdjęciu dzieła Kopernika z Indeksu na tej podstawie, iż jego teoria dowiodła już swej prawdziwości. Johnson z pewnością myli się, gdy pisze:

Wciąż na nowo należy podkreślać fakt, że nie było środków, za pomocą których można by obserwacyjnie zweryfikować prawomocność planetarnego systemu Kopernika, dopóki, w niemal trzysta lat później, nie udoskonalono przyrządów o tyle, by mogły zmierzyć paralaksę najbliższej gwiazdy stałej. Przez cały ten okres kwestia prawdziwości czy fałszywości hipotezy Kopernika musiała w nauce pozostawać pytaniem otwartym.

W podejściu falsyfikacjonisty musi tkwić jakiś błąd. Jest to typowy przykład tego, w jaki sposób historia nauki może podważyć filozofię nauki - gdyby racjonalność naukowa była racjonalnością falsyfikacjonisty, to zbyt duża część rzeczywistej historii nauki byłaby irracjonalna. Jeśli rewolucja naukowa polega na obaleniu znaczącej teorii i zastąpieniu jej przez nie obaloną rywalkę, to rewolucja kopernikańska miała miejsce (w najlepszym razie) w roku 1838.

2. Symplicyzm

Konwencjonalizm głosi, że teorie uznaje się w wyniku umowy. Rzeczywiście możemy, przy dostatecznej pomysłowości, wtłoczyć fakty w dowolny schemat pojęciowy. To bergsonowskie stanowisko jest logicznie bez zarzutu, wiedzie jednak do relatywizmu kulturowego (który przyjmują zarówno Bergson jak Feyerabend), chyba że dodamy doń kryterium orzekające, kiedy jedna teoria jest lepsza od drugiej (choćby nawet obie były równoważne obserwacyjnie). Większość konwencjonalistów próbuje uniknąć relatywizmu, przyjmując pewną postać symplicyzmu. Tym dość nieładnym mianem określam metodologie, wedle których nie można dokonać wyboru między dwiema teoriami opierając się na doświadczeniu: jedna teoria jest lepsza od drugiej, jeśli jest prostsza, "koherentniejsza", "ekonomiczniejsza" niż jej rywalka.

Pierwszym człowiekiem twierdzącym, że główną zaletą osiągnięcia Kopernika było stworzenie prostszego i dlatego właśnie lepszego systemu niż system Ptolemeusza, był oczywiście sam Kopernik. Gdyby jego teoria była wówczas obserwacyjnie równoważna (jeśli ograniczymy się do kinematyki niebieskiej) teorii Ptolemeusza, to byłoby to zrozumiałe. Szli za nim Rheticus i Osjander; także Brahe sądził, że w tym twierdzeniu coś jest. Wyższa prostota teorii "ciał" niebieskich Kopernika stała się niekwestionowanym faktem w historii nauki od Galileusza do Duhema: Bellarmino kwestionował jedynie dalsze przechodzenie od uderzającej prostoty do Prawdziwości. Adam Smith, na przykład, w swej pięknej History of Astronomy dowodził wyższości hipotezy kopernikańskiej w oparciu o jej najwyższe "piękno prostoty". Poniechał on indukcjonistycznej idei, iż tablice Kopernikańskie były dokładniejsze od ich Ptolemeuszowskich poprzedniczek i że teoria Kopernika była lepsza z tego właśnie powodu. Zdaniem Adama Smitha nowe, dokładne obserwacje równie dobrze dawały się pogodzić z systemem Ptolemeusza. Przewaga systemu Kopernika polegała na "wyższym stopniu koherencji, jakie narzucił on na zjawiska niebieskie, prostocie i jednolitości, które wprowadził w rzeczywiste kierunki i prędkości planet".

Jednak wyższa prostota teorii Kopernika była takim samym mitem, jak jej większa dokładność. Mit wyższej prostoty rozwiała skrupulatna i dokładna praca współczesnych historyków. Uprzytomnili nam oni, że podczas gdy teoria Kopernika rozwiązuje pewne problemy w sposób prostszy niż teoria Ptolemeusza, to ceną za te uproszczenia są nieoczekiwane komplikacje w rozwiązywaniu problemów innych. System Kopernika jest z pewnością prostszy, skoro obywa się bez ekwantów i bez pewnych ekscentryków, ale każdy usunięty ekwant i ekscentryk musi być zastąpiony przez nowe epicykle i epicyklety. System ten prostszy jest o tyle, o ile pozostawia ósmą sferę gwiazd stałych nieruchomą i usuwa jej dwa ptolemeuszowskie ruchy; ale Kopernik płacić musi za nieruchomość ósmej sfery, przenosząc jej nieregularne ptolemeuszowskie ruchy na już zaburzoną Ziemię, którą wprawia w dość skomplikowany, chwiejny ruch wirowy. Kopernik musiał ponadto umieścić centrum świata nie na Słońcu, jak to pierwotnie zamierzał, ale w pobliskim pustym miejscu.

Uczciwie można, jak myślę, stwierdzić, że "bilans prostoty" pomiędzy systemami Ptolemeusza i Kopernika jest, z grubsza rzecz biorąc, wyrównany. Odzwierciedla to uwaga Solla Price, iż system Kopernika był "bardziej skomplikowany, ale ekonomiczniejszy", a także pogląd Pannekoeka, że "struktura nowego świata, pomimo swej prostoty w zarysie ogólnym, była nadal niezwykle skomplikowana w szczegółach". Zdaniem Kuhna, podane przez Kopernika wytłumaczenie jakościowych aspektów głównych problemów ruchu planetarnego (np. ruchu wstecznego) jest o wiele przyjemniejsze, o wiele "ekonomiczniejsze" niż Ptolemeusza, "lecz ta pozorna prostota [jest jedynie] zwycięstwem propagandowym [i faktycznie] ma charakter dość iluzoryczny". Gdy dochodzi do szczegółów, to pełny system Kopernika "był o niewiele - jeśli w ogóle - poręczniejszy niż system Ptolemeusza". Kuhn zwięźle wyraził to następująco: "wielka i zadziwiająco nieznaczna była ta zasadnicza zmiana", jaką wprowadził Kopernik. Podczas gdy jego teoria ma więcej "harmonii estetycznej", daje "naturalniejsze" wytłumaczenie podstawowych cech niebios, ma "mniej założeń ad hoc", to, koniec końców, "nie jest ani bardziej dokładna, ani znacznie prostsza niż jej ptolemeuszowskie poprzedniczki". Według Ravetza, "nieregularnie poruszająca się sfera gwiezdna" niosła ze sobą w systemie Ptolemeusza "podstawową miarę czasu [w postaci] ruchu wzdłuż nieregularnie poruszającej się orbity". Jest to, zdaniem Ravetza, "całkowicie niekoherentne", jeśli jednak tę nieregularność ruchu gwiazd przeniesiemy, jak to ma miejsce w systemie Kopernika, na ruch Ziemi, to otrzymujemy astronomię "koherentną". Ale skoro tak, to koherencja zdaje się zależeć od punktu widzenia. Prostota zdaje się zależeć od subiektywnego smaku. Jeśli probierzem rewolucji naukowej jest dramatyczny wzrost prostoty obserwacyjnie równoważnych teorii, to rewolucji kopernikańskiej nie można za takową uważać (nawet jeśli ludzie w rodzaju Keplera sądzili, że jej wyższość polega na wprowadzonej przez nią pięknej harmonii).

