Ernst Mach
ERNST MACH (1838. február 18. - 1916. február 19.) osztrák fizikus és filozófus, a XIX. századi pozitivista tudományfölfogás egyik legnagyobb hatású elméletének megalkotója. Fizikai tevékenysége elsõsorban a kísérleti fizikában és az érzékelés folyamatának fizikai-fiziológiai vizsgálatában jelentõs (a Doppler-effektus és általában a hang terjedésének vizsgálata, optika, a hallószerv fizikai fölépítése és mûködése, a látás szervei, stb.)
Mach ontológiája: a semleges elemek és komplexumaik
Mach rendszeresen tiltakozott az ellen, hogy filozófusnak tekintsék. Mégis, a tudománnyal kapcsolatos elmélkedéseiben összefüggõ filozófiai elképzelést fejt ki a világ természetérõl és a megismerés mibenlétérõl, s ez jelentõs hatással volt a XX. századi filozófiai gondolkodásra. Mach fölfogása szerint a bizonytalan metafizikai spekulációk kizárásával csupán annyit állapíthatunk meg, hogy a világ azokból a semleges - se nem ideális-szellemi, se nem materiális természetû - "ELEMEK"-bõl (színekbõl, hangokból, hõ-, nyomás-, tér-, idõérzetekbõl, hangulatokból, érzelmekbõl, emlékképekbõl, akarati folyamatokból) épül föl, melyek érzeteink, benyomásaink, lelki élményeink tovább nem bontható alkotórészei. Az elemeken kívül nem létezik semmi, amirõl biztos tudásunk lehetne: a más létezõkrõl való beszéd a hit s a metafizikai spekuláció területére tartozik, s semmi köze sincs a tudáshoz és a tudományhoz.
Az elemek nem összevisszaságban adottak számunkra, hanem relatíve állandó KOMPLEXUMOKba rendezõdnek, s mind a fizikai testek, mind az "én" ilyen komplexum. Az elemek összessége két különbözõ mezõre bontható. Az egyik mezõ - jelöljük elemeit A,B,C, - vel - a testi világot alkotja, melyhez a tõlünk függetlennek tekintett élettelen természeti testeken túl saját testünk - a K,LM, elemek komplexuma - és a más élõlények, emberek, állatok teste tartozik. A másik mezõt azok a - mondjuk alfa, béta, gamma, - elemek (álom- és emlékképek, képzetek, gondolatok, fogalmak, érzelmek, hangulatok, akarati tényezõk) alkotják, melyeket hagyományosan énünk lelki-szellemi összetevõihez sorolunk. Az, amit hagyományosan "én"-nek nevezünk, néha az "alfa, béta, gamma ", máskor ezek és a K,L,M elemek ("lelkünk" vagy "lelkünk és testünk") komplexuma, mely elemek szorosabban összefüggenek egymással, mint a hagyományosan "külvilágnak" tekintett "A,B,C... " csoport elemeivel.
Ezért Mach szerint helytelen azt állítani, hogy az A,B,C, ... elemeket - azaz hagyományosan a külvilággal kapcsolatos érzeteinket - valami külsõ faktor hozza létre, váltja ki bennünk. Egyrészt akár a materializmus "anyaga", akár a kanti filozófia magánvalója értelmében vennénk ezt, ellenõrizhetetlen, metafizikai állítást vezetnénk be világleírásunkba. Másrészt - mint láttuk - Machnál az "én" maga is csupán elemekbõl álló komplexum, tehát nem több mint az elemek állandóan változó együttese (azaz a hagyományos én Mach filozófiájában nem létezik, a filozófus kifejezésével: "menthetetlen"). Így az elemek nem keletkezhetnek az énben, hiszen elsõdlegesebbek nála. Harmadrészt, a külvilági testek ugyancsak elemek komplexumai: az elemek alkotják a testeket, s nem a testek hozzák létre az elemeket. Negyedrészt, az "én" és a "külvilág" fogalma helyes értelmezésben éppen az elemek mezejének két egymástól elváló, közös elemeket nem tartalmazó csoportját jelöli, azaz az utóbbi értelme szerint nem lehet jelen az elõbbiben. Amit rajtunk kívüli testeknek nevezünk, valójában nem mások, mint az elemkomplexumok speciális osztálya, melyek viszonylag szilárdabbak, összefüggõbbek, mint más komplexumok és egy meghatározott rendszerbe rendezõdnek. Ezért hamis az a fölfogás is, mely az elemeket valami számunkra közvetlenül hozzá nem férhetõ test vagy testi részecskékbõl fölépülõ fizikai objektum tulajdonságainak tekinti. Valójában ilyen testek vagy tárgyak nincsenek, s az elemek (a színek, az alak, a keménység, a tapintás és hõmérséklet, stb.) nem tulajdonságok hanem maguk a testek alkotórészei.
