Tekst ukazał się w „Filozofuj!” 2022 nr 3 (45), s. 12–15. W pełnej wersji graficznej jest dostępny w pliku PDF.
Wywoływanie a wyobrażanie
Lekcja fizyki. Nauczyciel demonstruje uczniom staczanie się dwóch kul o różnej masie po dwóch torach umieszczonych na równi pochyłej, aby pokazać, że prędkość spadania ciała nie zależy od jego masy. Uczniowie obserwują, jak obie kulki staczają się dokładnie w tym samym czasie.
Lekcja filozofii. Zadaniem uczniów jest wyobrażenie sobie, że kolejne elementy statku Tezeusza są wymieniane na nowe, ale takie same i w tym samym porządku. Następnie uczniowie mają odpowiedzieć na pytanie, czy statek po wymianie wszystkich elementów jest nadal tym samym statkiem Tezeusza.
I w jednym, i w drugim wypadku mamy do czynienia z eksperymentem, przy czym eksperyment z lekcji fizyki to eksperyment rzeczywisty, w którym wywołuje się pewien faktyczny stan rzeczy i obserwuje jego faktyczne następstwa. Eksperyment ze statkiem Tezeusza jest natomiast eksperymentem myślowym; chodzi w nim o wyobrażenie sobie pewnego stanu rzeczy, a następnie przewidzenie jego następstw.
Założeniem poniższych uwag jest to, że eksperymenty myślowe są pod pewnymi względami podobne do eksperymentów rzeczywistych i pełnią analogiczne funkcje. Trzeba zaznaczyć z góry, że zaproponowane tu ujęcie eksperymentów myślowych nie wyczerpuje z pewnością wszystkich znaczeń, które bywają wiązane z tym terminem – wieloznacznym i używanym chwiejnie.
Eksperyment rzeczywisty
Przeprowadzamy eksperyment rzeczywisty, gdy np. celowo upuszczamy kulkę nad ziemią i obserwujemy jej spadanie, wlewamy wodę do kwasu i obserwujemy intensywne wydzielanie ciepła, aranżujemy pewną sytuację społeczną i obserwujemy zachowania ludzi. Ogólnie powiemy, że w eksperymencie rzeczywistym wywołujemy pewien stan rzeczy A (stanowi on bazę eksperymentu) i obserwujemy, iż następstwem zajścia stanu rzeczy A jest zajście stanu rzeczy B (będącego rezultatem eksperymentu). W wypadku nauk przyrodniczych domniemywa się zwykle, że zależność między A i B ma charakter relacji przyczynowej.
Za eksperymentem stoi każdorazowo jakaś teoria: bądź już uznana, bądź znajdująca się dopiero in statu nascendi („w trakcie powstawania”), a niekiedy nawet w ogóle nieuświadamiana. Zależność obserwowana w eksperymencie pozostaje w określonym związku logicznym z tą teorią – w szczególności może ją potwierdzać lub obalać. Obserwowane stany rzeczy A i B to zdarzenia jednostkowe, które można potraktować jako przykłady zjawisk pewnego typu. Przyjmijmy, że z przeprowadzonego eksperyment rzeczywistego zdaje sprawę zdanie o postaci:
E: Po zajściu A zachodzi B.
Załóżmy teraz, że stan rzeczy A jest typu α, a stan rzeczy B jest typu β, i rozważmy ogólną formułę:
T: Dla każdego α i β jest tak, że jeżeli α, to β.
Obserwacja (E), że po zajściu A zachodzi B, może być punktem wyjścia do wysunięcia hipotezy (T) i wówczas eksperyment ma funkcję heurystyczną (coś odkrywa). Jeśli hipoteza (T) jest już wysunięta, eksperyment typu (E) przyczynia się do jej potwierdzenia. Jeśli zaś (T) jest już uznanym prawem, (E) służy zilustrowaniu hipotezy (T). Gdy np. Galileusz na początku XVII w. eksperymentował z równią pochyłą, czynił to, aby sformułować i zweryfikować swoją teorię ruchu; dziś jego eksperymenty powtarzane są na lekcjach w celach ilustracyjnych.
Eksperyment może zostać wykorzystany również po to, aby obalić hipotezę, która z (T) jest niezgodna. Zdanie (E) obala np. hipotezę:
G: Dla każdego α i β jest tak, że jeżeli α, to nieprawda, że β.
Bywa też, że eksperyment jest aranżowany po to, aby uzasadniać wybór jednej z dwu konkurencyjnych hipotez (mówimy wtedy o eksperymencie krzyżowym).