Powróćmy teraz do Popperowskiego falsyfikacjonizmu, Popper kładzie wielki nacisk na eksperymenty rozstrzygające i pod tym względem jest on, w mojej terminologii, empirystą. Człowiek proponuje, a Przyroda rozstrzyga. Ale jednocześnie Popper proponuje nowy rodzaj symplicyzmu: twierdzi, że zanim jeszcze Przyroda rozstrzygnie, powinniśmy uważać teorię za lepszą od jej rywalki, jeśli ma ona większą falsyfikowalną treść, więcej potencjalnych falsyfikatorów. Skoro Popper przedstawił w roku 1934 swe kryterium falsyfikowalności jako eksplikację "prostoty", to Logikę odkrycia naukowego uważać należy za nowy, oryginalny rodzaj symplicyzmu. W tym więc sensie, zwłaszcza w swej realistycznej interpretacji, teoria kopernikańska mogła być lepsza od ptolemejskiej już w 1543 r., nawet jeśli obie były wówczas obserwacyjnie równoważne.

Obie te teorie jednak obserwacyjnie równoważne nie były. Symplicyści zwykle zbyt łatwo przyjmują za rzecz oczywistą, że oceniane przez nich teorie konkurencyjne są logicznie równoważne lub równoważne w pewnym innym ścisłym sensie - tak, że twierdzenie, iż rozstrzygać może jedynie prostota, a nie fakty, brzmi wiarygodniej. Konwencjonalistyczna idea, iż teorie Ptolemeusza i Kopernika są z pewnością w pewnym silnym sensie równoważne, jest wśród "symplicystów" w powszechnym obiegu: koniec końców akceptują oni konwencjonalizm, chcą jednak znaleźć sposób na uniknięcie jego relatywistycznych implikacji. Ideę tę głosili Dreyer, Hallowie, Price, Kuhn i inni. Hanson ma rację, gdy krytykując ich poglądy powiada, iż "w żadnym zwykłym sensie słowa «prostota» teoria kopernikańska nie jest prostsza od ptolemejskiej", nadal jednak zachowuje on ich "Linię Widzenia Równoważnego".

3. Polanyi'owskie i feyerabendowskie objaśnienia rewolucji kopernikańskiej

Wszystkie omawiane dotąd filozofie oparte są na ogólnym kryterium demarkacji. Zgodnie z nim wszystkie zasadnicze zmiany w nauce mogą być wyjaśnione przy użyciu tego samego pojedynczego kryterium naukowej wartości. Ale żadna z tych filozofii nie zdołała podać jasnego i akceptowalnego zestawienia jakichkolwiek racjonalnych powodów, dla których teorie geocentryczne ustępowały kopernikańskiemu De revolutionibus. To, że "demarkacjoniści" nie zdołali rozwiązać tego problemu (i innych problemów podobnych), doprowadziło do sytuacji, w której niektórzy, jeśli nie większość, naukowców i wielu filozofów nauki przeczy temu, by mogło w ogóle istnieć jakiekolwiek prawomocne ogólne kryterium demarkacji czy system ocen, służące osądzaniu teorii naukowych. Najbardziej wpływowym współczesnym wyznawcą tego poglądu jest Polanyi, zdaniem którego poszukiwanie ogólnego kryterium racjonalności jest utopią. Istnieć może jedynie prawo precedensowe, lecz nie prawo regulaminowe, służące rozstrzyganiu, co jest naukowe a co pseudonaukowe, która teoria jest lepsza a która gorsza. Sąd naukowców rozstrzyga to w każdym oddzielnym przypadku i póki zachowana zostanie naukowa autonomia - i eo ipso niezależność tego sądu - nic strasznego się nie stanie. Jeśli Polanyi ma rację, to odmowa finansowania filozofii nauki przez Royal Society jest całkiem rozsądna: nie należy dopuszczać ignoranckich filozofów nauki do osądzania naukowych teorii - jest to wewnętrzna sprawa naukowców. Oczywiście Royal Society pragnie finansować historyków nauki, którzy opisują, jak to działalność naukowców tworzy triumfalny postęp.

Według poglądu Polanyi'ego, w każdym indywidualnym przypadku rywalizacji pomiędzy dwiema teoriami naukowymi, rozstrzygnięcie, która z nich jest lepsza, należy pozostawić nieartykułowalnemu Fingerspitzengefühl (ulubione wyrażenie Holtona) wielkich naukowców. To właśnie wielcy naukowcy posiadają "milczącą wiedzę" o tym, jak się sprawy potoczą. Polanyi pisze o

(...) wiedzy przyszłościowej, o jaką musiało chodzić kopernikanom, gdy żarliwie twierdzili, wbrew silnym naciskom, przez sto czterdzieści lat nim Newton tego dowiódł, że teoria heliocentryczna nie była po prostu konwencjonalnym sposobem obliczania dróg planet, ale że naprawdę była prawdziwa.

Ale oczywiście tej "wiedzy przyszłościowej" - w przeciwieństwie do zwykłego przypuszczenia - nie można wyartykułować i udostępnić laikowi z zewnątrz. Toulmin, jak się wydaje, ma na rewolucję kopernikańską pogląd podobny. A także Kuhn, który twierdzi, że

(...) dla astronomów wybór pomiędzy systemem Ptolemeusza a Kopernika mógł być tylko sprawą wyczucia; wyczucie zaś jest czymś, co najtrudniej zdefiniować i nad czym trudno dyskutować. Jednak, jak wskazuje sam przewrót kopernikański, tego rodzaju kwestie wyczucia nie są bynajmniej bez znaczenia. Zmysł harmonii geometrycznej pozwolić może na wykrycie w heliocentrycznej astronomii Kopernika nowego ładu i koherencji i gdyby z tego ładu i koherencji nie zdawano sobie sprawy, mogłoby nie dojść do rewolucji.

Według późniejszego podejścia Kuhna, astronomia Ptolemeusza znalazła się przed 1543 r. w stanie "kryzysu paradygmatu", co stanowi nieodłączny wstęp do jakiejkolwiek "rewolucji" naukowej, tzn. masowego nawrócenia. "Stan astronomii Ptolemeusza był uznanym skandalem, zanim jeszcze Kopernik zaproponował podstawową zmianę teorii astronomicznej, zaś przedmowa, w której Kopernik opisał powody swej innowacji, dostarcza klasycznego opisu stanu kryzysu". Ale ilu oprócz Kopernika odczuwało ów wspólnotowy "kryzys"? Ostatecznie w jego czasach nie było licznej "wspólnoty naukowej". I jeśli Kuhn sądzi, że jego pełna analiza rewolucji naukowych stosuje się do przypadku Kopernika, to dlaczego tak niewielu uczonych przyłączyło się do kopernikańskiego "oddziału przyszłych zwycięzców" przed Galileuszem i Keplerem?

Zdaniem Kuhna, nie istnieje wyraźne kryterium, na podstawie którego można wyrokować, że system Kopernika przewyższał Ptolemeusza. Ale elita naukowa ze swym nieartykułowalnym i ezoterycznym "zmysłem harmonii geometrycznej", czy wrażliwą na kryzys psychiką, była w stanie orzec, która teoria jest lepsza. Wydaje się jednak, że gdy przechodzimy do szczegółów, to podejście Kuhna rodzi niemal tyle kłopotów co podejścia demarkacjonistów. Musiał on wymyślić socjo-intelektualny "kryzys" wśród elity naukowej pracującej w ramach paradygmatu Ptolemeusza, potem zaś nagły zwrot ku kopernikanizmowi. Jeśli to są konieczne warunki rewolucji naukowej, to rewolucja kopernikańska nie była rewolucją naukową.

