MỘT VÀI VẤN ĐỀ KHOA HỌC LUẬN - Full 10 điểm

1 M Ộ T VÀI V Ấ N ĐỀ KHOA H Ọ C LU Ậ N Nguy ễ n V ă n Tr ọ ng Thu ậ t ng ữ „khoa h ọ c“ là chuy ể n ng ữ c ủ a t ừ „science“ (ti ế ng Anh và Pháp) đượ c t ự đ i ể n Britannica đị nh ngh ĩ a nh ư sau: “b ấ t c ứ h ệ th ố ng tri th ứ c nào liên quan đế n th ế gi ớ i v ậ t th ể và các hi ệ n t ượ ng c ủ a nó, và h ệ th ố ng ấ y ph ả i bao hàm các quan sát không thiên v ị và th ử nghi ệ m có h ệ th ố ng Nói chung, m ộ t khoa h ọ c bao hàm s ự theo đ u ổ i tri th ứ c ch ứ a đự ng chân lý t ổ ng quát hay các ph ươ ng cách ho ạ t độ ng c ủ a các đị nh lu ậ t c ơ b ả n” (any system of kowledge that is concerned with physical world and its phenomena and that entails unbiased observations and systematic experimentation In general, a science involves a pursuit of knowlwdge covering general truths or the operations of fundamental laws) (Britannica 2002) Th ế nh ư ng ở ta khái ni ệ m khoa h ọ c th ườ ng đượ c hi ể u là m ộ t cái gì đ ó ng ượ c v ớ i mê tín d ị đ oan, m ộ t cái gì đ ó đồ ng ngh ĩ a v ớ i "s ự th ậ t" hay chân lý v ĩ nh c ử u, m ộ t khi đượ c phát hi ệ n ra r ồ i thì mãi mãi đ úng S ở d ĩ có tình tr ạ ng này là do nh ữ ng hi ể u bi ế t tri ế t h ọ c v ề khoa h ọ c - t ứ c là các kh ả o sát tri ế t h ọ c v ề các lý thuy ế t khoa h ọ c và các gi ớ i h ạ n giá tr ị c ủ a chúng - ch ư a đượ c gi ớ i thi ệ u t ươ ng x ứ ng v ớ i t ầ m quan tr ọ ng c ủ a nó ngay c ả trong gi ớ i khoa h ọ c B ả n thân tác gi ả c ủ a báo cáo này, dù đ ã h ơ n ba ch ụ c n ă m làm công vi ệ c nghiên c ứ u v ậ t lý lý thuy ế t trên th ự c hành, c ũ ng ch ỉ vài n ă m g ầ n đ ây m ớ i quan tâm tìm hi ể u m ộ t vài khía c ạ nh c ủ a v ấ n đề này Trong khi đ ó, khoa h ọ c lu ậ n (Philosophy of science) đ ã t ừ lâu tr ở thành m ộ t nhánh chuyên sâu c ủ a tri ế t h ọ c và r ấ t khó phân đị nh ranh gi ớ i c ủ a nó v ớ i các v ấ n đề c ơ b ả n c ủ a tri ế t h ọ c B ả n ti ể u lu ậ n này đượ c vi ế t nh ư m ộ t thu ho ạ ch h ọ c t ậ p cá nhân c ủ a m ộ t ng ườ i thu ộ c chuyên ngành v ậ t lý lý thuy ế t, vì v ậ y s ự l ự a ch ọ n các v ấ n đề quan tâm không kh ỏ i có d ấ u ấ n ngh ề nghi ệ p Tuy nhiên, v ậ t lý h ọ c trong các th ế k ỷ qua luôn gi ữ m ộ t v ị trí r ấ t quan tr ọ ng trong các thành t ự u khoa h ọ c và th ườ ng đượ c d ẫ n ra nh ư m ộ t khuôn m ẫ u đ i ể n hình c ủ a ph ươ ng pháp khoa h ọ c H ơ n m ộ t tr ă m n ă m tr ướ c đ ây ng ườ i ta v ẫ n còn dùng thu ậ t ng ữ "natural philosophy" để ch ỉ chuyên ngành v ậ t lý H ơ n th ế n ữ a, nhi ề u nhà v ậ t lý tên tu ổ i nh ư Einstein, Heisenberg, Max Planck đề u có đ óng góp tr ự c ti ế p r ấ t l ớ n soi sáng cho nhi ề u v ấ n đề tri ế t h ọ c và không ít các tri ế t gia n ổ i ti ế ng v ố n có xu ấ t thân t ừ chuyên ngành v ậ t lý Cho nên các d ẫ n ch ứ ng c ủ a v ậ t lý h ọ c chi ế m đ a s ố trong b ả n báo cáo này c ũ ng không ph ả i là quá b ấ t h ợ p lý I Xung quanh vi ệ c xu ấ t hi ệ n c ơ h ọ c Newton và v ậ t lý c ổ đ i ể n Khoa h ọ c đượ c hình thành xu ấ t phát t ừ ho ạ t độ ng t ư duy c ủ a con ng ườ i khôn ngoan (homo sapiens) tr ướ c tính h ằ ng th ườ ng và tính chu k ỳ c ủ a các hi ệ n t ượ ng thiên nhiên (nh ư bi ế n đổ i ngày đ êm, các mùa trong n ă m ) Con ng ườ i không ch ỉ nh ậ n ra tính tr ậ t t ự c ủ a t ự nhiên mà tính tr ậ t t ự ấ y còn t ạ o nên trí tu ệ cho con ng ườ i Trí tu ệ con ng ườ i không ch ấ p nh ậ n h ỗ n độ n và c ố g ắ ng th ấ u hi ể u các tr ậ t t ự c ủ a thiên nhiên d ướ i hình th ứ c các quy lu ậ t Tuy nhiên, không ph ả i con ng ườ i có th ể xác đị nh ngay đượ c các quy lu ậ t khách quan Đ ôi khi, ng ườ i ta tin vào quy lu ậ t ngay c ả khi nó không h ề có, nh ư th ờ i trung c ổ đ ã truy ề n bá "quy lu ậ t" h ễ sao ch ổ i xu ấ t hi ệ n là có bi ế n độ ng l ớ n ở cõi nhân th ế Các quy lu ậ t khách quan c ủ a khoa h ọ c đượ c xác l ậ p nh ờ vào tính hoài nghi c ủ a con ng ườ i giúp ng ă n ng ừ a nh ữ ng k ế t lu ậ n thi ế u chín ch ắ n T ừ th ờ i Hy L ạ p c ổ đạ i con ng ườ i đ ã đạ t đươ c nhi ề u tri th ứ c khoa h ọ c quan tr ọ ng, đặ c bi ệ t là toán h ọ c Tuy nhiên, ch ỉ đế n th ế k ỷ 16 và 17 c ủ a th ờ i k ỳ Ph ụ c H ư ng các cu ộ c tranh cãi tri ế t lý và khoa h ọ c m ớ i chuy ể n d ầ n t ừ các tu vi ệ n v ề các tr ườ ng đạ i h ọ c và th ậ m chí c ả các phòng khách salon Th ờ i k ỳ này có hai tên tu ổ i l ớ n v ớ i hai tuyên ngôn v ề ph ươ ng pháp nghiên c ứ u khoa h ọ c đượ c gi ả i thoát kh ỏ i các gi ả đị nh tùy ti ệ n hay mê tín, đ ó là Francis Bacon (1561- 1626) và René Descartes (1596-1650) Bacon nh ấ n m ạ nh đế n t ầ m quan tr ọ ng c ủ a các s ự ki ệ n 2 quan sát nh ư là kh ở i đ i ể m c ủ a m ọ i khoa h ọ c và lý thuy ế t ch ỉ đ áng tin c ậ y trong ch ừ ng m ự c đượ c d ẫ n xu ấ t ra t ừ nh ữ ng s ự ki ệ n ấ y M ộ t cách lý t ưở ng thì nhà khoa h ọ c ph ả i đư a ra đượ c m ộ t b ả n li ệ t kê toàn di ệ n t ấ t c ả các thí d ụ theo l ố i kinh nghi ệ m lu ậ n c ủ a hi ệ n t ượ ng đượ c kh ả o sát tr ướ c khi đồ ng nh ấ t s ự bi ể u th ị c ủ a chúng v ớ i "hình th ứ c" t ự nhiên c ủ a chúng Dù r ằ ng Bacon không minh đị nh đượ c đặ c tính chính xác c ủ a s ự tr ừ u t ượ ng hóa đượ c hàm ngh ĩ a ở đ ây là th ế nào, nh ư ng ng ườ i ta v ẫ n coi ông là ng ườ i đ ã đ òi h ỏ i r ằ ng các đề xu ấ t lý thuy ế t là chính đ áng ch ỉ khi nào chúng đượ c suy di ễ n ra m ộ t cách hình th ứ c t ừ m ộ t li ệ t kê nh ư v ậ y Ng ượ c l ạ i v ớ i "phép quy n ạ p Bacon", Descartes l ạ i chú tr ọ ng đế n vi ệ c xây d ự ng các h ệ th ố ng di ễ n d ị ch (deductive systems) ch ặ t ch ẽ và không ch ứ a đự ng mâu thu ẫ n n ộ i t ạ i cho lý thuy ế t, trong đ ó các l ậ p lu ậ n đượ c theo đ u ổ i v ớ i s ự an toàn gi ố ng nh ư trong hình h ọ c Euclide Trong khi Bacon ph ả n ứ ng ch ố ng l ạ i s ự tin t ưở ng kinh vi ệ n d ự a trên uy tín c ủ a Aristotle b ằ ng cách kêu g ọ i quay v ề v ớ i tr ả i nghi ệ m tr ự c ti ế p, thì Descartes ph ả n ứ ng ch ố ng l ạ i ch ủ ngh ĩ a hoài nghi th ờ i đ ó b ằ ng cách ch ỉ vào toán h ọ c là cái mà m ọ i tri th ứ c ch ắ c ch ắ n v ề t ự nhiên có th ể d ự a vào Ông cho r ằ ng nhi ệ m v ụ c ủ a v ậ t lý th ế k ỷ 17 là m ở r ộ ng c ấ u trúc trí tu ệ ki ể u Euclide b ằ ng cách đư a thêm các tiên đề , đị nh ngh ĩ a và gi ả thi ế t mang tính hi ể n nhiên t ự thân (self-evident) r ồ i t ừ đ ó suy ra các h ệ qu ả Ông c ũ ng tin r ằ ng các hi ệ n t ượ ng t ươ ng t ự v ớ i v ậ t lý h ọ c c ũ ng có th ể kh ả o sát b ằ ng m ộ t h ệ th ố ng ch ặ t ch ẽ gi ố ng nh ư v ậ y Xét v ề m ặ t tri ế t h ọ c ta có th ể xem Bacon bi ể u l ộ xu h ướ ng c ủ a phái duy nghi ệ m (Empiricism), còn Descartes đạ i di ệ n cho phái duy lý (Rationalism) Các lu ậ n ch ứ ng c ủ a Bacon và Descartes mang tính tuyên ngôn: c ả hai đề u đư a ra c ươ ng l ĩ nh trí tu ệ cho khoa h ọ c t ự nhiên đ ang còn ph ả i xây d ự ng nên Qu ả th ự c là trong vòng 150 n ă m k ế ti ế p, Galileo, Newton và nhi ề u ng ườ i khác n ữ a đ úng là đ ã ki ế n t ạ o nên khoa h ọ c v ậ t lý m ớ i mà hai ông đ ã kêu g ọ i Tác ph ẩ m "Nguyên lý toán h ọ c c ủ a v ậ t lý" (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) c ủ a Newton ra đờ i n ă m 1687 là m ộ t ki ệ t tác khoa h ọ c có t ầ m quan tr ọ ng l ớ n lao trong khoa h ọ c hi ệ n đạ i Tuy nhiên, c ũ ng l ạ i là m ộ t s ự th ậ t, r ằ ng hình th ứ c c ủ a lý thuy ế t m ớ i ấ y không hoàn toàn gi ố ng h ẳ n m ộ t khuôn m ẫ u nào mà hai ông Bacon và Descartes đ ã tiên đ oán M ộ t m ặ t là có r ấ t ít ki ể u quy n ạ p Bacon trong các quy trình trí tu ệ c ủ a Newton Có nhà khoa h ọ c nh ư Robert Boyle (m ộ t trong nh ữ ng ng ườ i sáng l ậ p ra môn hóa h ọ c hi ệ n đạ i) đ ã c ố th ử áp d ụ ng các châm ngôn c ủ a Bacon, nh ư ng l ạ i th ấ y chúng c ả n tr ở h ơ n là b ổ ích cho vi ệ c đ úc k ế t thành các khái ni ệ m mang tính soi sáng M ặ t khác là tuy Newton ch ị u ả nh h ưở ng r ấ t m ạ nh b ở i thí d ụ toán h ọ c c ủ a Descartes, nh ư ng Newton c ũ ng ch ỉ theo châm ngôn ph ươ ng pháp lu ậ n c ủ a ông này đế n m ộ t đ i ể m nh ấ t đị nh Đ úng là Newton đ ã đư a thêm các tiên đề , đị nh ngh ĩ a và gi ả thi ế t mang tính độ ng l ự c h ọ c vào lý thuy ế t chuy ể n độ ng và l ự c h ấ p d ẫ n c ủ a mình theo ch ỉ d ẫ n c ủ a Descartes, nh ư ng Newton không h ề có k ỳ v ọ ng ch ứ ng t ỏ các m ặ c đị nh b ổ xung ấ y là duy nh ấ t hi ể n nhiên và đ úng đắ n Thay vào đ ó, Newton coi chúng là nh ữ ng m ặ c đị nh để làm vi ệ c, đượ c ch ấ p nh ậ n nh ư là gi ả thuy ế t trong ch ừ ng m ự c các h ệ qu ả c ủ a chúng soi sáng đượ c chính xác đế n chi ti ế t cho các hi ệ n t ượ ng v ẫ n còn ch ư a đượ c gi ả i thích Rõ ràng là nh ữ ng m ặ c đị nh nh ư th ế không đ áp ứ ng đượ c tham v ọ ng "di ễ n d ị ch" c ủ a Descartes m ộ t cách đầ y đủ Thí d ụ nh ư Newton ch ư a t ừ ng bi ế t đế n hi ệ n t ượ ng nào ch ứ ng t ỏ có các c ơ ch ế hút h ấ p d ẫ n và không h ề b ậ n tâm v ề vi ệ c "b ị a đặ t ra gi ả thuy ế t" nh ư th ế Nh ư v ậ y trên th ự c t ế Newton g ầ n nh ư vô tình đ ã sáng t ạ o nên cái mà các tri ế t gia v ề khoa h ọ c t ừ đ ó g ọ i là ph ươ ng pháp di ễ n d ị ch-gi ả thuy ế t (hypothetico-deductive method): hình th ứ c thích đ áng c ủ a lý thuy ế t đượ c xem nh ư m ộ t h ệ th ố ng toán h ọ c, trong đ ó các hi ệ n t ượ ng kinh nghi ệ m lu ậ n cá bi ệ t đượ c gi ả i thích b ằ ng cách liên h ệ chúng ng ượ c tr ở l ạ i theo cách di ễ n d ị ch v ớ i m ộ t s ố ít các nguyên lý t ổ ng quát và các đị nh ngh ĩ a Ph ươ ng pháp này b ỏ qua yêu c ầ u c ủ a Descartes là các nguyên lý và đị nh ngh ĩ a ấ y b ả n thân chúng có th ể đượ c thi ế t l ậ p m ộ t cách thuy ế t ph ụ c và d ứ t khoát tr ướ c khi tra v ấ n xem các h ệ qu ả c ủ a chúng soi sáng th ế nào lên các v ấ n đề khoa h ọ c và các hi ệ n t ượ ng mang tính th ờ i s ự 3 T ừ n ă m 1700 các cu ộ c tranh cãi v ề khoa h ọ c lu ậ n chuy ể n sang h ướ ng khác Tho ạ t tiên là nh ữ ng đả kích nh ằ m vào ph ươ ng pháp c ủ a Newton trong đ ó ph ả i k ể đế n các tên tu ổ i nh ư Gottfried Leibniz (1646-1716) và George Berkeley (1685-1753), nh ư ng k ể t ừ n ă m 1740 thì h ầ u nh ư không còn ai nghi ng ờ s ự đ úng đắ n trong quan đ i