(seminarski rad) Racionalna rekonstrukcija Hojlove teorije večnog stanja

Racionalna rekonstrukcija Hojlove teorije stabilnog stanja

Cilj ovog rada je racionalna rekonstrukcija Hojlove kosmološke teorije večnog stanja. Najpre ću, pozivajući se na Lakatoša, ukratko izložiti metodologije kojima se racionalna rekonstrukcija može izvršiti. Definisaću šta je unutrašnja i spoljašnja istorija prema svakoj od tih metodologija. Potom ću izložiti Hojlovu teoriju i njenu rekonstrukciju. Slediću Lakatoševu metodologiju naučnih istraživačkih programa i na osnovu nje ću odrediti unutrašnju i spoljašnju istoriju navedene teorije. Na kraju ću razmotriti da li se razvoj ove teorije može opisati isključivo putem unutrašnje istorije, kao što su induktivisti tvrdili.

Definicija racionalne rekonstrukcije i različite metodologije

Pod racionalnom rekonstrukcijom neke teorije podrazumevaju se njena unutrašnja i spoljašnja istorija. Unutrašnja podrazumeva intelektualnu, a spoljašnja socijalnu istoriju neke teorije.[1] To je najšire određenje, no videćemo da postoji više metodologija na osnovu kojih se ovakva rekonstrukcija može izvršiti. To su: induktivizam, konvencionalizam, metodološki falsifikacionizam i metodologija naučnih istraživačkih programa. Kako će neka rekonstrukcija izgledati i šta će u njoj spadati u spoljašnju, a šta u unutrašnju istoriju zavisi od toga koju metodologiju zastupa onaj ko vrši rekonstrkuciju.[2] Ono što je izvesno je da je istorija neke nauke uvek bogatija od njene racionalne rekonstrukcije, kao i da je spoljašnja istorija determinisana unutrašnjom.[3] Da li ćemo neke socio-kulturne faktore uzeti kao relevantne zavisi od problematike same teorije.

Kada se induktivista bavi istorijom nauke, on se interesuje za činjenice i induktivne generalizacije iz njih. To će biti njegova unutrašnja istorija.[4] Sve ostalo (socijalne okolnosti, tradicija, metafizika, psihološki motivi itd.) će potpadati pod spoljašnju filozofiju. Razlozi zbog kojih se u nauci bira jedan skup činjenica, a ne drugi su metafizičke prirode, pa je samim tim i njihovo obrazloženje predmet spoljašnje istorije. Jedna podvrsta ove metodologije je tzv. radikalni induktivizam, koji nalaže da je reč o slučajnom apriornom izboru činjenica.[5]

Konvencionalizam teoriju predstavlja kao organizovani sistem međusobno koherentnih činjenica.[6] Kada dođe do pojave anomalija, izvršavaju se izmene na perifernim delovima sistema. Ukoliko, uprkos izmenama, sistem postane nezgrapan, ili se, pak, pojavi jednostavniji, mi ćemo ga potpuno odbaciti.[7] Ovakva zamena sistema adekvatnijim je revolucija. Napredak je kumulativan, a svaka promena je instrumentalna.[8] Dakle, unutrašnja istorija se sastoji iz činjenica, stvaranja sistema i njihove zamene jednostavnijima.[9] Za razliku od induktivista (koji, kao što smo videli, u nauku svrstavaju jedino činjenice i induktivne generalizacije iz njih), konvencionalisti dopuštaju da se sistem izgradi i oko metafizičke pretpostavke. Međutim, baš kao induktivisti, i oni moraju da se pozovu na spoljašnju istoriju da bi mogli da objasne zašto biramo jedne, a ne druge činjenice.[10]

Metodološki falsifikacionizam je jedna vrsta revolucionarnog konvencionalizma, premda (za razliku od konvencionalizma) ova metodologija dopušta da i bazični iskazi (a ne samo teorije) budu prihvaćeni po konvenciji.[11] Svaka teorija bi u načelu morala da bude opovrgljiva, s tim što se odbacuju one koje se nađu u sukobu sa nekim bazičnim iskazom. Takođe, teorija mora da predviđa i sasvim nove činjenice.[12] Prema ovoj metodologiji, suština istorije su velike opovrgljive teorije i negativni krucijalni ekspreimenti. U spoljašnju istoriju spadaju metafizika i mitovi, a u unutrašnju činjenice, koje postaju zapažene tek ukoliko pobiju prethodnu teoriju.[13] Za razliku od induktivista i konvencionalista, falsifikacionisti se ne pozivaju na spoljašnju istoriju da bi objasnili izbor činjenica, već kako bi obrazložili nastanak neke teorije.[14]