Dla Feyerabenda niepowodzenie zarówno demarkacjonistów jak elitarystów jest tym właśnie, czego należało oczekiwać. Dla niego, naszego znakomitego czołowego relatywisty kulturowego, system Ptolemeuszowski był po prostu jednym systemem przekonań, system kopernikański innym. Ptolemeicy robili swoje, kopernikanie zaś swoje, aż wreszcie ci drudzy odnieśli propagandowe zwycięstwo. Oto jak Westman podsumowuje jego stanowisko:

Mamy dwie teorie, Kopernika i Ptolemeusza, obie dostarczają wiarygodnych przewidywań, pierwsza jednak przeczy uznanym prawom i faktom ówczesnej fizyki ziemskiej. Wiary w sukces nowej teorii nie można oprzeć na założeniach metodologicznych, gdyż żadne takie zasady nie mogą stwierdzać poprawności teorii u jej zarania; ani też, u zarania, nie istnieją żadne nowe potwierdzające ją fakty. Dlatego uznanie teorii Kopernika staje się sprawą metafizycznej wiary.

Zdaniem Feyerabenda, niczego więcej powiedzieć się nie da. Feyerabendowskie wytłumaczenie odeprzeć jest o wiele trudniej niż jakiekolwiek inne. Być może w końcu będziemy musieli przyznać, że wyboru teorii heliocentrycznej przez Kopernika, Keplera i Galileusza, a także jej zwycięstwa, nie da się racjonalnie wyjaśnić, że jest to w wielkiej mierze sprawa gustu, zmiany postaci, czy zwycięstwa propagandowego. Lecz gdyby nawet faktycznie się okazało, że tak się sprawy mają, to wcale nie musimy dopuścić do tego, byśmy pod wpływem perswazji Feyerabenda przyjęli ogólny relatywizm kulturowy, czy, pod wpływem Kuhna, ogólny elitaryzm. Na przykład, falowa teoria światła Fresnela była w roku 1830 bezspornie lepsza od korpuskularnej teorii Newtona ze względu na wyraźne obiektywne kryteria, ale początkowo Fresnel najwyraźniej wybrał starą teorię falową kierując się gustem. Gdyby irracjonalne było pracować nad teorią, której wyższość nie została jeszcze ustalona, to niemal cała historia nauki byłaby rzeczywiście racjonalnie niewyjaśnialna. Tak się jednak składa, że wyjaśnienie rewolucji kopernikańskiej na podstawie metodologii naukowych programów badawczych ujawnia jej racjonalność.

4. Rewolucja kopernikańska w świetle metodologii naukowych programów badawczych

Metodologia naukowych programów badawczych jest nową metodologią demarkacjonistyczną (tzn. ogólną definicją postępu), którą głoszę od kilku lat i która, jak mi się wydaje, ulepsza wcześniejsze metodologie demarkacjonistyczne, a jednocześnie unika niektórych przynajmniej zarzutów, jakie elitaryści i relatywiści kierowali przeciwko indukcjonizmowi, falsyfikacjonizmowi i całej tej reszcie.

Pozwólcie mi Państwo zacząć od wyjaśnienia, z grubsza, głównych cech tej metodologii.

Przede wszystkim, moją jednostką oceny nie jest izolowana hipoteza (lub koniunkcja hipotez): program badawczy jest raczej szczególnym rodzajem "przesunięcia problemowego". Składa się on z rozwijających się serii teorii. Co więcej, takie serie mają pewną strukturę. Posiadają trwały twardy rdzeń, taki jak trzy prawa ruchu i prawo grawitacji w programie badawczym Newtona, posiadają też heurystykę, zawierającą zbiór technik rozwiązywania problemów. (Ta, w przypadku Newtona, składała się z matematycznego aparatu programu, zawierającego rachunek różniczkowy, teorię szeregów zbieżnych, równania różniczkowe i całkowe.) Wreszcie program badawczy posiada obszerny pas hipotez pomocniczych, w oparciu o który ustalamy warunki początkowe. Pas ochronny programu newtonowskiego zawierał optykę geometryczną, newtonowską teorię załamania światła w atmosferze i tak dalej. Nazywam go pasem ochronnym, ponieważ chroni on twardy rdzeń przed obaleniami: anomalii nie uważa się za obalenia twardego rdzenia, ale za obalenia pewnych hipotez w pasie ochronnym. Po części na skutek presji empirycznej (częściowo jednak planowanej zgodnie z jego heurystyką) pas ochronny jest stale modyfikowany, powiększany, komplikowany, podczas gdy twardy rdzeń pozostaje nietknięty.

Stwierdziwszy, że jednostką dojrzałej nauki jest program badawczy, podam teraz reguły oceniania programów. Program badawczy jest albo postępowy, albo degenerujący się. Jest postępowy teoretycznie, jeśli każda modyfikacja wiedzie do nowych, nieoczekiwanych przewidywań i jest postępowy empirycznie, jeśli przynajmniej niektóre z tych nowych przewidywań zostaną potwierdzone. Naukowiec bez trudu może się uporać z daną anomalią przez wprowadzenie do swego programu odpowiednich poprawek (np. przez dodanie nowego epicykla). Takie manewry mają charakter ad hoc, program zaś degeneruje się, chyba że nie tylko wyjaśniają one dane fakty, te, które miały wyjaśnić, ale przewidują też fakty nowe. Najlepszym przykładem programu postępowego jest program Newtona. Pomyślnie antycypował on nowe fakty, takie jak powrót komety Halleya, istnienie i tor Neptuna czy wybrzuszenie Ziemi.

Program badawczy nigdy nie rozwiązuje wszystkich swych anomalii. "Obaleń" zawsze jest w bród. Liczy się zaś parę dramatycznych oznak postępu empirycznego. Metodologia moja zawiera też pojęcie postępu heurystycznego: udane modyfikacje pasa ochronnego muszą być dokonywane zgodnie z duchem heurystyki. Naukowcy słusznie nie lubią sztucznych wybiegów ad hoc, stosowanych w celu odparcia anomalii.

Jeden program badawczy wypiera drugi, gdy ma wyższą zawartość prawdy niż jego rywal, w tym sensie, że w sposób postępowy przewiduje wszystko to, co prawdziwie przewiduje tamten i jeszcze coś więcej.

Zanim zastosujemy ten nowy i może nieco zbyt zawiły schemat filozoficzny do oceny konkurencyjnych teorii, a raczej konkurencyjnych programów, Ptolemeusza i Kopernika, poczynić muszę jedną ważną uwagę.

