추측과 논박 6장 마흐와 아인슈타인의 선구자로서 버클리에 대한 소고(小考) (번역 수정본)

추측과 논박 6장 마흐와 아인슈타인의 선구자로서의 버클리에 대한 소고 (번역 수정본).hwp

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                         6장

 

마흐와 아인슈타인의 선구자로서 버클리에

대한 소고(小考) (번역 수정본)

 

나는 버클리 주교(Bishop Berkeley)가 누구인지 매우 희미하게만 알고 있었지만, 논쟁의 여지가 없는 제1전제로부터 우리를 옹호한 데 대하여 그에게 감사했다.

새뮤얼 버틀러(SAMUEL BUTLER)

 

I

이 소고(小考)의 목표는, 현격히 새로운 모습을 띤 물리철학 분야에서 버클리(Berkeley)가 지녔던 저 관념들의 목록을 제시하는 것이다. 그 관념들은 주로 에른스트 마흐(Ernst Mach)와 하인리히 헤르츠(Heinrich Hertz), 그리고 몇몇 철학자들 및 물리학자들에 의하여 재발견되어 현대물리학의 토론에 다시 소개된 관념들이었는데, 그들 중 몇 사람은 버트런드 러셀(Bertrand Russell)과 필립 프랑크(Philip Frank)와 리하르트 폰 미제스(Richard von Mises), 모리츠 슐릭(Moritz Schlick) 그리고 베르너 하이젠베르크(Werner Heisenberg) 및 다른 사람들처럼, 마흐에 의하여 영향을 받았다.

이 실증주의적 관점 대부분에 나는 동의하지 않는다고 나는 즉시 말할 것이다. 나는 버클리의 의견에 동의하지 않지만 버클리를 칭찬한다. 그러나 버클리에 대한 비판은 이 소고(小考)의 목적이 아니어서, 5절에 있는 몇 가지 매우

 

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영국 과학철학 저널(the British Journal of Philosophy of Science), 4, 1953년에 최초로 발표됨.

 

 

 

간단하고 미완성인 비평에 국한될 것이다.

물리 과학철학만 다룬 버클리의 저서는 운동에 관하여(De Motu)라는 저서가 유일하다; 그러나 다른 그의 많은 저서에는 유사한 관념들과 보충적 관념들이 재현되는 구절들이 있다.

과학철학에 관한 버클리의 관념들의 핵심은 자신의 저서 뉴튼의 역학에 대한 비판(criticism of Newton's dynamics)에 있다. (뉴튼의 수학은 버클리에 의하여 해석학자[The Analyst]와 그 속편 둘에서 비판되었다.) 버클리는 뉴튼을 완전히 찬양하면서, 자신의 비판을 받을 더 가치 있는 대상이 있을 수 없다는 것을 의심 없이 깨달았다.

 

II

다음 21가지 논지는 버클리의 용어사용법으로 항상 표현되는 것은 아니다; 그 논지들의 순서는 버클리의 글에서 나타나거나, 버클리의 사고(思考)를 체계적으로 취급하는 데서 아마도 제시되는 순서와 무관하다.

좌우명으로서, 나는 버클리로부터 (DM, 29) 인용함으로써 나의 목록을 열겠다.

(1) ‘단어를 발설하고 그 단어에 의하여 아무것도 의미하지 않는다면 철학자의 가치가 없다.’

(2) 단어의 의미는 그 단어가 연상되는 (단어의 이름으로서) 관념이나 감각-특성(sense-quality)이다. 그리하여 ‘절대공간(absolute space)’과 ‘절대시간(absolute time)’이라는 단어들에는 경험적 (혹은 조작적[operational]) 의미가 없다; 그러므로 뉴튼의 절대공간과 절대시간이라는 교설은 물리이론으로서 배척되어야 한다. (Pr, 97, 99, 116; DM, 53, 55, 62; An, 50, 문제8; S, 271 참조: 역학과 기하학을 탐구하는 철학자들이 말하는 저 도깨비인 절대공간에 관하여, 절대공간은 우리의 감각에 의하여 감지되지도 않고, 우리 이성에 의하여 증명되지도 않음을 주목하는 것으로 충분할 것이다...’; DM, 64: ‘역학을 탐구하는 철학자들이 지닌 목적에 대해서는... 그 철학자들이 주장하는 “절대공간”을 항성들의 하늘에 의하여 결정된 상대공간으로 대체하는 것으로 충분하다.... 이 상대공간에 의하여 정의(定義)되는 운동과 정지는 절대들 대신에 편리하게 사용될 수 있다....’)

(3) ‘절대운동’이라는 단어에 대해서도 마찬가지이다. 모든 운동이 상대적이라는 원리가 ‘운동’의 의미나 조작주의적 논증의 도움을 받아서 확립될 수 있다. (위와 같이 Pr, 58, 112, 115 ‘“움직여진” 물체를 일컫기 위하여 그 물체가 어떤 다른 물체와 관련하여 그 물체의 거리나 상황을 변경하는 것이 필수적이다...’; DM, 63: ‘감지될 수 있는 물체의 도움을 받는 경우를 제외하고, 어떤 운동도 감지되거나 측정될 수 없다’; DM, 62: ‘... 고무새총 속의 돌의 운동이나 휘저어놓은 양동이 속의 물의 운동은 절대공간의 도움을 받아서 [운동]을 정의(定義)하는 사람들에 의하여... 진정으로 회전운동이라고 지칭될 수 없다....’ 참조)

(4) ‘중력’과 ‘힘’이라는 단어들은 물리학에서 잘못 사용된다; 힘을 운동의 (혹은 가속의) 원인이나 ‘원리’로서 도입하는 것은 ‘불가사의한 특성(occult quality)’을 도입하는 것이다 (DM, 1-4, 그리고 특히 5, 10, 11, 17, 22, 28; Alc, vii, 9). 더 정확하게, 우리는 ‘불가사의한 형이상학적 본질’을 말해야 한다; 이유인즉 ‘불가사의한 특성’이라는 용어가, ‘특성(quality)’이 관찰될 수 있거나 관찰된 특성들을 ㅡ 우리의 감각에 주어져서 물론, ‘불가사의하지’ 않은 특성들 ㅡ 위하여 더 합당하게 유보되어야 하는 한, 오칭(誤稱)이기 때문이다. (An, 50, 문제9; 그리고 특히 DM, 6: ‘그렇다면 운동의 원리가 중력이나 힘이라고 상정(想定)하는 것은 소용없음이 분명하다; 이유인즉 흔히 불가사의한 특성으로 지칭되는 것을 [그것과 이 원리의 일치를] 통하여 어떻게 이 원리가 더 분명하게 알려질 수 있을 터는가?이기 때문이다. 그 자체가 불가사의한 것에 의하여 아무것도 설명되지 않는다; 미지의 작용원인은 아마도 특성이라기보다는 [형이상학적] 본질로 더 합당하게 지칭될 것은 말할 것도 없다.)