Metodologija naučnih istraživačkih programa nastaje pod uticajem falsifikacionizma i konvencionalizma. Zasniva se na ocenjivanju naučnih programa na osnovu toga da li su njegove izmene progresivne ili degenerativne (odnosno da li napreduje ili ne).[15] Neki program je progresivan ukoliko pruža relativno uspešna predviđanja, a stagnira ukoliko pruža tek naknadna objašnjenja otkrića. I netačne teorije se dugo mogu braniti.[16] Kada se naiđe na anomalije, one se beleže, ali nisu osnov za odbacivanje nekog programa. Dokle god njegova metodologija funkcioniše, program se zadržava – tek kada ona zakaže dolazi do odbacivanja progama.[17] Nema naglih revolucionarnih preokreta, niti krucijalnih eksperimenata, jer je mnogo događaja potrebno da bi se opovrgao program. Onaj program koji više progresivno predviđa postepeno, tokom vremena, istiskuje suparnički.[18] Dakle, nije reč o tome da se protivnička teorija opovrgava, već da pobeđuje ona teorija koja ima bogatiji empirijski sadržaj, koji se sve više potvrđuje.[19] Unutrašnja istorija se zasniva na dalekosežnom ispitivanju u kojem se vidi kako progresivni program postepeno prestiže degenerišući. Spoljašnja se tiče socio-kulturnih okolnosti i objašnjava zbog čega se na određenim mestima i u određeno vreme javljaju naučni programi.[20] Za razliku od induktivista i falsifikacionista, koji pobijene teorije svrstavaju u spoljašnju istoriju, u ovoj metodologiji metafizika ima bitan unutrašnji značaj. Slična situacija je i sa pitanjem prvenstva. Dok bi se prve tri metodologije u spoljašnjoj istoriji bavile ovim problemom, Lakatoševa metodologija bi ga razmatrala u unutrašnjoj, jer se deo procene tiče toga koji program je prvi prevideo neku činjenicu, a koji je samo uklopio.[21]

Hojlova kosmološka teorija večnog stanja

Teorija večnog stanja tvrdi da se izgled univerzuma ne menja tokom vremena.[22] On se širi tako što, pri nastajanju novih zvezda i galaksija, nastaje nova materija. Nova tela nastaju na prostoru koji su zauzimala ona nestala. Kako je univerzum oduvek izlgedao isto, ova teorija predviđa da on nema početak. Zasniva se na savršenom kosmološkom principu, koji nalaže da je univerzum homogen, odnosno da svaki njegov deo izgleda isto, bez obzira na poziciju posmatrača. Teoretičari večnog stanja zastupaju da to važi i u vremenu i to je ono što oni imaju na umu kada kažu da se izgled univerzuma ne menja.[23] Ova homogenost se, naravno, odnosi na univerzum posmatran u celini, tj. izvesno je da se planete, galaksije i zvezde razlikuju od prostora među njima. Glavni zastupnici ove teorije su Hojl (Fred Hoyle), Bondi (Hermann Bondi) i Gold (Thomas Gold).[24] Rekonstrukciju ove teorije ću izvršiti pomoću Lakatoševe metodologije naučnih istraživačkih programa i nastojaću da pokažem kako se tokom vremena pokazala kao degenerišuća, nasuprot rivalskoj teoriji Velikog praska, koja je imala progresivna predviđanja.

