Khoa học cần tự do

Đỗ Quốc AnhTạp chí Tia Sáng (2009)
07:03' CH - Thứ ba, 14/06/2016

Lúc nhỏ học vật lý, tôi thường ngạc nhiên không hiểu tại sao lại tranh cãi nảy lửa giữa chuyện Trái đất quay quanh Mặt trời, hay Mặt trời quay quanh Trái đất làm gì. Về mặt vật lý, hai điều này tương đương nhau hoàn toàn vì chuyển động là tương đối: Vật thể A quay quanh vật thể B, thì vật thể B cũng quay quanh vật thể A. Sau này mới hiểu thêm là nếu diễn tả cả một hệ vận động, thì việc chọn đúng tâm điểm của cả hệ (ở đây là Mặt trời) sẽ có tác dụng tinh giảm lý thuyết rất nhiều, và tạo ra một lý thuyết đẹp.

Cái đẹp có lẽ chính là sức mạnh đằng sau Copernicus, Bruno, Galileo, vv., chứ không phải chân lý lý tính. Bảo rằng Galileo dũng cảm bảo vệ chân lý thì tương đối xa thực tế bấy giờ, vì về lý lúc đó ông không khác mấy người tuyên bố “không có chân không”, “có thể tạo ra động cơ vĩnh cửu”, “con người không tiến hóa từ động vật”, vv. Chính xác hơn, ông chỉ dũng cảm bảo vệ cho lý thuyết của mình, một lý thuyết mà ông thấy mức độ “lịch lãm” vượt hơn hẳn lý thuyết hiện thời. Tự do trong khoa học bảo đảm những lý thuyết như của Galileo sẽ luôn có chỗ đứng trong mỗi thời điểm đương đại (cho dù về lâu dài nó có thể bị bỏ rơi vào lãng quên, như vô vàn lý thuyết kiểu “ốm thì phải để đỉa hút máu cho khỏi”), nhờ đó, mới có cơ hội cho những lý thuyết mới thúc đẩy khoa học phát triển.

Triết gia về khoa học Thomas S. Kuhn, tác giả của luận điểm về các cuộc cách mạng khoa học và mô phạm (paradigm) khoa học trình bày trong cuốn The Structure of Scientific Revolutions, có một cuốn sách ít nổi tiếng hơn, tên là The Copernican Revolution: planetary astronomy in the development of Western thought, trong đó phân tích rõ quá trình nảy nở và phát triển của học thuyết nhật tâm từ thời Copernicus. Theo những gì Kuhn chứng minh, thì trong thời kỳ đầu thuyết nhật tâm không thể thắng về lý được đối với thuyết địa tâm. Phải nói là thuyết địa tâm có bề sâu lịch sử, trải từ thời Aristotles, sau đó được Ptolemy mở rộng đáng kể để giải thích các hiện tượng trái với thuyết này, và được hầu hết những nhà thiên văn sử dụng, nghiên cứu và góp phần mở rộng (nhà thiên văn của cả Nhà thờ lẫn ngoài Nhà thờ). Vì thế, đứng trên phương diện lý tính mà phản biện lại thuyết địa tâm là một việc tương đối vất vả.

Nhà thờ La Mã thời Galileo có vai trò như một Nhà nước đảm bảo ổn định để phát triển về mặt hiểu biết của con người, và họ làm rất đúng: Thực sự thì lý thuyết của Galileo dựa vào những dẫn chứng không tốt, dựa trên cơ sở lý luận rất sơ hở, nhiều sai sót, và đưa ra dự đoán kém hơn hẳn hệ thống hiện hành theo Aristotle - Ptolemy.

