Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

15
raz Michal Rydlewski Woroniecka, Gtazyna, 20W. ,,socjologia interpretatpnn a a socjologia wie dzy,,, W: P' Bytniewski, M. Chalubiriski (red,) , Tboretyczne podstavvy socjologii wieå4,. Lublin, Wydawnictwo UMCS : 23I-239. Woåniak, Tomasz. 2000. Propaganda scjentystyczna. Funkcje spoteczne pnekaz1w popularrronaukovvych. Warszawa, Wydawnictwo IFiS pAN. Znaniecki, Florian. 1,988. Wstgp do socjologii. Warszawa, Paristwowe Wydawni- ctwo Naukowe. Zubet, Marcelina. 2006.,,Wsp6lczesna nieklasyczna socjologia wiedzy". 'W: p. Byt- niewski, M. Chalubifiski (red.), Teoretyczne podstavvy socjologii wiedzy. Lublin, Wydawnictwo UMCS : 240-246, Zybettowicz, fuidrzej. 1995. Przemoc i poznanie. Studium z nie-klarycznej socjologii wfudq. Toruf, Wydawnictrvo UMK. Culture and Relatlvism - A Controversy about FleclCs Epistemologr with Reference to Bogdan Dzlobkowski's .Intenral Reatlsm and Relativism' I(qr words: Fleclc, thought style, thought collective, internal realism, relativism, ethnacentrism, socio-cultural constructivi$n The article focuses on the controversy concerning epistemological ideas of Ludrrig Flecke.The controversy pins those interpreters who hold that Fleck is to be presented in terrrs of philosophy of science against such who claim he should be analyzed in terms of sociologr of knowledge. The author agrees with the latter side, and points out that the sociological reading of Flecli does not detract from his originality but additionally shows him as holding views that are widespread among Anerican pragmatists and anthropologists. A theory of thought styles and thought collectives can be treated as a non-classical version of sociologr of knowledge. By proposing this view this article is at the same time a polemic with Bogdan Dziobkowski (cf. 'Rearizm wevm etrmy a relatiwizm,' this journal.....), as its author claims that the ethnocentric stance is inevitable. one cannot distance oneself from one's own convictions. This view is similar to opinions expressed by stanley Fish whose position is close to Fleck,s internal realism. The conclusion derived from these investigations says that the claims of objectivism and relativism can both be rejected, but only ii one assumes the position of culturalism or social constructivism Przegl4d Filozoficzny - Nowa Seria R. 19: 20L0, Nr 2 (74),ISSN L23VI493 Wojciech Sady Kuhn kontra Fleck a Maxwellowska rewolucja w elektrodynamice Slowø kluczowe: Fteclc, Kuhn, J,C. Maxwell, rewolucje naukowe, kolektyw mySlowy, styt mySbvyy, wspdlnotø naul<owa, paradygmat, mechanika klaryczna, elehrodynamilca, eter I. Cay i co Kuhn Przejql od Flecka? KtoS moze zapytat dlaczego w tytule artykulu odwracasz kolejno66 wydarueffl Najwazniejsze prace Flecka z filozofii i socjologii nauki ukazaly siq w latach 30. XX w.1, podczas gdy Kuhn swq wizjg mechanizmu i natury rewolucji nauko- $,ych przedstawil w latach 60.2. To odrwr6cenie nie jest przlpadkowe. BgdQ sig 1 Najwaåniejsze w tym zakresie prace Ludrvika Flecka to Entstehung und EntwicHung einer wissenschafttichen Thtssche. Einfihrung in die Lehre vorn Denlstil und Denkkolektiv, Basel 1935 (wyd. pol. Pows tanie i rorwdj faktu nøuløwego. Wprowadzenie do nauki o stylu myflovvym i kolektywie nyfllawyn, tlum. M. Thszkiewicz, Lublin, \Irldawnictwo Lubelskie 1986; ,,O obsenvacji naukowej i postneganiu w og6le", ,,Przegl4d Filozofrczny" 1935: 57-76; ,,Zagadruenie teorii poznawania", ,,Przegl4d Filozoficzny" 1936: T3T;,,Nauka a Srodowisko" i ,,Odpowiedt na uwagl Thdeusza Bili- kiewicza'!, ,,Pneglqd Wsp6lczesny" 1939, 8-9: 149-156 i t57-L76. Te i inne prace zostaly zebrane w: Ludwik Fleck, Psychosocjologin poznania nøukowego, red. Z. Cackowski, S. Symotiuk, tlum. W. Niemirowski, W. Sady, M. Tirszkiewicz, Lublin, Wydawnictwo UMCS 2m7. 2 Thornas S, Kuhn, The Structure of Scientific Ræolutioru, Chicago VP 1962 (rvyd. pol. Sntk- tura revtolucji naukowych, tlum. H. Ostromgcka, PIW'N 1962). Wady tej ksiqpki Kuhn pr6bowal naprawii w serii artykul6w, z kt6rych najwaZniejve to ,,Postscript-L969", w: The Stnrcture of Scien' tific Revelutioru, wyd. 2, Chrcago 1970, L7+210; ,,Logic of Discovery or hychology of Research", w: Criticism and the Growth of lhowledge, I. Lakatos i A. Musgrave (red.), Cambridge UP 1970, I2;,,Second Thoughts on Paradigms', w: Tlw Stntcture of Scientific Theories, H, Suppe (red.), Illinois W 1974, 45H82; ,,Objectivity, Value Judgments and Theory Choice', w: TS. Kuhn, Tåø Essential Tbruion. Selected Studies in Scicntifrc Tiadition and Clnnge, Chicago W L977. P6iniejsze teksty, w kt6rych Kuhn pr6bowal przede unzystkim w)?racowaC teorig znaczenia i sprecyzowa6 pojEcie niewsp6lmiernogci, nie wnoszq juå niczego interesujqcego do zagadniefr poruszanych w tym

Transcript of Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

Page 1: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

raz Michal Rydlewski

Woroniecka, Gtazyna, 20W. ,,socjologia interpretatpnn a a socjologia wie dzy,,,W: P' Bytniewski, M. Chalubiriski (red,) , Tboretyczne podstavvy socjologii wieå4,.Lublin, Wydawnictwo UMCS : 23I-239.

Woåniak, Tomasz. 2000. Propaganda scjentystyczna. Funkcje spoteczne pnekaz1wpopularrronaukovvych. Warszawa, Wydawnictwo IFiS pAN.

Znaniecki, Florian. 1,988. Wstgp do socjologii. Warszawa, Paristwowe Wydawni-ctwo Naukowe.

Zubet, Marcelina. 2006.,,Wsp6lczesna nieklasyczna socjologia wiedzy". 'W: p. Byt-niewski, M. Chalubifiski (red.), Teoretyczne podstavvy socjologii wiedzy. Lublin,Wydawnictwo UMCS : 240-246,

Zybettowicz, fuidrzej. 1995. Przemoc i poznanie. Studium z nie-klarycznej socjologiiwfudq. Toruf, Wydawnictrvo UMK.

Culture and Relatlvism- A Controversy about FleclCs Epistemologr with Referenceto Bogdan Dzlobkowski's .Intenral Reatlsm and Relativism'

I(qr words: Fleclc, thought style, thought collective, internal realism, relativism,ethnacentrism, socio-cultural constructivi$n

The article focuses on the controversy concerning epistemological ideas ofLudrrig Flecke.The controversy pins those interpreters who hold that Fleck isto be presented in terrrs of philosophy of science against such who claim heshould be analyzed in terms of sociologr of knowledge. The author agrees withthe latter side, and points out that the sociological reading of Flecli does notdetract from his originality but additionally shows him as holding views thatare widespread among Anerican pragmatists and anthropologists. A theory ofthought styles and thought collectives can be treated as a non-classical versionof sociologr of knowledge. By proposing this view this article is at the sametime a polemic with Bogdan Dziobkowski (cf. 'Rearizm wevm etrmy a relatiwizm,'this journal.....), as its author claims that the ethnocentric stance is inevitable.one cannot distance oneself from one's own convictions. This view is similar toopinions expressed by stanley Fish whose position is close to Fleck,s internalrealism. The conclusion derived from these investigations says that the claimsof objectivism and relativism can both be rejected, but only ii one assumes theposition of culturalism or social constructivism

Przegl4d Filozoficzny - Nowa SeriaR. 19: 20L0, Nr 2 (74),ISSN L23VI493

Wojciech Sady

Kuhn kontra Flecka Maxwellowska rewolucja w elektrodynamice

Slowø kluczowe: Fteclc, Kuhn, J,C. Maxwell, rewolucje naukowe, kolektyw mySlowy,

styt mySbvyy, wspdlnotø naul<owa, paradygmat, mechanika klaryczna,

elehrodynamilca, eter

I. Cay i co Kuhn Przejql od Flecka?

KtoS moze zapytat dlaczego w tytule artykulu odwracasz kolejno66 wydarueffl

Najwazniejsze prace Flecka z filozofii i socjologii nauki ukazaly siq w latach

30. XX w.1, podczas gdy Kuhn swq wizjg mechanizmu i natury rewolucji nauko-

$,ych przedstawil w latach 60.2. To odrwr6cenie nie jest przlpadkowe. BgdQ sig

1 Najwaåniejsze w tym zakresie prace Ludrvika Flecka to Entstehung und EntwicHung einer

wissenschafttichen Thtssche. Einfihrung in die Lehre vorn Denlstil und Denkkolektiv, Basel 1935

(wyd. pol. Pows tanie i rorwdj faktu nøuløwego. Wprowadzenie do nauki o stylu myflovvym i kolektywie

nyfllawyn, tlum. M. Thszkiewicz, Lublin, \Irldawnictwo Lubelskie 1986; ,,O obsenvacji naukowej

i postneganiu w og6le", ,,Przegl4d Filozofrczny" 1935: 57-76; ,,Zagadruenie teorii poznawania",

,,Przegl4d Filozoficzny" 1936: T3T;,,Nauka a Srodowisko" i ,,Odpowiedt na uwagl Thdeusza Bili-kiewicza'!, ,,Pneglqd Wsp6lczesny" 1939, 8-9: 149-156 i t57-L76. Te i inne prace zostaly zebrane

w: Ludwik Fleck, Psychosocjologin poznania nøukowego, red. Z. Cackowski, S. Symotiuk, tlum.W. Niemirowski, W. Sady, M. Tirszkiewicz, Lublin, Wydawnictwo UMCS 2m7.

2 Thornas S, Kuhn, The Structure of Scientific Ræolutioru, Chicago VP 1962 (rvyd. pol. Sntk-tura revtolucji naukowych, tlum. H. Ostromgcka, PIW'N 1962). Wady tej ksiqpki Kuhn pr6bowal

naprawii w serii artykul6w, z kt6rych najwaZniejve to ,,Postscript-L969", w: The Stnrcture of Scien'

tific Revelutioru, wyd. 2, Chrcago 1970, L7+210; ,,Logic of Discovery or hychology of Research",

w: Criticism and the Growth of lhowledge, I. Lakatos i A. Musgrave (red.), Cambridge UP 1970,

I2;,,Second Thoughts on Paradigms', w: Tlw Stntcture of Scientific Theories, H, Suppe (red.),Illinois W 1974, 45H82; ,,Objectivity, Value Judgments and Theory Choice', w: TS. Kuhn, Tåø

Essential Tbruion. Selected Studies in Scicntifrc Tiadition and Clnnge, Chicago W L977. P6iniejszeteksty, w kt6rych Kuhn pr6bowal przede unzystkim w)?racowaC teorig znaczenia i sprecyzowa6

pojEcie niewsp6lmiernogci, nie wnoszq juå niczego interesujqcego do zagadniefr poruszanych w tym

Page 2: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

104 Wojciech Sady

staral poniåej pokaza6, 2e jefli Kuhna zainspirowala ksi4åka Flecka, to nie zro-zumial, on jednego z najw azniejszych jej prueslafr lub je zignorowal. Dzi6 wielu

uvtaia autora Powstania i rozwoju faktu rwukowego za niedocenionego przezczterdziesci lat popaednika koncepcji wylozonych na kartach Stnrktury rewolu-

cji naukowych. Ja sqdzE, ze aby nale4ycie wykorzystad Fleckowskie idee, nale4ruwolnid sig od pokusy ich odczytania przez pryzmat Kuhnowskiej filozofiinauki.

Zacznijmy od pytania, cW ksi4zka Flecka faktycznie zainspirowala Kuhna.W Przedmowie do Struktuty iej autor wspominal, jak to przed laty (na przelomie

L949 i 1950 r.) natrafil

[...J na niemal nieznanq monografig Ludwika Flecka, Entstehung und Entwicklung einer wis-

senschaftlichen Thtsache (Basel 1935), pracg, kt6ra antycypowala wiele z moich wlasnych idei.Praca Flecka, a takie uwaga innego staåysty z Hawardu, Francisa X. Suttona, uanyslowily mi,åe idee te trzeba chyba ulokowai w ramach socjologii wsp6lnoty naukowej.

Skoro Fleckowskie kolektywy mySlowe sq do66 oczywistym odpowiednikiemKuhnowskich wspdlnot naulcowych, styl myilenia zdaje sig byd tym samym co

paradygmat (a nczej macierz dyscyplinarna z ,,Postscriptum-1969"), a wreszcie

Fleck w paru miejscach pisze (po polsku) o niewspdlmiernoSci styl6w my6lowych,

co w ksi4zce Kuhna jest jednym z kluczolvych pojg6, to z miejsca rodzi sig

podejrzenie, ze autor Struktury swe zasadnicze idee przejEl od mikrobiologai filozofa ze Lwowa. Jednak w Przedmowie, jake kilkana6cie lat p62niej napisal

do angield<iego wydania ksi qzki Flecka, Kuhn stwierdzal:

[...J nie jestem jednak pewien, cry z pracy Flecka przej4lem co6 bardziej konkretnego, choioczywiScie moglem i bez wqtpienia powinienem. f...lZnaki na marginesie rnojej kopii tej ksi4zki

sugerujq åe reagowalem gl6wnie na to, o czym juå sam my6lalem: na zmiany postaci, w jakich

prz-yroda nam siE ukazuje, i na anti1zane z tym trudno6ci z ujgciem ,"faktu" niezaleznego od

,,punktu widzenia"3.

