"Při studiu kosmologie pak znalost historie a filozofie vědy není zbytečností ale nutností." H. Dingle

Marcel B. Ribeiro je pracovníkem observatoře Observatório Nacional-CNPq v Rio de Janiero a Antonio A.P. Videira je pracovníkem oddělení filozofie Státní univerzity Rio de Janiero v Brazílii.

Jejich článek se zabývá dogmatickými tendencemi moderní kosmologie a některými myšlenkami, které by tento negativní vliv mohly potlačit . Počátky dogmatického myšlení v kosmologii lze nalézt již ve 30. letech 20. století a souvisejí s vědeckým dogmatismem obecně. Původní myšlenky namířené proti dogmatickému myšlení se objevily v práci rakouského fyzika Ludwiga Boltzmanna (1844 - 1906).
 

Ve svém článku z roku 1995 Matravers, Ellis a Stoeger [2] zdůrazňují, že vývoj kosmologie jako vědeckého oboru vyžaduje kosmologické modely, které se odlišují od standardního modelu Friedmanna, Lemaitrea, Robertsona a Walkera (FLRW). Takto vzniká vhodná a účinná alternativa ke standardnímu kosmologickému scénáři. Autoři tvrdí, že vnitřní síla těchto alternativních modelů spočívá především v tom, že na kosmologický problém nahlížejí z popisnější a lépe ověřitelné perspektivy, než standardní model, založený na řadě předpokladů velmi obtížně ověřitelných pozorováním. Proto tyto nové kosmologie umožňují na základě pozorování potvrdit nebo vyvrátit základy modelů FLRW.

Autoři článku [2] si ale uvědomují, že alternativní modely dosud nedosahují vypovídací schopnosti standardních modelů FLRW. Pro musí být učiněny odpovídající kroky, které by vyplnily mezeru mezi oběma přístupy, případně některá fakta standardních modelů FLRW včlenit do alternativních modelů. Z tohoto důvodu nelze standardní modely FLRW považovat za překonané. Na druhé straně autoři článku [2] požadují posílit zdravý kontakt teorie s pozorovanými skutečnostmi a rozvíjet více sebekritickou a méně doktrinovanou kosmologii, kde se budou oba přístupy vzájemně doplňovat.

Uvnitř skupiny kosmologů, kteří uznávají výlučně standardní FLRW modely, je ale cítit značný odpor k rozvoji teoretické práce, která by umožňovala svoji falzifikaci pozorováním. Tento odpor převládá zejména u skupiny kosmologů, obhajujících inflační scénář vývoje vesmíru. Zde je třeba hledat skryté dogmatické tendence mezi kosmology.

V moderní kosmologii tak vznikly nebezpečné a dogmatické nevědecké snahy. Tento názor zastávají také někteří jiní autoři, jako Tolman [3], MacCallum [4], Wesson [5], Rothman a Ellis [6], Krasinski [7] a zejména de Vaucouleurs [8], který píše, že při studiu historie kosmologie můžeme vidět jistou paralelu mezi moderní kosmologií a středověkou scholastikou. Někteří teoretici nejenže ztratili kontakt s empirickými důkazy a pozorovanými fakty, ale navíc odmítají práce jiných teoretiků, kteří svoji práci založili na těchto empirických důkazech. Teoretici, kteří ztratili kontakt s empirickými důkazy, se zabývají fiktivními vlastnostmi ideálních vesmírů, jejichž existence je již vyloučena pozorováním.

Současná kosmologie rozhodně není dogmatická. Pouze mezi současnými kosmology se vyskytuje skupina teoretiků dogmaticky hájících své představy. V různých dobách různí lidé měli odlišný přístup k teorii a pozorovaným faktům. Dogmatismus je nejen součástí kosmologie, ale také do jisté míry ovlivňuje její vývoj. Dogmatické tendence v kosmologii se objevily již ve 30. letech 20. století.