Paul Feyerabend, triết gia chủ trương vô Chính phủ (anarchy) trong khoa học, cũng đưa ra nhiều luận điểm cho thấy Galileo không thể nào đại diện cho tri thức hay lý tính khi đối diện với Nhà thờ. Xét về khả năng xác định vị trí của các hành tinh trên bầu trời (tôi nghĩ là thời đó vẫn giữ quan niệm vị trí tuyệt đối từ Aristotle), thì lý thuyết của Copernicus/Galileo không đem lại kết quả gì mới và chính xác hơn so với thuyết địa tâm đã được Ptolemy cải tiến. Sự thiếu sót về bằng chứng thực tiễn này không có gì ngạc nhiên cả. Ptolemy cải tiến thuyết địa tâm chính theo hướng cập nhật các bằng chứng thực tiễn còn có mâu thuẫn với thuyết địa tâm như Aristotle thể hiện trước đó. Phải nói thêm là về mặt hình học, chuyển động của một hành tinh (sao Kim chẳng hạn) đối với Trái đất có thể hiểu một cách đơn giản trong thuyết nhật tâm (sao Kim xoay quanh Mặt trời, Trái đất cũng thế), song cũng có thể thể hiện được một

cách chính xác trong thuyết địa tâm, cho dù mô hình thể hiện phải phức tạp hơn nhiều (Ptolemy dùng mô hình các hình tròn nhỏ có tâm chuyển động trên quỹ đạo tròn lớn xung quanh Trái đất, đại loại như vậy hoặc là phức tạp hơn nữa.) Trong khi đó thuyết nhật tâm mới còn rất thô sơ, xuất phát từ một số suy luận thuần túy lý thuyết từ những giả định mới (Mặt trời là trung tâm, quỹ đạo các hành tinh hình elipse, vv.), nên khó có thể đạt được độ chính xác của một lý thuyết đã trải qua hàng nghìn năm quan sát và thực chứng.

Khi Galileo đưa ra những bằng chứng mới về các thiên thể xoay quanh sao Mộc, thì lại có thêm một vấn đề khác. Đấy là bằng chứng quan sát được qua kính viễn vọng, về các thiên thể nhỏ đến mức mắt thường không nhìn thấy được, và vì thế thuyết địa tâm không tiên đoán được gì chính xác cả. Bằng chứng này, nhìn theo con mắt của lý thuyết của Karl Popper về phản chứng (falsification - dịch thế nào nhỉ?), có thể được coi như là luận điểm then chốt khẳng định phải chấp nhận thuyết địa tâm so với thuyết nhật tâm. Tuy nhiên, như Feyerabend đã chỉ ra, câu chuyện thời đó hoàn toàn trái ngược, và Nhà thờ cũng đã lý luận duy lý theo kiểu Popper. Galileo đã sử dụng bằng chứng từ một thí nghiệm tương đối phức tạp: Đó là việc thử nghiệm qua kính viễn vọng. Thời bấy giờ, kính viễn vọng mới được phát hiện ra ở Hà Lan (theo đạo Tin Lành, tức là đi theo một hệ lý thuyết đối lập và đã bị bài xích hoàn toàn về mặt học thuật theo quan điểm của La Mã), và ở trong phạm vi Nhà thờ La Mã thì Galileo là một trong những người hiếm hoi phát hiện sự tiện dụng của dụng cụ này (những người khác là các tu sĩ Jesuits, cũng là những học giả uyên bác, song luôn bị ý thức hệ chi phối). Bản thân người Hà Lan làm ra kính viễn vọng từ kinh nghiệm, chứ họ không có lý thuyết gì để chứng thực nó cả. Vấn đề nữa là kính viễn vọng Galileo dùng (thuộc thế hệ đầu tiên) có chất lượng kém, và dễ tạo ra ảo giác. Để quan sát đúng, người ta cũng phải học cách quan sát theo một quy trình riêng (nói đến chuyện này, tôi vẫn chưa bao giờ quan sát được những ảnh ẩn 3 chiều trên giấy cả), và quy trình này cũng là kiểm nghiệm cá nhân chứ không có gì chứng thực về cả lý thuyết lẫn thực tế. Những người có vai trò “chứng thực cho khoa học” khi được mời dùng kính viễn vọng thì đều quan sát thấy những hiện tượng trái ngược với quan sát bằng mắt thường (do ảo giác), và vì thế đưa ra kết luận hết sức lý tính và khoa học rằng phương pháp thực nghiệm để đưa ra các kết luận thực nghiệm của Galileo là sai. Một khi phương pháp đã sai, thì kết quả quan sát không thể gọi là thực tế (facts) được, và như vậy thì toàn bộ bằng chứng của Galileo không có cơ sở lý tính để được chấp nhận như là bằng chứng phân định thuyết địa tâm và thuyết nhật tâm.