Eksperyment myślowy w nauce
Naukowcy posługują się nie tylko eksperymentami rzeczywistymi, lecz także myślowymi. Mówi się nawet, że niektóre spośród przełomowych eksperymentów w rozwoju nauki zostały przeprowadzone właśnie „w głowach” genialnych fizyków. W eksperymencie myślowym również mamy do czynienia z pewną bazą i rezultatem. Bazą jest tu jednak nie rzeczywisty stan rzeczy, lecz jego wyobrażenie. Przedstawiamy sobie, czy też zakładamy, że pewien stan rzeczy zachodzi – po to, aby przewidzieć, jaki byłby jego rezultat.
W wypadku eksperymentu rzeczywistego to rzeczywistość „dyktuje” ów rezultat, a eksperymentator jedynie go obserwuje. Nasuwa się tu pytanie, co „dyktuje” osobie przeprowadzającej eksperyment myślowy uznanie, że rezultatem jest taki, a nie inny stan rzeczy.
Aby wagę tego pytania zilustrować, proponuję, by Czytelnik wyobraził sobie, że właśnie upuszcza trzymaną nad ziemią piłkę, i spróbował przewidzieć, co się następnie stanie. Gdyby o wyniku tego eksperymentu myślowego przesądzała tylko nasza wyobraźnia, piłka mogłaby w naszych myślach równie dobrze upaść, zawisnąć w powietrzu, jak i poszybować w dowolnym kierunku. Jeśli w naszych myślach niepodtrzymana piłka upada, to dzieje się tak dlatego, że takie wyobrażone zachowanie piłki podpada pod uznawane przez nas mniej lub bardziej świadomie prawa – w tym wypadku prawo powszechnego ciążenia.
Wygląda więc na to, że tym, co „dyktuje” osobie eksperymentującej myślowo taki, a nie inny rezultat jej eksperymentu, są pewne prawa, z których (w koniunkcji ze zdaniem stwierdzającym zachodzenie bazy eksperymentu) wynika zdanie stwierdzające zachodzenie spodziewanego rezultatu.
Podobnie jak w wypadku eksperymentów rzeczywistych prawa, które stanowią tło wnioskowania w eksperymencie myślowym (tj. pozwalają na wywnioskowanie spodziewanego rezultatu z wyobrażonej bazy), mogą mieć różny status: mogą mianowicie być elementami „gotowej” teorii bądź jedynie mniej lub bardziej prawdopodobnymi hipotezami; bywa wreszcie i tak, że eksperymentator uświadamia sobie te prawa dopiero w momencie „przeprowadzenia” eksperymentu myślowego.
Wyobraźnia zamiast obserwacji
Są dwa powody teoretyczne, dla których eksperymenty rzeczywiste muszą być w pewnych wypadkach zastąpione w nauce przez eksperymenty myślowe. Po pierwsze, różnice w konkurencyjnych opisach jakiegoś fragmentu rzeczywistości ujawniają się niekiedy dopiero w sytuacjach granicznych, a sytuacji takich często nie potrafimy sami efektywnie wywołać; nie potrafimy np. w normalnych warunkach wprawić ciała fizycznego w ruch o tak wielkiej prędkości, przy której byłyby widoczne różnice między opisem tego ruchu w językach teorii Newtona i teorii Einsteina. Po drugie, prawa nauki (na ogół lub może nawet zawsze) „działają” w warunkach wyidealizowanych, których z definicji nie ma w świecie realnym; najbardziej znane przykłady takich warunków to próżnia, brak tarcia, brak grawitacji, układ w pełni izolowany itp.
Jest jeszcze powód – nazwijmy go „perswazyjnym” – który skłania nas do tego, aby odwoływać się do eksperymentów myślowych w nauce. Chodzi o to, że argumentacja na rzecz teorii „rewolucyjnych”, mało intuicyjnych, ubrana w szaty eksperymentów myślowych, bardziej przemawia do… wyobraźni zwykłych odbiorców tej argumentacji, co jest nie bez znaczenia dla szybkości i powszechności recepcji tych teorii.
Jednakże poza tymi szczególnymi warunkami i celami pierwszeństwo w nauce ma zawsze eksperyment rzeczywisty. Eksperyment myślowy, w którym ktoś wyobraża sobie niepodwieszoną i niepodtrzymaną piłkę wiszącą w powietrzu, nie sfalsyfikuje wszak potwierdzonego licznymi eksperymentami rzeczywistymi prawa powszechnego ciążenia. Owszem, obserwacja jest zawodnym sposobem poznania, lecz wyobraźnia jest pod tym względem obciążona zawodnością w znacznie większym stopniu.
Eksperymenty myślowe w argumentacjach filozoficznych
Eksperymenty myślowe w filozofii pełnić mogą funkcje analogiczne jak w fizyce, tj. przydawać się w procedurach tworzenia, testowania lub obalania koncepcji filozoficznych. Rozważmy Platońską definicję człowieka:
D: Człowiek jest to dwunóg nieopierzony.
