Biografi dan Pemikiran Filsafat Pierre Maurice Marie Duhem

Pierre Maurice Marie Duhem terkenal karena karya aslinya dalam fisika teoretis, terutama termodinamika, dan dalam sejarah dan filsafat sains.

Ia lahir dan belajar di Paris, dan pada usia dua puluh lima tahun menerbitkan sebuah buku penting tentang termodinamika.

Pierre Maurice Marie Duhem

Pada tahun 1887 ia pergi ke fakultas ilmu di Universitas Lille, di mana ia mengajar hidrodinamika, elastisitas, dan akustik.

Dia menikah tetapi istrinya segera meninggal, meninggalkan dia dengan seorang putri.

Pada tahun 1893 dia pindah ke Rennes dan pada tahun 1895 ke kursi di Universitas Bordeaux, yang dia pegang sampai kematiannya.

Sepanjang hidupnya ia adalah seorang Katolik dan konservatif.

Pendekatannya terhadap fisika adalah sistematis dan matematis, dan minatnya pada metode aksiomatik tidak diragukan lagi ditentukan sampai batas tertentu sifat penjelasan filosofisnya tentang teori-teori ilmiah, yang terutama terkandung dalam bukunya La théorie physique: son objet, sa structure (The Aim and Structure of Teori Fisika), pertama kali diterbitkan pada tahun 1906.

Dia banyak menulis tentang sejarah ilmu pengetahuan, terutama di bidang mekanika, astronomi, dan fisika, terutama karena dia percaya bahwa pengetahuan tentang sejarah suatu konsep dan masalah yang dihadapinya dirancang untuk bertemu sangat penting untuk pemahaman yang tepat tentang konsep itu.

Bagi ilmuwan, sejarah subjeknya seharusnya bukan sekadar hobi tetapi bagian penting dari karya ilmiahnya.

Karya-karya Duhem yang paling penting dalam bidang ini adalah Les origines de la statique, diterbitkan pada tahun 1905–1906, dan Le système du monde, sebuah catatan tentang berbagai sistem astronomi, dalam delapan volume, diterbitkan antara tahun 1913 dan 1958 teori fisika bersifat positivistik dan pragmatis, memiliki hubungan yang jelas dengan teori Ernst Mach dan Henri Poincaré.

Ini dimulai dengan, dan mengambil karakter sebagian besar dari, pandangannya tentang penjelasan.

Memang, bisa dikatakan bahwa itu dimulai dengan praanggapan dogmatis dan tidak didukung tentang sifat penjelasan.

Dia mengatakan bahwa menjelaskan adalah “melucuti realitas dari penampilan yang menutupinya seperti kerudung, untuk melihat realitas telanjang itu sendiri.” Tetapi sains bergantung pada pengamatan, dan pengamatan menunjukkan kepada kita tidak lebih dari penampilan: ia tidak dapat menembus realitas di bawahnya.

Realitas ini adalah wilayah metafisika; hanya metafisika yang bisa menjelaskan.

Ilmu pengetahuan hanya berurusan dengan hubungan antara, terutama, sensasi kita (atau penampilan dunia bagi kita) dan, pada akhirnya, ide abstrak kita tentang penampilan ini.

Teori fisik entah bagaimana merupakan representasi abstrak dari hubungan antara penampilan dan bukan gambaran realitas yang bersembunyi di baliknya.

Jadi, sejauh menyangkut sains saja, Duhem sama antitimetafisiknya dengan Mach dan lebih dari Heinrich Hertz.

Tapi, secara umum, dia tidak antitimetafisik sama sekali.

Dalam arti, metafisika adalah yang paling penting dari semua studi karena menembus realitas hal-hal dan menjelaskan penampilan; tetapi ketika kita melakukan sains, kita tidak boleh memasukkan tujuan atau ide metafisik ke dalamnya.

Sains dan metafisika keduanya sangat terhormat, tetapi keduanya sangat berbeda dan harus dijaga agar tidak membingungkan.

Kita mungkin, pikir Duhem, menembus realitas, bukan dengan metode sains, tetapi dengan akal murni.

Dia sangat mementingkan doktrin bahwa manusia itu bebas, sebuah pernyataan yang tidak dapat bertentangan dengan kesimpulan apa pun dari sains.

Pandangan metafisiknya, yang tidak dia kerjakan secara rinci, adalah Aristotelian; dipahami dengan baik—yaitu, dilucuti dari sains kunonya—fisika Aristoteles mengandung gambaran akurat tentang tatanan kosmologis, yang penampakannya kepada manusia dipelajari oleh sains.

Para ilmuwan, menurut Duhem, jarang membuat perbedaan antara sains dan metafisika, sehingga banyak teori dipandang sebagai penjelasan yang dicoba dan dengan demikian telah dihias dengan elemen-elemen “gambar” dan penjelasan yang berlebihan.

