Elméletek, modellek Elméletek, modellek 2.2.

Természeti törvény és magyarázatTermészeti törvény és magyarázat

A „természeti törvény” fogalmaA „természeti törvény” fogalma

Valamiféle szükségszerű kapcsolatok a Valamiféle szükségszerű kapcsolatok a természetben (illetve ezek nyelvi kifejezése)természetben (illetve ezek nyelvi kifejezése)

Miért pont „törvény”? Legalább két dolog sántít:Miért pont „törvény”? Legalább két dolog sántít: a) törvényhozó? Hiszen a törvény konvenció, amit a) törvényhozó? Hiszen a törvény konvenció, amit

valaki valamikor meghozottvalaki valamikor meghozott b) törvény betartója? A törvény konvenció, amit b) törvény betartója? A törvény konvenció, amit

szabad akarat alapján tartunk be - vagy nem szabad akarat alapján tartunk be - vagy nem tartunk be: törvényszegés???tartunk be: törvényszegés???

Mennyire természetes így gondolni a Mennyire természetes így gondolni a természetre?természetre?

A fogalom gyökerei 1.: a BibliaA fogalom gyökerei 1.: a Biblia

zsidó vallás: Isten mint törvényhozózsidó vallás: Isten mint törvényhozó ezen a területen korábban: Gilgames-eposz: ezen a területen korábban: Gilgames-eposz:

Marduk napisten a csillagok törvényhozójaMarduk napisten a csillagok törvényhozója Isten kb. 10 helyen ad parancsot a természeti Isten kb. 10 helyen ad parancsot a természeti

létezőknek, hogy megfékezze őket, pl:létezőknek, hogy megfékezze őket, pl:„Mikor felveté a tengernek határait, hogy a vizek át ne „Mikor felveté a tengernek határait, hogy a vizek át ne hágják az ő parancsolatját…” (Példabeszédek 8,29)hágják az ő parancsolatját…” (Példabeszédek 8,29)

chokchok: 1. határ (: 1. határ (terminus); 2. törvény (terminus); 2. törvény (lex)lex)

A fogalom gyökerei 2.: a görögökA fogalom gyökerei 2.: a görögök I. klasszikus görögség: bár a tudományos vállalkozás I. klasszikus görögség: bár a tudományos vállalkozás

létrejön, nincs „törvény”-fogalmuk (elvek, tételek)létrejön, nincs „törvény”-fogalmuk (elvek, tételek) nomosznomosz: törvény mint az ember társas viselkedésének : törvény mint az ember társas viselkedésének

elve elve konvenciókonvenció logoszlogosz: a világ szükségszerű, ésszerű elrendeződése: a világ szükségszerű, ésszerű elrendeződése II. Kései görögség, sztoicizmus: az isteni II. Kései görögség, sztoicizmus: az isteni

elrendezésben való hit a kettőt összemossa:elrendezésben való hit a kettőt összemossa:„A logosz a természet nomosza” (egy helyütt Khrüszipposz),„A logosz a természet nomosza” (egy helyütt Khrüszipposz),

de nem foglalkoznak a logosz rendjének feltárásávalde nem foglalkoznak a logosz rendjének feltárásával(kivéve pl.: „asztronómia”)(kivéve pl.: „asztronómia”)

A fogalom gyökerei 3.: a Corpus A fogalom gyökerei 3.: a Corpus IurisIuris

Római Birodalom terjeszkedése, „kozmopolitizmus”:Római Birodalom terjeszkedése, „kozmopolitizmus”:elkülönül a helyi szokások és konvenciók által elkülönül a helyi szokások és konvenciók által meghatározott meghatározott pozitív jogpozitív jog a minden népre a minden népre egyetemesen érvényes egyetemesen érvényes természetjogtóltermészetjogtól. (kb 3. sz). (kb 3. sz)

Corpus Iuris (6. sz): Corpus Iuris (6. sz): „A természetjog az, amit a természet „A természetjog az, amit a természet tanít meg minden élőlénynek, s ez nemcsak az emberi nem tanít meg minden élőlénynek, s ez nemcsak az emberi nem sajátja, hanem közös minden állatra is… Ebből ered férfi és sajátja, hanem közös minden állatra is… Ebből ered férfi és nő egysülése, amit házasságnak nevezünk, s vele a nő egysülése, amit házasságnak nevezünk, s vele a gyermekek nemzése és gondozása, és valóban azt találjuk, gyermekek nemzése és gondozása, és valóban azt találjuk, hogy minden állatra, még az igen vad állatokra is jellemző hogy minden állatra, még az igen vad állatokra is jellemző ennek a törvénynek az ismerete.”ennek a törvénynek az ismerete.”

