Lư tưởng khoa học

SGTT.VN - Khi xây dựng lư thuyết khoa học, nhà khoa học theo đuổi những mục đích nhất định. Nhưng, bao trùm những mục đích ấy lại là những lư tưởng lư thuyết và thực hành; chúng mang lại ư nghĩa cho hoạt động khoa học. Người ta thường kể ra sáu “lư tưởng”: tính chân lư, tính giản dị, tính mạch lạc, năng lực giải thích, năng lực tiên đoán và năng lực hành động.

“Tiệm cận” và con đường ngắn nhất

Lư tưởng rơ ràng nhất là tính chân lư. Kỳ cùng, mục tiêu hàng đầu của mọi nỗ lực nghiên cứu khoa học là cung cấp một sự mô tả đúng đắn về những ǵ thực sự diễn ra. Những khẳng định như “hôm nay trời sẽ mưa” chỉ đ̣i hỏi một phương pháp kiểm chứng đơn giản để biết đúng hay sai. Thế nhưng, khó khăn lớn đối với lư tưởng hàng đầu này ở chỗ không phải lúc nào cũng có thể đạt được kết quả “đúng” hoặc “sai” một cách đơn giản. Lư do thường gặp: các lư thuyết khoa học hoặc quá tổng quát nên khó kiểm chứng, nhất là đối với những đối tượng khó quan sát chính xác, hoặc đơn giản chỉ v́ chúng quá phức tạp hay mơ hồ.

Chính v́ thế, các nhà khoa học luận thường sử dụng khái niệm “tính tiệm cận chân lư” hay tính gần đúng. Karl Popper luôn viện dẫn khái niệm này trong học thuyết kiểm sai của ông đối với sự phát triển khoa học (Sài G̣n Tiếp Thị, Khoa học phát triển như thế nào?, 22.2.2011). Theo Popper, mức độ tiệm cận của một lư thuyết là phạm vi mà lư thuyết ấy tỏ ra tương ứng với tổng thể những sự kiện, hơn là với một số sự kiện cá biệt. Một lư thuyết là “sai” hiển nhiên, theo nghĩa nó vấp phải những trường hợp bị phản chứng, nhưng vẫn có thể được xem là một sự tiệm cận chân lư khá tốt, v́ nó giải thích được rất nhiều sự kiện khác. Chẳng hạn, theo Popper, cơ học Newton, tuy có nhiều chỗ không phù hợp đối với những vật thể quá nhỏ, vẫn được xem là ưu việt hơn lư thuyết của Galileo, bởi nó có thể giải thích được nhiều sự kiện hơn, ở phạm vi rộng lớn hơn và hợp nhất được cơ học mặt đất và cơ học bầu trời vốn trước đó c̣n bị tách rời. (Tất nhiên, ta nhớ rằng các nhà công cụ luận có thể vẫn không chịu thừa nhận chân lư và sự tiệm cận chân lư là mục đích của khoa học!)

Một nguyện vọng khác của lư thuyết khoa học là tính giản dị. Mức độ của tính giản dị trong một lư thuyết là ở chỗ có nhiều khái niệm được phân biệt minh bạch, những giả định, những định luật gọn gàng và “trang nhă” để dễ rút ra những tiên đoán. Công thức nổi tiếng e = mc2 của Einstein là một ví dụ điển h́nh. “Nếu trước mặt bạn có nhiều con đường và bạn muốn mau đến đích, chẳng ai hỏi tại sao bạn lại chọn con đường ngắn nhất! Ta chọn lư thuyết giản dị nhất, không hẳn v́ nó có vẻ đúng nhất mà v́ nó là hợp lư nhất. Ta chuộng tính giản dị và hy vọng vào chân lư” (Nelson Goodman, 1972).

 

Tính mạch lạc và khó khăn của nó

Các nhà khoa học cũng mong muốn lư thuyết của ḿnh tỏ rơ tính mạch lạc, nhất quán. Tính mạch lạc của một lư thuyết thể hiện ở mức độ tương thích với những lư thuyết khác có liên quan. Ngay trong đời sống thường ngày, ai cũng thấy “giả thuyết” rằng trời đang mưa tương thích với việc chiếc áo mưa ướt sũng hơn là với việc tôi không thích mặc áo mưa hay 2 + 2 = 4! Nếu có hai giả thuyết giải thích cùng một hiện tượng, có năng lực tiên đoán gần như nhau, th́ nhà khoa học luôn ưa chuộng giả thuyết nào có mức độ nhất quán nhiều hơn (với các lư thuyết khác đă được biết trước đó).