Az A, B, C ... "elemek a K,L,M elemektõl ugyanakkor csak relatíve függetlenek. Ha pl. szemünket becsukjuk, a látáshoz kapcsolódó elemek eltûnnek. Amennyiben az A,B,C ... elemeket a K,L,M ... elemek relációjában tekintjük, a K, L, M ... elemektõl való függésükre gondolva - s csakis ebben az értelemben - "érzetek" nevezhetjük õket. Ugyanezen elemek egymásközti összefüggésüket tekintve a fizikai elemek.
Mach a most vázolt ontológiában - mely szerint
csak az elemek és az elemek kapcsolatai léteznek - megszünteti
azt az én és a külvilág, a szellemi és
a testi között fönnálló dualizmust, mely az
újkori filozófiát jellemzi, s újszerû
megoldást javasol számos klasszikus filozófiai problémára.
A következõkben azonban mindezzel nem foglalkozhatunk, csupán
Machnak a fönti alapokon kidolgozott tudományfölfogását
mutatjuk be.
Mach szerint a helyesen értelmezett tudomány az elemeket s a belõle fölépülõ komplexumokat vizsgálja: célja ezeknek és a közöttük érvényesülõ összefüggéseknek lehetõleg egyszerû és áttekinthetõ - "gazdaságos" - leírása. Ennek során gondolati komplexumokat - fogalmakat - képez, melyeknek az elemek gazdaságos megragadásával a közöttük történõ eligazodást kell szolgálniuk. Ezért a tudományoknak a GONDOLATÖKONÓMIA elvét kell alkalmazniuk, azaz arra kell törekedniük, hogy minél kevesebb fogalommal, minél gazdaságosabb írják le vizsgálatuk tárgyát. Igaz az, aminek igazságában az emberek között egyetértés jött létre, s ennél semmivel sem több. A tudományos elmélet nem tár föl a számunkra semmi olyat, ami az érzeteken (az A, B, C, ... elemeken) túl, vagy "mögött" volna": csupán az elemek mint egyedüli létezõk közötti hatékony eligazítást segíti, s mint ilyen az ember létfenntartó-alkalmazkodó tevékenységeinek egyike. Jóságának végsõ kritériuma az, hogy segítségével nõnek-e az ember fönnmaradásának esélyei.
Mach ennek megfelelõen a tudomány kialakulásában
és fejlõdésében a természeti evolúció
emberi-társadalmi folytatását látja: a tudomány
természetes kiválasztódási folyamatban alakult
ki, s ma is a darwini evolúcióelméletben leírt
szelekciós folyamathoz hasonlóan fejlõdik. A tudományos
tevékenység jellemzõi: az absztrakció, az általánosítás,
a részletekben való elmélyülés jellegzetes
emberi adottságok ugyan, de primitív elõzményeik
már az állati képességekben is megtalálhatók,
s ezen képességekbõl fejlõdtek ki. Mach ezért
a NATURALISTA tudományfölfogás egyik megfogalmazója,
mely a tudományok kialakulását, mûködését
és fejlõdését végsõ soron az
ember-természet viszonyra, az embernek a természettel folytatott
küzdelmére vezeti vissza.