Dowolne dwa konkurencyjne programy badawcze mogą stać się obserwacyjnie równoważne, jeśli stworzymy obserwacyjnie równoważne falsyfikowalne wersje obu za pomocą odpowiednich hipotez pomocniczych ad hoc. Ale taka równoważność jest nieinteresująca. Dwa konkurencyjne programy badawcze są równoważne tylko wtedy, gdy są identyczne. W przeciwnym razie dwie różne heurystyki będą poruszać się z różnymi prędkościami. Nawet jeśli dwa konkurencyjne programy wyjaśniają ten sam zakres danych empirycznych, to te same dane udzielają jednemu większego poparcia niż drugiemu w zależności od tego, czy zostały, niejako, "wytworzone" przez teorię, czy też wyjaśnione w sposób ad hoc. Waga danych nie jest jedynie funkcją falsyfikowalnej hipotezy i danych, jest też funkcją czynników czasowych i heurystycznych. Punktem wyjścia metodologii naukowych programów badawczych jest normatywny problem postawiony przez "rewolucyjny konwencjonalizm". Ale jeśli rewolucyjny konwencjonalizm na rację, to zawsze można doprowadzić do obserwacyjnej równoważności dwóch konkurencyjnych teorii. Symplicyzm wnioskował na tej podstawie, że dane empiryczne tracą swą wagę: liczy się tylko stopień prostoty. Popperowska falsyfikowalność i stopień postępowości Lakatosa i Zahara likwidują niejasności i pułapki stopni koherencji i rehabilitują, w radykalnie nowy sposób, "pozytywistyczny" szacunek dla faktów.

Pod względem opisowym metodologia naukowych programów badawczych wyraźnie przewyższa metodologie rozważane powyżej. Ptolemeusz i Kopernik pracowali nad programami badawczymi: nie sprawdzali oni po prostu przypuszczeń, ani nie próbowali zharmonizować ogromnej koniunkcji wyników obserwacji, nie angażowali się też w jakieś wspólnotowe "paradygmaty". Opiszę oba programy badawcze (co, jak zakładam, nie wzbudzi raczej sprzeciwów), dokonam też oceny postępu i degeneracji każdego z nich.

Oba programy były odgałęzieniami programu pitagorejsko-platońskiego, którego główna zasada głosiła, że skoro ciała niebieskie są doskonałe, to wszystkie zjawiska astronomiczne należy zachować za pomocą możliwie najmniejszej liczby jednostajnych ruchów po okręgach (lub jednostajnych ruchów sferycznych wokół osi). Ta zasada pozostała kamieniem węgielnym heurystyki obu programów. Ten wyjściowy program nie zawierał wskazówek co do tego, gdzie leży środek wszechświata. Heurystyka była w tym przypadku pierwotna, "twardy rdzeń" wtórny. Niektórzy, jak np. Pitagoras, wierzyli, że środek świata jest kulą ognistą niewidoczną z zamieszkałych obszarów Ziemi; inni, jak niektórzy platonicy, że jest nim Słońce; a jeszcze inni, jak Eudoksos, że jest nim sama Ziemia. Hipoteza geocentryczna "stwardniała", jako założenie należące do twardego rdzenia, dopiero wraz z rozwojem szczegółowo opracowanej ziemskiej fizyki Arystotelesa, z jej ruchem naturalnym i wymuszonym, oraz oddzieleniem ziemskiej czy podksiężycowej chemii czterech pierwiastków od czystej i wiecznej niebiańskiej quinta essentia.

Według pierwszej, szczątkowej, geocentrycznej teorii niebo składać się miało z koncentrycznych sfer otaczających Ziemię, jednej dla gwiazd i po jednej dla każdego z pozostałych ciał niebieskich. Wiedziano jednak, że jest to fałszywy "model idealny" i, co rozumiał już Eudoksos, nawet gdyby ten szczątkowy schemat działał dla gwiazd, to z pewnością nie działałby dla planet. Jak powszechnie wiadomo, Eudoksos obmyślił system wirujących sfer, by wytłumaczyć ruchy planet. Wprowadził dwadzieścia sześć takich sfer, by wyjaśnić - a raczej zachować - ich stacje i ruchy wsteczne. Model ten nie przewidywał żadnych nowych faktów i nie rozwiązywał paru poważnych anomalii, takich jak zmiany stopni jasności planet. Gdy ten system wirujących sfer porzucono, to każde poszczególne posunięcie w programie geostatycznym gwałciło platońską heurystykę. Ekscentryk usunął Ziemię ze środka okręgu, epicykle Apoloniusza i Hipparcha oznaczały, że prawdziwe drogi planet wokół Ziemi nie są okręgami, a wreszcie z ekwantów Ptolemeusza wynikało, że nawet ruch pustego środka epicykla nie jest jednocześnie jednostajny i kołowy - był on jednostajny, ale nie kołowy, gdy patrzono nań z punktu ekwantu, był kołowy, ale nie jednostajny, gdy patrzono nań ze środka deferentu: ruchy jednostajne po okręgach zastąpione zostały przez quasi-jednostajne ruchy po quasi-okręgach.,

Użycie ekwantu równało się porzuceniu platońskiej heurystyki. Nic zatem dziwnego, że we wczesnym stadium tego rozwoju astronomowie tacy jak Heraklides czy Arystarch eksperymentować poczęli z systemami częściowo lub całkowicie heliocentrycznymi. Każde posunięcie w geocentrycznym programie rozwiązywało pewne anomalie, ale robiło to w sposób ad hoc. Nie wytwarzano żadnych nowych przewidywań, anomalii wciąż było w bród, a oczywiście każde posunięcie odbiegało od pierwotnej, platońskiej heurystyki.

Kopernik zrozumiał, że w rękach Ptolemeusza i jego następców platoński program ulega degeneracji heurystycznej. Zakładał, że periodyczność ruchów planetarnych jest związana z kombinacjami jednostajnych ruchów po okręgach - i tylko z nimi. Postawił Ptolemeuszowi trzy zarzuty o to, że jego program ma charakter ad hoc.

(a) Wprowadzenie ekwantów gwałciło heurystykę własnego programu Ptolemeusza. Było heurystycznie ad hoc (ad hoc₃). Ten zarzut pojawia się w trzecim paragrafie Commentariolus. W paragrafie drugim Kopernik wspomina daremne wysiłki Kallipposa i Eudoksosa, by zachować zjawiska za pomocą systemu koncentrycznych sfer.

(b) Różnica pomiędzy rokiem gwiezdnym a słonecznym spowodowała, że Ptolemeusz nadał sferze gwiezdnej dwa różne ruchy: obrót dzienny i obrót wokół osi ekliptyki. Już to stanowiło ogromną wadę jego systemu, gwiazdy bowiem, będąc najdoskonalszymi z ciał, powinny poruszać się jednym ruchem jednostajnym.

W swym Commentariolus Kopernik wykazał, że rok gwiezdny dostarcza dokładniejszej jednostki czasu niż rok słoneczny. Według Ravetza, Kopernik musiał przyjąć błędne dane wyjściowe i wnioskować stąd, że różnica pomiędzy latami gwiezdnymi a słonecznymi zmienia się nieregularnie, a zatem sfera gwiezdna wirować musi nieregularnie wokół osi ekliptyki. Tak więc Słońce porusza się wokół Ziemi niejednostajnie. Jest to jeszcze jeden gwałt zadany platońskiej heurystyce, kolejny stopień heurystycznej degeneracji.

(c) Pomimo tych wszystkich gwałtów zadanych platońskiej heurystyce, geocentryczny program pozostał empirycznie ad hoc, czyli że nieustannie wlókł się za faktami.

Kopernik nie stworzył całkowicie nowego programu; wskrzesił on arystarchowską wersję programu platońskiego. Twardym rdzeniem tego programu jest twierdzenie, że gwiazdy dostarczają fizyce podstawowego układu odniesienia. Kopernik nie wprowadził nowej heurystyki, ale próbował wskrzesić i odmłodzić heurystykę platońską.

