“Dacă îi poți pulveriza, există”: ce ne pot spune experimentele științifice despre existența entităților

Dan Bragagiu

(Ian Hacking, Representing and Intervening: Introductory Topics in the Philosophy of Natural Science Cambridge: Cambridge University Press, 1983)

Ian Hacking, unul din reprezentanții Școlii de la Stanford, se încadrează (alături de Nancy Cartwright, John Dupre, Patrick Suppes și Peter Galison) în contextul turnurii experimentale prin care trece filosofia științei la începuturile anilor ’80. Acest grup se remarcă în cadrul dezbaterilor din metafizica științei prin propunerea unor noi argumente în favoarea realismului științific, producând un val de noi reacții la pozițiile populare din acea vreme (în principal la, empirismul constructiv al lui Bas van Fraassen). În Representing and Intervening, obiectivul lui Hacking nu este doar acela de a oferi argumente pentru atitudinea realistă cu privire la teorii sau entități, ci în același timp de a realiza o distincție între modurile de raportare în practica științifică, anume între reprezentare (modul de raportare preponderent teoretic) și intervenție (modul experimenalist de raportare). Prin această distincție autorul reușeste să acopere o plajă de subiecte centrale pentru filosofia științei, oferind o lectură propedeutică temeinică în acest domeniu, precum și resurse bibliografice substanțiale.

Dincolo de aceste observații generale, țin să consemnez că lucrarea filosofului canadian m-a pus într-o situație generală de inconfort. În parte, acest lucru s-a datorat fluxului mare de detalii istorice care devin ușor intimidante pentru un neinițiat în domeniul fizicii. Pe de altă parte, e vorba de o anumită uimire rezultând din incapacitatea de a formula o reacție critică imediată la argumentul central al cărții. Pentru a elucida această stare, mărturisesc că până în momentul lecturării lui Hacking aveam convingeri mai curând “antirealiste”, motivate de o doză de scepticism și de sesizarea problemelor filosofice cu care se confruntă realiștii (e.g. pesimism inductiv, incomensurabilitate etc.). Cu toate acestea, propunerea lui Hacking pentru un realism științific nu pare să se lovească de aceste impedimente și tocmai prin acest fapt și îndeosebi prin noutatea, articularea argumentativă și sugestivitatea exemplelor sale, am ajuns să pun la îndoială impresiile mele inițiale. Orice cititor cu unele atitudini sau convingeri antirealiste va întâmpina, cred o astfel de stare dată îndeosebi de  aparenta simplitate cu care exprimă motivul pentru care ar trebui să credem că entitățile inobservabile sunt reale („dacă le putem pulveriza, sunt reale”). Cu toate acestea, nu doar „antirealiștilor” le este adresată lecturarea cărții, ci  mai ales celor ce au viziuni realiste deoarece Hacking, prin direcția intervenționistă din filosofia științei ajunge la finalul lucrării să ofere o „lecție morală” pentru această cateogorie de gânditori.

  1. Reprezentare

galileo two new sciencesConceptele centrale a căror conjuncție constituie atât titlul, cât și unitățile compozițioanle ale lucrării, anume reprezentarea și intervenția, constituie cele două moduri sau stance-uri de raportare la practica științifică. Acestea exprimă elementele prevalente din modul în care luăm un contact epistemic cu realitatea (i.e. ajungem să cunoaștem aspecte de ordin factual sau necesar ale realității). Reprezentarea, așa cum o prezintă Hacking ca un concept general la finalul primei părți a lucrării, este o idee cu o vechime considerabilă în istoria filosofiei și, totodată o caracteristică cognitivă inerentă a ființelor umane, aceea de construi analogii, imagini similare sau chiar imita evenimente sau procese din natură (p. 133).

