Hans Reichenbach

Hans Reichenbach  (26. september 1891 Hamburg – 9. aprill 1953 Los Angeles) oli saksa füüsik, filosoof ja loogik. 
Reichenbach oli juhtiv teadusfilosoof, Berliini ringi rajaja,  loogilise positivismi propageerija. Tuntud on tema filosoofilised uurimused Albert Einsteini relatiivsusteooriast, tõenäosusteooriast, ruumi ja aja loomusest, füüsikaseaduste iseloomust ning konventsionalismist füüsikas. 
Reichenbach kritiseeris Immanuel Kanti aprioorse sünteetilise teadmise teooriat. Kant ja Henri Poincaré ei teinud tema hinnangul piisavalt selget vahet matemaatilise geomeetria ja füüsikalise geomeetria vahel ning ei mõistnud, et geomeetriat ei valita Kanti kombel aprioorselt ega Poincaré kombel kokkuleppeliselt, vaid füüsika, koordinatiivsete definitsioonide ja matemaatilise geomeetria paketi võrdlemise teel vaatlusega. Gottfried Wilhelm Leibnizi jälgedes töötas ta välja teooria, millega ta püüdid seletada aja suunda põhjuslikkuse suunaga.

Elulugu

Reichenbachi vanemad olid pooljuudi päritoluga ristitud kaupmees Bruno Reichenbach ning tema abikaasa pedagoog Selma Menzel. Ta sündis neljalapselises peres teisena. Tema vennad olid ajakirjanik ja Saksamaa Kommunistliku Töölispartei aktivist  Bernhard Reichenbach ja muusikateadlane Hermann Reichenbach.
Aastal 1910/1911 õppis Reichenbach Stuttgardi tehnikakõrgkoolis ehitust, kuid katkestas varsti need õpingud, et õppida Berliini ülikoolis matemaatikat, füüsikat ja filosoofiat. Hiljem õppis ta neidsamu erialasid edasi Göttingeni ülikoolis ja Müncheni ülikoolis. Tema õppejõudude seas olid Max Planck, Max Born, Ernst Cassirer, David Hilbert ja Arnold Sommerfeld.
Paul Natorp ei nõustunud Reichenbachi doktoritööd juhendama, mistõttu ta töötas selle kallal pikka aega iseseisvalt. Aastal 1915 promoveerus ta Erlangeni ülikoolis tööga "Der Begriff der Wahrscheinlichkeit für die mathematische Darstellung der Wirklichkeit", mille võtsid vastu matemaatik Max Noether ja filosoof  Paul Hensel. Töö ilmus tõenäoliselt 1916. Aastal 1916 tegi ta riigieksami matemaatikas ja füüsikas ning ta võitles seejärel sõdurina signaalkorpuses  esimese maailmasõja idarindel. Tõsise haiguse tõttu toodi ta 1916 Berliini tagasi ja 1917 vabastati tegevteenistusest. Seejärel töötas ta ühes ettevõttes raadioinsenerina. Ta kuulas Berliinis 1017–1920 Albert Einsteini loenguid relatiivsusteooriast ja statistilisest mehaanikast, mis avaldasid talle sügavat muljet. Neist said eluaegsed sõbrad. Ta otsustas valida relatiivsusteooria oma filosoofiliste uurimuste peateemaks. Ta kirjutas mitu populaarteaduslikku artiklit relatiivsusteooria kaitseks, eriti seoses vaatlustega 1919. aasta päikesevarjutuse ajal. 
