— Objavljeno 20/01/2014 / Priroda 1030, 01/14.
Boris Kožnjak, Eksperiment i filozofija – Eksperimentalna metoda između ontologije i tehnologije, epistemologije i ideologije, Kruzak, Zagreb, 2013.
Prirodne znanosti nastale su iz filozofije te s filozofijom i dalje dijele isti cilj – razumjeti svijet. No, dok se filozofija temeljnim pitanjima nastavila baviti na najopćenitiji način, prirodoslovlje se ograničilo samo na specifičnu metodu. Pojedine ideje velikih filozofa postepeno su, kroz dva i pol tisućljeća dugu povijest zapadne filozofije, stvarale temelje za taj posebni način stjecanja znanja u prirodoslovlju koji danas nazivamo znanstvenom metodom.
Zahvaljujući znanstvenoj metodi, prirodne znanosti izgradile su pouzdan i dosljedan sustav znanja koje neprekidno raste. Također, neprekidno raste utjecaj toga znanja na svakodnevni život ljudi. Prirodne znanosti se tako tiču svakog čovjeka. Stoga se učenje prirodoslovlja ne bi trebalo svesti na poznavanje činjenica i osnovnih ideja (teorija), nego bi trebalo uključiti i poznavanje same metode.
Znanstvenu metodu možemo opisati kao niz uzastopnih koraka. Recimo ovako: 1. postavljanje pitanja; 2. prikupljanje informacija; 3. postavljanje hipoteze koja je provjerljiva; 4. provjeravanje hipoteze; 5. analiziranje podataka; 6. izvođenje zaključka; 7. objavljivanje rezultata. Premda svaki od tih koraka izgleda jednostavno, ni jedan od njih nije jednostavan. Svaki od njih mogao bi ispuniti zasebnu knjigu i mnoge sate filozofskih rasprava.
Zašto filozofskih rasprava, a ne rasprava prirodoslovaca? Zato što je prirodoslovcima znanstvena metoda najčešće samo alat, a gotovo nikad im nije sam predmet interesa. Učenjaci kojima znanstvena metoda jest predmet interesa su filozofi znanosti. Primjerice, jedan od filozofa znanosti koji je imao ključni utjecaj na razvoj znanstvene metode, Karl Popper, glavninu svojih ideja na tu temu opisao je u svojoj poznatoj knjizi Logika znanstvenog otkrića.
Vjerojatno najvažniji korak znanstvene metode je korak koji smo bili naveli kao četvrti: provjeravanje hipoteze. U prirodnim znanostima jedan od ključnih načina provjeravanja hipoteze jest eksperiment. U najopćenitijem smislu, eksperiment je precizno utvrđeni postupak koji se provodi s ciljem provjeravanja, pobijanja ili utvrđivanja valjanosti hipoteze. U uvodnom poglavlju knjige Kožnjak citira Richarda Feynmana koji eksperiment smatra "jedinim presuditeljem znanstvene istine". No, sudeći po relevantnoj literaturi, filozofija znanosti se promišljanjem eksperimenta dosad najmanje bavila, pogotovo što se tiče dostupnih djela na hrvatskom jeziku. Pozitivna promjena dogodila se u lipnju, 2013. godine.
Tada je izdavačka kuća KruZak, koja inače izdaje djela iz područja filozofije i popularne znanosti, objavila knjigu Eksperiment i filozofija domaćeg autora Borisa Kožnjaka, znanstvenog suradnika na Institutu za filozofiju u Zagrebu. Kožnjak je bio diplomirao fiziku na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu u Zagrebu, a doktorirao filozofiju na Filozofskom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu.
Cjeloviti prikaz postojećih problema vezanih uz eksperimente u prirodnim znanostima (većinom iz područja fizike), kao i svoje sustavno razrađene kritičke stavove o tim problemima, Kožnjak je promišljeno rasporedio u šest poglavlja: Uvod - čemu uopće filozofija eksperimenta?, Eksperiment između metode i mita, Što zapravo eksperiment 'dokazuje'?, Opterećeni eksperiment i pododređene teorije, Testiranje teorije ili teoretičara? te Otkrivanje ili proizvođenje fenomena?
