ΆρθραΕπιστημολογίαΗ επιστημονική μέθοδος του Νεύτωνα (ΚΦΕ 60/ΕΑΠ)


Η επιστημονική μέθοδος του Νεύτωνα (ΚΦΕ 60/ΕΑΠ)


24/03/2013

Ο Νεύτωνας εισάγει μια επιστημονική μέθοδο σε αντιδιαστολή με αυτή του Ντεκάρτ επαναφέροντας στο προσκήνιο τη μέθοδο του Αριστοτέλη.
α) Τι εννοεί ο Νεύτωνας με την περίφημη φράση: “Hypotheses non Figo” (“Δεν πιστεύω στις Υποθέσεις…οι Υποθέσεις δεν έχουν θέση στην Πειραματική Φιλοσοφία”);
β) Πως ο Νεύτωνας συνδέει το αξιωματικό σύστημα της Μηχανικής του (“οι τρεις νόμοι του Νεύτωνα”) με τις αντιλήψεις του για τον απόλυτο χώρο και απόλυτο χρόνο;

Μέθοδος του Descartes

Σύμφωνα με τον Descartes, το οικοδόμημα της επιστήμης μπορεί να αναπαρασταθεί με μια πυραμίδα προτάσεων και θεωρημάτων όπου οι πλέον γενικές αρχές βρίσκονται στην κορυφή. Ξεκινώντας κάποιος από την κορυφή, βάσει της παραγωγικής μεθόδου, οδηγείται σε ειδικότερους συλλογισμούς, κινούμενος προς τα κάτω, για όσο βέβαια το επιτρέπει η παραγωγική διαδικασία.

Ο Descartes φιλοδοξούσε να οικοδομήσει ένα νέο σύστημα αλήθειας, το οποίο για να είναι στέρεο, θα έπρεπε να βασίζεται σε μια αυταπόδεικτη πρόταση ως πρώτη αρχή. Η γενική αρχή απαιτούσε μια «αλήθεια» βασισμένη σε διακριτές ιδέες που δε θα μπορούσαν να αμφισβητηθούν από ένα καθαρό και πειθαρχημένο πνεύμα. Σύμφωνα με αυτό το πρότυπο, κάθε ιδέα που είναι αντιληπτή τόσο από τα ανθρώπινα αισθητήρια όργανα όσο και από το νου, πρέπει να είναι αληθινή. Εξάλλου, η θειική δύναμη του Δημιουργού, δε θα επέτρεπε ένα κόσμο στον οποίο συστηματικά μας εξαπατούν οι αισθήσεις μας.

Ωστόσο, η πρακτική του Descartes δε συνάδει πάντα με την σχολαστι-κότητα και την επιτήδευση των γραπτών του περί μεθόδου. Σε γενικές γραμμές τείνει να θεωρεί τα πειραματικά δεδομένα απλά ως συμπληρωματικά βοηθήματα στην προσπάθειά του για τη διατύπωση εξηγήσεων, παρά ως τη λυδία λίθο τους. Η διαίσθηση και η παραγωγή αποτελούν τις δύο παραδεκτές διανοητικές λειτουργίες.

Μέθοδος του Νεύτωνα

Το μοντέλο της επιστημονικής μεθόδου που τα σύγχρονα σχολικά εγχειρίδια του ελληνικού εκπαιδευτικού συστήματος προτείνουν και αποτελείται από τα διαδοχικά βήματα της παρατήρησης, υπόθεσης, πρόβλεψης και επιβεβαίωσης, λέγεται ότι έχει τις ρίζες του στο Νέο Όργανο του Bacon. Χαρακτηριστικά στοιχεία του έργου του Bacon αποτελούν η κριτική στην αποκλειστική χρήση του συλλογισμού ή της παραγωγικής μεθόδου και η σημασία της επαγωγής στη φυσική φιλοσοφία.
Σε αυτό το πλαίσιο κινείται και η φιλοσοφική άποψη του Νεύτωνα, σύμφωνα με την οποία η μόνη θεμιτή δραστηριότητα της επιστήμης είναι η επαγωγική εξαγωγή νόμων από την εξέταση των φαινόμενων της φύσης, χωρίς την αναζήτηση απόμακρων αιτίων ή εξηγήσεων που δεν είναι άμεσα προσιτές στις αισθήσεις μας.

