Twórczość w nauce: odkrywanie czy konstruowanie

Obrazek: W górach Ałtaj
Twórczość w nauce: odkrywanie czy konstruowanie to dwa podejścia i stary spór o charakter twórczości naukowej. Pierwsze podejście można nazwać alternatywnym, drugie natomiast – komplementarnym.

Podejście alternatywne jest podejściem tradycyjnym, szeroko rozpowszechnionym. Uwzględnia ono – jako możliwości skrajne – ujęcie twórczości naukowej

w kategoriach bądź to odkrycia, bądź – konstrukcji.

Pierwsze: odzwierciedla to, co znajduje się w obiektywnej rzeczywistości.
Drugie: wytworzenie czegoś, co jeszcze nie istnieje (lub w każdym razie nie jest znane człowiekowi), na kształt wynalazczości technicznej.

W pierwszym wypadku prawda naukowa jest „odkrywana”, w drugim natomiast – jest „wytwarzana”. Można zajmować także jakieś stanowiska pośrednie, zakładające, że na twórczość naukową i jej rezultat składają się oba te elementy w takiej czy innej proporcji.

Podejście komplementarne – wydaje się bardziej interesujące i obiecujące faktyczne rozwiązanie dylematu. Opiera się na supozycji, że ten sam proces badawczy (i ten sam jego rezultat), który z jednej strony jest konstrukcją umysłu badacza, ujmowany z innej strony, stanowi odzwierciedlenie jakiegoś obiektywnego stanu rzeczy. W rozwinięciu tego podejścia, będzie można zobaczyć, że nie polega ono po prostu na żonglerce słownej, przypominającej sofistykę. Oparte jest na swoistym komplementarnym (można także rzec, dialektycznym) ujęciu charakteru twórczości naukowej.

Podejście alternatywne

Porównując efektywną działalność zawodową uczonego i wynalazcy, łatwo dochodzi się do oczywistego zdawałoby się wniosku, że

pierwszy „dokonuje odkrycia”: odkrywa prawdę naukową (odkrywa przyczyny, prawa, mechanizmy zjawisk itp.),
drugi natomiast, wytwarza przedmioty dotąd nie istniejące (lub, w każdym razie, nie znane człowiekowi), konstruuje rozmaitego rodzaju urządzenia techniczne.

Jeśli jednak „konstruktorski” charakter działalności wynalazcy nie budzi na ogół większych wątpliwości, to „odkrywcza” natura postępowania badawczego w nauce bynajmniej nie jest oczywista.

Twórczość w nauce: odkrywanie czy konstruowanie — Henri Poincaré

Podobieństwo działalności uczonego i wynalazcy polega bez wątpienia na tym, że w obu typach działalności dochodzi się do czegoś nowego (nieznanego człowiekowi). To pozwala mówić o twórczości nie tylko w wypadku wynalazcy („twórczość techniczna”) lecz także naukowca („twórczość naukowa”). Sam ten fakt nie przesądza jeszcze, że także uczony konstruuje, tzn. zajmuje się działalnością konstruktorską, lecz wymaga jakiegoś wyjaśnienia. Takim wyjaśnieniem (przynajmniej częściowym) może być konstatacja, że aczkolwiek główna praca uczonego dochodzącego do nowych ustaleń naukowych (np. nowych faktów, praw, modeli czy teorii) polega na odkrywaniu (tego, co już jest, istnieje), to jednak uczony musi „po drodze” niejako wiodącej do nowych odkryć, zająć się także konstruowaniem.

Czyż uczeni nie konstruują nowych technicznych urządzeń badawczych?
Czyż nie konstruują aparatów pojęciowych, zarówno w zakresie nauk formalnych (logicznych i matematycznych) jak i w zakresie nauk empirycznych?
Dalej, czy metody badawcze jakie stosują nie stanowią rezultatów ich konstruktorskiej działalności?
Wreszcie także budowanie nowych teorii naukowych, a także nowych modeli badanych zjawisk, zdaje się przypominać wyraźnie działalność konstruktorską.
Co więcej, samo ustalanie faktów naukowych – zgodnie z ustaleniami zwłaszcza Henri Poincarégo oraz innych przedstawicieli konwencjonalizmu – nie jest pozbawione elementów konstrukcji (w procesie np. przejścia od tzw. faktów surowych do faktów naukowych).