Zaraz dalej znajdujemy fuytycrn4 uwagfr,, iz w ksi4zce Flecka ,,[...] kolektywmy6lowy zdaje sig funkcjonowa6 niczym spotggowany umysl indywidualny, gdyiwielu ludzi go posiada (lub jest przez niego posiadanych)". Zarzut ten powtarza

siE w w1'wiadzie,jakiego Kuhn udzielil kilka miesigcy prz:ed Smierci4:

arlykule, chod pomocne s4 wyja6nienia zawarte w ,,What Are Scientific Revolutions?", w: Tlrc

Probabilistic Revolution t. L, L. Kriiger, L. Dastotr, M. Heidelberger (red.), Cambridge MA 1987,

(Wszystkie te teksty sq dostEpne w polskich przekladach S. Amsterdamskiego w: Dwø bicguny. Tia'dycja i nowatorstwo w badaniach naukovvycå, PIW 1985, i Droga po Stntktune, Sic!, Warszawa 2(fr3,a takie wpoprawionym wydaniu Struknry pnzez Aletheia, Warszawa 2001. Dalej hdE odwolywalsiE wprost do tych tom6w).

3 Thomas S. Kuhn, ,,Foreword", w: Ludwik Fleck, Genesis and Development of a ScientifrcFact, tlurn. E Bradley i TJ. Thenn, Chicago UP 1979, s. VII-XI.

Kuhn kontra Fleck a Maxwellowska rewolucja w elektrodynamice 105

Nie s4dzE, bym siE wiele dowiedzial ztej ksiqpki; moåe dowiedzialbym sig wigcej, gdyby niemiecki

tego Polaka nie byl tak trudny. Æe niewqtpliwie umocnila mnie ona w moich poglqdach. Fleck" 'pod wieloma wzglgdami my3lal o interesuj4cych mnie lsilestiach podobnie do mnie. Nigdy nie"' ' przyj4lem jego koncepcji ,,kolektywu rn$lowego". Jasne bylo, 2e chodzi mu o grupg, ale jego

: modelem byl indyvidualny umysla.

I

.i, Dalej postaram sig wykaza6, 2e uwagi Kuhna o quasl-indywidualistycznym

charakt erze Fleckowskiego kolektywu sq wlaSnie przejawem fundamentalnego

nieporozumienia nadmienionego powyzej.

II. Kuhn o mechanizmie rewolucji naukorvych

Kuhn sw4 slynn4 ksigkE po6wigcil, na co wskazuje sam Wtul, rewolucjom nauko-

wym. LJrywal tego terminu w spos6b wysoce nieprecyzyjny, nazryai1c,,rewolu-

dami" zar6wno globalne przewroty w naukowym mySleniu, jakich dokonaliKopernik w astronomii czy Laviosier w chemii, jak i lokalne wydarzenia, jakim

dla wsp6lnoty badaczy promieni katodowych bylo odkrycie promieni X przez

Roentgena. R6wnieiw tekScie 21987 r. obok przyklad6w prze\ilrot6w globalnych,

takich jak przejScie od fizyki Arystotelesa do mechaniki Newtona, a potern od

fizyki klasycznej do hvantowej, znajdujemy uwagi o ,,rewolucyjnej" zmianie

rozumienia dzialania stosu elektryv,nego, do jakiej doszlo w ci4gu okolo trzy-dziestu lat od skonstruowania go przez Voltgs. Zar6wno globalne, jak i lokalnerewolucje majq przebie gae wedlug jednego schematu. Oto on6.

Najpierw dana dyscyplina wchodzi w stadium paradygmatyczne - w okres

nøuki normalnej - gdy pewne osi4grrigcie poznawcze vzrrane zostaje przezwsp6l-notE naukow 4 za fundament jej dalszych praktyk, zd wzotzec - paradygmat - do

na6ladowania. Thkie osi4gnigcia obejmujq prawa, teorie, zastosowania i pruyrzq-

dy laboratoryjne. (Od 1969 r. Kuhn 6w kompleks nazwie macienq dysqplinarnq,razna zawsze rczygnujqc zutywania slowa ,,paradygmat"). Akceptacja paradyg-

matu narzuca uczonym okreslone pruekonania co do tego, z jakiego rodzajuskladnik6w zbudowany jest Swiat, jak oddzialujq one na siebie i na nasze zmy-sty, jakie pytania ich dotycz qce mozna i nahery zadawat oraz jakich techniku{wai w celu znalezienia odpowiedzi, a wreszcie jakie kryteria rczstrzygaj4o poprawnoSci rorwiry.afi. Malo tego, przyswojenie sobie paradygmatu derydujeo Uil, w jaki spos6b czlonkowie wsp6lnoty spostrzegaiq Swiat, co jawi im sigj1lo ,,f*ty" czy ,,zjawiska".

Page 3: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

106 Wojciech Sady

Paradygmat dostarcza badaczom lamigl6wek, czyli problem6w, kt6re mozna

romtipaå za pomoc4 wlaSclwych dla nie go narze&i zar6wno teoretycznych, jaki eksperymentalnych. Lldane rozwi4zanie lamigl6wki wystawia naukowcowi 6wia-

dectwo kompetencji - i mlodych wprowadza do wsp6lnoty naukowej, a staryrn

sluzy umocnieniu w niej swojej pozycji. Dzigki roaviryyvtaniu kolejnych lami-gl6wek dyscyplina paradygrnatyczna, roavija sig: coraz wigcej zjawisk z corazwiElrsz4 dokladno$ci1 wl1czonych zostaje w obszar udanych zastosowafi teorii.Æe chod uczeni skonstruowali zbiorowym wysilkiem paradygmat i na jego pod.stawie buduj4 prryrz1dy laboratoryjne oraz rozumitjq ich wskazania, to nie od

ich woli zalezy rp., w kt6rym miejscu zatrzyma siE wskaz6wka amperomierzacry przez jakie substancje i w jakim stopniu przenikad bEd4 odkryte wla6nie

promienie. I naukowcy wreszcie natrafiaj4 na zjawiska, kt6re zdajq sig prz eczy(,

prcyjEtym zasadom teoretycznym. Kuhn okreSlil je mianem anomalii.Stajqc w obliczu anomalii, naukowcy czEsto je ignorujq jako ze w okresie

nauki normalnej niepowodzenie w romi4zaniu problemu obcirya nie panuj4cy

paradygmat, ale uczonego (tylko pozytywne wyniki nadaj4 siQ do publikacji).Zostawmy wiEc, my5l4 uczeni, klopotliwe problemy naszym nastgpcom, moze

oni bEdq wiedzieli, jak siE z nimi upora6, JeSli z jakiegoS powodu nie da sig

anomalii zignorowai lub odlozyl na p62niej, to ,,normalni" naukowcy staraj4

sig wyeliminowaf zaistniale sprz,eczno3ci miEdzy wynikami doSwiadczefi a teo-

retycznymi przewidywaniami, wprow adzajqc do teorii rozmaite modyfikacjead hoa Th taktyka czqsto - cho6 avykle w spos6b niespodziewany - okazuje siE

skutecznå: po dodaniu do teorii pewnych twierdzeri wynikaj4ce z niej przewi-

dywania staj4 sig zgodne z danymi uchodz4qmi wczeSniej za anomalne.Niekt6re anomalie jednak uporczywie wymykaj4 sig pr6bom ich wyjaSnienia

za pomocg narugdzi dost arczanych przez panujqcy paradygmat. Je3li sQ to nie-

powodzenia na duz4 skalE, dotyczqee zagadniefi waznych dla innych zastosowaiparadygmatu lub na roavi4zanie kt6rych istnieje silne zapotnebowanie spolecz-

ilo, a nie s4 w stanie sig z nimi uporai uczeni, kt1rzy jui zostali uznani T.a

znakomitych, wtedy dyscyplina wchodzi w stadium kryrysu: ,,To, co uchodzilodot4d za niepowodzenie jednostki, moze zostad potraktowane jako symptom

niezgodnoSci teorii z dofwiadczeniem"T. Paradygmat przestaje dostarczal regul

wyr62niaj4cych problemy, kt6re s4 w jego ramach rcmriryywalne - w rezultaciejego zwolennicy traeq poczucie zawodowego bezpieczerlstwa. Dotyka to mlasz-czabadaczy dopiero zaczynaj4cych prac4 w danej dysqplinie. Udrgczeni wci$rosnqcymi wqtpliwo$ciami podejmuj4 badania nadzwyczajne, maj4ce na celu nie

zmodyfikowanie paradygmatu dotychczas panuj4cego w danej dziedzinie, ale

stworzenie nowego pogl4du na Swiat i na rnetody prowadzenia badari.

7 ,,Logka odkrycia naukowego czy psychologia trada6?",w: TS. Kuhrl Dwa bieguny,lvyd.cyt.,s. 380.

Kuhn kontra Fleck a Maxwellowska rewolucja w elektrodynamice LA7

r,,,,Jak prowadzone sQ badania nadzwyczajne? Kuhn prryznaje, 2e niewiele

ir46go rozumieE, wyraia teå podejrzenie, åe ewentualnego wyjaSnienia moghby

il;tbstæczyd raczej psycholodzy i socjolodzy nii on, historyk nauki. Skoro reguly,r,plowadzenia badafi eksperymentalnych i dociekari teorctycznych, dostarczano

ii1prz.ez panujqcy dotqd paradygmat, zawiodly, to uczeni postqpujq w duiej mierueii,p[ omacku, szukajqc czqsto inspiracji w dzielach filozof6w nczej ni naukowc6w.,,,':Wreszcie kt6remu6 z nich udaje siE wym$li6 nowq teorig.

jii' Jak4 naturg ma to o$tatnie stadium - w jaki spos6b jednostka wymy,6la (lub stwierdza, 2e.:,: wymySlita) nowy spos6b uporzqdkowania zebranych danych - to pytanie, kt6re musimy tu

;,, pozostawid bez odpowiedzi, by€ moie na zåwsze. Zawtai,my tu ra ten temat tylko jedno.

,i prawie zawsze czlondek, kt6ry wympla od podstaw nowy paradygrrat, jest b4då bardzo mtodS

:, bsdi od niedawna pracuje w dziedzinie, kt6rej paradygnrat zmienia. I chyba nie trzeba tego:;j nawet obja6niad, gdyå oczywiScie ludzie, kt6rzy nie s4 zbytnio prrywiryani poprzez wcze3niejv4,,y prattykq do tradycyjnych regul nauki normalnej, o wiele latrviej dostnegajX åe jej reguly nie;: oke6laj4 juå rozgrywalnej gry, i obmySlaj4 inny zbi6r regul, kt6ry ma zastqpid tamtee.

..:

:::, Kuhn nie wierzy, by teorie naukowe nialy by6 w jaki6 spos6b indukcyjnie

,i. v{Modzone ze zjawisk. Tborie to ,,twory wyobraåri, wym$lane w caloSci"lo.

ri Natrafiamy tu wigc na przekonante, Le czlowiek jest w stanie wymyili| co(:,i: znirzego. Normalnie nasze my$leniepnebiega zgodnie zzaloilentami leå4cymiI u podstaw wsp6lnotowo przyjgtego paradygmatu, niemniej w sytuacjach nad-i;i. zwyczajnych moåemy porzucid wszelkie przeddoSwiadøalne zaloåenia i my6ledtiri:niejat<o od podstaw, niczego z g6ry rue zakladajqc.

g' Zwykle nowy paradygmat jest niewsfrtmiemy w stosunku do staxego:

Kolejne paradygmaty m6wi4 nam co innego o skladnikach Swiata i ich zachowaniu. R6zniq sigwigc w takich hvestiach, jak istnienie cz4stek subatomowych, materialnoSd $wiatla, zachowanieiloSci ciepla czy energri. [...J Paradygm aty r62niq sig jednak od siebie i pod innymi wzglgdami,gdyz odnoszq sig nie tylko do przyrody, ale annotnie r6wnieå do nauki, kt6ra je wytw orzyla.Z nich qnvodz4 siE metody, zakres problematyki i standardy roaviqr:afr,jakie w danym okre-sie akceptuje kazda dojrzala wsp6lnota naukowa, [...] Niekt6re stare problemy mog4 zostaiprzesuniEte do innej nauki bqdt w og6le uznane za ,,nienaukowe". fnne, kt6re poprzednionie istnialy lub uchodzily za trywialne, wruz z nowym paradygmatem stad sig mogq wzorcemistotnych osi4gnigd naukowych. A czgsto wrazze zmianami problematyki zmieniajq siE r6wniezstandardy odr6åniaj 4ce neøyvnste rozwi ryanianaukone od avyktych metafizycznychspekulacji,gier slownych 6zy wprawek matematycznychll.

: Zob. uwagi rozproszone w rozdz. VIU Stntktury.e Thrnze.

]f "Logika..., wld. cyt., s. 388.tr Stntktuta..., rozdz. IX.

Page 4: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

108 Wojciech Sady

rewolucji, to zmieniaj4 one swe znaczenia - tak 2e zdania zbudowane w jgzyku

starego i nowego paradygmatu wyrahaj4 nie tyle r6zne sqdy o tym samym, ile.r.2.m6wi4 coS innego o czym innym. Nie da sig wigc tego, o czym m6wi4 twierdzeniajednego paradygmatu, wyrazii w pelni w jEzyku drugiego. A wreszcie:

W pewnym sensie, kt6rego nie jestem w stanie bliåej wytlumaczye, zrvolennicy wsp,6lzawod-nicz4cych paradygmat6w uprawiajq sw6j zaw6d w r6ånych Swiatach. [...] Pracuj4c w r6znych6wiatach obie grupy naukowc6w patrzqc z tego samego miejsca w tym samym kierunku wirJzqr6åne nzecr.ytz.

W rearltacie avolennicy konkurencyjnych paradygmat6w nie mogA siq w pe{niporoanmied. To, co dla jednych stanowi kluczowy problem, dla drugich moze byipseudoproblemem; wyniki doSwiadcze,6, kt6re w oczach jednych odslaniaj4 istotErzeczy, z punktu widzenia drugich mog4 byi artefaktami itd. A przede ws4rstkimslysz4c wzajemnie swoje wypowiedzi, bEdq mylnie je odczytywai w Swietle wlas-nych zaloåefi teoretycznych. Jedni drugich nie mog4 wigc przekonad za pomocqdla obu stron zrozumialych - i r6wnie waånych - argument6w.

Chod nikogo nie da siE przekonat do przyjqcia paradygmatu, to jednostka

moåe z ciekawoSci zacz4e, siE go uczy6. A wtedy zdarza siE, ze nagle, nie zdaj4csobie z tego sprawy, zaczyna widzied 6wiat przez pryzmat nowego paradygmatui mySled o Swiecie w jego kategoriach, Proces ten okresla Kuhn przejgtym z re-ligiomawstwa terminem,,nawr6cenie".