A fogalom gyökerei 4.: a A fogalom gyökerei 4.: a kereszténységkereszténység

természetjog = sztoikus harmónia = Isten parancsa természetjog = sztoikus harmónia = Isten parancsa = keresztény erkölcsiség= keresztény erkölcsiség

ha valaki v. valami megszegi (mert megszeghető!), ha valaki v. valami megszegi (mert megszeghető!), büntetni kell, pl.:büntetni kell, pl.:

a) embereket megtámadó állatok (disznók a) embereket megtámadó állatok (disznók kivégzése)kivégzése)

b) rovarok és madarak megátkozása pestis idejénb) rovarok és madarak megátkozása pestis idején c) természetellenesen viselkedő állatok elleni c) természetellenesen viselkedő állatok elleni

perekperekpl. 1474, Bázel: egy tojást rakó kakast máglyára küldenekpl. 1474, Bázel: egy tojást rakó kakast máglyára küldenek

A modern fogalom kialakulásaA modern fogalom kialakulása

A „természeti törvény” modern értelemben kb. A „természeti törvény” modern értelemben kb. egyidős a modern tudománnyal: 17. sz.egyidős a modern tudománnyal: 17. sz.

„„Az olyan dolgok, melyek nélkülözik az észt, sem a törvényre, Az olyan dolgok, melyek nélkülözik az észt, sem a törvényre, sem az engedelmességre nem képesek. Ezeknél az isteni sem az engedelmességre nem képesek. Ezeknél az isteni hatalom működése és a természet szükségszerűsége csak hatalom működése és a természet szükségszerűsége csak metaforikusan neveztetik törvénynek.” metaforikusan neveztetik törvénynek.” (Suarez, (Suarez, Tractatus de LegibusTractatus de Legibus, 1612), 1612)

Mégis: ekkor virágzanak az abszolutista államok Mégis: ekkor virágzanak az abszolutista államok a természetet egy olyan ideális államhoz hasonlítják, a természetet egy olyan ideális államhoz hasonlítják, ahol Isten az abszolút hatalmú törvényhozó:ahol Isten az abszolút hatalmú törvényhozó:innentől kezdve egy innentől kezdve egy metaforakéntmetaforaként szerepel szerepel

A fogalom legfőbb modern forrásai A fogalom legfőbb modern forrásai 1.1.

R. Descartes (1596-1650)R. Descartes (1596-1650) „… „… felfedeztem néhány törvényt, amelyeket Isten felfedeztem néhány törvényt, amelyeket Isten

olyanképpen állapított meg a természetben, amelyeknek olyanképpen állapított meg a természetben, amelyeknek olyan fogalmait véste lelkünkbe, hogy kellő megfontolás olyan fogalmait véste lelkünkbe, hogy kellő megfontolás után nem tarthatjuk kétségesnek pontos után nem tarthatjuk kétségesnek pontos érvényesülésüket mindabban, ami van vagy történik a érvényesülésüket mindabban, ami van vagy történik a világban.” (világban.” (Értekezés a módszerrőlÉrtekezés a módszerről, V.), V.)

ha Isten több világot teremtett volna, ezek mindben ha Isten több világot teremtett volna, ezek mindben érvényesek lennénekérvényesek lennének

a mechanikai viselkedés alapszabályai „törvények” (vagy a mechanikai viselkedés alapszabályai „törvények” (vagy „szabályok”), néha matematikai formában is! (vagy: „szabályok”), néha matematikai formában is! (vagy: fénytörés törvénye)fénytörés törvénye)

A fogalom legfőbb modern forrásai A fogalom legfőbb modern forrásai 2.2.