ể m c ủ a Newton n ữ a vì c ơ h ọ c Newton phù h ợ p k ỳ di ệ u v ớ i các quan sát th ự c nghi ệ m Câu h ỏ i bây gi ờ tr ở thành: làm sao mà Newton l ạ i làm đượ c đ i ề u đ ó ? Trong b ố i c ả nh ấ y tác ph ẩ m "Phê phán lý tính thu ầ n túy" (Kritik der reinen vernunft) c ủ a Immanuel Kant xu ấ t b ả n l ầ n đầ u vào n ă m 1781 đ ã ph ầ n nào tr ả l ờ i cho câu h ỏ i đ ó Trong tác ph ẩ m này Kant đ ã kh ả o sát b ả n thân lý tính c ủ a con ng ườ i Ông bác b ỏ h ọ c thuy ế t duy nghi ệ m vì cho r ằ ng tuy m ọ i nh ậ n th ứ c b ắ t đầ u t ừ kinh nghi ệ m, nh ư ng không ph ả i t ấ t c ả đề u b ắ t ngu ồ n t ừ kinh nghi ệ m Ông ch ứ ng minh r ằ ng có nh ữ ng đ i ề u ki ệ n có giá tr ị ph ổ quát độ c l ậ p v ớ i kinh nghi ệ m làm c ơ s ở cho kinh nghi ệ m Kh ả n ă ng th ấ u hi ể u c ủ a con ng ườ i có th ể d ẫ n đế n s ả n sinh ra tri th ứ c hi ệ u qu ả ch ỉ trong ch ừ ng m ự c b ả n thân giác tính ban đầ u có c ấ u trúc khái ni ệ m Ông c ũ ng ph ả n đố i phái duy lý M ặ c dù ông th ừ a nh ậ n có lý tính thu ầ n túy độ c l ậ p v ớ i kinh nghi ệ m, nh ư ng cho r ằ ng không th ể nh ậ n th ứ c đượ c th ự c t ạ i b ằ ng t ư duy đơ n thu ầ n Kant cho r ằ ng con ng ườ i ban t ặ ng m ộ t c ấ u trúc cho tri th ứ c c ủ a mình thông qua các khái ni ệ m và ph ạ m trù mà con ng ườ i s ử d ụ ng cho vi ệ c t ạ o l ậ p và di ễ n gi ả i tr ả i nghi ệ m Kant và nh ữ ng ng ườ i th ờ i đ ó đề u tin ch ắ c hình h ọ c Euclide và c ơ h ọ c Newton là các h ệ th ố ng toán h ọ c và v ậ t lý hoàn b ị và duy nh ấ t đ úng, n ế u nh ư không ph ả i là chân lý toán h ọ c cu ố i cùng v ề t ự nhiên Ni ề m tin ấ y th ự c t ế kéo dài cho đế n cu ố i th ế k ỷ 19 Hình h ọ c Euclide và c ơ h ọ c Newton luôn là khuôn m ẫ u cho các l ĩ nh v ự c nghiên c ứ u t ự nhiên khác Lý thuy ế t đ i ệ n t ừ Maxwell và v ậ t lý th ố ng kê đề u đượ c xây d ự ng trong tinh th ầ n đ ó và cùng v ớ i c ơ h ọ c Newton đ ã t ạ o d ự ng nên tòa lâu đ ài v ậ t lý c ổ đ i ể n Khuôn m ẫ u c ơ h ọ c Newton ch ứ a đự ng các y ế u t ố c ơ b ả n sau đ ây: 1) Đư a ra các khái ni ệ m c ơ b ả n cho vi ệ c mô t ả chuy ể n độ ng c ủ a v ậ t th ể nh ư không gian và th ờ i gian, kh ố i l ượ ng, qu ỹ đạ o, v ậ n t ố c c ủ a v ậ t th ể , l ự c tác độ ng lên v ậ t th ể v v 2) Đư a ra m ộ t s ố tiên đề (axiom) đượ c th ừ a nh ậ n không có ch ứ ng minh làm đ i ể m xu ấ t phát, trong đ ó có tiên đề độ ng l ự c h ọ c d ướ i hình th ứ c "ph ươ ng trình chuy ể n độ ng" 3) T ừ ph ươ ng trình chuy ể n độ ng có th ể dùng toán h ọ c nh ư ph ươ ng ti ệ n di ễ n d ị ch để suy ra các h ệ qu ả v ậ t lý d ướ i d ạ ng các hi ệ n t ượ ng có th ể ki ể m ch ứ ng đượ c b ằ ng quan sát th ự c nghi ệ m C ơ h ọ c Newton thuy ế t ph ụ c m ọ i ng ườ i su ố t m ấ y tr ă m n ă m là vì m ọ i quan sát th ự c nghi ệ m c ũ ng nh ư quan tr ắ c thiên v ă n đề u phù h ợ p v ớ i tiên đ oán lý thuy ế t trong độ chính xác cho phép c ủ a các d ụ ng c ụ đ o l ườ ng có đượ c vào th ờ i k ỳ đ ó Ph ươ ng trình chuy ể n độ ng trong c ơ h ọ c Newton có th ể quy thành h ệ ph ươ ng trình b ậ c m ộ t theo th ờ i gian đố i v ớ i t ọ a độ và xung l ượ ng Tính ch ấ t toán h ọ c c ủ a lo ạ i ph ươ ng trình này d ẫ n đế n k ế t lu ậ n t ổ ng quát sau đ ây: n ế u bi ế t v ị trí và xung l ượ ng ban đầ u c ủ a v ậ t th ể (tr ạ ng thái ban đầ u c ủ a v ậ t th ể ) thì v ị trí và xung l ượ ng, t ứ c là các tr ạ ng thái c ủ a v ậ t th ể , ở các th ờ i đ i ể m sau đ ó s ẽ hoàn toàn đượ c xác đị nh Nh ư v ậ y nguyên lý nhân qu ả đượ c tuân th ủ H ơ n th ế n ữ a, t ừ đ ó Laplace còn ngo ạ i suy ra quy ế t đị nh lu ậ n: v ũ tr ụ có m ộ t di ễ n bi ế n t ươ ng lai hoàn toàn t ấ t đị nh vì toàn b ộ di ễ n bi ế n t ươ ng lai c ủ a nó ch ỉ ph ụ thu ộ c vào tr ạ ng thái ban đầ u Sau này Henri Poincaré đ ã ch ỉ ra sai l ầ m c ủ a Laplace: ngo ạ i suy qu ỹ đạ o ổ n đị nh c ủ a bài toán 2 v ậ t th ể cho bài toán nhi ề u v ậ t th ể là không đ úng Ngay ở bài toán 3 v ậ t th ể đ ã có nghi ệ m không ổ n đị nh, t ứ c là qu ỹ đạ o s ẽ thay đổ i r ấ t l ớ n t ươ ng ứ ng v ớ i m ộ t thay đổ i r ấ t nh ỏ c ủ a đ i ề u ki ệ n ban đầ u Trong m ộ t th ế gi ớ i nhi ề u v ậ t th ể thì không th ể có tiên đ oán và d ự báo t ấ t đị nh v ề qu ỹ đạ o c ủ a chúng đượ c và ph ả i có m ộ t ph ươ ng pháp riêng để ti ế p c ậ n v ớ i lo ạ i h ệ th ố ng nh ư v ậ y Đ ó là n ộ i dung c ủ a b ộ môn v ậ t lý th ố ng kê 4 II Khuynh h ướ ng th ự c ch ứ ng lu ậ n (positivism) S ự ra đờ i c ủ a thuy ế t t ươ ng đố i và c ơ h ọ c l ượ ng t ử Gottfried Leibniz ở th ế k ỷ 17 là ng ườ i đầ u tiên đ ã phê phán c ơ h ọ c Newton vì nó ẩ n ch ứ a gi ả thi ế t m ộ t không gian và th ờ i gian tuy ệ t đố i Sau hai th ế k ỷ Ernst Mach (1838-1916) l ạ i l ậ t l ạ i v ấ n đề này m ộ t cách nghiêm túc h ơ n Mach là m ộ t đạ i bi ể u xu ấ t s ắ c c ủ a khuynh h ướ ng th ự c ch ứ ng lu ậ n (positivism) do Auguste Comte (1798-1857) sáng l ậ p Th ự c ch ứ ng lu ậ n kh ẳ ng đị nh r ằ ng m ọ i tri th ứ c th ự c s ự v ề t ự nhiên đề u ph ả i d ự a trên các c ứ li ệ u "th ự c ch ứ ng" c ủ a th ự c nghi ệ m, bên ngoài v ươ ng qu ố c c ủ a s ự ki ệ n là logic và toán h ọ c thu ầ n túy Các nhà th ự c ch ứ ng lu ậ n đặ c bi ệ t nh ấ n m ạ nh t ầ m quan tr ọ ng c ủ a vi ệ c g ắ n bó v ớ i th ử thách ki ể m ch ứ ng c ủ a quan sát và th ử nghi ệ m Comte s ắ p x ế p các ngành khoa h ọ c trên d ướ i theo c ấ u trúc tr ậ t t ự nh ư sau: ở d ướ i cùng là toán h ọ c, trên nó l ầ n l ượ t là c ơ h ọ c, thiên v ă n, v ậ t lý, hóa h ọ c, sinh h ọ c (bao g ồ m c ả tâm lý h ọ c) và xã h ộ i h ọ c Khoa h ọ c n ằ m phía d ướ i là c ơ s ở cho khoa h ọ c ở bên trên d ự a vào trong s ơ đồ m ở r ộ ng tri th ứ c th ự c ch ứ ng c ủ a loài ng ườ i Th ự c ch ứ ng lu ậ n có ả nh h ưở ng sâu s ắ c đế n t ư duy khoa h ọ c và đượ c nhi ề u tri ế t gia phát tri ể n thành các nhánh khuynh h ướ ng khác nhau Ernst Mach (1838-1916) và Richard Avenarius (1843-1896) đ ã khai m ở khuynh h ướ ng th ự c ch ứ ng lu ậ n phê phán (critical positivism) ả nh h ưở ng nhi ề u t ớ i các tên tu ổ i l ớ n trong th ế k ỷ 20 nh ư Bertrand Russell, Alfred Whitehead và Rudolf Carnap trong lý thuy ế t v ề tri th ứ c Mach có ả nh h ưở ng sâu s ắ c t ớ i nhóm th ự c ch ứ ng lu ậ n thành Vienna (Áo) v ớ i các khuynh h ướ ng th ự c ch ứ ng lu ậ n logic (logical positivism) và duy nghi ệ m lu ậ n logic (logical empiricism) Mach và nh ữ ng ng ườ i theo ông h ọ c đượ c bài h ọ c c ủ a Kant v ề đặ c tính ki ế n t ạ o c ủ a các lý thuy ế t hình th ứ c, nh ư ng không chia s ẻ tính h ợ p lý duy nh ấ t c ủ a hình h ọ c Euclide và c ơ h ọ c Newton H ọ coi các lý thuy ế t và các khái ni ệ m lý thuy ế t ch ỉ đơ n thu ầ n là công c ụ để tiên đ oán Lý thuy ế t có th ể đổ i thay, trong khi đ ó các d ữ ki ệ n quan sát và các quy lu ậ t xây d ự ng tr ự c ti ế p t ừ kinh nghi ệ m là c ơ s ở v ữ ng ch ắ c để cho các suy đ oán khoa h ọ c xu ấ t phát và ph ả i luôn quay tr ở v ề v ớ i chúng để ki ể m ch ứ ng l ạ i giá tr ị c ủ a các suy đ oán Do v ậ y mà các nhà th ự c ch ứ ng lu ậ n không ư a g ọ i các lý thuy ế t là đ úng hay sai, mà thích xem chúng đơ n thu ầ n là h ữ u ích nhi ề u hay ít Tuy nhiên, s ự hoài nghi quá đ áng đố i v ớ i m ọ i khái ni ệ m "không quan sát đượ c" khi ế n m ộ t s ố nhà th ự c ch ứ ng lu ậ n đ i đế n các k ế t lu ậ n sai l ầ m Mach cùng v ớ i Wilhelm Ostwald (v ố n là m ộ t nhà hóa-lý h ọ c) đ ã ph ủ nh ậ n vi ệ c xem nguyên t ử là có th ự c b ở i vì nguyên t ử không th ể nhìn th ấ y, h ọ coi nguyên t ử nhi ề u nh ấ t ch ỉ là "khái ni ệ m ả o thu ậ n ti ệ n" Ch ố ng l ạ i thái c ự c này là các tri ế t gia có khuynh h ướ ng duy lý tin t ưở ng vào hi ệ n th ự c c ủ a các khái ni ệ m lý thuy ế t Trong s ố ng ườ i thu ộ c khuynh h ướ ng này có các nhà v ậ t lý n ổ i ti ế ng nh ư Ludwig Boltzmann và Max Planck - nh ữ ng ng ườ i đượ c thuy ế t ph ụ c sâu s ắ c v ề tính hi ệ n th ự c c ủ a các h ạ t vi mô c ũ ng nh ư các s ự ki ệ n trong th ế gi ớ i vi mô b ở i các b ằ ng ch ứ ng ngày càng gia t ă ng v ề s ự t ồ n t ạ i c ủ a các nguyên t ử và các h ạ t d ướ i nguyên t ử (subatomic) Ngày nay s ự t ồ n t ạ i khách quan c ủ a nguyên t ử và các vi h ạ t d ướ i nguyên t ử nh ư đ i ệ n t ử , n ơ tron, proton không còn là đ i ề u gây nghi ng ờ n ữ a Tuy có bi ể u hi ệ n h ơ i c ự c đ oan trong v ấ n đề nguyên t ử , nh ư ng các t ư t ưở ng c ủ a Mach đ ã ả nh h ưở ng sâu s ắ c t ớ i vi ệ c m ở đườ ng cho s ự ra đờ i c ủ a thuy ế t t ươ ng đố i và c ơ h ọ c l ượ ng t ử Thí nghi ệ m c ủ a Albert Michelson (1852-1931) th ự c hi ệ n m ộ t mình t ạ i Berlin n ă m 1881 và cùng v ớ i E W Morley t ạ i Hoa K ỳ n ă m 1887 đ ã ả nh h ưở ng tr ự c ti ế p đế n s ự ra đờ i c ủ a thuy ế t t ươ ng đố i Vào th ờ i đ ó ng ườ i ta nhìn nh ậ n ánh sáng là chuy ể n độ ng sóng lan truy ề n v ớ i v ậ n t ố c nh ấ t đị nh trong môi tr ườ ng c ơ h ọ c đượ c g ọ i là ether Khi trái đấ t quay s ẽ t ạ o ra chuy ể n 5 độ ng t ươ ng đố i v ớ i ether, nh ư v ậ y ánh sáng truy ề n t ừ m ộ t ngu ồ n đặ t trên trái đấ t theo cùng chi ề u v ớ i t ố c độ quay c ủ a trái đấ t s ẽ ph ả i có t ố c độ khác v ớ i ánh sáng truy ề n theo chi ề u ng ượ c l ạ i Thí nghi ệ m Michelson có m ụ c đ ích xác đị nh s ự khác bi ệ t ấ y để t ừ đ ó " đ o" đượ c t ố c độ c ủ a trái đấ t t ươ ng đố i v ớ i ether K ế t qu ả thí nghi ệ m r ấ t b ấ t ng ờ : không có s ự khác bi ệ t nào c ả ! Các nhà v ậ t lý đ ã loay hoay r ấ t lâu c ố gi ả i thích k ế t qu ả thí nghi ệ m trong khuôn kh ổ c ơ h ọ c Newton và gi ả thi ế t ether Cu ố i cùng, Poincaré đ ã k ế t lu ậ n r ằ ng vi ệ c không có khác bi ệ t nào trong thí nghi ệ m chính là đị nh lu ậ t: ánh sáng truy ề n v ớ i t ố c độ nh ư nhau không ph ụ thu ộ c vào t ố c độ c ủ a trái đấ t và là m ộ t h ằ ng s ố v ũ tr ụ Các nhà v ậ t lý xem trái đấ t nh ư h ệ quy chi ế u mà thí nghi ệ m đượ c th ự c hi ệ n trên đ ó Các h ệ quy chi ế u chuy ể n độ ng t ươ ng đố i v ớ i nhau v ớ i m ộ t t ố c độ không đổ i (chuy ể n độ ng th ẳ ng đề u) g ọ i là các h ệ quán tính Các đị nh lu ậ t c ơ h ọ c đề u nh ư nhau trong các h ệ quán tính và không th ể d ự a vào chúng để phát hi