(5) 이 고찰들에 비추어 뉴튼의 이론은 정말로 인과적인 설명으로서 수용될 수 없는데, 다시 말해서 참된 자연적인 원인에 근거한 설명으로서 수용될 수 없다. 중력에 의하여 물체의 운동이 (행성들의, 자유낙하 하는 물체들의, 기타 등등의 운동) 인과적으로 설명된다는 견해나, 뉴튼이 중력이나 인력은 ‘본질적 특성’임을 (Pr, 106) 발견했는데 그 본질적 특성이 물체들의 본질이나 본성 속에 내재하여 그 물체들의 운동법칙이 설명된다는 견해는 폐기되어야 한다 (S, 234; S, 246, 마지막 문장 또한 참조). 그러나 뉴튼의 이론으로 인하여 올바른 결과들이 발생한다는 것은 인정되어야 한다 (DM, 39, 41). 이것을 이해하기 위하여, ‘수학적 가설과 사물들의 본성들을 [혹은 본질들] 구분하는 일이... 가장 중요하다... 우리가 이 구분을 준수하면, 세상의 체계를 [다시 말해서 태양계] 인간의 계산에 예속시키는 일을 가능케 하는... 역학 철학의 모든 유명한 정리들이 보존될 것이다; 그리고 동시에 운동 연구에는 수많은 하찮은 사소한 일들 및 난해한 일들과, [무의미한] 추상적인 관념들이 없어질 것이다.’ (DM, 66).

(6) 물리학에는 (역학 철학) 인과적 설명이 없다 (S, 231 참조), 다시 말해서 사물들의 숨겨진 본성이나 본질을 발견하는 것에 근거한 설명이 없다 (Pr, 25). ‘... 물체들의... 운동에 대한 진정한 동인(動因)들은 어떤 정도로든 역학이나 실험과학의 분야에 속하지 않는다. 또한 그 원인들은 역학이나 실험과학에 대한 새로운 정보를 제공할 수 없다...’ (DM, 41).

(7) 이유는 단순히, 물리적 물체에는 비밀이나 숨겨진 ‘참이거나 실재적인 본성’이 없고, ‘실재적인 본질’이 없으며 ‘내부의 특성’이 없다는 것이다 (Pr, 101).

(8) 물리적 물체들 뒤에는 물리적인 것이 없고 불가사의한 물리적 실재가 없다. 말하자면 모든 것은 표면(surface)이다; 물리적 물체들은 그것들의 특성에 지나지 않는다. 그것들의 현상이 그것들의 실재이다 (Pr, 87, 88).

(9) 과학자의 (‘역학 철학자’의) 영역은 자연법칙을, 다시 말해서 자연적 현상의 규칙성과 획일성을 ‘실험과 추론에 의하여’ (S, 234) 발견하는 것이다.

(10) 자연법칙들은 사실상, 물리적 물체들의 감지된 운동들에서의 (S, 234) 규칙성이나 유사성이 혹은 유추이다 (Pr, 105) ‘... 이것들을 우리는 경험으로부터 배운다’ (Pr, 30); 그것들은 관찰되거나, 관찰로부터 추론된다 (Pr, 30, 62; S, 228, 264).

(11) ‘자연법칙들이 형성되자마자, 각 현상이 이 법칙들과 일치한다는 것, 다시 말해서 이 원리들로부터 귀결된다는 것을 밝히는 일이 철학자의 과제가 된다.’ (DM, 37; Pr, 107; 그리고 S, 231 참조: ‘그들의 [다시 말해서 “역학 철학자들”’] 영역은 특정 현상들을 그런 일반적인 법칙들 아래로 환원함에 의하여, 그리고 그 현상들이 그런 일반적인 법칙들에 일치함을 밝힘에 의하여 특정 현상들을 설명하는 것이기 때문이다....’)

(12) 사물들의 참된 본성이나 본질에 근거한 진정으로 인과적인 (다시 말해서 형이상학적인) 설명으로부터 우리가 그 과정을 구분한다면, 우리가 원한다면 이 과정은 ‘설명’으로 (심지어 ‘인과적 설명’) 지칭될지도 모른다. S, 231; DM, 37: ‘저 가장 간단하고 보편적인 원리들로 환원되고’ (다시 말해서 ‘실험에 의하여 증명된 운동의 제1법칙들...’ DM, 36) ‘그리고 정확한 추론에 의하여, 그 원리들과 일치하고 연관된 것으로 증명되면 사물은 역학적으로 설명된다고 언급될 것이다... 이것은 현상을 설명하여 해결하였고, 그 현상들의 원인을 설명함을 의미한다...’ 이 용어사용법은 허용될 수 있지만 (DM, 71 참조) 그 용어사용법으로 인하여 우리가 오도되어서는 안 된다. 사물에 있는 본성의 도움을 받는 ‘본질주의적(essentialist)’ 설명과, 자연법칙의 다시 말해서 관찰된 규칙성에 관한 기술(記述)의 도움을 받는 ‘기술적(記述的)’ 설명을 우리는 항상 분명하게 구분해야 한다 (DM, 72 참조). 이 두 종류의 설명 중에서 오직 후자(後者)만이 물리학에서 수용될 수 있다.

(13) 이 두 가지 설명 모두로부터 우리는 이제 세 번째 종류의 ‘설명’을 ㅡ 수학적 가설들의 도움을 받는 설명 ㅡ 구분해야 한다. 수학적 가설은 특정 결과들을 계산하기 위한 과정으로서 기술(記述)될 것이다. 그 가설은, 계산기에 비교될 수 있는 수학적 도구인 형식 체계일 따름이다. 그 가설은 자체의 효율에 의해서만 판단된다. 그 가설은 수용될 수 있는 것만 아니고, 그 가설은 유용할 것이고 그 가설은 찬양받을만할 것이지만, 그 가설은 과학이 아니다: 그 가설이 올바른 결과들을 낳을지라도, 그것은 계략인 ‘기교’일 뿐이다 (An, 50, 문제35). 그리고 본질들에 (역학에서 거짓일 따름인) 의한 설명과 반대로 그리고 자연법칙들에 (그 법칙들이 ‘실험에 의하여 증명되었다’면 참일 뿐인) 의한 설명과 반대로, 수학적 가설의 진리 문제는 출현하지 않는다 ㅡ 계산기로서 그 가설의 유용성 문제만 출현한다.

(14) 이제 ‘실험에 의하여 증명된’ 뉴튼 이론의 저 원리들은 ㅡ 물체들의 운동에 관한 관찰 가능한 규칙성을 기술(記述)만 하는 운동법칙의 원리들 ㅡ 참이다. 그러나 위에서 비판된 개념들을 ㅡ 절대공간, 절대운동, 힘, 인력, 중력 ㅡ 포함하는 이론의 그 부분은 참이 아닌데 왜냐하면 그 개념들이 ‘수학적 가설들’이기 때문이다. 그러나 그런 상태로 그것들이 (힘, 인력, 중력의 경우에서와 같이) 잘 작동한다면, 배척되어서는 안 된다. 절대공간과 절대운동은 작동을 하지 않기 때문에 배척되어야 한다 (그것들은 항성계 및 그 항성계와 관련된 운동에 의하여 대체될 수 있다). ‘“힘”, “중력”, “인력”, 그리고 이것들과 같은 그런 단어들은 운동들 및 움직이는 물체들을 추론하고 계산하기 위한 목적에 유용하다; 그러나 그것들은 운동 자체의 단순한 본성을 우리가 이해하는 데 도움을 주지 않으며, 그렇게 많은 뚜렷한 특성들을 지칭하는 데 도움을 주지도 않는다... 인력에 관한 한, 인력이 뉴튼에 의하여 참인 물리적 특성으로서가 아니라 단지 수학적 가설로서 도입된 것은 분명하다’ (DM, 17).