Aastal 1920 ilmus Reichenbachil raamat "Relatiivsusteooria ja aprioorne teadmine", milles ta kritiseeris Immanuel Kanti õpetust sünteetilisest aprioorest teadmisest. Aastal 1920 hakkas ta ka Stuttgardi tehnikakõrgkoolis füüsikat õpetama. Ta Einsteini abiga sai ta 1920 Stuttgardi tehnikakõrgkoolis habiliteeruda (habilitatsioonitööks loeti tema ilmunud raamat) ja eradotsendina tööle hakata. Tema seminaride teemad ulatusid filosoofia ajaloost raadiotehnika, relatiivsusteooria ja teadusfilosoofiani. Stuttgardi ajal oli ta kontaktis Moritz Schlicki, Rudolf Carnapi ja Erwin Schrödingeriga. Relatiivsusteooria filosoofia alal ilmusid tal järgnevalt raamatud "Relatiivsusteooria aksiomaatika" (1924), "Kopernikust Einsteinini" (1927) ja "Aegruumiõpetuse filosoofia" (1928), mis esitab loogilise positivismi vaate relatiivsusteooriale   
Juba enne sõda (keskkoolis ja ülikoolis) osales ta sotsialistlikus noorsooliikumises. Alates 1918. aastast oli ta, osalt koos Karl August Wittfogeliga, väga aktiivne sotsialistlikus üliõpilaspoliitikas. 
Einsteini ettepanekul nimetati Reichenbach 1926 Berliini ülikooli  loodusfilosoofia erakorraliseks professoriks. Viis, kuidas ta filosoofiat õpetas, oli uudne: ta oli üliõpilastele kergesti ligipääsetav ja tema kursused soosisid vaba arutelu. Ta organiseeris teadusliku filosoofia aruteluringe, mis sarnanesid Viini ringiga. Aastal 1928 asutas ta Empiirilise Filosoofia Seltsi, mida hakati nimetama Berliini ringiks. Selle liikmete seas olid Kurt Grelling, Kurt Lewin, Richard von Mises ning hiljem Reichenbachi üliõpilane Carl Hempel. 
Koos Viini ringiga algatas Reichenbach 1930 koos Rudolf Carnapiga ajakirja Erkenntnis, mis oli loogilise positivismi ("teadusliku filosoofia") häälekandja. Temast ja Carnapist said selle toimetajad (Moritz Schlick astus Reichenbachi avaartikli mõjul tagasi). 
Osalt finantsilistel motiividel kirjutas Reichenbach ka palju populaarteaduslikke artikleid ja pidas raadioloenguid. 
Reichenbach oli üks esimese õppejõude, kes peaaegu kohe pärast natsionaalsotsialistide võimuletulekut ülikoolist vallandati. Ta läks Türki eksiili ning sai İstanbuli ülikoolis professuuri. Talle tehti ülesandeks filosoofia õpetamise ümberkorraldamine ha uuendamine. Aastal 1938 läks ta USA-sse ning  õpetas kuni surmani California Ülikoolis Los Angeleses. 
Reichenbachi probleemidest pärast natsionaalsotsialistide võimuletulekut annab tunnistust Felix Meineri kiri Rudolf Carnapile 14. juunist 1937, milles öeldakse, et Reichenbachi jäämist ajakirja Erkenntnis väljaandjate hulka peetakse talumatuks, sest ta on mitteaarjalane, aga mis peaasi, ta on maailmasõjajärgsel ajal avaldanud oma kõnedes ja brošüürides seisukohti, mis teevad ta praeguse riigi jaoks võimatuks.

