12.
november
2007
Utskriftversjon
pdf
Til hovedsiden
Notene
utvidet:
7. desember 2008
Immanuel Kant – fra fysikk til metafysikk
1 Innledning
Immanuel Kant (1724-1804) er blitt stående som en av historiens aller fremste
tenkere. Hans filosofiske verker dekker brede felt. Det best kjente, og
vanskeligste, er Kritikken av den rene fornuft
[1]
(heretter Fornuftskritikken). Den er hans monumentale bidrag til metafysikken,
spesielt læren om forutsetningene for sikker kunnskap om den fysiske verden.
Mindre kjent er Kants bidrag til fysikken. I unge år utga han to
avhandlinger som til tross for klare begrensninger tilførte fysikken
grunnleggende ny innsikt. Vi skal se nærmere på disse avhandlingene, og
sannsynliggjøre at det er Kants egne erfaringer fra arbeidet i fysikken som
gjenspeiles Fornuftskritikken
[2] ,
[3] .
2 Kant
som fysiker
Kants avhandlinger i fysikk er preget av hans usedvanlige forestillingsevne,
dvs. evne til strukturerte abstraksjoner. Det er på det kvalitative plan han gir
sine varige bidrag. Kant hadde imidlertid ikke evne til nyskapning i matematikk,
og hans forsøk på beregninger med utilstrekkelige metoder ga dårlige resultater.
Dette er rimeligvis årsaken til at hans erkjennelsesmessige bidrag som fysiker
er lite påaktet i historien.
2.1 "Om
kraftvirkningers sanne natur" (1746)
Denne avhandlingen
[4]
utgir Kant 23 år gammel. Den er uklar med hensyn til skille mellom fysikk i
vanlig forstand og filosofi, og har generelt sett liten interesse i dag. Men den
inneholder en virkelig inspirert refleksjon. Bakgrunnen var en tidligere
formulert problemstilling: Eksisterer rom som en absolutt, selvstendig
størrelse, - eller er rombegrepet knyttet til objekters utstrekning og
kraftvirkninger? Newton var den tyngste autoritet for det førstnevnte syn, mens
Leibnitz og andre hevdet det sistnevnte. Kant slutter seg til Leibnitz, og går
videre. Kants tankegang er, i direkte oversettelse:
· Dersom masser ikke hadde noen virkning utenfor seg selv, ville utstrekning og rom ikke finnes. |
· Det er sannsynlig at den tre-dimensjonale rombeskrivelse har sin årsak i de lover som gjelder for kraftvirkninger mellom masser. |
· I vår verden synes den vesentlige kraftvirkning mellom masser å stå i omvendt forhold til kvadratet av avstanden [oversetter: dvs gravitasjon]. Men dette kan være en vilkårlighet. Det kan tenkes andre egenskaper som utbrer seg etter andre lovmessigheter, og at disse lovmessigheter gir grunnlag for andre rombeskrivelser. |
· En samlende vitenskap for alle disse rombeskrivelser ville utvilsomt være den største geometri som forstanden kunne formulere. . . Når vi ikke kan forestille oss et rom med mer enn tre dimensjoner, synes det for meg å komme av at vi selv mottar vår inntrykk av omgivelsene under den omvendt kvadratiske avstandslov. |
Med dette har Kant etablert det rette sinnbilde for den generelle relativitetsteori, og jakten på den enhetlige feltteori. Interessant nok tilskrives Einstein et utsagn om at Kant er den filosof som har betydd mest for fysikken, men dessverre er referansen for dette utsagnet ikke kjent. Som en kuriositet kan vi forøvrig registrere at det seneste og foreløpig ikke etterprøvede forslag til i en enhetlig feltteori bygger nettopp på en geometrisk tilnærming [5].
2.2 "Allmenn
naturhistorie og teori om himmellegemene" (1755)
1600-tallet så de avgjørende gjennombrudd for den matematiske fysikk og
astronomi. Galilei oppdaget fall-lovene, pendellovene og Jupiters måner, Kepler
lovene for planetbevegelsene, Huygens impulslovene, sentrifugalkraften og
bølgeteorien for lys, og på slutten av århundret fant Newton gravitasjonslovene.
Med mekanikkens lover, og kunnskapen om at det eksisterer frastøtende krefter
mellom "partikler" i gasser, tar Kant for seg de kjente observasjoner av
solsystemet
[6].