(15) 합당하게 이해되면, 수학적 가설은 자체와 ㅡ 그 가설이 사용하여 작동하는 단어들이나 용어들과, 그 가설이 주장하는 것으로 보이는 기능적 의존 관계들과도 일치하는 것이 자연에 존재한다고 주장하지 않는다 ㅡ 일치하는 어떤 것이 자연에 존재한다고 주장하지 않는다. 그 가설은 말하자면 현상의 세상 뒤에 허구적인 수학적 세상을 건립하지만, 그 세상이 존재한다고 주장하지 않는다. ‘그러나 물체의 내부에 존재하는 힘에 대하여 언급되는 것은, 당기든 반발하든, 수학적 가설로서만 간주될 수 있고 자연에 실제로 존재하는 것으로 간주될 수 없다’ (S, 234; DM, 18, 39 그리고 특히 Alc, vii, 9, An, 50, 문제35 참조). 그것은 자체의 전제로부터 올바른 결론들이 도출될 수 있다고 주장할 뿐이다. 그러나 그것은, 현상의 세상 뒤에 있는 실재의 세상을 기술(記述)한다고 주장하는 것으로서, 더 많은 것을 주장하는 것으로서 쉽게 잘못 해석될 수 있다. 그러나 그런 세상은 기술(記述)될 수 없다; 이유인즉 그 기술(記述)이 반드시 무의미할 터이기 때문이다.

(16) 이것으로부터 동일한 현상들이 한 가지 수학적 가설 이상으로부터 성공적으로 계산될지도 모른다는 것과, 계산된 현상들에 관하여 동일한 결과들을 낳는 두 가지 수학적 가설들이 서로 다를 뿐 아니라 심지어 서로 모순될 것임이 (특히 그 수학적 가설들이 현상들의 세상 뒤에 있는 본질의 세상을 기술[記述]하는 것으로 잘못 해석된다면) 알려질 수 있다; 그럼에도 불구하고 그들 사이에서 선택할 것이 없을 것이다. ‘으뜸가는 사람들은 많은 다른 교설들과 심지어 반대되는 교설들을... 제시하지만, 그러나 그 교설들의 결론들은 [다시 말해서 그 교설들의 계산된 결과들] 진실에 도달한다... 뉴튼과 토리첼리(Torricelli)는 서론 의견들 달리하는 듯이 보인다,... 그러나 정확한 사실은 그 두 사람 모두에 의하여 충분히 잘 설명된다. 그 까닭은 물체들에 귀속되는 모든 힘이 단지 수학적 가설들이기 때문이다...; 그리하여 동일한 것이 다양한 방식으로 설명될 것이다’ (DM, 67).

(17) 그리하여 버클리의 뉴튼 이론 분석에 의하여 다음 결과들이 발생한다: 우리가 구분해야 하는 것은

(α) 구체적이고 특정한 물체들의 관찰.

(b) 자연법칙들로, 규칙성에 대한 관찰들이거나 혹은 실험들에 의하여 증명되거나 ('comprobatae', DM, 36; 이것은 여기서 아마도 ‘지지된[supported]’ 혹은 ‘입증된[corroborated]’을 의미할 것이다; DM, 31 참조) ‘현상들을 부지런히 관찰함에 의하여’ 발견된 것이다 (Pr, 107).

(c) 수학적 가설들로 관찰에 근거한 것은 아니지만, 그 결과들이 현상들과 일치한다 (혹은 플라톤주의자들이 말하는 바와 같이, ‘현상들을 구원한다 [save the phenomena]’).

(d) 본질주의적이거나 형이상학적인 인과적 설명들로, 물리학에서 위치를 갖지 못한다.

이 네 가지 결과들 중에서 (α)와 (b)가 관찰에 근거하여 경험으로부터 참으로 알려질 수 있다; (c)는 관찰에 근거하지 않아서 도구적 중요성만 있을 따름이다 ㅡ 그리하여 한 가지 이상의 도구가 필요한 결과를 실행할 것이다 (위 (16) 참조); 그리고 (d)는 현상의 세상 뒤에 있는 본질의 세상을 구축할 때마다 거짓으로 알려진다. 결과적으로 (c) 또한 (d)의 의미로 해석될 때마다 거짓으로 알려진다.

(18) 이 결과들은 뉴튼 이론 이외의 경우들에도 분명하게 적용되는데 예를 들어 원자론에 (미립자론) 적용된다. 이 이론이 현상의 세계 뒤에 있는 ‘내부의 본질들’의 (Pr, 102) 비가시적 세상을 구축함에 의하여 현상의 세상을 설명하려고 시도하는 한, 배척되어야 한다. (Pr, 50; An, 50, 문제56; S, 232, 235 참조.)

(19) 과학자의 업적에 의하여 ‘설명’으로 지칭될 것이 발생하지만, 습득될 수 있는 설명이 사물들의 본성을 들여다보는 통찰에 근거한 설명이 아니기 때문에, 설명되는 사물을 이해하는 데 대하여 커다란 가치가 되지 못한다. 그러나 그 업적은 실용적 중요성을 띤다. 그 업적으로 인하여 우리는 응용과 예측 양쪽 모두를 수행할 수 있다. ‘... 자연법칙이나 운동법칙들에 의하여 우리들이 어떻게 행동할지 지시받고, 무엇을 기대할지 가르침을 받는다’ (S, 234; Pr, 62 참조). 예측은 단지 규칙적인 연속적 사건들에 근거한다 (인과적인 연속적 사건들에 ㅡ 적어도 본질주의적 의미에서 ㅡ 근거하지 않는다). 한낮의 돌연한 어둠은 다가오는 폭우의 경고 ‘신호’나 ‘표시’인 ‘예후적(豫後的: prognostic)’ 지표이다; 그 어둠을 폭우의 원인으로 생각하는 사람은 없다. ‘예후’나 ‘신호’가 통상적으로 참인 원인들로 오해될지라도, 이제 모든 관찰된 규칙성들에는 이 본성이 있다 (TV, 147; Pr, 44, 65, 108; S, 252-4; Alc, iv, 14, 15).

(20) 물리학에 대한 이 분석의 일반적이고 실용적인 결과로 ㅡ 내가 ‘버클리의 면도날(Berkeley's razor)’이라고 부르자고 제안하는 결과 ㅡ 인하여 우리는 물리과학으로부터 모든 본질주의적 설명들을 선험적으로 제거할 수 있다. 그 설명들에 수학적이고 예언적인 내용이 있다면 수학적 가설로서 수용될 것이다 (그 설명들의 본질주의적 해석은 제거되는 반면). 그렇지 않다면, 그 설명들은 완전히 배제될 것이다. 이 면도날은 오캄(Ockham)의 면도날보다 더 날카롭다: 모든 실체들은 감지되는 것들을 제외하고 배제된다.