Teori-teori ini dapat dibagi menjadi dua bagian, yang disebut oleh Duhem “perwakilan” dan “penjelasan”.

Apa yang berharga dalam teori-teori semacam itu, dan karenanya apa yang bertahan dan apa yang mungkin umum bagi teori-teori yang tampaknya berbeda, adalah bagian yang representatif.

penggunaan teori Konsepsi tentang sifat perwakilan teori ini terkait dengan berbagai cara di mana teori berguna bagi kita.

Pertama, mereka mempromosikan ekonomi dengan menghubungkan sejumlah besar hukum eksperimental secara deduktif di bawah beberapa hipotesis atau prinsip; kita hanya perlu mengingat prinsip-prinsip ini daripada sejumlah besar hukum.

Kedua, dengan mengklasifikasikan hukum secara sistematis mereka memungkinkan kita untuk memilih hukum yang kita butuhkan pada kesempatan tertentu untuk tujuan tertentu.

Ketiga, mereka memungkinkan kita untuk memprediksi, yaitu mengantisipasi hasil eksperimen.

Ini adalah fungsi yang dapat dilakukan oleh bagian-bagian representatif dari teori, yang hanya menghubungkan pernyataan umum yang diperoleh dari pengamatan dan eksperimen dengan cara yang praktis dan nyaman, daripada dengan cara yang sesuai dengan realitas yang mendasari berbagai hal.

Pembangunan Teori

Catatan Duhem tentang cara teori dibangun menunjukkan konsepsinya tentang sifat teori fisika.

Ada empat operasi mendasar dalam konstruksi mereka.

(1) Di antara sifat-sifat yang dapat diamati dan dapat diukur yang kami harap dapat diwakili oleh teori kami, kami mencari beberapa yang dapat dianggap sederhana dan digabungkan untuk membentuk sisanya.

Karena dapat diukur, kita dapat merepresentasikannya dengan simbol matematika.

Simbol-simbol ini tidak memiliki hubungan intrinsik dengan sifat-sifat yang diwakilinya: mereka adalah tanda-tanda konvensional untuk sifat-sifat ini.

Misalnya, suhu yang diukur dalam derajat celcius adalah representasi konvensional dan kuantitatif dari pengalaman indera yang terasa hangat dan dingin.

(2) Kami membangun sejumlah kecil prinsip, atau “hipotesis,” yang merupakan proposisi yang secara sewenang-wenang menghubungkan simbol kami dengan cara yang dikendalikan hanya oleh persyaratan kenyamanan dan konsistensi logis.

Kita dapat memberikan contoh definisi “momentum” sebagai produk massa dan kecepatan.

(3) Kami menggabungkan hipotesis ini sesuai dengan aturan analisis matematis; sekali lagi tidak ada pertanyaan untuk mewakili hubungan nyata antara properti, dan kenyamanan serta konsistensi masih menjadi panduan kami.

(4) Beberapa konsekuensi yang ditarik oleh operasi ketiga kami “diterjemahkan” kembali ke dalam istilah fisik.

Artinya, kita sampai pada pernyataan baru tentang sifat terukur benda, metode kita untuk mendefinisikan dan mengukur sifat ini berfungsi sebagai semacam “kamus” untuk membantu kita dalam terjemahan.

Pernyataan baru ini sekarang dapat dibandingkan dengan hasil eksperimen; teorinya bagus jika cocok, teori buruk jika tidak cocok.

Sifat Hukum dan Teori

Jadi, teori fisika, bagi Duhem, selalu bersifat matematis dan merupakan sistem konvensional hubungan antara proposisi yang “mewakili” pernyataan umum atau hukum yang diperoleh melalui eksperimen atau pengamatan.

Ini adalah perangkat untuk menghitung, dan tidak ada yang penting kecuali bahwa hasil perhitungan sesuai dengan pengamatan kami.

Hal ini dapat kita ilustrasikan dengan cara berikut.

Ada berbagai rute dengan pesawat dari kota A (hukum yang dikenal) ke kota B (hukum baru), dan tidak masalah rute mana yang kita ambil selama kita tiba di B: Kita terbang buta; pesawat tidak memiliki jendela, dan kita tidak dapat melihat pemandangan, matahari, atau bahkan awan selama perjalanan; kita tidak boleh menganggap bahwa interior pesawat menyerupai A atau B atau negara di antaranya.

Gagasan bahwa karakteristik fisik dapat dianalisis menjadi elemen dasar yang sederhana dan utama sebagian besar telah ditemukan dalam catatan empiris dan positivis tentang sains.

Ide ini melibatkan banyak kesulitan, tidak sedikit di antaranya adalah memberikan arti yang tepat untuk kesederhanaan.

Duhem menghindari beberapa kesulitan.

