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Reduktion, Idealisierung und Erklärung

Im Dokument und Revision Aspekte (Seite 104-111)

B e i drei der sechs besprochenen A u t o r e n finden w i r Hinweise auf Gesichts-punkte, die ich i n den K a p i t e l n 7-9 unter d e m Stichwort „Idealisierung" dis-kutieren werde. Schaffner (S. 140, C ( 3 ) , 144, (3)) fordert, daß T2 erklären sollte, w a r u m T i inkorrekt war, u n d er erwähnt, dies könne beispielsweise dadurch geschehen, daß T2 auf die Tatsache verweist, daß T i eine „entschei-dende V a r i a b l e ignorierte". A n h a n d eines Beispiels (der A b l e i t b a r k e i t einer

„korrigierten" Version der Fresnelschen Gleichungen aus der Maxwellschen Theorie des Elektromagnetismus) bemerkt Schaffner (S. 142), daß die K o r -rektur von T i durch T2 zwar k l e i n , aber bedeutsam sein k a n n , i n d e m T2 die bisher unbekannte Abhängigkeit einer Größe v o n einer anderen offenlegt.

Dieser A s p e k t der q u a l i t a t i v e n W i c h t i g k e i t bei quantitativer Unwichtigkeit w i r d v o n der Approximationsperspektive aus nicht deutlich.

In Fortsetzung der Schaffnerschen A n d e u t u n g e n k o m m t m a n n u n z u der E r k e n n t n i s , daß die (bewußte oder unbewußte) Vernachlässigung einer

„entscheidenden V a r i a b l e n " i n T i durchaus nicht nur kleine quantitative Fehler, sondern auch große Abweichungen gegenüber T2 m i t sich bringen k a n n . D i e Theorie T i verliert d a m i t keineswegs jeden W e r t :5 3 Sie sagt w e i -terhin, was der F a l l ist oder wäre, wenn der vernachlässigte F a k t o r nicht w i r k s a m ist oder wäre. Sie ist d a m i t Auslöser eines eigenen kleinen F o r -schungsprogramms, welches z u m Ziel hat, die genauen A u s w i r k u n g e n des unterschlagenen Faktors (und sein Zusammenspiel m i t anderen Faktoren) zu bestimmen — ein Z i e l , das schon m i t T2 erreicht sein k a n n . Eberle (S.

496f) weist darauf h i n , daß vernachlässigte F a k t o r e n i n W i r k l i c h k e i t oft überhaupt nicht ausgeschaltet werden können, d.h. daß es keine O b j e k t e gibt, die die idealisierenden Voraussetzungen von T i erfüllen (Eberles B e i -spiel ist wieder die „Idealisierung" h=0 für Galileis Fallgesetz): „laws are employed i n such contexts w h i c h w o u l d hold at best vacuously under actual fully described conditions." (S. 497) Diese Sichtweise steht i m K o n

-5 3 V g l . dagegen S k l a r (S. 117): „For what is it that makes us want to speak of some theoretical replacements as reductions . . . a n d to speak of other replacements . . . as the mere discarding of one theory i n favour of a better? It is only the s u r v i v a l of the older theory, i n the reductive cases, as a ,useful instrument for prediction*, despite its k n o w n falsity as a scientific theory. If reference to caloric, its presence a n d absence, its rate of flow, the capacity of bodies to absorb it, etc., were as useful to engineers — despite the fact that there is no caloric — as is the h y d r o d y n a m i c theory to boat designers

— despite the fact that there are no microscopically continuous fluid media — there is little doubt that we would speak of the r e d u c t i o n of the caloric theory to the energetic, r a t h e r t h a n welcome its overthrow as we are now inclined to d o . " (Hervorhebungen v o n m i r . )

trast z u m A p p r o x i m a t i o n s a n s a t z , nach dem die Gesetze von T i — aus der W a r t e von T2 beurteilt — i m allgemeinen „at best approximations" (Sklar, S. 111) s i n d . Schließlich kann ich ohne weiteren K o m m e n t a r meine vorbe-haltlose Z u s t i m m u n g zu Nickles (S. 200) äußern, wenn er schreibt: „Not that a theory must be entirely successful to be a worthy precedent: it m a y be a mere >model,' deliberately oversimplified — the m i n i m a l realization of a p r o m i s i n g theory p r o g r a m . " (Nickles' Beispiele sind frühe M o d e l l e von Festkörpern u n d Gasen in der statistischen M e c h a n i k und ihre schritt-weise Verbesserung durch die Einführung neuer Freiheitsgrade; siehe auch Nickles, S. 185, Fußnote 5.)

