A tudomány Kuhn szerint

Először azt vizsgáljuk meg, hogy mi is a tudomány Kuhn szerint, hogyan épül fel. Ehhez könyvének azok a fejezetei adnak útmutatót, amelyek az általanormál tudománynak nevezett időszakról szólnak. Ezek időben hosszabban elnyúló korszakok, amelyeken belül nincsenek túl radikális változások, a tudomány adott kereteken belül fejlődik, bizonyos értelemben a hagyományos felfogás szerinti gyarapodást mutatja. Az adott kereteket a szerző aparadigma szóval kívánja megragadni. A kifejezés óriási karriert futott be, alkalmazása ma messze túlmutat a tudományon (pl. rendszeresen használják a művészetben is) és térhódításában egyáltalán nem jelentett akadályt, hogy divatba hozója később megtagadta. Magát a szót nem az amerikai tudományfilozófus találta ki, hanem átvette a nyelvtanból.

A ragozó nyelvek tanítása esetén szokás, hogy adott szófajú, nemű, végződésű szavak ragozásához a tanulók számára megadnak egy mintatáblázatot, amelyből meg tudják tanulni a végződéseket és azokat majd alkalmazni is tudják, ha hasonló szóval találkoznak. Íme, például a Róma főnév latin ragozása, a baloldali oszlopban az esetek (alany, tárgy, birtokos, …), a középsőben az egyes számú, a jobboldaliban a többes számú szóalakok:

pluralis

Kuhn az állítja, hogy a tudományt a normál szakaszokban ilyesféle – ennél azért persze bonyolultabb –mintázatok vezérlik. Hogy a tudományban, a tudományfilozófiában pontosan hogyan kéne definiálni a paradigma fogalmát, arról a szerző explicit módon nem nyilatkozik. Margaret Masterman (1910-1986), aki Wittgensteinnél is tanult és számítógépes nyelvészetre szakosodott, 21 féle – nem teljesen azonos – definíciót bányászott ki a könyvből¹⁵. Mit tehet a tudományfilozófia iránt érdeklődő olvasó ilyen esetben? Vagy elolvassa a könyvet, és abból a Kuhn-féle módszerrel minta után rájön a jelentésre – ez az elsődlegesen javasolt módszer, vagy pedig elolvassa a kuhni paradigma egy lehetséges rekonstrukciójának (amelynek szerzője csak remélni tudja, hogy Kuhn nem forog a sírjában) itt következő változatát. A rekonstrukció azon alapul, hogy a minden paradigmában megvannak bizonyos felismerhető elemek, amelyek ezt a vezérlő hátteret alkotják.

A paradigmákban fellelhető elemek első csoportját alételméleti(ontológiai) jellegű filozófiai nézetek alkotják. Itt és minden további elem esetén az az állítás, hogy ezek a gondolatok, eszmék, felfogások jelen vannak egy adott normál tudományos korszak tudományában, a sokszor rejtett előfeltevések között, és ezek alapvetően meghatározzák a dolgok menetét. A lételméleti csoport első kérdése az, hogy voltaképpen mi is a világ. A tudomány számára konkrétabban megfogalmazva: miből áll a világ, mely, milyen objektumok azok, amelyek a tudományos vizsgálódások tárgyát képezik. A második probléma az, hogy mit csinálnak ezek az objektumok általában, konkrétabban pl. hogyan mozognak. A harmadik az lehet, hogy a dolgok és mozgások összekapcsolódása milyen meghatározottságokat hordoz, ha egyáltalán. Ezt tehát a determinizmus problémáját veti fel.

13Thomas S. Kuhn:The Structure of Scientific Revolutions(University of Chicago Press, Chicago, 1962); magyarul:A tudományos forradalmak szerkezete.Ford. Bíró Dániel (Gondolat, Budapest, 1984 és Osiris, Budapest, 2000, 2002).

14Thomas S. Kuhn:Black-Body Theory and the Quantum Discontinuity, 1894-1912(University of Chicago Press, Chicago, 1978, 1987)

15Margaret Masterman: The Nature of a Paradigm. In Lakatos, Imre; Musgrave, Alan:Criticism and the Growth of Knowledge, Proceedings of the 1965 International Colloquium in the Philosophy of Science 4 (Cambridge University Press, Cambridge) 59–90. old.

