Mekanismit: Vanha ja uusi
mekanistinen filosofia
Matti Sintonen
Filosofian laitos
Kevät 2013
Tieteenfilosofia
1
James Woodward: Making Things Happen
 The law of ideal gases explains, e.g., increase in pressure
not because it makes it nomically expected, but because it
says how the pressure would have changed, if the
antecedent conditions (the volume etc) had been different.
 The explanation proceeds by locating the explanandum
“within a space of alternative possibilities” (Woodward
2003, 191).
 In singular causal explanation the explanandum depends
in an invariant way on the explanans
Invariance, not laws
 Intervention and manipulation link with invariance, a
generalisation that comes in degrees: it remains more or
less stable under a set of actual and counterfactual
interventions. Singuar causal explanation therefore have
to do with counterfactuals (but is not analysed with its
help).
 “the notion of invariance is obviously a modal or
counterfactual notion [since it has to do] with whether a
relationship would remain stable if, perhaps contrary to
actual fact, certain changes or interventions were to
occur. (Woodward 2000, 235)
Patterns of Explanation in Biology
- The Darwin of 20th Century: Studied
medicine, got interested in philosophy
of science
- There was no such discipline as
biology, then, only botany, zoology
and experimental sciences such as
physiology and genetics
- Mayr made a list of the problems that
philosophers of science studied:
reduction, the nature of laws, etc
- Philosophy of science, then,
addressed none of the questions that
interested life scientists
Proximate and Distal Causes
 “The classical physical sciences, on which the
classical philosophy of science was based, was
dominated by a set of ideas inappropriate to the
study of organisms; these include essentialism,
determinism, universalism, and reductionism.
 Biology, properly understood, comprises
population thinking, probability, chance,
pluralism, emergence and historical narratives.
What we need is a new philosophy of science
that could incorporate the approaches of all
sciences, including physics and biology”.
Proximate and Ultimate Causes
 There are two biologies, viz. functional and
evolutionary, that deal in two kinds of causation
 Both of these, Mayr held, are “remarkably selfcontained”:
 Proximate causes relate to the functions of an
organism and its parts as well as its
development, from functional morphology down
to biochemistry.
Evolutionary Causes and the Peculiarity of
Biology
 “Evolutionary, historical, or ultimate causes, on
the other hand, attempt to explain why an
organism is the way it is”.
 “Organisms, in contrast to inanimate objects,
have two different sets of causes because
organisms have a genetic program.
 “Proximate causes have to do with the decoding
of theprogram of a given individual; evolutionary
causes have to do with the changes of genetic
programs through time, and with the reasons for
these changes”. (Originally Mayr 1961, pp.
1501-3)
Ontologinen reduktio
Voidaanko ylemmän tason oliot palauttaa
alemman tason olioiksi: populaatiot
koostuvat yksilöistä, yksilöt taas
koostuvat alemman tason järjestelmistä
… kunnes päädymme kemiallisfysikaalisiin entiteetteihin
Voimme hyvin hyväksyä, että biologiassa
(tai ”ylemmän” tason tieteissä kuten
psykologiassa) ei ole mitään mikä
koostuisi ei-fysikaalisesta tavarasta;
mutta
Selityksellinen reduktionismi
Vaikka kaikki elolliset oliot olisivatkiin,
jäännöksettä (pace vitalismi) fysikokemiallisia olioita, biologisten piirteiden ja
ilmiöiden selittäminen ei välttämättä
perustu fysiikan ja kemian
lainalaisuuksiin
Mayr: elontieteellä on oma autonominen
luonteensa
William Whewell´s
palaetiology
 Sciences that attempt
to reconstruct the past,
on the evidence
provided by
observations (and
experiments) done
now (or recently), such
as geology and
comparative philology
The Philosophy of the
Inductive Sciences, 1847
 “Again, as we may inquire how languages, and
how man, have been diffused over the earth’s
surface from place to place, we may make the
like inquiry with regard to the races of plants and
animals, founding our inferences upon the
existing geographical distribution of the animal
and vegetable kingdoms: and thus the
Geography of Plants and of Animals also
becomes a portion of Palaetiology”. (Vol. 1, pp.
639–640)
Mayr: Reduction is Absurd!
“The claim that every attribute of
complex living systems can be explained
through the study of the lowest
components (molecules, genes or
whatever) struck me as absurd. Living
organisms form a hierarchy of ever more
complex systems, from molecules, cells
and tissues through whole organisms,
populations and species. In each higher
system, characteristics emerge that
could not have been predicted from a
knowledge of the components”
Thomas Hobbes – mekaaniset selitykset ja
reduktiot
 Mekaanisen filosofian
tiukka kannattaja
 Kaikki fysikaaliset ilmiöt
voidaan selittää liikkeen
ja mekaanisen
toiminnan kautta
 Myös ihminen on osa
Luontoa: Hobbest tutki
kuinka spesifit
ruumiilliset tapahtumat
selittivät aistimista ja
tietoa, samoin ihmisten
välisiä affekteja ja
passioita
Descartesin mekaaninen filosofia
 ”Olen kuvannut tätä
maata ja todellakin
koko universumia
ikään kuin se olisi
kone: olen ottanut
huomioon vain sen
osien erilaiset
muodot ja liikkeet“
(Principia IV, s. 188)
 Vortex-teoria
Universumin pyörre-teoria (plenum vortex)
 ”Pyörre on suuri
kehämäisesti liikkuva
partikkelijoukko.