Fie că e vorba de imitatul unui sunet produs de o pasăre, cioplirea unei pietre pentru a construi un instrument, pictarea unei naturi moarte sau explicarea interacțiunii dintre fenomene electrice și magnetice, toate acestea sunt reprezentări. Termenul „reprezentare” nu trebuie confundat cu Vorstellung-ul kantian (i.e. o reprezentare mentală sau un quale), ci acesta se referă la reprezentări publice, accesibile intersubiectiv și care prezintă „cum este lumea”. Acest ultimă particularitate a reprezentărilor, spune Hacking, va genera o tendință în gândirea umană de a formula și construi modele și explicații pentru fenomenele naturale care să se plieze cât mai exact pe datele observaționale. Această mutație din comportamentul uman va fi potențată îndeosebi de de dezvoltarea unor abilități cât mai prompte și productive ale indivizilor de a comunica și a fixa referințe (i.e. emergența unei limbi articulate), astfel încât, limbajul va deveni mediul în care vor putea fi formulate majoritatea imaginilor despre realitate (pg. 135-136).

Hacking continuă să explice în acest mod, ușor speculativ, începuturile comportamentului rațional al indivizilor, legându-l de tendința de a reprezenta. Raționalitatea emerge în momentul în care există o nevoie inerentă de selectare a imaginilor realității după un anumit criteriu. Cu alte cuvinte, indivizii sunt puși în situația să aleagă care din imaginile disponibile (sau care dintre teorii), la un anumit moment, într-un cadru conceptual, „satisfac” realitatea[1]. Astfel, prin perpetuarea acestui exercițiu constant între selectarea celor mai bune modele sau imagini, spune Hacking, apare atât problema adevărului (p. 141) (ca un criteriu evaluativ între teorii și realitate), cât și un mod de raționare, preponderent speculativ ce este caracteristic unui gen uman pe care Hacking îl numește homo depictor[2]. Aceste considerații de ordin genealogic cu privire la atitudinea reprezentaționistă a indivizilor au rolul de a sugera că problemele cu care se confruntă realismul științific datează într-o oarecare măsură, încă de la începuturile comportamentului nostru rațional. Hacking constată că acest reprezentaționism, ajunge să fie reductibil în filosofia științei de la începutul secolului al XX-lea, la un proces constant de confirmare sau infirmare a teoriilor, în genere prin metoda ipotetico-deductivă, caracteristică pozițiilor pozitiviste și falsificaționiste[3]. Adoptând un punct de vedere kuhnian[4], Hacking consideră că acest procedeu este atât pernicios pentru dezideratul realiștilor de a fixa ce entități există sau ce face o teorie adevărată, dar și infidel procedurilor și metodologiilor din programele de cercetare științifică[5].

Această viziune pesimistă a lui Hacking face explicabil tratamentul său din prima parte a lucrării pe problemele și subiectele, care au conexiuni cu domenii ca metafizica și filosofia limbajului, incluse în stance-ul reprezentaționist. Exemple notabile pentru această atitudine se regăsesc în obiecțiile la „instinctele” reducționiste și profund anticauzaliste ale pozitiviștilor[6] sau dezacordul cu introducerea unei teorii a referinței sau înțelesului pentru termenii teoreticii pentru a oferi un aport realist cu privire la entități[7]. Prin exprimarea acestor nemulțumiri, Hacking dorește să introducă cealaltă posibilitate de a ne raporta la practica științifică, anume prin doing sau prin intervenție, fără a renunța în totalitate la orientarea spre teorie (intervenția, fie prin observație, fie prin experiment, poate prezenta încărcătură teoretică – capitolele 9-11, sugerează clar ideea de la finalul părții întâi în care Hacking vorbește despre conexiunea dintre teoretizare și experimentare[8].