Z drugiej strony, dość nieodparcie narzuca się przypuszczenie, że mimo powyższych (i zapewne jeszcze wielu innych) elementów konstrukcyjnej działalności uczonego, jądro odkrycia naukowego polega jednak na uogólniającym odzwierciedlaniu rzeczywistych stanów rzeczy, a nie na konstruowaniu.

Zasadnicza różnica między twórczością w nauce a twórczością w technice polega na tym, że to, co odkrywa uczony „istnieje już wcześniej” w rzeczywistości (niezależnie od niego), natomiast wytworami techniki są zazwyczaj przedmioty i konstrukcje, które niezależnie od człowieka w ogóle nie istnieją.

W kontrowersje o naturę poznania naukowego uwikłane są głębokie problemy ontologiczne i epistemologiczne.

Rzecz dotyczy tego, czym jest w istocie poznanie ludzkie.

Czy jest ono procesem sui generis, za pomocą którego dowiadujemy się o obiektywnych stanach rzeczy, które jakoś odzwierciedlamy?
Czy też jest „kontaktem przyczynowym”, oddziaływaniem typu „bodziec – reakcja”, „sprzężeniem zwrotnym”, służącym przystosowaniu oraz skutecznemu działaniu, i niczym więcej?

Według ujęć pragmatycznych i neopragmatycznych, ujawniających się z całą mocą w postmodernizmie, poznanie jest redukowane do działalności przystosowawczej. Tak więc ta jego funkcja, jest uznawana za funkcję jedyną. Przy tym podejściu jest czystym złudzeniem, że homo sapiens to także, w jakiejś mierze, homo epistemicus. Czyli człowiek, który wybiega w swej działalności życiowej poza cele wynikające z konieczności przeżycia, transcendujące niejako rzeczywistość empiryczną.

Jak zatem widać, obrona funkcji odkrywczej nauki musi się opierać na obronie realizmu poznawczego. Bez tego bowiem, wszelka działalność teoretyczna człowieka jest redukowana do działalności konstruktorskiej.

W celu uchwycenia, w jakim stopniu wiedza naukowa stanowi wynik odkrywania, a w jakim konstruowania, można porównać ją z innymi gatunkami wiedzy, jakimi dysponuje człowiek współczesny, zwłaszcza z wiedzą potoczną.

Najmniej twórcza jest niewątpliwie, właśnie wiedza potoczna, związana z doświadczeniem codziennym oraz zdrowym rozsądkiem.

Jest ona bezpośrednio oparta na obserwacji zmysłowej, której odzwierciedlający charakter budzi najmniej wątpliwości. Nie znaczy to jednak, że obserwacja zmysłowa jest pozbawiona elementów kreatywności. Gdyby tak było, to Iwana Pawłowa pojęcie „analizatora zmysłowego”, obejmującego dany zmysł (np. wzrok) i jego nerwowe przedłużenie wraz z odpowiednim ośrodkiem mózgowym (w tym wypadku ośrodkiem widzenia), pozbawione byłoby sensu. A przecież w opracowaniach neurofizjologicznych dotyczących pracy zmysłów podkreśla się, że nawet gdyby ludzkie oko było w stanie odbierać fale w podczerwieni czy nadfiolecie (jak oko pszczoły), to postrzeganie świata w podczerwieni czy nadfiolecie byłoby możliwe jedynie pod warunkiem, że mózg ludzki byłby zdolny rozróżniać i analizować te nowe informacje.