Mach elfogadja azt a korában uralkodó álláspontot, hogy a természettudományokon belül a fizikai és a lélektani tudományok különböznek egymástól. Ugyanakkor elutasítja azt, hogy ez a fölosztás a vizsgálat különbözõ tárgyain - a testi és a lelki dualizmusán - alapulna. A fizikus téved - állítja Mach -, amikor azt hiszi, hogy olyan dolgokkal foglalkozik, melyhez nincs köze a pszichológiának. Ha az "áram", a "nyomás", a "hõmérséklet", stb. fizikai fogalmait használjuk, úgy tûnhet, hogy ezek az érzeteinktõl teljesen független realitást jelölnek. Valójában azonban e fogalmakat a tudósok definiálják, s a definíciók érzéki érzetek sorozatán alapulnak. A fizikai fogalmak csupán a "külvilág"-hoz tartozó elemkomplexumokat fölépítõ (azaz a korábban az "A, B, C, ... betûsorozattal jelölt) elemek meghatározott összefüggéseit jelentik. A fizika tudományát nem az határozza meg, hogy olyan tárgyakat vizsgál, melyek szemben állnak a lélektan tárgyával, hanem az, hogy a "külvilág"-ot fölépítõ elemeket a saját összefüggésrendszerükben, a hagyományos szóhasználat szerinti "lelki" jelenségeket fölépítõ alfa, béta, gamma, valamint a testünket fölépítõ K,LM, "elemekre való vonatkozásuktól eltekintve vizsgálja. Ugyanezen elemeket vizsgálhatjuk a testünk (vagy más élõ testek) valamint az énhez tartozónak tekintett "alfa, béta, gamma" elemek vonatkozásában, s ez már a lélektanhoz, illetve a fiziológiához tartozik.
A testi és a lelki folyamatok párhuzamossága (. PSZICHOFIZIKAI PARALLELIZMUS") Mach szerint hasznos és elfogadandó heurisztikus elv és föltevés, ám hibás az a metafizikai értelmezés, mely itt két különbözõ jelenségsor párhuzamosságát, vagy valami harmadik, se nem lelki, se nem testi ismeretlennek számunkra megjelenõ két aspektusát látja. Valójában arról van szó, hogy a se nem fizikai, se nem lelki természetû elemkomplexum - pl. egy zöld levél - az agyfolyamatoktól való függésében tekintve lelki, míg maguk az agyfolyamatok - melyek szintén elemek komplexumai - önmaguk összefüggésében tekintve testiek. A párhuzamosság tehát Mach szerint nem különbözõ, hanem azonos természetû, semleges elemek két csoportja között áll fönn, amikor is a vizsgálódás során az egyik csoportra mint lelkire, a másikra pedig mint testire tekintünk.
Bár Mach a föntiek alapján kijelenti, hogy a pszichikum
és a fizikum csupán nézõpont függvényében
különbözik, a lélektan és a fizika viszonya
nem szimmetrikus elméletében. Láttuk, hogy a "A, B,
C ... " mezõhöz tartozó semleges elemek akkor jelennek
meg fizikaiként, ha az önmaguk közötti viszonyukat
vizsgáljuk. Más vonatkozásban tekintve azonban pszichikaiak.
Azzal viszont Mach nem foglalkozik, hogy az "én"-t alkotó
"alfa, béta, gamma " elemeket sohasem hozhatjuk olyan viszonyba,
hogy fizikaiként jelenjenek meg. Bár egy képzetnek
vagy álomképnek a pszichofizikai párhuzamosság
föltevése szerint megtalálható s fizikailag vizsgálható
testi megfelelõje, de ez a föntiek értelmében
nem azt jelenti, hogy maga a képzet vált volna a fizikai
vizsgálat tárgyává. Az "alfa, béta,
gamma ..." elemcsoport esetében így csak a lélektan
vizsgálódhat, a fizikai kutatás csupán testi
megfelelõjükre terjedhet ki. Mindez nem jelent logikai ellentmondást.