2. Intervenție

Stance-ul ce stă ca resort adiacent celui reprezentaționist și care a fost posibil doar cu saltul experimental din practica științifică modernă este cel intervenționist. Hacking consideră că acest mod de raportare este favorabil celui reprezentaționist pentru justificarea realismului cu privire la entități pornind, în primă instanță, de la ideea livrată pe linie popperiană că realitatea are de a face cu cauzalitatea și cu abilitățile noastre de a interacționa în mod direct cu aceasta, și, în a doua instanță, plecând de la poziția cauzalistă susținută de Nancy Cartwright ce prevede că entitățile cu care interacționăm prezintă puteri cauzale.  Realismul cu privire la entități este o poziție relevantă în dezbaterea cu se referă la statutul existenței entităților inobservabile. Un anti-realist ca van Fraassen susține că nu ne putem pronunța cu privire la existența acestui gen de entități, ci doar putem construi modele teoretice satisfăcătoare pentru datele observaționale și experimentale. Un realist, cum ar fi Hacking sau Cartwright, susține că putem să vorbim de existența unor entități inobservabile atâta timp cât acestea prezintă proprietăți cauzale cu care noi putem interacționa. În cele ce urmează voi reconstrui argumentul lui Hacking pentru realismul cu privire la entitățile inobservabile, însă înainte de aceasta e semnificativ de notat modul în care filosoful a ajuns la acestă credință. Autorul face apel la modul în care operează fizicienii în cadrul unui experiment ce are în vedere măsurarea sarcinii electrice a unor particule elementare, anume quarcii.

În cadrul unor laboratoare de cercetare de la Universitatea Stanford, Hacking relatează că a luat parte la o serie de experimente ce trebuiau să confirme o teorie din fizica particulelelor elementare, și-anume că quarcii au o sarcină electrică de trei ori mai mică decât cea a electronului. Metoda fizicienilor consta într-un procedeu similar cu acela utilizat de Millikan în momentul în care a reușit să măsoare sarcina electronului. Procedeul fizicienilor de la Stanford consta în fixarea unei bile de niobiu (un element ce prezintă proprietatea de a menține constant și uniform aceeași sarcină electrică odată ce îi este insuflată una) cu o masă considerabil de mare pentru ca efectul dorit să fie măsurabil și cuantificabil. Această particulă avea să fie suspedată într-un câmp magnetic și unde cu ajutorul unui magnetometru i se putea determina viteza cu care se mișcă și poziția în cadrul câmpului. Etapa următoare a experimentului consta în schimbarea sarcinii electrice a bilei de niobiu. În mod normal, în schimbarea de la sarcină pozitivă la sarcină negativă se constată că raportul dintre sarcini este zero (bila se neutralizează electric), dar există unele cazuri în cadrul cărora  în schimbul de sarcini se poate găsi un raport de 1/3e[9]. Acest fapt  indică că pe suprafața bilei de niobiu s-a găsit un quarc liber și confirmă, astfel, predicția fizicienilor. Ceea ce a constituit un fapt revelator pentru Hacking, relatează acesta, nu a fost acela că s-a confirmat experimental o entitate postulată teoretic, anume quacul, ci modul în care cercetătorii schimbă sarcina electrică a bilei de niobiu. Se pare că aceștia pulverizau[10] pozitroni pe suprafața bilei pentru a-i insufla o sarcină pozitivă și electroni pentru a-i da o sarcină negativă. Faptul surprinzător ce îl conduce pe Hacking să se angajeze într-o poziție realistă față de entități inobservabile, în acest caz de electron și anti-particula acestuia, este, astfel, abilitatea cercetătorilor de a manipula aceste entități și a utiliza astfel de proprietățile lor cauzale.