Η παρατήρηση της λεπτομέρειας πρέπει να κλιμακώνεται χωρίς νοητικά άλματα που προκαλούν ρήγματα στη σκέψη ώστε να οδηγεί στα αξιώματα, τα οποία ελέγχουμε για το εύρος της καταλληλότητάς τους, και τελικά στις γενικές αρχές. Οι προτάσεις που εξάγονται με γενική επαγωγή από εμπειρικά δεδομένα ως αληθείς υπόκεινται στη δοκιμασία των φαινομένων που θα μας οδηγήσουν είτε στη μεγαλύτερη ακρίβεια των προτάσεών μας, είτε στην ανασκευή τους.

Στο σημείο αυτό μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι ο Νεύτωνας δεν απέκλεισε την υποθετική-παραγωγική μέθοδο. Η προσεκτική μελέτη των Κανόνων του Συλλογισμού στη Φιλοσοφία αποκαλύπτει το ρόλο της δημιουργικής σκέψης. Όποιος υιοθετήσει αυτή τη μέθοδο έχει την ευχέρεια να ξεκινήσει από οποιαδήποτε παρατήρηση, αρκεί αυτή να μπορεί να συνδεθεί άμεσα με μια μετρήσιμη ιδιότητα. Και δε θα μπορούσε άλλωστε να αποκλείσει την παραγωγική σκέψη όταν ο ίδιος πραγματοποίησε τη μεγάλη γενίκευση που αφορούσε στην αμοιβαία έλξη μεταξύ όλων των σωμάτων μέσα στο σύμπαν.

α) Σύμφωνα με τον Νεύτωνα, αρχή και τέλος της επιστημονικής έρευνας αποτελεί η ακριβής παρατήρηση των φαινόμενων που συμβαίνουν μπροστά στα μάτια μας και γίνονται αντιληπτά από τις αισθήσεις. Για την ακρίβεια, όχι των φαινομένων συνολικά αλλά μόνο εκείνων των πλευρών των φαινομένων που είναι δυνατόν να ελεγχθούνε πειραματικά. Ο Νεύτωνας προσπάθησε να περιορίσει τις φιλοσοφικές προεκτάσεις των γεγονότων στα πλαίσια των προτάσεων και αναζητήσεων που προκύπτουν άμεσα από την έρευνα. Θα μπορούσαμε να πούμε ότι προσπάθησε να αποκλείσει ή να περιορίσει το ρόλο των υποθέσεων από τις μεθόδους του. Οι υποθέσεις εξάλλου αποτελούσαν προτάσεις που οδηγούσανε σε αποκρυφιστικές ιδιότητες της ύλης, οι οποίες δεν ήταν δυνατό να παρατηρηθούν και να υπολογιστούν.

Μάλιστα, δε δέχτηκε ποτέ τον όρο «υπόθεση» για τις πειραματικά επιβεβαιωμένες θεωρίες του. Για παράδειγμα, στην περίφημη μελέτη του φάσματος του λευκού φωτός περιόρισε τη διατύπωσή του στο ότι το ηλιακό φως περιλαμβάνει ακτινοβολία που αντιστοιχεί σε διάφορα χρώματα, η οποία μπορεί να υποστεί διάθλαση, και όχι σε θεωρίες σχετικές με την κυματική ή σωματιδιακή φύση της ύλης που είναι δυνατό να ερμηνεύουν τις παρατηρήσεις αυτές. Κατά μια έννοια, οι ερμηνευτικές απόπειρες υπό τη μορφή των υποθέσεων θα υπονόμευαν ευθέως, σε περίπτωση αποτυχίας τους, και την ευστάθεια της αρχικής θεωρίας. Και αυτό το ρίσκο δεν είχε θέση στην επιστημονική μέθοδο.