O tym, że poznanie zmysłowe posiada w pewnej mierze konstrukcyjny charakter, świadczą także inne dane neurofizjologiczne dotyczące wzroku. Na przykład to, że linie brzegowe przedmiotów, ich kanty, krawędzie i występy wszelkiego rodzaju postrzegane są wyraźniej, niż powierzchnie ciągłe i gładkie. Ma to niewątpliwie przystosowawczy charakter, wskazujący na to, że odbiór bodźców zewnętrznych przez nasze zmysły podlega selekcji. A nawet pewnej „ocenie”, wzmacniającej bodźce jednego rodzaju i osłabiającej inne bodźce. Należy sądzić, że także ujmowanie przez ludzki wzrok fal optycznych o różnych długościach (i tym samym częstościach), jako rozmaitych kolorów, pełni analogiczną funkcję przystosowawczą. Pozwala lepiej i wyraźniej odróżniać rozmaite rodzaje fal i tym samym różnych ich źródeł ważnych życiowo.

Tw. w nauce: odkr. czy konstr. — Odkrywanie świata podwodnego

Prowadzi to do istotnego wniosku, że dostrzeżony już przez Demokryta fakt, iż (drobne niejednokrotnie) różnice ilościowe zachodzące między zjawiskami, jawią się nam często jako (wyraźne) zróżnicowania jakościowe. Nie jest to przypadkiem, gdyż pełni ważne funkcje przystosowawcze.

Ogromna jakościowa różnorodność zjawisk w świecie jest bez wątpienia w znacznej mierze tworem ludzi.

Świadczy to o ogromnych kreatywnych możliwościach zarówno rozumu ludzkiego, jak i naszych zmysłów. Fizyka, która – w odróżnieniu od doświadczenia potocznego – jest nastawiona głównie na poznanie ilościowych charakterystyk rzeczywistości, kryjących się za subiektywnym w znacznej mierze wymiarem jakościowym zjawisk, stanowi niewątpliwie bardziej obiektywną penetrację poznawczą świata, niż wiedza potoczna.

Twórcz. w nauce: odkr. czy konstruow. — Eksploracja Ekwadoru

Nie zmienia to faktu, że wiedza uzyskiwana w ramach fizyki doświadczalnej – jako wiedza bliższa obserwacji zmysłowej – jest bez wątpienia mniej „twórcza”, niż wiedza z zakresu fizyki teoretycznej. Zastosowanie w niej bowiem zaawansowanego aparatu matematycznego, stanowi dodatkowe źródło jej „konstrukcyjnego” w znacznej mierze charakteru.

Na przykładzie fizyki widać, że wiedza naukowa z punktu widzenia stopnia jej kreatywności nie jest jednorodna. Poziom kreatywności jest wyznaczany przez stopień jej abstrakcyjności oraz uteoretycznienia.

Najbardziej kreatywna w ramach nauki jest niewątpliwie wiedza matematyczna. Zagadnienie, dlaczego matematyka – mimo swego „oderwania” od rzeczywistości i swej abstrakcyjności – jest tak skuteczna w poznawaniu świata, nie zostało jak dotąd rozwiązane. Jednakże fakt niebywałej użyteczności matematyki w naukach empirycznych świadczyć może o tym, że także wiedza matematyczna stanowi odzwierciedlenie rzeczywistości. (Przynajmniej niektórych ogólnych aspektów strukturalnych). Że istnieje jakaś strukturalna odpowiedniość między pewnymi teoriami matematycznymi a tymi aspektami świata, które są przedmiotem matematycznie zaawansowanych nauk empirycznych, takich jak fizyka.

Wiedza z zakresu fizyki teoretycznej i innych dziedzin stosujących wysoko zaawansowaną matematykę jest zapewne nieco mniej kreatywna, niż wiedza z zakresu czystej matematyki. A to z uwagi na kryteria empirycznej sprawdzalności obowiązujące w naukach empirycznych.

Ujawnienie roli elementu konstrukcji w naukach empirycznych wymaga uwzględnienia przede wszystkim roli aparatu pojęciowego w tych naukach.