Karena teori fisika tidak menjelaskan, unsur-unsurnya yang sederhana tidak perlu bersifat ultimat; mereka tidak perlu tidak mampu melakukan analisis lebih lanjut.

Mereka mungkin hanya merupakan sifat yang kita anggap fundamental dan yang belum berhasil kita analisis.

Duhem membedakan antara “fakta praktis” dan “fakta teoretis”.

Deskripsi suatu fenomena dalam bahasa biasa (“pengamatan”) menyatakan fakta praktis, dan terjemahannya ke dalam simbol teori menyatakan fakta teoretis.

Tetapi fakta teoretis, seperti yang seharusnya sudah jelas, adalah “fakta” hanya dalam arti yang sangat aneh; ia memiliki semacam korespondensi formal dengan fakta praktis, tetapi selalu merupakan perkiraan atau idealisasi dan selalu memiliki banyak alternatif.

Ada hubungan serupa antara hukum empiris atau “akal sehat” dan hukum ilmiah.

Hukum-hukum ilmiah menyatakan hubungan antara simbol-simbol yang memperoleh maknanya dari teori-teori di mana simbol-simbol itu menjadi bagiannya.

Hukum-hukum ini adalah perkiraan dan idealisasi dan tidak menyatakan hubungan antara sifat fisik yang sebenarnya.

Sebagai contoh, Duhem mengutip hukum Boyle.

Ini menyatakan hubungan, bukan antara tekanan yang dapat dirasakan dan volume yang dapat dilihat, tetapi antara perwakilan idealnya dalam teori gas yang kompleks.

Kata yang sama, tekanan, mungkin mewakili konsep yang berbeda dalam teori yang berbeda, dan dalam pengertian yang wajar, penggunaan sehari-hari itu berarti konsep atau konsep yang berbeda lagi dari semua ini.

Sebuah hukum akal sehat, seperti “Kertas mudah terbakar,” dengan benar dikatakan benar atau salah.

Namun, tidak ada hukum ilmiah yang dapat dikatakan benar atau salah karena setiap hukum ilmiah yang diterima memiliki alternatif yang sama-sama dapat diterima.

Tak satu pun dari alternatif ini yang lebih benar daripada yang lain.

Ada dua poin di sini.

Menyebut hukum yang sebenarnya kita terima “benar” berarti menyatakan bahwa alternatif yang dapat diterima itu salah, yang menyesatkan.

Lagi pula, semua alternatif yang mungkin adalah idealisasi: tidak ada yang bisa dikatakan benar-benar benar.

Simbol-simbol yang digunakan dalam hukum ilmiah selalu terlalu sederhana untuk mewakili sepenuhnya fenomena dan hubungannya; karenanya, hukum harus selalu diberikan internasional.

Duhem membedakan antara observasi dan interpretasi dengan cara yang sekarang akan dipertanyakan oleh para filsuf tertentu.

Seorang pengamat yang melihat titik cahaya pada skala mungkin hanya mengamati titik ini, atau dia mungkin melakukan ini dan menafsirkannya sebagai langkah terakhir dalam mengukur hambatan sebuah kumparan.

Di sini, mengamati hanya membutuhkan perhatian dan penglihatan yang andal, tetapi menafsirkan juga membutuhkan pengetahuan tentang teori kelistrikan.

Seorang anak laki-laki yang tidak tahu apa-apa tentang teori listrik dapat diberi tugas untuk merekam pergerakan titik pada skala; seorang fisikawan yang belum pernah melihat gerakan-gerakan ini tetapi yang mengetahui teorinya dan siap untuk mengandalkan anak laki-laki itu dapat menginterpretasikan rekaman-rekaman tersebut dengan tepat.

Ini mengikuti dari akun Duhem bahwa hukum dan teori ilmiah tidak sampai dengan induksi.

Tidak ada eksperimen dalam fisika yang melibatkan generalisasi belaka dari pengamatan karena deskripsi eksperimen dan hasilnya, dalam istilah yang tepat, melibatkan penggunaan simbol fisik kita dan, oleh karena itu, interpretasi fenomena tergantung pada penerimaan teori tertentu.

Duhem memiliki hal-hal penting untuk dikatakan tentang pengujian hipotesis dan teori ilmiah.

Suatu generalisasi empiris dari bentuk “Semua A adalah B” tidak pernah dapat ditetapkan secara meyakinkan, karena kita tidak pernah dapat memastikan bahwa kita telah memeriksa semua A, tetapi hal itu dapat dipalsukan secara meyakinkan dengan menemukan satu A yang bukan B.

Jadi, jika kita mengambil generalisasi seperti menjadi pola hipotesis ilmiah, kita harus mengatakan bahwa hipotesis ini terbuka untuk sanggahan konklusif.

Tapi ini terlalu sederhana, untuk hipotesis ilmiah tidak pernah dapat diuji secara independen dari hipotesis lain.