Czy Kopernikowi udało się stworzyć teorię prawdziwiej platońską od ptolemeuszowskiej? Tak. Zgodnie z heurystyką platońską gwiazdy, będące najdoskonalszymi z ciał, powinny mieć ruch idealnie najdoskonalszy, a mianowicie jeden jednostajny obrót wokół osi. Zauważmy, że jednostajny ruch po okręgu jest doskonały, można go bowiem upodobnić do stanu spoczynku: wszystkie punkty okręgu są równoważne, jednostajny ruch po okręgu jest nieodróżnialny od spoczynku czy braku zmiany. Jak widzieliśmy, w czasach Kopernika ptolemeuszowscy astronomowie wyposażali sferę gwiezdną w dwa (co najmniej) różne ruchy: obrót dzienny i obrót wokół osi ekliptyki. A także, z powodu błędnych danych, uczynili ten drugi ruch nieregularnym.

Kopernik natomiast unieruchomił gwiazdy, uczynił je więc prawdziwie niezmiennymi. Prawdą jest, że ich ruch musiał przenieść na Ziemię; ale w jego systemie Ziemia jest planetą, a planety są w każdym razie mniej doskonałe od gwiazd, choćby tylko z powodu ich wielorakich ruchów po epicyklach. (Te wielorakie ruchy po epicyklach uznawali zarówno ptolemeicy jak kopernikanie.)

Kopernik pozbył się ekwantu i stworzył system, który - mimo eliminacji ekwantu - zawierał prawie tyle samo kół, co system Ptolemeusza.

Przewyższając Almagest heurystycznie, kopernikańska astronomia nie ustępowała ptolemeuszowskiej, jeśli chodzi o zachowywanie zjawisk. Co więcej, kopernikańska teoria Księżyca stanowiła wyraźny postęp w porównaniu z ptolemeuszowską. Używając Ziemi jako punktu ekwantu, Ptolemeusz zdołał opisać kątowy ruch Księżyca, jednakże Księżyc musiałby mieć, w pewnych punktach swej drogi, dwukrotnie większą (obserwowalną) średnicę pozorną. Kopernik nie tylko pozbył się ekwantów, ale również, zastępując ekwanty epicyklami, zdołał polepszyć zgodność teorii z obserwacją.

Program Kopernika był oczywiście postępowy teoretycznie. Antycypował nowe fakty nigdy wcześniej nie obserwowane. Antycypował fazy Wenus. Przewidywał również paralaksę gwiezdną, choć było to w zasadzie przewidywanie jakościowe, Kopernik nie miał bowiem pojęcia o rozmiarach systemu planetarnego. Nie był to, jak twierdzi Neugebauer, "krok w złym kierunku" od Ptolemeusza.

Jednak przewidywanie faz Wenus nie zostało potwierdzone przed rokiem 1616. Tak więc metodologia naukowych programów badawczych zgadza się z falsyfikacjonizmem co do tego, że system Kopernika nie był w pełni postępowy do czasu Galileusza, a nawet Newtona, kiedy to jego twardy rdzeń włączony został do zupełnie innego, newtonowskiego programu badawczego, który był nadzwyczaj postępowy. System Kopernika stanowić mógł postęp heurystyczny w ramach tradycji platońskiej, mógł być postępowy teoretycznie, ale nie miał na swym koncie żadnych nowych faktów przed rokiem 1616. Wygląda więc na to, że rewolucja kopernikańska stalą się w pełni dojrzałą rewolucją naukową dopiero wtedy, gdy niemal natychmiast porzucono ją na rzecz nowej, nastawionej na dynamikę, fizyki.

Z punktu widzenia metodologii naukowych programów badawczych Kepler, Galileusz i Newton raczej porzucili program Kopernika niż rozwinęli go dalej. Taki bezpośredni wniosek płynie z przesunięcia nacisku z hipotez "twardego rdzenia" na heurystykę.

Ta, dość niepożądana, konkluzja jest nieunikniona, póki za kryterium postępu uznajemy jedynie przewidywanie chronologicznie nowych faktów. Jednak rozważania całkowicie niezależne od historii rewolucji kopernikańskiej doprowadziły Zahara do zaproponowania nowego kryterium postępu naukowego - stanowiącego nader ważną poprawkę do kryterium, jakiego dostarczała metodologia naukowych programów badawczych.

5. Rewolucja kopernikańska w świetle Zahara nowej wersji metodologii naukowych programów badawczych

Początkowo określiłem przewidywanie mianem "nowego", "kapitalnego" czy "dramatycznego", jeśli było ono sprzeczne z wcześniejszymi oczekiwaniami, nie kwestionowaną wiedzą towarzyszącą i, w szczególności, jeśli przewidziany fakt był zakazany przez program konkurencyjny. Najlepszymi nowymi faktami były te, których nigdy by nie zaobserwowano, gdyby nie antycypująca je teoria. Moje ulubione przykłady takich przewidywań, które zostały potwierdzone (i w związku z tym udzieliły dramatycznego poparcia teorii, na podstawie której ich dokonano), to powrót komety Halleya, odkrycie Neptuna, einsteinowskie ugięcie promieni świetlnych, eksperyment Davissona-Germera. Ale zgodnie z tym poglądem program Kopernika stał się empirycznie postępowy dopiero w roku 1616! A jeśli tak, to staje się jasne, dlaczego jego pierwsi zwolennicy, potrzebując nadwyżki treści, tak bardzo podkreślali jego wyższą "prostotę".

Zmodyfikowana wersja metodologii naukowych programów badawczych Elie Zahara daje nam, co ciekawe, zupełnie inny obraz. Zaharowska modyfikacja polega przede wszystkim na nowatorskim pojęciu "nowości faktu". Zgodnie z tym poglądem, wyjaśnienie peryhelium Merkurego udziela rozstrzygającego poparcia empirycznego, "dramatycznego potwierdzenia", teorii Einsteina, chociaż, jako twierdzenie empiryczne niskiego szczebla, znane było od ponad stu lat. Nie był to nowy fakt w moim pierwotnym sensie, był on jednak "dramatyczny". Ale jak to należy rozumieć? "Dramatyczny" w tym sensie, że w wyjściowych zamysłach Einsteina anomalia peryhelium Merkurego nie odgrywała żadnej roli. Jej ścisłe rozwiązanie było, niejako, nieoczekiwanym prezentem od Schwarzschilda, był to wynik nie zamierzony, produkt uboczny programu Einsteina. To samo dotyczy roli wzoru Balmera w programie Bohra. Wyjściowy problem Bohra nie dotyczył wykrycia tajemnic widma wodoru, chodziło mu o rozwiązanie zagadki stabilności atomu z jądrem. Właśnie dlatego wzór Balmera udzielił teorii Bohra "dramatycznego" poparcia empirycznego, choć nie był to fakt chronologicznie nowy.

Spójrzmy teraz na sytuację z roku 1543 i stwierdźmy, czy program Kopernika posiadał bezpośrednie poparcie ze strony faktów nowych w sensie Zahara.

Wyjściowa hipoteza Kopernika głosiła, że planety poruszają się ruchem jednostajnym po okręgach, których wspólny środek stanowi Słońce; Księżyc porusza się po epicyklu, którego środkiem jest Ziemia. Zahar twierdzi, że kilka ważnych faktów dotyczących ruchów planetarnych to bezpośrednie konsekwencje wyjściowych założeń Kopernika i że, choć fakty te znane były wcześniej, udzielają one silniejszego poparcia Kopernikowi niż Ptolemeuszowi, w systemie którego borykano się z nimi jedynie w sposób ad hoc, poprzez dopasowywanie parametrów.