Jedna od zanimljivijih tema Kožnjakove knjige, koja je trenutno vrlo aktualna u svjetlu potvrde Higgsova bozona, je tema teorijske opterećenosti eksperimenta. Pod teorijskom opterećenošću eksperimenta misli se na eksperiment koji je, nepažnjom, dizajniran tako da, u nekom svojem segmentu, koristi onu istu hipotezu koju treba i testirati.
Daleko od toga da je bilo koji eksperiment imun na problem opterećenosti teorijom. Primjerice, četiri velika detektorska sustava LHC-a u CERN-u dizajnirana su i građena tako da bi se njima mogli opaziti točno određeni procesi. Ti su procesi, naravno, bili predviđeni teorijom. Dakle, detektori su mogli biti napravljeni tako da je u njihov dizajn uključena hipoteza koju ti isti detektori kasnije testiraju. U slučaju LHC-a i detektori i procesi koje ti detektori opažaju toliko su zamršeni da se lako može dogoditi eventualno problematična opterećenost teorijom. Kad bi ta opterećenost stvarno i postojala onda bi sami detektori "proizvodili" upravo onaj signal za kojim i tragaju.
Puno jednostavniji primjer, koji se često može vidjeti u sveučilišnim fizikalnim praktikumima, je pokus sa širenjem tijela uslijed zagrijavanja. Tim pokusom provjerava se hipoteza da je linearno rastezanje tijela razmjerno promjeni temperature tijela. Za pokus su potrebni: izvor topline, tijelo, metar i - termometar. Problem je, naravno, taj da sam termometar radi na principu linearnog širenja tvari. To je pokus opterećen teorijom koji bi dao potvrdu hipoteze u svakom slučaju. Naravno, u ovom slučaju ta je hipoteza ispravna. Znamo ju potvrditi na drugi, neovisan način. Primjer samo pokazuje da je lako osmisliti eksperiment u kojem postoji teorijska opterećenost, a da to uopće nije očigledno.
Problem teorijske opterećenosti eksperimenta blisko je povezan s problemom proizvodnje fenomena. Nije, naime, uvijek trivijalno vidjeti postoji li fenomen doista u prirodi ili je zapravo "proizveden" eksperimentom. Jezikom filozofije, nije uvijek lako "razlikovati prirodno od artificijelnog u eksperimentalnom procesu". Posebno u slučaju vrlo složenih eksperimenata.
Važno je naglasiti da se proizvodnja fenomena nužno ne događa zbog neke pogreške u provedbi eksperimenta. Događa se najčešće zbog pogreške u samom dizajnu eksperimenta. Naime, eksperiment može, zbog nekog previda, biti osmišljen tako da sam inducira upravo onu pojavu čije postojanje hoće utvrditi.
Problem proizvodnje fenomena i problem teorijske opterećenosti eksperimenta samo su neke od metodoloških poteškoća u vezi s eksperimentima o kojima prirodoslovci premalo vode računa. A tih bi metodoloških poteškoća znanstvenici stalno trebali imati na umu. I upravo je u tome važnost filozofije znanosti: da promišlja o samoj metodi, podsjeća na poznate probleme i otkriva nove zamke kojih eksperimentatori dotad nisu bili svjesni.
Konačno, knjiga Eksperiment i filozofija napisana je vrlo sustavno te popraćena opsežnim popisom citirane literature. Stoga je prikladna za razne sveučilišne kolegije koji se bave filozofijom, poviješću i sociologijom znanosti. No, zbog poučnih primjera bit će zanimljiva ne samo studentima prirodoslovlja nego i široj javnosti, pa čak i starijim srednjoškolcima.