Tw. w nau.: odkr. czy konstr. — W laboratorium: badanie kawy

Nie budzi raczej wątpliwości, że aparat pojęciowy jest w znacznej mierze swobodnym (co nie znaczy dowolnym) wytworem umysłu ludzkiego. (Chodzi tu np. o aparaturę pojęciową K. Ajdukiewicza, czy schemat pojęciowy K. Poppera, D. Davidsona i innych, czy też układ pojęciowy A. Groblera). Nawet jeśli ktoś zwątpi w „trzeci dogmat empiryzmu” (D. Davidson), postulujący dualizm schematu pojęciowego i treści, to jednak nie ulega wątpliwości, że pewna względna niezależność schematu pojęciowego od treści w naukach empirycznych ma miejsce. Widać to chociażby w tym, że aparat pojęciowy (zwłaszcza w zaawansowanych matematycznie działach nauk empirycznych) jest czerpany „z zewnątrz”. To jest – z dyscyplin matematycznych. Oznacza to, że powstaje on w sposób przynajmniej bezpośrednio niezależny od treści tej nauki empirycznej, do której uformowania znajduje zastosowanie.

Można zatem sądzić, że podział pracy wśród uczonych, znajdujący wyraz w klasyfikacji nauk, jest także w pewnym stopniu uwarunkowany przez fakt, że jedni uczeni wykonują w większym zakresie pracę twórczą, a inni – odtwórczą.

Praca badawcza matematyka jest niewątpliwie bardziej konstruktorska, niż praca badawcza fizyka teoretyka. A tego ostatniego z kolei, bardziej twórcza niż działalność badawcza fizyka eksperymentatora. Na przykład B. Riemann (mimo, że interesował się także fizyką), konstruując system wielowymiarowej geometrii nazwanej jego imieniem, nie bardzo troszczył się o to, czy system ten odwzorowuje w jakiś sposób strukturę geometryczną realnej przestrzeni fizycznej.

Jednakże już A. Einstein, budując wielki gmach ogólnej teorii względności, badał niewątpliwie strukturalne podobieństwa między systemem geometrycznym Riemanna a własnościami fizycznej czasoprzestrzeni. Jego praca badawcza miała zatem niewątpliwie bardziej rekonstrukcyjny charakter niż praca Riemanna. To samo dotyczy również pracy fizyka eksperymentatora w porównaniu z działalnością badawczą fizyka teoretyka. W wypadku np. sprawdzania empirycznego OTW, chodziło o ustalenie stopnia strukturalnego podobieństwa między tą teorią a aspektem grawitacyjnym rzeczywistości fizycznej.

Podejście komplementarne

Jednak dylemat: odkrywanie czy wytwarzanie – w odniesieniu do pracy naukowo-badawczej, ujmowany w sposób alternatywny, zdaje się opierać na fałszywych przesłankach.

Zakłada on bowiem, że dowolny wynik poznawczy uczonego jest albo odkryciem, albo konstrukcją. (Ewentualnie, pewną hybrydą złożoną po części z obydwu rezultatów).

Tymczasem łatwo sobie wyobrazić sytuację, w której dany wynik poznawczy został – w pierwszej fazie – uzyskany w drodze mniej lub bardziej swobodnego konstruowania. Następnie, dostrzeżono, że „pasuje” on do fragmentu czy aspektu badanej właśnie rzeczywistości. Że można go uznać za „odzwierciedlenie” jakiegoś obiektywnego stanu rzeczy.

Można to powiązać z podziałem pracy między matematykiem a fizykiem. Powiedzmy, matematyk konstruuje jakąś teorię matematyczną. Niech to będzie np. rachunek tenzorowy (nadbudowany nad rachunkiem różniczkowym i całkowym oraz nad rachunkiem wektorowym). Nie zważa jednak, na jego stosunek do rzeczywistości i, tym samym, na ewentualną możliwość jego aplikacji w badaniu empirycznym. Następnie fizyk dostrzega, że rachunek ten dobrze nadaje się do opisu aspektu grawitacyjnego, powiązanego z aspektem czasoprzestrzennym rzeczywistości fizycznej. Zatem, ustanawia go jako istotny składnik aparatu matematycznego ogólnej teorii względności.

