Realism (teadus)

Realism teadusfilosoofias on seisukoht, mille kohaselt loodusteaduse ja teiste empiiriliste teaduste teoreetilised objektid või vähemalt osa neist on tõeliselt olemas ning teaduslikud teooriad on tõesed (või tõenäoliselt tõesed või ligilähedaselt tõesed või tõenäoliselt ligilähedaselt tõesed). Teooriad räägivad tegelikult olemasolevatest vaadeldavatest ja  mittevaadeldavatest asjadest, omadustest, protsessidest ja sündmustest  ning nad on põhijoontes tõesed, kuigi nad võivad teatud osas olla ekslikud. 
Realismi võib pidada tervemõistuslikuks arusaamaks teadusest. 
Realismis on nähtud loomulikku seletust, miks loodusteadus on edukas: miks loodusteaduslikud teooriad on praktikas hästi rakendatavad ning miks loodusteadustel õnnestub progresseeruda. 
Realismi alternatiive teadusfilosoofias nimetatakse antirealismiks.

Realismi ajalugu

Realism teadusfilosoofias on suguluses ratsionalismi ja metafüüsilise realismiga, kuid on uus, 20. sajandil tekkinud mõttevool. 
Õigupoolest eeldab realism, et teooria seletusvõime räägib teooria kasuks. Just seda on varasemad 19. ja 20. sajandi teadusfilosoofia voolud eitanud. Näiteks induktsionist John  Stuart Mill lükkas tagasi valguse laineteooria, mis postuleeris kõikeläbistava eetri olemasolu. Eetri olemasolu õigustas ainult laineteooria  seletusjõud. Kuigi valguse laineteooria suutis seletada paljusid optikanähtusi, mida võistlev valguse korpuskulaarteooria seletada ei suutnud, polnud eetri ja selle lainete olemasolu eksperimentaalselt näidatav. 19. sajandi lõpuks oli eetrilaineid eeldav Maxwelli võrranditel põhinev  elektromagnetismiteooria muutunud nii hädavajalikuks ja seletusvõimsaks, et teadusfilosoofia ei saanud seda enam täielikult eitada. Nõnda tekkis instrumentalism, mille kohaselt hästi töötavaid teoreetilisi hüpoteese ei tule mitte uskuda, vaid võtta neid lihtsalt uurimistöö instrumentidena, mitte propositsioonidena, mis võivad olla tõesed või väärad. 
Realism kujunes välja suuresti reaktsioonina loogilisele positivismile. Loogilise positivismi järgi on võimalik rangelt eristada vaatlustermineid ja teooriatermineid. Viimaseid saab vaatlusterminite ja loogikaterminite abil semantiliselt analüüsida. See positsioon võis kombineeruda instrumentalismiga nende terminite suhtes, mis sellisele semantilisele analüüsile ei allu. Selliseid termineid kasutav jutt võib küll vaatlusi ennustada ja süstematiseerida, kuid mitte seletada. Sarnaselt sellega omistasid positivistid metafüüsika, religiooni ja eetika lausetele emotsioonide väljendamise funktsiooni, pidamata neid tõeseid või väärasid propositsioone väljendavateks.   
Loogilisel positivismil tekkis rida raskusi: Carl Gustav Hempel leidis nõrga koha verifikatsiooniprintsiibis; Willard Van Orman Quine lammutas eristuse analüütiliste ja sünteetiliste otsustuste vahel; ilmnes vaatluse koormatus teooriast; ilmnesid raskused üleminekul terminite vaatluslikkuselt lausete vaatluslikkusele; eristus vaatluslike ja teoreetiliste terminite vahel osutus ähmaseks. Nii muutus loogilise positivismi asemel valdavaks positsiooniks realism, mis kõiki neid raskusi väldib. Realismi kasuks hakati tooma ka positiivseid argumente.      
Instrumentalismi uuem variant möönab küll, et teoorialaused on propositsioonid, kuid eitab nende uskumise õigustatuse võimalikkust. Isegi kui teoreetiline hüpotees peaks olema tõene, ei seisne tema tähtsus selles. Nii töötas Bas van Fraassen  realismi alternatiivina välja konstruktiivse empirismi, mille järgi teoorialauseid ei tule uskuda. Poleemika van Fraasseniga on sundinud realiste oma positsiooni paremini läbi mõtlema ja mingil määral modifitseerima.