Ruum

Reichenbachi järgi tuleb eristada matemaatilist geomeetriat, mis lihtsalt tuletab aksioomidest järeldusi, ja füüsikalist geomeetriat, füüsika haru, mis püüab kogemusteaduse abiga uurida maailma reaalset geomeetriat, uurides aksioomide tõesust või väärust. Näiteks saaksid kahemõõtmelise ruumi elanikud uurida, kas nad elavad tasandil, kerapinnal või mõnel muul pinnal, mõõtes, kas ringi ümbermõõdu ja diameetri suhe on konstantselt võrdne π-ga või on see muutuv ning π-st suurem või väiksem (Carl Friedrich Gaussi meetod; "Aegruumiõpetuse filosoofia"). Bernhard Riemann on leiutanud analoogse meetodi, mida põhimõtteliseks saaks kasutada meie maailma geomeetria kindlakstegemiseks.       
Geomeetriliste entiteetide empiiriline mõõtmine sõltub füüsikalistest objektidest või protsessidest, mis geomeetria mõistetele vastavad. Selle vastavussuhte kehtestamine on nn koordinatiivne definitsioon, mis on ostensiivse iseloomuga. Mõiste koordinatiivne definitsioon on seos mingi reaalse objekti või protsessi ja selle mõiste vahel. Näiteks meeter defineeritakse meetri etaloni kaudu, sirge defineeritakse valguskiire trajektoori kaudu.   
"Aegruumiõpetuse filosoofias" on järgmine arutlus. <Kui mõõtepulk viiakse punktist A punkti B, kas siis selle pikkus muutub? Näiteks punktide temperatuuride erinevuse tõttu võib pulga pikkus muutuda. Temperatuuride võrdsust saab kontrollida, kui kasutada metall- ja puupulka, mis punktis A on ühepikkused. Kui nüüd punktis B on need eripikkused, siis on ka temperatuurid erinevad, vastasel korral mitte. See meetod on sobiv sellepärast, et temperatuur mõjub eri ainetele erinevalt. Aga näiteks gravitatsioon mõjub kõigile kehadele ühtemoodi. Oletame, et mõni niisugune universaalne jõud muudab pulkade pikkust, kui need viiakse A-st B-sse. Siis me ei tea, kas pikkus on muutunud. Järelikult kui üks pulk jääb A-sse ja teine viiakse B-sse, kus universaalne jõud selle pikkust muudab, siis meil pole võimalik teada, et need on eripikkused. Võib defineerida, et pulgad on ühepikkused, kui erinevalt toimuvad jõud on kõrvaldatud ja universaalseid jõude elimineeritakse. Aga võib defineerida ka teisiti. Seega tuleb tunnistada, et keha geomeetriline kuju ei ole absoluutne fakt, vaid sõltub koordinatiivsest definitsioonist. Järelikult, kui mõõtmised on näidanud, et mingi geomeetria on reaalne geomeetria, siis võib suvaliselt valida teise geomeetria ning kehtestada sellised koordinatiivsed definitsioonid, et see saaks reaalseks geomeetria. See on geomeetria relatiivsuse printsiip ("Relatiivsusteooria aksiomaatika", "Aegruumiõpetuse filosoofia"), mille järgi kõik geomeetriasüsteemid on  samaväärsed. See kummutab Eukleidese geomeetria aprioorsuse ning kogu Kanti ruumifilosoofia.  
Esmapilgul tundub, et geomeetria relatiivsuse printsiibi järgi ei ole võimalik meie maailma tegelikku geomeetriat kindlaks teha. Aga see puudutab ainult meetrilisi seoseid. Meetrika vaatepunktist on tasand ja kerapind samaväärsed, topoloogia vaatepunktist mitte. "Aegruumiõpetuse filosoofias" vaatleb Reichenbach järgmist näidet. Kuigi kahemõõtmelisele olendile näitavad mõõtmised, et ta elab kerapinnal, usub ta, et elab tasandil. See on lihtne, sest ta saab valida vastavad koordinatiivsed definitsioonid. Aga kerapinnal saab ta otse edasi minnes jõuda tagasi punkti A, kust ta alustas. Et tasandil see võimalik ei ole, siis ta peab ütlema, et ta ei jõudnud mitte punkti A, vaid mingisse teise punkti B, mis on igas muus suhtes samasugune nagu B. Nüüd ta peab kas tunnistama, et ta elab kerapinnal, või ta peab seletama, miks need punktid on ühesugused ja üksteisest kaugel, aga selleks ta peab konstrueerima eelkehtestatud harmoonia teooria, mille järgi kõik, mis toimub punktis A, toimub kohe ka punktis B. Reichenbachi sõnul järeldub teisest võimalusest anomaalia põhjuslikkuse seaduses. Kui eeldada normaalset põhjuslikkust, on topoloogiast on saanud empiiriline teooria ja reaalse maailma geomeetriat saab avastada. Kant uskus, et nii Eukleidese geomeetria kui ka põhjuslikkuse seadus on aprioorsed, aga kui Eukleidese geomeetria oleks aprioorne tõde, siis põhjuslikkuse seadus võiks olla väär, ja kui normaalne põhjuslikkus oleks aprioorne tõde, siis Eukleidese geomeetria võiks olla väär. Võib kas geomeetriat suvaliselt valida või põhjuslikkust suvaliselt valida; mõlemat korraga ei saa. Tuleb välja, et ruumiteooria sõltub normaalsest põhjuslikkusest.