Isaac Newton (1643-1727)Isaac Newton (1643-1727) Principia Mathematica Philosophiae NaturalisPrincipia Mathematica Philosophiae Naturalis::

mozgástörvények + a gravitáció törvényemozgástörvények + a gravitáció törvénye a törvények matematikai összefüggésekként a törvények matematikai összefüggésekként

törvények, nem „metafizikailag” (lásd gravitáció törvények, nem „metafizikailag” (lásd gravitáció törvénye) törvénye) matematika és törvény házasságamatematika és törvény házassága

Newton nyomán a tudományos szótár egyik Newton nyomán a tudományos szótár egyik alapfogalma lesz: a tudós a természet alapfogalma lesz: a tudós a természet törvényeit tárja feltörvényeit tárja fel

Mennyire természetes a fogalom?Mennyire természetes a fogalom?

„„Egy misszionárius elbeszélése szerint a kínai ateisták nem Egy misszionárius elbeszélése szerint a kínai ateisták nem fogékonyabbak a Gondviselés iránt sem, mint a Teremtés fogékonyabbak a Gondviselés iránt sem, mint a Teremtés iránt. Amikor azt tanítjuk nekik, hogy Isten, aki a semmiből iránt. Amikor azt tanítjuk nekik, hogy Isten, aki a semmiből megteremtette a világegyetemet, végtelen bölcsességéhez megteremtette a világegyetemet, végtelen bölcsességéhez méltó egyetemes törvényekkel kormányozza azt, amelyeknek méltó egyetemes törvényekkel kormányozza azt, amelyeknek minden teremtmény bámulatra méltó szabályossággal minden teremtmény bámulatra méltó szabályossággal engedelmeskedik, akkor azt válaszolják, hogy ezek engedelmeskedik, akkor azt válaszolják, hogy ezek fennkölten hangzó szavak, amelyekhez azonban ők fennkölten hangzó szavak, amelyekhez azonban ők semmiféle elképzelést nem tudnak kapcsolni…” (d’Argens, semmiféle elképzelést nem tudnak kapcsolni…” (d’Argens, 1737)1737)

Kellettek-e a középkori kakasperek a modern tudomány Kellettek-e a középkori kakasperek a modern tudomány születéséhez?születéséhez?

Mit csinál egy törvény?Mit csinál egy törvény?

Kepler: a fizikai világ egyszerű (és a Kepler: a fizikai világ egyszerű (és a törvények is)törvények is)

Klasszikus nézet: magyarázatot adKlasszikus nézet: magyarázatot adC.G. Hempel C.G. Hempel Scientific explanationScientific explanation. 1965. 1965

Egy empirikus tartalommal rendelkező mondat Egy empirikus tartalommal rendelkező mondat (Hőmérő higanyszál változása): (Hőmérő higanyszál változása): explanandumexplanandum

Magyarázata kétféle más mondattalMagyarázata kétféle más mondattalElőfeltételek (CElőfeltételek (C11, C, C22, C, C33, …C, …Ckk))Általános törvények (LÁltalános törvények (L11, L, L22, L, L33, …L, …Lkk))explanansexplanans

Mikor adekvát egy magyarázat?Mikor adekvát egy magyarázat?

Adekvátság logikai feltételeiAdekvátság logikai feltételei

Az Az explanandumnakexplanandumnak az az explanansexplanans logikai logikai következményének kell lennie. következményének kell lennie.

Az Az explanansnakexplanansnak általános törvényeket általános törvényeket (is) kell tartalmaznia. (De nem kell (is) kell tartalmaznia. (De nem kell feltétlenül nem-törvény jellegű mondatokat feltétlenül nem-törvény jellegű mondatokat tartalmaznia)tartalmaznia)

Az explanansnak empirikus tartalommal Az explanansnak empirikus tartalommal kell rendelkeznie (így tesztelhetőnek kell kell rendelkeznie (így tesztelhetőnek kell lennie)lennie)

Az adekvátság empirikus feltételeAz adekvátság empirikus feltételeAz explananst alkotó mondatoknak igazaknak Az explananst alkotó mondatoknak igazaknak

kell lenniük.kell lenniük. „„Erős konfirmáltság” nem elég! T1 időben sok érv Erős konfirmáltság” nem elég! T1 időben sok érv

szólt amellett, hogy létezik flogiszton – T2 időben szólt amellett, hogy létezik flogiszton – T2 időben azonban nem. Így azt kellene mondanunk, hogy T1 azonban nem. Így azt kellene mondanunk, hogy T1 időben jó (igaz) volt a magyarázat, T2 időben nem.időben jó (igaz) volt a magyarázat, T2 időben nem.CC11, C, C22, C, C33, …C, …Ckk))