ệ n ra m ộ t h ệ quy chi ế u đặ c bi ệ t nào trong các h ệ quán tính Nh ư v ậ y Poincaré đ i đế n k ế t lu ậ n là đị nh lu ậ t c ủ a thuy ế t đ i ệ n t ừ (ánh sáng truy ề n v ớ i t ố c độ không đổ i) c ũ ng nh ư nhau trên các h ệ quán tính và ng ườ i ta c ũ ng không th ể s ử d ụ ng nó để phát hi ệ n ra m ộ t h ệ quy chi ế u đặ c bi ệ t nào (g ắ n v ớ i ether) Einstein ch ị u ả nh h ưở ng c ủ a Mach đ ã đ i xa h ơ n n ữ a: ông kh ướ c t ừ gi ả thuy ế t v ề tính tuy ệ t đố i c ủ a th ờ i gian hàm ch ứ a trong c ơ h ọ c Newton (m ộ t th ờ i gian duy nh ấ t cho m ọ i h ệ quy chi ế u) Tính tuy ệ t đố i c ủ a th ờ i gian trong c ơ h ọ c Newton v ố n đ ã đượ c Mach đ ã v ạ ch ra t ừ tr ướ c Einstein cho r ằ ng m ỗ i h ệ quy chi ế u có không gian và th ờ i gian riêng đả m b ả o cho các đị nh lu ậ t đ i ệ n t ừ c ũ ng nh ư c ơ h ọ c đề u nh ư nhau trong m ọ i h ệ quán tính Để đả m b ả o yêu c ầ u này Einstein đ ã xây d ự ng l ạ i các đị nh lu ậ t c ơ h ọ c và đ ó là n ộ i dung c ủ a thuy ế t t ươ ng đố i riêng ra đờ i n ă m 1905 khi Albert Einstein m ớ i 26 tu ổ i Trong lý thuy ế t m ớ i này s ự t ồ n t ạ i c ủ a ether không còn là đ i ề u c ầ n thi ế t n ữ a và ngày nay nó không còn hi ệ n di ệ n trong v ậ t lý hi ệ n đạ i C ơ h ọ c Einstein đư a ra nhi ề u k ế t qu ả "khác th ườ ng" đố i v ớ i c ả m nh ậ n thông th ườ ng c ủ a con ng ườ i, thí d ụ nh ư th ờ i gian trôi qua đố i v ớ i ng ườ i đ i trên tàu v ũ tr ụ khác v ớ i ng ườ i ở trên trái đấ t, khi ế n cho huy ề n tho ạ i T ừ Th ứ c nh ậ p thiên thai l ạ i đượ c nh ớ t ớ i nh ư m ộ t vi ễ n t ượ ng có th ể có Tuy nhiên, s ự khác bi ệ t gi ữ a c ơ h ọ c Einstein và c ơ h ọ c Newton th ể hi ệ n trong bài toán chuy ể n độ ng c ủ a v ậ t th ể ch ỉ bi ể u l ộ rõ r ệ t v ớ i các chuy ể n độ ng có v ậ n t ố c r ấ t l ớ n x ấ p s ỉ v ớ i t ố c độ ánh sáng là t ố c độ có giá tr ị g ầ n 300 000 kilômet m ỗ i giây V ớ i các chuy ể n độ ng có t ố c độ nh ư máy bay thì s ự khác bi ệ t là quá nh ỏ nên không th ể nh ậ n ra đượ c Thuy ế t t ươ ng đố i c ũ ng kh ẳ ng đị nh không th ể gia t ă ng v ậ n t ố c c ủ a v ậ t th ể v ượ t quá v ậ n t ố c ánh sáng S ự hình thành c ơ h ọ c l ượ ng t ử di ễ n ra trong kho ả ng th ờ i gian kho ả ng h ơ n hai ch ụ c n ă m đầ u th ế k ỷ 20 do đ óng góp ch ủ y ế u c ủ a các tên tu ổ i nh ư Max Planck, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrodinger, Max Born Lý do xu ấ t hi ệ n lý thuy ế t l ượ ng t ử là các k ế t qu ả quan sát th ự c nghi ệ m trong th ế gi ớ i nguyên t ử và các h ạ t vi mô d ướ i nguyên t ử không phù h ợ p đượ c v ớ i các khái ni ệ m c ủ a v ậ t lý c ổ đ i ể n: các h ạ t vi mô tùy đ i ề u ki ệ n thí nghi ệ m mà bi ể u l ộ nh ư h ạ t hay sóng, các đạ i l ượ ng quen thu ộ c c ủ a v ậ t lý c ổ đ i ể n nh ư v ị trí và t ố c độ l ạ i không th ể đồ ng th ờ i cùng xác đị nh đượ c chính xác (nguyên lý b ấ t đị nh Heisenberg) Sau nhi ề u tìm ki ế m và tranh cãi, m ộ t lý thuy ế t hoàn ch ỉ nh đượ c hình thành có th ể tóm l ượ c nh ư sau: Lý thuy ế t l ượ ng t ử t ừ b ỏ vi ệ c xác đị nh tr ạ ng thái c ủ a v ậ t th ể vi mô b ằ ng các khái ni ệ m nh ư v ị trí và xung l ượ ng c ủ a v ậ t lý c ổ đ i ể n Thay vào đ ó là khái ni ệ m hàm tr ạ ng thái (hay hàm sóng) đượ c bi ể u di ễ n b ở i m ộ t hàm ph ứ c c ủ a các bi ế n s ố độ ng l ự c M ộ t h ệ th ố ng khái ni ệ m và quy t ắ c đượ c m ặ c đị nh cho phép xác đị nh các giá tr ị đ o đượ c c ủ a các đạ i l ượ ng v ậ t lý t ươ ng ứ ng v ớ i v ậ t lý c ổ đ i ể n thông qua hàm tr ạ ng thái M ộ t tiên đề độ ng l ự c h ọ c đượ c đư a ra mô t ả di ễ n bi ế n theo th ờ i gian c ủ a hàm tr ạ ng thái d ướ i hình th ứ c ph ươ ng trình vi phân b ậ c m ộ t theo bi ế n s ố th ờ i gian (ph ươ ng trình Schrodinger) T ừ m ộ t h ệ th ố ng khái ni ệ m và tiên đề nh ư th ế có th ể di ễ n d ị ch ra các hi ệ n t ượ ng quan sát đượ c b ằ ng th ự c nghi ệ m Lý thuy ế t l ượ ng t ử trong ph ạ m vi ứ ng d ụ ng c ủ a nó (th ế gi ớ i vi mô nh ư ng có kích th ướ c không quá nh ỏ - t ứ c là n ă ng l ượ ng 6 không quá cao) cho đế n nay v ẫ n ho ạ t độ ng hi ệ u qu ả : di ễ n d ị ch đượ c các k ế t qu ả phù h ợ p v ớ i quan sát th ự c nghi ệ m đ ã bi ế t và tiên đ oán nhi ề u hi ệ n t ượ ng tr ướ c đ ó ch ư a bi ế t r ồ i sau đ ó đượ c th ự c nghi ệ m xác nh ậ n Lý thuy ế t l ượ ng t ử c ũ ng thi ế t l ậ p đượ c c ầ u n ố i v ớ i c ơ h ọ c Newton: v ớ i các v ậ t th ể v ĩ mô lý thuy ế t l ượ ng t ử s ẽ di ễ n d ị ch tr ở l ạ i thành c ơ h ọ c c ổ đ i ể n trong m ộ t phép g ầ n đ úng Tuy nhiên, lý thuy ế t l ượ ng t ử ch ứ a đự ng nhi ề u y ế u t ố d ị th ườ ng đố i v ớ i tri giác quen thu ộ c c ủ a con ng ườ i nên đ ã gây nhi ề u tranh cãi Xin đ i ể m qua hai v ấ n đề ch ủ ch ố t: 1) Tr ạ ng thái c ủ a v ậ t th ể đượ c xác đị nh b ở i hàm tr ạ ng thái Nh ư ng hàm tr ạ ng thái ch ỉ cho phép xác đị nh các đạ i l ượ ng v ậ t lý quan sát đượ c v ớ i tính xác su ấ t (Max Born đ ã ch ỉ ra ý ngh ĩ a c ủ a hàm tr ạ ng thái là biên độ xác su ấ t) Trong khi đ ó c ơ h ọ c Newton xác đị nh tr ạ ng thái c ủ a v ậ t th ể (v ị trí và t ố c độ ) m ộ t cách xác đị nh Einstein không ch ấ p nh ậ n tính ch ấ t xác su ấ t này b ằ ng câu nói:" Th ượ ng đế không ch ơ i trò gieo súc s ắ c!" Th ự c ra thì khái ni ệ m xác su ấ t v ố n đ ã có trong v ậ t lý c ổ đ i ể n khi ph ả i xem xét đố i t ượ ng g ồ m nhi ề u h ạ t (v ậ t lý th ố ng kê), dù cho các h ạ t thành ph ầ n đượ c gi ả đị nh là tuân theo các đị nh lu ậ t c ơ h ọ c Newton S ự khác bi ệ t là tính xác su ấ t c ủ a c ơ h ọ c l ượ ng t ử mang tính b ả n th ể c ủ a lý thuy ế t th ể hi ệ n ngay c ả trong bài toán hai h ạ t là bài toán đượ c gi ả i chính xác c ả trong c ơ h ọ c c ổ đ i ể n l ẫ n trong c ơ h ọ c l ượ ng t ử Khi bi ế t hàm tr ạ ng thái thì có th ể xác đị nh đượ c giá tr ị trung bình c ũ ng nh ư sai s ố ( độ b ấ t đị nh) c ủ a m ọ i đạ i l ượ ng v ậ t lý Sai s ố c ủ a m ộ t đạ i l ượ ng v ậ t lý nh ấ t đị nh có th ể b ằ ng không: trong m ộ t s ố tr ạ ng thái nào đ ó và đạ i l ượ ng v ậ t lý ấ y có giá tr ị hoàn toàn xác đị nh Nói chung, m ộ t tr ạ ng thái có th ể cho phép m ộ t hay vài đạ i l ượ ng nào đ ó có giá tr ị hoàn toàn xác đị nh, nh ư ng đồ ng th ờ i l ạ i là không xác đị nh đố i v ớ i các đạ i l ượ ng v ậ t lý khác 2) C ơ h ọ c l ượ ng t ử ch ứ a đự ng nguyên lý b ấ t đị nh kh ẳ ng đị nh r ằ ng tích sai s ố c ủ a nh ữ ng c ặ p đạ i l ượ ng v ậ t lý nh ấ t đị nh luôn luôn l ớ n h ơ n m ộ t h ằ ng s ố T ọ a độ và xung l ượ ng c ủ a h ạ t là m ộ t c ặ p nh ư th ế Đ i ề u đ ó có ngh ĩ a là không có tr ạ ng thái l ượ ng t ử nào mà t ọ a độ và xung l ượ ng có th ể cùng đồ ng th ờ i hoàn toàn xác đị nh Đ ó là n ộ i dung c ủ a nguyên lý b ấ t đị nh Heisenberg Ng ườ i ta đ ã ngh ĩ ra đủ m ọ i lo ạ i thí nghi ệ m trong trí t ưở ng t ượ ng (dù có th ể không kh ả thi v ề m ặ t k ỹ thu ậ t) để xác đị nh đồ ng th ờ i v ị trí và xung l ượ ng c ủ a v ậ t th ể , th ế nh ư ng phép đ o v ị trí l ạ i nh ấ t thi ế t ph ả i gây ra độ b ấ t đị nh nào đ ó cho giá tr ị c ủ a xung l ượ ng (và ng ượ c l ạ i) do t ươ ng tác gi ữ a thi ế t b ị đ o và v ậ t th ể Trong khi ả nh h ưở ng c ủ a thi ế t b ị đ o có th ể gi ả m thi ể u đế n m ứ c không đ áng k ể v ớ i v ậ t th ể v ĩ mô thì ng ườ i ta l ạ i không th ể nào tri ệ t tiêu đượ c ả nh h ưở ng ấ y đố i v ớ i các h ạ t vi mô M ộ t khi v ị trí và xung l ượ ng không th ể đồ ng th ờ i xác đị nh chính xác thì không th ể s ử d ụ ng chúng để xác đị nh tr ạ ng thái c ủ a v ậ t th ể nh ư trong c ơ h ọ c Newton Nhi ề u ng ườ i không ch ấ p nh ậ n lý thuy ế t l ượ ng t ử b ở i vì tính xác su ấ t và nguyên lý b ấ t đị nh khi ế n cho nó d ườ ng nh ư không đả m b ả o đượ c tính nhân qu ả (bi ế t nhân v ẫ n không xác đị nh đượ c qu ả ) nên không có giá tr ị nh ậ n th ứ c Song th ự c t ế hoài nghi này là vô c ă n c ứ này T ấ t c ả các quan sát th ự c nghi ệ m đề u phù h ợ p v ớ i lý thuy ế t và ng ượ c l ạ i, tiên đ oán lý thuy ế t đề u đượ c xác nh ậ n trong ph ạ m vi cho phép c ủ a các thi ế t b ị quan tr ắ c và đ o l ườ ng; không có mâu thu ẫ n n ộ i t ạ i nào c ủ a lý thuy ế t đượ c phát hi ệ n Lý thuy ế t l ượ ng t ử v ề hình th ứ c ch ứ a đự ng đầ y đủ các thành t ố c ầ n có theo khuôn m ẫ u di ễ n d ị ch-gi ả thuy ế t gi ố ng nh ư c ơ h ọ c Newton N ế u ch ấ p nh ậ n "hàm tr ạ ng thái" ch ứ a đủ các thông tin kh ả d ĩ c ủ a v ậ t th ể trong lý thuy ế t l ượ ng t ử , ta s ẽ th ấ y r ằ ng lý thuy ế t l ượ ng t ử hàm ch ứ a nguyên lý nhân qu ả : bi ế t "hàm tr ạ ng thái" ở th ờ i đ i ể m ban đầ u ta s ẽ bi ế t đượ c "hàm tr ạ ng thái" ở các th ờ i đ i ể m ti ế p theo M ặ c dù v ậ y, vi ệ c "th ấ u hi ể u" lý thuy ế t l ượ ng t ử d ườ ng nh ư v ẫ n còn ch ư a đượ c gi ả i quy ế t và nhi ề u tranh cãi v ẫ n còn di ễ n ra xung quanh vi ệ c di ễ n gi ả i các ý ngh ĩ a c ủ a các ngh ị ch lý Có l ẽ nguyên nhân là ở ch ỗ các khái ni ệ m c ủ a lý thuy ế t l ượ ng t ử không đượ c xây d ự ng t ừ c ả m nh ậ n tri giác thông th ườ ng c ủ a các giác quan ở con ng ườ i Do đ ó, trí t ưở ng t ượ ng c ủ a con ng ườ i d ự a trên các giác quan s ẽ g ặ p khó kh ă n trong vi ệ c di ễ n gi ả i các hi ệ n t ượ ng l ượ ng t ử Tuy nhiên, c ầ n nh ấ n m ạ nh r ằ ng lý thuy ế t l ượ ng t ử đ áp ứ ng m ọ i chu ẩ n m ự c c ủ a m ộ t lý thuy ế t khoa h ọ c và cho t ớ i nay 7 ch ư a tìm th ấ y hi ệ n t ượ ng d ị th ườ ng nào trong ph ạ m vi ứ ng d ụ ng c ủ a lý thuy ế t gây hoài nghi v ề giá tr ị c ủ a nó III C ấ u trúc c ủ a khoa h ọ c và v ấ n đề th ẩ m đị nh tính chân lý N ế u l ấ y khuôn m ẫ u t ừ v ậ t lý h ọ c ta có th ể th ấ y m ọ i lý thuy ế t khoa h ọ c đề u ch ứ a đự ng ba nhóm thành t ố quan tr ọ ng sau đ ây: y ế u t ố th ự c nghi ệ m, y ế u t ố khái ni ệ m và y ế u t ố toán h ọ c M ọ i lý thuy ế t khoa h ọ c đề u ph ả i d ự a trên c ơ s ở các d ữ li ệ u th ự c nghi ệ m (empirical data), nh ư ng ngay t ừ đầ u các nhà khoa h ọ c quan tâm t ớ i, không ph ả i vi ệ c li ệ t kê và mô t ả thiên nhiên m ộ t cách thô thi ể n nh ư con ng ườ i c ả m nh ậ n th ấ y b ằ ng các giác quan, mà mu ố n làm cho các ho ạ t độ ng c ủ a t ự nhiên tr ở nên có