Progressiargument

Üks põhilisi argumente realismi kasuks on see, et teadusele on omane progress ning ta suudab nähtusi edukalt ennustada. Teooria tõesus või ligikaudne tõesus seletab hästi tema ennustusvõimet. Näiteks aatomite olemasolu postuleeriva teooria ennustusvõimele on heaks seletuseks aatomite tegelik olemasolu. 
Hilary Putnam on nimetanud realismi ainsaks filosoofiaks, mis ei nõua, et  loodusteaduse edukus oleks ime (abduktiivne argument ehk eksplanatsionistlik argument ehk imeargument ehk mitteime argument). Teiste sõnadega, meie praeguste teaduslike teooriate tõesus (või ligikaudne tõesus või tõesus põhijoontes) on parim ja võib-olla ainus seletus nende teooriate empiirilisele edukusele.  
Progressiargumenti on kritiseerinud Arthur Fine. Realism ja antirealism vaidlevadki selle üle, kas parima seletuse järeldamine annab õigustuse uskuda väiteid mittevaadeldavate nähtuste kohta. Peale selle juhib Fine tähelepanu sellele, et mingi meetodi õigustamine nõuab toetumist usaldatavamale meetodile, progressiargumendi puhul aga püütakse abduktsiooni õigustada abduktsiooni teel. Nii et realist peab toetuma mingitele aprioorsetele alustele. On aga kahtlane, kas aprioorseid aluseid on võimalik leida, sest epistemoloogilised argumendid üldjuhul viitavad intuitsioonile mingite konkreetsete juhtumite puhul ning pealegi on alati vaja apelleerida teoreetilisele taustteadmisele, millel on aposterioorne iseloom. Seetõttu paistab, et realismil ei jää muud üle kui öelda, et teaduslikel meetoditel ja teadusfilosoofia meetoditel ei ole ega saagi olla aprioorset õigustust (naturalism).

Pessimistlik metainduktsioon

Vastuargumendiks progressiargumendile on ka Larry Laudani pessimistlik induktsioon ehk pessimistlik metainduktsioon: paljud suure ennustusvõimega teooriad on välja tõrjutud veel suurema ennustusvõimega teooriate poolt, mis on eitanud eelmiste teooriate poolt postuleeritud teoreetiliste objektide olemasolu. Seetõttu võib oodata, et ka praeguste teooriate asemele tulevad uued teooriad, mis postuleerivad hoopis teistsuguseid mittevaadeldavaid teoreetilisi objekte. Nõnda ei anna teooria seletusjõud tunnistust tema tõesusest.  
Vastuseks räägivad realistid teooriate ligikaudsest tõesusest. Siin tekib aga raskus selle tõttu, et põhimõtteliselt võib mis tahes mittevastuolulist teooriat pidada mingis suhtes ligikaudselt tõeseks. Pealegi on paljud edukad teooriad osutunud sügavalt vääradeks. 
Ligikaudse tõesuse päästmiseks on pakutud välja strukturaalse realismi nimeline kontseptsioon. Strukturaalse realismi järgi tuleks uskuda teooriate poolt pakutavaid kausaalseid struktuure, mis hõlmavad ka mittevaadeldavad nähtused, kuid mitte teooriate väiteid nähtuste loomuse kohta.

Teooriate ühismõõdutus

Thomas Kuhn on väitnud, et teadusrevolutsioonide ajal vahetub üks teooria teisega, mis ei ole eelmisega võrreldav, sest nende mõistestik on ühismõõduta. See kehtib Kuhni meelest näiteks ülemineku puhul Newtoni mehaanikalt erirelatiivsusteooriale. Kummaski teoorias on näiteks erinev massi mõiste, mis ei ole teise omaga võrreldav. Kuhn tugineb analüütilise deskriptivismi nimelisele arusaamale, et terminil on analüütiline definitsioon, mis tugineb loodusseadustele, mis selle terminiga seotud on. Teooria vahetumisel muutuvad postuleeritavad seadused, seega ka termini osutus. Selline kontseptsioon esitab väljakutse realismi arusaamale lähenemisest tõele: eri teooriate lähedus tõele ei ole võrreldav. 
Sellele raskusele vastamiseks on realistid pidanud kasutusele võtma alternatiivsed osutusteooriad. Kausaalse osutusteooria (mille variante on esitanud Saul Kripke ja Hilary Putnam) järgi on termini osutus määratud teatud kausaalse suhtega termini kasutamise ja termini osutuse vahel. Lahendusena on pakutud ka deskriptivismi ja kausaalset suhet kombineerivaid osutusteooriaid. 
Analüütilise deskriptivismi järgi määrab teadusliku termini osutuse analüütiline definitsioon. Kui pidada osutust määravaks termini kasutamise muid aspekte, siis saavad võimalikuks teaduslike terminite osutuseks olevate liikide, suuruste jms mitteanalüütilised, aposterioorsed definitsioonid. Kripke ja Putnami kontseptsioonidest ongi alguse saanud teooriad, mille järgi teaduslikel liikidel on "reaalsed", mitte "nominaalsed" definitsioonid. Näiteks vee reaalne definitsioon ehk olemus on antud valemiga H₂O. Tänapäeva realism sisaldab enamasti kontseptsiooni, et teaduslikel liikidel, kategooriatel jms (loomulikel liikidel) on reaalsed definitsioonid. Tavaliselt seostatakse seda predikaatide ja hüpoteeside projitseeritavusega. Ainult reaaldefinitsioonide abil, mis jaotavad maailma selle loomulikke murdekohti pidi, saame kohandada oma keelekasutust maailmaga nii, et võimalikuks saab usaldatav induktsioon ja seletamine.   
Osutub ka, et reaalsed definitsioonid võivad olla ähmased, peegeldades looduse üleminekute ähmasust.