JeSli natomiast chodzi o wsp6lnotg naukow4 jako calo66, to:

Jedyffi historycznie procesem, kt6ry faktycznie prowadzi do odrzucenia poprzednio akceptowa-nej teorii i przy,jEcia innej, jest wsp6lzawodnictwo miqdzy odlamami wspolnog naukowejll.

Chodzi o przejgcie kontroli nad systemami ksztalcenia przyszlych naukowc6w,przyznawania stopni naukowych, å wreszcie nadzoru nad specjalistycznymi cza-

sopismami. Gdy grupa mlodych buntownik6w zurycigzy, powstajq podrEczniki,kt6re nie tylko wprowadzajqw podstawy nowego paradygmatu, ale w systema-tyczny cho6 nieu6wiadamiany przez ich autor6w spos6b falszuj4 historigdyscypliny. Skrywaj4 straty, do jakich arykle dochodzi prry zmianie panuj4cegoparadygmatu, a wyolbrzymiaj4 jego osi4gniEcia. Metody badan nvi1zane znowymparadygmatem przedstawiaj4 jako metody naukowe po prostu, obowiqzuj4cezawsze i wszgdzie, A wreszcie przedstawiajq prace dawnych uczonych tak, jakbyzmierzaly one do roanviryania tych problem6w, kt6re obecnie uchodzqzanauko-we. l,4cznie pozwala im to zadelcretowal, ze w wyniku ostatniej rewolucji - kt6-rej zaj$cie staje sig dla samych uczonych niewidoczne dokonal siE postgppoznawcry (a nie po prostu zmiana poglqd6w, rnetod i standard6w). Przyswa-

t2 Tåmiq tozdz. XII.13 Thnråe, rozdz. l.

Kuhn kontra Fleck a Maxwellowska rewolucja w elektrodynamice 109

jajqc sobie podrgcznik, adept nauki staje siE ,,ofiarq historii przerobionej przez'fl.ch, ktilrzY sQ u wladzy"tt.

,' ewierd wieku p6i.niej, pr6buj4c odpowiedzie6 na pytanie, cWffi sq rewolucje

,,raukowe, Kuhn prryznawal, ze wielu spraw z tym zwiqzanych nadal nie rozumie,'niemniej ich trzy cechy uyr6znil jako podstawowe. Po pierwsze, ,,Zmiany rewo-,lugyine maja w jakiejS mierze charakter holistyczny. [...J Zmianie musi zarazem

u-lec caloSciowy obraz szeregu aspekt6w przyrody". Po drugie, nastgpuje zmianaznaø;efr, kt6ra przeobraha,,[...] nie rylko kryteria odniesienia termin6w do przy-rod, lecz r6wniei zbi6r obiekt6w i sytuacji, do kt6rych sig one odnosz4". Po

ttzecie, zmieniaj4 sig modele, metafory czy analogie ,,[..,] to, co uprzedniowydawalo sig podobne, sta[ieJ siE fttne (i na odrrr6t)"15.

UI. Fleck o zmianach sfyl6w mySlenia

Fleck nie utywal terminu ,,rewolucja naukowa" ani zadnego jego synoniffiu,niemniej jego obraz historii nauki do zludzenia nieraz przypomina ten z kartksiAåki Kuhna. Podkreslal, ze wie dza naukowa podlega holistycznym zmianom:

[...] zadna nauka nie zawiera obiektywnego obrazu Swiata, w znaczeniu jedno-jednoznacznegosemantycznego odwzorowania go. Nie zawiera nawet åadnej czgsci takiego obrazu. Gdybytak bylo, bylaby w nauce jaka$ czEfit stala, niezmienna, wiedza naukowa roslaby pnlez pro-sty przyrost wiadomo6ci, tymczasem do6wiadczeme uczy,2e zmienta sig ona ustawiczniejakocalo66. Najbardziej pewne, zasad nicze elementy zmieniajQ siQ. Ihidy fachowiec odr6åni starypodrgcznik swojej nauki od nowego: jest w calo6ci anachronicznyl0.

: Zmieniaj4 sig znaczenia termin6w, kt6re przed i po zmianie panuj4cej teoriio'dnoszq sig do innego zbioru obiekt6w i sytuacji. Zacytowawszy fragment ksi4z-ki'J6zefa Lowa, O moczu, z 1815 r., gdzie wielokrotnie wystgpuje slowo ,,fosfor",Fleck konstatowal:

Nie ma dzisiaj w nauce takiego slowa, kt6re by odda lo znaczenie tego fosforu.[...] Ma wiryekz elektrycznoSci4 meteory cznq, z produkcjq speryficznych zapach6w, z fosforeicencj qt z zapa-

1 ' leniem i gniciern. [..,] Jest pewnq zasad4, a mimo to [...] rnozna go wazye [...J. Nie mu riEc' takle wlasno5ci dzisiejszych zasad, bo zasady [...] nie dadz4 siE dzisi aj wailyt A przeciez ten

tw6r ma wiele wsp6lnego z dzisiejszym fosforem [...J. Istnieje niew4tpliwie coS pokrewnegomigdzy dzisiejszym naukowym pojEciem a tym, kt6rego uzywa Liilry. Tb ,,coS" jesl trudne åonazwania [...]17.

la Thmze , rozdz. XIII.1] ,,Ctym sE rewolucje naukowe?", w: Droga..., uyd. cyto s. 3V32.

. ]! "Problemy naukoznawstwa" , ,,hyøe Nauki" trr 5, 1946,322-336., 17 Powstanic..., tozdz. ry 5.

Page 5: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

110 Wojciech Sady

Mamy u Flecka uwagi o zmianach problem6w i standard6w rowriryati, np.

pisz4c jeszcze w 1927 r. o dokonuj4cych sig wlaSnie narodzinach tizyki hvanto-

wej, stwierdzal:

Mamy obecnie szczqscie byd Swiadkami spektaklu narodzin, stworzenia nowego stylu rnySlowego.

[,.,J Wcze3niej try p6i:ntej wiele nzeczy siq zmieni: prawo przycrynowoSci, pojqcie obiektywno6ci

i subiektpvnofui. Inne hdq oczekiwania wobec naukowych rozwiqzafi, waånoSi uzyskajq inne

problemy. Wiele rzeszy udowodnionych okaze sig byd nieudowodnionymi, wiele z nieudowod-

nionych okaåe sig byd z@dnymite.

54 wreszcie u Flecka uwagi harmonizuj4c e z metafor4 Kuhna , iz mrolennicy

r6ånych paradygmat6w pracuj4 w r6znych $wiatach:

[...] zmiany w rny6leniu przejawiajq siq w zmienionych faktach i na odwr6t: zasadniczo nowe

fakty moåna odkrye tylko dziqki zrnienionemu my6leniule.

Nie ma jednak u Flecka chodby zarysu procesu, w lyyniku kt6rego dochodzi

do zast4pienia jednego stylu my3lowego innym, ani na poziomie indyridualnych

badaczy, ani calych kolektyw6w my6lowych (czegoS w rodzaju Kuhnowskiej sek-

wencji paradygmat -+ badania normalne + wazne i uporca'ywe anomalie -+

kryzys + badania nadruryczajne -+ noury paradygmat + walka miEdry wsp6l-

notami naukowc6w). Mamy jedynie rozproszone uwagi, kt6re postaram siE teraz

zebta6.Przede wszystkim, Fleck przejmuje od Durkheima, Levi-Bruhla, Jeruzalema

i GumplCIwicza poglqd, n:

[...] to, co w czlowieku mySli, to wcale nie jest on sam - ale jego spoteczna wsp6ln ota.hr(>dlemjego my6lenia nie jest on sam, ale jego spoleczne otoczenie, w kt6rym zyje, spoleczna atmosfera,

w kt6rej oddycha, nie moåe mySled inaczej, niå to wyplyva nieodzownie z koncentrujqcych sig

w jego m6zgu wplyw6rv otaczajqcego go spolecznego $rodowiska20.

Kolektyw my$lowy ksztaltuje spos6b, w jaki jego czlonkowie postrze gai4 rze'

czywistoSd i my$l4 o niej nie mog4 oni widziet i my$lei inaczej niz w ten

kolektywnie uwarunkowany spos6b. Wypracowany przez kolektyw, a przekazany

jednostce w procesie socjaluacji styl my6lowy wywiera bezwzglgdny przymus na

jej my6lenie.

tB ,,Zut Krise der >Wirklichkeit..", ,,Die Natunvissenschatfen" L929, 425430; tlum. pol.

W.A. Niemirowski, w: kychosocjoloita..., s.'1.84. Eva Hedfors, ,,Fleck in Context', ,,Perspectiveson Science" 15, 2W7,49-86 argumentuje,2e wla6nie debata na temat relatywistyczne! i hrantowejrewolucji w fizyce, toczona na lamach ,,Die Natunrissenschaftoo", v*pvarla decyduj4cy wplyw na

ksztaltorryanie siE teorii kolektyw6w mySlowych i styl6w my3lowych Flecka.19 Powstanic..,, tozdz.II, 4.æ Gumplowicz, Grurdriss der Soziologie, 1905; cyt. w: Fleck, Powstanie i ronvdj..., $ II. 4.

Kuhn kontra Fleck a Maxwellowska rewolucja w elektrodynamice 111

iriii .Podobnie jak Kuhn, Fleck podkre3lq åe styl mySlowy nie zostaje porzuconytit,,alego powodu, 2e przerz4mu fakty2l. Po pierwsze, sprueciw wobec silnie utrwa-,fi,ion-ego w kolektywie mySlowym pogl4du jest nie do pomySlenia. Po drugie, ucze-

iltii:runie s4 w stanie dostrzec,,fakt6s/' ptzeu.4cych kierui4cemu ich sposhzeganiem

; ,s1ylowi my3lowemu. Po trzecie, nawet je6li na takie fakty natrafiaj4-bo przecieit'' - to nie oni decyduj4 jak juå powiedziano porrryåej, w kt6rym miejscu zatrzymalN'. sig wskaz6wka amperomierza * to pomijai4 ie milczeniem (tak jak zwolennicy:.,' mechaniki Newtona pnez parg dziesigcioleci ignorowali anomalny ruch Mer-

' kurego). Po czwarte, gdy nie da siE anomalnych zjawisk igrorowa6, uporczywie

, pr6buje sig je wyja6nid zgodnie z elementami czynnymi swego stylu mySlowego.

A nawet, po pi4te, w miejsce brakujqcych wynik6w doSwiadczerl wstawia siQ

niekiedy twory fantazji, preparuje sig fakty zgodnie z pny19t4 teori4.Odpowiednik6w Kuhnowskich (wainych i uporczywych) anomalii i wywola-

' nego przez nie kryzysu u Flecka brak. 54 teå w jego pismach uwagi, jakich braku Kuhna. Po pierwsze, o wptywie Srodowiska zewnEtrznego, a zwlaszcza zmiansystem6w spolecznych, na rozw6j nauki. I tak np. nadinterpretowuj4c wyniki

,. badari Tbdeusza Bilikiewicza pisze:

, Skoro na przej3ciu miqdzy barokiem a rokoko zaczyna rrpda| polityczny absolutyzrn, wraz

: z popgdem do indywidualnej wolno5ci w {tiu zjawia sig w embriologii odkrycie plemnik6wr pojmowanych jako samodzielna viu propria 1...1.7* wztætem znaczenia kobiet [...] powstaj4

., owuli6ci [...], a oBuffon idzie w pr4rznawaniu r6rrnouprawnienia plci tak dalcko, ie odkrynva. nekomo iehskie plemniki", Walka preformiznu z epigenetyzmem, witalianu z mechanizmem

l. znajdujc swoje polityczne, artlntyczne i filozoficzne do kulturalne. Kaidy etap nauki staje sig

!f. ,, t*"ftt"ot"ml caloksztattu sil i przejaw6rv epokiz.

,:1::

chod nie formuluje on åadnych og6lnych zasad, kt6re okre6lalyby zaieånofit,..i: migdzy sytuacjq spoleczn4 a rodzajami odkryd eksperymentalnych czy idei, jakie

i;:,, gie wtedy pojawiaj4æ.

,;'i, , Poczynil tei Fleck ciekawe uwag o tw6rczej roli nieporozumiefi.Y:aidy czlo-, wiek we wsp6lczesnym Swiecie uczestrriczy w wielu kolektywach my6lorvych - cho6

ir-:i:jest czlonkiem co najuyåej jednego krggu ezoterycznego. Poniewai poddani.il:, jeste$my r6znym wplywoil, to m6wi4c do siebie, nie w pelni si,i. Jllr.curny roalym wprywom, [o mow4c oo sreotg, rue w p€ml stg rozumlemy.

l{ii Ady uczeni pracuj4 nad stworzeniem nowego stylu mySlowego, to w trakciet .11. --J sv&vru yrqvsJq ll4u Jlwvreullvu llvwvErv uwrs uJDrvwwåv, lU w Ua[VlE;;,r niediczonych dpkusji, w mowie i w pismie, wci4l pojawtaj4 sig nieporozumienia,

..l,Jii.'-tktovch uczestnicy debat nie zdajq sobie sprawy. Wreszcie powstaje nowy styl,

.tåIr#f!6rego nikt z osobna nie qrrry6lil, nie przeczuwal i nie zaplanowal.

Page 6: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

LTT Wojciech Sady

A zatem jednostka nie jest w stanie, pracuj4c samodzielnie, lvymy$lii nicze-go zasadniczo nowego. Kolektynv my$lowy najpienv musi jej przekazat !rypra-cowany ptzez siebie styl my6lowy, kt6ry p6åniej ,,wywiera bezwzglgdny prrymusna jej rnySlenie i wbrew kt6remu niczego wlaSciwie nie mozna pomy3le6"24

(z czego jednostka z rcgfiy nie zdaje sobie sprawy, zasady przyswojonego stylutraktuj4c jako odzwierciedlenie samej rueczpvisto6ci). By powstato co6 nowego,

potruebna jest intelektualna wsp6lpraca miEdzy uczonymi.

I tu mamy zasadnicz1r6znic7 migdzy pogl4dami Kuhna i Flecka, wrQczprze-ciwn4 do cytowanych u\ryag tego pienvszego o ,,indyrvidualistycznym" charakte-rze Fleckowskiego kolektywu, Chod Kuhn podkre$lal, ze badania normalne maj4

charakter wsp6lnotowy, to czpil to mniej zderydowanie niz Fleck, kt6ry z naci-

skiem twierdzil, ze w jednostce my6li nie tyle ona sama, co kolektyw, do kt6re-go nalery, ze mySlenie jest czynnoSci4 zbiorow4, niemozliwy jest wiEc izolowanybadacz, a jednostka nie moiewyrwolii sig od swych kolektywnych uwarunkowafi.Chod naukowiec z kart Straktury rewolucji naukowych podporz4dkowuje sig prry-swojonemu paradygmatowi, to gdy zostanie udrEczony narastaj4cym kryzysem

- a w dodatku jest mlody lub od niedawna pracuje w danej dyscyplinie - moze

uwolnid sig od nabytego systemu pojEciowego i budowad nowy system od pod-

staw, $m bardziej he jako mlodzieniec lub nowicjusz nie zostal jeszcze w pelniwprowadzony w paradygmatyczne reguly postgpowania badawczego.