Az elemek második csoportját azismeretelméleti(episztemológiai, gnoszeológiai) kérdések alkotják, amelyek még mindig filozófiai általánosságúak. Megismerhető-e, és milyen mértékben a világ? Erről az alapvető kérdésről – amely kapcsolatban lehet az ontológiai csoport utolsónak említett problémájával is – minden paradigmának van valamilyen elképzelése, amely rányomja a bélyegét a kutatásokra. Ha van valamilyen válaszunk erre a kérdésre – márpedig szokott lenni –, akkor a következő kérdés, hogy hogyan ismerhető meg a világ, egyelőre a legáltalánosabb módszertani szabályokra gondolva.

Innen azonban az általános filozófiai kérdésektől közeledünk a tudományos alapvetésekhez. Kuhn szerint ugyan a tudománynak csak egyetlen paradigmája van, de ha megengednénk, hogy esetleg a tudományoknak (azaz pl. a fizikának, a biológiának stb.) részben eltérő, saját paradigmájuk legyen – amit nem tűnik a kuhni koncepció egy rossz módosításának –, akkor innen esetleg beszélhetnénk az egyes tudományok meghatározó elemeiről is, de ugyanúgy maradhatunk a tudományos paradigma általános jellemzésénél. Mindenesetre a harmadik csoportba a tudományos (esetleg diszciplináris) alapfogalmak, az alapvető elméleti feltevések, – ha vannak, függően a determinizmus felfogástól – az alapvető törvények tartoznak, valamint ezek alkalmazási módjai különböző problématípusokra – vagyis amintapéldák, amelyek Kuhn szerint a legfontosabb szerepet játsszák a paradigma elsajátításában.

Végül a paradigmát alkotó elemek negyedik csoportjába a módszertaniak tartoznak, vagyis a bevett kísérleti berendezések, az ezekhez tartozó vagy más kutatási módszerek, továbbá a matematika kezelési módja, illetve a matematikai eszközök jellege.

Hogy érzékelhetőek legyenek ezek az elemek, és egyben bemutassuk, hogy ezekkel valóban jellemezhetőek a paradigmák, összehasonlítjuk a valóban a tudományra általánosan jellemző első paradigmát, amit általában mechani(szti)kus világképnek vagy óramű világnak szoktak nevezni és a kvantummechanika modern paradigmáját.

Lételméletileg az egyik oldalon a klasszikus fizika létezői – amelyek a XVII. századtól egyben az egész tudomány létezői is voltak –, a másikon pedig a kvantummechanika létezői szerepelnek. Az előbbiek a fizikai testek, amelyek néhány mechanikai tulajdonsággal rendelkező korpuszkulákból állnak, összeadva őket pedig mechanikai rendszereket (óraszerkezeteket) képeznek. A kvantummechanika duális (hullámok és részecskék egyszerre) objektumokról beszél, amelyeknek nem-mechanikai tulajdonságaik vannak, tömeges kölcsönhatásuk pedig makroszkopikus rendszereket hoz létre. A mechanika paradigmában az objektumok természetesen mechanikai (azaz hely- és helyzetváltoztató) mozgásokat végeznek. A kvantummechanikában állapotváltozásokról beszélünk, amelyek nem igazán jellemezhetők pl. helyváltoztatással. A mozgásokat – és most akkor már az ontológiai csoport harmadik eleménél tartunk – a klasszikus felfogásban okokként szolgáló erők hozzák létre (még a biológiában vagy a társadalomban is), amelyek mögött kölcsönhatások (vonzás, taszítás) állnak. Ezek – és így az egész világ – törvények által tökéletesen meghatározott, igazi véletlen jelenségek egyáltalán nincsenek. Ezzel szemben a kvantummechanikában inkább potenciálokról beszélnek, nem-klasszikus kölcsönhatásokról (pl. kicserélődési), és a jelenségeket alapvetően véletlen jellegű valószínűségi törvények és korrelációk határozzák meg, azonban ezt inkább határozatlanságnak, esetleg részleges determinációnak szokták hívni.