Unutrašnja istorija teorije večnog stanja

Prvi oblik ove teorije je zastupao Džins (Sir James Jeans) početkom dvadesetih godina XX veka.[25] Razlog zbog kojeg sam ovo svrstala u unutrašnju istoriju je navedeno Laktoševo tvrđenje da i prethodne teorije imaju veliki značaj u unutrašnjem delu racionalne rekonstrukcije. Ponovna ideja o ovoj teoriji se javila 1947. kada su Hojl, Bondi i Gold, nakon posete bioskopu, zapazili da se film završio isto kao što je i počeo.[26] Dok bi kod svih ostalih metodologija ova anegdota bila predmet spoljašnje istorije, videli smo da za Lakatoša metafizika i početne ideje pripadaju unutrašnjoj, pa je zbog toga ovde navodim. Bondi i Gold su insistirali na tvrđenju da je teorija zasnovana na savršenom kosmološkom principu, dok se Hojl pre svega pozivao na Ajnštajnov (Albert Einstein) uticaj.[27] Programi su javno dobro i njima istovremeno pristupa više ljudi iz više uglova.[28] Zbog toga su različiti faktori bili od presudnog uticaja na različite naučnike. Teorija večnog stanja se dovodila u vezu sa ateizmom, dok se Veliki prasak, kao početak sveta, više uklapao u hrišćansku ideologiju.[29] Ključni deo unutrašnje istorije ovog programa su njegova previranja sa teorijom Velikog praska. Naime, videli smo da Lakatoš zastupa tvrđenje da ne postoje krucijalni eksperimenti i da dva supranička programa mogu dugo koegzistirati, dok vremenom jedan ne istisne drugi. Pobednik je onaj koji bolje predviđa.

Isprva je teorija Večnog stanja bila u prednosti, jer je predviđala da je gustina univerzuma konstantna. Teorija Velikog praska je predviđala da gustina varira, a to je bio problem, jer se smatralo da, ako bi to bio slučaj, ne bi svi fizički zakoni mogli da važe odjednom. Prvi proračuni o Velikom prasku iz 1948. su implicirali da se on dogodio pre svega nekoliko milijardi godina, a bilo je poznato da je Sunčev sistem stariji od toga.[30] Iako je ovo bila anomalija za teoriju Velikog praska, to nije bio razlog da se ona odbaci, što se poklapa sa Lakatoševim tvrđenjem o anomalijama. Iste godine se pokazalo da su udaljenije galaksije starije, što je išlo u prilog teoriji Velikog praska. Naime, zastupnici teorije večnog stanja su tvrdili da svugde postoje i starije i mlađe galaksije, pa se u ovom slučaju pokazalo da je teorija Velikog praska imala bolja previđanja. Međutim, 1954. Bondi i Gold su dokazali da su ovi rezultati zapravo namešteni. Teorija večnog stanja je predviđala da je širenje univerzuma konstantno, dok su zastupnici teorije Velikog praska tvrdili da ono usporava. Istraživanja su bila na strani Velikog praska, premda se u naučnim krugovima ovo ne smatra krucijalnim ekspreimentom.[31] Ovde valja zapaziti da to ide u prilog Lakatoševom tvrđenju da nema krucijalnih eksperimenata. 1955. Rajlova (Martin Ryle) istraživanja su pokazala da udaljeniji (a prema teoriji Velikog praska i stariji) izvori emituju drugačije radio signale od bližih. Ovo nije išlo u prilog teoriji večnog stanja, jer prema njoj udaljenost nekih galaskija nije imala veze sa njihovom starošću. Ukoliko bi svugde postojale i stare i nove galaksije, radio signali ne bi varirali sa daljinom. Usled razvitka radio i komunikacionih tehnologija 1965. merenje temperature univerzuma postaje moguće. Rezultati su pokazali da je približna onoj koju teorija Velikog praska predviđa. Mnogi naučnici tvrde da je ovo bio krucijalni eskperiment, koji je odlučio o sudbini teorije Večnog stanja, koju je već početkom sedamdesetih godina XX veka najveći broj ljudi odbacio.[32] Međutim, smatram da ne moramo da se složimo sa tim. Sledeći Lakatoševe intuicije, mogli bismo da tvrdimo da to ni u kom slučaju nije bio negativan krucijalni eksperiment, jer on nije direktno oborio teoriju Večnog stanja, već je samo pokazao da teorija Velikog praska ima bolja predviđanja. Takođe, iz navedenog vidimo da su teorije koegzistirale tokom perioda od skoro dvadeset godina. Nekada je jedna teorija imala bolja predviđanja, a nekada druga. Vremenom se teorija Velikog praska pokazala kao progresivnija i sada je dominantna. Da li je to nužno kraj teorije večnog stanja? Lakatoš bi rekao da nije, jer je, pri procenjivanju i upoređivanju dva programa, potrebno da postoji određena skromnost. Neka teorija, koja se čini kao degenerišuća, bi se mogla vratiti kao ozbiljan rival, ukoliko bi ponudila bolja predviđanja.[33]

