erstens durch eine Menge solcher
Modelle undBas van Fraassen (*1941, Goes, Niederlande) gehört zu den bedeutendsten Wissenschaftstheoretikern der Gegenwart. Es gelang ihm, ein empiristisches Verständnis der Wissenschaften zu artikulieren, das nicht denjenigen Einwänden ausgesetzt war, mit denen die empiristische Tradition im Anschluss an die Zeit des Wiener Kreises konfrontiert worden war.
Van Fraassen hat 1966 in Pittsburgh bei Grünbaum mit der Arbeit Die Grundlagen einer kausalen Theorie der Zeit promoviert. Darin schloss er an die Theorien Reichenbachs und Grünbaums an und vertrat eine relationale Theorie der Raum-Zeit, derzufolge Raum und Zeit nicht als eigenständige Ge-genstände existieren. Vielmehr existieren allein einzelne physikalische Gegenstände, Er-eignisse und Prozesse, die in vielfältigen Be-ziehungen zueinander stehen und so eine komplexe relationale Struktur bilden, die wir in unseren Theorien als Raum und Zeit repräsentieren.
Van Fraassens eigener Einschätzung zufolge hat sich seine Formulierung der empiristischen Position teils aus den Herausforderungen bei der Verteidigung dieser Raum-Zeit-Theorie ergeben. Eine weitere wichtige Quelle für seine spätere Position war seine Beschäftigung mit der Logik. Wesentliche begriffliche Werkzeuge, mithilfe derer er seinen Empirismus expliziert, wie z. B. den Modellbegriff, hat er ihrem Repertoire entnommen. Von seinen eigenen Arbeiten ist hier insbe-sondere seine einflussreiche Konzeption der "Supervaluation" zu erwähnen. Dabei handelt es sich um einen Beitrag zur sogenannten "freien Logik", einem Teil der Logik, in der auch Aussagen über nicht-existierende Dinge zugelassen sind. Die Supervaluation ist eine Methode, Aussagen, in denen singuläre Terme ohne Bezug auftreten (wie z. B. Pegasus oder der jetzige König von Frank-reich), Wahrheitswerte zuzuordnen.
Im folgenden werde ich hauptsächlich van Fraassens empiristische Wissenschaftskon-zeption, den konstruktiven Empirismus, vorstellen. Anschließend werde ich kurz auf seine Theorie der Erklärung, seine Theorie der Naturgesetze und einige neuere Arbeiten eingehen.
Für den Empirismus charakteristisch ist die Auffassung, die einzige Quelle unseres Wissens sei die Erfahrung. In der Mitte des 20. Jahrhunderts wurde diese Metapher in der Wissenschaftstheorie mithilfe der klassischen Theorienauffassung expliziert. Der unter anderen von Carnap, Hempel und Nagel vertretenen Auffassung zufolge lassen sich Theorien als sprachliche Gebilde verstehen. Theorien sind dadurch charakterisiert, dass sie neben einem logischen Vokabular Beobachtungsbegriffe und theoretische Begriffe enthalten. Beobachtungsbegriffe beziehen sich auf unmittelbar beobachtbare Eigenschaften oder Gegenstände und galten daher als erkenntnistheoretisch unproblematisch. Problematisch dagegen waren die sogenannten theoretische Begriffen, wie der des Elektrons, die sich nicht auf unmittelbar Beobachtbares beziehen. Ihnen sollte eine empirische Relevanz dadurch gegeben werden, dass sie auf geeignete Weise an die Erfahrung, sprich, an das Beobachtungsvokabular gekoppelt werden sollten, damit sie von nicht-wissenschaftlichen Begriffen ohne Erfahrungsbezug, wie z. B. dem des Einhorns, unterscheidbar sind. Korrespondenzregeln dienen dazu, das theoretische Vokabular mit dem Beobachtungsvokabular zu verknüpfen, damit z. B. der Begriff des Elektrons mit empirischen Befunden in Ver-bindung gesetzt werden kann. Diese Theorienauffassung ließ sich deshalb gut zur Artikulation einer empiristischen Position verwenden, weil die Unterscheidung von theoretischem und Beobachtungsvokabular eine klare Eingrenzung dessen zulässt, was durch die Erfahrung gegeben und deshalb erkenntnistheoretisch unbedenklich ist - nämlich genau das, was sich ohne Rückgriff auf das theoretische Vokabular ausdrücken lässt. So wurde eine instrumentalistische oder antirealistische Deutung der theoretischen Begriffe nahegelegt. Der Zweck der theoretischen Begriffe bestehe nicht darin, über tatsächlich existierende Gegenstände zu reden, sondern darin, unser Wissen, das sich auch allein in der Beobachtungssprache ausdrücken ließe, systematisch und einfach darzustellen.