Kaikki taivaankappelten liikkeet
(planeettojen
kiertoradat, komeetat
jne) voidaan selittää
karteesisen plenumin
toimintojen avulla
(Principles, Pr III, 53)
 Vortex-teoria
Descartes reflekseistä
 Nuotion A kuumuus aloittaa
tapahtumasarjan: ensin se
vaikuttaa kohtaan B iholla, ja
jatkuu sitten hemorsyitä (tai
kanavia) pitkin kunnes
hermosyiden päässää oleva
portti F avautuu. Tämän
portin avautuminen
mahdollistaa sen, että
elonhenget (veressä olevat
pienet hiukkaset, animal
spirits) pääsevät hermosyihin
ja sieltä edelleen lihaksiin.
Tämän seuraksena lihakset
supistuvat ja ne vetävät jalan
nuotiosta. (Descartes, 1662)
Descartesin mekaaninen filosofia
 Teoksessaan ihmisestä (De Homine, Treatise on man)
Descartes erottaa jyrkästi ruumiin ja sielun, ja tarjoaa
joukon mekanistisia selityksiä joiden kohteena on: ”ruoan
sulatus, sydämen ja verenkiertoelinten syke, ravinnon
hyväksikäyttö ja raajojen kasvu, hengitys, valveillaolo ja
nukkuminen, se kuinka ulkoiset aistielimiet ottavat
vastaan valot, äänet, hajut, maut, lämmön sekä muut
vastaavat kavliteetit; kuinka ne painavat näitä kvaliteetteja
koskevat ideat ”yhteisaistin” (sensus communis) ja
mielikuvitiuksen elimiin; kuinka nämä ideat vangitaan
muistiin; mielen sisäiset liikkeet ja ulkoiset
mielenliikutukset, ja viimein kaikkien raajojen ulkoiset
liikkeet” (vapaasto kääntänyt MS; AT XI:201, CSM I:108)
St Germainin kuninkaallisen linnan automaatit
Artefaktat ja luonnonoliot
 En tunnista mitään eroa artefaktien ja luonnon
objektien välillä, lukuunottamatta sitä, että
artefaktien toiminnot suorittavat pääasiassa
mekanismit, jotka ovat niin suuria, että ne voi
helposti havaita aistien avulla – niinkuin toden
totta täytyy olla, jotta ihmisolennot voisivat niitä
valmistaa. Luonnon aiheuttamat seuraukset
sitävastoin melkein aina riippuvat rakenteista,
jotka ovat niin pikkuriikkisiä että ne ovat täysin
aistien ulottumattomissa. (Descartes, 1644, Part
IV, §203)
 Vrt piispa Baleyn kell-argumentti!
Descartesin mekaaninen filosofia
 “Ihmiset joilla on kokemusta koneistojen käsittelyssä
voivat ottaa jonkin nimenomaisen koneiston, jonka
toiminnon he tuntevat. Katsomalla joitakin sen osia he
voivat helposti muodostaa arvauksia (hypoteeseja,
conjectures) sen muiden, näkymättömien osien
suunnittelusta (design). Samalla tavalla olen yrittänyt
tarkastella luonnon objektien havaittavia seurauksia ja
osia, ja yrittänyt jäljittää ne ei-havaittavat syyt ja partikkelit
jotka näitä seurauksia tuottavat”. (Descartes, 1644, osa
IV, §203)
 Alimääräytyneisyys! Analogia, hypoteeesit ja spekulaatiot
 Havaintojen ja kokeiden rajat
 Tieteen edistys: havainto- ja koelaitteiden edistystä!
Alas okkulttiset ominaisuudet …
 Jos pidätte outona sitä, että en viittaa sellaisiin
ominaisuuksiin (kvaliteetteihin) kuin kuumuus,
kylmyys, kosteus ja kuivuus …, kuten
(koulu)filosofit tekevät, kerron teille että nämä
ominaisuudet näyttävät minusta kaipaavan
selitystä, ja jos en ole erehtynyt, eivät
ainoastaan nämä ominaisuudet vaan myös
muut, ja jopa kaikki elottomien kappaleiden
muodot voidaan selittää tarvitsematta olettaa
mitään muuta kuin näiden kppaleiden liikkeen,
koon, huodon, ja niiden osien järjestyksen. (AT
XI 25–26).
Poikkeuksen muodostaa – ihminen!