Powstaj e jeszcze pytanie, jak4 rolg w narodzinach nowego stylu my6lowego

odgrywajq wczeSniejsze odkrycia do6wiadczalne. Kuhn twierdzil, Le nagroma-dzenie wahnych odkryi anomalnych doprowadza do kryzysu, ale pozytywnej roli

. . I -'ti$'

nigdzie im nie prz5pisal. U Flecka znajdujemy natomiast uwagq, na kt6rej pod-

stawie takq pozytylrrnq rolE mozna do6wiadczalnym odkryciom przypisad: ,,[,..J

to, co naleialo dawniej do element6w biernych jakiejS nauki, moze przej$i do

c{ynnych"25.

Elementy czynne ta te skladniki naszych poglqd6w, kt6re zostaly spolecznie

lvytworzone i wynegocjowane i kt6re stanowiq przeddoSwiadczalnq podstawg

dalszych badafi. Gdy ukonst5rtuowany przez nie system pojgciowy ,,prrykladarny"do ruecrywisto3ci, opisuj4c to, czego pruez okulary systemu do6wiadczamy, zgod-

nie z jego zasadami wyciqgaj4c z tych opis6w wnioski, to otrzymujemy elenten-

ty bierne. Powstawania element6w biernych, podkresla Fleck, ,,nie da sig wytlu-macry(, ani psychologicznie [...J, ani historycznie".

Poznad znacTy wiEc pruede wszystkim - wedlug danych zaloåeri ustalid naruucajqce siq silqrzeuyrezultaty. Zaloienia odpowiadaj4 czynnym powi4zaniom i stanowi4 kolektywnq czg6d poznania.

Wymuszone rezultaty odpowiadaj4 powiqzaniom biernym i tworz4 to, co odczuwane jest jako

obiektywn a rzecryristo$C. Udziatem jednostki jest akt stwierdzeniaz6. [Fleck ].935a, $ IL 4l

2+ Fleck, Powstanie i rczwdj..., g II. 4.2s Thmåe, $ IV. 2.26 Thnråe, $ II. 4.

:.il jl.tf il'.1.::l:!:ii:::i:i:::j

: . , : ..,1:j:i':i;:l:.

'- - .::.:j;;ti;,,:

'::,i::,.,.r:..

' : : r: : il.ri: iil

.

: . : . ,. , j,;:t r;:i ,

..: .: ...:.

.:: :,ira.:

Kuhn kontra Fleck a Maxwellowska rewolucja w elektrodynamice 113

; ,.,1,: Skoro tåk, to zaleanoSci stwierdzone ptzezjednostkE w trakcie badafi do3wiad-,1 ,',czalnych, a nastgpnie podczas teoretycznej analizy uzyskanych wynik6w, mogQ.'Sta6 siq aprioryczn4 podstaw4 kolejnych prac badawcrych.''.-',,,,\VjEcej z tekst6w Flecka chyba wydoby6 sig nie da. Mozna natomiast pqyr-,,:nt|' sig jednej z wielkich rewolucji w fizyce i pr6bowa6, wykorzystujqc idee,.:(uhna i Flecka jako punkt wyj3cia rcz,tuaåaf, nauczyl sig czegoS wigcej.i.,'-

' ,'fV. Maxwellowska rewolucja w teorii elektryczno6ci i magnetyzrnu...

W latach 1855 -L862 Mærwell sformulowal r6wnania elektrodynamikizT. Dalo topoczqtek wielkiej rewolucji naukowej, kt6ra - by prrypomnied zasadnicze cechy

rewolucji wedlug Kuhna - zmienila calo$ciowy obraz pewnych aspekt6w przy-

rody, zbiory obiekt6w i sytuacji, do kt6rych odnosz4 sig podstawowe terminy,

awreszcie zmienila modele, metafory cry analogie, sprawiaj1c, ie to, co wcze$-

niej bylo r62ne, zaczglo byd tym samym i na odwr6t. Gdy teoria Maxwellazast4pila panuj qcqwczesniej w elektrodynamice teorig Webera, miejsce sil dzia-

laj4cych na odlegloSd zast4pily rozci4gniEte w przestrzeni pola, w kt6rych oddzia-

lywania rczchodz4 siq z miejsca do miejsca bezpoSrednio dori przylegaj4cego2s.

Swiatlo, wbrew wczeSniejszym wyobrazeniom na jego temat, okazalo sig fal4' elektromagne$cznq- co prowadzilo do podjgcia badan eksperymentalnych, kt6re

'.-taal

wcze6niej bylyby nie do pomy6lenia (najslynniejsze z nich to seria eksperymen-

, t6rr, w wyniku kt6rych Hertz wytworzyl i odebral fale radiowe). ZaczEto m6wi6..m,in. o strumieniach p6l - na co uprzednio nie bylo miejsca. A wreszcie dokofi-.;czono dziel,a, wyprowadzai4c z r6wnari Maxwella transformacje Lorentza i for-''muluj4c podstawy szczeg6lnej teorii wzglgdno6ci.

,ilij,',, a) Historyczne tlo dociekafi Maxwella

'lii:.ieSti Fleck ma racjE, to nie ma spostnegania i myflenia pozakolektywnego

.. ibezstylowego. Gdy wiqc chcemy zrozumied przebieg badarl eksperymentalnych

':',liiii dociekari teoretycznych prowadzonychpnezdowolnego badacza,musimy usta-

:;;i'111;11'.,,

:ii,r',.-

}jt .- " Wtkorzptujg tu materialy z mojej k:i,qili, RacJonot a rel<orwtrulccja odtay| ruuløqch,Wydaw-:,,11:;.iltlr9hvo UMCS 1990, S$ 5.5 i 5.6, znacznie je przeinterpretowuj4c, Korzystalem teå z Thomæ;";;i'J(' Simpson, Mæ+,ett on ttv Electronøgetic Fteld" A Guded Srndn Rutgers Univenity Press 1997,

:,?fflPræOe wszystkim z artykul6w Maxwella zebranph w Scientiftc Papn of Jømæ Cle* Mæwell,

lffis,$g.d: ryawdy< niå starva koncgfjl materii i sil, ponrinno znacz$, jeSli

^slowa nie s4 uåywane

,fP91OU dziwny, ie ostateszne skladniki przyrody s4 bardziej podobne do p6l niz do materii i sil.tlnakie w tym ujgciu ontologicznym nie jest jasne, en zrraeTy >bardziej podobne.,". ,,Odpowiedå

'krytykom", w: TS. Kuhn, Droga po Stntlaune, Sicl,2W3, s. 150.

Page 7: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

lL4 Wojciech Sady

li6, z kim utrzymywal on kontakty intelektualne i jakie style mySlowe sobieprzyswoil.

James Clerk Mærwell przyswoit sobie, rzecz jasna, panuj4cy wtedy niepo-dzielnie w fizyce styl mySlowy mechaniki klasycznej. Jego najwazniejsze prace

zmierzaty do wlquenia w zakres mechaniki zjawisk cieplnych, a takze elektrycz-nych i magnetycznych. 'W obu dziedzinach uzyskane przezefi wyniki mialy cha-

rakter rewolucyjny w rozumieniu Kuhna.Je$li o termodynamikg chodzi, to pod koniec XVIII w. Benjamin Thomson

(Rumford) i Humphry Dayy przeprowadzili seriE eksperyment6w, kt6rych rezul-

taty oåywily - zrazu w oczach nielicznych fizyk6w i chemik6w - dawn4 ideg,

2e cieplo jest ruchem. Parq lat p62niej John Dalton w celu wyjaSnienia staloSci

stosunk6w wagowych pienviastk6w wchodz4cych w pewne reakcje chemicznewprowadzil do chemii demokrytejskie koncepcje atomistyczne. Narzucaj4c4 siE

w tej syfuacji mySl, 2e ciepto jest ruchem atomdw, rozwtj ali, zrazu dyletancko i bez

uznania ze strony kolektywu mySlowego fizyk6w i chemik6w, John Herapathi John Waterson, a p62niej, w bardziej ju| kolektywnie akceptowalnej forrnie,James Prescott Joule, August Karl Kronig, Rudolf Clausius i inni. Maxwell udo-skonalil ich rozwazania dzigki zastosowaniu technik statystycznych, jakie wczes-

niej w badaniach spolecznych roavin4l Adolphe Quetelet - czego wynikiem bylepokowy artykul ,,Illustrations of the Dynamical Theory of Gases" (1960). Juå

w tym zarysie wida6, jak tw6rcz4 rolg odgrywa migdzykolektlnvna wymiana my$li,

o jakiej pisal Fleck. Nie spos6b za| dopatrzyå, sig w tej historii grom adzeniasig anomalii i wybuchu wyvolanego tym kryzysu, czego naleialoby oczekiwaiz perspektywy rozwazafi Kuhna. Ale przejdtmy do zasadniczego tematu naszych

tozvtazah.

Zasady mechaniki klasycznej zostaly w ci4gu XVII w. sformulowane w wiel-kiej mierze w wyniku badafi nad ruchami cial niebieskich, ktore z uwagi na ich

niewielkie rozmiary w por6wnaniu z dziel4cymi je odlegloSciami traktowai mozna

w dobrym przyblizeniujako punkty materialne. Ciala te pruyciq3aiq sig silamigra,rvitacji, kt6re Newton potraktowal jako dzialajqce na odleglo6i. To ujgcie

natrafilo na ostre krytyki o charakterze filozoficznym, ale naukowo okazalo siE

nieslychanie plodne. W II potowie XVIII w. w analogiczny spos6b ujgto zjawi-ska elektryczne i magnegczne - i sformulowano prawa okreslaj qce warto6ci sil

dzialaiqcych na odleglo$i migdzy cialami naelektryzowanymi oraz migdzy bie-

gunami magnes6w.

Sily migdzy cialami naelektryzowanymi a magnesami nie dzialajq - a przy-

najmniej nie dzialaly w trakcie eksperyment6w, jakie prz.qprowadzano w ci4guXVIII w. W polowie tego stulecia Benjamin Frarrklin wykazal, 2e pioruny s4

wyladowaniami elektryczrrymi. Od dawna wiedziano, 2e gdy uderza piorun, znaj-

duj4ce sig nieopodal igty kompas6w wpadaj4 w drgania, a przedmioty z ilelazaulegaj4 namagnesowaniu. To od razv sugerowalo, 2e prqd elektryczny wyviera

: . il::i:::1'

,r:t:... !::.-i,. .,.i,,,..

,:,.';L1r1],

:l::.::.: l:.:::1::::. :::.:

i:r::rl.- :."

1:.i'iir., j

.:j.ii::.,,,, '.

:,1:,iii.,,t;',

'-,r: i:,:ri

.ir i.::: ,:.r:l :l

:: j .:1:j .

;;,1 ,.i;,:t:i:, ;:

Kuhn kontra Fleck a Mærwellowska rewolucja w elektrodynamice 115

.:.bfekty magnetyczne - i taki byl motyw poszukiwan podjgtych przez Hansa Chri-jlgtiana Ørsæda. Wedlug jego wlasnycir wspomnief, spisanych w rok po odkryciu,

i.mOcit uwagQ na wspomniane ,wahania igly magnetycanej podczas bur4y'',

;;wzwi4zku z Øym wysunql ,,prnyptuswzenie, åe wyladowanie elektrycane moglo-, by:oddziafywad na iglg magnetycan4 umieszczon4 w s4siedztwie obwodu galwa-.ti'trenrcgs"zs. W 1820 r. stwierdzil, irc wta igla ustawia sig niemal prostopadle

'do kierunku pneplyrru pr4du.,,i;;: Z zasad mechaniki klasycznej i wynik6w eksperyment6w Ørsteda i wlasnych',t, w paidzieniku 1820 r. Jean-Baptiste Biot i Felix Savart wyprowadzili wniosek,

jr åe dlugi pnewodnik z pr4dem dziala na biegun magnesu sil4 malej4c4 propor-

' donalnie do odleglo6ci, skierowanq prostopadle do kierunku prqdu i do pro-

'r stopadlej lqczqcej biegun z przewodnikiem. Tb nie byt wynik gry wyobra2ni, leczFleckowski bierny rczultat, uog6lniony indukcyjnie.

, . Pobudzony tymi odkryciami Andrd-Marie Ampåre przeprowadzil w 1820 r.serig eksperyment6w i strnderdzil, åe r6vntolegle pzewody przyciqgajq siE, gdyprqdy plynq w nich w tych samych kierunkach, a odpychaj4, gdy pr4dy plynq

r w kierunkach przeciwnych, zaS przewody prostopadle silami na siebie nie dzia-, taj4. Wykazal te2, i"e cewka z pr4dem dziala na magnes tak, jakby sama byla,,. magnesem. W ten spos6b okazalo sig, åe magnetyzm jest rezultatem ruch6w.1, elektrycanof,ci - i z fizycznego obraan fwiata nikly tadunki (ptyny) nagøtyczne..' Zwynik6w elsperyment6q w koniunkcji z prawami mechaniki, Ampåre w),pro-

'i.' wadzil prawo okre6lai4ce silg dzialai}cq migdzy elementami przewodnik6w

1iL. pprqdem.r:i Sformulowania praw Biota-Savarta i Ampåre'a nie da siE, by przypomnied' tezq Flecka, wyja6ni6 ,,psychologicznie czy historycznie": o t5nn, åe zyskaly one

,f:: ta*Q, a nie innq posta6, przesqdzaly - w ramach stylu my.Slowego, nqdz4cego.;,,, Spostrzeganiem i my3leniem naukowc6w tego czasu - doSwiadczenie i logika.,i, W latach 1829 i 1830 Wloch, Francesco Zantedeschi, opublikowal wyniki,t,,., badafi, w trakcie kt6rych wytworzyf pr4dy elektryczne przez zblu,anie i oddala-;ii nie magnesu; prace te prz,euly niezauwaåone. SensacjE natomiast wywolalo'1:: wytwotzenie prqd6w indukcyjnych pzez Anglika, Michaela Faraday4 w 1831. r.,i W tyot samym czasie zjawisko to, a taYze zjawisko samoindukcji, niezaleånie..,,,, odkryl Amerykanin, Joseph Henry, kt6ry jednak oglosil swe wyniki kilka mie-.ii, sigcy p6åniej.