E i n zweiter interessanter P u n k t ist das Verhältnis zwischen R e d u k t i o n u n d Erklärung i m Falle einer m i t der reduzierten Theorie inkonsistenten reduzierenden Theorie. A u s der Approximationsperspektive erscheint es klar, daß es die reduzierte Theorie T i ist, die — wenn auch bloß ap-p r o x i m a t i v — von der reduzierenden Theorie T2 erklärt w i r d . Daß m i t einer R e d u k t i o n von T i auf T2 auch eine Erklärung von T i durch T2 vor-liegt, j a sogar, daß „Reduktion" i n etwa das Gleiche bedeutet wie „inter-theoretische Erklärung", k a n n m a n auch als die A n s i c h t von Schaffner (S.

137) u n d G l y m o u r ( z . B . S. 340f, 352) betrachten. A b e r das ist nicht die ganze Geschichte. N a c h G l y m o u r (S. 344) soll beispielsweise das Gasge-setz von van der W a a l s „erklären, w a r u m das ideale GasgeGasge-setz funktio-niert, wo es funktiofunktio-niert, u n d scheitert, wo es scheitert", u n d eine mole-kulare Theorie der M a t e r i e „sollte erklären, w a r u m das Gesetz der korre-spondierenden Zustände so gut funktioniert u n d wo seine G r e n z e n s i n d . "

E i n e ähnliche Zweischneidigkeit der Erklärung bedingt sich Schaffner (S.

140, C ( 3 ) , 144, (3)) aus; T2 soll über das mittels (2.4.2) gewonnene T i * anzeigen, w a r u m T i inkorrekt war ( z . B . weil es eine entscheidende V a -riable ignorierte) u n d w a r u m es so gut funktionierte, wie es funktionierte."

Gemäß diesen B e s t i m m u n g e n erklärt T2 also gewissermaßen beides: sowohl T i als auch das Scheitern von T i . N o c h etwas weiter von der Standardauf-fassung entfernt sich Nickles (S. 185). In Fußnote 4 sagt er zwar, daß appro-x i m a t i v e R e d u k t i o n e n sozusagen erklären, w a r u m die Vorgängertheorie so gut funktionierte, wie sie funktionierte; i m dazugehörigen H a u p t t e x t jedoch w i r d klar, daß es sich hier nach N i c k l e s ' Auffassung gar nicht w i r k l i c h u m eine („theoretische") Erklärung handelt: „Not a l l reduction is e x p l a n a t i o n ! "

Die meines Erachtens treffendste C h a r a k t e r i s i e r u n g der Erklärungsverhält-nisse bei R e d u k t i o n e n zwischen i n k o m p a t i b l e n T i u n d T2 s t a m m t von Sklar (S. 112). D a T i i m L i c h t e von T2 inkorrekt ist, so argumentiert er, kann T i gar nicht von T2 erklärt werden. W a s T2 tatsächlich erklärt, ist, w a r u m

T i korrekt gewesen zu sein schien oder w a r u m es so großen scheinbaren Erfolg h a t t e .5 4 M i t Skiars schönen W o r t e n heißt das auch, daß T2 T i nicht erklärt, sondern wegerklärt. W i e d e r anders gewendet: T2 erklärt in W i r k -lichkeit nicht T i , sondern i m Gegenteil die Falschheit oder das Scheitern von T i . A n zwei Stellen verfallt G l y m o u r ebenfalls i n diese Redeweise,5 5

u n d auch Nickles (S. 183) darf m a n i n einem ähnlichen S i n n verstehen, wenn er schreibt, daß die Einsteinsche T h e o r i e , auf welche die N e w t o n -sche i n paradigmati-scher Weise reduzierbar ist, „gar nicht hätte erfolgreich sein können, ohne gleichzeitig ihre Vorgängerin z u m Scheitern zu bringen."

Diese letzten Zitate erscheinen m i r als die genauesten, wenn auch i m m e r noch ergänzungsfähigen u n d -bedürftigen Formulierungen. Statt wie die Vertreter des Approximationsansatzes zu fordern, daß T2 T i a p p r o x i m a t i v erklären soll, werde i c h i m V e r l a u f dieser A r b e i t (in K a p i t e l 7) eine B e d i n -gung vorschlagen u n d präzisieren, nach der T2 T i „kontrafaktisch erklärt"

(während das, was es „faktisch" erklärt, das Scheitern von T i ist).