Není překvapením, že tyto dogmatické tendence neměly vliv na samotný standardní model FLRW, jehož vývoj byl impozantní. Přesto závěry tohoto modelu mohou být přijaty pouze po ověření pomocí pozorování. Vědecky není přípustné přijímat některé závěry jen na základě osobního rozhodnutí nebo zbožného přání.
 

Obecně se požaduje, aby každá vědecká teorie byla přímo konfrontována s pozorováním nebo experimentem. Od doby Galilea Galileiho (1564 - 1642) se pro potvrzení nebo vyvrácení teorie začala používat pozorování a experiment. Jakoukoliv teorii bez tohoto rozhodujícího testu nelze považovat za vědeckou. Přijetí nějaké teorie bez jejího ověření pozorováním nebo experimentem se považuje za dogma.

Situace ale nemusí být tak jasná v případech, kdy testování nevede ke zcela jednoznačným výsledkům, jak k tomu ve vědecké práci často dochází. V těchto případech se objevují dogmatické tendence. Tyto tendence se v historii vědy objevily častěji, než se domníváme. Klasickým příkladem může být dlouhá debata mezi Ludwigem Boltzmannem a Wilhelmem Ostwaldem (1853 - 1932) koncem 19. století o atomové povaze světa.
 

Koncem 19. století Ludwig Boltzmann byl nucen bránit atomovou koncepci, která v té době měla stále více oponentů, jako byli Wilhelm Ostwald a Georg Helm (1851 - 1923), podle nichž atomový popis světa byl překonán. Jediným správným popisem světa byl popis pomocí zachování energie a jeho důsledků.

Ludwig Boltzmann ale tvrdil, že tento čistě energetický popis se stane dogmatem fyziky, v jehož důsledku další pokrok bude stagnovat. Napsal řadu epistemologických textů obecně o vývoji fyziky, jejichž vyvrcholením se staly dvě jeho práce [14], [15] (pozn. epistemologie je věda o metodách poznání). V první práci tvrdil, že fyzikální teorie není ničím jiným, než popisem Přírody a ve druhé tvrdil, že Přírodu lze popsat řadou různých teorií, které mohou být navzájem v jistém rozporu. Dnes je tento princip označován jako "teoretický pluralismus".

Mezi fyziky posledních 150 let byl Ludwig Boltzmann jedním z mála nebo dokonce jediným, kdo se zabýval dogmatismem ve vědě z epistemologického hlediska. Boltzmann vysvětlil, co je vědecká teorie a jak se vyvíjí. Z tohoto důvodu věříme, že jeho myšlenky nám dávají odpovídající epistemologický rámec, pomocí něhož lze ve vědě odhalit postoje, které brání dalšímu vývoji, a zejména vědecký dogmatismus.

Pokusíme se také zodpovědět jednu ze zásadních otázek, proč ve vědecké komunitě, která je otevřená experimentálnímu testování teorií, jsou možné dogmatické tendence.
 

Ve vědě v principu neexistuje žádná otázka, kterou by nebylo možno zodpovědět. Potvrzení nových teorií ale vyžaduje určitý čas, do jisté míry konzervativní postoj vůči novým teoriím a modelům a jistý skepticismus vůči novým pozorováním. Nelze vybudovat teoretický a experimentální vědecký základ, pokud se základní principy a myšlenky neustále mění. Tento skepticismus je také důkazem existence kritiky ve vědě, která je jistě jednou z nejdůležitějších součástí moderního vědeckého myšlení a praxe. Proto ortodoxní přístup sehrává důležitou roli pro zachování vědeckého poznání vybudovaného na solidních základech, dokud nové teorie nejsou dostatečně vnitřně konzistentní a nejsou dostatečně podpořeny experimentem a pozorováním.

Na druhé straně pokud skepticismus a ortodoxní přístup ve vědecké komunitě příliš zakoření, vede k odmítání nových myšlenek a k odmítání změny vědeckých názorů. Tento postoj někdy vede dokonce k útokům na zastánce nových vědeckých myšlenek. V takovém prostředí se původní teorie stává dogmatickou a vědecká debata postupně vymizí.