Page 8: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

LT6 Wojciech Sady

fil do terminu w warsztacie introligatorskim. Przynalezno3d do koSciola sande-

manian6w, kt6rzy glosili, ze obserwacja przyrody jako dziela Boga wiedzie dopoznania prawdy, sklonila go do samoksztalcenia. Mial iu|24lata, gdy HumphryDavy zatrudnil go w 1813 r. jako laboranta w swej pracowni w Royal Institution.Zyskawszy dostEp do przyrzqd6w naukowych, w ci4gu dziesigciu lat Faraday

powt6rzyl wszystkie waåne eksperymenty w dziedzinie elektrycznoSci i magne-

tyzmu, a takåe chemii - ale nie opanowal matematyki wyzszej i slabo pr4yswo-

il sobie panujqce teorie. Od l82I r, zacz4l dokonywad epokowych odkryi, kt6-

rych wystarczyloby na kilka Nagr6d Nobla (gdyby je wtedy przyznawano).

Jednak gdy opisl'rvat wyniki swych eksperyment6w, uzywal igzyka czq5ciowo 16z-

niqcego siE od jgzyka, jakim poslugiwali sig czlonkowie ezoterycznych krgg6w

kolektywu mySlowego tizyk6w i chemik6w tej epoki. W szczeg6lno5ci zjawiska

elektryczne i magnetyczne przedstawial, uzywajqc pojQcia ,,linii sil", biegnqcych

w przestrzeni otacnaj4cej ciala naelektryzowane i magnesy. Z perspektywy teo-

rii Flecka nalezaloby sqdzi$ ze 2r6dlem tego pojEcia byty jakieS zwitlzki mig-

dzykolektywne, ale jakie (o ile Fleck ma racjq), nie spos6b chyba dzi6 dociec.

Trzeba bylo wprow adzi( zjawiska odkryte przez Ørsteda, Ampåre'a, Faradaya

i innych do zakresu zastosowafi mechaniki. Z punktu widzenia mechanicznego

obrazu $wiata prqdy elektryczne mogly byd albo ruchem jakiej3 substancji ci4glej,

albo ruchem naelektryzowanych korpuskul. Nie bylo w6wczas sposobu, by kt6-

rqS z tych mozliwo$ci wyr6znid - w takiej sytuacji mozna przyj4(, jedn4 badidrug4 na pr6bg, by stwierdzi$ co z tego wyjdeie.

Gussav T Fechner, a nastgpnie Wilhelm E. Weber pr4yjEli, 2e pr4d elek-

tryczny jest ruchem ladunk6w, kt6re dzialaj4 na siebie silami na odlegloSi - takjak wedlug Newtona dziala sila grawitacji, a wedlug Coulomba sily elektrycznei magnetyczne. Wyniki eksperyment6w wymuszaly jednak znaczn4 modyfikacjgw stosunku do tradycji. Warto66 dot4d znanych sit zaleiala jedynie od pewnych

cech cial (ich masy, ladunku elektrycznego i ladunku magn etycznego) i od odle-

gloSci migdzy nimi. Odkrycia Ampåra'fr, w koniunkcji z prawami rnechaniki

i zalozeniem o korpuskularnej naturze tadunk6w, prowadzily do wniosku, åe sily

miEdzy ladunkami zalehqtez od ich wzglEdnej prgdkoficil Za$ z ustalonych pru.ez

Faradaya wlasno$ci indukcji elektromagnetycznej wynikalo, 2e sily te zalezq od

przyspieszefi, jakich jedne ladunki doznajq wzglgdem drugich. Poniewaz prqd

elektryczny nie dziala na znajduj4cy sig w poblizu nieruchomy ladunek, prowa-

dzilo to do wniosku, 2e prqd jest jednoczesnym ruchem ladunk6w dodatnich

i ujemnych w przeciwne strony. I oto cala, pomin4wszy wz6r matem atyczny,

teoria Webera. Zn6w czynn4 rolg odegraly zasady mechaniki Newtona, a resz'

ta - po prryjEciu zaloienia o korpuskularnej naturze pr4d6w - byta biernym

rezultatem.Na tym by1 moze budowa elektrodynamiki by sig skoficzyla gdyby nie

przemiany w pozostalych czqsciach fizyki. Jeszcze w 1788 r. Joseph Louis de

Kuhn kontra Fleck a Maxwellowska rewolucja w elektrodynamice LL7

|,Lagratrge, zapisawszy swe slynne r6wnania ruchu, zauwaryl, ze dla dowolnegoi'izolowanego ukladu cial dziataj4sych na siebie silami centralnymi zaleznymi odffiføoSci funkcja bgd4ca - w Oiisiejszej terminologii - sumq energii kinetycznychutfiih cial i energii potencjalnych oddziatywari migdzy nimi jest stala w czasie."ffiaktowal to jako matem atyczn1 ciekawostkg, bez wiEkszego znaczenia. Gdymlatach 40. XIX w. Juliu,q R. Mayer, James P. Joule, Hermann Helmh allz i inni''ffiimulowali - w wyniku badafi eksperymentalnych nad przeks ztalcaniem pracy'il' bieplo i na odwr6t - zasadE zachowania energii, niegdysiejsza ciekawostka"urosla do rangi jednego z najwazniejszych twierdzefi tizyki. Thk4 w kazdymrazie byla dla Maxwella, pracuj4cego przeciez nad stworzeniem mechanicznej

ta a <

teortt ctepla.

',,Hamiltona, bylo dot4d w prosty spos6b aviry,ane z sil4: wz6r na silq otrzymy-'Wulo sig, obliczajqcpochoånE, zeznakiem minus, po wsp6lrzEdnych przestrzen-, nych ze wzoru na energiE potencjaln4. Procedura ta tracila sens, jesli sita zale-iala od wzajemnych piEdkoSci i przyspieszefi oddzialuj4cych cial. Komentuj4cteoriE Webera w swym pierws zym artykule z zakresu elektrodynamiki, ,,b;

' Faraday's Lines of Force'l (1SSS-56), Ivlaxwell pisal , ze wpraw dzie mo2na z niej

'wvOeaukowad prawa Ampdre'a dla sil migdzy ptæ*odnikami zprqdem i prawå.'indukowania pr4d6w, to:': . '

.',' Sprzeciw budzi pogl4d, by jakieS podstawowe sily w przyrodzie zalezaly od prEdko3ci cial,

,','ir', migdzy kt6rymi dzialaj4. Je6li sily w przyrodne maj4 zostad zredukowane do iit O4ataj4cych'-;.':,,miQdzy cz4steczkami, to zasadahchowania [Energii] nvymaga, aby te sily dzialaly wzdluz linii,;.,, l1uqcych cz4steczki i byly funkcjarni jedynie odleglo$ci30.

irlri.- lrltrorotastw zakofrøeniu czgsci II artykulu drugiego, ,,on physicar Lines

i-iffi to.æ" (tBEt-62), poczynit uwage:

Ci, kt6rzy w innym kierunku poszukuj4 wyja3nienia tych fakt6w, mogq por6wnad [przedstawion4yJz9jl teorig z t4 o istnieniu pr4d6w plynacych swobodnie prze z ciåIa, i z tqu i<t6ra zaklad|,ze elektryczno6i dnala na odlåglo66 sii4 nlihnqod jej prgdio6ci, a zatem nie podlega prawuzachowania energri:t.

$ James C. Maxwell, ,,On lhraday's Lines of Force", 1855-56; w: Scientific Papers..., t. 1, s. 208.r''orygina,.g1*t przyjEte wtedy wyraåenie ,,the principle of the C-onservation of Force").

il"1rys C. Mærwell, ,,On Physical Unes of Force", 1861-62; w: Scientific Papers of Jamæ Ctqk, Cambridge University Press 1890, t. L, s. 488. (Ttl juz mamy ,,the law of conservation of

Page 9: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

118 Wojciech Sady

mowa byla o ,,liniach sil" jako czymS wypelniaj4cym przestrzeri wok6l cial naelek-

tryzowanych i magnes6try. Jak wyznawal, nieco juz retrospektywnie, w 1.864 r.:

(2) TfudnoSci mechaniczne jednak, jakie pociqga za sobq koncepcja czqstek dzialajqcych na

odleglo66 silami zaleinymi od ich prEdko6ci, sq takie, åe powstr4rmuje mnie to przed uznaniem

tej teorii za ostatecznq [...J. Wolalem zatem szukad wyja3nienia zjawisk w innyrn kierunku,zakladaj 4c, te sq one wytwarzane przez dzialania zachodz4ce zar6wno w cltaczajqcym o6rod-

ku, jak i we wzbudzonych cialach, oraz usiluj4c wyjaSnid dzialania miEdzy odleglymi cialarni

bez przyjmowania istnienia sil zdolnych do bezpo$rednich dzialafi na dostrzegalne odleglosci.

(3) Teoria, kt6rq proponujq [...], zaklada, ie w [otaczaj4cej] pnestrzeni znajduje siE materia

w ruchu, kt6ra wytwarza obserwowane zjawiska elektromagnetyczne32.

A kilka stron dalej:

(16) Tak wigc zostaliSmy doprowadzeni do wyobraåenia o zlozonym ntechanizmie, kt6ry poruszad

sig rnoze na wiele sposob6w, a jednoczesnie tak posprzgganym, åe ruch jednej czgsci zalezy,

wedle okreSlonych mtryk6w, od ruch6w czE$ci innych; ruchy te przekazywane sq przez sily

powstaj4ce wskutekwzglqdnyctr przernieszczeri posprzeganych czE6ci, zgodnie zich sprqiystoSciq.

Thki mechanizm musi podlegad og6lnym prawom Dynamiki i powinniSmy m6c wyprowadzid

wszystkie konsekwencje jego ruchu, o ile znamy formg relacji wi434cych ruchy jego czq$ci33.

Przytoczone fragmenty oddaj4 sam4 istotg programu badawuego Manwella. Nie

tylko nie w4tpil on w zasadno6d mechaniki klasycznej, ale pr6bowal znab1e alterna-

tywny spos6b stosowania jej do zjawisk elektromagnegcznych - w sytuacji, gdy ujE-

ciawcze$niejsze nie dawaly sig pogodzi(,z mechanicmqzasadqzachowania energii.

Jeszcr,ejedno zar6wno inspirowalo Maxwella, jak i wplynglo na przebieg jegorl#. .,

dociekafi pnez dostarczenie mu narzedzi matematycznych. ZaczEto mianowicie

w XIX w. roarijad teorie sprgzysto3ci i hydrodynamikQ. Mechanika kla,syczna

zostala pienvotnie sformulowana jako teoria punkt6w materialnych, a co najwyzej

bryl sztynrnych o ostro obrysowanych granicach, oddzielonych pust4 przestrzeni4.

Punktom materialnym prz)'pisywano masq, a cialom sztywnym ggsto$i masy, kt6r4

calkowano po objgto3ci i zn6w otrzymywano masq (i ewentualnie mornent bez-

wladno3ci), wstawi anq p62niej do r6wnafr ruchu. Takie obdarzone masq ciala

poruszaly siE pod qplywem sil dzialaj4cych na nie jako na caloSci, i dzialaj1cych

m.in. na odlegloSd. Natomiast teoretyczny opis ruch6w cieczy czy drgafr ciala

sztywnego lvymagal pozostania na poziomie funkcji rozkladu maqy oraz trakto'

wania sil jako pnekazywanych od punktu do punktu, a w dodatku lokalnie,

Podobne teorie William Thomson - z kt6rym Maxwell pozostawal w stalych

kontaktach - roailijal,je3li chodzi o rozchodzenie sig ciepla, Te byly, co istotne,

niezalezne od mechaniki, jednak wiele wzor6w oka4nvalo siE mied formg ana'

logicznq do r6wnafi hydrodynamiki czy teorii sprgzystoSci.

32 James C. Maxweil, ,Å Dynamical Theory of the Electromagnetic Field",1864;w: Scientifu

Papen,., t, L, s.527, i33 Thmåe, s. 533.

Kuhn kontra Fleck a Ma:rwellowska rewolucja w elektrodynamice

b) Maxwell o Faradayowskich tiniach sil

119

i!1$'artrnde ,on Faraday's of Force" (1855-56) Maxwell zacrwa od wykorzy-I : ..': .':;:: ,. :): : ..: . -

ffiffiia analogii migdzy r6wnaniami teorii elektryczno$cir r magne tyzmu a tymiii;iffi,lhnymi w hydrodynamice. cal4 przestrzefi wypelnia nieScisriwa ciecz poru-

i.i,i sraiqcu sig w osrodku stawiaj4cym jej op6r proporcjonalny do prgdko$ci ruchu.

-,i..rJeSli potraktujemy ladunki dodatnie jako miejsca, z kt6rych ciecz wyplywa,

.l',l a ujerne jako miejsca, gdeie jest pochlaniana, to linie ruchu cieczy dla A-"go

:, ukladu nieruchomych ladunk6w pokrynvatyby sig z kierunkiem, w jakim na

'i.,. ffieszczony w danym punkcie niewielki ladunek dodatni dziararaby sila elek-,: rllctrr\ zas prgdko3d ruchu cieczy bylaby proporcjonalna do wartoSci owej sity.... wygl4da to na razie na niewinnq zabawg w analogie matematyczne. A jednak,'l

,byl to pienwszy - cze}o na tym etapie nie spos6b bylo pnewidziee - trot w stro-

,=1,, ng rewolucji naukowej. Przestnefi otauaj4cn naelektryzowane cialq w dotych-,'j,, øasowych ujgciach pusta, pozbawiona wigc wlæno6ci frzycznych, takie wlasno-: ' $ci zyskala. Niemal niepostrzeZenie Maxwell wprowadza iunkcig kierunku

'i , inatginnia sily, jaka dzialalaby na niewielkie naelektryzowane cialo umieszczo-i1i, 19 w danym punkcie. W srrmie jest to r6wnowaine uf'wanej dziS funkcji induk-

,",1,' cji elgkrrycznej, okre6lonej jako Fa = eD. (Maxwell nie stosuje notacji wekto-

' ." rolvej i zawsze wypisuje po kolei trzy skladowe przestrzenne odpowiednich

1,, $qqi. Ja tlustym drukiem, dodajqc tu i 6wdzie indeksy, zapisujg stosowane,- 9is powszechnie, a odpowiadaj4ce scisle jego zapisowi, funkcje wektorowe.

