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. 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, aeg ja relatiivsusteooria

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.

Erirelatiivsusteooria
Erirelatiivsusteooria annab ruumi ja aja ühtse teooria gravitatsioonivälja puudumisel. Ühtse teooria vajalikkust näitab näiteks pikkuse kontraktsioon, mis erirelatiivsusteooriast järeldub: liikuva varda pikkus sõltub üheaegsusest.

Publikatsioone
Der Begriff der Wahrscheinlichkeit für die mathematische Darstellung der Wirklichkeit, väitekiri, Erlangen 1915
Relativitätstheorie und Erkenntnis apriori, 1920. Inglise keeles:  The theory of relativity and a priori knowledge, Berkeley : University of California Press 1965.
Bericht über eine Axiomatik der Einsteinschen Raum-Zeit-Lehre. – Phys. Zeitschr., 22, 1921. 
Der gegenwärtige Stand der Relativitätsdiskussion. – Logos, X, 1922. Inglise keeles: The present state of the discussion on relativity. – Modern philosophy of science: selected essays by Hans Reichenbach, London : Routledge & Kegan Paul; New York: Humanities Press 1959.
Axiomatik der relativistischen Raum-Zeit-Lehre, 1924. Inglise keeles: Axiomatization of the theory of relativity, Berkeley: University of California Press 1969.
Die Bewegungslehre bei Newton, Leibniz und Huyghens. – Kantstudien, 29, 1924. Inglise keeles: The theory of motion according to Newton, Leibniz, and Huyghens. . – Modern philosophy of science: selected essays by Hans Reichenbach, London : Routledge & Kegan Paul; New York: Humanities Press 1959.
Die Kausal-struktur der Welt und der Unterschied von Vergangenheit und Zukunft. – Sitzungsber d. Bayer. Akad. d. Wiss., math-naturwiss., 1925.
Von Kopernikus bis Einstein. Der Wandel unseres Weltbildes, 1927. Inglise keeles: From Copernicus to Einstein, New York: Alliance book corp. 1942.
Philosophie der Raum-Zeit-Lehre, 1928. Inglise keeles: The philosophy of space and time, New York: Dover Publications 1958.
Stetige Wahrscheinlichkeitsfolgen. – Zeitschr. f. Physik, 53, 1929.
Ziele und Wege der physikalische Erkenntnis. – Hans Geiger, Karl Scheel (toim). Handbuch der Physik, kd IV, Berlin: Julius Springer 1929.
Atom und Kosmos. Das physikalische Weltbild der Gegenwart, 1930. Inglise keeles: Atom and cosmos: the world of modern physics, London: G. Allen & Unwin, Ltd. 1932.
Ziele und Wege der heutigen Naturphilosophie, 1931. Inglise keeles:  Aims and methods of modern philosophy of nature. – Modern philosophy of science: selected essays, Westport: Greenwood Press 1959.
Kant und die Naturwissenschaft. – Die Naturwissenschaften, 33-34, 1933.
Wahrscheinlichkeitslehre: eine Untersuchung über die logischen und mathematischen Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung, 1935. Inglise keeles: The theory of probability, an inquiry into the logical and mathematical foundations of the calculus of probability, Berkeley: University of California Press 1948.
Experience and prediction: an analysis of the foundations and the structure of knowledge, Chicago: University of Chicago Press 1938.
Philosophic foundations of quantum mechanics, Berkeley and Los Angeles: University of California press 1944.
Elements of symbolic logic, New York, Macmillan Co. 1947.
Philosophy and physics, 'Faculty research lectures, 1946', Berkeley:  Univ. of California Press 1948.
The philosophical significance of the theory of relativity. – P. A. Schilpp (toim). Albert Einstein: philosopher-scientist, Evanston: The Library of Living Philosophers 1949.
The rise of scientific philosophy, Berkeley: University of California Press 1951.
Les fondaments logiques de la mechanique des quanta. – Annales de l'Institut Henri Poincarée', kd XIII, vihk  II, 1953.Nomological statements and admissible operations, Amsterdam: Nort Holland Publishing Company 1954.Modern philosophy of science: selected essays by Hans Reichenbach, London : Routledge & Kegan Paul ; New York : Humanities press 1959Modern philosophy of science: selected essays by Hans Reichenbach, Westport, Conn. : Greenwood Press 1959Gesammelte Werke, 9 köidet, toim Andreas Kamlah, Maria Reichenbach, Wiesbaden : Vieweg
1977 Bd. 1: Der Aufstieg der wissenschaftlichen Philosophie
1977 Bd. 2: Philosophie der Raum-Zeit-Lehre
1979 Bd. 3: Die philosophische Bedeutung der Relativitatstheorie
1983 Bd. 4: Erfahrung und Prognose: eine Analyse der Grundlagen und der Struktur der Erkenntnis
1989 Bd. 5: Philosophische Grundlagen der Quantenmechanik und Wahrscheinlichkeit
1994 Bd. 7: Wahrscheinlichkeitslehre: eine Untersuchung uber die logischen und mathematischen Grundlagen der WahrscheinlichkeitsrechnungSelected writings, 1909-1953 : with a selection of biographical and autobiographical sketches, 'Vienna circle collection', Dordrecht ; Boston : D. Reidel Pub. 1978.