Silný konzervativní postoj a ortodoxní přístup tyto vědce často vede k představě, že jejich vědecké teorie jsou samotným zkoumaným objektem, a k víře, že vědecká teorie a objekt zkoumání spolu těsně souvisejí. Někdy se dokonce ztotožňuje teorie přímo se zkoumaným objektem, protože se explicitně nebo implicitně předpokládá, že vědecká teorie je samotným poznáním Přírody. Pro tyto vědce je vědecká pravda tímto ztotožněním.

K tomuto postoji dochází v případě, když vědci neodůvodněně věří, že jejich teorie jsou pravdivé a že Příroda se podle nich musí chovat. Pak tito vědci nejsou schopni přijmout výzvy nového směru myšlení. Situace může být ještě složitější, pokud tito vědci svým konzervativním postojem odmítají všechna pozorování nebo měření, která nesouhlasí s jejich teorií.

Dochází k situaci, kdy se taková teorie považuje za nejlepší "realizaci" zkoumaného objektu a stává se absolutní pravdou, o níž je vyloučeno diskutovat. V současné době je věda velmi dynamická. Teorie, která je považována za pravdivou reprezentaci Přírody, může být záhy vyvrácena díky neočekávaným pozorováním nebo zcela novým objevům. Tento vývoj ale někdy vede ke snahám nalézt "nejvyšší teoretickou pravdu", která se stává dogmatem současné vědy.

Popsaný konzervativní postoj může vědeckou komunitu uvést do značného zmatku. Pokud je vědecká komunita dostatečně velká, různé vědecké skupiny mohou mít různé názory na hledání správné teorie. Obvykle se nemohou shodnout na "nejlepší" teorii a považují za nejlepší teorii tu svoji. Pokud na svém postoji trvají, může jakákoliv diskuse nakonec vymizet.

Vědecký dogmatismus je tedy nerozumnou a nezdůvodněnou vírou v určitou teorii, jejíž kořeny vycházejí často z podvědomého ztotožnění zkoumaného objektu s odpovídající vědeckou teorií. Toto ztotožnění implicitně nebo explicitně předpokládá, že rolí vědecké teorie je popsat samotnou Přírodu. Tento dogmatismus může vědce vést k odmítání vědecky platného teoretického názoru, který se nějak odlišuje od původní teorie a tedy "není v souladu s Přírodou". Kromě nezpochybnitelného práva na tvořivou vědeckou práci je třeba souhlasit s Boltzmannovým názorem, podle něhož teorie není nic jiného, než reprezentace (obraz) Přírody.
 

Jak již bylo zmíněno, Ludwig Boltzmann koncem 19. století hájil názor, že všechny vědecké teorie nejsou nic jiného, než jen reprezentace přírodních jevů. Proto vědecká teorie nemůže vést k poznání Přírody samotné, k poznání, které by vysvětlilo, proč se přírodní jevy projevují takovým způsobem, jakým je pozorujeme. Konečné poznání je tedy nepoznatelné. Proto vědecká teorie nikdy nemůže být úplnou a konečnou pravdou o Přírodě. Teorii proto nelze ztotožnit se zkoumaným objektem, protože je pouhým obrazem Přírody. Vědeckou teorii proto vždy lze nahradit teorií jinou. Tyto změny vědeckých teorií jsou důsledkem vědeckého pokroku.
 

Nejdůležitějším epistemologickým závěrem, jehož Boltzmann dosáhl v debatě proti Ostwaldovu energetismu a který se stal základem jeho filozofického myšlení, byl teoretický pluralismus. Teoretický pluralismus je důsledkem Boltzmannova názoru, že všechny vědecké teorie jsou reprezentací Přírody. Vědec svoji vědeckou teorii vytváří zcela svobodně na základě svých osobních postojů. Proto taková teorie odráží jeho metafyzický názor, předpoklady, teoretické možnosti, důraz na určitý typ vyjádření prostřednictvím matematiky a dokonce na výběr pozorovaných jevů. Aby se ale taková teorie stala součástí vědeckého poznání, musí být konfrontována s pozorováním a experimentem. Pokud teorie není v souladu s pozorováním a experimentem, musí být přepracována nebo nahrazena jinou teorií. Boltzmann tvrdí, že všechny vědecké teorie jsou v určitém smyslu svobodným výtvorem vědců. Vědecká práce ale není možná bez použití teoretických konceptů, což je odrazem faktu, že vědeckou teorii nelze zformulovat pouze na základě pozorovaní přírodních jevů.