,...V?yuT zwykle wsp6lczesnej terminologii, cho6 czasem tlumaczg doslownie. ;,:.wJrr&ema stosowane przez Maxwella).

':'.'.' Dalej pojawiaj4 sig podobne, tym razem bardzo lakoniczne, rczwaianiana

.ii;-,19.t" lawisk magnetostatycznych. Zn6w pnestrzefi zostaje wlpelniona nie6ci-

' 1rflTl_ creczL tyle åe poniewaZ bieguny magnetyczne zawsze wystgpuj4 parami,jl"r.jft9'Maxwell przedstawia magnes jako rurkg, pnezkt6r4ciecz iest przepomDo_i:ri :;iiIO MaXWelI pfZedStaWi

",i,fr"ffiana i w rezultaciei, '...i.-l;iii; t+ zr r

,j:,lf *t*."11 przedstawia magnes jako rurkg, pnezkt6r4 ciecz jest przepompo_

.+,LH.*" i w rezultacie nieustannie wplywa jednym kofcem, a wptywa drugim.

:j#!tli w strumieniu takiej cieczy, jak czytamy w dalszych partiach telstu, najdzie.*!e poludniowy biegun magnesu o ,,masie magnetycznej,, m, to dzialal Uqøi.

iååEi,l" raz trzeci pruestneizostaje wypelniona cieczqgdy mowa o zamknigtych

jej nieustanny ruch \ryyt\ila-

m ;_Ylszcie Maxwell po".hoO"i do rozwaiaft naå silami, jakimi dzialajl na

mttt przewodniki z pr4dem. wizjonersko zauwaza, ie dotyehczasowe prace

Page 10: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

120 Wojciech Sady

dotyczyly tylko pr4d6w zamknigtych, Eksperymentalne odkrycia Ørstedai Ampåre'a opisane zostaj4teraz tak, ze linie sil magnetycznych wytworzonychprzez. pr4d tworz4 wok6l niego linie zamknigte. Æe nie towarzyszq jui ternu

rozwazania na temat strumieni nie$ci3liwej cieczy ptynqcej wok6l pr4d6w.Takie hydrodynamiczne ronvaiania tym bardziej nikn4, gdy Mærwell prze-

chodzi do omawiania odkryd Faradaya dogcz4cych pr4d6w indukcyjnych. Jak

WTyznaje:

Idea stanu elektrotonicznego nie pojawila siE w moim umy6le w takiej formie, bym jej naturgi wlasno6ci m6gl jasno wyjaSni6 bez odwolania sig do a'yklych symboli, i dlategcr proponujE,by * ponizszych dociekaniach uzywad symboli swobodnie i przyj 4t, za oczywiste zwykle mate-

ma$czne operacje35.

Om6wione dot4d rorv{azania z CzESci I artykulu mialy charakter jakosciowy.

W CzESci II Maxwell, zgodnie z cytowanqprzed chwil4 uwag4, ujnruje ich rezul-taty w formg matematyczn1. 'W ggszczu wzor6w, jakie sig pojawiaj4, oko dzi-

siejszego fizyka wylowi najpierw formulg zapisywan4 obecnie w postaci.t = rot Il(m6wi4c jako$ciowo: pr4d elektryczny otoczony jest przez zarnknigte linie sil

magnetycznych), czemu towarzyszy uwdgz, ze forrnula ta obowi4zuje tylko dla

pr4d6w zamkniEtych, gdy divT - 036. Jak juz powiedziano, Maxwell wyprowadza

te formuly, uog6lniajqc wyniki eksperyment6w opisanych w kategoriach linii sil.

(Funkcjg natgåenia pola magnegcznego H wirye ze zdefiniowanq wyiej funkcj4indukdi magnetycznej B r6wnanie B = FH, gdzie p - wsp6lczynnik przenikal-noSci magnetycznej danej substancji).

Dalej mamy kilka stron rozwaharl czysto matematycznych, dotyczqcych r6w-

nafi z - rozpisyvanymi na poszczeg6lne skladowe - operatorami nosz1cymi dzi$

naz$ry,,gradiefrt" r,,dywergencja" i ,,rotacja". Po czym lvystgpuj4ce w nich zmien-

ne zostaiqzinteqpretowane jako ,,iloSd magnetyczna"r ,,natEzenie rnagnegczne",

,,potencjal magne$czny", ,,ilo$d pr4d6w elektrycznych", ,sily elektromotoryczog",

,,funkcja elektrotoniczna" i inne. Choi takich termin6w dziS sig w elektrodyna-mice nie uzywa, to wkr6tce pojawia sig r6wnanie hcE = dAlåt, co w koniunkcjiz zapisanym wczeSniej r6wnaniem B = rot A prowadzi natychmiast do bardziej

dziS ananego 4n rot E = ABDI (iakoSciowo: zmienne pole magnegczne lvytwa-

rza wirowe pole elektryczne). Zn6w Wry wyprowadzaniu tych r6wnafi nie ma

ani slowa o mechanicznych modelach ruch6w nieSci$liwej ciecry, zostaj4 nato-

miast wykorzystane wyniki eksperymentalnych badafi Faradaya. (Funkcjg natg-

ienia pola elektrycznego E wiqze ze zdefiniowanq wyilej funcj4 indukcji elek-

trycznej D r6wnanie p - eE, gdzie e - wsp6lczynnik przenikalno6ci elektrycznejdanej substancji). Maxwell komentuje to w charakterystyczny spos6b: ,,Th repre-

3s Thrnåe, s. L87-1.88.3o Thnråe, s. 194-L95.

*#åit q'ii:::y srQ z

i#r6vrnarl Ma:rwella. S4 jednak rozproszone w tek$cie i ukryte w3r6d innych formul.

igii1 uz5nkane wyniki na tym etapie mialy charaller rewolucyjny? Maxwell ani:':,i if"erchwilg tak nie s4dzil, jednak z penpektywy p6iniejszego rozwoju wydarzeårii.ici5nie siq na usta odpowiedi: i talq i nie. Wiqåe sig to z pytaniem, czy forrnuly

'.i. Fa = eE i F* = rnB nalezy traktowad jako definicje? JeSli tak, to od przytoczo-jjiliinyrtt r6wnafl moåna natychmiast wr6ci6 do ustalonych wczesniej elsperymental-

,,ii,Hgie pttt" oddziatywai miEdzy magnesami i pr4damr, atalv,e indukowania prAd6q.qryaionych w terminach sil dzialaj4cych na odleglo3d. Wtedy r6wnania, jakie

lgird punktu do punktu. Jego dociekania nabraty - gdy patrzymy na uayskane,#:-pnezefi wyniki z dzisiejszego punktu widzenia * charakteru rewolucyjnego

,i$01*wynilru porai*i, jak4 poni6sl: nie udalo mu sig zbudowa6 eho(hy quasi-mecha-,.iilft* nego modelu o6rodka przenosz4cego sity miqdzy pr4dami elektrycznymi,rii:Tii:ii+ agnesami, migdzy jednym pr4dem a drugim, a wreszcie jako6 tlumacz4cego

,,,lo.fiponntawanie pr4d6w indukcyjnych. Æe nim ten temat rozwing, przyjrzyjmy sig',;.rijego p6zniejszym dociekaniom.

c) Manpell o frzycznych liniach sil

r. Roarazaniauzywa takiego

|:;!': [...] rp2pl6zenie zjawisk magnetycznych z mechanicønego punktu widzenia i ustatenie, jakie

X;,: napiqcia w pewnym osrodku i pzebiegaj4ce w nim ruchy zdolne s4 do wytwozenia obsenvo-liiir, ttaPttuta w pewnym OSTOOKU I pneDlegaJ4Ce w nlm rucny zsome Sq sO wytW0rZerua ODS€TWO-

*i,' wanych zjawisk mechanicznych. JeSli, za pomoc4 tej samej hipotezy, zdolamy pol4czyl zjawi-

37 Thmze, s. 205.s Thnråe, s. 206.

Page 11: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

L22 Wojciech Sady

ska przyci4gania magnetycznego ze zjawiskami elektromagnetycznymi i wvi4zanymi z prqdami

indukcyjnymi, to znajdziemy teoriE, kt6ra, nawet jeSli nie jest prawdziwa, to mozna jej blEdno$ci

dowie66 jedynie na podstawie eksperyment6w, kt6re ogromnie powigkszq naszq wiedzE o tejczg$ci fizYki3r.

Nastgpnie Maxwell przechodzi do jakoSciowej charakterystyki modelu, w kt6-

rym prz,ekazuj4cy oddzialpvania elektromagnetyczne oSrodek przedstawiony jest

jako cialo stale. Pisze o nim: ,,Substancja wytwarz aj1ca te efekty rnoze stanowid

pelvn4 czg36 materii an'yklej albo moze by(t powi4z anym z materi4 eterem"40.

Zalqczony w tek$cie rysunek przedstawia mechaniczn4 budowE eteru (dla pro-

stoty ogranieze sig do tego okreSlenia) jedynie w dwuwymiarowym przekrojui do tego przekroju odnosz4 siq zawafte w tek$cie opisy slowne. Brak natomiastobja3niefi, jak to wszystko mialoby uyglqdai w trzech wymiarach.

Eter podzielony jest na sze6ciok4ty - ,,wiry" - uloilone podobnie jak kom6r-ki w plastrze miodu, oddzielone pojedynczymi warstwami kulek. Mechanicznietakie szeSciokaty wirowat by nie mogly, poniewaz jednak z ryglEdu prqypomi-naj4 k6lka, Ma:rwell im na to pozwala. Gdy dany szesciokqt wiruje, prrylegaj4-ce do niego kulki albo tez wiruj4 fieSli dany obszar znajduje siq w obrgbiedielektryka), albo przemieszczajq siq (ieSli w tym miejscu jest cialo doSwiadcza-

ne przez nas jako przewodnik), w obu przypadkach dzieje sig to bez poSlizgu.

Ruch wirowy kulek pruekazuje obr6t danego wiru kolejnyrn wiromo kt6re zaczy-

najq sig obracal wtym samym co 6w wir kierunku; ruch posuwisty kulek wpra-

wia sqsiaduj qce z nimi po obu stronach wiry w obroty o przeciwnych kierunkach(kt6re tmlejne warstwy kulek przekazujq dalej). GEstoSi materii wir6w wiq,ze

Maxwell z przenikalno$ci4 magne$cznE danej substancji, prgdko6ci ich obrot6wna obwodzie z ,,natgåeniem sil magnetycznych", zaS osie obrotu maj4 siE pokry-

wa6 z kierunkami dzialania tych sil. Wirom prz5pisuje dodatni, a oddzielaj4cymje kulkom ujemny ladunek elektryczny.

W CzgSci I, zasulowanej ,,Teoria wir6w molekularnych zastosowana do zja-

wisk magnetycznych", Maxwell nie wspomina o warstwach kulek przekazuj4cych

ruch obrotowy miEdzy wirarni. Natomiast z og6lnych rozwailafina temat nacisk6w

i naprEtefi powstaj4cych w wirach wyprowadza znane mu juz r6wnania, kt6rew przyjgtej dzi$ notadi zapiszemy jako div B - 4np*, gdzie p, to gEstoSi ,,wyima-ginowanej materii magnetycznej"4l. Dziwny to zapis, bo przeciez Maxrell wie-

dzial [rz, ze materia magnetyczna nie istnieje, wszystkie linie sil magnetycznychs4 zamkniEte, czyli ze div B - 0. Niemniej powyåszywz6r nadawal sig do mate'

matycznego opisania lokalnych oddzialywafi miEdzy biegunami magnes6w,

w szczeg6lnoSci wynikalo z niego prawo ustalone eksperymentalnie przez

3g Scientific Papen..., s. 452.ao Thmåe, s. 485.al Thmåe, s. 459, wz6r (6).

Kuhn kontra Fleck a Ma,xwellowska rewolucja w elektrodynamice 123

,,€oulomba, iz bieguny magnes6w przyci4gaj4 sig badi odpychaj4 sit4 odwrotnieiproporcjonaln4 do hradratu odleglo6ci migdzy nimi42..i. Dalej znajdujemy w)fprowadzone kilka lat wczeSniej r6wnanie rot H - 4nj4t.

i.r(Siånica stalych bierue sig z prryigcia innego ukladu jednostek).f',', W CzESci II, ,,Teoria wir6w molekularnych zastosowana do pr4d6w elektrycz-

fiich", do modelu wir6w Maxwell dodal warstwy kulek miEdzy nimi. Powtarza

tam, jako r6wnanie (33), rot |l = 4nj$, a takåe ogloszone juz w 1856 r. r6wna-

nia rot E - dBldt i B = rotAas, dodaj4c do nich div B = 4tcp* = $46.