 "Toiseksi, vaikka sellaiset koneet suorittaisivat useita
tehtäviä yhtä hyvin kuin me tai jopa paremmin kuin
kukaan meistä, ne taatusti epäonnistuisivat joissakin
muissa, mikä paljastaisi sen, ettei niiden toiminta perustu
tietämiseen vaan pelkästään elimien järjestykseen.
Nimittäin siinä missä järki on universaalinen väline, joka
voi palvella kaikenlaisissa tapauksissa, nämä elimet taas
tarvitsevat jonkin erityisen rakenteen jokaista erityistä
toimintoa varten." (AT VI, 56-58)
Uusi mekaaninen filosofia
 Mekaaninen (ei silti mekanistinen) filosofia on taas
voimissaan
 Ymmärtääksemme X:n meidän täytyy nähdä kuinka
X:n käyttäytyminen on tulosta X:n osien
käyttäytymisestä
 Biologia on kaikilla tasoilla toimivien mekanismien
kuvaamista: eliöyhteisöt ja eliöiden
vuorovaikutusmekanismit, eliöiden
toimintamekanismit selitetään viittaamalla eliöiden
toimintaan, eliöiden toiminta elinten toiminnalla, aina
solu-, soluelin-, ja molekyylitasolle
Neurons
Entities at different
leves: Na- and
K+-leak
channels,
membranes,
membrane
potentials, N, K,
Ca ions
Activities such as
cation transport,
phase barriers,
charge carrying
Glennan 1996: Mekanismit ja lait
“A mechanism underlying a behavior is a
complex system which produces that
behavior by the interaction of a number
of parts according to direct causal laws”
(1996, p. 52)
Mutta tarvitaanko lakeja?
Mekanismien orkesterointi
Bechtel ja Abrahamsen (2005):
mekanismi on rakenne joka osiensa
(komponenttiensa) ja osien toiminnan
sekä osien järjestyksen avulla tuottaa
jonkun toiminnon (function): mekanismin
orkesteroitu toiminta tuottaa yhden tai
useamman ilmiön.
Bechtel, William ja Adele Abrahamson,
Stud. Hist. Phil. Biol. & Biomed. Sci. 36
(2005): 421-441
Bechtel and Abrahamsen (2005)
 Analysis proceeds via functional and structural
decomposition, in this order: you first look into what a
system does and then what parts go into this doing
 Functional decomposition: from overall functions to
component operations, such as chemical reactions
involved
 Structural decomposition: identifying the component
parts that do the work, thus paying due respect to the
operations
 A crucial difference to Received View of reduction:
focus different levels explains different explananda
Ajallis-paikallinen organisaatio
“Komponenttien ja niiden ajallis-paikallisten
toiminnallisten ominaisuuksien ohella niiden
organisaatio on mekanismille kriittistä. Juuri
relevantit organisatoriset ja arkkitehtooniset
ominaisuudet –kuten paikka, orientaatio,
polaarisuus, lukumäärä (kardinaaliluku ja
ordinaaliluku) , yhteys, frekvenssi ja kesto –
mahdolllistavat osien tehokkaan yhteistyön
ja mekanismin toiminnan”. Wright ja
Bechtel, 2006
Ei-lineaarisuus ja syklisyys
“Organisatoristen ominaisuuksien
valaiseminen on keskeistä kaikelle
mekaanisella selittämiselle, mutta se on
erityisen tärkeää jos organisaatio pitää
sisällään ei-lineaarisia, syklisiä prosesseja etc.
Kuten kompleksisuusteorian tulokset ovat
osoittaneet, sellaisista organisaatiotavoista
usein kumpuaa hämmästyttävää
käyttäytymistä.” Wright ja Bechtel, 2006
Hierarkisuus
“Mekanismin ajallis-paikallinen
organisaatio osaltaan vaikuttaa siihen,
että osista koostuva järjestelmä on
hierarkinen. On joskus osoittautunut
hedelmälliseksi ymmärtää organisaatio
eri tasojen avulla siten, että mekanismin
toiminnan tutkimus ja selittäminen
ymmärretään siten, että se tapahtuu
korkeammalla tasolla kuin niiden osien
selittäminen.” Wright ja Bechtel, 2006
Mekanismien tasot
“Vielä korkeammalla tasolla (tarkasteltuna)
samainen mekanismi voi olla laajemman
järjestelmän osakomponentti tai
alajärjestelmä. Sen mekaaninen (mechanistic)
toiminta koostuisi siten osakomponentin
toiminnasta. Seurauksena on, että mekanismit
- komponenteista koostuvat hierarkiset
järjestelmät – ovat monitasoisia (multi-level):
mutta mekanistit kyllä käyvät kiistaa siitä, mitä
nämä tasot ovat”.Wright ja Bechtel, 2006
Craver 2007, 7
Tasot (Craver)
Descargar

Ei dian otsikkoa