Thế nào là một lí thuyết khoa học – Đại học Hoa Sen

Lí thuyết vạn vật hấp dẫn của Newton, lí thuyết tiến hóa của Darwin, lí thuyết tương đối rộng của Einstein là bấy nhiêu ví dụ về những thành tựu lỗi lạc của điều tra khoa học. Không nghi ngờ gì, một trong những nhiệm vụ chính của các nhà khoa học là sản xuất những lí thuyết, được quan niệm như những hệ thống giải thích thế giới bao quanh ta. Nhưng chính xác thế nào là một “lí thuyết”?

Một mặt, dường như đó là hình dạng của nhận thức khoa học sau một quá trình điều tra sâu rộng; những khoa học lúc khởi đầu không được trình bày dưới dạng có hệ thống như những lí thuyết hoàn chỉnh nhất. Trong nghĩa này, lí thuyết là sự hoàn tất cuộc điều tra khoa học; một khi được xác lập trên cơ sở một sự quan sát tỉ mĩ những hiện tượng, đến lượt nó lí thuyết cho phép ta dự báo các hiện tượng này bằng suy luận chặt chẽ. Mặt khác, ý niệm lí thuyết mang trong bản thân nó một giá trị giả định và tư biện cao: ví dụ, lí thuyết big bang, hay lí thuyết dây, còn xa mới được xác thực và có thể được những lí thuyết khác thế chỗ. Như vậy, ý niệm lí thuyết đặt chúng ta đối mặt với một nghịch lí lạ lùng: lí thuyết vừa là dạng thức hoàn chỉnh và có hệ thống của nhận thức khoa học vừa là, do bản chất, điều bao giờ cũng có thể bị đặt thành vấn đề. Khía cạnh không chắc chắn và tạm thời này của lí thuyết, như nhà triết học Karl Popper đã chỉ ra, cũng làm nên chính giá trị của nó. Thật vậy, Popper nhìn thấy trong tính chất phản bác được của một một giả thiết dấu ấn của tính khoa học của giả thiết ấy; theo ông, một giả thiết càng “rủi ro” thì nó càng đáng quan tâm về mặt khoa học, vì không tầm thường.

Karl Popper (1902-1994)

Lí thuyết khoa học chống lí thuyết siêu hình

Đó không phải là khó khăn duy nhất mà việc xem xét trên bình diện triết học ý niệm lí thuyết phải đối mặt. Để hiểu rõ nguồn gốc những vấn đề khác nhau mà việc xem xét này gặp phải, hãy bắt đầu bằng việc nhấn mạnh điều sau: triết học về các khoa học, một công cuộc nhằm làm rõ bản chất và những cơ sở của nhận thức khoa học, có tham vọng ban đầu là xác lập sự phân biệt rõ ràng giữa khoa học và những kiểu diễn ngôn khác về thế giới, như siêu hình học, tôn giáo, hay những khoa học giả như thuật chiêm tinh, vốn cũng sản xuất những “lí thuyết”. Như vậy những triết gia về các khoa học thường tự đặt nhiệm vụ xác định một “tiêu chí phân biệt” giữa những gì là khoa học và không khoa học. Nếu các ý kiến có thể khác nhau về bản chất của tiêu chí này và nơi đặt đường ranh giới thì tất cả mọi ý kiến đều đồng ý rằng các ý tưởng về tính duy lí và phương pháp khoa học đòi hỏi là những khẳng định của các nhà khoa học phải có thể chịu sự thử thách của thực nghiệm. Điều này có nhiều hệ quả quan trọng cho các lí thuyết.

Một trong những hệ quả này là, trái với diễn ngôn của các nhà siêu hình học hay thần học, các lí thuyết khoa học phải nói cho chúng ta về thế giới quan sát được, thế giới của kinh nghiệm trực quan. Thật vậy, người ta chỉ có thể đối chiếu với quan sát một phát biểu về những vật thuộc lĩnh vực cái quan sát được, nghĩa là đạt được bằng kinh nghiệm. Bởi vậy, theo một nghĩa nào đó, diễn ngôn khoa học gần với diễn ngôn thông thường mô tả những quy luật theo kinh nghiệm chung (ví dụ khẳng định rằng bao giờ sau ánh chớp cũng có tiếng sấm) hơn là diễn ngôn của những hệ thống siêu hình lớn vốn quy chiếu về những điều không thuộc về lĩnh vực của kinh nghiệm trực quan (như các “entéléchies”[1], “hư vô” hay “Chúa”).

Một lí thuyết không chỉ đơn giản là một sự trình bày các quan sát

Tuy nhiên, và ở đây ta đối mặt với một căng thẳng mới ngay trong ý niệm lí thuyết, những lí thuyết khoa học khác với kiến thức thông thường mà mỗi người có được qua kinh nghiệm hằng ngày, và khác trên nhiều quan điểm. Trái với việc trình bày đơn giản các quan sát (cho dù chính xác và đầy đủ đến mấy), một lí thuyết không tự giới hạn ở việc mô tả các hiện tượng: nó còn phải cho phép dự báo và giải thích các hiện tượng ấy. Như nhà toán học Henri Poincaré đã viết, người ta làm khoa học với những sự kiện như làm nhà với những tảng đá; nhưng nếu một số đá chất đống không làm nên một cái nhà thì việc tích lũy các sự kiện cũng không làm nên một khoa học. Một diễn ngôn kể một số sự kiện không phải là một lí thuyết nếu nó không thể hiện những giả thiết cho phép làm những tiên đoán. Poincaré còn nói thêm: “trước hết, một nhà bác học phải dự báo”. Carlyle đã viết đâu đó đại khái là “Duy chỉ sự kiện mới quan trọng; Jean sans Terre (John Lackland – ND) đã đến đây, đó là một điều thật tuyệt vời, và là một sự thật mà tôi sẵn sàng đánh đổi lấy tất cả lí thuyết trên đời”. […] Đó là ngôn ngữ của sử gia. Còn nhà vật lí học sẽ nói: “Jean sans Terre đã đến đây; tôi chả mấy quan tâm vì ông ấy sẽ không đến nữa”[2].

Gợi ý rằng khoa học lịch sử không đưa đến những lí thuyết nhưng chỉ thuật lại các sự kiện, trái ngược với khoa học vậy lí[3], Poincaré nói rằng công việc của một lí thuyết gia là một công việc khái quát hóa. Điều này có nghĩa rằng, trái với việc quan tâm đến những sự kiện biệt lập, nhà lí thuyết tìm cách xác lập những đều đặn và do đó phải đi xa hơn quan sát trong quá khứ để có những phát biểu tổng quát mà người ta gọi là “qui luật” hay “giả thiết”. Hành động lí thuyết này, dưới dạng điều được các nhà logic học gọi là sự “quy nạp”, có một phần rủi ro: phát biểu một định luật tổng quát từ một tập hữu hạn những quan sát là đánh cược rằng những gì đã xảy ra cho đến nay sẽ lại xảy ra trong tương lai, do đó đánh cược rằng những sự kiện biệt lập là những trường hợp đặc biệt của những định luật tổng quát hơn.

Một lí thuyết là một mô tả có tính biểu tượng

Hơn nữa, các lí thuyết không chỉ là những phát biểu vô cùng tổng quát về thế giới. Dù sao đi nữa, diễn ngôn bình thường cũng vượt qua sự quan sát đơn giản những sự kiện biệt lập và phát biểu những qui luật chung cho phép làm những tiên đoán. “Tiếng sấm bao giờ cũng đi sau ánh chớp”, “mọi người rồi sẽ chết” là những biểu hiện của những đều đặn vượt qua kinh nghiệm của quá khứ bằng cách đặt cược là trong tương lai sự việc tiếp dục diễn ra theo cùng cách ấy. Điều gì phân biệt những định luật thật sự lí thuyết với những khẳng định chung chung như thế? Để trả lời câu hỏi này, ta xét cơ học Newton mà nguyên lí cơ bản (còn gọi là định luật thứ hai của Newton) cho chúng ta biết rằng lực bằng với tích của khối lượng và gia tốc. Chắc chắn đây không phải là một khái quát hóa đơn giản được qui nạp từ thực nghiệm: định luật này vận dụng những khái niệm (lực, khối lượng, gia tốc) cũng như hình thức hóa toán học, tất cả những điều không đơn giản quy về kinh nghiệm.

Do đó, dường như việc phát biểu những định luật như thế là kết quả của một hành động lí thuyết thứ hai, sau hành động quy nạp được mô tả ở trên. Như nhà triết học Pierre Duhem đã chỉ ra, bước chuyển sang lí thuyết là bước chuyển sang việc biểu tượng những hiện tượng thường nghiệm chứ không chỉ đơn giản là việc phát biểu tính đều đặn của các hiện tượng này[4]. Không chỉ liệt kê những đều đặn thường nghiệm, lí thuyết còn tập hợp chúng dưới những công thức tổng quát hơn, có tính biểu tượng và trừu tượng: ví dụ, ý nghĩa của khái niệm lực không thể được đơn giản xác lập bằng cách quy chiếu về những vật quan sát được. Như vậy, lí thuyết vượt qua kinh nghiệm và có tính giả thiết theo một ý nghĩa khác: lí thuyết quy chiếu về những thực thể và quá trình không quan sát được và do đó cương vị của nó có tính giả thiết.

……………….

>>Xem thêm chi tiết bài viết

Theo Nguyễn Đôn Phước dịch(Nguồn: phantichkinhte123.com; ngày 22/03/2015)