th ể th ấ u hi ể u đượ c b ằ ng các lý thuy ế t cô đọ ng và có t ổ ch ứ c Do đ ó h ọ ph ả i đư a vào lý thuy ế t các y ế u t ố khái ni ệ m b ằ ng các đị nh ngh ĩ a tr ừ u t ượ ng Cu ố i cùng, các y ế u t ố hình th ứ c và toán h ọ c ph ả i xây d ự ng thành m ộ t h ệ th ố ng (nh ư b ằ ng cách gi ả thuy ế t tiên đề ) để cho khoa h ọ c đượ c t ổ ch ứ c m ộ t cách hình th ứ c thành các m ệ nh đề liên k ế t v ớ i nhau b ở i các quan h ệ logic M ỗ i nhóm thành t ố k ể trên đề u đặ t ra các v ấ n đề mà đế n nay các tri ế t gia v ẫ n còn tranh cãi Thái độ thiên v ị cho m ộ t nhóm y ế u t ố này hay nhóm khác th ể hi ệ n các khuynh h ướ ng tri ế t h ọ c khác nhau Ở m ộ t c ự c là khuynh h ướ ng duy nghi ệ m (trong đ ó có các nhà th ự c ch ứ ng lu ậ n) nh ấ n m ạ nh y ế u t ố th ự c nghi ệ m nh ư thành t ố quan tr ọ ng nh ấ t c ủ a tri th ứ c khoa h ọ c và coi lý thuy ế t ch ỉ đ óng vai trò th ứ y ế u Các d ữ li ệ u th ự c nghi ệ m đ ôi khi đượ c quy v ề ch ỉ còn là nh ữ ng d ữ li ệ u thu th ậ p thu ầ n túy b ằ ng các giác quan Ở m ộ t c ự c khác là khuynh h ướ ng duy lý bác b ỏ quan đ i ể m coi các d ữ li ệ u thô c ủ a th ự c nghi ệ m t ự chúng có th ể hi ể n th ị ra quan h ệ quy lu ậ t Nh ữ ng ng ườ i theo khuynh h ướ ng này l ư u ý nh ậ n xét c ủ a Kant r ằ ng t ấ t c ả các quan sát th ự c s ự khoa h ọ c đề u có hình th ứ c phán đ oán H ọ nh ấ n m ạ nh vai trò c ủ a nhà khoa h ọ c trong vi ệ c l ọ c l ự a các quan sát c ũ ng nh ư thi ế t k ế các thí nghi ệ m nh ằ m t ạ o ra hi ệ n t ượ ng minh h ọ a cho các m ố i t ươ ng quan có th ể th ấ u hi ể u đượ c Các m ố i t ươ ng quan này m ớ i chính là m ố i quan tâm đ ích th ự c c ủ a khoa h ọ c Cá bi ệ t có ng ườ i đ i quá xa trong khuynh h ướ ng này t ớ i ch ỗ coi các lý thuy ế t khoa h ọ c hoàn toàn là s ả n ph ẩ m sáng t ạ o t ự do c ủ a trí tu ệ L ẽ d ĩ nhiên nh ữ ng c ự c đ oan nh ư th ế là không phù h ợ p v ớ i th ự c t ế c ủ a ho ạ t độ ng khoa h ọ c M ụ c đ ích c ủ a khoa h ọ c là nh ằ m đạ t đượ c m ộ t h ệ th ố ng tri th ứ c có th ể di ễ n gi ả i các hi ệ n t ượ ng t ự nhiên phù h ợ p v ớ i các quan sát và th ử nghi ệ m khách quan, do đ ó vi ệ c th ẩ m đị nh giá tr ị chân lý c ủ a lý thuy ế t khoa h ọ c là m ộ t v ấ n đề quan tr ọ ng c ủ a khoa h ọ c lu ậ n Nhóm tri ế t gia thành Vienna theo khuynh h ướ ng th ự c ch ứ ng lu ậ n logic (ho ạ t độ ng tích c ự c trong các th ậ p k ỷ 20 và 30 c ủ a th ế k ỷ tr ướ c) đ ã có nhi ề u đ óng góp soi sáng cho v ấ n đề này Ý t ưở ng c ơ b ả n c ủ a th ự c ch ứ ng lu ậ n logic đạ i để nh ư sau: nhi ệ m v ụ c ủ a tri ế t h ọ c là soi sáng ý ngh ĩ a c ủ a các khái ni ệ m và nh ữ ng đ i ề u kh ẳ ng đị nh c ơ b ả n c ủ a các lý thuy ế t khoa h ọ c, ch ứ không ph ả i tìm cách tr ả l ờ i nh ữ ng câu h ỏ i tù mù c ủ a siêu hình h ọ c Các nhà th ự c ch ứ ng lu ậ n logic x ế p siêu hình h ọ c vào l ĩ nh v ự c bi ể u l ộ c ủ a trí t ưở ng t ượ ng, các c ả m giác và các xúc độ ng, gi ố ng nh ư ngh ệ thu ậ t và thi ca Trong ph ạ m vi ấ y siêu hình h ọ c hoàn toàn là chính đ áng, ch ừ ng nào nó không đư a ra yêu sách nào v ề tri th ứ c đ ích th ự c hay di ễ n t ả th ự c t ế Các nhà th ự c ch ứ ng lu ậ n logic c ũ ng có các đ óng góp quan tr ọ ng vào vi ệ c th ấ u hi ể u rõ ràng các ch ứ c n ă ng c ủ a ngôn ng ữ ch ứ a đự ng các lo ạ i ý ngh ĩ a khác nhau Ngôn ng ữ và truy ề n tin ph ụ c v ụ cho nhi ề u m ụ c tiêu đ a d ạ ng: m ộ t là nh ằ m bi ể u di ễ n s ự ki ệ n hay nh ữ ng tr ậ t t ự th ườ ng h ằ ng trong t ự nhiên và xã h ộ i, hai là nh ằ m chuy ể n t ả i hình ả nh, bi ể u l ộ c ả m xúc, ba là ch ỉ d ẫ n hay bi ế n c ả i các hành độ ng Các nhà th ự c ch ứ ng lu ậ n logic tách bi ệ t ý ngh ĩ a giác th ứ c th ự c s ự (cognitive-factual meaning) kh ỏ i hàm ngh ĩ a bi ể u c ả m và gây xúc c ả m trong câu nói và t ừ ng ữ , m ặ c dù trong đờ i th ườ ng hai lo ạ i ý ngh ĩ a này th ườ ng đượ c t ổ h ợ p hay t ổ ng h ợ p l ạ i H ọ 8 đ òi minh đị nh rõ là các lo ạ i m ệ nh đề bi ể u l ộ c ả m xúc không có ý ngh ĩ a giác th ứ c đ ích th ự c Các lo ạ i câu nói có tính r ă n d ạ y đạ o đứ c nh ư :"Chúng ta ph ả i " t ự thân nó không có ý ngh ĩ a giác th ứ c mà ch ỉ có ý ngh ĩ a bi ể u c ả m và ch ỉ d ẫ n M ộ t đ óng góp đ áng ghi nh ậ n nh ư ng c ũ ng là đ óng góp gây nhi ề u tranh cãi c ủ a th ự c ch ứ ng lu ậ n logic là v ấ n đề tiêu chí ki ể m ch ứ ng để xác đị nh xem m ộ t đ i ề u quy ế t đ oán có ý ngh ĩ a th ự c s ự hay không Kh ẩ u hi ệ u "M ộ t khác bi ệ t ph ả i t ạ o ra đượ c khác bi ệ t để đượ c là m ộ t khác bi ệ t" có hàm ngh ĩ a đượ c h ọ di ễ n gi ả i đầ y đủ nh ư sau: ch ỉ khi nào m ộ t đ i ề u quy ế t đ oán có đượ c m ộ t s ự khác bi ệ t v ề nguyên t ắ c gi ữ a kh ẳ ng đị nh và ph ủ đị nh, kh ả d ĩ th ử đượ c b ằ ng quan sát th ự c nghi ệ m, ch ỉ khi ấ y đ i ề u quy ế t đ oán đ ó m ớ i có ý ngh ĩ a th ự c s ự Thí d ụ quan tr ọ ng nh ấ t d ẫ n t ớ i s ự thi ế t l ậ p tiêu chí này là gi ả thi ế t v ề ether và s ự ra đờ i c ủ a thuy ế t t ươ ng đố i đ ã trình bày ở trên Quy ế t đ oán v ề s ự t ồ n t ạ i c ủ a ether không có ý ngh ĩ a th ự c s ự nào vì không th ể kh ẳ ng đị nh hay bác b ỏ đ i ề u quy ế t đ oán ấ y b ằ ng quan sát th ự c nghi ệ m Vì v ậ y gi ả thuy ế t đ ó là vô ngh ĩ a trong hi ệ n tr ạ ng c ủ a v ậ t lý h ọ c Vào quãng th ờ i gian gi ữ a 1930 và 1960 đ ã di ễ n ra nhi ề u thay đổ i quan tr ọ ng trong vi ệ c công th ứ c hóa tiêu chí ý ngh ĩ a: hình th ứ c phát bi ể u tiêu chí ý ngh ĩ a đ ã đượ c thay th ế b ằ ng các ngôn t ừ khoan dung h ơ n v ề tính kh ả d ĩ ki ể m ch ứ ng và tính kh ả d ĩ xác nh ậ n Hi ể n nhiên là các m ệ nh đề ph ổ quát đạ i lo ạ i nh ư :"M ọ i con mèo đề u có móng vu ố t" không th ể đượ c minh ch ứ ng hoàn toàn b ằ ng th ự c ch ứ ng (không th ể ki ể m tra n ổ i m ọ i con mèo đ ang có), nên chúng không xác quy ế t là các m ệ nh đề kh ả d ĩ ki ể m ch ứ ng Th ế nh ư ng các nhà khoa h ọ c v ẫ n ch ấ p nh ậ n nh ư là đị nh lu ậ t các kh ẳ ng đị nh ch ỉ d ự a trên c ơ s ở ki ể m ch ứ ng xác nh ậ n không đầ y đủ c ũ ng nh ư không tr ự c ti ế p Karl Popper chính là ng ườ i đ ã tìm ra m ố i ghép n ố i này và l ấ y nó làm c ă n c ứ phê phán th ự c ch ứ ng lu ậ n trong tác ph ẩ m Logik der Forschung (1935) (Logic of Scientific Discovery, 1959) Popper đ òi ph ả i b ỏ đ i tiêu chí ý ngh ĩ a và thay nó b ằ ng m ộ t tiêu chí phân ranh gi ớ i gi ữ a khoa h ọ c và không khoa h ọ c đố i v ớ i các v ấ n đề đượ c đặ t ra c ũ ng nh ư l ờ i gi ả i đ áp cho chúng Theo ông thì đ ó ph ả i là tiêu chí v ề tính kh ả d ĩ ki ể m ch ứ ng còn đượ c g ọ i là tính th ử sai (falsifiability) theo cách g ọ i c ủ a ông Đặ c tính quan tr ọ ng quy ế t đị nh tính khoa h ọ c là ph ả i hình dung đượ c v ề nguyên t ắ c m ộ t b ằ ng ch ứ ng có th ể bác b ỏ gi ả thuy ế t, đị nh lu ậ t hay lý thuy ế t đ ang đượ c xem xét Đ úng là các nhà khoa h ọ c ph ả i đượ c khích l ệ trong vi ệ c xây d ự ng các lý thuy ế t b ấ t k ể chúng l ệ ch xa kh ỏ i truy ề n th ố ng bao nhiêu đ i n ữ a; nh ư ng c ũ ng r ấ t đ úng là m ọ i ướ c đ oán ph ả i đượ c đặ t ra tr ướ c s ự phê phán nghiêm kh ắ c nh ấ t và các thí nghi ệ m k ỹ l ưỡ ng ch ặ t ch ẽ nh ấ t Tri th ứ c b ằ ng cách đ ó mà gia t ă ng thông qua vi ệ c lo ạ i b ỏ các sai l ầ m, t ứ c là thông qua vi ệ c bác b ỏ các gi ả thuy ế t ch ứ a mâu thu ẫ n logic hay các lý thuy ế t d ẫ n t ớ i các h ệ qu ả không phù h ợ p v ớ i th ự c nghi ệ m Tri ế t thuy ế t c ủ a Popper hình thành t ừ n ỗ l ự c phân bi ệ t rõ nh ữ ng lý thuy ế t không khoa h ọ c v ớ i lý thuy ế t khoa h ọ c th ự c s ự - nh ư là thuy ế t t ươ ng đố i c ủ a Einstein - ở đ i ể m m ấ u ch ố t: thuy ế t t ươ ng đố i có th ể ki ể m ch ứ ng đượ c b ằ ng th ự c nghi ệ m Các nhà th ự c ch ứ ng lu ậ n logic c ũ ng kh ẳ ng đị nh nh ư v ậ y S ự khác bi ệ t là ở ch ỗ Popper ph ả n đố i các nhà th ự c ch ứ ng lu ậ n logic vì h ọ cho r ằ ng nhà khoa h ọ c có th ể ch ứ ng minh lý thuy ế t b ằ ng th ự c nghi ệ m hay quan sát Theo Popper thì không ai bi ế t đượ c bao nhiêu quan sát phù h ợ p lý thuy ế t là đủ để ch ứ ng minh, b ở i vì bi ế t đ âu quan sát k ế ti ế p s ẽ cho k ế t qu ả mâu thu ẫ n v ớ i t ấ t c ả các quan sát tr ướ c đ ó Nh ư v ậ y các quan sát không bao gi ờ ch ứ ng minh đượ c m ộ t lý thuy ế t mà ch ỉ có th ể bác b ỏ nó thôi, đ ó là tính th ử sai c ầ n ph ả i có c ủ a m ộ t lý thuy ế t khoa h ọ c Popper m ở r ộ ng tri ế t lý th ử sai c ủ a ông thành ch ủ ngh ĩ a duy lý phê phán (critical rationalism) M ộ t nhà khoa h ọ c này đư a ra gi ả thi ế t, các nhà khoa h ọ c khác ráng bác b ỏ nó b ằ ng các lu ậ n c ứ đố i l ậ p hay ch ứ ng c ứ th ự c nghi ệ m Chính b ằ ng cách nh ư th ế mà s ự phê phán đả m b ả o cho ti ế n b ộ khoa h ọ c c ũ ng nh ư m ọ i th ứ ti ế n b ộ khác Trong tác ph ẩ m "Xã h ộ i m ở và các k ẻ thù c ủ a nó" (The Open Society and Its Enemies, 1945) , Popper kh ẳ ng đị nh r ằ ng chính tr ị , còn 9 nhi ề u h ơ n c ả khoa h ọ c, c ầ n ph ả i có t ự do đề xu ấ t các t ư t ưở ng và tranh lu ậ n phê phán Ch ủ ngh ĩ a giáo đ i ề u nh ấ t thi ế t ph ả i d ẫ n t ớ i ch ế độ toàn tr ị cùng v ớ i các h ệ qu ả tai h ạ i c ủ a nó Để hi ể u đượ c ý ngh ĩ a phê phán ch ứ a đự ng trong tiêu chí tính th ử sai c ủ a Popper c ầ n ph ả i bi ế t hoàn c ả nh l ị ch s ử th ờ i k ỳ tiêu chí ấ y ra đờ i Sau h ơ n m ộ t th ế k ỷ thành công vang d ộ i, khoa h ọ c đ ã đạ t t ớ i đỉ nh cao danh v ọ ng và s ự ng ưỡ ng m ộ c ủ a c ả th ế gi ớ i Th ự c ch ứ ng lu ậ n logic th ị nh hành vào th ờ i k ỳ này (n ử a đầ u th ế k ỷ 20) kh ẳ ng đị nh r ằ ng chúng ta ch ỉ bi ế t đượ c đ i ề u gì là chân lý n ế u nó đượ c suy di ễ n logic đ úng đắ n và đượ c ki ể m ch ứ ng b ằ ng th ự c nghi ệ m Các nhà th ự c ch ứ ng lu ậ n đề cao toán h ọ c và khoa h ọ c nh ư c ộ i ngu ồ n cao nh ấ t c ủ a chân lý Karl Popper và m ộ t s ố tri ế t gia khác c ả m th ấ y ph ả i ch ố ng l ạ i thái độ xu n ị nh khoa h ọ c quá đ áng này H ọ coi s ứ m ệ nh c ủ a tri ế t gia là ph ả i ch ỉ ra m ặ t thi ế u sót c ủ a khoa h ọ c nh ằ m c ả nh t ỉ nh các nhà khoa h ọ c đ ang ở trên đỉ nh vinh quang đừ ng b ỏ m ấ t ph ẩ m ch ấ t bi ế t hoài nghi c ầ n thi ế t cho