Alamääratus

Üks argumentidest realismi kahjuks põhineb teooria alamääratusel: mitmel üksteisega vastuolus oleval teoorial võib olla täpselt ühesugune ennustusjõud: neist tulenevad täpselt ühed ja samad empiiriliselt vaadeldavad järeldused ehk nad on empiiriliselt ekvivalentsed. Iga teooria jaoks võibki konstrueerida sellega empiiriliselt ekvivalentse teooria või õigupoolest lõpmata palju selliseid teooriaid (empiirilise ekvivalentsuse tees). Empiiriliselt ekvivalentsed teooriad erinevad ainult selle poolest, mida nad ütlevad mittevaadeldavate nähtuste kohta, järeldused vaadeldavate nähtuste kohta langevad täpselt kokku. Mis annab siis aluse eelistada üht teooriat teisele? Paremal juhul saab kinnitada, et nad on kõik empiiriliselt adekvaatsed, st kinnitada nende teooriate empiiriliste järelduste paikapidavust. Siit tuleneb alamääratuse tees: tõendid ei saa kunagi toetada ainult ühte teooriat, välistades teisi. 
Orman Van Willard Quine järeldas empiirilise ekvivalentsuse teesi Löwenheimi-Skolemi teoreemist matemaatilises loogikas. Selliselt on küll võimalik saada vaid puhtformaalseid alternatiive. Sisulisema näitena on toodud alternatiivseid teooriaid tegeliku absoluutse liikumise kohta Newtoni mehaanikas.   
Tuleb arvestada, et teooriate kontrollimisel kasutatakse tegelikult ka teooriaväliseid abihüpoteese. Seetõttu saab õigupoolest võrrelda ainult kõikide maailma kohta käivate teooriate kogumeid ("koguteadusi"), mis hõlmavad ka kõikvõimalikke abihüpoteese. 
Kui võtta aluseks, et teooriaid saab õigustada ainult kogemusega (teadmisempirism), siis puudub ratsionaalne õigustus empiiriliselt ekvivalentsete koguteaduste eristamiseks.  
Teooria alamääratusele ja muudele sarnastele argumentidele tuginedes püüdis loogiline empirism lahendada demarkatsiooniprobleemi – leida kriteeriumi vahetegemiseks teaduse ja "metafüüsika" vahel. Erinevalt teaduslikest väidetest pidid "metafüüsikalised" väited osutuma tunnetamatuteks, sest nad käivad mittevaadeldavate nähtuste kohta. Olemasolevad teaduslikud teooriad ja meetodid püüti ümber tõlgendada ("ratsionaalselt rekonstrueerida") nii, et kõrvaldada sealt pretensioon teadmisele mittevaadeldavate objektide kohta. Selleks kasutati instrumentalistlikku ideed, et teooriad on pelgalt ennustusvahendid ega sisalda muud teadmist peale ennustuste, mis puudutavad vaadeldavaid nähtusi. Raskem oli ümber tõlgendada teaduslikke meetodeid, sest nende õigustus toetub olemasolevatele teooriatele. Nad tuli niiviisi ümber tõlgendada, et nende tegelik rakendamine ei nõua eeldust, et omatakse teadmist mittevaadeldavate objektide kohta. 
Üks katse seda teha tugines operatsionalismile, mis nägi ette teooriaterminite (mittevaadeldavatele objektidele osutavate terminite) analüütilise defineerimise konkreetsete operatsionaalsete protseduuride (näiteks mõõtmisprotseduuride) kaudu nii, et osutus mittevaadeldavatele objektidele elimineeruks. Näiteks mõõtmisprotseduur ei oleks selles tõlgenduses mingi mittevaadeldava suuruse reaalne mõõtmine. Ei saaks näiteks öelda, et mingi teine protseduur oleks sama suuruse mõõtmisel usaldatavam. Tegelikult muidugi teaduses asendatakse mõõtmisprotseduure usaldatavamatega. Nõnda ei ole operatsionalism teaduse tegelike meetodite ratsionaalse rekonstruktsioonina aktsepteeritav. Seda mõistsid ka loogilised empiristid.
Nii et tegelikult mõõdavad teadlased mittevaadeldavaid nähtusi ning nende meetodid tuginevad teadmisele muuhulgas mittevaadeldavate nähtuste kohta. Nende teadmiste põhjal nad muuhulgas täiustavad mittevaadeldavate nähtuste mõõtmise protseduure. Sellest asjaolust tulenevad argumendid realismi kasuks.