Die klassische Theorienauffassung geriet in den 60er Jahren durch die Schriften von Hanson, Kuhn und Feyerabend in die Kri-tik. Gestützt auf sprachphilosophische Überlegungen und Beispiele aus der Geschichte der Naturwissenschaften wurde insbesondere bezweifelt, ob sich eine Unterscheidung von Beobachtungsbegriffen und theoretischen Begriffen nicht-willkürlich begründen ließe.
Van Fraassens Verdienst besteht darin, die empiristische Position so artikuliert zu haben, dass sie auf die kritisierte Unterscheidung von Beobachtungsvokabular und theoretischem Vokabular nicht mehr angewiesen ist. Der erste Schritt besteht darin, Theorien nicht länger als sprachliche Gebilde aufzufassen. Damit entledigt man sich aller Probleme, die mit den sprachlichen Formulierungen von Theorien zusammenhängen. Statt dessen hat van Fraassen, wie einige andere auch (z. B. die Vertreter des Strukturalismus in der Nachfolge Sneeds und Stegmüllers), den Begriff eines semantischen Modells benutzt, um Theorien zu charakterisieren.
Ein semantisches Modell in der Logik ist eine Interpretation einer Menge von Aussagen, d. h. eine Zuordnung von Gegenständen zu den Individuenkonstanten und Prädikaten als deren Bedeutung, derart, dass diese Aussagen wahr werden. Fasst man die Theorien der Physik als Systeme von Aussagen auf, dann lassen sich Interpretationen finden, in bezug auf die sie wahr sind. Das (idealisierte) Modell unseres Sonnensystems ist z. B. ein Modell der Newtonschen Gravitationstheorie.
Nach der u. a. von van Fraassen konzipierten semantischen Theorienauffassung ist eine Theorie durch zweierlei charakterisiert:
erstens durch eine Menge solcher
Modelle und
zweitens durch eine empirische
Hypothese, nach der die Systeme in der Welt sich unter diesen Modellen befinden oder ihnen
zumindest ähnlich sind.
Man spart es sich also, über die sprachlichen Formulierungen von Theorien und über die Theorien selbst zu reden, und charakterisiert sie dadurch, dass man über diejenigen Dinge redet, auf die sie zutreffen.
In einem zweiten Schritt definiert van Fraassen den Begriff der empirischen Angemessenheit, ohne auf die Unterscheidung zweier Arten begrifflichen Vokabulars zu-rückzugreifen. Dabei sind Beispiele wie das folgende leitend. Zur Newtonschen Gravi-tationstheorie gehört ein Modell unseres Sonnensystems, in bezug auf das sie wahr ist. Innerhalb dieses Modells schreibt man den Planeten und der Sonne unterschiedliche Massen zu, damit die Planetenbewegungen verständlich werden. Was wir aber beobach-ten, ist viel weniger reichhaltig als diejenige Struktur, die uns durch das Modell präsentiert wird. Was wir mit bloßem Auge beobachten können, sind allein die Bewegungen der Pla-neten, nicht hingegen ihre Massen. Die beobachtbaren Phänomene bilden in diesem Sinne bloß eine Substruktur des Modells, weil sie weniger reichhaltig sind. Eine Theo-rie ist – nach van Fraassen – dann empirisch angemessen, wenn sie – wie die Newtonsche (oder besser: Einsteinsche) Gravitations-theorie eine empirische Substruktur besitzt, auf die sich die Phänomene abbilden lassen. Von Beobachtungssprache und theoretischer Sprache ist hier nicht die Rede, es kommt allein darauf an, ob die Beobachtungsstruk-turen/daten sich in das Modell integrieren oder einbetten lassen. Der dabei vorausge-setzte Begriff der Beobachtbarkeit, so van Fraassen, müsse durch die Wissenschaften selbst geklärt werden.
Mit der semantischen Theorienauffassung ist sowohl eine realistische wie auch eine empiristische bzw. anti-realistische Position vereinbar, d. h. dass mit der Annahme dieser Konzeption noch nichts darüber gesagt ist, ob wir gute Gründe haben, an die Existenz von Elektronen zu glauben. Die empiristische Überzeugung, dass die Erfahrung die einzig legitime Quelle unseres Wissens sei und dass die Naturwissenschaften dieses Credo umsetzen, findet nach van Fraassen in der Zielbestimmung der Naturwissenschaft ihren Ausdruck. Der konstruktive Empirismus ist die These, die Naturwissenschaften zielten darauf ab, empirisch angemessene Theorien zu konstruieren. Die Akzeptanz einer Theorie schließe nicht den Glauben ein, die Theorie sei in jeder Hinsicht wahr, sondern bloß, sie sei empirisch angemessen.
