A tudományos módszer

Az égi tudomány után most beszéljünk a tőle elszakított földi tudomány, a fizika és azon belül is a mechanika fejleményeiről. A középkori felfogás alapja itt is az arisztotelészi világkép volt. A mechanikai mozgásokra vonatkozó állításaival kapcsolatban azonban különböző módosításokat javasoltak egyes – általában elszigetelten dolgozó – tudósok (akik többnyire egyházi személyek voltak). Emlékeztetünk rá, hogy Arisztotelészt elsősorban az érdekelte, hogymiértmozognak a testek. Számára sem elméleti, sem gyakorlati haszna nem volt a mozgások (pl. egy kő leesése) pontos leírásának. Viszonylag természetesnek látszott, hogy két ember fele annyi idő alatt húz el egy testet adott távolságra, mint egy ember, vagy, hogy a nehezebb testek gyorsabban esnek le, ha felemeljük őket. Ezzel kísérletezni azonban nem látszott érdemesnek. És még ha érdemesnek is tartotta volna valaki ilyen megfigyeléseket végezni, például az időmérés nehézkessége és pontatlansága megakadályozta volna, hogy használható eredményekhez jusson.

Az eltelt évszázadok fejlődése – gondolunk itt elsősorban a kézművességre, építészetre és hasonló tevékenységekre (valamint ezeken belül a fejlődő munkamegosztásra, mely csereszabatosságot igényelt) – azonban egyre több területen megkövetelte a mérést és annak növekvő pontosságát. A kézművességnek ez a fejlődése a mérési módszerek és eszközök javulása mellett további lehetőségeket is felkínált a tudomány számára. Egyrészt példaként állította tevékenysége bizonyos jellemzőit (rendszeresség, gondosság, pontosság, célszerűség, stb.), másrészt rendelkezésre bocsátotta a felhalmozódott ismereteket (pl. a különböző anyagok tulajdonságairól), harmadrészt átadta a létrehozott eszközöket, illetve technológiájával lehetővé tette a meglévő eszközök tudományos célú átalakítását és újak előállítását, negyedrészt egyre inkább megteremtődött annak lehetősége és szükségessége, hogy a tudomány a gyakorlatban (termelésben, háborúban, stb.) is felhasználható eredményeket produkáljon, ötödrészt e fejlődés (amely a földművelés eredményességét is javította) az életkörülmények javulásával, a városiasodással és más tényezők révén hozzájárult a tudomány (egészen konkrétan például a tudósok számának) mennyiségi növekedéséhez is.

Mindezekkel együtt szélesebb körűvé vált az oktatás. A nyomtatás feltalálása is fontos lépés volt a tudomány előrehaladásában. Létrejöttek az első egyetemek és a tárgyalandó időszakban először Rómában, majd Angliában és Franciaországban már tudós társaságok (akadémiák) is. A tudomány tehát elindul az intézményesedés útján.

Az informális kapcsolatok (levelezés, látogatások) is egyre általánosabbá válnak. Megváltozik a tudomány és a társadalom kapcsolata, ezen belül az embereknek – köztük maguknak a tudósoknak – a tudományról alkotott képe

is. Elterjedt annak a tudósnak az ideálja, aki nem csupán spekulál, filozofál, hanem pontos megfigyeléseket végez és mér is. Kidolgozásra kerültek közös módszerek, létrejön egy olyan – a többség által követésre méltónak tekintett – módszertan, amely azelőtt nem nagyon volt jellemző (ilyen közös, de az alábbiakban vázolttól eltérő módszertan legfeljebb bizonyos mértékig a matematikában és a csillagászatban jelent meg korábban).

A természetfilozófiához szorosan kapcsolódva megjelentek olyan filozófiai koncepciók, amelyek nem közvetlenül a természetről alkottak képet, hanem az azzal foglalkozó tudományokról. Modern kifejezéssel élve, ismeretelméleti, – vagy még inkább – tudományfilozófiai elméletekről van szó. Ezek az elméletek (esetleg rejtett) előfeltevésként többnyire tartalmazták a magáról a természetről alkotott elképzeléseket is.