Dzięki dostrzeżeniu pewnych analogii czy podobieństw między strukturą konstrukcji matematycznej, a strukturą pewnego aspektu rzeczywistości fizycznej (aspektu grawitacyjnego i zarazem czasoprzestrzennego) – pierwsza może być ujmowana jako „odzwierciedlenie” drugiej. „Ta sama” zatem struktura, początkowo ujmowana – w matematyce – jako swobodny wytwór umysłu, może być następnie potraktowana – przez fizyka jako odzwierciedlenie strukturalne świata. Dokonało się to w drodze empirycznej interpretacji owej struktury (stąd cudzysłów w określeniu „ta sama”). Dzięki tej procedurze, struktura matematyczna nabrała cech „obrazu” odzwierciedlającego rzeczywistość. Tym niemniej, sama rozważana struktura (nie zinterpretowana empirycznie) pozostaje dość swobodnym tworem matematyka.

Uwaga

Nie znaczy to, że natura odkryć o charakterze empirycznym jest taka sama jak natura odkryć o charakterze teoretycznym. E. Pietruska-Madej – nawiązując do tezy Poppera o względnej autonomii trzeciego świata – pisze: „Okazuje się bowiem, że odkryć możemy dokonywać nie tylko w pierwszym świecie, świecie rzeczy i stanów fizycznych, lecz także w trzecim. Z grubsza rzecz biorąc, pokrywa się to z podziałem na odkrycia o charakterze empirycznym i teoretycznym. Przy świadomości tego, że podział «teoria–empiria» jest nieostry, trzeba przyznać, że mechanizmy odkryć w dwu wymienionych wypadkach różnią się zasadniczo. Tak zasadniczo, że musi to mieć odzwierciedlenie w organizacyjnej stronie nauki, a porównanie laboratorium z gabinetem teoretyka jest najprostszym, zewnętrznym przejawem tej odmienności”¹.

Podobny (aczkolwiek mniej wyraźny) proces przekształcania „konstrukcji” w „odkrycie” może mieć miejsce także w wielu innych przypadkach poznania ludzkiego. Odnosi się to również do poznania naukowego, np. w procesie obserwacji zmysłowej oraz tzw. ustalania faktów (naukowych). Aby przekształcić chaos bodźców oddziałujących na zmysły, w spójny obraz postrzeganej rzeczywistości, potrzebna jest pewna struktura nakładana na doznanie zmysłowe. Struktura, stanowiąca w stosunku do owych doznań pewną konstrukcję umysłową. [Uwaga: tekst w ramce].

Immanuel Kant mylił się (prawdopodobnie), gdy przypisywał strukturom poznawczym zmysłów i intelektu charakter niezmienny i wrodzony (aprioryczny). Nie mylił się jednak, gdy stwierdzał, że struktury takie istnieją, gdyż bez nich poznanie byłoby niemożliwe. Na ile stanowią one swobodne twory umysłu ludzkiego można dyskutować. Einstein sądził, że prawda w tej kwestii leży gdzieś pomiędzy Kantem a Poincarém. Pierwszy, przypisywał im sztywny, niezmienny charakter. Drugi, traktował je jako swobodne twory umysłu. A ich selekcja ma na uwadze wprawdzie pewne względy empiryczne, lecz głównie zależy od kryteriów prostoty i wygody.

Tak czy inaczej, zgodnie z podejściem komplementarnym, w poznaniu naukowym nader istotną rolę odgrywa sytuacja przejścia od konstrukcji do odkrycia.

