Cele poznania naukowego oraz funkcje społeczne nauki

Cele poznania naukowego są niezwykle istotne. Wyjaśnianie i zrozumienie zjawisk jest możliwe przy założeniu, że celem osiągalnym nauki jest poznanie prawdziwe, do którego nauka zmierza. Wiedza naukowa zawdzięcza swój wysoki status poznawczy temu, że nauka jest nastawiona na zdobywanie prawdy niebanalnej, do której trudno jest dotrzeć, ale która jest zarazem interesująca teoretycznie oraz użyteczna praktycznie.

Funkcje teoretyczne oraz praktyczne nauki

Wiedza naukowa jest interesująca teoretycznie, gdyż służy wypełnianiu przez naukę jej funkcji teoretycznej.

To jest: wyjaśnianie i zrozumienie zjawisk i procesów zachodzących w świecie.

Wiedza naukowa jest użyteczna praktycznie, gdyż służy pełnieniu przez naukę jej drugiej ważnej funkcji społecznej – funkcji praktycznej.

 To jest: przewidywanie zachodzenia i przebiegu zjawisk.

Przewidywanie jest określane mianem funkcji praktycznej nauki z uwagi na to, że bez przewidywania tego, co ma zajść nie ma skutecznego działania, czyli przekształcania rzeczywistości zgodnie z potrzebami człowieka. Specyficzna funkcja praktyczna nauki polega zatem na dostarczaniu pozostałym układom społecznym, z układem gospodarczym (czyli produkcyjnym) na czele, wiedzy oraz umiejętności, zapewniających im efektywne funkcjonowanie. Jest to przede wszystkim wiedza techniczno-użytkowa o charakterze predykcyjnym, gdyż bez przewidywania nie ma skutecznego działania.

Celem dążeń naukowych jest prawda [uwaga: a]. Według rekonstrukcji stanowisk Alberta Einsteina i Karla Poppera, przeprowadzonej przez J. Sucha, prawda naukowa powinna spełniać co najmniej pięć ważnych walorów poznawczych¹J. Such, Problemy weryfikacji wiedzy, PWN, Warszawa 1975, s. 7–8..

Walory poznawcze prawdy naukowej

Są nimi:

1. ogólność (wysoki stopień ogólności),
2. dokładność, ścisłość, precyzja (wysoki stopień ścisłości, dokładności),
3. wysoka informacyjna zawartość,
4. wysoka prostota logiczna,
5. pewność epistemologiczna.

1. Ogólność twierdzenia

Twierdzenie jest tym ogólniejsze, im szerszy jest jego podmiot. Na przykład twierdzenie „wszystkie kruki są czarne” jest ogólniejsze, niż twierdzenie „wszystkie kruki żyjące w Polsce są czarne”. Uczeni nie poprzestają nigdy na formułowaniu twierdzeń jednostkowych, tzn. dotyczących pojedynczych zjawisk. Twierdzenia jednostkowe (oraz szczegółowe, zwane też egzystencjalnymi) służą w nauce przeważnie jako przesłanki do uogólnień (indukcyjnych i innych). W ich wyniku uzyskuje się twierdzenia o dużym szczeblu ogólności, niekiedy twierdzenia uniwersalne, dotyczące (przynajmniej w domniemaniu) wszystkich zjawisk zachodzących w świecie.

Na przykład uczony, mając solidne podstawy do przypuszczenia, że „wszystkie ciała się przyciągają”, nie będzie formułować twierdzeń w rodzaju: „wszystkie planety się przyciągają” lub „wszystkie cygara się przyciągają”, lecz sformułuje – jak to uczynił Newton – „prawo powszechnej grawitacji”. Nawet tzw. nauki idiograficzno-nomologiczne (zwane dawniej idiograficznymi), jak historia, nie ograniczają się do formułowania twierdzeń jednostkowych, lecz poszukują prawdziwych twierdzeń ogólnych: praw lub generalizacji historycznych²J. Such, tamże, s. 38–42..

2.  Dokładność twierdzenia

Z kolei dokładność, czyli ścisłość twierdzenia zależy od jego orzecznika: im orzecznik jest węższy, tym twierdzenie jest dokładniejsze. Na przykład, z dwu twierdzeń: „wszystkie kruki są czarne” oraz „wszystkie kruki są czarne lub białe”, dokładniejsze jest to pierwsze, gdyż ma węższy orzecznik: jednoznacznie stwierdza, że wszystkie kruki są czarne.