công cu ộ c truy t ầ m chân lý c ủ a mình IV Vai trò c ủ a l ị ch s ử và kh ả o sát xã h ộ i h ọ c đố i v ớ i gi ớ i khoa h ọ c Thomas Kuhn c ũ ng là m ộ t tri ế t gia b ị nhi ề u ng ườ i coi là "k ẻ ch ố ng đố i" khoa h ọ c, m ặ c dù quan đ i ể m c ủ a ông r ấ t khác v ớ i Karl Popper Cu ố n sách "C ấ u trúc c ủ a các cu ộ c cách m ạ ng khoa h ọ c" (The Structure of Scientific Revolutions) ra đờ i n ă m 1962 đ ã gây ti ế ng vang l ớ n trong d ư lu ậ n T ờ báo New York Times Book Review xem nó "có l ẽ là l ờ i gi ả i thích t ố t nh ấ t cho quá trình c ủ a các khám phá" T ờ báo The Times Literary Supplement x ế p nó vào trong s ố "m ộ t tr ă m cu ố n sách có ả nh h ưở ng nh ấ t k ể t ừ th ế chi ế n th ứ hai" Thomas Kuhn v ố n xu ấ t thân t ừ chuyên ngành v ậ t lý lý thuy ế t, sau đ ó theo đ u ổ i các nghiên c ứ u l ị ch s ử khoa h ọ c Ông phát hi ệ n ra r ằ ng cách trình bày l ị ch s ử phát tri ể n c ủ a các b ộ môn khoa h ọ c trong các sách giáo khoa đươ ng đạ i v ớ i d ụ ng ý hi ệ u qu ả s ư ph ạ m đ ã t ạ o nên ấ n t ượ ng sai l ệ ch không đ úng v ớ i s ự th ậ t c ủ a ti ế n trình l ị ch s ử C ứ theo các sách này thì ng ườ i ta có th ể hi ể u r ằ ng n ộ i dung c ủ a khoa h ọ c thu ầ n túy đượ c minh h ọ a b ở i các quan tr ắ c, đị nh lu ậ t và lý thuy ế t mô t ả trên các trang sách, còn ph ươ ng pháp khoa h ọ c gi ả n d ị ch ỉ là các mánh khóe k ỹ thu ậ t để thu th ậ p d ữ li ệ u cùng v ớ i các thao tác logic k ế t n ố i các d ữ li ệ u ấ y cho các khái quát lý thuy ế t trình bày trong sách Các nhà khoa h ọ c đượ c mô t ả nh ư nh ữ ng ng ườ i c ố g ắ ng đ óng góp y ế u t ố này hay y ế u t ố khác vào t ậ p h ợ p các thành t ự u khoa h ọ c và s ự phát tri ể n khoa h ọ c tr ở thành m ộ t quá trình tích góp vào kho các k ỹ n ă ng và tri th ứ c đượ c gia t ă ng mãi mãi L ị ch s ử khoa h ọ c tr ở thành b ộ môn ghi chép biên niên s ử cho các thành t ự u c ũ ng nh ư các c ả n tr ở c ầ n ph ả i v ượ t qua Nghiên c ứ u c ủ a Kuhn cho th ấ y l ị ch s ử đ ích th ự c c ủ a vi ệ c hình thành và phát tri ể n các b ộ môn khoa h ọ c di ễ n ra hoàn toàn khác v ớ i hình ả nh đ ó Ch ươ ng vi ế t này là tóm l ượ c n ộ i dung cu ố n sách "C ấ u trúc c ủ a các cu ộ c cách m ạ ng khoa h ọ c" c ủ a Thomas Kuhn Theo Kuhn k ị ch b ả n ph ổ quát cho h ầ u h ế t các b ộ môn khoa h ọ c đề u di ễ n ra qua các giai đ o ạ n nh ư sau: - Th ờ i k ỳ phôi thai đặ c tr ư ng b ở i s ự tranh đ ua liên t ụ c gi ữ a nhi ề u quan đ i ể m khác nhau đố i v ớ i t ự nhiên, tính hi ệ u qu ả cao c ủ a m ộ t quan đ i ể m d ầ n d ầ n chinh ph ụ c đượ c c ộ ng đồ ng các ng ườ i th ự c hành nghiên c ứ u và tr ở thành quan đ i ể m chung đố i v ớ i c ộ ng đồ ng các nhà nghiên c ứ u - Th ờ i k ỳ tr ưở ng thành đặ c tr ư ng b ở i s ự hình thành m ộ t khoa h ọ c chu ẩ n m ự c (normal science) cùng v ớ i m ộ t h ệ ý ni ệ m (paradigm) C ộ ng đồ ng khoa h ọ c có đị nh h ướ ng rõ r ệ t v ề n ộ i dung và ph ươ ng pháp nghiên c ứ u: ho ạ t độ ng khoa h ọ c t ậ p trung vào gi ả i các bài toán đố (puzzle- solving) nh ằ m tri ể n khai các thí nghi ệ m và lý thuy ế t kh ớ p n ố i v ớ i h ệ ý ni ệ m hi ệ n hành 10 - Th ờ i k ỳ kh ủ ng ho ả ng v ớ i s ự xu ấ t hi ệ n t ậ p trung c ủ a các d ị th ườ ng không th ể kh ớ p n ố i đượ c v ớ i h ệ ý ni ệ m hi ệ n hành - Th ờ i k ỳ cách m ạ ng khoa h ọ c v ớ i s ự chinh ph ụ c c ủ a m ộ t h ệ ý ni ệ m m ớ i thay th ế cho h ệ ý ni ệ m c ũ H ệ ý ni ệ m m ớ i hình thành kéo theo s ự c ấ u trúc l ạ i các ho ạ t độ ng khoa h ọ c Kuhn đư a ra khái ni ệ m "khoa h ọ c chu ẩ n m ự c" (normal science) để ch ỉ vi ệ c nghiên c ứ u d ự a v ữ ng ch ắ c trên m ộ t hay nhi ề u thành t ự u khoa h ọ c trong quá kh ứ mà m ộ t c ộ ng đồ ng khoa h ọ c chuyên bi ệ t th ừ a nh ậ n làm c ơ s ở cho các th ự c hành nghiên c ứ u ti ế p theo c ủ a h ọ Các thành t ự u ấ y có hai đặ c đ i ể m: đủ l ớ n để gi ữ chân m ộ t nhóm nghiên c ứ u trung thành, đồ ng th ờ i l ạ i v ẫ n b ỏ ng ỏ nhi ề u v ấ n đề c ầ n ph ả i chu ẩ n xác l ạ i cho nhóm nghiên c ứ u th ự c hành C ộ ng đồ ng khoa h ọ c bao g ồ m nh ữ ng ng ườ i th ự c hành nghiên c ứ u m ộ t chuyên ngành nh ấ t đị nh H ọ tr ả i qua m ộ t s ự giáo d ụ c chu ẩ n b ị ngh ề nghi ệ p t ươ ng đồ ng và trong quá trình đ ó ti ế p thu tri th ứ c t ừ cùng m ộ t ngu ồ n tài li ệ u giáo khoa v ề chuyên môn Vì lý do s ư ph ạ m nên các sách giáo khoa trình bày các thành t ự u c ơ s ở c ủ a chuyên ngành d ướ i hình th ứ c khác v ớ i các công trình nguyên b ả n (thí d ụ nh ư các sinh viên v ậ t lý ngày nay không h ọ c c ơ h ọ c Newton t ừ nguyên b ả n Principia) Các thành viên c ộ ng đồ ng khoa h ọ c đượ c xem là nh ữ ng ng ườ i theo đ u ổ i m ộ t t ậ p h ợ p các m ụ c tiêu mà h ọ cùng chia s ẻ , bao g ồ m c ả vi ệ c hu ấ n luy ệ n nh ữ ng ng ườ i k ế t ụ c H ọ cùng chia s ẻ các quan đ i ể m chung v ề chuyên môn (các nhà v ậ t lý ngày nay đề u tin vào c ấ u trúc nguyên t ử c ủ a v ậ t ch ấ t), các giá tr ị chung trong đ ánh giá (k ế t qu ả khoa h ọ c ph ả i h ợ p lý, t ự hòa h ợ p và t ươ ng thích v ớ i các lý thuy ế t khác đ ang tri ể n khai ) Quan tr ọ ng nh ấ t là trong quá trình h ọ c ngh ề h ọ đượ c hu ấ n luy ệ n k ỹ n ă ng gi ả i quy ế t v ấ n đề thông qua các m ẫ u hình (exemplar) c ụ th ể t ừ các t ạ p chí chuyên ngành T ậ p h ợ p các phép t ắ c chung ấ y đượ c m ọ i thành viên c ủ a c ộ ng đồ ng t ự nguy ệ n tuân theo và Kuhn đư a ra thu ậ t ng ữ h ệ ý ni ệ m (paradigm) để ch ỉ t ậ p h ợ p các phép t ắ c này Thu ậ t ng ữ paradigm v ố n là c ủ a ngôn ng ữ h ọ c dùng để ch ỉ phép t ắ c chia độ ng t ừ : thí d ụ nh ư amo, amas, amat, là m ộ t paradigm ch ỉ phép t ắ c chia độ ng t ừ trong ti ế ng Latin Phép t ắ c này cho phép áp d ụ ng để chia m ộ t s ố l ớ n các độ ng t ừ nh ư là laudo, laudas, laudat Tuy nhiên, trong khoa h ọ c paradigm không ph ả i là s ự l ặ p l ạ i máy móc nh ư trong ngôn ng ữ , mà là s ự ti ế p t ụ c tri ể n khai vi ệ c kh ớ p n ố i và chuyên bi ệ t sâu thêm các thành t ự u c ơ s ở Các nhà khoa h ọ c ho ạ t độ ng trong th ờ i k ỳ khoa h ọ c chu ẩ n m ự c đề u d ự a trên cùng m ộ t h ệ ý ni ệ m chung 1 Khoa h ọ c chu ẩ n m ự c đượ c hình thành nh ư th ế nào ? Kuhn xem xét b ộ môn quang h ọ c nh ư m ộ t thí d ụ : t ừ th ờ i c ổ đạ i cho đế n cu ố i th ế k ỷ 17 ch ư a h ề có m ộ t quan ni ệ m th ố ng nh ấ t v ề b ả n ch ấ t ánh sáng và đ ã t ồ n t ạ i nhi ề u tr ườ ng phái khác nhau M ộ t nhóm cho r ằ ng ánh sáng là các h ạ t phát ra t ừ v ậ t th ể , m ộ t nhóm khác thì xem ánh sáng là m ộ t bi ế n c ả i c ủ a môi tr ườ ng x ả y ra ở gi ữ a v ậ t th ể và con m ắ t nhìn Nhóm khác n ữ a l ạ i gi ả i thích ánh sáng nh ư s ự t ươ ng tác c ủ a môi tr ườ ng v ớ i cái phát ra t ừ con m ắ t Ngoài ra còn có các nhóm theo quan ni ệ m h ỗ n h ợ p c ủ a các quan ni ệ m trên M ỗ i tr ườ ng phái đề u có m ộ t xu ấ t phát siêu hình nào đ ó và nh ấ n m ạ nh đế n m ộ t chùm các hi ệ n t ượ ng quang h ọ c quan sát đượ c mà lý thuy ế t c ủ a h ọ gi ả i thích đượ c nhi ề u nh ấ t Các quan sát khác đượ c xem nh ư các v ấ n đề còn ch ư a đượ c gi ả i quy ế t T ấ t c ả các tr ườ ng phái ấ y vào các th ờ i k ỳ khác nhau đề u có đ óng góp quan tr ọ ng cho các quan ni ệ m, các hi ệ n t ượ ng và các k ỹ n ă ng mà Newton s ử d ụ ng để xây d ự ng thành m ộ t h ệ ý ni ệ m đượ c th ừ a nh ậ n chung đầ u tiên cho b ộ môn quang v ậ t lý N ế u nh ư đị nh ngh ĩ a "nhà khoa h ọ c" mà lo ạ i tr ừ các thành viên sáng t ạ o nh ấ t c ủ a các tr ườ ng phái này thì đị nh ngh ĩ a ấ y c ũ ng s ẽ ph ả i lo ạ i tr ừ luôn c ả nh ữ ng ng ườ i k ế t ụ c H ọ đề u là các nhà khoa h ọ c c ả Tuy nhiên, xét n ộ i dung l ĩ nh v ự c h ọ nghiên c ứ u thì k ế t qu ả nghiên c ứ u c ủ a h ọ là không đủ để đượ c th ừ a nh ậ n là m ộ t khoa h ọ c Thi ế u v ắ ng các thành t ự u l ớ n làm c ơ s ở cho các ph ươ ng pháp và ph ươ ng h ướ ng chung, nên các sách h ọ vi ế t ra không ch ỉ h ướ ng vào hi ệ n 11 t ượ ng t ự nhiên mà còn để tranh cãi v ớ i các tr ườ ng phái khác B ứ c tranh trên không ph ả i là xa l ạ v ớ i nhi ề u l ĩ nh v ự c sáng t ạ o th ờ i nay và c ũ ng không h ề là không t ươ ng thích v ớ i các phát minh quan tr ọ ng Th ế nh ư ng đ ó không ph ả i là b ứ c tranh phát tri ể n c ủ a b ộ môn quang h ọ c v ậ t lý th ờ i k ỳ sau Newton c ũ ng nh ư c ủ a các b ộ môn khác trong khoa h ọ c t ự nhiên ngày nay Khoa h ọ c v ề các hi ệ n t ượ ng đ i ệ n c ũ ng hình thành theo m ộ t k ị ch b ả n t ươ ng t ự Ngo ạ i tr ừ toán h ọ c và thiên v ă n đ ã có đượ c h ệ ý ni ệ m t ừ th ờ i c ổ đạ i mà ta không bi ế t rõ chúng đ ã hình thành th ế nào, còn các b ộ môn khoa h ọ c t ự nhiên khác đề u tr ả i qua m ộ t quá trình "ti ề n-h ệ ý ni ệ m" t ươ ng t ự nh ư b ộ môn quang h ọ c v ậ t lý th ờ i k ỳ tr ướ c Newton B ộ môn di truy ề n h ọ c là m ộ t thí d ụ v ề vi ệ c hình thành h ệ ý ni ệ m đầ u tiên mà chúng ta đượ c tr ự c ti ế p ch ứ ng ki ế n Đ ã có b ộ môn nào trong các khoa h ọ c xã h ộ i và nhân v ă n v ượ t qua th ờ i k ỳ "ti ề n-h ệ ý ni ệ m" để có đượ c m ộ t h ệ ý ni ệ m đơ n nh ấ t hay ch ư a ? Đ ây là m ộ t câu h ỏ i v ẫ n còn để ng ỏ L ị ch s ử khoa h ọ c cho th ấ y con đườ ng đ i đế n m ộ t s ự nh ấ t trí v ề h ệ ý ni ệ m là đầ y gian truân Để đượ c ch ấ p nh ậ n là m ộ t h ệ ý ni ệ m thì lý thuy ế t đ ó ph ả i t ỏ ra là t ố t nh ấ t trong các đố i th ủ , song nó không nh ấ t thi ế t, và trên th ự c t ế là ch ư a bao gi ờ , gi ả i thích đượ c m ọ i s ự ki ệ n mà nó bu ộ c ph ả i đố i m ặ t Khi m ộ t h ệ ý ni ệ m m ớ i ra đờ i và chinh ph ụ c đượ c th ế h ệ ti ế p theo c ủ a các ng ườ i th ự c hành b ộ môn khoa h ọ c đ ó thì các tr ườ ng phái c ũ d ầ n d ầ n bi ế n m ấ t Đ ôi khi vi ệ c ti ế p thu m ộ t h ệ ý ni ệ m bi ế n c ả i nhóm ng ườ i, tr ướ c đ ó ch ỉ thu ầ n túy quan tâm đế n nghiên c ứ u t ự nhiên, tr ở thành nh ữ ng ng ườ i cùng ngh ề nghi ệ p hay ít nh ấ t c ũ ng là cùng m ộ t b ộ môn khoa h ọ c Trong khoa h ọ c (nh ư ng không ph ả i là các l ĩ nh v ự c nh ư y h ọ c hay lu ậ t h ọ c mà lý do t ồ n t ạ i c ủ a chúng mang tính bên ngoài nh ư nhu c ầ u xã h ộ i) s ự hình thành các h ộ i chuyên gia và các t ạ p chí chuyên