Realistide vastuargumendid

On väidetud, et kogemus hõlmab peale vahetult meelte abil saadava ka "laiendatud meelte" abil, teooriast sõltuva õigustusega kasutatavate instrumentide ja protseduuride abil saadava. Nii saab võimalikuks ka tavalises mõttes mittevaadeldavate objektide vaatlemine. 
Võiks arvata, et see lahendab alamääratuse probleemi, sest teaduse arenedes muutuvad seni mittevaadeldavad nähtused vaadeldavateks, nii et mis tahes teoreetiline väide osutub varem või hiljem empiiriliselt kontrollitavaks. Ent alamääratuse probleemi veidi modifitseerides saab väljakutse realismile taastada. Igal konkreetsel hetkel on osa teoreetilisi nähtusi vaadeldavad, osa mitte. Seega saab igal konkreetsel hetkel kinnitada ainult teatud tüüpi nähtuste olemasolu ja omadusi.  Teiste nähtuste suhtes jääb püsima alamääratus.   
Sellepärast on realistid pööranud tähelepanu teooriate võrdlemise viisidele, mis ei põhine empiirilistel andmetel. Oletagem, et mingi teooria on leidnud kinnitust mingis kindlas vaadeldavate objektide piirkonnas ning me oleme induktsiooni põhjal õigustatud uskuma, et ta leiab kinnitust ka laiemas piirkonnas. Et aga induktsioon ei ole loogiliselt siduv, siis võib konstrueerida lõpmata palju teooriaid, mis ei ole antud teooriaga empiiriliselt ekvivalentsed, sest nende ennustused erinevad kuskil väljaspool piirkonda, kus antud teooria on kinnitust leidnud. Ometi me eelistame antud teooriat. Seega on teooria eelistamiseks muidki aluseid peale empiirilise kinnituse. Realistid leiavad, et nendel alustel võib ka uskuda, et teooria,  mille ennustused on kinnitust leidnud, on ligikaudu tõene ka mittevaadeldavate nähtuste koha pealt. Erinevalt loogilistest empiristidest lähtuvad nad sellest, et teooria seletusjõud erineb tema ennustusjõust. Peale selle, Nelson Goodman on juhtinud tähelepanu sellele, et hüpoteesid, mida teadlased üldse kontrollima hakkavad, peavad olema projitseeritavad, projitseeritavus aga tuleneb kooskõlavajadusest varem tõeseks osutunud teooriatega seletusjõu huvides. Realistid lähtuvad sellest, et teooria sisuline kinnitamine, mis õigustaks ka selle teooria mittevaadeldavate komponentide uskumist, peab sisaldama ka tõendeid alternatiivsete projitseeritavate hüpoteeside kahjuks. 
Realistide strateegia jaguneb siinkohal kaheks variandiks. Ühe variandi puhul väidetakse, et katseväliste, seletusega seotud kriteeriumide põhjal on mõnikord võimalik eelistada empiiriliselt ekvivalentsete teooriate seas ühte teisele, nii et tekib õigustus uskuda ka selle mittevaadeldavaid komponente (lokaalne eksplanatsionism). Teises variandis öeldakse, et realism ise on teaduslik hüpotees, mis on ainsaks elujõuliseks seletuseks asjaolule, et teooriate valik projitseeritavate teooriate kinnitusliku võrdluse kaudu toimib edukalt (abduktsioonistrateegia ehk progressiargument). Raskuseks on siin see, et meetodi õigustamine nõuab toetumist rangemale meetodile, siin aga õigustatakse abduktsiooni abduktsiooni abil. Oleks aga tarvis aprioorseid aluseid, neid aga on vaevalt võimalik leida, sest epistemoloogilised argumendid üldjuhul viitavad intuitsioonile mingite konkreetsete juhtumite puhul ning pealegi on alati vaja apelleerida teoreetilisele taustteadmisele, millel on aposterioorne iseloom. Seetõttu paistab, et realismil ei jää muud üle kui öelda, et teaduslikel meetoditel ja teadusfilosoofia meetoditel ei ole ega saagi olla aprioorset õigustust.