' Powstaje tu kluczowe pytanie: jak4 rolg w dociekaniach Maxwella odegral

model wir6w molekularnych? Pewne wyprowadzenia wzor6w dokonyrane sQ

r- fiie do korica jasnymi - odwolaniami do modelu i przy wykorzystaniu zasa-

dy zachowania energii. Szczeg6lowa analiza tego wsqystkiego bylaby wielceskomplikowana. Jedno jest jasne: w CzgSci I i U artykulu Mærwell nie uzyskal

r6wnari elektrodynamiki innych niz te, jakie znaleåt, moåna w ,,Otr Faraday's

Lines of Force". Wseystko wskazuje wigc na to, ie tw6rczej roli model wir6wnie odegral: Maxwell usilowal skonstruowae go tak, aby - mieszajqc rozwaianiajako$ciowe z matematycznymi - uzyskad r6wnania znane mu wczeSniej., NowoSi o rewolucyjnym znaczeniu pojawia siE w CzESci III ,,On Physical

.iii:,. tines of Force"; ,,Tboria wir6w molekularnych zastosowana do elektryczno6ci

iiil statycanej", oglovonej w kolejnym, 1862 roku. 7-acryna sig wszystko od tego,i+,å0 Maxwell czyni materig wir6w elastycznq, Zgodnie z jego deklaracjami, zawarl$i.tlmi w t5rtule, chodzilo o wl4czenie do zakresu rczwaiafi zjawisk elektrostatycz-

'i:t@. Obraz jest taki,2e tam, gdzie obserwujemy ciala naelektryzowane, kulek'*ri'rozdzielajqcych wiry jest mniej lub wigcej niå w obszarach nienaelektryzowanych,

;;1.: a ie kulki nie Slizgajq sig po powierzchniach wir6w, to towarzyszy temu sprE-

ljilitrysta deformacja o6rodka. Tirka deformacja jest trwaia w obszarzn dielektryka,ffigdy natomiast w danym mrejscu najdzie sig przewodnik i kulki mog4 sig poru-t.;;i;] saa6, sprgåyste napigcia powoduj4 pnepty* pr4du.:li-1!,i ,',.,1{41s6atycznie Maxwell najpierw zaprsuje wz6r wiql4cy przesunigcie kulek å

5ffipotozenia r6wnowagi z ,,sil4 elektromotoryc,nt4" E (dzi6 powiemy: z natgieniem

Page 12: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

124 Wojciech Sady

na dzialanie sil prostopadlych i stycznych do ich powierzchni, w zaleznoSci odwsp6lczynnik6w ich SciSliwo$ci i sztywno6ci. Uzyskane r6wnania nie zostan4 jed-

nak dalej wykorzystane; pod koniec autor powtarza jedynie wzory przytoczoneprzed chwilq. Po c4ffi, bez zadnych wstgp6w i bez fanfar - kt6rych mozna byoczekiw aC z uwagi na dalszy ronvoj wydarzefi - w Tiil. XIV Mzurwell formutujepolecenie: ,,Poprawi6 r6wnanie (9)48 dla pr4d6w elektrycznych o efekt wyrvolany

elastycznoSciq o6rodk a" . I zapisuje, jako r6wnanie (1 I2), W = rot H - (Llezl åEldt,BezpoSrednio dalej oblicza dywergencjg obu stron tego r6wnan ia i zapisuje

r6wnanie ci4glo6ci - cryli prawo zachowania ladunku - (113): divT + åp/år = 0

(p to ,,iloSd wolnej elektrycznoSci w jednostce objgtofci", czyli dzisiejsza gEstosi

ladunku). Po czym rlåniczkuje (112) po x, I i z, wynik podstawia do (113),

calkuje po czasie i uzyskuje (115): 4nezp = div.E. St4d po prostych przeksztal-ceniach, przeplatanych ronvaianiami na temat elastycznoSci oSrodka, w)fprowa-

dza prawo Coulomba dla sil migdzy ladunkami p - -*q7q2 \fr.W ten spos6b jako (II2) i (115) pojawily sig oba r6wnania, jakich w stosun-

ku do artykulu z lat 1855-56 brakowalo do kompletu r6wnari elektrodynamikiae.Jak przebiegaly dociekania Manvella - jakie mySli kolejno powstawaly w jego

m6zgu - nigdy siq nie dowiemy (nawet on sam zapewne tego nie pamigtal), Alejedno jest oczywiste. Maxwell znal prawo zachowania ladunku (113), potwier-dzone eksperymentalnie przez Faradaya i innych. Zn:al, tez, tzecz jasnao prawo

Coulomba, matematycznie r6wnowazne, prry prryjgtej jeszcze w 1855 r. defini-cji E (i prostej empirycznej konstatacji, 2e przy braku swobodnych ladunk6wsily elektryczne nie dziataj4) r6wnaniu (115). Wiedzial teL od 1855 r., ze dla

pr4d6w zamknigtych 4rli = rot.å[. Stqd, w koniunkcji z (113) i (115), dla zjawisk

z vdzialem pr4d6w otwartych wynika ( ll?Sso.

P6åniej Maxwell wraca do rcrwailafi mechanicznych. W o6rodku sprgzysfym

mog4 powstawad fale, zar6wno poprzeczne jak i podlur.,ne. Prgdkoil(, rozchodze-

nia sig tych pienvszych okreslona jest wzorem v = {klp, gdzie k - wsp6lcrynniksprgzysto$ci na odksztalcenia, p - ggstoSd masy. Ggsto$6 masy odpowiada przeni-kalno6ci magnetyunej substancji, a wsp6lczynnik sprEzystoSci to w doSwiadczeniu

wsp6lczynnik przenikalnoSci elektrycznej. Podstawiajqc dane z pomiar6w elektro-statycarych i magnetostatycznych, Manwell m6gl obliczye, ze v = 310 740 km/s.

Prgdko6e poprzecznych falowafi w naszym hipotetycznym oSrodku, obliczona na podstawie

elektrornagnetycznych elsperyment6w pan6w Kohlrauscha i Webera, tak dokladnie zgadza siq

z prgdko6ciq Swiatla obliczonq na podstawie optycznych eksperyment6w p. Fizeau, Le trudno

48 Chodzi o r6wnanie 4rd = tot H.ae Ten kornplet to - dla pr6åni i z dokladno6ci4 do stalych zaleinych od wyboru jednostek

- div fi, = 4op, div H = 0, c rot fi, = - åUnt, c rot H - DBldt + 4i,s0 Wyprowadzenie jest proste. JeSli z obu stron r6wnani a z pwyp. 48 obli czymy dyvergencjg,

to ceysto analitycznie otrzymujemy div i = S. Brakuje wigc w tym r6wnaniu czlonu X takiego, iediv X = åp/dr. Na mocy (115) f, = dEldt.

Kuhn kontra Fleck a Maxwellowska rewoluda w elektrodynamice L25

inam unikn4i wniosku, ze Swintlo polega na poprzecznych &gøniach tego samego oSrodkz, kt6ryjest przyczynq ziawisk elehrycznych i nngrutycznychst.

.., i:,'l:.r i : I

'u"i oto mamy kolejne odkrycie, kt6re w rewoluryjny spos6b zmienito fizyczrry'1,6b;rnswiata (Maxwell pomija jednak milczeniem waZny w6wczas problem: dlacze-.;. .

;fbW eterze Swiatlono3nym nie powstajA obok fal poprzecznych, fale podluzne?).

'"" C,aESC IV ,,Oil Physical Lines of Force", ,,Teoria wir6w molekularnych zasto-

sbwana do dziatania magnetyzmu na Swiatlo spolaryzowane", nie zawiera wyni-

iiOw wainych dla obecnych rozw ahafi.

d) Maxwell o dynamicznej teorii pola elektromagnetycznego

q1, W artykulach z lat 1855-56 i 1861-62 moina male26 komplet r6wnai Maxwel-

il,,' la; sq one jednak rozproszone w tek6cie, a zapisane przy uåyciu niekonsehwen-

ilr,' tnie stosowanych zmiennych. W trzecim artykule ,,A Dynamical Theory of Elec--i:: tromagnetic Field" (1864) podjgta zostaje pierwsza pr6ba uporz4dkowania

;ii u4/skanych wynik6w. Zn6w Maxwell rozpoczyna romailania od deklaracji, 2e

ii;, - wbrew teoriom W Webera i C. Neumanna - bEdzie traktowal zjawiska elek-;'li, tfomagnetyczne jako powodowane pnez podle$e prawom mechaniki procesylii'., iachodz4ce w niewidzialnym o6rodku. Poniewai, jak stwierdza, Swiatlo i promie-.11,, nje podczerwone przechodz1 przez rurki pr6åniowe r6wnie dobrze jak przez

1;if., powietrze - a jui wie, åe Swiatlo jest fal4 elektromagne$czn1- to konsehren-ii:,tnie o6rodek 6w okreSla mianem ,,substancji eterycnrcj".ir|,."' 'Eter wypelnia cal1 przestrzefi, przenika teå ,,materig wailk1", ma ggstoS6

1,masy malq ale niezerowe. W tym arlykule Maxwell nie proponuje jednak åad-

;, flego konkretnego modelu eteru, niøego na podobieristwo nie3ci6liwych cieczy

",,,i.oonFaraday's

Lines of Force" czy wir6w molekularnych z ,,On Physical Lines:'i; of Force". Zamiast tego dokonuje podsumowania uzyskanych tam wynik6wiliiirl.4atematycznych i formuluje Og6lne R6wnania Pola Elektromagnetycmego.:ii::iit*t"U*ch tych r6wnafi jest drrvadzie6cia, zawieraj4cych dwadzieScia zmien-

;,;' lrych'52. \\ffprowadza znichvryainnia na energig pla, zalein1od jego pola--'l.Ilzacji magnetycznej i elektrycznej w poszczeg6lnych punktach, a takze wzory

';;, na sily dzialajEc;e na poruszaj4cy sig w polu przewodnik z pr4dem elektrycznyn,

i,:;t';na bieguny magnes6w i na ciala naelekt4zowane. A wreszcie wykazuje, 2e zabu-lflnenie rugn"f.rn" rozchodz4ce sig w o6rodku nieprzewoareq^ moåe by6

:#i:0"i" poprzeczne do kierunku jego rozchodzenia siE.

fiffi]ir,,{otejnq pr6b4 syntezy bf monumurtalny, podzielgny n1 866 numerowanychgffittolejno paragraf6w, A Ti,eatise on Etectricity and Magnetisn (1873). Maxwelltr..gs#.:,. .. ^ --e---"

ffi$Ow stwierdza, åe wyja6nial w nim zjawiska elektromalnetyczne Dpnzez mecha-

iil , st Thmze, s. 500.;1'rrr':' ,,A Dynamical Theory...", Czqæ,I, $ 18, w: Scientific Papers..., s. 534.i:ii',

Page 13: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

L26 Wojciech Sady

niczne dzialanie przekazywane od ciala do ciata za po6rednictwern oSrodka

wypelniajEcego przestrzefi migdzy dmi2'53. Stosuje tez, gdzie tylko moze, do

opisu zjawisk elektromagnetycznych r6wnania Lagrange'a. Caly czas traktujewigc mechanikE klasyczn4 jako teoriE podstawowq. Do kofica zycia (zmarl na

raka w 1879 r.) nie zdawal sobie sprawy z tego, 2e zapocz4tkowal w fizyce

wielkq rewolucjg, a stworzona przez niego elektrodynamika jest teori4 podsta-

wow4, nieredukowaln4 do mechaniki.

e) Przyswojenle elektrodynamiki Maxwellaprzez kolektyw my5lorvy fizyk6w

Niezaleinie od tego, jak status teorii ocenial jej nr6rca, samo sformulowanie

r6wnarl czy towafrrysz4cych im pogl4dowych wyobraåef nie wystarczy. Nauka toz istoty dzialalnoSi wsp6lnotowa, trzeba wigc, by dane osiqgnigcie zostalo przy-

srwojone przez grupe zasadniczqezoterycznego luggu odpowiedniego kolektywu

mySlowego - a tym sanym trafilo do podrEcznik6wsa. Na to za3 teoria Maxwel-

la musiala poczekad trzy dziesigciolecia. Jeszcze w przegl4dowej ksiqåce Hoppego

z 1884 r. nie zostala nawet wspomnianass! Jej prz5nwojeniu stangla zapewne na

przeszkodzie nieslychana zawilo6i matematyczna prac Maxwella, a poczqtkowo

teå brak sukces6w empiryczlrych, kt6re by wykazaty jej wy2szoSd nad do$d licz-

nymi w tym czasie teoriami konkurencyjnynri. (Wielko66 c, r6wna w granicach

bl9d6w do3wiadczalnych prgdko6ci Swiatla, pojawita siq wcze3niej w teorii Webe.

ra - tyle åe,tazbieåno3d zostala przez Webera i jego arolennik6w zigrorowana).Jeszcze w latach 70. XIX w. prace Maxwella uwaånie studiowal Hermann

Helmholtz, kt6ry skrytykowal teoriE Webera, a nastgpnie sformulowal teorig

l1cz4cq idee sil dzialaj1cych na odleglo6d z wyobra'åeniem eteru, kt6ry sily temodyfikuje. \il tym samym czasie koncepcje Maxwella poparl Ludrrig Boltzmann,

kt6ry zmierzyl eksperymentalnie wsp6lczynniki przenikalno6ci elektryczneji wsp6tczpniki zalamania szeregu substancji i wykazal, 2e uzyskane wynikipotwierdzaj4 Maxwellowsk4 elektrodynamikg.

W 1884 r. Heinrich Hertz, jeszcze w6wczas nie przekonany o sluszno3ci

teorii Maxwella" zapisuje jego r6wnania dla pr62ni, tzn. gdy div.B = 0 i div If = 0, .

w postaci, h6ra w dzisiejszym zapisie wektorowym ma postad: dHldt = -c rotEorazdEldt = crotlf. W Wm samym roku John Poynting rozu'ija matematyczne

ujgcie strumienia energii pola elektromagnetycznego. Rok p6iniej OliverHeaviside wprowadza notacjE wektorow4 i zapisuje r6wnania Maxwella w posta-

53 Jarnes Clerk Mærwell, A Tieatise on Electricity and Magnetism, Clarendon Press 1973,

$ 791.sa Ludwik Fleck, Powstanie i rozwdj..., razdz. IV. 4.55 Edmund Hoppe, Geschichte der Elektrizitdt, JA. Barth 1884; inforrnacja z: Andrzej lkjetan

Wr6blewskr, Historia fuki, WN PWN 2m7, rczdz. 13.3.

Kuhn kontra Fleck a Mæcwellowska rewolucja w elektrodynamice L27

Po odkryciu fal radiowych Hertz nie tylko ffial teoriE Maxwella, ale za

udowodnione tnnal teå istnienie eteru:

Czym jest 6wiatto? Od czas6w Younga i Fre.snela wiemy, åe jest ruchem falowym. Znamy' prEdkosd fal, znamy ich dlugo66, wiemy, åe s4 poprzeczne [...]. W t1,ch tzeeach w4tpliwo6ci

juå nie s4 moåliwe, obalenie tych poglqd6w jest nie do pomyilenia dla fizyka' Tboria falowa

$rviatla ze stanowid<a ludzkiego jest pewnikiem; to, co z niej jako wniosek koniecany wyplywa,

jcst r6wnieå pewnitiem. Zatem jest tei pewnym, åe cala nam znana przestrzefi nie jest pusta"

Ieø napelniona substancj4, w kt6rej mogq biec fale - eterems6'

Hendrik A. Lorentz w $vym doltoracie z 1875 r. wykazal, åe je6li eter poj-

. pujemy jako cialo stale podlegte prawom mechaniki, to trzeba umal2e oprficz

,fril poprzecznych powstaj4 w nim fale podhråne - a takich w eksperymentach

,-nie spotykamy. Juå wtedy poslugiwal sig teori4 Maxwella. W latach 90. XD( w.

,rozvinql jej ,,elektronow4" wersjg. Nadal wal przywyofuaieniu o etetze, kt6ry

i$oSredniczy w oddzialywaniach elektromagnetycznych. W 1902 r. zapisal:

; ::, Elektron w otaczaj4cym go eterze sytwafla pewne zmiany stanu [...]. W tych zmianach stanu

' . eteru thri istota oddziatywai elektronu na s4siednie cz4stki. Zmiany te s4 wyrazem tego, co

dzieje sig w eterze dokola ciat naelektqzoranych i magnes6ws?.

