Problem samodzielności stanowiska strukturalizmu czasoprzestrzennego

Semina Nr 15 Scientiarum 2016 s. 172–187 DOI: http://dx.doi.org/10.15633/ss.1775 Damian Luty Problem samodzielności stanowiska strukturalizmu czasoprzestrzennego W obliczu intensywnych badań nad konstrukcją kwantowej teorii grawitacji1 wydawałoby się, że związek filozofii z naukami szczegółowymi – zwłaszcza w kontekstach poszukiwań radykalnie nowych teorii podstawowych, nie tylko w fizyce – powinien polegać na tym, że filozofia ma wobec nauki służebny stosunek. Filozofia powinna wspierać naukę, proponując śmiałe, ogólne hipotezy na temat świata, albo powinna sugerować ogólne heurystyki stawiania potencjalnie testowalnych hipotez. Jednakże stosunek filozofii do nauki może być też inny: w ramach filozofii dokonuje się interpretacji wyników naukowych i wyniki te próbuje się wykorzystać w kontekście twierdzeń czysto filozoficznych, np. do zaproponowania nowych kategorii ontologicznych czy rewidowania pewnych filozoficznych poglądów. Istotnie, to drugie podejście zainicjowane zostało przez pozytywistów logicznych, którzy chcieli modyfikować filozofię poprzez naukę – ale odrzucając metafizykę, byli niezdolni do rewizjonizmu wewnątrz filozofii: mogli tylko zewnętrznie określać, co ogólnie podpada pod problem rzeczywisty, a co pod pseudoproblem. Dzisiaj jesteśmy wolni od radykalnie antymetafizycznego bagażu neopozytywistycznej metafilozofii, stąd dopuszczalne wydaje się, że możemy 1 C. Callender, N. Hugget, Physics meets philosophy at the Planck scale. Con‑ temporary theories in quantum gravity, Cambridge 2004. Problem samodzielności stanowiska strukturalizmu czasoprzestrzennego 173 stawiać tezy ontologiczne poprzez interpretowanie w terminach filo zoficznych elementów teorii naukowych. Uważam, że właśnie w kontekście interpretacyjnym raczej niż w kontekście współtworzenia nowych teorii wyłoniło się stanowisko strukturalizmu czasoprzestrzennego jako próby uchwycenia statusu ontologicznego czasoprzestrzeni; ale tylko tego, bez próby sformułowania strukturalistycznej teorii uprawiania fizyki czasoprzestrzeni. O ile interpretacyjny charakter odnośnego stanowiska nie wydaje się, jak sądzę, kontrowersyjny, o tyle problemem jest jego autonomiczność względem dwóch innych standardowych poglądów na czasoprzestrzeń: substancjalizmu i relacjonizmu. Głoszono kiedyś, że ogólna teoria względności (OTW) jest bądź substancjalistyczną, bądź relacjonistyczną teorią fizyczną. Zostało pokazane, że filozoficzny namysł nad czasoprzestrzenią przyznający centralną rolę podziałowi na stanowiska substancjalizmu i relacjonizmu zmierza do impasu. W rezultacie, jeżeli istnieje stanowisko, w ramach którego próbuje się efektywnie interpretować czasoprzestrzeń ogólnorelatywistyczną, lecz zarazem daje się pokazać, że stanowisko to sprowadza się bądź do substancjalizmu, bądź do relacjonizmu czasoprzestrzennego, to wówczas stanowisko to jest przynajmniej bezpłodne. Jeżeli zgodzić się, że płodność stanowiska filozoficznego w nowatorskim naświetlaniu jakiegoś aspektu interpretowanej teorii naukowej może mieć status wartości, to stanowisko bezpłodne staje się wysoce podejrzane. Pierwsza część niniejszego tekstu będzie służyć zarysowaniu kontekstu sporu substancjalizmu z relacjonizmem i jego wyczerpania się. W drugiej części tekstu przedstawię cztery stanowiska z zakresu strukturalizmu czasoprzestrzennego oraz omówię argumenty, w których głosi się, że strukturalna ontologia czasoprzestrzeni zapada się zarówno w ontologię relacjonisty, jak i w ontologię substancjalisty, jest zatem całkowicie, by tak rzec, redundantna i nie wnosi nic do i tak wygasłego sporu. Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie problemu samodzielności strukturalizmu czasoprzestrzennego wraz z całym uwikłaniem tego stanowiska w debaty nad ontologią czasoprzestrzeni. 174 Damian Luty 1. Kontekst sporu substancjalizmu z relacjonizmem w filozofii czasoprzestrzeni Rozważania dotyczącego ontologii czasoprzestrzeni w XX wieku w dużej mierze korzystały z zasobu terminologicznego wypracowanego w ramach wcześniejszych sporów dotyczących statusu przestrzeni, najbardziej znanych z korespondencji Leibniza i Clarka. Stąd podstawowe pytanie zadawane w kontekście czasoprzestrzeni brzmiało, czy ma ona substancjalny, czy też relacyjny sposób istnienia; krzyżowało się to również z pytaniem o istnienie jakichkolwiek absolutnych obiektów2. Przejście od przestrzeni do czasoprzestrzeni wynikało z dwóch istotnych wydarzeń, które miały miejsce na gruncie nauki: najpierw, w XIX wieku, wyklarowanie się teorii geometrii nieeuklidesowych, później, na początku wieku XX, powstanie fizyki relatywistycznej. W pierwszym przypadku istotną filozoficznie zmianą było porzucenie związku między koniecznością a geometrią euklidesową, który został ustanowiony przez Kanta i który był ważny w uznawaniu przestrzeni trójwymiarowej jako apriorycznej formy naoczności3. W drugim przypadku mamy do czynienia z rewolucją naukową zrealizowaną przez Alberta Einsteina, która doprowadziła do i) w przypadku szczególnej teorii względności (STW) – porzucenia koncepcji eteru wyznaczającego absolutny układ odniesienia, do porzucenia koncepcji globalnej równoczesności, do uznania, że fizycznie istotne niezmienniki zadają przekształcenia Lorentza, a nie Galileusza, do skonstruowania nowej geometrii fizycznej, w której postulat górnej prędkości limitacyjnej w postaci prędkości światła oraz zasada względności prowadzą do przypisania światu geometrii czterowymiarowej; ii) w przypadku OTW – uznania, że czasoprzestrzeń jest dynamiczna i jej „kształt” współzależy od rozkładu materii we Wszech2 Zob. J. Earman, World enough and space‑time: absolute versus relational the‑ ories of space and time, Cambridge 1989. 3 Zob. R. Torretti, Philosophy of geometry from Riemann to Poincare, Dordrecht 1978. Problem samodzielności stanowiska strukturalizmu czasoprzestrzennego 175 świecie; że czasoprzestrzeń Minkowskiego w STW jest modelem czasoprzestrzeni z OTW, w którym krzywizna jest lokalnie zaniedbywalna4. Einstein deklarował, że w OTW pragnie zrealizować zasadę Macha. Z jednej strony szło o metafizyczny deflacjonizm, czyli o pozbycie się nieobserwowalnych i przez to podejrzanych bytów absolutnych, takich jak absolutna przestrzeń z fizyki klasycznej czy sztywna czasoprzestrzeń z STW. Z drugiej strony, co wydaje się bardziej znane, Einstein chciał pokazać, że masy jako takie wystarczą, aby przedstawić w pełni satysfakcjonujący model czasoprzestrzeni z poprawnymi fizycznie założeniami i sensownymi oraz testowalnymi przewidywaniami. Wiadomo jednakże, że realizacja zasady Macha się nie powiodła – Einstein twierdził, że OTW, rzekomo realizując tę zasadę, dopuszcza tylko jedno rozwiązanie równań pola – to kompatybilne z odnośną zasadą. Szybko jednak okazało się, że możliwe i sensowne są takie rozwiązania równań pola, w których komponent materialny, tak jak go pojmował Einstein w kontekście zasady Macha, jest zaniedbywalny – są to tzw. „puste” rozwiązania. Einstein pragnął zrealizować relacjonistyczny program u (...truncated)