Rzeczywistym (skądinąd żartobliwym) eksperymentem obalającym definicję (D) było okazanie przez Diogenesa oskubanego koguta, czyli nie-człowieka spełniającego jednak warunek z definiensa (prawej strony definicji).
Przyjmijmy, analogicznie jak zrobiliśmy to wyżej, że A należy do typu α, a B – do typu β. Wtedy definicja (D) podpada pod typ:
R: α =def β.
Wskazanie takiego B, który jest A, definicję ® wzmacnia, natomiast wskazanie takiego A, który nie jest B, lub takiego B, który nie jest A, definicje tę podważa.
Jako uczeni zasadniczo „gabinetowi”, a także lubujący się w przypadkach granicznych, filozofowie zwykle posługują się nie eksperymentem rzeczywistym, lecz eksperymentem myślowym. Taki charakter ma tzw. eksperyment Gettiera (w którym chodzi o podważenie definicji wiedzy jako prawdziwego i uzasadnionego przekonania), eksperyment z tzw. chińskim pokojem (w którym podważane jest utożsamienie posługiwania się językiem J z rozumieniem języka J; zob. art. A. Szutty Chiński pokój i komputerowe umysły z „Filozofuj!” 2018, nr 6 [24], s. 28–29), tzw. eksperyment z rozpędzonym pociągiem (w których chodzi o to, czy słuszne/dobre moralnie działanie to to samo, co działanie minimalizujące sumę cierpienia na świecie; zob. art. Ch. Daly’ego Problem eksperymentów myślowych na s. 6–9 tego numeru) oraz wspomniany przeze mnie na początku eksperyment z tzw. statkiem Tezeusza (w którym chodzi o to, czy przedmiot zachowuje tożsamość, gdy zachowa ten sam układ takich samych – ale nie numerycznie tożsamych – części; zob. art. K. Miller Statek Tezeusza z „Filozofuj!” 2017, nr 1 [13], s. 6–8).
Granice filozoficznych eksperymentów myślowych
Kiedy stajemy wobec pytania, jakie miejsce przyznać eksperymentom myślowym w filozofii, pamiętajmy o dwóch sprawach. Po pierwsze, w naukach przyrodniczych testuje się za pomocą eksperymentów myślowych związki rzeczowe między zjawiskami, czyli prawa; tym natomiast, co się testuje w filozoficznych eksperymentach myślowych, są na ogół (a może nawet wyłącznie?) związki semantyczne między wyrażeniami, czyli – krótko mówiąc – definicje. Stosowana w filozofii „eksperymentalna” metoda urabiania, uzasadniania lub podważania istniejących definicji ma rację bytu w dwóch wypadkach: bądź gdy eksperymentatorowi chodzi o ujawnienie własnych lub cudzych intuicji semantycznych związanych z definiowanym wyrażeniem, bądź gdy definicje uznaje się za oddające w jakiś sposób istotę rzeczy, a nie jako mniej lub bardziej wygodne konwencje językowe. (Przy okazji trzeba zaznaczyć, że główną metodą badawczą w filozofii eksperymentalnej jest nie eksperyment myślowy, lecz – mówiąc w uproszczeniu – faktyczna eksploracja ankietowa, która ma ustalić, jaki pogląd w pewnej kwestii filozoficznej – a często właśnie definicyjnej – mają członkowie wybranej populacji respondentów). Po drugie, eksperymentowaniu myślowemu w filozofii powinna towarzyszyć gruntowna analiza występujących w opisie eksperymentu terminów oraz wyraźne wskazanie teorii stanowiącej tło wnioskowań użytych do wyprowadzenia rezultatu eksperymentu z jego bazy. Bez tych – tytułowych – cugli, nałożonych na wyobraźnię, eksperymenty myślowe pozostaną tylko atrakcyjną ozdobą tekstów filozoficznych.
Anna Brożek – prof. dr hab., filozof, pianistka, teoretyk muzyki, profesor na Wydziale Filozofii Uniwersytetu Warszawskiego, kierownik Centrum Badań nad Tradycją Szkoły Lwowsko-Warszawskiej. Zajmuje się semiotyką logiczną, metodologią, historią filozofii polskiej oraz teorią i historią muzyki. Autorka piętnastu książek, w tym Pytania i odpowiedzi (2007), Kazimierz Twardowski we Lwowie (2009), Teoria imperatywów (2012); współredaktorka m.in. książki: Fenomen szkoły lwowsko-warszawskiej (2016), Analiza i konstrukcja (2020). Hobby – muzyka kameralna, podróże po Polsce i Europie.
Tekst jest dostępny na licencji: Uznanie autorstwa-Na tych samych warunkach 3.0 Polska.
W pełnej wersji graficznej jest dostępny w pliku PDF.
< Powrót do spisu treści numeru.
Ilustracja: Małgorzata Uglik
Skomentuj