A klasszikus ismeretelmélet a harmadik ontológiai elemre alapozva azt állítja, hogy a világ megismerhető, mégpedig objektív – az embertől független – módon: meg kell figyelni a jelenségeket, fel kell tárni a törvényeket, az elméleteinket fokozatosan a valósághoz kell illeszteni. A kvantummechanikában ugyanezt kell csinálni, de a kvantummechanikai determinizmus felfogás miatt, a világ ugyan megérthető, de csak korlátozottan megismerhető, és a megismerés objektivitása is korlátozott, mert a megismerés egyben meg is változtatja az objektumokat.

A klasszikus világkép alapfogalmai: az erő, a (belső) tömeg, a hely(zet), a sebesség stb. Alapvető elméleti elvei a megmaradási törvények (anyag, mozgás), alapvető törvényei közé tartoznak például a Newton-törvények.

Legfontosabb, mintaadó alkalmazásai azok, amelyeket ma is tanítanak: a hajítások, az ütközések, az inga, a bolygómozgások. A kvantummechanika alapfogalmai: az állapot, a mérés, a valószínűség, a hely, az impulzus, az energia. Elméleti alapelvei a projekciós posztulátum és a szimmetriák. Alaptörvénye az, amit a Schrödinger-egyenlet leír, illetve annak valószínűségi értelmezése. Mintapéldái: a szabad részecske, a potenciálgát, a harmonikus oszcillátor, a hidrogénatom. A konkrétabb módszertanból most csak azt emeljük ki, hogy a klasszikus mozgás differenciálegyenletekkel leírható és le is írandó, míg a kvantummechanika differenciáloperátorokat és valószínűségszámítást használ.

Most tehát már lehet valamilyen elképzelésünk arról, hogy mit is jelent a paradigma szó. Az összehasonlító példában említettük, hogy a mechanikai volt az első paradigma. Az ezt megelőző időszakot – tehát az egész ókort és középkort – Kuhn preparadigmatikus, vagyisparadigma előttiállapotnak nevezi, és nem tartja tudománynak. Bár ez túlzásnak tetszhet, van indoka. Ezekben az időkben ugyanis a tudósok elődei a fentebb tárgyalt legalapvetőbb kérdésben sem

foglaltak el egységes álláspontot. Az ókori filozófia például – amely a ma tudományosnak tekintett kérdésekkel is foglalkozott – számos iskolára bomlott, amelyek teljesen különböző világszemléletekkel láttak neki a valóság leírásának. Gondoljunk például a fentebb említett elemek kapcsán is, hogy míg az atomisták – akik a mechanikai szemléletmód elődeinek tekinthetők, de sosem töltöttek be vezető szerepet a XVII. század előtt – szerint a világot az atomok és az űr alkotja, addig Arisztotelész szerint sem atomok, sem űr nem létezik. Lehetne külön-külön paradigmákként tekinteni pl. e két irányzatra, de az biztos, hogy közös tudományos eredményeik nem nagyon voltak. Nem lehet tehát velük kapcsolatban „a” tudományról beszélni, ezzel szemben a XVII. században létrejött egy olyan közmegegyezés, amely lehetővé tette a tudományos eredmények összevetését, kölcsönös továbbfejlesztését, mindezt a közös módszertan és háttérmegegyezések jegyében.

A paradigmák tehát történetileg valahogyan kialakulnak, de vajon hogyan maradnak fenn, hogyan adódnak tovább.

Kuhn szerint nem elsősorban explicit módon, tehát úgy, hogy a tudósok tudatosan megegyeznek bizonyos világnézeti vagy módszertani kérdésekben, ezeket meghirdetik és utána mindenkinek módjában áll ezeket el is sajátítani. Ha megnézzük a tudományos közleményeket, tankönyveket stb., akkor a fent felsorolt elemeket, állásfoglalásokat alig találjuk. Nincs ezekről tudatos döntés, a problémák átbeszélése, az eredmények lefektetése és nyílt továbbadása.

