Το ζήτημα της ομοιότητας μεταξύ επιστημονικών μοντέλων και φυσικής πραγματικότητας στον επιστημολογικό στοχασμό της Susan G. Sterrett
Authors: Γρηγοριάδου Βιργινία 
Published: September 2022

Στην παρούσα διατριβή διερευνάται ιστορικά και φιλοσοφικά η έννοια της ομοιότητας ως βασικού μηχανισμού που προσδιορίζει την αναπαραστατική λειτουργία των επιστημονικών μοντέλων αναλογίας, με επίκεντρο την καινοτόμο θεώρηση της σύγχρονης φιλοσόφου της επιστήμης Susan G. Sterrett. Η διατριβή διεξήχθη υπό το πρίσμα της ερευνητικής υπόθεσης, κατά την οποία «ο βασικός μηχανισμός λειτουργίας του επιστημονικού μοντέλου αναλογίας είναι η ομοιότητα μεταξύ του μοντέλου και του υπό διερεύνηση συστήματος, η οποία θα πρέπει να ορίζεται βάσει αυστηρών επιστημονικών κριτήριων προκειμένου να εξασφαλίζεται η αποτελεσματική αξιοποίηση του μοντέλου και να επικυρώνεται η επιστημονική του φύση». Η εκπόνηση της διατριβής πραγματοποιήθηκε σε τρία στάδια έρευνας που αντιστοιχούν στα τρία κεφάλαια που την απαρτίζουν. Στο θεωρητικό μέρος της διατριβής (κεφάλαιο 1), παρουσιάστηκαν σημαντικοί ορισμοί των εννοιών της ομοιότητας και του επιστημονικού μοντέλου και διατυπώθηκε ένας νέος ορισμός της έννοιας του μοντέλου. Ο ορισμός αυτός προέκυψε από την απάντηση στα ερωτήματα: τι είναι μοντέλο, τι δεν είναι μοντέλο και ποιες οι βασικές κατηγορίες των επιστημονικών μοντέλων στη σύγχρονη επιστήμη; Ο προτεινόμενος ορισμός περιγράφει τον ρόλο του μοντέλου στην επιστημονική μεθοδολογία, την ομοιότητα ως βασικό μηχανισμό λειτουργίας του και τα χαρακτηριστικά που συνθέτουν την ταυτότητα της σημαντικής αυτής επιστημονικής τεχνικής, χωρίς να εστιάζει σε συγκεκριμένες κατηγορίες μοντέλων ή να επικεντρώνεται αποκλειστικά στην αναπαραστατική λειτουργία των μοντέλων. Επίσης, διερευνήθηκε η ιστορική εξέλιξη της εννοιοδότησης και της πειραματικής αξιοποίησης του μηχανισμού της ομοιότητας και της τεχνικής του επιστημονικού μοντέλου σε διάφορα στάδια εξέλιξης της επιστημονικής δραστηριότητας από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα και προτάθηκε η διάκριση πέντε συγκεκριμένων σταδίων στη μακρά ιστορική εξέλιξη της έννοιας της ομοιότητας. Επιπλέον, εξετάστηκε ο ρόλος της φιλοσοφίας της επιστήμης και των φυσικών επιστημών στην κατανόηση των εννοιών αυτών και στην αξιοποίηση των αντίστοιχων τεχνικών. Το δεύτερο μέρος της διατριβής (κεφάλαια 2 και 3) αποτέλεσε μια προσπάθεια κριτικής προσέγγισης των βασικών ζητημάτων που ανέδειξε και εξέτασε η Sterrett αναφορικά με τις έννοιες της ομοιότητας και του επιστημονικού μοντέλου. Συγκεκριμένα, στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάστηκε η ιστορική προσέγγιση της έννοιας της ομοιότητας, η εννοιοδότηση και ο ορισμός της τεχνικής αυτής από τη φιλόσοφο. Επίσης, παρουσιάστηκε η κατηγοριοποίηση των επιστημονικών μοντέλων της φιλοσόφου σε δύο ευρείες κατηγορίες και προτάθηκε μια διαφορετική, πιο εκτεταμένη κατηγοριοποίηση που ξεπερνά ορισμένους περιορισμούς που προκύπτουν από την κατηγοριοποίηση της Sterrett. Επιπλέον, προσεγγίστηκαν κριτικά ορισμένα σημαντικά ζητήματα που ανέδειξε και εξέτασε η Sterrett, τοποθετώντας μέσω της θεώρησής της τη διερεύνηση των δύο αυτών εννοιών και της σχέσης μεταξύ τους σε νέες βάσεις στο πεδίο της φιλοσοφίας της επιστήμης. Ένα σημαντικό ζήτημα που διερευνήθηκε από τη φιλόσοφο είναι εάν τα μοντέλα κλίμακας είναι αμιγώς επιστημονικές τεχνικές. Η επιστημονικότητα της ευρείας αυτής κατηγορίας μοντέλων είχε αμφισβητηθεί στο πεδίο της φιλοσοφίας της επιστήμης μέχρι τα τέλη του 20ου αιώνα. Η Sterrett διατύπωσε ένα ισχυρό επιχείρημα υπέρ της επιστημονικότητας των μοντέλων φυσικών διατάξεων εστιάζοντας στον