Ngày nay ta đã có vật lý của Newton và hậu nghiệm của rất nhiều hiện tượng, nên mọi thứ nhìn rất đơn giản. Theo đó, các sách giáo khoa về vật lý diễn tả phát kiến thiên tài của Copernicus, Galileo, và những nhà khoa học theo thuyết nhật tâm như là chân lý không thể chối bỏ, và ngược lại, hệ thống kiểm duyệt của tòa án dị giáo Nhà thờ như là những lực lượng phản khoa học cố gắng níu kéo lấy vị thế lãnh đạo của Nhà thờ, đi ngược với dòng chảy không thể ngăn cản của lịch sử. Tuy vậy, đấy là câu chuyện nhìn theo lăng kính của Newton, trong đó người ta hiểu chắc chắn và rõ ràng kính viễn vọng chỉ ra điều gì, các hành tinh chuyển vận như thế nào... Còn trong thế kỷ 17, lăng kính khoa học về cơ bản là của Kinh thánh và Nhà thờ, dựa theo những kết quả khoa học có được 2000 năm trước đó của Aristotle và Ptolemy. Galileo chỉ là một nhà khám phá, tìm ra những kết quả thú vị nho nhỏ như hiện tượng viên giấy và viên sắt rơi cùng vận tốc (vâng, Galileo chỉ có khái niệm về vận tốc chứ chưa biết về gia tốc), mà Galileo cũng không có lời giải thích hợp lý (Galileo có nhắc đến các “lực” một cách tương đối thô thiển, so với lý thuyết của Newton). Cộng thêm thái độ bất hợp tác, cao ngạo, coi khinh người Jesuits (những nhà khoa học thực thụ, và có lẽ là có nhiều công trình khoa học cơ bản cũng như ứng dụng hơn Galileo nhiều - tôi rút ra điều này qua tiểu thuyết The Island of the Day Before của Umberto Eco), coi khinh quan điểm của Nhà thờ (trong cuốn Dialogue, nhân vật Simplicio tương đối thiếu hiểu biết bảo vệ quan điểm của Nhà thờ, còn nhân vật Salviati rất giỏi bảo vệ quan điểm của Galileo), cộng tác chặt chẽ với nhiều người theo Tin Lành, thì hoàn toàn có đủ lý do, cả về lý thuyết khoa học, kiểm nghiệm thực tế, lẫn sự bảo vệ nền tảng ổn định xã hội, đạo đức, chính trị, để Nhà thờ từ chối hoàn toàn thuyết nhật tâm.

Trong một mớ những điểm yếu về khoa học, có một điểm Galileo hoàn toàn chiếm thế mạnh. Đó là sự “lịch thiệp” của lý thuyết mới, một lý thuyết đơn giản hóa rất nhiều hiện tượng và tính toán, và từ đó gợi ra rất nhiều khả năng mở rộng và hoàn thiện, cho dù bản thân nó chưa được chính xác. Tôi nghĩ đây là lý do quan trọng nhất tại sao những nhà khoa học hậu duệ tiếp tục theo hướng nghiên cứu này: Mà ví dụ đầu tiên có lẽ chính là việc Galileo đi theo học thuyết của Copernicus, vốn chỉ được thể hiện trong 1 cuốn sách bị bỏ quên hàng chục năm. Chính sự hấp dẫn trong cách trình bày này, theo nguyên lý “Dao cạo của Occam”, đã dẫn đường cho rất nhiều nhà khoa học, trong đó có Galileo, để họ theo đuổi lý thuyết này bất chấp sự cấm đoán từ Nhà thờ/Nhà nước và Xã hội.

Vì thế, nhận xét rằng Galileo là người dũng cảm vẫn đúng, song ở đây không phải là sự dũng cảm bảo vệ chân lý, mà là sự dũng cảm bảo vệ quan điểm của mình. Quan điểm của Galileo không chỉ bao gồm sự đúng đắn trên thực nghiệm được đo đạc theo khoa học (mà những người khác không phải lúc nào cũng kiểm chứng được), mà còn bao gồm sự tự tin và say sưa về một lý thuyết đẹp, gọn gàng, lịch lãm. Trong lịch sử khoa học, có rất nhiều lý thuyết đẹp, gọn gàng, lịch lãm đã bị vứt bỏ vì được chứng minh là sai hoàn toàn (các ví dụ về động cơ vĩnh cửu, về truyền nhiệt qua môi trường chân không). Và cũng có nhiều lý thuyết tương đối đúng đắn trên thực nghiệm (chính lý thuyết địa tâm), song cũng bị vứt bỏ.