În cadrul ultimului capitol al cărții unde Hacking articulează realismul despre entități, filosoful va elabora și poziținarea sa antirealistă față de teorii. Realiștii presupun că teoriile științifice sunt adevărate sau false în mod independent de cunoașterea noastră, iar teoriile converg aproximativ către adevăr, unde adevărul e o descriere exactă a „cum e lumea”. Antirealiștii presupun că teoriile științifice sunt cel mult justificate, acceptabile, utile sau adecvate empiric, ca în cazul lui van Fraassen[11]. Astfel, Hacking, nu acceptă un criteriu epistemologic realist în cazul practicii științifice pe temeiul că într-un grup de cercetători experimentaliști ce studiază un fenomen comun (e.g. fizica particulelor elementare) pot avea opinii divergente și incompatibile cu privire la o entitate (e.g. electron). Ceea ce unifică o astfel de comunitate de cercetători nu este țesătura de opinii pe care aceștia o formează, ci o serie de practici, atitudini științifice și o formarea profesională ce la bază are un fond teoretic comun. Astfel, se poate constata că din exemplul oferit mai sus și din argumentarea din acest ultim capitol, Hacking este realist cu privire la entități inobservabile grație manipulabilității acestor particule, dar antirealist privind statutul teoriilor în raport cu adevărul.

Cu toate acestea, Hacking sesizează că justificarea sa oferită în exempul cercetătorilor ce doreau să confime experimental sarcina fracționară a quarcului nu este suficient de puternică pentru a susține o teză tare ca aceea a poziției entity-realism. Astfel, Hacking dezvoltă acest argument tot în ultimul capitol, asertând că manipulabilitatea nu presupune pur și simplu o „pulverizare”, ci prezintă un efort uriaș de implicare a cercetătorilor în a construi instrumente de o precizie cât mai performantă pentru măsurători, de a introduce device-uri pe post de artificii pentru a potența o proprietate cauzală a unor entități inobservabile (e.g. sarcină electrică, masă, spin etc.) și nu în ultimul rând de a stabiliza și uniformiza funcționarea întregului complex instrumentar pe parcursul experimentelor[12].

Exemplul paradigmatic utilizat de Hacking „în premieră”, este acela al determinării unei instanțe a violării parității între curenți de forță slabă, dar neutri ca sarcină electrică pentru a confirma un model lansat de Weinberg și Salam[13]. Acest model, în urma unor calcule probabilistice sofisticate, estimează că în cazul unui astfel de curent, format preponderent din electroni polarizați circular și liniar (deci cu un spin diferit) va exista un caz de 1 la 10.000, în care paritatea dintre electronii de spin diferit nu va fi aceeași; diferența de probabilitate dintre cele două tipuri de electroni va fi de 0.5, respectiv 0.49995.

Pentru ca cercetătorii să performeze un astfel de experiment, era necesar un material (mai eficient decât litiul) care să poată pierde un număr cât mai mare de electroni pentru ca să creeze un curent suficient de puternic care să facă posibilă măsurarea paritatății celor două tipuri de electroni. Soluția de procurare a materialului a venit din partea unui cercetător, C.Y. Prescott, ce a constatat că arsenidul de galiu (GaAs) ar avea proprietățile necesare pentru a satisface nevoile cercetătorilior în realizarea experimenului. Hacking în continuare descrie efortul uriaș pe care l-au depus experimentaliștii în compunerea instrumentului utilizat (ce poartă numele de PEGGY II). În acest caz intervin construcțiile ce țin de prezervarea proprietăților cauzale ale electronilor. Astfel, pentru a elimina electronii din stratul atomic al cristalului se va aplica un compus chimic de cesiu și oxigen, pentru ca presiunea și temperatura aerului din setup-ul experimental să nu interfereze în vreun fel cu procedeul eliminării electronilor, cristalul trebuie introdus într-un spațiu vidat cu o temperatură foarte joasă. Sursa de lumină ce va elimina cu cea mai mare eficiență fluxul electronic va fi în acest caz un laser de 7100 de Angstromi și multe altele. Pe lângă toate aceste practici ce țin mai mult de domeniul ingineriei, cercetătorii trebuie să se asigure că nu există bugs (i.e. perturbații de tipul prezenței particulelor de praf, neregularități ale direcției razelor laser, asigurarea că fluxul electronic are o direcție constantă către aparatul de măsură ș.a.m.d.).