Tõlked eesti keelde
2019 – Aja suund. Tõlkinud Laurits Leedjärv, toimetanud ja järelsõna kirjutanud Piret Kuusk. Tartu: Ilmamaa, 392 lk, ISBN 978-9985776841

Tunnustus
1948 Ameerika Kunstide ja Teaduste Akadeemia liige

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

Viited

Kirjandus
Wesley Salmon (toim). Hans Reichenbach: Logical Empiricist, 'Synthese library', Dordrecht ; Boston: D. Reidel Pub. 1979
Bas van Fraassen. Relative Frequencies.
Erkenntnis orientated : a centennial volume for Rudolf Carnap and Hans Reichenbach, Dordrecht ; Boston : Kluwer Academic Publishers 1991
Logic, language, and the structure of scientific theories : proceedings of the Carnap-Reichenbach centennial, University of Konstanz, 21-24 May 1991, Pittsburgh : University of Pittsburgh Press ; [Konstanz] : Universitasverlag Konstanz 1991.
F. Padovani. Probability and Causality in the Early Works of Hans Reichenbach, doktoritöö Genfi ülikoolis 2008.
D. Dieks. Reichenbach and the Conventionality of Distant Simultaneity in Perspective. – F. Stadtler jt (toim). The Philosophy of Science from a European Perspective, Vienna: Vienna Circle Institute 2009.
M. Galavotti. On Hans Reichenbach's Inductivism. – Synthese, 2011, 181(1), lk 95–111.
F. Eberhardt. Reliability via Synthetic A Priori – Reichenbach's Doctoral Thesis on Probability. – Synthese, 2011, 181(1), lk 125–136.
G. Irzik. Hans Reichenbach in Istanbul. – Synthese, 2011, 181(1), lk 157–180.
F. Eberhardt, C. Glymour. Hans Reichenbach's Probability Logic. – D. M. Gabbay, J. Woods, S. Hartmann (toim). Handbook of the History of Logic, kd 10, Amsterdam: Elsevier 2011.
M. Giovanelli. ‘... But I Still Can't Get Rid of a Sense of Artificiality’: The Reichenbach-Einstein debate on the geometrization of the electromagnetic field. – Studies in History and Philosophy of Science (Part B: Studies in History and Philosophy of Modern Physics), 2016, 54, lk 35–51.

Välislingid
Clark Glymour, Frederick Eberhardt. Hans Reichenbach, Stanfordi filosoofiaentsüklopeedia 2016. 
Mauro Murzi. Hans Reichenbach (1891—1953), Interneti filosoofiaentsüklopeedia

Saksamaa füüsikud
Saksa filosoofid
Loogikud
Sündinud 1891
Surnud 1953