· Alle seks planetene beveger seg rundt solen i samme retning, som også er solens rotasjonsretning. |
· Alle seks planetene og deres ti måner beveger seg i et felles plan, som også er jordens ekvatorplan. |
· Bortsett fra planetene, deres måner og kometene, er rommet i solens nærhet tilnærmet tomt |
· Alle himmellegemer i planetsystemet er kuler |
· De innerste planetene har høyest spesifikk vekt, de ytterste er størst. |
Ut fra disse forutsetningene formulerer Kant sin teori for planetsystemets
tilblivelse:
Planetene er dannet fra en gass-sky i rotasjon med solen.
Hans tankegang er i korthet som følger:
· Hvis det bare hadde eksistert treghetskrefter (sentrifugalkraft), ville massen i en roterende gass-sky slynges ut, radielt fra rotasjonsaksen. |
· Hvis det bare hadde eksistert gravitasjonskrefter, ville massen i en roterende gass-sky trekkes sammen i gravitasjonskjernen (solen). |
· Kombinasjonen av treghetskrefter og gravitasjon gir samling av massen i gass-skyen i et plan gjennom gravitasjonssenteret, vinkelrett på rotasjonsaksen. |
· Dannelsen av planetene skjer deretter ved kondensasjon, basert på gravitasjon mot kondensasjonskjerner. Partikler som trekkes mot kondensasjonskjernen utenfra (dvs. fra større radius fra solen) vil ha større banehastighet enn kjernen, partikler innenfra vil ha mindre. Slik oppstår planetenes rotasjon om egen akse. |
· I forhold til de frastøtende kreftene mellom partiklene i skyen, vil gravitasjonskreftene virke sterkest på de tyngste partiklene, slik at de trekkes først mot solen. Slik får de innerste planetene størst spesifikk vekt. |
Kants forsøk på å
understøtte denne kvalitativt gode modellen med beregninger var ikke vellykket.
Den oppgaven ble løst av Laplace
[7]
femti år senere og uten kunnskap om Kants arbeid. Kant oppnådde ingen bred
aksept av sin fremstilling. Som han forutså var den i motstrid med så vel den
rådende fysikk som kirkens lære. Fysikken og kirken var på linje i disse
spørsmål, for den uangripelige Newton hadde hatt en sikker oppfatning om at
planetene var skapt og plassert i sine baner ved Guds hånd, helt konkret.
Den mest revolusjonerende av Kants slutninger innenfor astronomien var
antagelig, for ham, den enkleste. Som den første ser han sammenhengen mellom to
iakttagelser som begge var kjent fra oldtiden og studert med fornyet aktualitet
etter oppfinnelsen av kikkerten femti år tidligere
[8].
På den ene siden forekomsten av "stjernetåker", diffuse skyer med ulik form,
noen elliptiske, andre sirkulære. På den andre siden det forhold at Melkeveien
alltid beskriver en storsirkel på himmelen
[9].
Kants slutning:
Melkeveien er en
stjernetåke sett innenfra.
Stjernetåkene på himmelen er meget fjerne "melkeveier", sett i ulike
projeksjoner.
– Kant var den første som forsto at universet omfatter en struktur av galakser.
Det satte nye rammer for universets utstrekning og for oppfatningen av
menneskets plass i helheten.
3 Og så
til metafysikken . . .
Som
nevnt brakte Kants bidrag til astronomien ingen anerkjennelse, men han var selv
aldri i tvil om riktigheten og betydningen av sine slutninger. Med denne
erfaringen som bakgrunn ga han seg i kast med de problemstillingene som skulle
sikre ham varig berømmelse: metafysikken.
Metafysikk har aldri vært et entydig begrep. For Kant er det i første
rekke læren om menneskets forstand og karakteren av viten om den fysiske verden,
og begrensningene for slik viten. Denne grenen av filosofien hadde fått ny
aktualitet ved oppdagelsene av mekanikkens lover, og spesielt Newtons arbeider.
For Kant ble imidlertid Hume den direkte, provoserende inspirasjon
[10]. Utgangspunktet var spørsmålet om naturvitenskapelige grunnsetninger er å forstå
som
allmenngyldige
og uttrykker relasjoner som eksisterer
med nødvendighet.
Hume hevdet at det ikke kan være tilfellet, og avviste muligheten av gyldighet
ut over den som ligger i erfaringen, dvs. observasjoner og eksperimenter. Kant
delte oppfatningen av at erfaring er all forståelses utgangspunkt, men avviste
Humes syn på grunnsetningenes karakter. Avklaring av dette spørsmålet går
gjennom et annet spørsmål: Er det mulig å finne ny viten forut for observasjon?
Eller som det heter i Kants terminologi:
Er syntetiske a
priori dommer mulige?