(L(L11, L, L22, L, L33, …L, …Lkk)) logikai dedukció logikai dedukcióE (empirikus jelenség leírása)E (empirikus jelenség leírása)

Az előrejelzés uú. működik, mint a magyarázatAz előrejelzés uú. működik, mint a magyarázat

A fedőtörvények (covering law)A fedőtörvények (covering law)Cél kielégítő oksági magyarázatot adniCél kielégítő oksági magyarázatot adni

Az előfeltevések a fedőtörvényekkel együtt Az előfeltevések a fedőtörvényekkel együtt (A statisztikus magyarázatokra egyelőre nem (A statisztikus magyarázatokra egyelőre nem

működik)működik)A magyarázatoknak különböző szintjei lesznekA magyarázatoknak különböző szintjei lesznek

Kepler törvényekKepler törvényekGravitáció általános elméleteGravitáció általános elmélete……

Nem minden szint tud minden jelenségre kielégítő Nem minden szint tud minden jelenségre kielégítő magyarázatot adni (emergencia)magyarázatot adni (emergencia)Víz miért átlátszó és miért oltja a szomjat?Víz miért átlátszó és miért oltja a szomjat?Mekkora egy téglafal térfogata?Mekkora egy téglafal térfogata?

A problémák A problémák

Mitől lesz egy törvény általános?Mitől lesz egy törvény általános?Minden almvas pirosMinden almvas pirosAlmvas = vagy alma k-ban t-kor, vagy vasoxidAlmvas = vagy alma k-ban t-kor, vagy vasoxid

Hogyan garantáljuk, hogy univerzális Hogyan garantáljuk, hogy univerzális állításokat tegyünk? (zöld, női, OK?)állításokat tegyünk? (zöld, női, OK?)

Aszimmetria: Aszimmetria: Inga hosszával magyarázhatjuk az inga Inga hosszával magyarázhatjuk az inga

periódusát, de a periódusából nem a hosszátperiódusát, de a periódusából nem a hosszát

IrrelevanciaIrrelevanciaVéletlen általánosításVéletlen általánosítás

KG okos, mert minden módszertan-tanár okos KG okos, mert minden módszertan-tanár okos (esetleges a magyarázat)(esetleges a magyarázat)

Hibás egyesítésHibás egyesítésKepler törvényei + Boyle törvénye magyarázata Kepler törvényei + Boyle törvénye magyarázata

Kepler törvényeinek…Kepler törvényeinek…Minden törvényünket egyesíthetjük és abból Minden törvényünket egyesíthetjük és abból

minden következik – ez jó magyarázat?minden következik – ez jó magyarázat?

Kitcher – magyarázó egyesítésKitcher – magyarázó egyesítés

Ami igazi magyarázat, az nem a Ami igazi magyarázat, az nem a deriválhatóság adott fedőtörvényekből,deriválhatóság adott fedőtörvényekből,

Hanem a jelenségeket leginkább egyesítő Hanem a jelenségeket leginkább egyesítő mondatok megtalálásamondatok megtalálásaA cél egyre jobban érteni világunkatA cél egyre jobban érteni világunkatMeg szeretnénk érteni, hogy a tudományos Meg szeretnénk érteni, hogy a tudományos

magyarázat hogyan érteti meg velünk a világotmagyarázat hogyan érteti meg velünk a világot

A magyarázandó mondatok (konzisztens) A magyarázandó mondatok (konzisztens) összességéből indulunk ki (K)összességéből indulunk ki (K)

A magyarázat E(K) a K-t lehető legjobban egyesítő A magyarázat E(K) a K-t lehető legjobban egyesítő mondatok összessége (vagy a K-t legjobban mondatok összessége (vagy a K-t legjobban szisztematizáló mondatok)szisztematizáló mondatok) Newtoni dinamikus korpuszkuláris modell – néhány Newtoni dinamikus korpuszkuláris modell – néhány

alapfeltevéssel fizikai, optikai, kémiai jelenségek alapfeltevéssel fizikai, optikai, kémiai jelenségek magyarázatamagyarázata

Darwin evolúciós elmélete – a fajok kialakulásának Darwin evolúciós elmélete – a fajok kialakulásának vázlatavázlata