A közös módszertan egyik összefoglalójaként először Francis Bacon angol filozófust kell megemlítenünk. Az általa kifejtett módszer az ún. induktív módszer, ami egyes tapasztalt tények, gyakori esetek alapján való általános következtetést jelent. A tapasztalatokra való támaszkodás miatt empirikus módszernek is nevezik. BaconNovum Organuma⁴szerint a jó tudós az ismeretek "termelése" során eszközöket használ:

"II

A puszta kéz és az önmagára hagyatkozó értelem egyaránt keveset ér: szerszámra és segédeszközre van szüksége az értelemnek éppúgy, mint a kéznek. És amint a kéz szerszámai kiváltják vagy irányítják a mozgást, éppúgy segítik vagy óvják az értelmet az elme szerszámai."

Eszköztárának legfontosabb elemei pedig a gyakorlati tapasztalatszerzés (megfigyelés, kísérlet):

"LXX

A legjobb bizonyítás a tapasztalat, feltéve, ha kísérletekre támaszkodik. ..."

és a fokozatos indukció, vagyis az egyre általánosabb tételek kikövetkeztetése.

"XIX

Két úton (és csak e két úton) kutatható és lelhető fel az igazság. Az egyik az érzékektől és az egyeditől a legáltalánosabb érvényű axiómákhoz rohan és sziklaszilárd igazságnak tekintve ezeket az elveket, belőlük vezeti le és fedezi fel a középső axiómákat. Ez a jelenleg járt út. A másik az érzékek és az egyedi tények segítségével folyamatosan, lépésről lépésre szűri le az axiómákat, hogy a legvégén jusson el a legáltalánosabb elvekig. Ez az igazi út, csakhogy nem próbálja ki senki.

. . XXII

Mindkét út az érzékekből és egyes tényekből indul ki, és a legtágabb általánosságokban ér célba.

Hatalmas különbség van mégis közöttük: az egyik csak futólag érinti a tapasztalást és az egyes tényeket, a másik helyesebben, rendszeresen mélyed el bennük; az egyik azzal kezdi, hogy bizonyos elvont és haszontalan általánosságokat állapít meg: a másik lépésről lépésre jut el a természetben valóban leginkább közös elvekig."

Bacon harcol a középkori világnézet minden eleme ellen, mert az a véleménye, hogy ezek akadályozzák az embert a természet megértésében. Felfogása megelőlegezi a racionalizmus kriticizmusát és antropológiai felfogását is, mely szerint egy gondolkodásmód hordozója nem az egyes egyén, hanem az emberi nem. Ezért fellépése a szubjektivizmus egyéni és kollektív formái ellen is irányul:

"XXXVIII

Aködképek és helytelen fogalmak régen megszállták az emberi értelmet, mélyre eresztették gyökerüket és nemcsak az utat nehezítik meg az emberi elmének az igazsághoz, hanem, ha már

4F. Bacon:Novum Organum I.Aforizmák a természet magyarázatáról és az ember uralmáról(Művelt Nép, 1954).

nyitva áll is az út, újból felütik fejüket és hátráltatják a munkát a tudományok megújítása közben;

ezért figyelmeztetni kell az embereket, hogy a lehetőségekhez képest vértezzék fel magukat ellenük.

XXXIX

Négyfajtaködképtartja hatalmában az emberi elmét. Érthetőség kedvéért a következő nevekkel ruháztuk fel őket: először atörzs ködképei; másodszor abarlang ködképei; harmadszor apiac ködképei; negyedszer aszínpad ködképei.

XL

A ködképek végleges szétoszlatásának leghatékonyabb eszközei természetesen az igaziindukció útján alkotott fogalmak és axiómák, de már az is nagy haszonnal jár, ha aködképekrefelhívjuk a figyelmet. ...

XLI

A törzs ködképei hozzátartoznak az emberi természethez, az emberek törzséhez, az emberi nemhez. Mert helytelen az az állítás, hogy az emberi érzékek a dolgok mértékei; éppen ellenkezőleg: mind az érzékek, mind az elme képzetei az ember hasonlatosságára, nem a világegyetem hasonlatosságára jönnek létre. Az emberi értelem pedig görbe tükre a tárgyak sugarainak: saját természetét a dolgok természetével összekeverve eltorzítja és meghamisítja a dolgokat.