Tuy nhiên, dù giữ vai tṛ khá quyết định trong việc xác định giá trị của lư thuyết, tính mạch lạc cũng gặp không ít khó khăn khi ta muốn đưa ra đánh giá về nó. Thứ nhất, tiêu chuẩn về tính mạch lạc có khi không song hành với tiêu chuẩn về tính chân lư: một lư thuyết có thể hết sức mạch lạc, nhất quán nhưng vẫn có thể là sai, bởi nó không tương ứng với thực tại. Sau nữa, bản thân tiêu chuẩn này cũng có tính lẩn quẩn. Nếu tính mạch lạc của một lư thuyết thể hiện ở mức độ tương thích với những lư thuyết khác, và nếu tính mạch lạc của chính những lư thuyết khác này cũng được đánh giá dựa vào tính mạch lạc của chúng với lư thuyết ban đầu, có khi người ta không biết phải sử dụng lư thuyết nào làm lư thuyết xuất phát! Thêm vào đó, bản thân khái niệm “tính mạch lạc” cũng khá mơ hồ. Phải chăng đó chỉ là tính mạch lạc logic? Hay chính nhờ sự mạch lạc với các lư thuyết khác mà một giả thuyết tỏ ra khả tín?

Sức cám dỗ của kinh nghiệm thực hành

Thí nghiệm làm giàu kiến thức. Sùng tín dẫn đến sai lầm. Châm ngôn Árập

Yêu cầu cốt lơi đối với một lư thuyết khoa học là ở năng lực giải thích và tiên đoán của nó. Ta muốn biết tại sao sự việc nào đó lại xảy ra, nghĩa là, đồng thời muốn biết tại sao những sự việc khác lại không xảy ra. Chính v́ thế, dường như có một sự đối xứng giữa năng lực giải thích và năng lực tiên đoán khoa học. Trong sự giải thích khoa học, ta biết lư do tại sao điều ǵ đó phải xảy ra. C̣n trong sự tiên đoán khoa học, ta được cho biết điều ǵ đó sẽ xảy ra. Nói theo thuật ngữ nổi tiếng của Hempel và Oppenheimer (thường được viết tắt là “sơ đồ H-O”) về mô h́nh diễn dịch – giả thuyết, trong sự giải thích khoa học, ta đă biết “cái cần được giải thích” và cố gắng đi t́m cho nó “cái dùng để giải thích”. Ngược lại, trong sự tiên đoán, ta đă biết “cái dùng để giải thích” và muốn biết cái ǵ sẽ xảy ra (tức “cái cần được giải thích”).

Tóm lại, khoa học được đánh giá bằng năng lực áp dụng thực hành của nó, nghĩa là, những hành động nào ta có thể làm được trên cơ sở của những sự giải thích và tiên đoán. Tuy nhiên, năng lực thực hành bao giờ cũng là một sự cám dỗ nguy hiểm. Ta nhớ đến nhận định đáng giá sau đây của Michael Polanyi (1891 – 1976), nhà khoa học có nhiều đóng góp đa dạng trên nhiều lĩnh vực: vật lư, hoá học, kinh tế, triết học: “Hầu hết những sai lầm mang tính hệ thống thường lừa dối con người suốt hàng mấy ngàn năm đều dựa vào kinh nghiệm thực tiễn. Trước khi nền y học hiện đại ra đời, chiêm tinh, bói toán, ma thuật, phù thuỷ, chữa bệnh theo kiểu bí thuật đều được xác lập vững chắc qua nhiều thế kỷ trước mắt công chúng nhờ vào những thành công tưởng như rất hiển nhiên của chúng trong thực tế. Do đó, phương pháp khoa học hiện đại thực ra chẳng làm việc ǵ khác hơn là tiến hành giải thích và tiên đoán dựa trên những điều kiện được kiểm tra thận trọng hơn và những tiêu chuẩn nghiêm ngặt hơn so với những ǵ đă diễn ra trong thực tế trước đây” (Tri thức con người, 1958).

(c̣n tiếp)

Bùi Văn Nam Sơn - Minh hoạ: Hồng Nguyên