Na podstawie wyjściowego modelu Kopernika i założenia, że planety niższe mają krótszy, wyższe zaś dłuższy okres obiegu niż Ziemia, przewidzieć można, przed dokonaniem jakichkolwiek obserwacji, następujące fakty:

(i) Planety zatrzymują się i cofają.

Pamiętajmy, że 26 koncentrycznych orbit Eudoksosa zostało już zmajstrowanych w taki sposób, by wytłumaczyć uważnie obserwowane zatrzymania się i ruchy wsteczne. W programie Kopernika zatrzymania się i ruchy wsteczne są prostymi logicznymi konsekwencjami szkicowego modelu. Co więcej, w programie Kopernika wyjaśnia to kłopotliwe uprzednio i nie rozwiązane zagadnienie zmian jasności planet.

(ii) Obserwowane z Ziemi okresy planet wyższych nie są stałe.

Ptolemeusz miał wielkie trudności z wyjaśnieniem tej obserwacyjnej przesłanki, dla Kopernika był to teoretyczny banał.

(iii) Jeśli astronom przyjmie Ziemię za początek swego nieruchomego układu odniesienia, to przypisze każdej z planet złożony ruch, którego jednym ze składników jest ruch Słońca.

Jest to bezpośrednia konsekwencja modelu Kopernika: zmiana początku wiedzie do dodania pozornego ruchu Słońca do ruchu każdego innego obiektu.

Dla Ptolemeusza jest to kosmiczny przypadek, który trzeba zaakceptować po uważnym przestudiowaniu faktów. A zatem Kopernik wyjaśnia to, co dla Ptolemeusza jest sprawą przypadku; w taki sam sposób Einstein wyjaśnia równość mas bezwładnej i grawitacyjnej, co było czystym przypadkiem w teorii Newtona.

(iv) Elongacja planet niższych jest ograniczona, zaś (obliczone) okresy planet rosną ściśle wraz z ich (obliczonymi) odległościami od Słońca.

By wytłumaczyć fakt, że elongacja Wenus względem Słońca jest ograniczona, Ptolemeusz uciekł się do arbitralnego założenia, iż Ziemia, Słońce i środek epicykla Wenus pozostają współliniowe. Z zaharowskiego kryterium empirycznego poparcia wynika, że ograniczona elongacja Wenus udzielała niewielkiego lub nie udzielała wcale poparcia systemowi Ptolemeusza. Kopernik natomiast nie potrzebował założeń ad hoc. Z jego teorii wynika, że planeta jest planetą niższą wtedy i tylko wtedy, gdy jej elongacja jest ograniczona. A zatem Wenus jest planetą niższą. Podobnie Mars jest planetą wyższą, gdyż jego elongacja jest nieograniczona. Ta hipoteza jest niezależnie sprawdzalna w następujący sposób. Niech P oznacza dowolną planetę niższą lub wyższą - i niech T_P będzie okresem obiegu P, T_Z okresem Ziemi (tzn. jednym rokiem), zaś t_P odstępem czasu pomiędzy dwoma kolejnymi ruchami wstecznymi P. Wówczas proste obliczenia pokazują, że skoro ruch wsteczny pojawia się wtedy, gdy planeta mija Ziemię, to zachodzi następująca relacja pomiędzy T_P, T_Z i t_P:

1/T_P - 1/T_Z = 1/t_P

jeśli P jest planetą niższą, a

1/T_Z - 1/T_P = 1/t_P

jeśli P jest planetą wyższą. Zauważmy, że t_P jest mierzalne i że T_Z jest znane i równe jednemu rokowi. A zatem powyższe równania pozwalają nam obliczyć T_P.

W przypadku planet wyższych z drugiego równania wynika, że 1/T_Z > 1/t_P, tzn. T_Z < t_P. Na tej podstawie możemy przewidzieć, że gdy elongacja planety jest nieograniczona, to odstęp między dwoma kolejnymi ruchami wstecznymi tej planety jest większy od jednego roku. Jest to nowy - choć dobrze znany - fakt przewidziany, a zatem "wyjaśniony", przez program kopernikański. Udziela on poparcia programowi Kopernika, nie udzielając go programowi Ptolemeusza. Neugebauer ma rację twierdząc, że "głównym wkładem Kopernika do astronomii [było] określenie absolutnych rozmiarów naszego systemu planetarnego".

Kopernik, otrzymawszy okresy obiegów planet, przechodzi do obliczenia ich odległości od Słońca. Jedna z takich metod obliczeniowych opisana została przez Kuhna. Okres planety wzrasta ściśle wraz z jej odległością od Słońca, tzn. od początku kopernikańskiego układu odniesienia. Zgadza się to z uznaną wiedzą towarzyszącą. W programie Ptolemeusza jako takim nie ma miejsca na odległości planetarne, mowa zaś jest tylko o kątowych ruchach planet. Tak więc wyznaczenie odległości planetarnych świadczy o przyroście treści teorii Kopernika względem teorii Ptolemeusza.

Również astronomię ptolemeuszowską można tak przekształcić, by dostarczała odległości planetarnych, przyjmując arbitralnie, że

r : R = promień epicykla : promień deferentu = odległość planety niższej od Słońca (odległość Ziemi przyjęto za jednostkę)

R : r = odległość planety wyższej.

Można potem użyć tych równań do obliczenia średnich odległości planet od Ziemi. Ale równania te przeszczepiono na program Ptolemeusza w sposób ad hoc. Stwierdza się również, że choć Merkury, Wenus i Słońce mają w przybliżeniu ten sam okres obiegu, to ich odległości od ptolemeuszowskiego początku, tzn. od Ziemi, znacznie się różnią; to zaś przeczy hipotezie towarzyszącej, powszechnie w owym czasie wyznawanej, że okres wzrasta wraz z odległością od stałego środka, do którego ruch odnosimy.

Potwierdzającą moc tych faktów unaocznić może historyczny eksperyment myślowy. Wyobraźmy sobie, że w roku 1520 - lub wcześniej - wiedzieliśmy o niebie tylko tyle, że Słońce i planety poruszają się periodycznie względem Ziemi; jednak nasze zapiski, z powodu, powiedzmy, zachmurzonego nieba nad Polską, były tak skąpe, że stacji i ruchów wstecznych nigdy doświadczalnie nie stwierdzono. Z powodu kultu Słońca i wiary w platońską heurystykę astronom X proponuje podstawowy model Kopernika. Astronom Y, trzymający się zarówno heurystyki platońskiej jak dynamiki Arystotelesa, przedkłada odpowiedni model geocentryczny: Słońce i planety poruszają się jednostajnie po okręgach wokół Ziemi. W takim przypadku teoria X-a zostałaby w dramatyczny sposób potwierdzona przez obserwacje dokonane później na wybrzeżach Morza Śródziemnego. Te same obserwacje obaliłyby hipotezę Y-a i zmusiłyby go do odwołania się do szeregu manewrów ad hoc (zakładając, że nie zniechęciłby się on zbytnio i natychmiast by swego programu nie porzucił).

W ten sposób podejście Zahara wyjaśnia, że osiągnięcie Kopernika stanowiło prawdziwy postęp w porównaniu do Ptolemeusza. Rewolucja kopernikańska stała się wielką rewolucją naukową nie dlatego, że zmieniła europejski pogląd na świat, ani też dlatego, że - jak powiedziałby Paul Feyerabend - doprowadziła również do rewolucyjnej zmiany wyobrażeń człowieka na temat jego miejsca we wszechświecie, ale po prostu dlatego, że była ona lepsza pod względem naukowym. Pokazuje ono też, że Kepler i Galileusz mieli dobre, obiektywne racje, by przyjąć założenie heliocentryczne, już bowiem szkicowy model Kopernika (a faktycznie Arystarcha) miał większą moc przewidywania od swego ptolemeuszowskiego rywala.

Dlaczego więc Kopernik nie był zadowolony ze swego Commentariolus? Dlaczego przez dziesięciolecia pracował nad uzupełnieniem swego systemu, zanim oddał go do druku? Ponieważ nie był zadowolony ze zwykłego postępu swego programu, ale chciał faktycznie wyprzeć Ptolemeusza; tzn. zamiast przewidzieć jedynie "nowe" fakty, których nie "przewidział" system Ptolemeusza, chciał wyjaśnić wszystkie prawdziwe konsekwencje ptolemeuszowskiej teorii. Dlatego musiał napisać De revolutionibus. Okazało się jednak, że, wyjąwszy początkowe sukcesy, Kopernik mógł zachować wszystkie ptolemeuszowskie zjawiska jedynie w sposób ad hoc, wysoce niezadowalający w swych aspektach dynamicznych. Dlatego też Kepler i Galileusz za punkt wyjścia przyjmowali raczej Commentariolus niż De revolutionibus. Wychodzili od miejsca, w którym wyczerpała się energia programu Kopernika. Z powodu początkowych sukcesów szkicowego modelu i degeneracji pełnego programu Kepler odrzucił starą heurystykę i wprowadził nową, rewolucyjną, opartą na idei dynamiki heliocentrycznej.

Chciałbym zakończyć pewnym trywialnym wnioskiem płynącym z tej prezentacji, który, mam nadzieję, przynajmniej część z Państwa oburzy. Nasze podejście jest wąsko internalistyczne. Nie ma w nim miejsca dla tak drogiego sercu Kuhna ducha renesansu, dla zgiełku reformacji i kontrreformacji, wpływu duchowieństwa, brak oznak skutków domniemanego czy rzeczywistego powstania w szesnastym wieku kapitalizmu, brak tak ukochanych przez Bernala motywacji związanych z potrzebami nawigacji. Cały rozwój ma charakter wyłącznie wewnętrzny; jego część postępowa zajść by mogła, gdyby pojawił się geniusz na miarę Kopernika, w dowolnym czasie między Arystotelesem a Ptolemeuszem, czy też w dowolnym roku po, powiedzmy, przetłumaczeniu w 1175 r. Almagestu na łacinę, a wreszcie dokonać mógł tego wszystkiego arabski astronom w wieku dziewiątym. Historia zewnętrzna w tym przypadku jest nie tylko wtórna, jest ona niemal zbędna. Oczywiście system patronatu nad astronomią w postaci kościelnych synekur odegrał pewną rolę; ale zbadanie go niczego nie wniesie do naszego rozumienia kopernikańskiej rewolucji naukowej.

6. Postscriptum do historii nauki i jej racjonalnych rekonstrukcji

W poprzednich paragrafach udzielono nowej odpowiedzi na pytanie, dlaczego program Kopernika (obiektywnie) wyparł program Ptolemeusza. Był od niego lepszy ze względu na wszystkie trzy standardowe kryteria oceniania programów badawczych: kryteria postępowości teoretycznej, empirycznej i heurystycznej. Przewidywał on obszerniejszą klasę zjawisk, potwierdzony został przez nowe fakty i, mimo degeneracyjnych elementów De revolutionibus, był bardziej od Almagestu jednolity heurystycznie. Pokazano też, że Galileusz i Kepler odrzucili program Kopernika, ale przyjęli jego arystarchowski twardy rdzeń. Kopernik nie tyle zapoczątkował rewolucję, co odegrał rolę położnej przy narodzinach programu, o jakim nigdy nie śnił, a mianowicie programu antyptolemeuszowskiego, który cofnął astronomię wstecz do Arystarcha, a jednocześnie pchnął ją naprzód ku nowej dynamice.

Przedstawiwszy obiektywną ocenę osiągnięcia Kopernika, historyk może przejść do drugiej klasy pytań, Dlaczego Galileusz i Kepler zaakceptowali twardy rdzeń Kopernika i dlaczego odrzucili jego platońską heurystykę? Dlaczego ludzie w taki a nie inny sposób zareagowali na jego teorię? A także, jaka była sytuacja problemowa Kopernika i jego motywy, by zapoczątkować nowy program?

To pytanie o motywy i recepcję osiągnięcia Kopernika jest ważne i nie da się na nie odpowiedzieć w kategoriach czysto "wewnętrznych". W tym artykule odpowiedzi takiej nie szukam. Spróbuję jednak wykazać, że (1) na pierwsze pytanie udzielić można pełnej odpowiedzi bez odwoływania się do drugiego i niezależnie od niego, i (2) na drugie pytanie odpowiedzieć można tylko wtedy, gdy założy się, explicite lub implicite, jakąś odpowiedź na pytanie pierwsze. Wynika stąd, że gdy piszemy historię nauki, to filozofia nauki jest pierwotna, psychologia zaś i socjologia są wtórne. Odpowiedź na pierwsze, filozoficzne pytanie, tworzy ostoję "wewnętrznej", "racjonalnej rekonstrukcji" historii, bez której pełnej historii napisać nie sposób.

Uzasadniałem już to twierdzenie w mojej Historii nauki i jej racjonalnych rekonstrukcjach, teraz jednak chciałbym dodatkowo wyjaśnić pewne kwestie.

Same problemy historyka wyznaczone są przez jego metodologię (tzn. teorię oceny). Indukcjonista szukać będzie podstaw teorii Kopernika w faktach, a gdy już w stanie desperacji takowe wymyśli, to stanie wobec głównego problemu zewnętrznego, dlaczego ludzie obserwowali pewnego rodzaju zdarzenia raczej w Europie niż w Chinach, w szesnastym raczej niż w dziesiątym stuleciu. Falsyfikacjonista szukać będzie eksperymentów rozstrzygających pomiędzy teoriami Kopernika, Ptolemeusza i Tychona i będzie musiał wyjaśnić (za pomocą zewnętrznych mitów), dlaczego naukowcy - bez wątpienia "irracjonalnie" - uznali teorię Kopernika przed odkryciem paralaksy, a nawet aberracji światła. Symplicysta ukrywać będzie pewne przynajmniej komplikacje De revolutionibus, a następnie będzie musiał wyjaśnić, dlaczego ta zniewalająca prostota nie zadowoliła Tychona, który, koniec końców, zniweczył część tej prostoty w sposób "irracjonalny". Zwolennik Kuhna zmyśli historię o monopolu teorii Ptolemeusza do początku XVI w. i wykoncypuje "kryzys", po którym nastąpiło nagłe "nawrócenie". Również ci, którzy przyjęli metodologię naukowych programów badawczych, nie mogą wyjaśnić akceptacji lub odrzucenia teorii bez odwołania się do dalszych hipotez psychologicznych. Sama ocena nie implikuje logicznie akceptacji lub odrzucenia. Ale wykorzystane pomocnicze hipotezy psychologiczne zmieniać się będą zależnie od normatywnej teorii oceny - i dlatego właśnie relatywizuję rozróżnienie wewnętrzny/zewnętrzny do metodologii.

Chciałbym jeszcze dość szczegółowo pokazać, dlaczego samo kryterium oceny nie może w żaden sposób wyjaśnić faktycznej historii nauki. Weźmy twierdzenie P₃: "Teoria (lub program badawczy) T₁ była w czasie t lepsza od T₂. Nie wynika z niego, że "Wszyscy (lub niektórzy) naukowcy w czasie t uznali, że T₁ jest lepsza od T₂". To twierdzenie oznaczę przez P_2.1. Pierwsze twierdzenie może być prawdziwe, drugie zaś fałszywe. Ale dodajmy do P₃ przesłankę psychologiczną w rodzaju P_2.2:"(Wszyscy) naukowcy - ceteris paribus - w czasie t zaakceptują T₁, a nie T₂, jeśli T₁ w czasie t jest lepsza od T₂". Z P₃ i P_2.2, przy pewnych dalszych słabych założeniach psychologicznych, wynika P_2.1. Jeśli T₁ i T₂ są programami badawczymi, to decyzja, by raczej pracować nad T₁ niż nad T₂, wynika z uznania, że T₁ jest lepszy od T₂ (P_2.1), dopiero po dodaniu dalszych mocnych założeń psychologicznych.

W tym dedukcyjnym schemacie wyjaśniania zmiany naukowej występują zatem zarówno przesłanki "trzecio-światowe", jak psychologiczne. Co więcej, przesłanki psychologiczne różnić się muszą w zależności od różnic przesłanek z "trzeciego świata". Potrzebujemy pewnego typu teorii psychologicznej aby wyjaśnić, dlaczego naukowcy, jeszcze przed odkryciem paralaksy, zaakceptowali kopernikanizm, a nie teorię Tychona, jeśli jesteśmy (lub sądzimy, że oni byli) falsyfikacjonistami. Ale potrzebujemy innego typu teorii psychologicznej, aby wyjaśnić, dlaczego zachowali się oni w ten sam sposób, jeśli jesteśmy (lub sądzimy, że oni byli) indukcjonistami. Jeśli uważamy, że racjonalne decyzje dotyczące akceptacji lub odrzucenia programów badawczych oparte są na podświadomym czy półświadomym stosowaniu metodologii Lakatosa lub Zahara, ale że towarzyszą im zjawiska fałszywej świadomości, to możemy potrzebować złożonych socjopsychologicznych pancerzy, by wyjaśnić przejście od jednego programu do drugiego.

Nasza rozstrzygająca ("wewnętrzna") przesłanka "trzecio-światowa" określa, w rzeczy samej, sytuację problemową dla "eksternalisty". Wewnętrzny szkielet racjonalnej historii określa problemy zewnętrzne. Na przykład, jak już pokazałem, wszelkie problemy dotyczące pierwszeństwa odkryć wydadzą się indukcjoniście dysfunkcjonalne; natomiast dla zwolennika metodologii naukowych programów badawczych niektóre z nich mogą być w pełni funkcjonalne. Odpowiednie psychologiczno-socjologiczne schematy wyjaśniające pewne spory o pierwszeństwo mogą się znacznie różnić. Podobnie, gdy odrzuca się teorię z powodu pojedynczej anomalii, falsyfikacjonista potrzebuje jedynie słabej przesłanki psychologicznej (w rodzaju Falsyfikacjonistycznej Zasady Racjonalności), aby wyjaśnić to jako odrzucenie racjonalne. Ci, którzy uważają, że zasadą postępowania jest metodologia naukowych programów badawczych, obmyślić będą może musieli wyrafinowaną teorię fałszywej świadomości, by - w tym samym przypadku -- wyjaśnić to odrzucenie jako racjonalne.

Wszyscy historycy nauki odróżniający postęp od degeneracji, naukę od pseudonauki, użyć muszą, w celu wyjaśnienia naukowej zmiany, "trzecio-światowej" przesłanki oceniającej. Właśnie użycie takiej przesłanki w wyjaśniających schematach opisujących zmianę naukową nazywam "racjonalną rekonstrukcją historii nauki";. Istnieją różne konkurencyjne racjonalne rekonstrukcje każdej z historycznych zmian, jedna zaś rekonstrukcja jest lepsza od drugiej, jeśli wyjaśnia większą część faktycznej historii nauki. To znaczy, że racjonalne rekonstrukcje historii są programami badawczymi, z normatywną oceną jako twardym rdzeniem i hipotezami psychologicznymi (oraz warunkami początkowymi) w pasie ochronnym. Te historiograficzne programy badawcze podlegają ocenie, podobnie jak wszystkie inne programy badawcze, ze względu na postęp lub degenerację. To, który z historiograficznych programów badawczych jest lepszy, stwierdzić można badając, o ile udaje się im wyjaśnić postęp naukowy. W przypadku rewolucji kopernikańskiej był to jedynie wykład programowy: rzeczywisty sprawdzian nastąpi dopiero wtedy, gdy ocena uzupełniona zostanie przez pełne wyjaśnienie.

Na koniec chciałbym wyjaśnić pewne kwestie, wynikłe z wcześniejszych dyskusji nad moją teorią.

Po pierwsze, wcale nie proponuję racjonalnej rekonstrukcji historii w przeciwieństwie do jej opisu i wyjaśniania. Twierdzę raczej, że wszyscy historycy nauki uważający, że jej postęp jest postępem wiedzy obiektywnej, używają, chcąc nie chcąc, jakiejś racjonalnej rekonstrukcji.

Po drugie, w mym szczególnym programie racjonalnych rekonstrukcji (do którego wprowadzam teraz ważną poprawkę Zahara) nie ma "próby zabezpieczenia [się] przez rzeczywistą historią". Ten zarzut Kuhna zrodził się chyba z mojego dość niefortunnego żartu. Parę lat temu napisałem, że "Jednym ze sposobów wykazania rozbieżności pomiędzy historią a jej racjonalną rekonstrukcją, jest zrelacjonowanie historii wewnętrznej w tekście i wskazanie w przypisach, jak to historia faktyczna «źle się zachowała» w świetle swej racjonalnej rekonstrukcji". Takie parodie można oczywiście pisać i nawet mogą one być pouczające, nigdy jednak nie twierdziłem, że w taki właśnie sposób należy pisać historię nauki i nigdy jej też, z jednym wyjątkiem, w taki sposób nie pisałem.

Zarzut Kuhna, iż moja koncepcja historii "w ogóle nie jest historią, lecz filozofią zmyślającą przykłady", jest nieporozumieniem. Uważam, że wszystkie historie nauki są zawsze filozofiami zmyślającymi przykłady. Filozofia nauki w wielkiej mierze determinuje historyczne wyjaśnianie; Kuhn zaś dostarcza nam zapewne filozofii najbarwniejszej. W równej mierze jednak cała fizyka, lub dowolnego rodzaju twierdzenie empiryczne (tzn. teoria), jest "filozofią zmyślającą przykłady". Po Kancie i Bergsonie jest to oczywiście banał. Ale, rzecz jasna, pewne zmyślenia w fizyce są lepsze od innych i pewne zmyślenia w historii też są lepsze od innych. Ja zaś proponuję wyraźne kryteria, przy pomocy których można porównywać konkurencyjne zmyślenia zarówno w fizyce, jak i w jej historii - i twierdzę, że moje zmyślenia zawierają więcej prawdy niż zmyślenia Kuhna.

strona główna