ngành th ườ ng liên quan đế n vi ệ c ti ế p thu đầ u tiên m ộ t h ệ ý ni ệ m đơ n nh ấ t Ít nh ấ t thì đ ó c ũ ng là th ờ i k ỳ m ộ t hai th ế k ỷ tr ướ c, khi các th ể ch ế t ổ ch ứ c chuyên môn khoa h ọ c còn s ơ khai M ộ t cá nhân nhà khoa h ọ c đ ã ti ế p thu m ộ t h ệ ý ni ệ m làm n ề n t ả ng thì trong các công trình c ủ a mình anh ta không còn c ầ n ph ả i m ở đầ u b ằ ng vi ệ c gi ớ i thi ệ u các nguyên lý đầ u tiên n ữ a; công vi ệ c đ ó dành cho ng ườ i vi ế t sách giáo khoa Các k ế t qu ả nghiên c ứ u c ủ a anh ta tr ở thành nh ữ ng bài vi ế t ng ắ n g ọ n h ướ ng t ớ i các đồ ng nghi ệ p chuyên môn là nh ữ ng ng ườ i đượ c gi ả đị nh có tri th ứ c và cùng chia s ẻ m ộ t h ệ ý ni ệ m v ớ i anh ta, và c ũ ng ch ỉ nh ữ ng ng ườ i đ ó m ớ i đọ c các bài báo đ ó c ủ a anh ta Vào kho ả ng th ế k ỷ 19 h ầ u h ế t các b ộ môn v ậ t lý đề u tr ở thành không th ể ti ế p c ậ n đượ c đố i v ớ i ng ườ i bình th ườ ng ở ngoài chuyên ngành 2 Công vi ệ c nghiên c ứ u trong khoa h ọ c chu ẩ n m ự c là gì ? Nh ư đ ã nh ậ n xét ở trên, Kuhn dùng thu ậ t ng ữ h ệ ý ni ệ m v ớ i hàm ngh ĩ a phép t ắ c tri ể n khai vi ệ c kh ớ p n ố i và chuyên bi ệ t sâu thêm các thành t ự u c ơ s ở Nh ữ ng ng ườ i ngoài chuyên môn c ủ a m ộ t b ộ môn khoa h ọ c đ ã tr ưở ng thành th ườ ng khó hình dung đượ c công vi ệ c thu d ọ n mà các thành t ự u đặ t c ơ s ở cho h ệ ý ni ệ m còn để l ạ i cho nh ữ ng ng ườ i th ự c hành chuyên môn ph ả i làm là nhi ề u và h ấ p d ẫ n th ế nào Sau khi đ ã ti ế p thu m ộ t h ệ ý ni ệ m thì nh ữ ng ng ườ i th ự c hành chuyên môn không tìm ki ế m các hi ệ n t ượ ng hay lý thuy ế t m ớ i m ẻ v ượ t ra ngoài khuôn kh ổ c ủ a nó Thay vào đ ó, h ọ h ướ ng ho ạ t độ ng nghiên c ứ u vào vi ệ c kh ớ p n ố i các hi ệ n t ượ ng và lý thuy ế t mà h ệ ý ni ệ m đ ã cung

MỘT VÀI VẤN ĐỀ KHOA HỌC LUẬN Nguyễn Văn Trọng Thuật ngữ „khoa học“ chuyển ngữ từ „science“ (tiếng Anh Pháp) tự điển Britannica định nghĩa sau: “bất hệ thống tri thức liên quan đến giới vật thể tượng nó, hệ thống phải bao hàm quan sát khơng thiên vị thử nghiệm có hệ thống Nói chung, khoa học bao hàm theo đuổi tri thức chứa đựng chân lý tổng quát hay phương cách hoạt động định luật bản” (any system of kowledge that is concerned with physical world and its phenomena and that entails unbiased observations and systematic experimentation In general, a science involves a pursuit of knowlwdge covering general truths or the operations of fundamental laws) (Britannica 2002) Thế ta khái niệm khoa học thường hiểu ngược với mê tín dị đoan, đồng nghĩa với "sự thật" hay chân lý vĩnh cửu, phát mãi Sở dĩ có tình trạng hiểu biết triết học khoa học - tức khảo sát triết học lý thuyết khoa học giới hạn giá trị chúng - chưa giới thiệu tương xứng với tầm quan trọng giới khoa học Bản thân tác giả báo cáo này, dù ba chục năm làm công việc nghiên cứu vật lý lý thuyết thực hành, vài năm gần quan tâm tìm hiểu vài khía cạnh vấn đề Trong đó, khoa học luận (Philosophy of science) từ lâu trở thành nhánh chuyên sâu triết học khó phân định ranh giới với vấn đề triết học Bản tiểu luận viết thu hoạch học tập cá nhân người thuộc chuyên ngành vật lý lý thuyết, lựa chọn vấn đề quan tâm khơng khỏi có dấu ấn nghề nghiệp Tuy nhiên, vật lý học kỷ qua ln giữ vị trí quan trọng thành tựu khoa học thường dẫn khn mẫu điển hình phương pháp khoa học Hơn trăm năm trước người ta dùng thuật ngữ "natural philosophy" để chuyên ngành vật lý Hơn nữa, nhiều nhà vật lý tên tuổi Einstein, Heisenberg, Max Planck có đóng góp trực tiếp lớn soi sáng cho nhiều vấn đề triết học khơng triết gia tiếng vốn có xuất thân từ chuyên ngành vật lý Cho nên dẫn chứng vật lý học chiếm đa số báo cáo bất hợp lý I Xung quanh việc xuất học Newton vật lý cổ điển Khoa học hình thành xuất phát từ hoạt động tư người khơn ngoan (homo sapiens) trước tính thường tính chu kỳ tượng thiên nhiên (như biến đổi ngày đêm, mùa năm ) Con người khơng nhận tính trật tự tự nhiên mà tính trật tự cịn tạo nên trí tuệ cho người Trí tuệ người không chấp nhận hỗn độn cố gắng thấu hiểu trật tự thiên nhiên hình thức quy luật Tuy nhiên, khơng phải người xác định quy luật khách quan Đôi khi, người ta tin vào quy luật khơng có, thời trung cổ truyền bá "quy luật" chổi xuất có biến động lớn cõi nhân Các quy luật khách quan khoa học xác lập nhờ vào tính hồi nghi người giúp ngăn ngừa kết luận thiếu chín chắn Từ thời Hy Lạp cổ đại người đạt đươc nhiều tri thức khoa học quan trọng, đặc biệt toán học Tuy nhiên, đến kỷ 16 17 thời kỳ Phục Hưng tranh cãi triết lý khoa học chuyển dần từ tu viện trường đại học chí phịng khách salon Thời kỳ có hai tên tuổi lớn với hai tuyên ngôn phương pháp nghiên cứu khoa học giải thoát khỏi giả định tùy tiện hay mê tín, Francis Bacon (15611626) René Descartes (1596-1650) Bacon nhấn mạnh đến tầm quan trọng kiện quan sát khởi điểm khoa học lý thuyết đáng tin cậy chừng mực dẫn xuất từ kiện Một cách lý tưởng nhà khoa học phải đưa liệt kê toàn diện tất thí dụ theo lối kinh nghiệm luận tượng khảo sát trước đồng biểu thị chúng với "hình thức" tự nhiên chúng Dù Bacon không minh định đặc tính xác trừu tượng hóa hàm nghĩa nào, người ta coi ơng người địi hỏi đề xuất lý thuyết đáng chúng suy diễn cách hình thức từ liệt kê Ngược lại với "phép quy nạp Bacon", Descartes lại trọng đến việc xây dựng hệ thống diễn dịch (deductive systems) chặt chẽ không chứa đựng mâu thuẫn nội cho lý thuyết, lập luận theo đuổi với an tồn giống hình học Euclide Trong Bacon phản ứng chống lại tin tưởng kinh viện dựa uy tín Aristotle cách kêu gọi quay với trải nghiệm trực tiếp, Descartes phản ứng chống lại chủ nghĩa hồi nghi thời cách vào toán học mà tri thức chắn tự nhiên dựa vào Ông cho nhiệm vụ vật lý kỷ 17 mở rộng cấu trúc trí tuệ kiểu Euclide cách đưa thêm tiên đề, định nghĩa giả thiết mang tính hiển nhiên tự thân (self-evident) từ suy hệ Ơng tin tượng tương tự với vật lý học khảo sát hệ thống chặt chẽ giống Xét mặt triết học ta xem Bacon biểu lộ xu hướng phái nghiệm (Empiricism), Descartes đại diện cho phái lý (Rationalism) Các luận chứng Bacon Descartes mang tính tun ngơn: hai đưa cương lĩnh trí tuệ cho khoa học tự nhiên cịn phải xây dựng nên Quả thực vòng 150 năm kế tiếp, Galileo, Newton nhiều người khác kiến tạo nên khoa học vật lý mà hai ông kêu gọi Tác phẩm "Nguyên lý toán học vật lý" (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) Newton đời năm 1687 kiệt tác khoa học có tầm quan trọng lớn lao khoa học đại Tuy nhiên, lại thật, hình thức lý thuyết khơng hồn tồn giống hẳn khn mẫu mà hai ơng Bacon Descartes tiên đốn Một mặt có kiểu quy nạp Bacon quy trình trí tuệ Newton Có nhà khoa học Robert Boyle (một người sáng lập mơn hóa học đại) cố thử áp dụng châm ngôn Bacon, lại thấy chúng cản trở bổ ích cho việc đúc kết thành khái niệm mang tính soi sáng Mặt khác Newton chịu ảnh hưởng mạnh thí dụ tốn học Descartes, Newton theo châm ngôn phương pháp luận ông đến điểm định Đúng Newton đưa thêm tiên đề, định nghĩa giả thiết mang tính động lực học vào lý thuyết chuyển động lực hấp dẫn theo dẫn Descartes, Newton khơng có kỳ vọng chứng tỏ mặc định bổ xung hiển nhiên đắn Thay vào đó, Newton coi chúng mặc định để làm việc, chấp nhận giả thuyết chừng mực hệ chúng soi sáng xác đến chi tiết cho tượng chưa giải thích Rõ ràng mặc định không đáp ứng tham vọng "diễn dịch" Descartes cách đầy đủ Thí dụ Newton chưa biết đến tượng chứng tỏ có chế hút hấp dẫn không bận tâm việc "bịa đặt giả thuyết" Như thực tế Newton gần vơ tình sáng tạo nên mà triết gia khoa học từ gọi phương pháp diễn dịch-giả thuyết (hypothetico-deductive method): hình thức thích thuyết xem hệ thống tốn học, tượng kinh nghiệm luận cá biệt giải thích cách liên hệ chúng ngược trở lại theo cách diễn dịch với số nguyên lý tổng quát định nghĩa Phương pháp bỏ qua yêu cầu Descartes nguyên lý định nghĩa thân chúng thiết lập cách thuyết phục dứt khoát trước tra vấn xem hệ chúng soi sáng lên vấn đề khoa học tượng mang tính thời Từ năm 1700 tranh cãi khoa học luận chuyển sang hướng khác Thoạt tiên đả kích nhằm vào phương pháp Newton phải kể đến tên tuổi Gottfried Leibniz (1646-1716) George Berkeley (1685-1753), kể từ năm 1740 khơng cịn nghi ngờ đắn quan điểm Newton học Newton phù hợp kỳ diệu với quan sát thực nghiệm Câu hỏi trở thành: mà Newton lại làm điều ? Trong bối cảnh tác phẩm "Phê phán lý tính túy" (Kritik der reinen vernunft) Immanuel Kant xuất lần đầu vào năm 1781 phần trả lời cho câu hỏi Trong tác phẩm Kant khảo sát thân lý tính người Ơng bác bỏ học thuyết nghiệm cho nhận thức kinh nghiệm, tất bắt nguồn từ kinh nghiệm Ơng chứng minh có điều kiện có giá trị phổ quát độc lập với kinh nghiệm làm sở cho kinh nghiệm Khả thấu hiểu người dẫn đến sản sinh tri thức hiệu chừng mực thân giác tính ban đầu có cấu trúc khái niệm Ơng phản đối phái lý Mặc dù ông thừa nhận có lý tính túy độc lập với kinh nghiệm, cho nhận thức thực tư đơn Kant cho người ban tặng cấu trúc cho tri thức thơng qua khái niệm phạm trù mà người sử dụng cho việc tạo lập diễn giải trải nghiệm Kant người thời tin hình học Euclide học Newton hệ thống tốn học vật lý hồn bị đúng, chân lý toán học cuối tự nhiên Niềm tin thực tế kéo dài cuối kỷ 19 Hình học Euclide học Newton ln khuôn mẫu cho lĩnh vực nghiên cứu tự nhiên khác Lý thuyết điện từ Maxwell vật lý thống kê xây dựng tinh thần với học Newton tạo dựng nên tòa lâu đài vật lý cổ điển Khuôn mẫu học Newton chứa đựng yếu tố sau đây: 1) Đưa khái niệm cho việc mô tả chuyển động vật thể không gian thời gian, khối lượng, quỹ đạo, vận tốc vật thể, lực tác động lên vật thể v v 2) Đưa số tiên đề (axiom) thừa nhận khơng có chứng minh làm điểm xuất phát, có tiên đề động lực học hình thức "phương trình chuyển động" 3) Từ phương trình chuyển động dùng tốn học phương tiện diễn dịch để suy hệ vật lý dạng tượng kiểm chứng quan sát thực nghiệm Cơ học Newton thuyết phục người suốt trăm năm quan sát thực nghiệm quan trắc thiên văn phù hợp với tiên đốn lý thuyết độ xác cho phép dụng cụ đo lường có vào thời kỳ Phương trình chuyển động học Newton quy thành hệ phương trình bậc theo thời gian tọa độ xung lượng