'1,rie w jego teorii eter funkcjonuje po prostu jako przestrzei obdamona wlas-,go6ciami fizycanymi., Zapocz1tkowan4 pnez Maxvrella rewolucjg w fizyce zakoirczyl Albert Ein-'Siein, gdy w 1905 r, stwierdzil:

Wprowadzenie ,,eteru Swietlnego" okazuje siE zbyte'czne, gdyL przedstawiony tu poglEd niewymaga ani istnienia ,,przestfiteni w absolutnyrn spoczynkuo, obdarzonei szczeg6lnymi wlaS-

ciwo3ciarni, ani przypisania wektora prgdkofui punktowi w pustej prlzestrzeni, gdzi e zachodzqprocesy elektromagnetyczness.

M. Grotowski i in. (red.),

rii,

.:l:, .:::'

';l'.iiltt..

'

'', tlum. P. Amsterdamski, w: tenåe,5 prac,122.

Page 14: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

t28 Wojciech Sady

W ten spos6b z teorii Manvella znikt eter, a zostaly same r6wnania mate-matyczne, traktowane odt4d jako podstawowe.

W pienvszych latach XX w. Joseph Larmor, Lorentz,Henri Poincarl, a wresz-

cie Einstein wyprowadzili z rilwnari Maxwella transformacje czasu i przestrzeni,zachowuj4ce ich niezmienniczoSi w r6znych ukladach inercjalnych. Ib jest jed-

nak temat na inny artykul.

5. Wnioski

Opowiedziana tu historia do Kuhnowskiego schematu rewolucji naukowych niepasuje zupelnie. Eksperymentalnych odkryd Ørsteda, Ampåre'a czy Faradaya,

kt6re w narodzinach elektrodynamiki odegraty kluczowqLrolg, nie spos6b uzna6

za anomalic: nie gwalcily one zadnych wcze6niejszych oczekiwari, bo takowych

nie bylo. Nie ma tez w tekstach Maxwella iadnych uwag Swiadczqcych o tym,by go te odkrycia jako5 niepokoily. Brak w tej historii oznak kryrysu: ani Ma,r-

well, ani inni czlonkowie jego wsp6lnoty naukowej nie wydajE sig udrEczeni

upartymi niepowodzeniami w stosowaniu mechaniki klasycznej do zjawisk elek-tromagnetycznych. Wreszcie dociekafi Maxwella nie spos6b uzna6 za nadzvvy-

czajne: nie tylko nie szukal on nowego paradygmatu, ale z uporem staral sig

wtloczy(, zjawiska elektromagnetyczne w ramy starego, mechanicystycznego obra-

zu $wiata. LJmieraj4c, nie s4dzit, ze zxpocz4tkowal globaln4 rewolucjg w firyce,kt6ra parg dziesiEcioleci p6zniej miala doglgbnie przeob razie fizyczny obraz

Swiata.

Qrtouånej w $ 2 opinii Kuhna, ze rewolucyjne teorie sg ,,wymy$lane w calo-

$ci", historia odkrycia r6wnari Maxwella teå nie potwierdza, Wrqcz przeciwnie,w)?rowadzal on swoje r6wnania jedno po drugim, w ci4gu co najmniej 7 lat,a do Smierci nie nadal uzyskanym rezultatom caloSciowej postaci . Zaden poj-dyncry badacz nie nadal jej postaci takiej, jak4 znajdujemy ws wsp6lczesnych

podrgcznikach. Proces akceptacji elektrodynamiki Mzurwella - chod przedsta-

wiony tu zostal nader skr6towo - tei nie wygl qda na Kuhnowsk4 walkE migdzy

wsp6lnotami naukowymi. Raczej bylo tak, ie nieliczni zrazu fizycy krok po krokudoskonalili matematyczn4formg teorii, a takie znajdowali jej nowe udane zasto-

sowania. Po odkryciu fal radiowych liczba avolennik6w teorii zaczgla gwaltow-nie rosne6, by pod koniec XIX w. objad juå niemal calq wsp6lnotE fizyk6w.

A jak konfrontacjg z histori4 powstania elektrodynamiki Maxwella wytrzy-muje teoria kolektyw6w mySlowych i styl6w my6lowych Flecka? Na to pytanietrudniej odpowiedzieil, z uwagi na fragmentarycznoSd uwag autora Powstaniai ronnoju faktu naukowego na temat tych zmian, kt6rym Kuhn nadal miano rewo-

lucji naukowych. Thochg jednak stwierdzii sig da.

Po pienvsze, mamy tu przyktad tw6rczej roli miEdzykolektywnej wymianyidei, o jakiej pisal Fleck. Maxrella inspirowaly, zgodnie z jego deklaracjami,

Kuhn kontra Fleck a Ma:rwellowska rewoluda w elektrodynamice L29

*:,,"o". Faradaya i W. Thomsona. Tbn pierwszy jako samouk pozostawal w sto',::il :rf -r--------L t-^t^t+--. *.,a1^"'6' fi-'Llmr T mlnrw YTY wi Æ.,lrrnru do krgg6w ezoterlcznych kolektywu mySlowego fizyk6n'I polowy XIX w.

t "F-l *;'<"i^*"- oirtsiderem: ooanowal wiedze eksDerymentaln4, ale slabo znal panu'i;#ffi ;.ry.":Tid"'"T"li:y:Y:yl*'r"-"::."*3^1t:,':"i"""3:1f#;

Fi,,irå troii". A Maxwell w analizowanych tu pracach korzystal z jego dorobku#'Li:l',- +^^-^a,L 'r.t^monn +nanrinal renria rnz.ehorlz.enia. sie cieola bez zvliazkuffimp*:ty\..rhomson:g"','gt"-"le.1zc Tg:1:1 j:T":3::i1.*lffi echunitattu.'r"11'p.1Yy"lly:Y.lf :::tg*3:":"..1i:fJf;,li1'.g nu teren mechaniki o6rodk6w ci4gtych. Oba wymienione wpilywy byly år6dlen.€:-, ',.--r-:-^: :l^: **--i. ---nicanio nnsznzeo6lnvm nrtnkfom nrzestfzeni Ota-{ioj:'66aniczej idei czynnej: prz5rpisania povczeg6lnym pun}tom przestrzeni ota-.il',;ili;åu n""r"t ty"o*un", prqdy etettryån.i mågo"ty pewnych wlasnosci

ii .,'po brugie, gdy juå jednostka przyswoi sobie wlpracowane kolektywnie ele-

,- menry cry*e,l"j uAriut". staje sig, jak pisat Fleck, ,,akt stwierdzania". Jed-

' *rtt" st'wierdza wiEg iæ wynik etsperymentu - ogl4dany z perspektywy dane'

', to stylu mySlowego - jest taki a taki. Stwierdza tel, Le z zaloie{t czynnych

",iyyoik6* eksperyment6w wynika to a to. W obu przypadkach manry do czy'

,.'nienia z ezyms niezaleånym od woli jednostki: p.t:-jl f:t:ktyry z jednej,

.. a,,przyrodf z drugiej strony jest nie do odparcia. Gdy juå Maxwell u'yt funk'

t Oji *anycft a"iS nriguri natQåeå nol,ele-ktVcznego i magnetycznego, defl'

;': niowanych pocz4tkowo za pomocqsil, jakie dzialatyby na umieszczony w danym

:.,pqtrkcii niewielki tadunek iub biegun niewielkiego magnesu, podzielonych przez

i' *iulko66ladunku lub masy magretycznej,friniei krok po kroku wyci4gal wnio'

ri;s* z tych definicji i wyniiOw;k*i.rryrrr!nt6w. Tbwarzyszyly temu wyobra:åenia

0 etsrze, kt6re jednak tw6 rczej roli prry wyprow adzaniu r6wnafi nie odegraly:

nie byty przeslankami, z ktlrych wyprowadzano r6wnania, ale czym6 dopasowy-

wanym do r6wnafi znanych wczeSniej.| , Mozemy wiEc, chod na podstawie tylko tego jednego przykladu z historii

i,i#zyki, srriårdzid, 2e Kthnowski obraz badafi rødzwyczairrych, w yakcie kt6rych

'$1ednos*i - psychicznie udrgczone trwaiqqrn byzysem - wylcraczaiq poza swe

',,,!1;;l.spoteczne uiarunkowania, jest ilumrycny. Maxwell nie wykraczal poza naby'

..jg]i:j1yi mechanicystyczny styl myslowy, a w kaådym razie nte zamierzal poza niego

;f1-; wykroczyd. Moåna by rzec,åe nie tyle wyltocql, co niechc4cy wykrocryb mu sig'tj, Nigdy nie zdal sobie z tego sprawy. Nie mial teå szans na czysto analityczne

,i;i. Sdkty.i", åe jego r6wnania - jui te z 1862 r. - nie s4 niezmiennicze wzglgdem

.,',ifitransformacji Galileusza, zaS identyczn4 formg matematyczn4 w r6ånych iner-i,;$j'cjalnych ugadach odniesienia nadajq im przeksztalcenia, zmane dzi6 transfor-::,ffi".,macjami Lorentza, a stanowi4ce podstawg szczeg6lnej teorii wzglgdno$ci.-',ff,,macjami Lorentza, a stanowi4ce podstawg szczegolneJ teoil wzglQonoscl.

itffi-":, Nie zdawali sobie teå z tego sprawy jego bezpo6redni nastqpcy. Je6li mowai.iffiJ-:.g elektrodynamicznej, ap6imelrelatywistycanej rewolucji w fnycn, to w duchu

ffi;$*a trziba powie åa"e, * byla ona wynikiem ciqgu tw6rczych nieporozumieiigdzy fi"yfu.i. Dopiero kolektyw byl w stanie wlpracowad, przyjmujqc wyni-

-ki Maxwella za punti wgS cia roørailafi, nowy styl mySlenia. Cho6 do pienvsrych

Page 15: Sady, 'Kuhn Kontra Fleck a Maxwellowska Rewolucja w Elektrodynamice'

Wojciech Sady

lat XX wieku åaden ,^2":4y tizyk _ do wyj4tk6w naleial Ernst Mach, kt6ryczynil to jednak z powod6'w firozåficznych, u-ni" nuutooryrt - niå watpit w ist.nienie eteru, to w ratach tg6z-rg0s r6wnania llraxweila t":0"*.ry stopniowonowe, udane zastosowania, a towarzysz4ce im srowa o "r"or"po^.r-årury

puste.Wreszcie Einstein w 1905 r. stwierdåil, ii "t"rjest

w fizyce;fgdry:;" znaczy_lo m.in., åe w r6vmaniach Maxwella ^4auia*yr*prawa prryrody podstawowe,

nieredukowalne do mechaniki.Nie tylko Maxwet nie rozumiar (i zrozumie. nie m6gl), czego dokonat w fi-zyce, ale - zgodnie z uwagami zar6wno Kuhna, jak i Heika nu i.ni"*ut _1.go

prace nie sq rozumiane przez.frzyk6w dzisiejszych. Tpon"y orij p"årg.^ir. ."yksi4ika popurarnona*oy?

farszuia tg historiE, przedstawiaiqp dociekania Max-welta tak, jak gdvbv wiedziar on, co z uz)Ætanyci pr*:t;fr;;;[iåi]o*rruni".

Na zilus*owanie ,'j tezy nie ma tu jr"ri miejsca, zasruguje ona na oddziernyartykul.Wlgl4da wigc na to, åe przedstawiona po@ejlristoria powstania elektrody-namiki Maxweta i wlparcia przez ni4 *".ituniLi kt".6;t;;e zgaoza sigz uwagami Kuhna na temat mechanizmu reworucji

"uutå*y"t, ,i"t.'ru nu,o_miast cech zgodnych z twierdzeniami Frecka. Tiudno jednak ,;;il; odpowie_dziet na pytanie, na ile-jest to zgodno56 zyczeniowa, *iqruni "-lioniczno6ci4uwag mikrobioroga ze Lwowa na temat zmian wiedzy nautor"e.l ;ato calo6ci.sqdze, Le nie znajdziemy ciekawej odpowiedzi na rodz4ce sie i'u'Jipri*oøi,

analizui4c z jednej strony to, ,,co Fleck chcial powied ri"Å", ui,Ågi]i mno24cprzyklady historyczne. o wibre ciekawsze b9d4 pr6by ,oarinig.iaioåi nurru

;rft:rj 'niå idei Kuhna - w ci4grej ronrråniacji i u"a""i"åi-nul nir,o.ia

IJUKuhn kontra Fleck a Ma,xwellowdka rewolucja w elel$rodynamice 131

Kuhn vs. Fleck and the Maxwellian Revolution in Electrodynamics

Fleck, Kuhn, f.C, Maxwell, scientffic revolutions, thought collective,thought style, scientific community, paradigm, classical mechanics,elec tro dynamics, ether

j ii'

ijBetween the views of Fleck and Kuhn on the nature of scientific revolutions there;iåre interesting similarities. According to both of them scientific knowledge is

.:,i'not the sum of individual achievements but the product of collective/communali,,,refforts. Both stress that the styles of thinkinfparadigms play an active role,i in cognition, shaping the way we perceive and think about phenomena - so

,,i theories do not fall as a result of a simple confrontation with the results of,i experiments. Both stress that the competitive sryles of thinking/paradigms are

iflcommensurate, so after the revolution you can not make a clear balance, of gains and losses. But there are important differences between Fleck's and

Kuhn's views on the mcchanism of scientific revolutions. According to Kuhn,while after the period of success of the old paradigm important anomaliesbegin to accumulate, some of the young scientists get into a crisis and beginto conduct extraordinary research, and this sometimes leads to the formulationof a new paradigm. Fleck can see the source of theoretical innovations in themixing of different styles of thinking in an individual mind, as well as in theconversion of the passive elements into active ones. In this paper an analpisof Maxwellian revolution in the theory of electricity and magnetism (as well

, as in optics) is offered. This revolution was not preceded by the emergence of. important anomalies and srisis. Maxwell tried to think in accordance with theprinciples of classical mechanics, but supplemented them by the principle ofconsenation of enerry and by the results of experiments of Ørsted, Ampereand Faraday. The role of the ladder, which was finally throvrn away after itwas climbed up it, played the quasi-mechanical models of the ether. AlthoughMaxnell intended to develop a mechanical theory of electricity and magnetism,the equations he arrived at started to function as autonomous laws (passiveresults turned into active presuppositions). To sum up, the case studied falsi$Kuhn's model of scientific revolutions while it seems to support at least someof Fleck's remarks.