Seletuse pragmaatiline analüüs

Bas van Fraassen on leidnud, et teooria seletusjõud on suhteline, sõltudes huvidest ja otstarbest. Seletuse vajalikkuse ja seletavuse määravad pragmaatilised kaalutlused. Konteksti muutudes võivad seletav (eksplanans) ja seletatav (eksplanandum) kohad vahetada. Teooria seletusjõud ei õigusta sellesse uskumist, sest seletusjõud sõltub pragmaatilistest valikutest.

Sisemine realism ja loomulik ontoloogiline hoiak

Hilary Putnami sisemine realism ja Arthur Fine'i loomulik ontoloogiline hoiak on realismi alternatiivid, mis küll usaldavad teaduse tulemusi, kuid väldivad nende "liiga metafüüsilist" tõlgendust, mis on omane realismile. Neil kahel positsioonil on ühisjooni. Mõlemad väidavad, et kinnitust leidnud teaduslikke teooriaid tuleb pidada tõesteks isegi selles osas, mis puudutab mittevaadeldavaid nähtusi, kuid see ei tähenda, nagu nende väiteid tuleks pidada tegelikkusele vastavateks (Putnami järgi oleks see "metafüüsiline realism"). Niisiis eeldavad nad tõekontseptsiooni, mis erineb tõe korrespondentsiteooriast. Putnam pooldab pragmatistlikku tõeteooriat, mille kohaselt lausete tõesus tähendab nende episteemilist aktsepteeritavust piiril, milleni uurimistöö ideaaljuhul võiks jõuda. Samuti aktsepteerivad mõlemad kontseptsioonid kausaalseid osutusteooriaid, kuid jällegi nii, et see ei eeldaks tõe korrespondentsiteooriat.
Putnam omistab "metafüüsilisele realismile" umbes niisugused vaated. Metafüüsiline realism postuleerib osutamissuhet keelemärkide ning täiesti keeleväliste (sõltumatult eksisteerivate) loomulike liikide (või suuruste vms) vahel. Loomulikud liigid määrab ära loodus ise sõltumatult inimtegevusest. See osutamissuhe on täiesti kausaalse iseloomuga, sellesse pole segatud kirjeldust ega kavatsust. 
Selliselt mõistetud realismiga kaasneb tõe korrespondentsiteooria. 
Metafüüsilise realismi raskus seisneb esiteks selles, et kui loomulikud liigid on sõltumatud keelest ja metodoloogiast, siis on neid väga palju ning pole arusaadav, kuidas kausaalne osutusteooria tagab, et loomuliku liigi terminil oleks ainuline osutus. Kirjeldus ja kavatsus ju osutuse määramisel appi ei tule. Teine raskus seisneb selles, et osutamine loomulikele liikidele saab seletada induktsiooni edukust teaduses ainult juhul, kui loomulike liikide ja teaduste mõistestiku vahel on tihe side.  Kui loomulikud liigid on mõistestikust sõltumatud, siis ei jää muud üle kui eeldada, et loomulikud liigid lihtsalt "sobivad" seletamise ja induktsiooni jaoks.  See omakorda eeldaks mingit objektiivset idealismi, mis ei sobi kokku realismi puhul loomulikuna tunduva naturalismiga.  
Esimene raskus on pannud realistid möönma, et osutamisel peab olema mingi kirjelduslik või kavatsuslik komponent.  
Realist Richard Boyd on välja pakkunud lähenemise, mille kohaselt loomulikud liigid ongi sotsiaalsed artifaktid, mis peavad  induktsiooni ja seletamist kokku sobitama kausaalsete struktuuridega.

Konstruktivistlik epistemoloogia

Konstruktivistlik epistemoloogia osutab sellele, et realism ei seleta kiireid muutusi teadusrevolutsioonide ajal. Konstruktivistide arvates on see seletatav üksnes sotsiaalse konstruktsiooniga.