Ακόμη και σε περιπτώσεις όπου η υπόθεση βρήκε έδαφος να αναπτυχθεί έστω και με επιφυλάξεις, όπως στην υιοθέτηση της έννοιας του αιθέρα ως το ενδιάμεσο που προκαλεί τη βαρυτική έλξη, ο Νεύτωνας τόνισε την πραγματική λειτουργία της υπόθεσής του ως αυτής που θα υπόκειται σε μελλοντική έρευνα και όχι ως αυτής που θα αποτελέσει την αδιαμφισβήτητη βάση για θεωρίες που κινδυνεύουν να προκαλέσουν άγονες αντιπαραθέσεις. Πρέπει να σημειώσουμε την επιφυλακτικότητα με την οποία ο Νεύτωνας αναζητούσε τις εξηγήσεις. Όταν αυτό έπρεπε να συμβεί θα βασιζότανε στην αρχή του ελάχιστου δυνατού αριθμού αιτιών και στη θεώρηση μιας κοινής αιτίας για κάθε παρόμοιο αποτέλεσμα ώστε να ακολουθήσει η κατηγοριοποίηση των κοινών ιδιοτήτων των σωμάτων σε ένα συνεκτικό θεωρητικό σχήμα. Και σε ένα τέτοιο φιλοσοφικό οικοδόμημα, οι υποθέσεις πράγματι δεν είχανε θέση.

β) Κάτω από την πίεση της νέας φυσικής του Κοπέρνικου, του Γαλιλαίου και του Kepler, έγινε αποδεκτή η πραγματικότητα του κενού, όπως επίσης και η ύπαρξη ενός ανεξάρτητου, άπειρου και χωρίς δομή χώρου. Ο Νεύτωνας ενσωμάτωσε αυτές τις ιδιότητες στην αντίληψή του για το χώρο. Ισχυρίστηκε στη βάση θεολογικών και φυσικών επιχειρημάτων ότι οι θεμελιώδεις νόμοι της μηχανικής καθορίζουν την κίνηση των σωμάτων εντός ενός ακίνητου και καθολικού πλαισίου, του απόλυτου χώρου και χρόνου. Θεώρησε την ύπαρξη τους ως οντολογικά ανεξάρτητη και χρονικά πρότερη της ύπαρξης της ύλης και των αλληλεπιδράσεων της. Ίσως αυτό είναι και το μοναδικό πεδίο στο οποίο δεν μπόρεσε να κρατήσει χωριστά τη φυσική και τη μεταφυσική.
Η διάκριση ανάμεσα στην αληθινή κίνηση των σωμάτων στον απόλυτο χώρο και χρόνο και στον αισθητηριακά αποδεκτό κόσμο επαναφέρει ένα χαρακτηριστικό στοιχείο της θεωρίας του Πλάτωνα: τη διχοτόμηση μεταξύ της πραγματικότητας και των φαινομένων.
Η διατύπωση των τριών νόμων του Νεύτωνα, προτείνει ένα διαχωρισμό μεταξύ των απόλυτων και των πειραματικά προσδιοριζόμενων μεγεθών. Οι τρεις θεμελιώδεις νόμοι περιγράφουν τις κινήσεις των σωμάτων στον απόλυτο χώρο, ο οποίος αποτελεί την οντολογική αναγκαιότητα για την εγκυρότητά τους. Ο Νεύτωνας δέχθηκε ως «υπόθεση», ως μια πρόταση δηλαδή που δεν μπορούσε να αποδείξει, ότι στον απόλυτο χώρο το κέντρο του σύμπαντος θα βρίσκεται για πάντα σε κατάσταση ηρεμίας. Έτσι, το σημείο αναφοράς για τον ακριβή προσδιορισμό των απολύτων αποστάσεων είχε προσδιορισθεί. Ο απόλυτος χώρος υπάρχει ανεξάρτητα από τα υλικά αντικείμενα, ενώ ο σχετικός χώρος προσδιορίζεται από τη σχετική θέση των υλικών σωμάτων.

Η περίπτωση όμως του απόλυτου χρόνου ήταν μάλλον πιο δύσκολη από τη στιγμή που στο αξιωματικό σύστημα του Νεύτωνα δεν μπορούμε να διακρίνουμε μια μονάδα μέτρησής του. Ωστόσο, πάντα θα υπάρχει κάτι για να συνδέσει τον απόλυτο χρόνο με τον φυσικά μετρούμενο, καθώς πάντα θα υπάρχει μια βέλτιστη εμπειρική μονάδα μέτρησης για να υπολογίζουμε τον απόλυτο χρόνο ακόμη και αν ο ίδιος ρέει αφ’ εαυτού και από τη φύση του ομοιόμορφα, χωρίς να αναφέρεται σε οτιδήποτε το εξωτερικό.