XLII

Abarlang ködképeiaz egyénnek, az embernek ködképei. Az emberi természet általános tévedésein kívül ugyanis mindenkinek megvan a maga egyéni ürege, vagy barlangja, mely megtöri és beszennyezi a természet fényét aszerint, hogy kinek milyen az egyéni természete, milyen neveltetésben részesült, kikkel érintkezik, mit olvas, kiket tisztel és csodál, milyen tekintélyeket ismer el, milyen éltető módon hatnak rá a benyomások, aszerint, hogy gondterhelt és elfogult lélekkel, vagy háborítatlan nyugodt szellemmel fogadja őket stb.; világos tehát, hogy az emberi lélek hajlandóságai egyénenként igen változók, zavaró behatásoktól soha nem mentesek és úgyszólván a véletlen uralkodik rajtuk. Helyesen mondja tehát Hérakleitosz, hogy az emberek a maguk kis világában keresik a tudást és nem a nagy, közös világban.

XLIII

Bizonyosködképeketszinte az emberi nem kapcsolata és társas élete hoz létre: ezeket az emberek érintkezése és együttélése miatt apiac ködképeineknevezzük. Az embereket ugyanis a beszéd gyűjti társaságba, a szavak viszont az átlagos felfogó képesség szerint alakulnak ki. Ezért a helytelenül és ügyetlenül kialakult szavak szembeötlő módon béklyóba verik az értelmet. Ezen a bajon mit sem enyhítenek a tudósok védekezésképpen alkotott meghatározásai és magyarázatai, sőt épp a szavak tesznek erőszakot az értelmen, a szavak zavarnak össze mindent és bonyolítják az embereket megszámlálhatatlan hiábavaló vitába és szószaporításba.

XLIV

Végül bizonyosködképekkülönféle filozófiai dogmák vagy torz bizonyítási módszerek hibájából gyökeresednek meg az emberi gondolkodásban. Ezeket aszínház ködképeineknevezzük, mert véleményünk szerint, ahány filozófiai irány felmerült vagy polgárjogot nyert, ugyanannyi színdarab készült el és került bemutatásra: megannyi képzeletbeli és színpadra illő világ. ..."

Bacon elemzi ezeket a ködképeket (idolumokat), példákat mond rájuk:

"XLV

Az emberi értelem jellegzetessége, hogy nagyobb rendet és egyenletességet tételez föl a dolgokban, mint amilyent valóban talál, és bár a természetben sok az egyedi és egyenetlen, mégis

nem létező párhuzamokat, megfeleléseket és vonatkozásokat vél felfedezni mindenütt. Ilyen az az előítélet, mely névleg elismeri a csavar- és hullámvonalakat, mégis azt állítja, hogyaz összes égitestek tökéletes körpályán mozognak. ..."

Ez az idézet a törzs ködképeire példa. A színház ködképeire pedig olyan példákat hoz fel, mint az arisztotelészi filozófia dogmatizálása, a babona vagy a teológia. Általában a szubjektivitás elleni fellépése bizonyos párhuzamba állítható Bruno nézeteinek konzekvenciáival.

Bacon törekszik a tudományos kutatás helyes módszerének megtalálására. Ebben is a racionalizmus programjának megelőlegezését adja. A tudós munkáját a hangyáéval és a pókéval szemben a méhekéhez hasonlítja.

"XCV

Akik elmélyedtek a tudományban, vagy empirikusok voltak vagy dogmatikusok. Az empirikusok egyre csak gyűjtenek, mint a hangya, és felélik, amit gyűjtöttek; a racionalisták önmagukból szőnek fonalat, akár a pók. Pedig a méh választja kettejük között a helyes utat, mert a kert és a mező virágaiból hordja össze anyagát, de saját képességeinek megfelelően alakítja át és rendezi el. Ehhez hasonlít a filozófus műhelye is, ha jól van berendezve: nem csupán és nem is elsősorban az elme erejére támaszkodik, de a természettudomány és a mechanikai kísérletek anyagát sem raktározza el teljes egészében emlékezetébe, hanem értelmével feldolgozza és rendszerezi. A kísérleti és értelmi adottságok (eddig hiányzó) szorosabb és szilárdabb egységére kell tehát reményeinket alapítanunk."