(21) 이 관점들에 대한 궁극적 논증인 불가사의한 본질들과 특성들, 물리적 힘, 미립자의 구조, 절대공간 그리고 절대운동, 기타 등등이 제거되는 이유는 이러하다: 그 실체들을 공공연하게 지시하는 말들이 틀림없이 무의미하다는 것을 우리가 알기 때문에 우리는 이것들과 같은 실체들이 없음을 안다. 의미를 지니기 위해서, 단어는 ‘관념(an idea)’을 나타내어야 한다; 다시 말해서, 감지나 감지의 기억을 나타내어야 한다; 흄(Hume)의 언어사용법으로, 인상(印象: impression)이나 우리 기억에서 인상의 반영을 나타내어야 한다. (단어는 신[God]과 같은, ‘개념[notion]’을 나타내기도 할 것이다; 그러나 물리과학에 속하는 단어들은 ‘개념들’을 나타낼 수 없다.) 이제 여기서 문제의 단어들은 관념들을 나타내지 않는다. ‘작용력, 작용 그리고 운동 원리가 실제로 물체들에 내재한다고 주장하는 사람들은, 경험에 근거하지 않은 교설을 유지하여 모호하고 일반적인 용어들에 의하여 그 교설을 뒷받침하고, 그래서 자신들이 무엇을 말하고자 원하는지를 자신들도 이해하지 못한다’ (DM, 31).

 

III

이 21가지의 논지 목록을 읽는 사람은 누구나 그 논지들의 현대성에 의하여 틀림없이 충격을 받는다. 그 논지들은 특히 뉴튼 비판에서, 에른스트 마흐(Ernst Mach)가 새롭고 혁명적이라는 신념에서 여러 해 동안 가르쳤던 물리 철학과 놀라울 정도로 유사하다; 예를 들어 그 신념에서 요제프 페촐트(Joseph Petzold)가 마흐를 뒤따른다; 그리고 그 신념은 현대물리학, 특히 상대성 이론에 지대한 영향을 미쳤다. 오직 한 가지 차이점만 있다: 마흐의 ‘사유경제의 원리(principle of the economy of thought: Denkoekonomie)’는, 그 원리로 인하여 우리가 특정 ‘형이상학적 요소들’을 폐기할 수 있을 뿐 아니라 어떤 경우에는 가설들이 지닌 단순성과 관련하여 경쟁하는 다양한 가설들을 (버클리에 의하여 ‘수학적’으로 지칭되는 종류의) 구분할 수도 있는 한, 내가 ‘버클리의 면도날’로 지칭한 것을 능가한다. (위 (16) 참조.) 또한 헤르츠(Hertz)의 역학원리(Principle of Mechanics)와 (1894년) 현저하게 유사한 점이 있는데, 그 원리에서 헤르츠는 ‘힘’이라는 관념을 제거하려고 시도했으며, 비트겐슈타인의 논리철학논고(Tractatus)와도 현저하게 유사하다.

아마도 매우 두드러진 것은 뉴튼 찬양자였던 버클리와 마흐 모두 매우 비슷한 노선으로 절대시간, 절대공간 그리고 절대운동을 비판한다는 것이다. 마흐의 비판은 정확하게 버클리의 비판처럼, 뉴튼의 절대공간에 (푸코[Foucault]의 추, 회전하는 물통, 지구의 형태에 미치는 원심력의 효과와 같은) 대한 모든 논증은 이 운동들이 항성계에 관련되어 있기 때문에, 실패한다는 제안에서 절정을 이룬다.

마흐의 비판의 이 선구적 중요성을 밝히기 위하여, 나는 마흐로부터 한 구절 그리고 아인슈타인으로부터 한 구절, 두 구절을 인용할 것이다. 마흐는 자신의 저서 역학(Mechanics)의 초기 판본들에서 제시된, 절대운동에 대한 자신의 비판이 수용된 것에 관하여 다음과 같이 서술했다 (1912년의 역학[Mechanics], 7판, 2장, 6절 §11에서): ‘30년 전 “절대운동”이라는 관념은 무의미하고 경험적 내용이 없고, 그리고 과학적으로 쓸모가 없다는 견해는 일반적으로 매우 생소하게 느껴졌다. 오늘날 이 견해는 다수의 유명한 연구가들에 의하여 지지를 받는다.’ 그리고 아인슈타인은 마흐에 대한 부고장에서 (1916년 물리학지[Physikalische Zeitschr.]의 ‘마흐를 그리며[Nachruf auf Mach]’) 마흐의 이 견해를 언급하며 이렇게 말했다: ‘그의 정신이 아직도 젊었을 때, 광속의 불변성 문제로 인하여 물리학자들이 동요했더라면, 마흐가 상대성이론을 발견했을 터임은 개연성이 없지 않다.’ 아인슈타인의 이 언급은 의심할 바 없이 아량 이상이다. 그 언급이 마흐에게 던지는 밝은 빛 중에서 일부 반사는 버클리에게 떨어져야 한다.

 

IV

버클리의 형이상학에 대한 버클리의 과학철학의 관계에 관하여 몇 마디 말이 언급될 것이다. 그 관계는 마흐의 관계와 정말로 다르다.

실증주의자 마흐가 모든 전통적, 다시 말해서 비실증주의적 형이상학에 대한 그리고 특히 신학에 대한 적(敵)이었던 반면, 버클리는 기독교 신학자였고 기독교 변증론에 강렬한 흥미를 지니고 있었다. 마흐와 버클리는 ‘절대시간’, ‘절대공간’ 그리고 ‘절대운동’과 같은 단어들이 무의미해서 과학으로부터 제거되어야 한다고 의견일치를 이룬 반면, 물리학이 실제적 원인을 다룰 수 없는 이유에 대해서는 버클리에게 마흐는 확실히 동의하지 않았을 터이다. 버클리는 원인들을, 심지어 ‘진정한’ 혹은 ‘실재적’ 원인들을 신뢰했다; 그러나 모든 진정하거나 실재적인 원인들은 그에게 ‘운동인이거나 목적인(efficient or final causes)’이고 (S, 231), 그리하여 정신적(spiritual)이어서 완전히 물리학을 벗어난다 (HP, ii 참조). 그는 또한 참되거나 실재적인 인과적 설명을 (S, 231) 혹은 내가 그것을 아마도 지칭할 것과 같이, ‘궁극적 설명’을 또한 신뢰했다. 이것은 그에게, 신(God)이었다.

모든 현상들은 진정으로 신(God)에 의하여 야기되며, 신(God)의 개입을 통하여 설명된다. 버클리에게 이것은 물리학이 규칙성을 오직 기술(記述)할 수 있어서, 참된 원인들을 발견할 수 없는 간단한 이유이다.

그러나 버클리와 마흐 사이의 유사점이 이 차이점들에 의하여 단지 피상적으로 밝혀진다고 생각하는 것은 잘못일 터이다. 반대로 버클리와 마흐 모두는 물리적 현상들의 세상 (Pr, 87, 88) 뒤에는 물리적 세상이 (1차적 성질의, 즉 원자의 세계; Pr, 50; S, 232, 235 참조) 없다고 확신했다. 두 사람 모두 오늘날 현상론(phenomenalism)으로 지칭되는 한 가지 형태의 교설을 ㅡ 물리적 물체들은 현상적 특성들을 지닌, 경험된 특정 색깔, 소리, 기타 등등을 지닌 꾸러미들이거나 복합체들 혹은 구조물들이라는 견해 ㅡ 신뢰했다; 마흐는 그것들을 ‘요소들의 복합체’라고 부른다. 차이점은 버클리에게는 이것들이 신(God)에 의하여 직접적으로 야기된다는 것이다. 마흐에게는 이것들이 거기에 있을 따름이다. 물리적 현상 뒤에는 물리적인 것이 있을 수 없다고 버클리가 말하는 반면, 물리적 현상 뒤에는 전혀 아무것도 없다고 마흐는 제안한다.