καθοριστικό ρόλο των νόμων, των αρχών και των εξισώσεων κατά την κατασκευή και την πειραματική αξιοποίησή τους. Άλλη σημαντική συμβολή της Sterrett είναι η αναγνώριση της μεθόδου φυσικής ομοιότητας ως βασικής μεθόδου λειτουργίας των μοντέλων αναλογίας. Η συγκεκριμένη άποψη της φιλοσόφου στηρίχθηκε στην εξέταση πολλών παραδειγμάτων πειραματικής αξιοποίησης μοντέλων φυσικών διατάξεων και στην επιχειρηματολογία που η ίδια ανέπτυξε, και υπήρξε σημαντική για τον έλεγχο της ερευνητικής υπόθεσης υπό το πρίσμα της οποίας διεξήχθη η συγκεκριμένη έρευνα. Ένα άλλο ζήτημα που διερεύνησε η φιλόσοφος είναι εάν η αντιγραφή ενός συστήματος συνιστά την ομοιότητα που εμπλέκεται στη μοντελοποίηση κλίμακας. Επιπροσθέτως, παρουσιάστηκε η θεώρηση της Sterrett σχετικά με τα κριτήρια στα οποία πρέπει να στηρίζεται η επιβεβαίωση της ύπαρξης συγκεκριμένης ομοιότητας μεταξύ ενός μοντέλου και του συστήματος που αυτό αναπαριστά, και προσεγγίστηκε κριτικά η άποψή της κατά την οποία συχνά ο εμπειρικός προσδιορισμός της ομοιότητας αρκεί για την επιβεβαίωση της ύπαρξης ομοιότητας μεταξύ μοντέλου και υπό διερεύνησης συστήματος. Μέσω των δύο πρώτων κεφαλαίων και συγκεκριμένα μέσω της ιστορικής ανασκόπησης των δυο υπό εξέταση εννοιών και της κριτικής προσέγγισης συγκεκριμένων πτυχών της θεωρίας της Sterrett, επικυρώθηκε το πρώτο σκέλος της ερευνητικής υπόθεσης, σύμφωνα με το οποίο η ομοιότητα αποτελεί βασικό μηχανισμό λειτουργίας των μοντέλων αναλογίας, τον μηχανισμό κλίμακας από το μοντέλο στο υπό διερεύνηση σύστημα. Στο τρίτο κεφάλαιο ασκήθηκε κριτική σε συγκεκριμένα σημεία της θεώρησης της Sterrett, στα οποία εντοπίστηκαν παραλείψεις ή διαμορφώθηκε διαφορετική άποψη από εκείνη της φιλοσόφου. Συγκεκριμένα, ενώ η Sterrett προσέγγισε, εξέτασε και όρισε την ομοιότητα μεταξύ δυο διαφορετικών συστημάτων ή φαινομένων, δεν αναφέρθηκε στην ομοιότητα μεταξύ διαφορετικών κλιμάκων του ίδιου φαινομένου ή συστήματος. Στο πλαίσιο αυτό, παρουσιάστηκε η πρόταση διάκρισης της ομοιότητας στους δύο αυτούς επιμέρους τύπους, την εξωτερική και εσωτερική ομοιότητα, των Καναβούρα, Θεολόγου και Κουτελιέρη (Καναβούρας και συν, 2021: 210-213), βάσει της οποίας προέκυψε ορισμός της έννοιας της ομοιότητας που συνυπολογίζει τη συγκεκριμένη διάκριση και αποσαφηνίζει περισσότερο την έννοια. Επίσης, διατυπώθηκε επιχειρηματολογία αναφορικά με τη σημασία επιλογής αυστηρών κριτηρίων επικύρωσης της ομοιότητας μεταξύ μοντέλου και υπό εξέτασης συστήματος, όταν αυτό είναι εφικτό, βάσει της ισχυρής πεποίθησης κατά την οποία τα αυστηρά κριτήρια συμβάλλουν στον περιορισμό της ασάφειας κατά τον προσδιορισμό της ομοιότητας και κατ’ επέκταση στον περιορισμό της πιθανότητας επιλογής εσφαλμένων κριτηρίων που μπορεί να οδηγήσει σε μη αποτελεσματική αξιοποίηση του μοντέλου ή σε επισφαλή αποτελέσματα. Η επιχειρηματολογία που αναπτύχθηκε στο τρίτο κεφάλαιο υποστηρίχθηκε από την παρουσίαση και περιγραφή συγκεκριμένων μεθοδολογιών και εργαλείων με απώτερο σκοπό την περαιτέρω αποσαφήνιση των δυο υπό εξέταση εννοιών στο πεδίο της φιλοσοφίας της επιστήμης. Μέσω της ιστορικής ανασκόπησης της πειραματικής αξιοποίησης του επιστημονικού μοντέλου στις φυσικές επιστήμες και στα πεδία της μηχανικής μετά τον 17ο αιώνα, που παρατηρείται η τάση προσδιορισμού της ομοιότητας μεταξύ μοντέλου και συστήματος στόχου βάσει μαθηματικών κριτηρίων, αλλά και μέσω της επιχειρηματολογίας που αναπτύχθηκε στο τρίτο κεφάλαιο της διατριβής, επικυρώθηκε το δεύτερο σκέλος της ερευνητικής υπόθεσης, κατά το οποίο η ύπαρξη συγκεκριμένης ομοιότητας μεταξύ μοντέλου και υπό διερεύνησης συστήματος πρέπει να επιβεβαιώνεται βάσει αυστηρών, μαθηματικών κριτηρίων.