Z u m Schluß dieses K a p i t e l s über das klassische K o n z e p t der R e d u k t i o n erscheint es m i r nützlich, die G r u n d i n t u i t i o n e n hinter den hier unterschie-denen vier Ansätzen zur R e d u z i e r b a r m a c h u n g inkonsistenter T h e o r i e n noch e i n m a l a n h a n d eines B i l d e s zu veranschaulichen. M a n betrachte folgendes typische D i a g r a m m5 6

5 4 Z u r A n t w o r t auf die naheliegende F r a g e , w a r u m m a n sich nicht einfach K r i t e r i e n wie ( K 4 (s' ) ) oder (1.9.5) z u eigen m a c h e n u n d sagen k a n n , T 2 erkläre den Erfolg von T\ v g l . das E n d e v o n A b s c h n i t t 1.9 u n d den jetzt folgenden A b s a t z .

5 5U n d zwar auf S. 342: „That the secondary theory is generally false is explained by the fact that the various parameters do not usually — a n d sometimes never — have their l i m i t i n g values." u n d auf S. 345: „In the explanation of why Galileo's law fails one is . . . i m p l i c i t l y contrasting a contrary-to-fact situation i n w h i c h Galileo's law would h o l d w i t h the real s i t u a t i o n , i n which N e w t o n ' s laws entail the denial of Galileo's l a w " . (Hervorhebungen v o n m i r )

5 6D i e Gestalt des D i a g r a m m s ist nicht fiktiv. W e n n die V a r i a b l e x das M o l v o l u m e n eines Gases u n d die V a r i a b l e y den D r u c k bezeichnet, d a n n beschreiben die K u r v e n v o n T i u n d T 2 i n etwa die Isothermen v o n K o h l e n d i o x i d für 0 ° C gemäß d e m idealen bzw.

v a n der Waalsschen Gasgesetz.

y G I R np ™

. I2 J-i

H 1 1 1 - x G ffi,

x2 x3 X i x0

S K I Z Z E 2.1 Die durch ihre G r a p h e n repräsentierten q u a n t i t a t i v e n T h e o r i e n T i u n d T2 widersprechen sich i n d e m S i n n , daß sie allen oder jedenfalls den meisten x - W e r t e n verscheidene y - W e r t e z u o r d n e n .5 7 Zunächst e i n m a l w i r d der A n -satz der Bereichseinschränkung z u zeigen versuchen, daß aus T2 z u m B e i -spiel T i | {x : x > X o} folgt. A b e r genaugenommen ist der Bereich x > x o nicht viel anders geartet als andere Bereiche: T i u n d T2 m a c h e n hier zwar sehr ähnliche, eventuell empirisch (heute noch) ununterscheidbare, aber eben doch verschiedene Aussagen. N u n k o m m t der A p p r o x i m a t i o n s a n s a t z i m ersten S i n n . D o r t muß ebenfalls eine Bereichseinschränkung vorgenommen werden, m a n ist aber, d a m a n v o n vornherein n u r a u f eine ungefähre Übe-r e i n s t i m m u n g W e Übe-r t legt, fÜbe-reieÜbe-r i n deÜbe-r A b g Übe-r e n z u n g dieses GeltungsbeÜbe-reiches u n d kann i m allgemeinen einen besonders natürlichen oder ausgezeichne-ten Schwellenwert x i auswählen. Während der A p p r o x i m a t i o n i s t i m ersausgezeichne-ten S i n n also behauptet, daß i m Bereich der O b j e k t e oder Systeme m i t x > X i T i annähernd aus T2 ableitbar sei, interessieren die tatsächlichen x - W e r t e irgendwelcher O b j e k t e oder Systeme den Vertreter des A p p r o x i m a t i o n s a n -satzes i m zweiten S i n n überhaupt nicht mehr. E r betont allein die Tatsache, daß für jedes e>0 ein xf derart existiert, daß sich für alle x > xe die y - W e r t e

6 7D i e s m u ß nicht heißen, daß T i u n d T 2 streng logisch inkonsistent s i n d ; die K u r v e n könnten sich z . B . für e i n X 4 > x o überschneiden u n d d a m i t S y s t e m e m i t d e n W e r t e n ( * 4 , y 4 ) als gemeinsame M o d e l l e h a b e n . V g l . die B e m e r k u n g e n z u „Karussellmodellen"

u n d z u r „Idealkurve" i n K a p i t e l 8.1 b z w . 8.2.