Ini adalah poin yang mungkin harus dibuat untuk penjelasan yang memadai dari teori ilmiah, tetapi ini jelas merupakan bagian penting dari akun Duhem.

Baginya, hipotesis selalu merupakan bagian dari teori, dan digunakan untuk membuat prediksi hanya bersama dengan bagian lain dari teori dan mungkin teori lain.

Kegagalan prediksi, kemudian, menunjukkan beberapa kekurangan dalam hipotesis yang bersangkutan atau dalam beberapa hipotesis lain dari teori atau teori lain yang telah diasumsikan dalam membuat prediksi, tetapi tidak lebih dari ini untuk menemukan ketidakcukupan.

Ini menunjukkan secara meyakinkan bahwa ada sesuatu yang salah, tetapi itu tidak memberi tahu kita di mana mencari sesuatu itu atau apa yang harus kita tolak atau ubah.

Dengan demikian, tidak ada eksperimen penting dalam fisika.

Pola eksperimen penting adalah sebagai berikut: kami memiliki dua hipotesis yang bertentangan tentang fenomena tertentu dan kami merancang eksperimen yang akan memberikan satu hasil yang dapat ditentukan jika satu hipotesis dapat diterima dan hipotesis lainnya tidak, dan hasil lain yang dapat ditentukan jika yang lain dapat diterima dan hipotesis lainnya dapat diterima pertama tidak.

Tapi hipotesis tidak, seperti yang disarankan, independen dan terisolasi.

Kenyataannya, kita harus selalu menghadapi suatu teori yang utuh, di mana satu hipotesis merupakan bagiannya, dengan keseluruhan teori yang lain, di mana hipotesis yang lain menjadi bagiannya.

Jauh lebih sulit untuk merancang eksperimen untuk memilih di antara teori-teori, dan bahkan jika kita bisa, mungkin teori yang bertentangan dengan eksperimen itu dapat disamakan dengannya dengan membuat modifikasi kecil yang membuatnya dapat diterima seperti teori lainnya.

sedang diuji.

Pandangan ini dapat dikritik dengan alasan bahwa secara logis mungkin untuk menemukan eksperimen penting yang memungkinkan kita memilih di antara dua teori.

Tentu saja, sebuah teori yang bertentangan dengan hasil eksperimen mungkin dapat dimodifikasi sehingga tidak bertentangan, tetapi jika kemudian memberikan deduksi yang sama persis dengan saingannya, diragukan bahwa mereka dapat dianggap sebagai teori yang berbeda, dalam pandangan Duhem.

Di sisi lain, jika mereka memberikan deduksi berbeda yang mencakup bidang yang sama, tetap logis untuk merancang eksperimen konklusif untuk memilih di antara kedua teori ini.

Karl Popper keberatan dengan pandangan Duhem dengan alasan bahwa satu-satunya alasan Duhem berpikir eksperimen penting tidak mungkin adalah karena dia menekankan verifikasi daripada pemalsuan.

Tidak jelas apakah keberatan Popper itu valid, karena Duhem tampaknya telah memperhatikan fakta yang jelas bahwa tujuan dari eksperimen penting adalah untuk menghilangkan salah satu teori.

Meskipun ada banyak kesamaan antara teori-teori ilmiah Duhem dan Poincaré, Duhem menggunakan poin terakhir tentang modifikasi teori ini dalam kritik terhadap sebagian pandangan Poincaré.

Menurut Poincaré dan lainnya, hipotesis penting tertentu dari teori fisika tidak dapat disangkal oleh eksperimen karena mereka adalah definisi.

Misalnya, pernyataan bahwa percepatan benda yang jatuh bebas adalah konstan benar-benar mendefinisikan “jatuh bebas”; jika eksperimen tampaknya bertentangan dengan ini, yang paling bisa kita katakan adalah bahwa tubuh tidak jatuh bebas.

Tidak ada yang kita amati dapat memaksa kita untuk menolak pernyataan asli karena itu bukan pernyataan empiris.

Duhem, sebagai jawaban, memberikan alasan berbeda mengapa kita terkadang memperlakukan pernyataan ilmiah dengan cara ini.

Dia bukan karena hipotesis yang kami perlakukan dengan cara ini adalah definisi tetapi mereka tidak dapat diuji secara terpisah; dengan demikian, kita biasanya bebas, dalam menghadapi prediksi yang tidak terpenuhi, untuk mempertahankan hipotesis tertentu dan menolak hipotesis lainnya.

Ini tidak berarti bahwa kita tidak akan pernah dipaksa untuk menolak hipotesis yang diberikan sebagai konsekuensi dari beberapa modifikasi lain yang kita buat pada teori, tetapi hanya bahwa kemungkinannya menentang hal ini terjadi pada kesempatan tertentu.