Podobnie, z dwu twierdzeń, z których jedno głosi, że „wszystkie ciała grawitują” (tzw. jakościowe prawo grawitacji, znane np. Mikołajowi Kopernikowi), drugie zaś, że „wszystkie ciała grawitują z siłą wyznaczoną przez wzór F = m¹x m²/r²  (ilościowe prawo grawitacji sformułowane przez Izaaka Newtona), znacznie bardziej precyzyjne jest to drugie, gdyż dokładnie wyznacza wielkość siły grawitacyjnej działającej między masami.

Na tym przykładzie widać, że matematyka stanowi potężny środek zawężania orzecznika i tym samym uściślania twierdzeń, dzięki temu, że przekształca twierdzenia (w tym prawa) jakościowe w twierdzenia (prawa) ilościowe. Dlatego też wszędzie tam, gdzie jest to możliwe, nauka nadaje swoim twierdzeniom ścisłą postać matematyczną.

3. Informacyjna zawartość empiryczna

Informacyjna zawartość empiryczna, czyli treść empiryczna w ujęciu Poppera³K. Popper, Logika odkrycia naukowego, PWN, Warszawa 1977, rozdz. VI § 35, s. 101–102..

Treść empiryczna teorii wyznaczona jest przez klasę jej potencjalnych falsyfikatorów. Twierdzenia naukowe (w tym prawa) oraz ich zbiory (w tym teorie) wiele i dokładnie mówią o rzeczywistości. Informacyjna zawartość twierdzenia zależy zarówno od ogólności, jak też od ścisłości twierdzenia. Im twierdzenie jest bardziej ogólne i bardziej ścisłe, tym wyższa jest jego informacyjna zawartość. Z kolei informacyjna zawartość twierdzenia czy teorii wyznacza stopień jego (jej) sprawdzalności, zwłaszcza sprawdzalności negatywnej czyli falsyfikowalności. Z tego powodu Karl Popper uznał wysoką informacyjną zawartość (logiczną i empiryczną treść) twierdzeń (w tym praw i teorii naukowych) za podstawowy cel poznawczy nauki.

Rekonstrukcję stanowiska Poppera w kwestii celów poznania naukowego reprezentuje poniższy schemat [uwaga: b]:

 

 

Nauka zatem – według niego – buduje teorie o coraz większej informacyjnej zawartości, czyli o coraz większej empirycznej treści. A to znaczy takie, które mówią coraz więcej o świecie. Dlatego też teorie naukowe mają olbrzymią ilość zastosowań w różnych dziedzinach. Klasycznym przykładem jest mechanika Newtona, która wraz z teorią grawitacji wyjaśnia takie zjawiska, jak ruchy ciał niebieskich (w tym planet), pływy (tzn. przypływy i odpływy) mórz i oceanów, spadanie ciał, ruch wahadła, stabilność mostów, prace maszyn itd.

4. Prostota logiczna teorii

Prostota logiczna teorii jest wyznaczona przez ilość założeń wyjściowych (aksjomatów, postulatów, zasad) teorii oraz ilość jej twierdzeń pochodnych (wyznaczających informacyjną zawartość teorii). Im mniejsza jest liczba założeń wyjściowych teorii i większa liczba twierdzeń pochodnych, tym teoria jest bardziej prosta (i zwarta) logicznie. W związku z tym, odznacza się także większą doskonałością wewnętrzną⁴J. Such, Multiformity of Science, Wyd. Rodopi, Amsterdam – New York, NY 2004, s. 106..

Albert Einstein o prostocie logicznej

Naukowe tworzenie pojęć i metoda naukowa różnią się od wiedzy potocznej jedynie większą ścisłością pojęć i wnioskowań, staranniejszym i bardziej systematycznym doborem materiału doświadczalnego, a także oszczędnością w sensie logicznym. Należy przez to rozumieć dążenie do ufundowania wszystkich pojęć i relacji na możliwie najmniejszej liczbie niezależnych od siebie logicznie podstawowych pojęć i aksjomatów⁵A. Einstein, Pisma filozoficzne, De Agostini Altaya, Warszawa 2001, s. 232..