Van Fraassen argumentiert für den konstruktiven Empirismus nicht, wie man vielleicht denken könnte, dadurch, dass er anhand paradigmatischer Beispiele nachweist, dass seine Zielbestimmung in den Naturwissenschaften tatsächlich wirksam ist. Vielmehr bemüht er sich, mögliche Argumente für den wissenschaftlichen Realismus, demzufolge das Ziel die Wahrheit ist, zu entkräften. Dazu gehört der Nachweis, dass andere Kriterien abgesehen von der empirischen Angemessenheit eine untergeordnete Rolle für die Wahl von Theorien spielen. Ein solches Kriterium ist die Erklärungskraft.
Die pragmatische Theorie der Erklärung, die ganz wesentlich von van Fraassen entwickelt wurde, hilft ihm, ein mögliches Gegenar-gument gegen den konstruktiven Empirismus abzuwehren. Ein wissenschaftlicher Realist könnte so argumentieren: Wissenschaft zielt darauf ab, Erklärungen zu geben. Erklärungen setzen wahre Prämissen voraus. Also ist der Erfolg wissenschaftlicher Erklärungen ein Hinweis darauf, dass das, wovon in den Prämissen die Rede ist, ganz gleich ob beobachtbar oder nicht, auch tatsächlich existiert. Van Fraassens Auffassung von Erklärung zeigt, dass diese Argumentation nicht zwingend ist.
Wissenschaftliche Erklärungen sind seiner Meinung nach Antworten auf Warum-Fragen. Erklärungen stellen somit nicht bloß eine Beziehung zwischen der Theorie, auf die in einer Erklärung zurückgegriffen wird, und dem zu erklärenden Ereignis her, sondern darüber hinaus zum Fragekontext. Ob eine Erklärung eine gute Erklärung ist, hängt z. B. davon ab, ob plausibel gemacht werden kann, weshalb das zu erklärende Ereignis im Unterschied zu anderen, die der Fragesteller ebenfalls für möglich hielt, eingetreten ist.
Wenn in erfolgreichen Erklärungen auf wissenschaftliche Theorien zurückgegriffen wurde, dann ist das nicht ein Hinweis auf die Wahrheit der Theorie. Vielmehr zeigt sich, dass eine um ihrer empirischen Angemessenheit willen akzeptierte Theorie nütz-lich ist, eine Frage zufriedenstellend zu beantworten.
Wenn man unter Naturgesetzen etwas anderes versteht als beobachtbare Regelmäßigkeiten, dann kann man in Konflikt mit van Fraassens Position des konstruktiven Empirismus geraten. So wird Naturgesetzen manchmal eine intrinsische Notwendigkeit zugeschrieben, die verständlich machen soll, weshalb es in der Welt regelmäßiges Verhalten gibt: Die Planeten bewegen sich regelmäßig, denn sie können sich nicht anders bewegen. Die Naturgesetze zwingen sie gewissermaßen zu diesen Bewegungen. Auf den Begriff von Naturgesetzen scheinen wir angewiesen zu sein, weil er eine wichtige Rolle bei der Cha-rakterisierung unserer Erkenntnistätigkeiten spielt. In den Naturwissenschaften werden Naturgesetze entdeckt. Wenn wir Aussagen über zukünftige Ereignisse machen wollen, stützen wir uns ganz wesentlich darauf, dass Naturgesetze gelten.
Aus der Perspektive des Empirismus ist entscheidend, dass das, was wir beobachten, lediglich eine Regelmäßigkeit ist und nicht ein Zwang oder eine Notwendigkeit. Ein Verständnis von Naturgesetzen, das den Begriff der Notwendigkeit mit sich bringt, hält van Fraassen für ein Relikt des 17. Jahrhunderts. Naturgesetze in diesem Sinne gebe es nicht.
Für die These, dass es keine Naturgesetze gibt, argumentiert van Fraassen erstens, indem er plausible Kriterien formuliert, denen Theorien, die erklären, was Naturgesetze sind, genügen müssen und dann zeigt, dass die gängigen Explikationsversuche, z. B. diejenigen D. Lewis’ oder D. Armstrongs, ihnen aber nicht genügen und – so wird nahegelegt – auch nicht genügen können. Dass es eine solche Explikation nicht gibt, ist aber nicht weiter schlimm, denn wir können all das, wofür Naturgesetze unerlässlich zu sein scheinen, auch ohne Rückgriff auf dieselben verständlich machen, argumentiert van Fraassen in einem zweiten Schritt.