Teoretický pluralismus také tvrdí, že jeden přírodní jev lze vysvětlit různými teoriemi. Tyto teorie jsou pouhou reprezentací, konstrukcí a obrazem reálného světa a nic více. Vědu nelze dělat jiným způsobem, protože takové teorie by byly nevědecké.

Podle teoretického pluralismu poznání samotné Přírody není možné. Teorie mohou stále lépe popisovat jevy Přírody. Věda se neustále rozvíjí směrem k úplnějším teoriím. Jejich pravdivost je v tomto smyslu pouze prozatímní, je aproximací skutečné pravdy.

Ludwig Boltzmann svým teoretickým pluralismem sledoval ještě další cíl. Chtěl stanovit jasnou a nedosažitelnou hranici pro dogmatismus, hranici, jíž nemůže překročit. Boltzmann věřil, že pokud bude teoretický pluralismus všeobecně přijat, nebude již možno žádnou teorii explicitně nebo předem vyloučit.

Boltzmann dále ukázal, že jeho představa vědecké teorie jako pouhé reprezentace Přírody není nová. Imannuel Kant v 18. století a James Clerk Maxwell měli na rozvoj vědy v polovině 19. století zásadní vliv a zastávali podobný názor jako Boltzmann. Podobný názor zastávali také jeho současníci Hertz a Helmholtz. Boltzmann si přál, aby každá vědecká teorie nebo model se mohla neustále zdokonalovat, a jediným "soudcem" byl experiment.
 

Jednou z hlavních vlastností moderní vědy od doby vědecké revoluce, na jejímž počátku stál Galileo Galiei, je definice pravdy jako souladu mezi modelem a pozorováním. Jak již bylo uvedeno, Boltzmann zastával názor, že všechny teorie jsou pouze reprezentacemi přírodních jevů. Vědecké teorie nemohou určit, co skutečně utváří Přírodu. Koncept pravdy v moderní vědě již nelze ztotožnit se samotnou Přírodou. Jak se ale dívat na pravdu jako na soulad mezi modelem a pozorováním z hlediska teoretického pluralismu? Přírodní jev nebo experimentální data lze popsat více než jednou vědeckou teorií nebo teoretickým modelem. Jak lze potom vybrat jediný model pro popis určitého přírodního jevu?

Ludwig Boltzmann definuje vědeckou pravdu jako přiměřenost, adekvátnost. Podle Boltzmanna teorie A je adekvátnější než teorie B, pokud vysvětluje přírodní jevy racionálněji a inteligentněji než teorie B.

Pokud nějaké vědecké teorie popisující Přírodu mají stejnou vypovídací sílu, rozhodne proces podobný Darwinově přírodnímu výběru. Vědci si vyberou teorii, která je pro ně přijatelnější, kterou lze lépe rozvíjet, která je lépe pochopitelná, která má méně problematických předpokladů.
 

Je třeba zdůraznit, že přestože vědecké teorie odrážejí osobní postoje jejich autorů, nejsou zcela libovolné. Hlavním cílem teorie je reprezentovat určité jevy v Přírodě. Autoři teorie mají za cíl, aby se stala všeobecně uznávanou. Dobrá teorie musí být přijatelná a dostatečně srozumitelná pro širokou vědeckou veřejnost. Proto musí používat určité symboly, určitý matematický jazyk, určité konvence. Protože v teorii musí být reprezentována Příroda, konvence budou vždy omezeny takovými aspekty modelu, které neplynou z teorie, ale jsou diktovány Přírodou. Nelze tedy tvrdit, že teorie jsou pouhé konvence. Poté, co vědci teorii upraví tak, aby jednoznačně reprezentovala určitý jev v přírodě, začnou ji považovat za jednoznačný popis tohoto přírodního jevu.