“Nguyên tắc duy nhất làm khoa học, đó là không có nguyên tắc nào cả”. Luận điểm này của Paul Feyerabend được trình bày trong cuốn Against Method trong đó ông kết luận rằng cách duy nhất đảm bảo tiến bộ khoa học và tri thức là phải để nhà khoa học hoàn toàn tự do. Không thể áp đặt một nguyên tắc chân lý nào lên nghiên cứu khoa học cả.

Trên góc độ này, ví dụ về Galileo giúp ta hiểu về môi trường khoa học nhiều hơn về con người Galileo. Từ ví dụ này, mà Paul Feyerabend đưa ra quan điểm “Nguyên tắc duy nhất làm khoa học, đó là không có nguyên tắc nào cả”. Luận điểm này được trình bày trong cuốn Against Method trong đó ông kết luận rằng cách duy nhất đảm bảo tiến bộ khoa học và tri thức là phải để nhà khoa học hoàn toàn tự do. Không thể áp đặt một nguyên tắc chân lý nào lên nghiên cứu khoa học cả: Vì với mỗi nguyên tắc, đều có những trường hợp khoa học đúng đắn sẽ đi phản lại chính nguyên tắc. Những điển hình của nguyên tắc khoa học bao hàm nguyên tắc kiểm nghiệm (verification) của triết học thực chứng logic, hay nguyên tắc phản chứng (falsification) của Karl Popper...

Tôi không hoàn toàn ủng hộ Feyerabend, vì tôi nghĩ không thể thay nguyên tắc bằng một sự “vô nguyên tắc”: Không ai có khả năng bảo đảm “vô nguyên tắc”, chứ không nói đến chuyện là như thế có tốt hay không. Vì trong môi trường khoa học, lúc nào cũng có áp lực đánh giá, so sánh kết quả nghiên cứu khoa học (quy luật cạnh tranh, quy luật tiến hóa, hay là các sức ép xã hội). Mà như thế thì luôn cần các tiêu chuẩn, và người ta thường tin vào các tiêu chuẩn khách quan hơn là tiêu chuẩn chủ quan (ví dụ của tiêu chuẩn chủ quan là sự thui chột sinh vật học di truyền ở Liên Xô trước đây). Hệ nguyên tắc, theo tôi, bao giờ cũng là nội sinh, và không thể tránh khỏi.

Như thế thì ta có thể học được gì từ lý thuyết triết học của Feyerabend? Tôi nghĩ Feyerabend đóng vai trò “trí thức cảnh tỉnh” trong bản thân giới triết gia khoa học. Nhờ sự cảnh tỉnh của Feyerabend, mà triết học khoa học không còn đi quá sâu vào các lý luận thuần túy lý tính kiểu Karl Popper, mà có mở rộng cửa cho các bằng chứng về lịch sử và xã hội học của khoa học (dù rằng rất không nên mở rộng quá đối với ngành xã hội học của khoa học, vì ngành này hiện giờ dễ tạo ra những quan điểm phản khoa học - xem Fashionable Nonsense của Sokal và Bricmont). Nhờ đó, lý thuyết triết học khoa học trở nên thực tế và gắn liền với đời thực hơn: Ví dụ tôi thấy đẹp nhất là lý thuyết của Imre Lakatos, tiếc là ông mất hơi sớm.

Nhưng từ điểm này, lại có một câu hỏi ngược lại, rằng hiện giờ triết học của khoa học có còn thực sự là triết học không, hay là một loại diễn ngôn thực chứng chỉ chạy theo công việc của các nhà khoa học thực thụ, mà không bao giờ dẫn đường được?

Khoa học cần tự do
ChúngTa.com @ Facebook
Thống kê truy cập
Số lượt truy cập: .
Tổng số người truy cập: .
Số người đang trực tuyến: .
.