Αν και ο μετρονόμος αποτελεί μια καλύτερη μονάδα μέτρησης σε σχέση με τα δοχεία που γεμίζουνε νερό στο γνωστό πείραμα του κεκλιμένου επιπέδου του Γαλιλαίου, γνωρίζουμε ότι κάθε ρυθμός που ακούγεται, όπως και κάθε κτύπος ενός πραγματικού φυσικού ρολογιού, ακολουθεί ατελώς τον απόλυτο χρόνο. Ο σχετικός χρόνος δεν είναι παρά μια σκιά του πραγματικού, απόλυτου χρόνου.

Γίνεται λοιπόν φανερή η διάκριση μεταξύ των παραδοχών του ιδεατού αξιωματικού συστήματος του Νεύτωνα και των εμπειρικών του εφαρμογών, μια διάκριση που καθολικά διέπει το έργο του. Οι σχέσεις χώρου, χρόνου και ύλης είναι εξωγενείς. Δεν υπάρχει αλληλεξάρτηση ανάμεσά τους. Για να είναι όμως αξιόπιστο ένα τέτοιο αξιωματικό σύστημα έπρεπε να διασφαλιστεί η σύνδεσή του με τον φυσικό κόσμο. Αυτό ακριβώς έπραξε ο Νεύτωνας με τη διατύπωση των Κανόνων Αντιστοίχησης, οι οποίοι συγκροτούν ένα πλαίσιο ικανό να συσχετίζει τις κινήσεις του απόλυτου χώρου με αυτές του φυσικού.

Οι Κανόνες Αντιστοίχησης διασφαλίζουν την εμπειρική ορθότητα των θεμελιωδών νόμων της μηχανικής και αποτελούνται από (1) την επιλογή του κέντρου του ηλιακού συστήματος ως το σημείο αναφοράς του απόλυτο χώρου, (2) την επιλογή της βέλτιστης μονάδας μέτρησης για το χρόνο και (3) τη θεώρηση των κινουμένων σωμάτων ως συστήματα αποτελούμενα από απροσδιόριστο αριθμό σημειακών μαζών. Οι παραδοχές αυτές επιτρέπουν μια πειραματική διαδικασία προσδιορισμού των δυνάμεων που ασκούνται στις σημειακές μάζες, σε σημεία χώρου και χρόνου που πλέον μπορούνε να προσδιοριστούνε στη βάση των δύο πρώτων παραδοχών. Έτσι, στη βάση των Κανόνων Αντιστοίχησης, καθίσταται δυνατή η ανά πάσα στιγμή μετάφραση του οικοδομήματος του Νεύτωνα στον κόσμο που μας περιβάλλει.

Βιβλιογραφία

1. Καλδής B., Φυσικές Επιστήμες: Ιστορία και Φιλοσοφία – Εγχειρίδιο Μελέτης, ΕΑΠ, Κεφ. 3, σελ. 67-70, 2005.
2. Γαβρόγλου K., Ιστορία της Φυσικής και της Χημείας, ΕΑΠ, Κεφ. 3, σελ. 159-165, 2003.
3. Losee J., A Historical Introduction to the Philosophy of Science, Oxford University Press, p. 63-85, 2001.
4. Cushing J., Φιλοσοφικές Έννοιες στη Φυσική, Leader Books, Κεφ. 1, σελ.8-17, Κεφ. 7, σελ.119-122, Κεφ.11, σελ. 195-214, 2001.



άλλα άρθρα στην κατηγορία Επιστημολογία


25/03
2013
25/03/2013
25/03
2013
25/03/2013
24/03
2013
24/03/2013

προβολή όλων των άρθρων της κατηγορίας

στείλτε μου ένα email

επικοινωνήστε μαζί μου κάνοντας χρήσης της παρακάτω φόρμας.