Sikeres érvelési mintákSikeres érvelési minták

Margaret Morrison 2000Margaret Morrison 2000

Bevett nézet: HA egy elmélet egyesít, Bevett nézet: HA egy elmélet egyesít, AKKOR magyarázAKKOR magyaráz

Az egyesítő elméletek (gyakran) nem Az egyesítő elméletek (gyakran) nem magyaráznak!magyaráznak!A legtöbb kvantitatív törvény nem tekinthető A legtöbb kvantitatív törvény nem tekinthető

oksági magyarázatnakoksági magyarázatnak

Példa 1 (ZG) - Példa 1 (ZG) - SzigetbiogeográfiaSzigetbiogeográfia S = C AS = C Azz

SS fajszám fajszám CC konstans (taxonra konstans (taxonra

jell.)jell.) AA terület terület Z állandóZ állandó

log log SS = log C + = log C + zzlogA logA Új-Guinea körüli szigetek madárfajai

(Fajszám távolságtól is függ)

Island Island 1917 1917 1968 1968 Extinctions Immigrations %turnoverExtinctions Immigrations %turnoverLos CoronadosLos Coronados 11 11 11 11 4 4 4 4 3636San NicholasSan Nicholas 11 11 11 11 6 6 6 6 5050San ClementeSan Clemente 28 28 24 24 9 9 5 5 2525Santa CatalinaSanta Catalina 30 30 34 34 6 6 10 10 2424Santa Barbara 10 Santa Barbara 10 6 6 7 7 3 3 6262San Miguel San Miguel 11 11 15 15 4 4 8 8 4646Santa Cruz Santa Cruz 36 36 37 37 6 6 7 7 1717Anacapa Anacapa 15 15 14 14 55 4 4 3131

Példa 2-4 (MM)Példa 2-4 (MM)

Newton Newton Principia:Principia: nem ad mechanikus nem ad mechanikus magyarázatot!magyarázatot!

Maxwell – eredetileg éterörvény modell – Maxwell – eredetileg éterörvény modell – fizikai magyarázat (is)fizikai magyarázat (is)

Darwini és mendeli modell egyesítése: Darwini és mendeli modell egyesítése: minden nagyon jó, de hogyan is működik a minden nagyon jó, de hogyan is működik a dolog?dolog?

Egyesítés módjaiEgyesítés módjai

Reduktív egyesítés: két jelenséget Reduktív egyesítés: két jelenséget azonosnak tekintünk (pl. elektromágneses azonosnak tekintünk (pl. elektromágneses és optikai jelenségek)és optikai jelenségek)Tényleg ugyanaz, vagy csak ua. az absztrakt Tényleg ugyanaz, vagy csak ua. az absztrakt

matematikai modellel leírhatók?matematikai modellel leírhatók?Szintetikus egyesítés: két folyamat vagy Szintetikus egyesítés: két folyamat vagy

jelenségcsoport integrálása jelenségcsoport integrálása

Kitcher, Philip (1981), Kitcher, Philip (1981), ‘Explanatory Unification’, Philosophy of Science 48, 507-531.

Kitcher, Philip (1985), ‘Two Approaches to Explanation’, The Journal of Philosophy, pp. 632-639.

Salmon, Wesley (1984), Scientific Explanation and the Causal Structure of the World, Princeton: Princeton University Press.

Schurz, Gerard (1999), ‘Explanation as Unification’, Synthese 120, 94-114. Margaret Morrison (2000) Unifying Scientific Theories, Cambridge UP http://zeus.uwindsor.ca/courses/biology/macisaac/55-437/lecture9.htm Zilsel, E.: „A fizikai törvény fogalmának keletkezése” Filozófiai figyelő 1986/?. Needham, J.: „Az emberi törvény és a természeti törvények” Filozófiai figyelő

1984/3. Ropolyi L., Szegedi P. (szerk.): A tudományos gondolkodás története. Eötvös

kiadó, 2000. – III/D. fejezet: „Egy hosszú történet: a természeti törvény fogalmának kialakulása””

Hempel, C. G., P. Oppenheim, "A tudományos magyarázat logikája" Hempel, C. G., P. Oppenheim, "A tudományos magyarázat logikája" http://nyitottegyetem.phil-inst.hu/tudfil/ktar/forr_ed/Hempel1.htmhttp://nyitottegyetem.phil-inst.hu/tudfil/ktar/forr_ed/Hempel1.htm