I Fornuftskritikken drøfter Kant dette spørsmålet, og begrunner en positiv
konklusjon. – Utviklingen i naturvitenskapene i det 20. århundre har fratatt
Kants vitenskapsteori meget av dens autoritet, til fordel for Hume's syn på
gyldighetsområdet for fysikkens grunnsetninger. Men dette har ikke minsket
verdien av innsikten om karakteren av den menneskelige fornuft, som ligger i
Kants analyse.
Kant er meget anerkjennende overfor Hume, som han gir æren av å ha
formulert problemet om naturlovenes karakter slik at den videre drøftelsen kan
skje i riktig ramme. Samtidig lar Kant oss forstå at han er opprørt over Humes
konklusjon. Ja, han er så opprørt at det blir en altoppslukende besettelse for
ham å motbevise Hume. Han isolerer seg, avbryter omgangen med vennekretsen, og
det går på helsen løs. Han gjenvinner ikke sitt gode humør og omgjengelige
sinnelag før Fornuftskritikken er fullført, etter elleve år. Man kan spørre,
hvorfor slikt engasjement? Selv viser han til spørsmålets viktighet for
forståelsen av naturvitenskapen, ja for vitenskap overhode. Viktigheten kan ikke
avvises, men det er nærliggende å anta at også et annet forhold kan ha vært
medvirkende: Kant
visste
at Humes resonnement var feil, eller i hvert fall ufullstendig.
Humes generelle avvisning av muligheten for a priori syntetiske dommer
kunne
ikke
være riktig, for Kant hadde jo selv frembrakt erkjennelse på slikt vis. Hans
teori (som sant nok ikke var en etablert grunnsetning ennå) om dannelsen av
planetsystemet fra en roterende gass-sky inneholdt et klart utvidelseselement i
forhold til de erfarte kjensgjerninger, en syntetisk a priori bedømmelse. På
samme måte er det nærliggende å se andre av Kants bidrag til fysikken i hans
metafysikks struktur: Tolkningen av Melkeveien som en
a posteriori
syntetisk bedømmelse,
og resonnementet om sammenhengen mellom kraftvirkninger og rombeskrivelse
(koordinatsystemer) som en
a priori analytisk
bedømmelse.
I et slikt perspektiv fremtrer Kants metafysikk som sterkt influert, kanskje
betinget av hans egne erfaringer som fysiker. Og hvis man tør føre denne tanken
ennå videre, kan man se Kants utvikling av Fornuftskritikken som et eksempel i
seg selv på Fornuftskritikkens lære om fornuftens veier til erkjennelse. Men i
Kants ånd kan en slik betraktning naturligvis ikke godtas uten nærmere bevis.
4 Takk
Jeg takker Viggo Rossvær for oppmuntring og for invitasjoner til gjestebesøk i
hans krevende fag. Hans engasjerende forelesningshefte
ga meg en utmerket innføring
[11]. Med den i bunnen har selv et begrenset utvalg av
Kants varierte skrifter gitt meget glede, og også innsikt for møte med jordnære
utfordringer.
Nils Holme
[1]
Immanuel
Kant: Kritik der reinen Vernunft, Riga, 1787
[2] Denne artikkelen er basert på Nils Holme: Physics
and Metaphysics, Observations on the Significance of Kant’s Contribution
to Physics, Symposium Kant and the Exact Sciences: Oslo, 23. november 1998.
[3] Kants verker har vært tema for forskning og kommentar i to hundre år, -
nå internasjonalt med flere titalls avhandlinger årlig. Det er svært
sannsynlig at også problemstillingen i denne artikkelen er grundig
behandlet, uten at det her kan refereres til slikt arbeid.
[4] Kant:
Wahre Schätzung der Lebendigen Kräfte, Kønigsberg, 1746,
§9-10
[5] Garrett
Lisi's teori (2007) basert på en geometrisk struktur (E8) definert av
vår landsmann Sofus Lie, 1887
[6]
Kant: Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels,
Königsberg 1755, Zweiter Teil
[7] Pierre-Simon Laplace: Mecanique Céleste, 1799-1825
[8] Kant: Allgemeine Naturgeschichte, Erster Teil
[9] Kant
refererer til astronomen Thomas Wright of Durham, som påminnet om
storsirkelen, uten å ha fattet betydningen av forholdet.
[10] David Hume: A Treaties of Human Nature, 1739,
og kortversjonen Enquiry concerning Human Understanding and
concerning the Principles of Morals, 1777
[11] Viggo Rossvær: Kant, Dreyers filosofiserie nr 2, 1977