Ám Mach átsiklik ezen az aszimmetrián, s csupán
az elemek semlegességét, a pszichikai és a fizikai
megkülönböztetésének nézõpontfüggését
hangsúlyozza. Pedig ezen aszimmetria azt jelzi, hogy az elemek utóbbi
csoportja mégiscsak különbözik a fizikaiként
és lelkiként is vizsgálható elemek csoportjától,
s jelen van valami olyan viszonylatfüggetlen pszichikai tényezõ,
ami nem tárgyalható fizikaiként.
Mach tudományfilozófiája a kanti fölfogás módosításával jött létre, azáltal hogy elvetette a kanti magábanvalót, mint fölösleges fogalmat, s ezáltal a kanti phenomének (jelenségek) a világ végsõ alkotórészét képezõ elemekké váltak. Másrészt - a fogalmak szabad, csupán a célszerûség által vezérelt konstruálására vonatkozó elképzelésével - elvetette a kanti a priorit is mint az emberi megismerést vezetõ, velünk született, az emberi gondolkodást szabályozó struktúrát.
Bár az így létrejövõ machi tudományfilozófia
a tudomány gyakorlatát tekinti mintának, e gyakorlathoz
a fenti eszmék jegyében normatív módon viszonyul,
s ennyiben a filozófiát mint a tudományosság
kritériumait megadó normatív rendszert a természettudomány
fölé rendeli. Filozófiai nézeteit a létezõ
tudományokra alkalmazva Mach arra a következtetésre
jut, hogy a korai újkori tudomány - így többek
között Newton elmélete - nem volt képes a tudomány
valódi föladatkörét és módszertanát
kielégítõen behatárolni, hanem a metafizika
hatása alatt állt. Ennek következtében még
Mach korában is - minden sikeressége ellenére - metafizikai
összetevõket (metafizikai fogalmakat vagy gondolatkonstrukciókat)
foglal magában. A tudománynak el kell távolítani
ezeket az elemeket magából, állítja Mach, s
ehhez csak kívülrõl, az érzetek elemzésétõl
kaphatja meg a segítséget. E tekintetben Mach ismeretelméleti-tudományfilozófiai
normáit mind a természettudományra, mind a társadalom-
és humántudományokra érvényesnek tartja.
A XIX. század természettudomány térnyerésének
és sikereinek eredményeképpen a fiziológia
és a természettudományos pszichológia az emberi
érzékelés, megismerés és viselkedés
folyamatát is a természettudományos vizsgálódások
körébe vonta. A pozitív tudomány eszméjének
részét képezte az a nézet, hogy a filozófiai
ismeretelmélet és erkölcs teljesen kiküszöbölhetõ,
problémáikat a természettudomány maradéktalanul
képes megválaszolni, s ezért a filozófia fölöslegessé
válik, megszûnik ( "PSZICHOLOGIZMUS"). E nézetek tarthatatlanságára
a NEOKANTIÁNUS TUDOMÁNYFÖLFOGÁS (elsõsorban
RICKERT) és DILTHEY életfilozófiája mutatott
rá, a KULTÚR- illetve SZELLELMTUDOMÁNYOK és
A TERMÉSZETTUDOMÁNYOK KÖZÖTTI KÜLÖNBÖZÕSÉG
-re vonatkozó filozófiai elméletükkel. De Mach
filozófiája és tudományfölfogása
is figyelmet érdemel ebbõl a szempontból. Egyrészt
ugyanis azáltal, hogy a világ végsõ építõelemének
a semleges - még se nem fizikai, se nem lélektani természetû
- elemeket tekinti, másrészt azzal, hogy a testfogalom, valamint
az "én" fogalmának jelentése, illetve az én
és a külvilág kapcsolatának vizsgálata
során nyelvi elemzést alkalmaz, meghaladja a pszichologizmus
álláspontját. Az ismeretelmélet kiindulópontja
számára az érzetek mint semleges elemek analízise,
s ez még sem a lélektanhoz, sem a fizikához nem tartozik.