gemäß T i u n d T2 u m höchstens e unterscheiden. W e r sich schließlich den kontrafaktischen A n s a t z zu eigen macht, der betrachtet das D i a g r a m m aus einem ganz anderen B l i c k w i n k e l . E r stellt zunächst e i n m a l fest, daß sich die K u r v e n v o n T i u n d T2 deutlich unterscheiden, wobei er insbesondere auch ein A u g e auf die qualitative Verschiedenheit von T i u n d T2 w i r f t , die hier darin besteht, daß die K u r v e von T2 (zwischen x2 u n d X 3 ) ein Stück mit positiver A b l e i t u n g besitzt. Das Auseinanderdriften v o n T i u n d T2, welches nur für große x klein (aber i m m e r noch spürbar) u n d für kleine x groß ist, verlangt nach einer Erklärung. Eine besonders überzeugende Erklärung besteht i m Aufweis durch T2, daß T i einen oder mehrere der tatsächlich w i r k s a m e n F a k t o r e n vernachlässigt, d.h. daß T i gültig wäre, wenn dieser F a k t o r keine W i r k u n g hätte. Weil er aber in W i r k l i c h k e i t eine solche hat (und weil dieses Wissen Bestandteil der umfassenden T h e o -rie T2 ist), deshalb erklärt T2 eigentlich nicht T i , sondern das Scheitern von T i (vorausgesetzt, m a n n i m m t T2 auch z u m Maßstab der korrekten Wirklichkeitsbeschreibung).

Diese letzte Sichtweise ist zwar ungewöhnlich, m i r k o m m t sie aber den-noch sehr vielversprechend vor. Jedenfalls ist ihr unter den vier betrachte-ten bisher a m wenigsbetrachte-ten wissenschaftstheoretische A u f m e r k s a m k e i t zuteil geworden. Dafür sehe ich zwei forschungsgeschichtliche Gründe. Z u m einen ist die K r i t i k an der traditionell-empiristischen Wissenschaftstheorie und i h r e m B i l d eines monotonen Theorienwandels von K u h n w o h l noch über-zeugender als von Feyerabend vorgetragen worden. K u h n gründet seine Inkommensurabilitätsthese jedoch nicht auf die Inkonsistenzthese. Deshalb wurde i n den R e a k t i o n e n auf K u h n die i n diesem K a p i t e l skizzierte Zurück-spielung von Inkommensurabilität auf Inkonsistenz gar nicht erst versucht.

W i e w i r wissen, ist das Aufblühen der strukturalistischen Wissenschafts-theorie nicht zuletzt eine Folge der von Sneed u n d Stegmüller vorgelegten K u h n - R e k o n s t u k t i o n , und innerhalb dieser Schule liegt der a p p r o x i m a t i v e A n s a t z (vor a l l e m i m zweiten Sinn) doch a m nächsten. Z u m anderen — und dies ist womöglich noch wichtiger — wurde die Idee des kontrafaktischen Ansatzes allein von G l y m o u r ganz e x p l i z i t formuliert, und dies zu einer Zeit, als die moderne A n a l y s e .kontrafaktischer Konditionalsätze noch i n ihren K i n d e r s c h u h e n steckte. Insofern ist es vielleicht verständlich, daß dieser A n s a t z stecken geblieben ist. D o c h heute ist die S i t u a t i o n h i n s i c h t l i c h der formalen Beherrschung der Kontrafaktizität eine völlig andere. Sehen wir nun also, ob wir den kontrafaktischen A n s a t z wieder in S c h w u n g bringen können, und gehen zunächst an die Aufgabe, die abstrakten G r u n d l a g e n für seine Präzisierung zu erkunden. In K a p i t e l 3 wenden w i r uns der Frage

z u , was es heißt, eine Theorie durch kontrafaktische A n n a h m e n z u revidie-ren. E r s t n a c h d e m diese F o r m a l i a klargelegt sind, wollen wir i n K a p i t e l 4 die U n t e r s u c h u n g kontrafaktischer Konditionalsätze beginnen u n d uns ins-besondere über i h r e n (wie sich herausstellt, nichttrivialen) Z u s a m m e n h a n g m i t kontrafaktischen Revisionen G e d a n k e n machen.

K a p i t e l 3

K o nt r afak t i s ch e

Annahmen — Zum

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