Tính chất tốn học loại phương trình dẫn đến kết luận tổng quát sau đây: biết vị trí xung lượng ban đầu vật thể (trạng thái ban đầu vật thể) vị trí xung lượng, tức trạng thái vật thể, thời điểm sau hồn tồn xác định Như nguyên lý nhân tn thủ Hơn nữa, từ Laplace cịn ngoại suy định luận: vũ trụ có diễn biến tương lai hồn tồn tất định tồn diễn biến tương lai phụ thuộc vào trạng thái ban đầu Sau Henri Poincaré sai lầm Laplace: ngoại suy quỹ đạo ổn định toán vật thể cho toán nhiều vật thể khơng Ngay tốn vật thể có nghiệm khơng ổn định, tức quỹ đạo thay đổi lớn tương ứng với thay đổi nhỏ điều kiện ban đầu Trong giới nhiều vật thể khơng thể có tiên đốn dự báo tất định quỹ đạo chúng phải có phương pháp riêng để tiếp cận với loại hệ thống Đó nội dung mơn vật lý thống kê II Khuynh hướng thực chứng luận (positivism) Sự đời thuyết tương đối học lượng tử Gottfried Leibniz kỷ 17 người phê phán học Newton ẩn chứa giả thiết không gian thời gian tuyệt đối Sau hai kỷ Ernst Mach (1838-1916) lại lật lại vấn đề cách nghiêm túc Mach đại biểu xuất sắc khuynh hướng thực chứng luận (positivism) Auguste Comte (1798-1857) sáng lập Thực chứng luận khẳng định tri thức thực tự nhiên phải dựa liệu "thực chứng" thực nghiệm, bên vương quốc kiện logic toán học túy Các nhà thực chứng luận đặc biệt nhấn mạnh tầm quan trọng việc gắn bó với thử thách kiểm chứng quan sát thử nghiệm Comte xếp ngành khoa học theo cấu trúc trật tự sau: toán học, học, thiên văn, vật lý, hóa học, sinh học (bao gồm tâm lý học) xã hội học Khoa học nằm phía sở cho khoa học bên dựa vào sơ đồ mở rộng tri thức thực chứng lồi người Thực chứng luận có ảnh hưởng sâu sắc đến tư khoa học nhiều triết gia phát triển thành nhánh khuynh hướng khác Ernst Mach (1838-1916) Richard Avenarius (1843-1896) khai mở khuynh hướng thực chứng luận phê phán (critical positivism) ảnh hưởng nhiều tới tên tuổi lớn kỷ 20 Bertrand Russell, Alfred Whitehead Rudolf Carnap lý thuyết tri thức Mach có ảnh hưởng sâu sắc tới nhóm thực chứng luận thành Vienna (Áo) với khuynh hướng thực chứng luận logic (logical positivism) nghiệm luận logic (logical empiricism) Mach người theo ông học học Kant đặc tính kiến tạo lý thuyết hình thức, khơng chia sẻ tính hợp lý hình học Euclide học Newton Họ coi lý thuyết khái niệm lý thuyết đơn cơng cụ để tiên đốn Lý thuyết đổi thay, kiện quan sát quy luật xây dựng trực tiếp từ kinh nghiệm sở vững suy đoán khoa học xuất phát phải quay trở với chúng để kiểm chứng lại giá trị suy đoán Do mà nhà thực chứng luận không ưa gọi lý thuyết hay sai, mà thích xem chúng đơn hữu ích nhiều hay Tuy nhiên, hồi nghi q đáng khái niệm "không quan sát được" khiến số nhà thực chứng luận đến kết luận sai lầm Mach với Wilhelm Ostwald (vốn nhà hóa-lý học) phủ nhận việc xem nguyên tử có thực ngun tử khơng thể nhìn thấy, họ coi nguyên tử nhiều "khái niệm ảo thuận tiện" Chống lại thái cực triết gia có khuynh hướng lý tin tưởng vào thực khái niệm lý thuyết Trong số người thuộc khuynh hướng có nhà vật lý tiếng Ludwig Boltzmann Max Planck - người thuyết phục sâu sắc tính thực hạt vi mô kiện giới vi mô chứng ngày gia tăng tồn nguyên tử hạt nguyên tử (subatomic) Ngày tồn khách quan nguyên tử vi hạt nguyên tử điện tử, nơtron, proton khơng cịn điều gây nghi ngờ Tuy có biểu cực đoan vấn đề nguyên tử, tư tưởng Mach ảnh hưởng sâu sắc tới việc mở đường cho đời thuyết tương đối học lượng tử Thí nghiệm Albert Michelson (1852-1931) thực Berlin năm 1881 với E W Morley Hoa Kỳ năm 1887 ảnh hưởng trực tiếp đến đời thuyết tương đối Vào thời người ta nhìn nhận ánh sáng chuyển động sóng lan truyền với vận tốc định mơi trường học gọi ether Khi trái đất quay tạo chuyển động tương ether, ánh sáng truyền từ nguồn đặt trái đất theo chiều với tốc độ quay trái đất phải có tốc độ khác với ánh sáng truyền theo chiều ngược lại Thí nghiệm Michelson có mục đích xác định khác biệt để từ "đo" tốc độ trái đất tương ether Kết thí nghiệm bất ngờ: khơng có khác biệt cả! Các nhà vật lý loay hoay lâu cố giải thích kết thí nghiệm khn khổ học Newton giả thiết ether Cuối cùng, Poincaré kết luận việc khơng có khác biệt thí nghiệm định luật: ánh sáng truyền với tốc độ không phụ thuộc vào tốc độ trái đất số vũ trụ Các nhà vật lý xem trái đất hệ quy chiếu mà thí nghiệm thực Các hệ quy chiếu chuyển động tương với tốc độ không đổi (chuyển động thẳng đều) gọi hệ quán tính Các định luật học hệ qn tính khơng thể dựa vào chúng để phát hệ quy chiếu đặc biệt hệ quán tính Như Poincaré đến kết luận định luật thuyết điện từ (ánh sáng truyền với tốc độ không đổi) hệ quán tính người ta khơng thể sử dụng để phát hệ quy chiếu đặc biệt (gắn với ether) Einstein chịu ảnh hưởng Mach xa nữa: ơng khước từ giả thuyết tính tuyệt đối thời gian hàm chứa học Newton (một thời gian cho hệ quy chiếu) Tính tuyệt đối thời gian học Newton vốn Mach vạch từ trước Einstein cho hệ quy chiếu có khơng gian thời gian riêng đảm bảo cho định luật điện từ học hệ quán tính Để đảm bảo yêu cầu Einstein xây dựng lại định luật học nội dung thuyết tương đối riêng đời năm 1905 Albert Einstein 26 tuổi Trong lý thuyết tồn ether khơng cịn điều cần thiết ngày khơng diện vật lý đại Cơ học Einstein đưa nhiều kết "khác thường" cảm nhận thơng thường người, thí dụ thời gian trôi qua người tàu vũ trụ khác với người trái đất, khiến cho huyền thoại Từ Thức nhập thiên thai lại nhớ tới viễn tượng có Tuy nhiên, khác biệt học Einstein học Newton thể toán chuyển động vật thể biểu lộ rõ rệt với chuyển động có vận tốc lớn xấp sỉ với tốc độ ánh sáng tốc độ có giá trị gần 300 000 kilơmet giây Với chuyển động có tốc độ máy bay khác biệt nhỏ nên nhận Thuyết tương đối khẳng định gia tăng vận tốc vật thể vượt vận tốc ánh sáng Sự hình thành học lượng tử diễn khoảng thời gian khoảng hai chục năm đầu kỷ 20 đóng góp chủ yếu tên tuổi Max Planck, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrodinger, Max Born Lý xuất lý thuyết lượng tử kết quan sát thực nghiệm giới nguyên tử hạt vi mô nguyên tử không phù hợp với khái niệm vật lý cổ điển: hạt vi mô tùy điều kiện thí nghiệm mà biểu lộ hạt hay sóng, đại lượng quen thuộc vật lý cổ điển vị trí tốc độ lại khơng thể đồng thời xác định xác (nguyên lý bất định Heisenberg) Sau nhiều tìm kiếm tranh cãi, lý thuyết hồn chỉnh hình thành tóm lược sau: Lý thuyết lượng tử từ bỏ việc xác định trạng thái vật thể vi mô khái niệm vị trí xung lượng vật lý cổ điển Thay vào khái niệm hàm trạng thái (hay hàm sóng) biểu diễn hàm phức biến số động lực Một hệ thống khái niệm quy tắc mặc định cho phép xác định giá trị đo đại lượng vật lý tương ứng với vật lý cổ điển thông qua hàm trạng thái Một tiên đề động lực học đưa mô tả diễn biến theo thời gian hàm trạng thái hình thức phương trình vi phân bậc theo biến số thời gian (phương trình Schrodinger) Từ hệ thống khái niệm tiên đề diễn dịch tượng quan sát thực nghiệm Lý thuyết lượng tử phạm vi ứng dụng (thế giới vi mơ có kích thước khơng q nhỏ - tức lượng không cao) hoạt động hiệu quả: diễn dịch kết phù hợp với quan sát thực nghiệm biết tiên đốn nhiều tượng trước chưa biết sau thực nghiệm xác nhận Lý thuyết lượng tử thiết lập cầu nối với học Newton: với vật thể vĩ mô lý thuyết lượng tử diễn dịch trở lại thành học cổ điển phép gần Tuy nhiên, lý thuyết lượng tử chứa đựng nhiều yếu tố dị thường tri giác quen thuộc người nên gây nhiều tranh cãi Xin điểm qua hai vấn đề chủ chốt: 1) Trạng thái vật thể xác định hàm trạng thái Nhưng hàm trạng thái cho phép xác định đại lượng vật lý quan sát với tính xác suất (Max Born ý nghĩa hàm trạng thái biên độ xác suất) Trong học Newton xác định trạng thái vật thể (vị trí tốc độ) cách xác định Einstein không chấp nhận tính chất xác suất câu nói:" Thượng đế khơng chơi trị gieo súc sắc!" Thực khái niệm xác suất vốn có vật lý cổ điển phải xem xét đối tượng gồm nhiều hạt (vật lý thống kê), hạt thành phần giả định tuân theo định luật học Newton Sự khác biệt tính xác suất học lượng tử mang tính thể lý thuyết thể toán hai hạt tốn giải xác học cổ điển lẫn học lượng tử Khi biết hàm trạng thái xác định giá trị trung bình sai số (độ bất định) đại lượng vật lý Sai số đại lượng vật lý định khơng: số trạng thái đại lượng vật lý có giá trị hồn tồn xác định Nói chung, trạng thái cho phép hay vài đại lượng có giá trị hoàn toàn xác định, đồng thời lại không xác định đại lượng vật lý khác 2) Cơ học lượng tử chứa đựng nguyên lý bất định khẳng định tích sai số cặp đại lượng vật lý định luôn lớn số Tọa độ xung lượng hạt cặp Điều có nghĩa khơng có trạng thái lượng tử mà tọa độ xung lượng đồng thời hồn tồn xác định Đó nội dung ngun lý bất định Heisenberg Người ta nghĩ đủ loại thí nghiệm trí tưởng tượng (dù không khả thi mặt kỹ thuật) để xác định đồng thời vị trí xung lượng vật thể, phép đo vị trí lại thiết phải gây độ bất định cho giá trị xung lượng (và ngược lại) tương tác thiết bị đo vật thể Trong ảnh hưởng thiết bị đo giảm thiểu đến mức khơng đáng kể với vật thể vĩ mơ người ta lại triệt tiêu ảnh hưởng hạt vi mô Một vị trí xung lượng khơng thể đồng thời xác định xác khơng thể sử dụng chúng để xác định trạng thái vật thể học Newton Nhiều người không chấp nhận lý thuyết lượng tử tính xác suất ngun lý bất định khiến cho dường khơng đảm bảo tính nhân (biết nhân không xác định quả) nên khơng có giá trị nhận thức Song thực tế hồi nghi vơ Tất quan sát thực nghiệm phù hợp với lý thuyết ngược lại, tiên đoán lý thuyết xác nhận phạm vi cho phép thiết bị quan trắc đo lường; khơng có mâu thuẫn nội lý thuyết phát Lý thuyết lượng tử hình thức chứa đựng đầy đủ thành tố cần có theo khn mẫu diễn dịch-giả thuyết giống học Newton Nếu chấp nhận "hàm trạng thái" chứa đủ thông tin vật thể lý thuyết lượng tử, ta thấy lý thuyết lượng tử hàm chứa nguyên lý nhân quả: biết "hàm trạng thái" thời điểm ban đầu ta biết "hàm trạng thái" thời điểm Mặc dù vậy, việc "thấu hiểu" lý thuyết lượng tử dường chưa giải nhiều tranh cãi diễn xung quanh việc diễn giải ý nghĩa nghịch lý Có lẽ nguyên nhân chỗ khái niệm lý thuyết lượng tử không xây dựng từ cảm nhận tri giác thông thường giác quan người Do đó, trí tưởng tượng người dựa giác quan gặp khó khăn việc diễn