Bacon egyik honfitársa és követője az empirista-induktivista módszertanban, a filozófus Thomas Hobbes már igen közel kerül a mechanikához. Szerinte a világ testek rendszere, és a filozófia e testekkel foglalkozik, mégpedig a természetes és mesterséges testekkel, utóbbin az államot és a társadalmat értve. A lélek vagy szellem szintén csak mint test létezik. A testek mozognak, vonzzák és taszítják egymást, ez pedig az oksági láncolaton keresztül követendő. A tudomány mintaképe a geometria kell legyen.

A baconi eszmék tényleges alkalmazásának – Bacon vagy akár Hobbes ugyanis nem nagyon művelte ténylegesen a természettudományt – egy kiemelkedő példája Galileo Galilei olasz fizikus munkássága. Őt tartják a kísérleti fizika megalapítójának, ami egy kicsit nyilván túlzás, hiszen a kísérletezést nem Bacon vagy Galilei találta ki, elszigetelt kísérleteket már a görögök is végeztek, erre a korra pedig ez szinte benne volt a levegőben (ráadásul Galilei a neki tulajdonított kísérletek egy részét – pl. a testek ejtegetését a pisai ferde toronyból – nem is végezte el). Tagadhatatlan azonban, hogy az olasz fizikus volt az, aki – bár bizonyos vonatkozásokban még arisztoteliánus nézeteket vallott – több területen nagyon konkrétan megmutatta, hogy a tudományban megfigyeléseket kell folytatni, az azokon alapuló fogalomalkotásnak, a felállított hipotéziseknek az ellenőrzésére pedig megfelelő kísérleteket kell végezni. A kísérletek révén azután törvényeket lehet felállítani (ld. baconi indukció). A törvények megfogalmazásához Galilei szerint – mint azt már többször idéztük – a matematikát kell segítségül hívni.

Galilei óriási tehetséget mutatott fel a rendelkezésére álló lehetőségek azonnali kihasználásában. A korábban emlegetett csillagászati fejlődéshez például azzal járult hozzá, hogy – hallván a távcső lehetőségéről – feltalálta a később róla elnevezett távcsőtípust, és amellett, hogy bemutatta az úri közönségnek a földi használhatóságát, majd sorozatban gyártotta e távcsöveket, azonnal az ég felé is fordította, rövid időn belül felfedezve a Nap foltjait, a Jupiter holdjait, a Tejút csillagait, a Hold hegyeit és a Vénusz fázisait, amely felfedezéseivel nagymértékben hozzájárult a kopernikuszi heliocentrikus rendszer realitásának bizonyításához⁵ és a fentebb vázolt világképi váltáshoz, az égi és a földi jelenségek egymáshoz közelítéséhez. Ami a szóban forgó mechanikát illeti, az olasz tudós egyebek mellett felismerte, hogy Arisztotelész nézeteivel ellentétben a leeső testek egyformán mozognak – tekintet nélkül a súlyukra -, megállapította a szabadesés törvényeit, stb.⁶Galilei a nézeteinek – és ezzel módszereinek – propagandistája is volt, hiszen tevékenységének egy része a nyilvánosság előtt zajlott, közismert pere is felhívta rá a figyelmet. Tanítványai – pl. Evangelista Torricelli (1608-1647), a higanyos barométer feltalálója és a légnyomás felfedezője – azonos módszertani alapon próbálták meg munkáját továbbvinni.

5A kopernikuszi rendszer melletti érveiből részletek olvashatók: Galilei:Párbeszédek a két legnagyobb világrendszerről, a ptolemaiosziról és a kopernikusziról(Kriterion, Bukarest 1983).

6Mechanikai eredményeinek összegzése megtalálható: Galilei:Matematikai érvelések és bizonyítások két új tudományág, a mechanika és a mozgások köréből(Európa 1986)