 

V

버클리의 커다란 역사적 중요성은, 과학에서 본질주의적 설명에 대항하여 항의한 데 놓여있다고 나는 믿는다. 뉴튼 자신은 자신의 이론을 본질주의적 의미로 해석하지 않았다; 물리적 물체들이 그 물체들의 본성에 의하여 확대될 뿐 아니라 그 물체들에 인력이 (그 물체들로부터 방사되어 그 물체들 안의 질량에 비례하는) 또한 부여된다는 사실을 자신이 발견했다고 그 자신은 믿지 않았다. 그러나 뉴튼 이후 곧 뉴튼 이론의 본질주의적 해석은 지배적인 해석이 되었고, 마흐의 시대까지 지속되었다.

우리 시대에 본질주의는 왕좌에서 물러났다; 버클리식이거나 마흐식인 실증주의나 도구주의가, 이 모든 세월이 지난 후에, 유행하게 되었다.

그러나 분명히 세 번째 가능성이 ㅡ ‘제3의 견해’ (내가 그것을 지칭하는 바와 같이) ㅡ 있다.

본질주의는 옹호될 수 없다고 나는 믿는다. 본질주의는 궁극적 설명이라는 관념을 의미하는데, 이유인즉 본질주의적 설명은 추가 설명이 필요하지도 않고 추가 설명을 할 수도 없기 때문이다. (다른 물체들을 끌어들이는 것이 물체의 본성에 속한다면, 이 사실에 대한 설명을 요구할 필요가 없고, 그런 설명을 발견할 가능성이 없다.) 그러나 적어도 아인슈타인 이래 설명이 예기치 않게 점점 더 길어질 것을 우리가 안다.

그러나 우리가 본질주의를 배척해야 할지라도, 우리가 실증주의를 수용해야 함을 이것이 의미하지는 않는다; 이유인즉 우리가 ‘제3의 견해’를 수용할 것이기 때문이다.

내가 다른 곳에서 그렇게 했기 때문에, 나는 여기서 의미에 대한 실증주의적 독단을 논의하지 않겠다. 나는 여섯 가지 논평만 제시하겠다. (i) 사람은 본질주의에 매달리지 않고도 현상의 세상 ‘뒤에 있는’ 세상과 같은 것을 다룰 수 있다 (특히 그 세상 뒤에 더 이상의 세상이 없는지를 우리가 결코 알 수 없다고 사람들이 상정[想定]한다면). 덜 모호하게 그것을 표현하여, 사람은 설명적 가설들의 위계적 수준들이라는 관념을 사용하여 일할 수 있다. 비교적 낮은 수준의 가설들이 (‘자연법칙들’을 버클리가 말할 때 버클리가 염두에 두었던 것과 다소 비슷한) 있다; 케플러의 법칙들과 같은 더 높은 수준의 가설들, 뉴튼의 이론과 같은 훨씬 더 높은 가설들, 그리고 다음으로 상대성 이론이 있다. (ii) 이 이론들은 수학적 가설들, 다시 말해서 현상을 예측하기 위한 도구들만이 아니다. 그 이론들의 기능은 매우 많이 더 나아간다; 그 까닭은 (iii) 순수한 현상이나 순수한 관찰이 없기 때문이다: 버클리가 이것들을 말할 때 염두에 두었던 것은 항상 해석의 결과여서, (iv) 그러므로 그 결과에는 이론적이거나 가설적인 혼합물이 있었다. (v) 게다가 새로운 이론들로 인하여, 옛 현상들이 재해석되고, 이런 방식으로 현상의 세상이 변할 것이다. (vi) 버클리가 주목한 (위의 2절 (16) 참조) 설명적 이론들의 다수성은, 가능한 곳마다 두 가지 경쟁하는 이론들에 대하여 그 이론들에 의하여 다양한 관찰 가능한 결과들이 발생하는 상황을 구축하는 데 사용되어, 우리는 그 이론들 사이에서 결정할 결정적인 시험을 실행할 수 있어서 이런 방식으로 새로운 경험을 얻을 수 있다.

이 제3의 견해의 요점은, 어떤 특정 이론이 참인지를 우리가 결코 확신하지 못할지라도 과학은 참인 이론들을 겨냥한다는 것이다; 그래서 앞선 이론들과 비교되어 참인 것에 대한 나은 근사치들로서 기술(記述)될 이론들을 과학이 창안함에 의하여 과학이 진보할 것이라는 것이다 (그리고 진보한다는 것을 안다는 것이다).

그래서 본질주의자가 되지 않고도, 과학에서 미지의 것에 의하여 알려진 것을, 관찰되지 않은 것에 의하여 (그리고 아마도 관찰될 수 없는 것에 의하여) 관찰된 것을 (그리고 관찰될 수 있는 것을) 설명하려고 우리가 항상 노력한다는 것을 우리가 이제 인정할 수 있다. 동시에 도구주의자가 되지 않고도, 버클리가 아래 구절에서 (S, 228) 가설들의 본성에 관하여 말한 것을 우리는 인정할 수 있는데, 그 구절로 인하여 버클리의 약점과 ㅡ 그가 ‘자연법칙들’로 지칭하는 것을 포함하여, 모든 과학의 추측성 특징을 그가 깨닫지 못한 것 ㅡ 가설적 설명의 논리적 구조를 그가 훌륭하게 이해한 것인 그의 장점 모두가 밝혀진다.

‘현상들을 관조한 것으로부터 자연의 일반법칙들에 도달하는 일과, 가설의 틀을 잡아서 그 틀로부터 현상을 연역하는 일은 별개다. 주전원(周轉圓: epicycles)을 가정하여, 주전원들에 의하여 행성들의 운동들이나 현상들을 설명하는 사람들은, 그러므로 사실과 자연에서 참인 원리들을 발견했다고 생각되지 않을 것이다. 그리고 우리가 전제들로부터 결론을 추론할지라도, 우리가 결론으로부터 전제들을 상반적으로 논증할 수 있다고 귀결되지 않을 것이다. 예를 들어 그 구성요소인 미세한 입자들이 서로로부터 등거리에 있고, 동등한 밀도와 직경을 가지고 있으며, 중심의 거리에 따라 반비례하는 원심력을 사용하여 서로 멀어지는 탄력적인 유체를 가정하면; 그리하여 그런 가정으로부터 그런 유체의 밀도와 탄력이 그 유체가 다른 힘에 의하여 압축되었을 때 차지하는 공간에 반비례한다고 귀결됨을 인정하여; 그러나 이 속성이 부여된 유체가 그러므로 틀림없이 그런 가정된 동일한 입자들로 구성되어 있다고 우리는 상반적으로 추론할 수는 없다’고 버클리는 서술한다.

ㅡ “추측과 논박, 과학적 지식의 성장”, 칼 포퍼 ㅡ

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

A NOTE ON BERKELEY AS PRECURSOR OF MACH AND EINSTEIN

 

I had only a very vague idea who Bishop Berkeley was, but was

thankful to him for having defended us from an incontrovertible

first premise.

SAMUEL BUTLER

 

I

 

THE PURPOSE of this note is to give a list of those ideas of Berkeley's in the field of the philosophy of physics which have a strikingly new look. They are mainly ideas which were rediscovered and reintroduced into the discussion of modern physics by Ernst Mach and Heinrich Hertz, and by a number of philosophers and physicists, some of them influenced by Mach, such as Bertrand Russell, Philip Frank, Richard von Mises, Moritz Schlick,󰊓 Werner Heisenberg and others.

