Lý tưởng khoa học

SGTT.VN - Khi xây dựng lý thuyết khoa học, nhà khoa học theo đuổi những mục đích nhất định. Nhưng, bao trùm những mục đích ấy lại là những lý tưởng lý thuyết và thực hành; chúng mang lại ý nghĩa cho hoạt động khoa học. Người ta thường kể ra sáu “lý tưởng”: tính chân lý, 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

Lý tưởng rõ ràng nhất là tính chân lý. 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 gì thực sự diễn ra. Những khẳng định như “hôm nay trời sẽ mưa” chỉ đòi hỏi một phương pháp kiểm chứng đơn giản để biết đúng hay sai. Thế nhưng, khó khăn lớn đối với lý tưởng hàng đầu này ở chỗ không phải lúc nào cũng có thể đạt được kết quả “đúng” hoặc “sai” một cách đơn giản. Lý do thường gặp: các lý 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 vì chúng quá phức tạp hay mơ hồ.

Chính vì thế, các nhà khoa học luận thường sử dụng khái niệm “tính tiệm cận chân lý” 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 Gòn Tiếp Thị, Khoa học phát triển như thế nào?, 22.2.2011). Theo Popper, mức độ tiệm cận của một lý thuyết là phạm vi mà lý thuyết ấy tỏ ra tương ứng với tổng thể những sự kiện, hơn là với một số sự kiện cá biệt. Một lý 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 lý khá tốt, vì 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 lý 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 còn bị tách rời. (Tất nhiên, ta nhớ rằng các nhà công cụ luận có thể vẫn không chịu thừa nhận chân lý và sự tiệm cận chân lý là mục đích của khoa học!)

Một nguyện vọng khác của lý thuyết khoa học là tính giản dị. Mức độ của tính giản dị trong một lý thuyết là ở chỗ có nhiều khái niệm được phân biệt minh bạch, những giả định, những định luật gọn gàng và “trang nhã” để dễ rút ra những tiên đoán. Công thức nổi tiếng e = mc2 của Einstein là một ví dụ điển hình. “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 lý thuyết giản dị nhất, không hẳn vì nó có vẻ đúng nhất mà vì nó là hợp lý nhất. Ta chuộng tính giản dị và hy vọng vào chân lý” (Nelson Goodman, 1972).

Tính mạch lạc và khó khăn của nó

Các nhà khoa học cũng mong muốn lý thuyết của mình tỏ rõ tính mạch lạc, nhất quán. Tính mạch lạc của một lý thuyết thể hiện ở mức độ tương thích với những lý 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, thì nhà khoa học luôn ưa chuộng giả thuyết nào có mức độ nhất quán nhiều hơn (với các lý thuyết khác đã được biết trước đó).

Tuy nhiên, dù giữ vai trò khá quyết định trong việc xác định giá trị của lý 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 lý: một lý 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 lý thuyết thể hiện ở mức độ tương thích với những lý thuyết khác, và nếu tính mạch lạc của chính những lý thuyết khác này cũng được đánh giá dựa vào tính mạch lạc của chúng với lý thuyết ban đầu, có khi người ta không biết phải sử dụng lý thuyết nào làm lý 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 lý 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 lõi đối với một lý 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 vì 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 lý do tại sao điều gì đó phải xảy ra. Còn trong sự tiên đoán khoa học, ta được cho biết điều gì 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 hình diễn dịch – giả thuyết, trong sự giải thích khoa học, ta đã biết “cái cần được giải thích” và cố gắng đi tìm cho nó “cái dùng để giải thích”. Ngược lại, trong sự tiên đoán, ta đã biết “cái dùng để giải thích” và muốn biết cái gì 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 lý, 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 gì 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 gì đã diễn ra trong thực tế trước đây” (Tri thức con người, 1958).

(còn tiếp)

Bùi Văn Nam Sơn - Minh hoạ: Hồng Nguyên

Theo Saigontiepthi