Aeg

Normaalsel põhjuslikkusel põhineb ka ajateooria. Tuleb eristada aja järjestuse ja aja suuna teooriat. Aja järjekorra saab defineerida põhjuslikkuse abil ("Aegruumiõpetuse teooria"): sündmus A leiab aset enne sündmust B, kui sündmus A saab sündmust B füüsikaliselt mõjutada.  Relatiivsusteooria väidab, et selleks et mõju jõuaks sündmuselt A sündmuseni B, on tarvis aega, sest valguse kiirus on piirkiirus, mis on lõplik. Sündmus A punktis PA saab mõjutada sündmust P punktis PB ainult juhul, kui PA-st lähtuv valgusimpulss jõuab punkti PB enne sündmust B. Kui kumbki sündmus ei saa teist mõjutada, siis on nendevaheline järjestus määramatu ja võib suvaliselt valida, kumb leiab aset enne või et nad on üheaegsed. Sellepärast üheaegsus sõltub definitsioonist. Oletame, et sündmus A leiab aset enne sündmust B ja teises taustsüsteemis on lugu ümberpöördult. Sel juhul on olemas kinnine põhjuslik ahel, kus A mõjutab B-d ja ümberpöördult. Aja järjestuse definitsioon on kooskõlaline ainult juhul, kui eeldada, et kinnisi põhjuslikke ahelaid ei ole. Aja järjestus sõltub normaalsest põhjuslikkusest.     
Reichenbach väidab, et üheaegsuse relatiivsus on liikumise relatiivsusest sõltumatu. Üheaegsuse relatiivsus ei tulene vaatlejate suhtelisest liikumisest, vaid hoopis sellest, et põhjuse levimine on lõpliku kiirusega ("Aegruumiõpetuse filosoofia", "Kopernikust Einsteinini"). Ka absoluutse üheaegsuse ja absoluutse aja teooria on kooskõlaline, kuigi väär. 
Kõik mehaanilised protsessid on nii klassikalises mehaanikas kui ka relatiivsusteoorias pööratavad, mistõttu kumbki teooria ei anna aja suuna kooskõlalist definitsiooni. Seda saab defineerida ainult pöördumatute protsesside, entroopia kasvuga protsesside abil. Termodünaamika teine seadus on statistiline seadus, mitte deterministlik seadus. Statistilise mehaanika elementaarprotsessid on pööratavad. Kõik makroskoopilised protsessid on teoreetiliselt pööratavad, sest isoleeritud süsteemis läheneb entroopia väga pika aja pärast algsele väärtusele kui tahes palju. Isoleeritud süsteemis lõputu aja jooksul entroopia kasvab ja kahaneb sama palju kordi. Kui oleku B entroopia on suurem kui oleku A oma, siis ei saa väita, et olek B on hilisem kui A.  Kui aga vaadelda paljusid isoleeritud süsteeme suhteliselt lühikest aega võrreldes sama entroopia väärtuse tagasijõudmise ajaga, siis tõenäosus, et me vaatleme entroopia kahanemist, on väiksem kui tõenäosus, et me vaatleme entroopia kasvu. Sellepärast saab aja suunda defineerida "paljude süsteemide" tõenäosuste abil. Reichenbachi väitel saab defineerida kogu universumi entroopia, ja see algul kasvab, siis kahaneb. Nii et aja suuna saab defineerida ainult ajalõikude, mitte kogu aja jaoks. Reichenbach märgib, et see ajateooria pärineb Ludwig Boltzmannilt.

Isiklikku

1920ndate alguses abiellus Reichenbach Elizabeth Lingener. Neil sündisid poeg   Hans Galama (1922) ja tütar Jutta (1924).