I may say at once that I do not agree with most of these positivistic views. I admire Berkeley without agreeing with him. But criticism of Berkeley is not the purpose of this note, and will be confined to some very brief and incomplete remarks in section v.󰊔

Berkeley wrote only one work, De Motu, devoted exclusively to the philosophy of physical science; but there are passages in many of his other works in which similar ideas and supplementary ones are represented.󰊕

The core of Berkeley's ideas on the philosophy of science is in

 

1 Schlick, under the influence of Wittgenstein, suggested an instrumentalist interpretation of universal laws which was practically equivalent to Berkeley's 'mathematical hypotheses'; see Naturwissenschaften, 19, 1931, pp. 151 and 156. For further references see footnote 23 to section iv of ch. 3, above.

󰊔 I have since developed these ideas more fully in ch. 3, above; especially section 4.

󰊕 Apart from DM (= De Motu, 1721) I shall quote TV (= Essay towards a New Theory of Vision, 1709); Pr (= Treatise concerning the Principle of Human Knowledge, 1710); HP (= Three Dialogues between Hylas and Philonous, 1713); Alc (= Alciphron, 1732); An (= The Analyst, 1734); and S (= Siris, 1744). As far as I know, there does not exist an English translation of DM which succeeds in making clear what Berkeley meant to say; and the Editor of the latest edition of the Works even goes out of his way to belittle the significance of this highly original and in many ways unique essay.

 

 

First published in The British Journal for the Philosophy of Science, 4, 1953.

 

his criticism of Newton's dynamics. (Newton's mathematics were criticized by Berkeley in The Analyst and its two sequels.) Berkeley was full of admiration for Newton, and no doubt realized that there could have been no worthier object for his criticism.

 

II

 

The following twenty-one theses are not always expressed in Berkeley's terminology; their order is not connected with the order in which they appear in Berkeley's writings, or in which they might be presented in a systematic treatment of Berkeley's thought.

For a motto, I open my list with a quotation from Berkeley (DM, 29).

(1) 'To utter a word and mean nothing by it is unworthy of a philosopher.'

(2) The meaning of a word is the idea or the sense-quality with which it is associated (as its name). Thus the words 'absolute space' and 'absolute time' are without any empirical (or operational) meaning; Newton's doctrine of absolute space and absolute time must therefore be rejected as a physical theory. (Cf. Pr, 97, 99, 116; DM, 53, 55, 62; An, 50, Qu. 8; S, 271: 'Concerning absolute space, that phantom of the mechanical and geometrical philosophers, it may suffice to observe that it is neither perceived by our sense, nor proved by our reason...'; DM, 64: 'for... the purpose of the philosophers of mechanics... it suffices to replace their "absolute space" by a relative space determined by the heavens of the fixed stars.... Motion and rest defined by this relative space can be conveniently used instead of the absolute....')

(3) The same holds for the word 'absolute motion'. The principle that all motion is relative can be established by appealing to the meaning of 'motion', or to operationalist arguments. (Cf. Pr as above, 58, 112, 115 'To denominate a body "moved" it is requisite... that it changes its distance or situation with regard to some other body...'; DM, 63: 'No motion can be discerned or measured, except with the help of sensible things'; DM, 62: '... the motion of a stone in a sling or of water in a whirled bucket cannot be called truly circular motion... by those who define [motion] with the help of absolute space....')

(4) The words 'gravity' and 'force' are misused in physics; to introduce force as the cause or 'principle' of motion (or of an acceleration) is to introduce 'an occult quality' (DM, 1-4, and especially 5, 10, 11, 17, 22, 28; Alc, vii, 9). More precisely, we should say 'an occult metaphysical substance'; for the term 'occult quality' is a misnomer, in so far as 'quality' should more properly be reserved for observable or observed qualities - qualities which are given to our senses, and which, of course, are never 'occult'. (An, 50, Qu. 9; and especially DM, 6: 'It is plain, then, that it is useless to assume that the principle of motion is gravity or force; for how could this principle be known any more clearly through [its identification with] what is commonly called an occult quality? That which is itself occult explains nothing; not to mention that an unknown acting cause might more properly be called a [metaphysical] substance rather than a quality.')

(5) In view of these considerations Newton's theory cannot be accepted as an explanation which is truly causal, i. e. based on true natural causes. The view that gravity causally explains the motion of bodies (that of the planets, of free-falling bodies, etc.), or that Newton discovered that gravity or attraction is 'an essential quality' (Pr, 106), whose inherence in the essence or nature of bodies explains the laws of their motion, must be discarded (S, 234; see also S, 246, last sentence). But it must be admitted that Newton's theory leads to the correct results (DM, 39, 41). To understand this, 'it is of the greatest importance... to distinguish between mathematical hypotheses and the nature [or essences] of things󰊖... If we observe this distinction, then all the famous theorems of mechanical philosophy which... make it possible to subject the world system [i. e. the solar system] to human calculations, may be preserved; and at the same time, the study of motion will be freed of a thousand pointless trivialities and subtleties, and from [meaningless] abstract ideas' (DM, 66).

(6) In physics (mechanical philosophy) there is no causal explanation (cf. S, 231), i. e. no explanation based upon the discovery of the hidden nature or essence of things (Pr, 25). '... real efficient causes of the motion... of bodies do not in any way belong to the field of mechanics or of experimental science. Nor can they throw any light on these...' (DM, 41).

(7) The reason is, simply, that physical things have no secret or hidden, 'true or real nature', no 'real essence', no 'internal qualities' (Pr, 101).

(8) There is nothing physical behind the physical bodies, no occult physical reality. Everything is surface, as it were; physical bodies are nothing but their qualities. Their appearance is their reality (Pr, 87, 88).

(9) The province of the scientist (of the 'mechanical philosopher') is the discovery, 'by experiment and reasoning' (S, 234), of Laws of Nature, that is to say, of the regularities and uniformities of natural phenomena.

(10) The Laws of Nature are, in fact, regularities or similarities or analogies (Pr, 105) in the perceived motions of physical bodies (S, 234) '... these we learn from experience' (Pr, 30); they are observed, or inferred from observations (Pr, 30, 62; S, 228, 264).

(11) 'Once the Laws of Nature have been formed, it becomes the task of the philosopher to show of each phenomenon that it is in conformity with these laws, that is, necessarily follows from these principles.' (DM, 37; cf. Pr, 107; and S, 231: 'their [i. e. the "mechanical philosophers"'] province being... to account for particular phenomena by reducing them under, and showing their conformity to, such general rules.')

(12) This process may be called, if we like, 'explanation' (even 'causal explanation'), so long as we distinguish it clearly from the truly causal (i. e. metaphysical) explanation based upon the true nature or essence of things. S, 231; DM, 37: 'A thing may be said to be mechanically explained if it is reduced to those most simple and universal principles' (i. e. 'the primary laws of motion which have been proved by experiments...' DM, 36) 'and proved, by accurate

 

󰊖 Concerning the equivalence of 'natures' and 'essences' see my Open Society, ch. 5, section vi.

 

reasoning, to be in agreement and connection with them... This means to explain and solve the phenomena, and to assign them their cause...' This terminology is admissible (cf. DM, 71) but it must not mislead us. We must always clearly distinguish (cf. DM, 72) between an 'essentialist'󰊗 explanation which appeals to the nature of things and a 'descriptive' explanation which appeal to a Law of Nature, i. e. to the description of an observed regularity. Of these two kinds of explanation only the latter is admissible in physical science.