Így Mach koncepciójának szükségszerû
következménye a szuverén, a fizikát és
a lélektant is megelõzõ filozófiai ismeretelmélet
jogosultsága. Ugyanakkor a pszichologizmussal való szakítása
nem teljes. Többek között ez fejezõdik ki abban a
már jelzett aszimmetriában, amely elméletében
a fizika és a lélektan között a lélektan
javára áll fönn, valamint abban, hogy az elõkészítõ
filozófiai fogalmi-metodológiai megfontolások után
már a lélektan, a fiziológia és a fizika föladatának
tekinti az elemeknek mint érzeteknek elemzését ( "die
Analyse der Empfindungen").
Mach általános filozófiai-ismeretelméleti fejtegetései mellett nem kevésbé jelentõsek azok a konkrét ismeretelméleti-filozófia elemzései, melyeket tudománytörténeti munkáiban - különösképpen pedig a hõelmélet és a mechanika történetérõl írott könyveiben és az "Optiká"-ban- találhatunk. Ezek a mûvek az azóta lezajlott fizikai forradalom ellenére is tanulságos olvasmányok és hozzájárulnak fizikai tudásunk természetének mélyebb megértéséhez. Fizikatörténeti hatását tekintve mindenképpen ki kell emelnünk a machi ismeretelmélet alkalmazását a tehetetlenség newtoni fogalmára, melyet Machnak a mechanika történetérõl írott mûvének második fejezetében találhatunk meg. Newton nevezetes példájában az abszolút tér fizikai szerepét egy forgásba hozott, vízzel teli vödörrel illusztrálja. Amikor a vödröt forgásba hozzuk, a víz még nem veszi át a vödör forgását, s ezért széle nem emelkedik föl a vödör peremén. Mihelyt azonban a víztömeg forgásba jön, a víz fölszíne a tehetetlenségi erõk hatására homorúvá válik, s akkor is úgy marad, ha a vödör forgását megszüntetjük - mindaddig, amíg a víztömeg meg nem nyugszik. Mármost az elsõ és az utolsó fázisban a vödör és a víztömeg relatíve forog egymáshoz képest, mégis, a víz fölülete egyszer sima, máskor homorú. A forgatás elõtt s a második fázisban viszont a víz és a vödör relatíve nyugalomban van egymáshoz képest, ám e két esetben is más a víz fölülete. Mindezek következtében a víz fölszínét homorúvá tévõ tehetetlenségi erõ keletkezése nem magyarázható a víznek a vödör testéhez képest történõ relatív forgásával. Ez pedig Newton értelmezésében azt bizonyítja, hogy kell valami abszolútnak lenni, amihez képest a víz forog, s az ehhez képest való abszolút mozgás eredményeképpen keletkezik a vizet homorúvá tévõ centrifugális erõ keletkezik. Ez az abszolút Newton szerint nem más mint az abszolút tér.
Mach elveti e newtoni értelmezést. Egyrészt Newton hibásan okoskodik, állítja, hiszen a víz fölületének változását a Föld tömegéhez képest föllépõ relatív forgás is okozhatja. Ám mégsem ez az igazi probléma, hanem a tehetetlenség és a tehetetlenségi erõ newtoni fogalmának metafizikai jellege. Fizikai fogalmat ugyanis Mach szerint csak az elemek sorozatai és relációik alapján alkothatunk. Ezzel szemben az elõbbi newtoni fogalmak az abszolút térhez képest történõ mozgás vonatkozóan nyerik el értelmüket. Nem csak arról van szó, hogy az abszolút teret nem érzékeljük, hanem arról, hogy e fogalom nem konstruálható meg az elemekbõl és relációikból, s így metafizikai fogalom, melynek következtében a hozzá képest való abszolút mozgás s így newtoni tehetetlenség fogalma is metafizikaivá válik. A tehetetlenség helyes fogalmához úgy juthatunk, ha azt a világegyetem tömegei - a csillagok - viszonylatában föllépõ relatív mozgásra vezetjük vissza, s úgy tekintjük, hogy a tehetetlenségi erõket e tömegek váltják ki a hozzájuk képest mozgó testekben. Azt az elvet, hogy a tehetetlenséget a világegyetem távoli tömegeinek hatására kell visszavezetnünk, illetve e testek hatásának kell tulajdonítanunk a tehetetlenségi erõket, Mach- elvnek nevezik a fizikában, s nagy hatással volt Albert Einsteinre.