Mindez implicit, rejtett módon, nem tudatosan, automatikusan megy végbe, Kuhn szerint elsősorban a felsorolt – de más tudományágakban más – tipikus példák,minták alapján. Ennek talán a legjobb illusztrálása ma maga a tudósképzés, vagyis az egyetem. Rendszerint nem mondják meg az oktatók az első matematika órán, sőt, később sem, hogy mi az a bizonyítás. Kimondanak egy tételt, elkezdik bizonyítani, ezt a folyamatot minden órán és gyakorlaton megismétlik, három hét múlva a hallgató már otthon is be tud fejezni egy bizonyítást, ha az órán nem volt rá elég idő.

Ugyanígy a fizikus professzor nem kezd el beszélni arról, hogy miből áll a világ, hogyan mozognak az objektumok, hogyan kell alkalmazni egy probléma megoldásánál a matematikát, hanem elkezdi tárgyalni a hajításokat. Elég bonyolult esetekig jut el, a gyakorlatokon pedig ravasz kérdéseket tesznek fel, amelyeket megválaszolnak, és amihez hasonlóakat a tanuló is meg fog tudni válaszolni. Adott sebességgel adott szögben elhajított test a maximális emelkedési magasság felénél mekkora és milyen irányú sebességgel rendelkezik? Ezzel a problémával valószínűleg soha egyetlen hallgató sem fog életében találkozni. Nem is azért oldatják meg vele, hanem hogy megtanulja kezelni a fizikai változókat, alkalmazni tudja a törvényeket, megszokja a koordinátarendszer használatát, tudjon bánni a matematikai képletekkel, felismerje, hogy egy problémának két megoldása is lehet stb. A példá(ko)n keresztül elsajátítja a mechanikai paradigmát (ezért lesz azután nagyon nehéz dolga, amikor elkezdi tanulni a kvantummechanikát). Eltelik így néhány, vagy sok félév, és a hallgatónak tanúságot kell tennie a paradigmának erről a bizonyos elsajátításáról. Kap egy nagyobb, összetettebb feladatot, amelyet az ismert módszerek segítségével, lehetőleg záros határidőn belül meg kell oldania. Jobb egyetemek jobb kutató szakjain már egy mesterszakos diplomamunkának is publikálhatónak kell lennie. Ez azt jelenti, hogy új eredményeket kell produkálnia. Hogyan lehetséges ez, honnan tudja a témavezető, hogy ez az új eredmény a megadott időn belül (1-1,5 év) az adott hallgató tehetségével elérhető? Miért van az, hogy egyes hallgatóknak maguknak támad ötletük, hogy mivel akarnak foglalkozni, de nem találnak témavezetőt hozzá? Ezekre a kérdésekre mindjárt visszatérünk. Tegyük fel azonban, hogy a delikvens teljesíti az elvárásokat és tudóssá avatják, vagyis megkapja a diplomáját, ami semmi mást nem igazol, mint hogy birtokában van a megkívánt paradigmának, még akkor is, ha – a tanáraihoz hasonlóan – ő sem tudja megfogalmazni, mi is az.

Próbáljunk közelebb jutni a témavezető tanár szerepéhez. Említettük a 3.1.2-ben, hogy Kuhnnal valamilyen formában előtérbe kerül az elmélet. Nos, az ő modelljében ami a tudományban elsődleges, ami a vezérlő szerepet tölti be, az a paradigma. Mint láttuk a rekonstrukciós kísérletben, ez döntően elméleti elemekből áll. Ez az elméleti keret határozza meg a tudomány, a tudósok működését, ennek alapján döntik el, milyen módszerekkel álljanak neki egy probléma megoldásának, de ami talán még fontosabb, ez dönti el, hogy egyáltalán mi tekinthető problémának. Amit Kuhn már az Arisztotelész-tanulmányai során felismert, az az, hogy nem ugyanaz az ókor óriásának problémája, mint a fizikának XX. század közepén.A paradigma meghatározza a feltehető kérdések körét is.Lényegében arról van szó, amit már Kuhn előtt is megfogalmaztak mások, a feladatok és a megoldások egy paradigmán belül közel vannak egymáshoz: „A jól megfogalmazott feladat közelebb visz a megoldáshoz.” és hasonló mondások. A témavezető tehát, ha szembekerül egy – a hallgató által javasolt – problémával, azt kell eldöntenie, hogy az tudományos-e, azaz megfelel-e a kor tudományos normáinak, megválaszolható-e a rendelkezésre álló eszközökkel, vagyis hogy összhangban van-e a paradigmával. Ezért azt a hallgatót, aki azzal jelentkezik, hogy elektrodinamikai tanulmányai során támadt egy ötlete, hogyan lehet mágnes segítségével örökmozgót építeni, ezt szeretné megvizsgálni a következő évben, azt elutasítja. Ugyancsak, aki az szeretné megvizsgálni, hogyan csökevényesedett el az ember szárnya. A paradigma tehát demarkációs kritériumot is biztosít, vagyis ennyiben csatlakozik a pozitivista tudományfilozófiához. Ami belefér a paradigmába, az tudományos, ami nem, az nem.