(13) From both of these we must now distinguish a third kind of 'explanation' - an explanation which appeals to mathematical hypotheses. A mathematical hypothesis may be described as a procedure for calculating certain results. It is a mere formalism, a mathematical tool or instrument, comparable to a calculating machine. It is judged merely by its efficiency. It may not only be admissible, it may be useful and it may be admirable, yet it is not science: even if it produces the correct results, it is only a trick, 'a knack' (An, 50, Qu. 35). And, as opposed to the explanation by essences (which, in mechanics, are simply false) and to that by laws of nature (which, if the laws 'have been proved by experiment', are simply true), the question of the truth of a mathematical hypothesis does not arise - only that of its usefulness as a calculating tool.

(14) Now, those principles of the Newtonian theory which 'have been proved by experiment' - those of the laws of motion which simply describe the observable regularities of the motion of bodies - are true. But the part of the theory involving the concepts which have been criticized above - absolute space, absolute motion, force, attraction, gravity - is not true, since these are 'mathematical hypotheses'. As such, however, they should not be rejected, if they work well (as in the case of force, attraction, gravity). Absolute space and absolute motion have to be rejected because they do not work (they are to be replaced by the system of fixed stars, and motion relative to it). '"Force", "gravity", "attraction",󰊘 and words such as these are useful for purposes of reasoning and for computations of motions and of moving bodies; but they do not help us to understand the simple nature of motion itself, nor do they serve to designate so many distinct qualities... As far as attraction is concerned it is clear that it was not introduced by Newton as a true physical quality but merely as a mathematical hypothesis' (DM, 17).󰊙

(15) Properly understood, a mathematical hypothesis does not claim that anything exists in nature which corresponds to it - neither to the words or terms with which it operates, nor to the functional dependencies which it appears to assert. It erects, as it were, a fictitious mathematical world behind that of appearance, but without

 

󰊗 The term 'essentialist' (and 'essentialism') is not Berkeley's but was introduced by me in The Poverty of Historicism, and in The Open Society and Its Enemies.

󰊘 The italics in the Latin original function here as quotation marks.

󰊙 This was more or less Newton's own opinion; cp. Newton's letters to Bentley, 17th January, and especially 25th February 1692-3, and section 3 of ch. 3, above.

 

the claim that this world exists. 'But what is said of forces residing in bodies, whether attracting or repelling, is to be regarded only as a mathematical hypothesis, and not as anything really existing in nature' (S, 234; cf. DM, 18, 39 and especially Alc, vii, 9, An, 50, Qu. 35). It claims only that from its assumptions the correct consequences can be drawn. But it can easily be misinterpreted as claiming more, as claiming to describe a real world behind the world of appearance. No such world could be described, however, for the description would necessarily be meaningless.

(16) It can be seen from this that the same appearances may be successfully calculated from more than one mathematical hypothesis, and that two mathematical hypotheses which yield the same results concerning the calculated appearances may not only differ, but even contradict each other (especially if they are misinterpreted as describing a world of essences behind the world of appearances); nevertheless, there may be nothing to choose between them. 'The foremost of men proffer... many different doctrines, and even opposite doctrines, and yet their conclusions [i. e. their calculated results] attain the truth... Newton and Torricelli seem to disagree one another,... but the thing is well enough explained by both. For all forces attributed to bodies are merely mathematical hypotheses...; thus the same thing may be explained in different ways' (DM, 67).

(17) Berkeley's analysis of Newton's theory thus yields the following results: We must distinguish

(α) Observations of concrete, particular things.

(b) Laws of Nature, which are either observations of regularities, or which are proved ('comprobatae', DM, 36; this may perhaps mean here 'supported' or 'corroborated'; see DM, 31) by experiments, or discovered 'by a diligent observation of the phenomena' (Pr, 107).

(c) Mathematical hypotheses, which are not based on observation but whose consequences agree with the phenomena (or 'save the phenomena', as the Platonists said).

(d) Essentialist or metaphysical causal explanations, which have no place in physical science.

Of these four, (α) and (b) are based on observation, and can, from experience, be known to be true; (c) is not based on observation and has only an instrumental significance - thus more than one instrument may do the trick (cf. (16), above); and (d) is known to be false whenever it constructs a world of essences behind the world of appearances. Consequently (c) is also known to be false whenever it is interpreted in the sense of (d).

(18) These results clearly apply to cases other than Newtonian theory, for example to atomism (corpuscular theory). In so far as this theory attempts to explain the world of appearances by constructing an invisible world of 'inward essences' (Pr, 102) behind the world of appearances, it must be rejected. (Cf. Pr, 50; An, 50, Qu. 56; S, 232, 235.)

(19) The work of the scientist leads to something that may be called 'explanation', but it is hardly of great value for understanding the thing explained, since the attainable explanation is not one based upon an insight into the nature of things. But it is of practical importance. It enables us to make both applications and predictions. '... laws of nature or motions direct us how to act, and teach us what to expect' (S, 234; cf. Pr, 62). Prediction is based merely upon regular sequence (not upon causal sequence - at least not in the essentialist sense). A sudden darkness at noon may be a 'prognostic' indicator, a warning 'sign', a 'mark' of the coming downpour; nobody takes it as its cause. Now all observed regularities are of this nature even though 'prognostics' or 'signs' are usually mistaken for true causes (TV, 147; Pr, 44, 65, 108; S, 252-4; Alc, iv, 14, 15).

(20) A general practical result - which I propose to call 'Berkeley's razor' - of this analysis of physics allows us a priori to eliminate from physical science all essentialist explanations. If they have a mathematical and a predictive content they may be admitted qua mathematical hypotheses (while their essentialist interpretation is eliminated). If not, they may be ruled out altogether. This razor is sharper than Ockham's: all entities are ruled out except those which are perceived.

(21) The ultimate argument for these views, the reason why occult substances and qualities, physical forces, structures of corpuscles, absolute space, and absolute motion, etc. are eliminated, is this: we know that there are no entities such as these because we know that the words professedly designating them must be meaningless. To have a meaning, a word must stand for an 'idea'; that is to say, for a perception, or the memory of a perception; in Hume's terminology, for an impression or its reflection in our memory. (It may also stand for a 'notion', such as God; but the words belonging to physical science cannot stand for 'notions'.) Now the words here in question do not stand for ideas. 'Those who assert that active force, action, and the principle of motion are in reality inherent in the bodies, maintain a doctrine that is based upon no experience, and support it by obscure and general terms, and so do not themselves understand what they want to say' (DM, 31).

 

III

 

Everybody who reads this list of twenty-one theses must be struck by their modernity. They are surprisingly similar, especially in the criticism of Newton, to the philosophy of physics which Ernst Mach taught for many years in the conviction that it was new and revolutionary; in which he was followed by, for example, Joseph Petzold; and which had an immense influence on modern physics, especially on the Theory of Relativity. There is only one difference: Mach's 'principle of the economy of thought' (Denkoekonomie) goes beyond what I have called 'Berkeley's razor', in so far as it allows us not only to discard certain 'metaphysical elements', but also distinguish in some cases between various competing hypotheses (of the kind called by Berkeley 'mathematical') with respect to their simplicity. (Cf. (16) above.) There is also a striking similarity to Hertz's Principle of Mechanics (1894), in which he tried to eliminate the concept of 'force', and to Wittgenstein's Tractatus.