Wenn man von der Annahme ausgeht, dass Naturgesetze nur als Teil unserer Repräsentationen der Welt, z. B. als Gleichungen in unseren Modellen, existieren, dann wird verständlich, weshalb man sich in den Naturwissenschaften für sie interessiert. Als Be-standteile der Modelle und Theorien werden sie nur um der empirischen Angemessenheit willen akzeptiert. Naturgesetze spielen in Erklärungen eine Rolle, weil in ihnen häufig auf wissenschaftliche Theorien zurückgegriffen wird. Wir haben keinen Grund zu der Annah-me, dass Naturgesetze außerhalb unserer Theorien existieren. Die Modalitäten, die im Zusammenhang mit Gesetzen eine Rolle spielen, wie z. B. der Umstand, dass wir be-stimmte Bewegungen der Planeten für (physikalisch) notwendig halten, fasst van Fraas-sen als Eigenschaften der Modelle auf, nicht als Züge der Welt. Modelle haben im allgemeinen eine reichhaltigere Struktur, als das, was beobachtbar ist. Das Beobachtbare sind die regelmäßigen Bewegungen der Planeten. Die Erwägung von möglichen und unmöglichen Planetenbewegung und somit der Gesetzescharakter, der über die bloßen Regelmäßigkeiten hinausgeht, ist der Teil der Struktur, der über das empirisch legitimierte hinausgeht.
Auch die Behauptung, wir könnten nur dann rational in bezug auf zukünftige Ereignisse argumentieren, wenn wir uns darauf verlassen, dass es Naturgesetze gibt, mit (physikalischer) Notwendigkeit gelten, also in Zukunft, weist van Fraassen zurück. Statt dessen entwickelt er, gestützt auf den Begriff der Wahrscheinlich-keit, eine Theorie, die die Rationalität von Überzeugungen bezüglich zukünftiger Ereignisse auch ohne Naturgesetze plausibel macht.
In den letzten Jahren hat sich van Fraassen mit der Interpretation der Quantenmechanik und dem Begriff des Empirismus beschäftigt.
Eine Interpretation einer Theorie fügt ihr keinen neuen empirischen Gehalt zu. Viel-mehr sind Interpretationen von Theorien durch diese unterbestimmt, ähnlich wie die Theorien selbst durch die Beobachtungs-befunde. Aus diesem Grund gibt es keine ein-zig wahre Interpretation der Quantenmecha-nik. Van Fraassen geht es allein um die Frage: Lässt sich verstehen, dass die Welt so beschaffen ist wie die Quantenmechanik es behauptet?
Die Quantenmechanik beschreibt die Welt einerseits als indeterministisch, andererseits sollen alle physikalischen Systeme durch die Schrödingergleichung beschrieben werden – eine deterministische Gleichung. Wie ist das zu vereinbaren? Diese Frage ist die Grund-lage der klassischen Interpretationsprobleme, wie z. B. des sogenannten Messproblems. Es gibt nun wenigstens drei Auswege. Einige führen zusätzliche Parameter an, so dass die Quantenmechanik die Welt nicht länger als indeterministisch beschreibt. Andere glauben, dass die Schrödingergleichung nicht für Messprozesse gilt. Van Fraassens eigene Lösung, die hier nur angedeutet werden kann, besteht darin, physikalischen Systemen zwei Zustände zuzuschreiben, einen dynamischen Zustand, der durch die deterministische Schrödingergleichung bestimmt wird und einen Wertezustand, der angibt, welche physikalischen Größen Werte besitzen und wie diese aussehen. Der dynamische Zustand schränkt den Wertezustand ein, bestimmt ihn aber nicht eindeutig.
Ein weiteres Problem, mit dem sich van Fraassen in letzter Zeit beschäftigt hat, ist die Frage, was mit dem Begriff des Empirismus gemeint sein könnte. Bis vor einigen Jahren ging er davon aus, der Empirismus lasse sich durch die These charakterisieren, Erfahrung sei die einzig legitime Quelle unserer Er-kenntnis und deshalb empirische Angemes-senheit das einzig relevante Kriterium für die Wahl wissenschaftlicher Theorien. In neuerer Zeit hat er eingeräumt, dass es Umstände ge-ben könnte, z. B. Beobachtungen darüber, welche Kriterien in den Wissenschaften tat-sächlich Anwendung finden, unter denen diese Behauptung aufgegeben werden könnte. Was ist dann aber noch mit dem Begriff Empirismus gemeint, abgesehen von einer undogmatischen Einstellung? Van Fraassen beabsichtigt zu diesem Thema eine Monogra- phie zu schreiben.
The Scientific Image, 1980, pbk., £ 15.--, Ox- ford University Press, Oxford
Laws and Symmetry, Xv, 335 p., £ 16.--, 1989, Oxford University Press, Oxford.
Quantum Mechanics, An Empiricist View, Xvi, 541 p., cloth £ 55.--, pbk. £18.--, 1991, Oxford University Press.Oxford
Andreas Hüttemann ist wissenschaftlicher Assistent an der Universität Bielefeld. Er hat über "Idealisierungen und das Ziel der Physik" promoviert. Im akademischen Jahr 1999/2000 ist er Visiting Scholar an der Universität Cambridge/GB.