Prin conjugarea a tuturor acestor procedee, ne spune Hacking, la fel ca în cazul măsurării sarcinii electrice a quarcilor, rezultatul experimentului a reușit să confirme predicția din modelul celor doi fizicieni, anume că există o abatere într-un caz de zece mii de la paritatea între curenți slabi-neutri.

„Morala” lui Hacking, anunțată încă de la începutul  textului prezent, din explicitarea acestui caz experimental este aceea că practica inginerească ce ține de intervenție, mai mult decât teoretizarea este cea mai bună justificare pentru realismul cu privire la entități inobservabile[14]. Această concluzie ar trebui cel puțin să îi sugereze unui cititor cu intuiții sau credințe preponderent realiste că o cale către a da seama de entitățile față de care se angajează ontologic, îndeosebi cele inobservabile, este mai degrabă deprinderea cu „meșteșugul” ingineriei, decât cu „ingineria” conceptuală.

Dacă ar fi să evaluez proiectul lui Hacking, consider că justificarea sa pentru realismul despre entități este suficient de persuasivă și pare consistentă cu descrierea actuală a practicii științifice. Apelul la acel gut feeling of reality al abilității noastre de a interveni și a influența lanțurile cauzale din natură cred că îi oferă argumentului lui Hacking într-o bună măsură un succes persuasiv[15]. Cu toate acestea, ce se află în spatele acestui “sentiment al realității cauzale”? Întrebarea aceasta survine pe fondul insuficientelor explicații din argumentarea lui Hacking privind caracterizarea puterilor sau proprietăților cauzale  ale entităților cu care interacționează fizicienii experimentaliști. Luând această problemă în considerare, s-ar putea opina că o astfel de poziție pare reductibilă la un argument de tipul the succes of science (i.e. “este observabil un success explicative și un progres tehnologic în activitatea științifică, deci asumpțiile de la care pleacă oamenii de știință sunt neproblematice”). Dacă s-ar pune problema astfel, argumentul lui Hacking pare să fie parazitar pe demersul științific experimentalist, bucurându-se de un succes persuasiv prin apelul la intuițiile noastre practice, dar neavând baze solide în privința puterii explicative a conceptelor centrale din argumentul său (i.e. proprietățile cauzale ale entităților).

Note:

[1] Conceptul de satisfiabilitate se referă aici nu la sensul din teoria modelelor, ci mai mult la încadrarea adecvată a unei imagini (sau teorii) la realitate.

[2] Ibidem, 137: “Baboons will never draw pictures. The student of language, David Premack, has taught chimpanzees a sort of language using pictorial representation. Homo depictor was better than that, right from the start. We still are.”

[3] Ibidem, 144.

[4] Ibidem: „ There are – in the extremes of reading Kuhn – no criteria for saying which representation of reality is the best. Representations get chosen by social pressures.”

[5] Ibidem, p. I :Acest procedeu e calificat de Hacking încă din primele pagini ale lucrării drept  „mumificarea științei”.

[6] Ibidem, pp. 44-46.

[7] Ibidem, p. 91. Atactul se concentrează asupra teoriei cauzale a referinței adaptată de Putnam.

[8] Ibidem, 146: „Reality and intervention does not even begin to mesh with reality as representation until modern science. Natural science since the seventeenth century has been the adventure of the interlocking of representing and intervening”.

[9] e = 1.602×10−19 coulombi

[10] Ibidem, p. 23: „ So far as I am concerned, if you can spray them then they are real”.

[11] Ibidem, pp.27-28.

[12] Ibidem, p. 265.

[13] Menționez că detaliile de ordin tehnic din acest exemplu îmi scapă, astfel încât mă voi preta la recomandarea lui Hacking (p. 266) de a trece direct la partea de explicație inginerească.

[14] Ibidem, p. 274.

[15] Succesul persuasiv se referă la calitatea unui argument de a persuada cu succes pe cineva. Această virtute argumentativă este mai slabă ca “putere de persuadare” decât convingerea (engl. conviction) ce presupune o schimbare radicală a unei opinii în urma expunerii unor argumente incontestabile .

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s