Látjuk tehát, miért történik, ha a témavezető elutasítja a problémát. És ha elfogadja? Kuhn alapján talán ezt is meg lehet érteni. Szerinte ugyanis a normál (vagyis paradigmatikus) tudomány nem más, mintrejtvényfejtés. Ezt a természettudósok erősen sérelmezni szokták, de Kuhn célja nem a tudomány degradálása volt. Arra utal, hogy a normál szakaszban nem születnek radikálisan új eredmények. Ettől még a tudomány fejlődik, a rejtvényeket meg kell oldani és meg is oldják őket, de a paradigma által biztosított keretek között. A paradigma megadja az eszközöket a problémák megoldásához, de nem engedi átlépni a saját határait. Folyik a paradigma kereteinek kitöltése. Ettől még vannak tehetséges, ötletes, ügyes, gyors művelői a tudománynak, ahogy a kirakós játékban – erre és a keresztrejtvényre céloz Kuhn – is nagy különbségek mutatkoznak ember és ember között, de mégis ugyanazt a képet próbálják összerakni. A kép – vagy a keresztrejtvény megfejtése – ugyanis adott, attól eltérni nem lehet.

Mindkét esetben ismertek a szabályok, módszerek stb. Ettől még jól érezhetjük magunkat benne.

Mielőtt rátérnénk a tudomány komolyabb változásainak kuhni elemzésére, még egy fontos dolgot kell tisztáznunk a paradigmával kapcsolatban. Eddig is többször hivatkoztunk nemcsak a tudományra, hanem a tudósokra is. Kuhn szerint a paradigmatikus tudományban, szemben a preparadigmatikus állapottal, a tudósok közösséget alkotnak.

Atudós közösségés a paradigma kapcsolata kettős, vagy ha úgy tetszik, kölcsönhatásban vannak. A paradigma az és olyan, ami és amilyet a tudós közösség elfogad. Ahogy már korábban céloztunk rá, ez az elfogadás nem tudatosan, szavazással vagy más módon történik (ahogyan a társadalmi szerződést sem egy igazi szerződésnek hitték a felvilágosodásban), hanem egyszerűen úgy, hogy a tudósok közös mintákat, példákat követnek. Az összefüggés másik oldala pedig az, hogy aki nem fogadja el a paradigmát, azt a tudósok nem tekintik maguk közé valónak. Aki másképp tesz fel más kérdéseket, más módszerekkel keresi rá a válaszokat, örökmozgót épít stb., azt kirekesztik maguk közül, dilettánsnak (vagy az orvostudományban pl. kuruzslónak) bélyegzik. Persze erre csak akkor van szüksége, ha az illető azzal az igénnyel lép fel, hogy ő tudós, vagy valamilyen más módon sérti a közösség érdekeit. Az elhatárolódás, a demarkáció tehát nem csupán a problémák szintjén történik meg, hanem a tudós közösség határait is meg lehet húzni. Minthogy azonban itt sincsenek szigorú definíciók, a határvonalak viták tárgyai lehetnek és egy állandó – a körülmények által alakított – harc eredményei¹⁶.