What is perhaps most striking is that Berkeley and Mach, both great admirers of Newton, criticize the ideas of absolute time, absolute space, and absolute motion, on very similar lines. Mach's criticism, exactly like Berkeley's, culminates in the suggestion that all arguments for Newton's absolute space (like Foucault's pendulum, the rotating bucket of water, the effect of centrifugal forces upon the shape of the earth) fail because these movements are relative to the system of the fixed stars.

To show the significance of this anticipation of Mach's criticism, I may cite two passages, one from Mach and one from Einstein. Mach wrote (in the 7th edition of the Mechanics, 1912, ch. ii, section 6, § 11) of the reception of his criticism of absolute motion, propounded in earlier editions of his Mechanics: 'Thirty years ago the view that the notion of "absolute motion" is meaningless, without any empirical content, and scientifically without use, was generally felt to be very strange. Today this view is upheld by many well-known investigators.' And Einstein said in his obituary notice for Mach ('Nachruf auf Mach', Physikalische Zeitschr., 1916), referring to this view of Mach's: 'It is not improbable that Mach would have found the Theory of Relativity if, at a time when his mind was still young, the problem of the constancy of velocity of light had agitated the physicists.' This remark of Einstein's is no doubt more than generous.󰊚 Of the bright light it throws upon Mach some reflection must fall upon Berkeley.󰊛

 

IV

 

A few words may be said about the relation of Berkeley's philosophy of science to his metaphysics. It is very different indeed from Mach's.

While the positivist Mach was an enemy of all traditional, that is non-positivistic, metaphysics, and especially of all theology, Berkeley was a Christian theologian, and intensely interested in Christian apologetics. While Mach and Berkeley agreed that such words as 'absolute time', 'absolute space' and 'absolute motion' are meaningless and therefore to be eliminated from science, Mach surely would not have agreed with Berkeley on the reason why physics cannot treat of real causes. Berkeley believed in causes, even in 'true' or 'real' causes; but all true or real causes were to him 'efficient or final causes' (S, 231), and therefore spiritual and utterly beyond physics (cf. HP, ii). He also believed in true or real causal explanation (S, 231) or, as I may perhaps call it, in 'ultimate explanation'. This, for him, was God.

All appearances are truly caused by God, and explained through God's intervention. This for Berkeley is the simple reason why physics can only describe regularities, and why it cannot find true causes.

It would be a mistake, however, to think that the similarity

 

󰊚 Mach survived Einstein's Special Theory of Relativity by more than eleven years, at least eight of which were very active years; but he remained strongly opposed to it; and though he alluded to it in the preface to the last (seventh) German edition (1912) of the Mechanik published during his lifetime, the allusion was by way of compliment to the opponent of Einstein, Hugo Dingler: Einstein's name and that of the theory were not mentioned.

󰊛 This is not the place to discuss other predecessors of Mach, such as Leibniz.

 

between Berkeley and Mach is by these differences shown to be only superficial. On the contrary, Berkeley and Mach are both convinced that there is no physical world (of primary qualities, or of atoms; cf. Pr, 50; S, 232, 235) behind the world of physical appearances (Pr, 87, 88). Both believed in a form of the doctrine nowadays called phenomenalism - the view that physical things are bundles, or complexes, or constructs of phenomenal qualities, of particular experienced colours, noises, etc.; Mach calls them 'complexes of elements'. The difference is that for Berkeley, these are directly caused by God. For Mach, they are just there. While Berkeley says that there can be nothing physical behind the physical phenomena, Mach suggests that there is nothing at all behind them.

 

V

 

The great historical importance of Berkeley lies, I believe, in his protest against essentialist explanations in science. Newton himself did not interpret his theory in an essentialist sense; he himself did not believe that he had discovered the fact that physical bodies, by their nature, are not only extended but endowed with a force of attraction (radiating from them, and proportional to the amount of matter in them). But soon after him the essentialist interpretation of his theory became the ruling one, and remained so till the days of Mach.

In our own day essentialism has been dethroned; a Berkeleian or Machian positivism or instrumentalism has, after all these years, become fashionable.

Yet there is clearly a third possibility - a 'third view' (as I call it).

Essentialism is, I believe, untenable. It implies the idea of an ultimate explanation, for an essentialist explanation is neither in need of, nor capable of, further explanation. (If it is in the nature of a body to attract others, then there is no need to ask for an explanation of this fact, and no possibility of finding such an explanation.) Yet we know, at least since Einstein, that explanation may be pushed, unexpectedly, further and further.

But although we must reject essentialism, this does not mean that we have to accept positivism; for we may accept the 'third view'.

I shall not here discuss the positivist dogma of meaning, since I have done so elsewhere. I shall make only six observations. (i) One can work with something like a world 'behind' the world of appearance without committing oneself to essentialism (especially if one assumes that we can never know whether there may not be a further world behind that world). To put it less vaguely, one can work with the idea of hierarchical levels of explanatory hypotheses. There are comparatively low level ones (somewhat like what Berkeley had in mind when he spoke of 'Laws of Nature'); higher ones such as Kepler's laws, still higher ones such as Newton's theory, and, next, Relativity. (ii) These theories are not mathematical hypotheses, that is, nothing but instruments for the prediction of appearances. Their function goes very much further; for (iii) there is no pure appearance or pure observation: what Berkeley had in mind when he spoke of these things was always the result of interpretation, and (iv) it had therefore a theoretical or hypothetical admixture. (v) New theories, moreover, may lead to re-interpretation of old appearances, and in this way change the world of appearances. (vi) The multiplicity of explanatory theories which Berkeley noted (see Section ii (16), above) is used, wherever possible, to construct, for any two competing theories, conditions in which they yield different observable results, so that we can make a crucial test to decide between them, winning in this way new experience.

A main point of this third view is that science aims at true theories, even though we can never be sure that any particular theory is true; and that science may progress (and know that it does so) by inventing theories which compared with earlier ones may be described as better approximations to what is true.

So we can now admit, without becoming essentialist, that in science we always try to explain the known by the unknown, the observed (and observable) by the unobserved (and, perhaps, unobservable). At the same time we can now admit, without becoming instrumentalist, what Berkeley said of the nature of hypotheses in the following passage (S, 228), which shows both his weakness - his failure to realize the conjectural character of all science, including what he calls the 'laws of nature' - and his strength, his admirable understanding of the logical structure of hypothetical explanation.

'It is one thing', Berkeley writes, 'to arrive at general laws of nature from a contemplation of the phenomena; and another to frame an hypothesis, and from thence deduce the phenomena. Those who suppose epicycles, and by them explain the motions and appearances of the planets, may not therefore be thought to have discovered principles true in fact and nature. And, albeit we may from the premises infer a conclusion, it will not follow that we can argue reciprocally, and from the conclusion infer the premises. For instance, supposing an elastic fluid, whose constituent minute particles are equidistant from each other, and of equal densities and diameters, and recede one from another with a centrifugal force which is inversely as the distance of the centres; and admitting that from such supposition it must follow that the density and elastic force of such fluid are in the inverse proportion of the space it occupies when compressed by any force; yet we cannot reciprocally infer that a fluid endowed with this property must therefore consist of such supposed equal particles.'

 

- "Conjectures and Refutations, The Growth of Scientific Knowledge", Karl R. Popper -