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.
 
 

Gondolatökonómia és naturalizmus

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.
 
 

A "fizikai" és a "pszichikai" viszonya

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 tudományfilozófiájának normatív jellege

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.
 
 

Mach filozófiája és a pszichologizmus

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").
 
 

A newtoni tehetetlenségfogalom machi kritikája

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.)
 
 

Mach tudományfilozófiájának jelentõsége

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:
 

Magyarul:
 

Mach részletesebb bibliográfiája:



Mach eredeti könyvei:
 

Mach könyvei angolul:
  Néhány Mach-tanulmány folyóiratokból és gyûjteményes kötetekbõl németül:
  Néhány Mach-tanulmány folyóiratokból és gyûjteményes kötetekbõl angolul:
 


Szekundér irodalom:
 

Székely László