Prostota logiczna teorii uznawana jest przez Alberta Einsteina za główny cel wewnętrzny (poznawczy), do którego zmierza nauka. Stawia ona uporządkowaniu logicznemu wiedzy naukowej formułowanej w teoriach naukowych dwa mocne postulaty dotyczące uporządkowania logicznego teorii naukowych. Nowa teoria zastępująca dotychczasową w danej dziedzinie powinna być od niej, po pierwsze, teorią o większej ilości twierdzeń pochodnych (wyznaczających zawartość informacyjną teorii) oraz, po drugie, teorią zawierającą mniej twierdzeń wyjściowych (zasad, aksjomatów). Wyraża to schemat⁶J. Such, Na czym polega piękno ogólnej teorii względności, s. 45–62, „Studia Metodologiczne” nr 33, 2014, s. 47.:

 

 

Spełnienie obydwu podanych postulatów jest możliwe jedynie pod warunkiem, że twierdzenia wyjściowe nowej teorii są logicznie mocniejsze (tzn. zawierają więcej konsekwencji logicznych, czyli twierdzeń z niej wynikających), niż twierdzenia wyjściowe wcześniejszej teorii. Na przykład ogólna teoria względności, która zastąpiła mechanikę klasyczną oraz teorię grawitacji Newtona, spełnia oba postulaty.

Hierarchia celów poznawczych

Celem nauki jest, po pierwsze, możliwie najbardziej pełne uchwycenie doznań zmysłowych w całej ich różnorodności, po drugie jednak osiągnięcie tego celu przy zastosowaniu minimum pierwotnych pojęć i relacji (dążenie do możliwie największej logicznej jednolitości obrazu świata względnie logicznej prostoty jego podstaw)⁷A. Einstein, Pisma…, s. 199–200..

Prostota logiczna – obok dwu walorów, uwzględnianych przez informacyjną zawartość (ogólność i ścisłość) – bierze pod uwagę także ilość założeń wyjściowych teorii, które łącznie składają się na „doskonałość wewnętrzną teorii” (wyrażenie Einsteina). Schemat hierarchii celów poznawczych Einsteina [uwaga: c] ma zatem postać:

 

 

Wzrastająca prostota logiczna kolejno budowanych w nauce teorii pociąga za sobą niestety wzrastającą złożoność matematyczną teorii. A to utrudnia zrozumienie wiedzy naukowej przez laika.

Rozwój [nauki [uwaga: d]] zachodzi w kierunku rosnącej prostoty podstaw logicznych. Aby przybliżyć się do tego celu, musimy pogodzić się z tym, że podstawy logiczne będą coraz dalsze od doznań, a droga logiczna od podstaw do tych konsekwencji, które znajdują korelat w doznaniach zmysłowych, będzie coraz trudniejsza i dłuższa⁸A. Einstein, tamże, s. 230..

Stąd słynne powiedzenie (przypisywane Einsteinowi), które brzmi paradoksalnie, gdy się nie uwzględni dwóch rozważanych rodzajów prostoty, logicznej i matematycznej: „Nauka dlatego jest tak złożona, że jest tak prosta”. Paradoksalność powyższej wypowiedzi znika przy prostym uzupełnieniu: „Nauka dlatego jest tak złożona matematycznie, że jest tak prosta logicznie”⁹J. Such, Na czym…, s. 51..

 

5. Pewność epistemologiczna twierdzeń i teorii naukowych

Pewność epistemologiczna (z gr. epistēmē – wiedza) twierdzeń i teorii naukowych wynika z tego, że kolejne teorie naukowe następujące po sobie w danej dziedzinie mają coraz lepsze uzasadnienie w doświadczeniu, są coraz lepiej ugruntowane w faktach. Uczeni (różnych specjalności) w zasadzie godzą się na takie stwierdzenie w przekonaniu, że rozwój wiedzy naukowej prowadzi do teorii o coraz większym stopniu prawdziwości oraz coraz większym stopniu pewności. Natomiast wśród filozofów nauki, metodologów toczą się ostre spory na ten temat [uwaga: e].

**************************************************

Pięć wymienionych celów poznawczych sprawia, że nauka, osiągając je, dochodzi do prawdy niebanalnej. To znaczy interesującej teoretycznie i zarazem użytecznej praktycznie, co pozwala nauce pełnić dwie ważne funkcje społeczne:

• funkcję teoretyczną polegającą na coraz lepszym rozumieniu świata oraz
• funkcję praktyczną polegającą na dostarczaniu ludziom coraz lepszych, tzn. coraz dokładniejszych i bardziej pewnych, przewidywań służących skutecznemu działaniu.

Karl R. Popper główny cel nauki określa różnie w zależności od kontekstu rozważań. W jednym miejscu celem nauki jest poszukiwanie prawdy (prawdoupodobnienie). W innym – poszukiwanie dobrych wyjaśnień. Jeszcze w innym –  budowanie twierdzeń o wysokiej informacyjnej zawartości (z tym, że najczęściej Popper używa w tym sensie określenia „treść teorii”)¹⁰K. Popper, Logika…, s. 112, 305, 318 (przypis 8), 322 i inne..

Uwagi

[a] U Karla Poppera prawda przybiera postać prawdoupodobnienia.  Zob. K. Popper, Wiedza obiektywna. Ewolucyjna teoria epistemologiczna, PWN, Warszawa 1992, rozdz. 2, §§ 6–11, s. 65–86. Zobacz też A. Motycka, s. 12–22.

[b] Schemat opracowany na podstawie: J. Such, M. Szcześniak, Filozofia nauki, Wyd. Instytut Filozofii UAM, 2006, s. 46.

[c] Schemat opracowany na podstawie: J. Such, M. Szcześniak, Filozofia nauki, Wyd. Instytut Filozofii UAM, 2006, s. 47.

[d] Albert Einstein, rozwój nauki przedstawia na przykładzie ewolucji fizyki, jako najbardziej rozwiniętej nauki: „Fizyka jest rozwijającym się logicznym systemem myślowym, którego podstawy nie mogą być metodą indukcyjną wydestylowane z doznań, można je uzyskać jedynie jako swobodny twór myśli.” A. Einstein, Pisma…, s. 230.

[e] Najczęściej jest tak, że zwolennicy zasady korespondencji (tacy jak A. Einstein, N. Bohr, K. Popper, I. Lakatos, J. Giedymin, J. Kmita, W. Krajewski, L. Nowak, J. Such) są przekonani, że nauka realizuje postęp poznawczy, natomiast przeciwnicy tej zasady (tacy jak P. Duhem, T. Kuhn, P. Feyerabend, N. Hanson, S. Toulmin, S. Amsterdamski) wyrażają w tej kwestii rozmaite wątpliwości.

Główny kłopot polega na tym, że nikomu (tzn. żadnej szkole metodologicznej) nie udało się wprowadzić ilościowego pojęcia stopnia potwierdzenia (konfirmacji) teorii przez doświadczenie. W związku z powyższym w ocenie teorii naukowych można jedynie w sposób zasadny i rozsądny posługiwać się „stopniem porównawczym” w ocenie przybliżenia teorii naukowej do prawdy oraz ustaleniem stopnia jej pewności.

Wynika stąd, że także zwolennik zasady korespondencji czuje się uprawniony co najwyżej do orzekania, że dana teoria (np. znajdująca się w relacji korespondencji do swej poprzedniczki) jest od niej prawdziwsza i pewniejsza, przynajmniej pod pewnymi względami, bez próby określenia absolutnego stopnia jej przybliżenia do prawdy.

Literatura

• Ajdukiewicz K., Zagadnienia i kierunki filozofii”, Wyd. Czytelnik, 1949.
• Butryn S., Albert Einstein o nauce, jej funkcjach i celach, s. 349–357, „Zagadnienia Naukoznawstwa” 3 (189), 2011.
• Einstein A., Pisma filozoficzne, De Agostini Altaya, Warszawa 2001.
• Kmita J., Szkice z teorii poznania naukowego, PWN, Warszawa 1976.
• Krajewski W., Współczesna filozofia naukowa, rozdz. 5/E. Aksjologia (cele) nauki, s. 90–95, Wyd. Uniwersytet Warszawski, Wydział Filozofii i Socjologii, Warszawa 2005.
• Lakatos I., Pisma z filozoficznych nauk empirycznych, PWN, Warszawa 1995.
• Leibniz G.W., New Essays on Human Understanding, Cambridge University Press, Cambridge 1981.
• Motycka A., Główny problem epistemologiczny filozofii nauki, rozdz. Nauka a prawda, s. 12–22, Wyd. Zakład Ossolińskich, Wrocław 1990.
• Popper K., Logika odkrycia naukowego, PWN, Warszawa 1977.
• Popper K., Wiedza obiektywna. Ewolucyjna teoria epistemologiczna, PWN, Warszawa 1992.
• Such J., Problemy weryfikacji wiedzy, PWN, Warszawa 1975.
• Such J., Na czym polega piękno ogólnej teorii względności, s. 45–62, „Studia Metodologiczne” nr 33, 2014.
• Such J., Multiformity of Science, Wyd. Rodopi, Amsterdam – New York, NY 2004.

Zob. kategorię: Filozofia nauki