Kromě dostatečně dobré reprezentace určitého jevu se od teorie očekává, že na jejím základě bude možno předpovídat další vlastnosti tohoto jevu. Pokud se určitá teoreticky předpovězená vlastnost experimentálně potvrdí, kvantitativně vzrostou naše znalosti o přírodě. Potvrzení určité předpovězené vlastnosti má v kontextu určité teorie zásadní význam. Dobrá teorie musí nejen vysvětlit dosud známé vlastnosti určitého jevu, ale musí posunout vědecké poznání k dosud neznámým vlastnostem nebo jevům. Jen tak jsme schopni k již známým částem Přírody doplnit části chybějící a dosáhnout tak hlubšího pochopení organizace Přírody. Jedním z důležitých úkolů vědy je posouvat hranice poznání o Přírodě. Určitá teorie lepší než jiná, pokud je schopna více přispět k posunu těchto hranic poznání. Teorie, které nepředpovídají žádné nové jevy, jsou proto nahrazovány jinými.
 

Abychom mohli nyní předchozí úvahy přenést do kosmologie, musíme nejprve odlišit Přírodu od její reprezentace, tedy od jejího teoretického popisu. Proto v dalším textu slovem "Vesmír" budeme označovat aspekty Přírody, kdežto slovem "vesmír" budeme označovat teoretický model.

Kosmologie je věda, která se pokouší vytvořit fungující reprezentaci Vesmíru. V důsledku teoretického pluralismu může existovat řada různých kosmologií, z nichž každá zastává jiný teoretický model Vesmíru. Skutečnou podstatu Vesmíru přitom nikdy nepoznáme.

Na základě předchozích úvah můžeme nyní popsat dogmatismus v kosmologii, který odmítá jiné způsoby myšlení, než obecně přijímaný způsob. Znemožňuje jiné teoretické reprezentace, které jsou podle teoretického pluralismu pro další vývoj kosmologie zcela zásadní. Dogmatismus směřuje proti teoretickému pluralismu. Proto je pro kosmologii zcela nutné, aby rozvíjela teoretické reprezentace odlišné od obecně přijímaného modelu FLRW. Skvělé výsledky standardního modelu nelze používat proti alternativním modelům Vesmíru. Přestože některé alternativní modely vedou k chybným závěrům, jsou určitou výzvou standardnímu modelu a tím podporují jeho další vývoj.

Je třeba zdůraznit, že teoretický pluralismus nutně neznamená soutěž mezi různými teoriemi. Tyto teorie se často doplňují. Přesně tento přístup hledají Matravers, Ellis a Stoeger [2], když požadují hlubší fenomenologický přístup. Přestože všechny teorie mohou mít stejnou vypovídací hodnotu, různé kosmologické modely mohou popsat různé stránky fyzikálních procesů a jevů ve Vesmíru, protože různé kosmologické modely nemusí nutně používat stejné myšlenky a popisovat stejné jevy. Odmítání různých modelů může zabránit lepšímu pochopení Vesmíru. Pokud různé kosmologické modely jsou vzájemně rozporné, pozorování je prvním mechanismem, který může mezi těmito modely rozhodnout a odstranit chybné prvky v těchto modelech.

Různé kosmologické modely tedy navzájem nesoutěží, ale spíše se vzájemně obohacují a doplňují. Je třeba stále mít na paměti, že žádný kosmologický model nemůže poskytnout definitivní poznání Vesmíru. Pouze jeden kosmologický model může být lepší než jiný. Naše pozorování Vesmíru vytváří empirický základ technologického a teoretického pokroku a tím vytváří podmínky pro úplnou přeměnu kosmologických modelů. Rozdílnost technologií musí nutně vést k různým empirickým zkušenostem a tím k různým kosmologickým modelům.
 