Sytuacja ta sprawia, że twórczość naukowa nie jest bezpośrednim odzwierciedlaniem obiektywnej rzeczywistości (i tym samym procesem bezpośredniego odkrywania czegokolwiek), lecz

jest odkrywaniem zapośredniczonym przez konstruowanie.

Nie zmienia tego faktu stan, jaki się obecnie wytworzył w badaniach nad teorią superstrun (oraz jej uogólnieniem w postaci tzw. M–teorii).

Polega on na tym, że – w sytuacji braku odpowiedniego aparatu matematycznego – fizycy razem z matematykami wypracowują coraz doskonalsze metody matematyczne służące coraz dokładniejszemu ujęciu tej teorii. Zawodowy fizyk występujący jakby „chwilowo” w roli matematyka, czy też zawodowy matematyk wcielający się w rolę fizyka muszą także w tym wypadku wykonać najpierw odpowiednie „czynności konstruktorskie” w zakresie matematyki. Polegają one na opracowaniu struktur matematycznych „pasujących” do tych aspektów rzeczywistości fizycznej, które stanowią przedmiot teorii superstrun².

W praktyce prowadzi to do tego, że – jak pokazuje entuzjasta teorii strun B. Greene – fizycy dokonują odkryć, które przyczyniają się także do rozwoju matematyki. Podając przykłady odkryć tego rodzaju, Greene pisze:

Odkrycia te nie tylko niwelują wiele trudności, ale i podkreślają rolę, jaką fizyka zaczęła odgrywać we współczesnej matematyce. Przez długi czas fizycy «przekopywali» matematyczne archiwa w poszukiwaniu aparatu do konstruowania i analizowania modeli fizycznego świata. Teraz, dzięki odkryciu teorii strun, fizyka zaczyna spłacać ten dług i dostarczać matematykom nowych metod rozwiązywania ich problemów. Teoria strun jednoczy już fizykę, a ma także szansę zapoczątkować jednoczenie się matematyki³.

Przedstawiony podwójny (mieszany) – dwustopniowy i zarazem dwuaspektowy – charakter mają w każdym razie poznanie i wiedza w ramach nauk empirycznych.

Kto za konstruowaniem nie dostrzega odkrywania jest instrumentalistą. Kto redukuje proces poznania naukowego do wymiaru odkrywania – jest płaskim empirystą i zarazem płaskim realistą. Wyzbycie się tych jednostronnych podejść do poznania naukowego prowadzi do realizmu kreatywnego, stanowiącego – jak można mniemać – nową (komplementarną) odmianę realizmu krytycznego.

Obiecujące to podejście, w niniejszym szkicu ledwie zarysowane, wymaga oczywiście szczegółowego opracowania. Wnikliwe i pełne inwencji analizy Elżbiety Pietruskiej-Madej dotyczące odkrycia naukowego nadają się znakomicie do wykorzystania w procesie rozbudowania tego podejścia. Zgodne z nim jest np. jedno z podsumowujących stwierdzeń zawarte w jej pracy „Odkrycie naukowe. Kontrowersje filozoficzne”: „Trzeba bowiem wyraźnie powiedzieć, że przedstawione w tej książce idee nie są sprzeczne z wizerunkiem odkrywcy, którego udziałem jest autentyczne tworzenie”⁴.

Odkrywanie nie jest tu przeciwstawione tworzeniu, lecz są one ujmowane jako dwa aspekty działalności badawczej ludzi nauki.

Literatura

Greene, B. Piękno Wszechświata. Superstruny, ukryte wymiary i poszukiwanie teorii ostatecznej. Prószyński i S-ka, Warszawa, 2001.
Pietruska-Madej, E. Odkrycie naukowe. Kontrowersje filozoficzne. PWN, Warszawa, 1990.
Pietruska-Madej, E. Wiedza i człowiek. Szkice o filozofii Karla Poppera. Wydział Filozofii i Socjologii Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa, 1997.

Ilustracje

Henri Poincare, źródło: Wikimedia Commons