Spoljašnja istorija teorije večnog stanja

Tridesete godine XX veka je obeležila konsolidacija u kosmologiji, a naročito značajnih otkrića nije bilo. Tokom Drugog svetskog rata, sva naučna ulaganja su se ticala nuklearne fizike, pa nije bilo mnogo prostora za kosmologiju, niti bilo koju drugu oblast koja nije doprinosila uspešnom ratovanju. No, upravo je ovaj razvoj nuklearne fizike omogućio procvat kosmologije, koji je nakon rata usledio. Vreme u kojem je teorija večnog stanja nastala je takođe vreme procvata komunizma, te, stoga, nije čudno što je ona često bila povezivana sa ovom ideologijom.[34] Smatram da su ovo najvažniji socio-kulturni aspekti ove teorije, premda bi njena spoljašnja istorija bila svakako bogatija (a unutrašnja siromašnija) da sam koristila neku drugu metodologiju.

Da li se razvoj ovog programa može objasniti isključivo pozivanjem na unutrašnju istoriju kao što to induktivisti tvrde?

Ukoliko bismo ovaj program interpretirali koristeći se Lakatoševom metodologijom (kao što sam nastojala da učinim), verujem da bismo u njegovoj unutrašnjoj istoriji našli sve što je relevantno za njegov razvoj i uspeh. Naposletku, uticaji koje sam navela u spoljašnjoj istoriji nisu od velikog značaja za razumevanje ove teorije. Razvoj nuklearne fizike je podjednako uticao i na teoriju Velikog praska. Međutim, ukoliko bismo bili dosledni induktivisti, naša racionalna rekonstrukcija bi izgledala drugačije. Već je rečeno da se induktivisti bave činjenicama i induktivnim generalizacijama iz njih i da bi to po njima bilo ono što bi se našlo u unutrašnjoj istoriji ovog programa. Takođe, videli smo i da induktivisti teorije, koje prethode onoj koju razmatraju, svrstavaju u spoljašnju istoriju. To bi značilo da npr. Ajnštajnov uticaj na Hojla ne bi bio predmet unutrašnje istorije teorije večnog stanja. Pitanje je da li bismo bez toga mogli da u potpunosti razumemo teoriju. Dakle, smatram da bismo mogli da protumačimo neki program isključivo putem unutrašnje istorije (kao što to induktivisti tvrde), ali samo ukoliko racionalna rekonstrukcija ne bi bila induktivistička. Induktivistička unutrašnja istorija mi se čini kao presiromašna za potpuno razumevanje. Valjalo bi zapaziti i da je Lakatoševa unutrašnja istorija u nekoj meri „prenatrpana“. Ne bismo ništa značajno izgubili ukoliko bismo npr. anegdotu sa bioskopom podveli pod spoljašnju.

Zaključak

Izložila sam metodologije i videli smo šta svaka od njih svstava u unutrašnju, a šta u spoljašnju istoriju. Nastojala sam da pružim obuhvatnu racionalnu rekonstrukciju teorije večnog stanja. Pri rekonstrukciji navedenog primera, Lakatoševa teorija se pokazala kao veoma praktična. Relativno dugotrajno previranje između dve teorije u velikoj meri liči na Lakatoševo shvatanje progresivnih i degenerišućih programa. To otvara pitanje da li se svaka teorija može dobro rekonstruisati putem svake metodologije ili neke metodologije više odgovaraju jednim teorijama, nego drugim. No, zbog obimnosti materije, to bi moralo biti predmet nekog drugog rada.

Aleksandra Vučković

Literatura

Lakatoš, Imre, Historija nauke i njezine racionalne rekonstrukcije, dostupno na http://opsta-metodologija-1.wikispaces.com/file/view/Lakatos.pdf/391564224/Lakatos.pdf (pristupljeno 6.1.2013)

http://www.pbs.org/wnet/hawking/universes/html/univ_steady.html (pristupljeno 9.1.2014.)

http://www.aip.org/history/cosmology/ideas/bigbang.htm (pristupljeno 10.1.2013.)

http://www.britannica.com/EBchecked/topic/564427/steady-state-theory (pristupljeno 9.1.2014.)