Dogmatismus působí proti vědeckému pokroku. Abychom se mu vyhnuli, musí se změnit myšlení kosmologů. Je třeba přijmout teoretický pluralismus jako lepší epistemologický základ výzkumu v moderní kosmologii. Jen tak se lze vyhnout hluboce zakořeněné a nepodložené víře v myšlenky, které nejsou nic jiného než osobní víra. Pro další rozvoj kosmologie je nutné ponechat naprostou svobodu vědcům při tvorbě nových kosmologických modelů. Takto mohou vznikat horší nebo lepší reprezentace Vesmíru. Přitom se nesmí nikdy zapomínat na to, že "skutečná pravda" o Vesmíru je v principu nepoznatelná.

Žádný kosmologický model nemůže představovat úplné poznání Vesmíru a proto žádná kosmologie není věčnou pravdou. Čím více různých kosmologických modelů budou mít vědci k dispozici, tím větší mají šanci získat lepší reprezentaci Vesmíru.

Vědecké poznání je trvalé hledání stále lepší, ale nikdy ne definitivní reprezentace přírodních jevů. Náhrada jedné teorie druhou je jednou z hlavních vlastností moderní vědy. Tento proces může probíhat pouze tehdy, pokud se žádná teorie nebude chápat jako definitivní pravda. Jedna vědecká teorie může být pouze lepší než druhá Každý kosmologický model představuje pouze dočasné vysvětlení jevů, které ve Vesmíru pozorujeme a záleží na dalším pozorování nebo experimentu, zda bude nahrazen jiným. Nikdo nemůže říci kdy k tomu dojde a jak velký dopad taková změna bude mít.

Nebezpečí dogmatismu v kosmologii lze zažehnat jedině tím, že všechny teorie a modely budeme považovat pouze za reprezentace Vesmíru a nikoliv za nějaké absolutní pravdy.

Odkazy autorů článku [X1]:

[1] Dingle, H., 1953. M. N. R. astr. Soc., 113, 393; quotation at page 394.

[2] Matravers, D.R., Ellis, G.F.R. & Stoeger, W.R., 1995. Q. J. R. astr. Soc., 36, 29.

[3] Tolman, R.C., 1934. Proc. Nat. Acad. Sci. (Wash.), 20, 169; see page 176.

[4] MacCallum, M.A.H., 1987. In Theory and Observational Limits in Cosmology, Proc. Vatican Obs. Conf., p. 121, ed Stoeger, W.R., Specola Vaticana, Vatican; see pages 121-127.

[5] Wesson, P.S., 1987. In Theory and Observational Limits in Cosmology, Proc. Vatican Obs. Conf., p. 559, ed Stoeger, W.R., Specola Vaticana, Vatican; see page 561.

[6] Rothman, T. & Ellis, G.F.R., 1987. Astronomy, 15, No. 2, 6; see page 22.

[7] Krasinski, A., 1997. Inhomogeneous Cosmological Models, Cambridge University Press; see part IX, Afterthoughts.

[8] de Vaucouleurs, G., 1970. Science, 167, 1203; see pages 1203- 1205.

[9] Boltzmann, L., 1905. Popul.are Schriften, J.A. Barth, Leipzig; English translations in [10].

[10] Boltzmann, L., 1974. Theoretical Physics and Philosophical Problems: Selected Writings, ed McGuinness, B., Reidel, Dordretcht; it contains the English translation of many texts of [9].

[11] Boltzmann, L., 1897. . Uber die Unentbehrlichkeit der Atomistik in der Naturwissenschaft, in [9], pp. 141-157.

[12] Boltzmann, L., 1897. On the Indispensability of Atomism in Natural Science, [10], pp. 41-53.

[13] Ostwald, W., 1904. Die Ueberwindung des wissenschaftlichen Materialismus, In Abhandlungen und Vortraege, Allgemeines Inhaltes (1887-1903), pp. 220-240, Veit. and Co., Leipzig.

Literatura:

[X1] Marcelo B. Ribeiro and Antonio A. P. Videira: Dogmatism and Theoretical Pluralism in Modern Cosmology. 8 Jun 1998. physics/9806011 e-Print archive. Los Alamos National Laboratory. US National Science Foundation.