Newton-kritikájában az elõbbieken túl Mach
kimondja minden mozgás viszonylagosságának - relativitásának
- elvét is. "Egy mozgás csupán egy másik mozgás
viszonylatában lehet egyenletes. Az a kérdés, hogy
egy mozgás önmagában egyenletes-e értelmetlen.
S éppen olyan kevésbé beszélhetünk abszolút
idõrõl (mely minden változástól független).
Ha a tények talaján maradunk, csupán relatív
terekrõl és mozgásokról szerezhetünk tudomást"
- olvashatjuk a Mach Mechanikájában (Die Mechanik, 217, 226.)
a tér, az idõ és a mozgás relativitására
vonatkozó, napjainkban egyoldalúan Einsteinnek tulajdonított
elvet. A mozgás, a tér és az idõ relativitásának
elvét tehát Mach már évtizedekkel Einstein
elõtt megfogalmazta, s valójában e tekintetben is
Einstein egyik ihletõje volt. (A relativitáselmélettel
kapcsolatban elterjedt közönséges és hamis fölfogással
ellentétben Einstein elméletét nem a mozgás,
a tér és az idõ relativitásának elve
identifikálja, hanem az a speciális tény, hogy Einstein
ezt az elvet azzal a másik elvvel együtt veszi föl, mely
szerint a fény minden relatív koordinátarendszerben
azonosan "c" sebességgel terjed. E két föltevés
együttesébõl jutunk el Einsteinnél a Lorentz-transzformáció
képleteihez, s az ismert relativisztikus effektusokhoz, melyek természetesen
még nem szerepelhetnek Machnál. Azaz Machnál még
nem jelenik - nem jelenhet meg - az a fölismerés, hogy a fizikában
nem a Galilei-féle, hanem a Lorentz-féle transzformáció
alkalmazandó, s a relativitás elve csupán ezen utóbbi
alkalmazása révén érvényesülhet.
Tehát megkülönböztetendõ a tér-, az
idõ- és a mozgás relativitásának általános
fizikai elve, s az a mód, amiképpen ezt az elvet Einstein
a relativitás elméletében alkalmazta, s amily következtetésekre
Einstein ezen elméletben jutott.)
A Newton elméletén gyakorolt machi kritikának igen nagy jelentõsége van tudománytörténeti és filozófiai szempontból, mert egy sikeres, az adott korban diadalmasnak tekintett elméletet vett bíráló ismeretelméleti elemzés alá, bemutatva ezzel azt, hogy sikeres természettudományos elméletekrõl is nyújtható adekvát filozófiai kritika. Mach ezáltal elõkészítette, ihlette és ösztönözte a fizika pár évtizeddel késõbb kezdõdõ XX. századi megújulását, melynek jelei akkor még nem volt láthatók, s amely többek között éppen a newtoni mechanika Mach által bírált mozzanatait távolította el.
Mach filozófiájának ugyancsak meghatározó
hatása volt a XX. századi neopozitivista tudományfilozófiára
- így a Bécs Körre -, s a mai tudományfilozófiai
viták kontextusában is frissnek és termékenynek
tûnik. A Thomas Kuhn utáni tudományfilozófia
egyik markáns irányzata a naturalizmus Mach ismeretelméletét
elõdjének tekinti. A XX. századi tudományfilozófia
Mach filozófiája mint elõzménye nélkül
elképzelhetetlen.
Mach legfontosabb filozófiai és tudománytörténeti
mûvei:
Mach eredeti könyvei:
Szekundér irodalom: