THẾ nào là một lí THUYẾT KHOA học

THẾ NÀO LÀ MỘT LÍ THUYẾT KHOA HỌC? Karl Popper (1902-1994) Thế lí thuyết khoa học? Lí thuyết vạn vật hấp dẫn Newton, lí thuyết tiến hóa Darwin, lí thuyết tương đối rộng Einstein nhiêu ví dụ thành tựu lỗi lạc điều tra khoa học Khơng nghi ngờ gì, nhiệm vụ nhà khoa học sản xuất lí thuyết, quan niệm hệ thống giải thích giới bao quanh ta Nhưng xác th ế “lí thuyết”? Một mặt, dường hình dạng nhận thức khoa học sau trình điều tra sâu rộng; khoa học lúc khởi đầu không đư ợc trình bày dạng có hệ thống lí thuyết hồn chỉnh Trong nghĩa này, lí thuyết hoàn tất điều tra khoa học; xác lập sở quan sát tỉ mĩ tượng, đến lượt lí thuyết cho phép ta dự báo tượng suy luận chặt chẽ Mặt khác, ý niệm lí thuyết mang b ản thân giá trị giả định tư biện cao: ví dụ, lí thuyết big bang, hay lí thuy ết dây, cịn xa xác thực lí thuyết khác chỗ Như vậy, ý niệm lí thuyết đặt đối mặt với nghịch lí lạ lùng: lí thuyết vừa dạng thức hồn chỉnh có hệ thống nhận thức khoa học vừa là, chất, điều bị đặt thành vấn đề Khía cạnh khơng chắn tạm thời lí thuyết, nhà tri ết học Karl Popper ra, làm nên giá trị Thật vậy, Popper nhìn th tính chất phản bác một giả thiết dấu ấn tính khoa học giả thiết ấy; theo ơng, giả thiết “rủi ro” đáng quan tâm v ề mặt khoa học, khơng tầm thường Lí thuyết khoa học chống lí thuyết siêu hình Đó khơng phải khó khăn mà việc xem xét bình di ện triết học ý niệm lí thuyết phải đối mặt Để hiểu rõ nguồn gốc vấn đề khác mà việc xem xét gặp phải, bắt đầu việc nhấn mạnh điều sau: triết học khoa học, công nhằm làm rõ chất sở nhận thức khoa học, có tham vọng ban đầu xác lập phân biệt rõ ràng khoa học kiểu diễn ngôn khác giới, siêu hình học, tơn giáo, hay khoa học thuật chiêm tinh, vốn sản xuất “lí thuyết” Như triết gia khoa học thường tự đặt nhiệm vụ xác định “tiêu chí phân bi ệt” khoa học không khoa h ọc Nếu ý kiến khác chất tiêu chí nơi đặt đường ranh giới tất ý kiến đồng ý ý tưởng tính lí phương pháp khoa h ọc đòi hỏi khẳng định nhà khoa học phải chịu thử thách thực nghiệm Điều có nhiều hệ quan trọng cho lí thuy ết Thomas Carlyle (1795-1881) Một hệ là, trái với diễn ngôn nhà siêu hình học hay thần học, lí thuyết khoa học phải nói cho giới quan sát được, giới kinh nghiệm trực quan Thật vậy, người ta đối chiếu với quan sát phát biểu vật thuộc lĩnh vực quan sát được, nghĩa đạt kinh nghiệm Bởi vậy, theo nghĩa đó, diễn ngôn khoa học gần với diễn ngôn thông thư ờng mô tả quy luật theo kinh nghi ệm chung (ví dụ khẳng định sau ánh chớp có tiếng sấm) diễn ngơn hệ thống siêu hình lớn vốn quy chiếu điều không thuộc lĩnh vực kinh nghiệm trực quan (như “entéléchies” [ ] , “hư vô” hay “Chúa”) Một lí thuyết khơng đơn giản trình bày quan sát Henri Poincaré (1854-1912) Tuy nhiên, ta đối mặt với căng thẳng ý niệm lí thuyết, lí thuyết khoa học khác với kiến thức thơng thư ờng mà người có qua kinh nghi ệm ngày, khác nhi ều quan điểm Trái với việc trình bày đơn giản quan sát (cho dù xác đầy đủ đến mấy), lí thuyết không tự giới hạn việc mô tả tượng: cịn phải cho phép dự báo giải thích tượng Như nhà tốn học Henri Poincaré vi ết, người ta làm khoa học với kiện làm nhà với tảng đá; số đá chất đống không làm nên nhà việc tích lũy kiện không làm nên khoa học Một diễn ngôn kể số kiện lí thuyết khơng thể giả thiết cho phép làm tiên đốn Poincaré cịn nói thêm: “trước hết, nhà bác học phải dự báo” Carlyle viết đại khái “Duy kiện quan trọng; Jean sans Terre (John Lackland - ND) đến đây, điều thật tuyệt vời, thật mà sẵn sàng đánh đổi lấy tất lí thuyết đời” […] Đó ngơn ngữ sử gia Cịn nhà vật lí học nói: “Jean sans Terre đ ến đây; tơi chả quan tâm ơng không đến nữa” [ ] Gợi ý khoa học lịch sử khơng đưa đến lí thuyết thuật lại kiện, trái ngư ợc với khoa học lí [ ] , Poincaré nói cơng việc lí thuyết gia cơng việc khái qt hóa Điều có nghĩa rằng, trái với việc quan tâm đến kiện biệt lập, nhà lí thuyết tìm cách xác lập đặn phải xa quan sát kh ứ để có phát biểu tổng quát mà ngư ời ta gọi “qui luật” hay “giả thiết” Hành động lí thuyết này, dạng điều nhà logic học gọi “quy nạp”, có phần rủi ro: phát biểu định luật tổng quát từ tập hữu hạn quan sát đánh cược xảy lại xảy tương lai, đánh cư ợc kiện biệt lập trường hợp đặc biệt định luật tổng qt Một lí thuyết mơ tả có tính biểu tượng Pierre Duhem (1861-1916) Hơn nữa, lí thuyết khơng phát biểu vơ tổng quát giới Dù nữa, diễn ngơn bình thư ờng vượt qua quan sát đơn giản kiện biệt lập phát biểu qui luật chung cho phép làm tiên đoán “Tiếng sấm sau ánh chớp”, “mọi người chết” biểu đặn vượt qua kinh nghiệm khứ cách đặt cược tương lai việc tiếp dục diễn theo cách Điều phân biệt định luật thật lí thuyết với khẳng định chung chung th ế? Để trả lời câu hỏi này, ta xét học Newton mà ngun lí b ản (cịn gọi định luật thứ hai Newton) cho biết lực với tích khối lượng gia tốc Chắc chắn khơng phải khái qt hóa đơn giản qui nạp từ thực nghiệm: định luật vận dụng khái niệm (lực, khối lượng, gia tốc) hình thức hóa tốn học, tất điều khơng đơn giản quy kinh nghiệm Do đó, dường việc phát biểu định luật kết hành động lí thuyết thứ hai, sau hành động quy nạp mô tả Như nhà tri ết học Pierre Duhem ch ỉ ra, bước chuyển sang lí thuyết bước chuyển sang việc biểu tượng tượng thường nghiệm khơng đơn giản việc phát biểu tính đặn tượng [ ] Khơng liệt kê đặn thường nghiệm, lí thuyết cịn tập hợp chúng cơng thức tổng qt hơn, có tính biểu tượng trừu tượng: ví dụ, ý nghĩa khái niệm lực đơn giản xác lập cách quy chiếu vật quan sát đư ợc Như vậy, lí thuyết vượt qua kinh nghiệm có tính giả thiết theo ý nghĩa khác: lí thuy ết quy chiếu thực thể q trình khơng quan sát cương vị có tính giả thiết Nan đề nhà lí thuyết Như vậy, cơng thức biểu tượng trừu tượng dùng làm gì? Có thể gợi ý chúng mang đến lời giải thích cho đặn thường nghiệm mà thân đặn cho phép tiên đoán tượng Chẳng hạn, nói tiếng sét ln theo sau ánh ch ớp cho phép tiên đoán tiếng sấm số tình thế, khơng có gi ải thích Để giải thích tiếng sấm (và để giải thích mối liên hệ ánh chớp tiếng sấm) phải cầu viện đến trình điện nhiệt nằm sau tượng Hơn nữa, có định luật lí thuyết cho phép, m ột số trường hợp, tiên đoán tượng thường nghiệm chưa quan sát Do đó, nhờ khái niệm lí thuyết mà lí thuyết có sức mạnh giải thích tính tiên đốn phong phú Nhưng phải ta quay trở điểm xuất phát, làm điều mà ta t ố cáo nhà siêu h ọc làm? Viện đến thực thể q trình khơng thể quan sát quy lại há chẳng nói lời hão huyền làm thể giải thích cách khẳng định điều khơng thể kiểm tra được? Điều khiến ý niệm lực tĩnh điện học thành ý niệm có giá trị giải thích ý niệm entéléchie, hay để lấy lại lời Molière Bệnh nhân giả tưởng, ý niệm “phẩm tính gây ngủ thuốc phiện” Dường ý niệm lí thuyết buộc đối mặt với nan đề thật sự, mà nhà triết học Carl Hempel gọi “thế lưỡng nan nhà lí thuyết” với hai lựa chọn sau: a) khái niệm lí thuyết chúng ta, cuối cùng, quy chi ếu giới thường nghiệm; trường hợp chúng không đưa đ ến giải thích khoa học danh mục (tất nhiên tinh vi) nh ững kiện quan sát; b) khái niệm lí thuyết quy chi ếu thực thể trình phi thường nghiệm; chúng có tham vọng giải thích điều làm để kiểm tra giả thiết? Sự căng thẳng giữa, mặt, sức mạnh tiên đoán và, mặt khác, neo buộc vào thường nghiệm cấu thành ý ni ệm lí thuyết, đặt nhiều vấn đề Thuyết thực thuyết công cụ Đặc biệt, vấn đề cương vị khái niệm định luật lí thuyết dẫn đến tranh luận quan trọng suy tưởng cổ điển lí thuyết khoa học, tranh luận thuyết thực thuyết công cụ Duy thực luận luận điểm cho lí thuyết nhắm đến chân lí, phải kiến giải khẳng định thực thể q trình thực tế Như vậy, lí thuyết lượng tử nói đến spin electron tiền giả định electron tồn spin đặc tính có thật Cơng cụ luận, ngược lại, giới hạn chức lí thuyết vào chức cơng cụ cho phép tiên đốn, khơng kh ẳng định, theo nghĩa đen c từ này, giới Như vậy, Duhem, lí thuyết mơ tả có tính biểu tượng tượng khơng cung cấp giải thích Điều có nghĩa lí thuyết sử dụng kí hiệu để phân loại, xếp khái qt hóa, kí hiệu khơng quy chiếu q trình hay thực thể khơng quan sát Các cơng thức kí hiệu lí thuyết khơng khơng sai: chúng khơng phải khẳng định Chúng thể thức mà, ta tuân thủ số quy tắc, cho phép ta suy phát biểu giới thường nghiệm Theo quan niệm này, lí thuyết hệ thống suy luận trừu tượng, ta dịch chuyển theo định luật logic, gắn liền với giới thường nghiệm quy tắc biểu tượng không giống với quy tắc ngôn ngữ bình thường Lí thuyết thể theo nhà thực chứng logic Trào lưu nhà thực chứng logic phát tri ển xuất sắc quan niệm lí thuyết khoa học hệ thống suy luận trừu tượng Trào lưu này, đời Đức Áo năm 1920, sau th ống trị triết học khoa học nước anglo-saxon năm 1960 Các nhà thực chứng logic có tham v ọng ban đầu xác lập sở vững cho khoa học cho rằng, nhà thực chứng khứ, công việc trước tiên phải loại bỏ khỏi diễn ngôn triết học tàn dư siêu hình học Khác với Duhem, tác giả nhìn thấy siêu hình học diễn ngơn đáng, khơng th ực nghiệm khơng khoa h ọc, nhà thực chứng logic thiết lập tương đương ý nghĩa tính kiểm tra thực nghiệm Điều có nghĩa phát biểu có ý nghĩa có khả kiểm định thực nghiệm; theo cách nhìn này, phát biểu siêu hình học túy đơn giản khơng có ý nghĩa: tất khẳng định hay sai thuộc khoa học thực Vấn đề lại giải thích chất nội dung lí thuyết khoa học mà ta thấy dường chứng vượt giới hạn điều quan sát đư ợc Rudolf Carnap (1891-1970) Chính nhằm mục đích mà nhà th ực chứng logic, đặc biệt nhà triết học logic học Rudolp Carnap, đề xuất việc tiên đề hóa lí thuyết khoa học theo mơ hình c lí thuyết tốn học Trong tốn học, tiên đề hóa phương pháp trình bày có h ệ thống định lí (bắt đầu từ Euclide), suy cách chặt chẽ từ ý niệm đầu tiên, tiên đề định đề Dự án Carnap nhằm mở rộng quan niệm lí thuyết, lúc đầu giới hạn toán học, sang khoa học thực nghiệm, nghĩa môn nghiên cứu tượng giới bên ngồi Carnap đề nghị xem lí thuyết khoa học thực nghiệm cấu thành xương toán học mà triết gia khoa học phải tìm cách làm rõ nội dung trình bày m ột cách có hệ thống Do khoa học thực nghiệm, xương sau phải nối liền với tượng giới nguyên tắc nghiêm ngặt mà Carnap gọi “quy tắc tương ứng” Bản chất cương vị quy tắc nhiều tranh luận khó khăn đào x ới nhiều thập kỉ; tranh luận liên quan đến căng thẳng, nói đây, mặt lí thuyết phải cịn trình bày quan sát và, mặt khác, cần thiết đảm bảo cho lí thuyết neo vào thực nghiệm Tính kĩ thuật dự án gây ngạc nhiên có v ẻ xa với điều khoa học thật Nhưng qn kết tham vọng ban đầu nhằm chứng thực sở thực nghiệm cho lí thuyết để đảm bảo tính khoa học lí thuyết Những cách trình bày h ọc cổ điển: có lí thuyết nhất? Newton (1643-1727) Trong thực tiễn, lí thuyết cịn xa dạng lí tưởng đến Ngay học cổ điển, vốn ví dụ chuẩn mực lí thuyết khoa học dường thích hợp cho cách xử lí tiên đề, đặt thành vấn đề: bên cạnh cách trình bày sở đẳng nhất, gọi Newton, cịn có nh ững cách trình bày khác đư ợc gọi “phân tích” (chia thành cách Lagrange cách Hamilton để quy chiếu phát triển toán học hai tác giả đưa vào kỉ XVIII XIX) Các cách trình bày khác khái niệm nguyên lí b ản (lực đối lại lượng, nguyên lí vi phân đ ối lại nguyên lí hành đ ộng tối thiểu), ngơn ngữ tốn học (ngôn ngữ vectơ đối lại ngôn ngữ biến phân), hệ tọa độ dùng để biểu diễn vật thể chuyển động Lagrange (1736-1813) Tuy nhiên người ta cho cách trình bày nh ững biến thể lí thuyết nhất, tương đương mặt tốn học ngun lí biến thể Nếu, nhà th ực chứng logic, ta cho nội dung lí thuyết tồn hệ mà ta suy cách logic từ ngun lí khác biệt trình bày khơng đáng k ể, cơng vi ệc tiên đề hóa để làm bật cấu trúc logic bên dư ới cách trình bày khác n hau Việc cách trình bày vận dụng khái niệm khác dường gợi ý vật khác giới hiệu ứng ngôn ngữ sử dụng; ta nhớ khái niệm lí thuyết kí hiệu trừu tượng cho phép suy n hững phát biểu thực nghiệm khái niệm lực hay khái niệm lượng khái niệm hàng đầu điều quan trọng Trong cách nhìn này, n ếu hệ thực nghiệm giống chúng có m ột lí thuyết Hamilton (1805-1865) Hướng đến cách tiếp cận nhận thức vể hoạt động lí thuyết Tuy nhiên quan niệm trừu tượng không th ể rõ “lí thuyết” Dù chấp nhận quan điểm thực luận hay cơng cụ luận ta dễ dàng thừa nhận chức chủ yếu lí thuyết tiên đốn giải thích tượng (nếu không gán cho ý ni ệm giải thích nghĩa siêu hình) Ta th ừa nhận cách cung cấp biểu trưng tượng mà lí thuyết đảm nhận chức tiên đốn giải thích Thế biểu trưng? Đó m ột tập “dấu ấn” có thứ tự theo số quy tắc, chuyển tải nội dung định vật biểu trưng: hình ảnh, sơ đồ, biểu đồ, mô tả ngôn ngữ biểu trưng thuộc kiểu khác cho phép chuy ển tải loại thông tin khác v ề đối tượng biểu trưng Để truy cập vào thông tin hàm chứa biểu trưng, chủ thể phải nắm vững điều mà triết gia Nelson Goodman gọi “hệ thống biểu tượng” biểu trưng [ ] đọc theo quy tắc biểu trưng Ví dụ, để đọc đồ thị biểu trưng diễn tiến nhiệt độ Paris năm phải nắm vững quy tắc xây dựng đồ thị Những biểu trưng khác chứa đựng số thông tin giống đư ợc trình bày dạng khác nhau, nhi ều dễ đọc cho ngư ời Ví dụ, đồ thị nhiệt độ cho phép tức rút thông tin diễn tiến năm nhiệt độ (ví dụ mùa đơng lạnh mùa hè) lúc phải nhiều thời gian nỗ lực để rút thông tin từ danh sách tương đương v ới liệu số Marion Vorms Phó giáo sư đại học Paris I Panthéon-Sorbonne ... nghiệm cho lí thuyết để đảm bảo tính khoa học lí thuyết Những cách trình bày h ọc cổ điển: có lí thuyết nhất? Newton (1643-1727) Trong thực tiễn, lí thuyết cịn xa dạng lí tưởng đến Ngay học cổ điển,... lí thuyết, đặt nhiều vấn đề Thuyết thực thuyết công cụ Đặc biệt, vấn đề cương vị khái niệm định luật lí thuyết dẫn đến tranh luận quan trọng suy tưởng cổ điển lí thuyết khoa học, tranh luận thuyết. .. nhà triết học logic học Rudolp Carnap, đề xuất việc tiên đề hóa lí thuyết khoa học theo mơ hình c lí thuyết tốn học Trong tốn học, tiên đề hóa phương pháp trình bày có h ệ thống định lí (bắt đầu