giải tượng lượng tử Tuy nhiên, cần nhấn mạnh lý thuyết lượng tử đáp ứng chuẩn mực lý thuyết khoa học chưa tìm thấy tượng dị thường phạm vi ứng dụng lý thuyết gây hồi nghi giá trị III Cấu trúc khoa học vấn đề thẩm định tính chân lý Nếu lấy khn mẫu từ vật lý học ta thấy lý thuyết khoa học chứa đựng ba nhóm thành tố quan trọng sau đây: yếu tố thực nghiệm, yếu tố khái niệm yếu tố toán học Mọi lý thuyết khoa học phải dựa sở liệu thực nghiệm (empirical data), từ đầu nhà khoa học quan tâm tới, việc liệt kê mô tả thiên nhiên cách thô thiển người cảm nhận thấy giác quan, mà muốn làm cho hoạt động tự nhiên trở nên thấu hiểu lý thuyết đọng có tổ chức Do họ phải đưa vào lý thuyết yếu tố khái niệm định nghĩa trừu tượng Cuối cùng, yếu tố hình thức toán học phải xây dựng thành hệ thống (như cách giả thuyết tiên đề) khoa học tổ chức cách hình thức thành mệnh đề liên kết với quan hệ logic Mỗi nhóm thành tố kể đặt vấn đề mà đến triết gia tranh cãi Thái độ thiên vị cho nhóm yếu tố hay nhóm khác thể khuynh hướng triết học khác Ở cực khuynh hướng nghiệm (trong có nhà thực chứng luận) nhấn mạnh yếu tố thực nghiệm thành tố quan trọng tri thức khoa học coi lý thuyết đóng vai trị thứ yếu Các liệu thực nghiệm quy liệu thu thập túy giác quan Ở cực khác khuynh hướng lý bác bỏ quan điểm coi liệu thơ thực nghiệm tự chúng hiển thị quan hệ quy luật Những người theo khuynh hướng lưu ý nhận xét Kant tất quan sát thực khoa học có hình thức phán đốn Họ nhấn mạnh vai trị nhà khoa học việc lọc lựa quan sát thiết kế thí nghiệm nhằm tạo tượng minh họa cho mối tương quan thấu hiểu Các mối tương quan mối quan tâm đích thực khoa học Cá biệt có người xa khuynh hướng tới chỗ coi lý thuyết khoa học hoàn toàn sản phẩm sáng tạo tự trí tuệ Lẽ dĩ nhiên cực đoan không phù hợp với thực tế hoạt động khoa học Mục đích khoa học nhằm đạt hệ thống tri thức diễn giải tượng tự nhiên phù hợp với quan sát thử nghiệm khách quan, việc thẩm định giá trị chân lý lý thuyết khoa học vấn đề quan trọng khoa học luận Nhóm triết gia thành Vienna theo khuynh hướng thực chứng luận logic (hoạt động tích cực thập kỷ 20 30 kỷ trước) có nhiều đóng góp soi sáng cho vấn đề Ý tưởng thực chứng luận logic sau: nhiệm vụ triết học soi sáng ý nghĩa khái niệm điều khẳng định lý thuyết khoa học, khơng phải tìm cách trả lời câu hỏi tù mù siêu hình học Các nhà thực chứng luận logic xếp siêu hình học vào lĩnh vực biểu lộ trí tưởng tượng, cảm giác xúc động, giống nghệ thuật thi ca Trong phạm vi siêu hình học hồn tồn đáng, chừng khơng đưa u sách tri thức đích thực hay diễn tả thực tế Các nhà thực chứng luận logic có đóng góp quan trọng vào việc thấu hiểu rõ ràng chức ngôn ngữ chứa đựng loại ý nghĩa khác Ngôn ngữ truyền tin phục vụ cho nhiều mục tiêu đa dạng: nhằm biểu diễn kiện hay trật tự thường tự nhiên xã hội, hai nhằm chuyển tải hình ảnh, biểu lộ cảm xúc, ba dẫn hay biến cải hành động Các nhà thực chứng luận logic tách biệt ý nghĩa giác thức thực (cognitive-factual meaning) khỏi hàm nghĩa biểu cảm gây xúc cảm câu nói từ ngữ, đời thường hai loại ý nghĩa thường tổ hợp hay tổng hợp lại Họ đòi minh định rõ loại mệnh đề biểu lộ cảm xúc khơng có ý nghĩa giác thức đích thực Các loại câu nói có tính răn dạy đạo đức như:"Chúng ta phải " tự thân khơng có ý nghĩa giác thức mà có ý nghĩa biểu cảm dẫn Một đóng góp đáng ghi nhận đóng góp gây nhiều tranh cãi thực chứng luận logic vấn đề tiêu chí kiểm chứng để xác định xem điều đốn có ý nghĩa thực hay khơng Khẩu hiệu "Một khác biệt phải tạo khác biệt để khác biệt" có hàm nghĩa họ diễn giải đầy đủ sau: điều đốn có khác biệt nguyên tắc khẳng định phủ định, thử quan sát thực nghiệm, điều đốn có ý nghĩa thực Thí dụ quan trọng dẫn tới thiết lập tiêu chí giả thiết ether đời thuyết tương đối trình bày Quyết đoán tồn ether khơng có ý nghĩa thực khơng thể khẳng định hay bác bỏ điều đoán quan sát thực nghiệm Vì giả thuyết vô nghĩa trạng vật lý học Vào quãng thời gian 1930 1960 diễn nhiều thay đổi quan trọng việc cơng thức hóa tiêu chí ý nghĩa: hình thức phát biểu tiêu chí ý nghĩa thay ngôn từ khoan dung tính kiểm chứng tính xác nhận Hiển nhiên mệnh đề phổ quát như:"Mọi mèo có móng vuốt" khơng thể minh chứng hồn tồn thực chứng (không thể kiểm tra mèo có), nên chúng khơng xác mệnh đề kiểm chứng Thế nhà khoa học chấp nhận định luật khẳng định dựa sở kiểm chứng xác nhận không đầy đủ không trực tiếp Karl Popper người tìm mối ghép nối lấy làm phê phán thực chứng luận tác phẩm Logik der Forschung (1935) (Logic of Scientific Discovery, 1959) Popper địi phải bỏ tiêu chí ý nghĩa thay tiêu chí phân ranh giới khoa học không khoa học vấn đề đặt lời giải đáp cho chúng Theo ơng phải tiêu chí tính kiểm chứng cịn gọi tính thử sai (falsifiability) theo cách gọi ông Đặc tính quan trọng định tính khoa học phải hình dung nguyên tắc chứng bác bỏ giả thuyết, định luật hay lý thuyết xem xét Đúng nhà khoa học phải khích lệ việc xây dựng lý thuyết chúng lệch xa khỏi truyền thống nữa; ước đoán phải đặt trước phê phán nghiêm khắc thí nghiệm kỹ lưỡng chặt chẽ Tri thức cách mà gia tăng thông qua việc loại bỏ sai lầm, tức thông qua việc bác bỏ giả thuyết chứa mâu thuẫn logic hay lý thuyết dẫn tới hệ không phù hợp với thực nghiệm Triết thuyết Popper hình thành từ nỗ lực phân biệt rõ lý thuyết không khoa học với lý thuyết khoa học thực - thuyết tương đối Einstein - điểm mấu chốt: thuyết tương đối kiểm chứng thực nghiệm Các nhà thực chứng luận logic khẳng định Sự khác biệt chỗ Popper phản đối nhà thực chứng luận logic họ cho nhà khoa học chứng minh lý thuyết thực nghiệm hay quan sát Theo Popper khơng biết quan sát phù hợp lý thuyết đủ để chứng minh, quan sát cho kết mâu thuẫn với tất quan sát trước Như quan sát khơng chứng minh lý thuyết mà bác bỏ thơi, tính thử sai cần phải có lý thuyết khoa học Popper mở rộng triết lý thử sai ông thành chủ nghĩa lý phê phán (critical rationalism) Một nhà khoa học đưa giả thiết, nhà khoa học khác ráng bác bỏ luận đối lập hay chứng thực nghiệm Chính cách mà phê phán đảm bảo cho tiến khoa học thứ tiến khác Trong tác phẩm "Xã hội mở kẻ thù nó" (The Open Society and Its Enemies, 1945), Popper khẳng định trị, cịn nhiều khoa học, cần phải có tự đề xuất tư tưởng tranh luận phê phán Chủ nghĩa giáo điều thiết phải dẫn tới chế độ toàn trị với hệ tai hại Để hiểu ý nghĩa phê phán chứa đựng tiêu chí tính thử sai Popper cần phải biết hồn cảnh lịch sử thời kỳ tiêu chí đời Sau kỷ thành công vang dội, khoa học đạt tới đỉnh cao danh vọng ngưỡng mộ giới Thực chứng luận logic thịnh hành vào thời kỳ (nửa đầu kỷ 20) khẳng định biết điều chân lý suy diễn logic đắn kiểm chứng thực nghiệm Các nhà thực chứng luận đề cao toán học khoa học cội nguồn cao chân lý Karl Popper số triết gia khác cảm thấy phải chống lại thái độ xu nịnh khoa học đáng Họ coi sứ mệnh triết gia phải mặt thiếu sót khoa học nhằm cảnh tỉnh nhà khoa học đỉnh vinh quang đừng bỏ phẩm chất biết hoài nghi cần thiết cho cơng truy tầm chân lý IV Vai trò lịch sử khảo sát xã hội học giới khoa học Thomas Kuhn triết gia bị nhiều người coi "kẻ chống đối" khoa học, quan điểm ông khác với Karl Popper Cuốn sách "Cấu trúc cách mạng khoa học" (The Structure of Scientific Revolutions) đời năm 1962 gây tiếng vang lớn dư luận Tờ báo New York Times Book Review xem "có lẽ lời giải thích tốt cho trình khám phá" Tờ báo The Times Literary Supplement xếp vào số "một trăm sách có ảnh hưởng kể từ chiến thứ hai" Thomas Kuhn vốn xuất thân từ chuyên ngành vật lý lý thuyết, sau theo đuổi nghiên cứu lịch sử khoa học Ông phát cách trình bày lịch sử phát triển môn khoa học sách giáo khoa đương đại với dụng ý hiệu sư phạm tạo nên ấn tượng sai lệch không với thật tiến trình lịch sử Cứ theo sách người ta hiểu nội dung khoa học túy minh họa quan trắc, định luật lý thuyết mô tả trang sách, phương pháp khoa học giản dị mánh khóe kỹ thuật để thu thập liệu với thao tác logic kết nối liệu cho khái quát lý thuyết trình bày sách Các nhà khoa học mô tả người cố gắng đóng góp yếu tố hay yếu tố khác vào tập hợp thành tựu khoa học phát triển khoa học trở thành q trình tích góp vào kho kỹ tri thức gia tăng mãi Lịch sử khoa học trở thành môn ghi chép biên niên sử cho thành tựu cản trở cần phải vượt qua Nghiên cứu Kuhn cho thấy lịch sử đích thực việc hình thành phát triển mơn khoa học diễn hồn tồn khác với hình ảnh Chương viết tóm lược nội dung sách "Cấu trúc cách mạng khoa học" Thomas Kuhn Theo Kuhn kịch phổ quát cho hầu hết môn khoa học diễn qua giai đoạn sau: - Thời kỳ phôi thai đặc trưng tranh đua liên tục nhiều quan điểm khác tự nhiên, tính hiệu cao quan điểm chinh phục cộng đồng người thực hành nghiên cứu trở thành quan điểm chung cộng đồng nhà nghiên cứu - Thời kỳ trưởng thành đặc trưng hình thành khoa học chuẩn mực (normal science) với hệ ý niệm (paradigm) Cộng đồng khoa học có định hướng rõ rệt nội dung phương pháp nghiên cứu: hoạt động khoa học tập trung vào giải toán đố (puzzlesolving) nhằm triển khai thí nghiệm lý thuyết khớp nối với hệ ý niệm hành - Thời kỳ khủng hoảng với xuất tập trung dị thường khớp nối với hệ ý niệm hành - Thời kỳ cách mạng khoa học với chinh phục hệ ý niệm thay cho hệ ý niệm cũ Hệ ý niệm hình thành kéo theo cấu trúc lại hoạt động khoa học Kuhn đưa khái niệm "khoa học chuẩn mực" (normal science) để việc nghiên cứu dựa vững hay nhiều thành tựu khoa học khứ mà cộng đồng khoa học chuyên biệt thừa nhận làm sở cho thực hành nghiên cứu họ Các thành tựu có hai đặc điểm: đủ lớn để giữ chân nhóm nghiên cứu trung thành, đồng thời lại bỏ ngỏ nhiều vấn đề cần phải chuẩn xác lại cho nhóm nghiên cứu thực hành Cộng đồng khoa học bao gồm người thực hành nghiên cứu chuyên ngành định Họ trải qua giáo dục chuẩn bị nghề nghiệp tương đồng q trình tiếp thu tri thức từ nguồn tài liệu giáo khoa chun mơn Vì lý sư phạm nên sách giáo khoa trình bày thành tựu sở chuyên ngành hình thức khác với cơng trình ngun (thí dụ sinh viên vật lý ngày không học học Newton từ nguyên Principia) Các thành viên cộng đồng khoa học xem người theo đuổi tập hợp mục tiêu mà họ chia sẻ, bao gồm việc huấn luyện người kế tục Họ chia sẻ quan điểm chung chuyên môn (các nhà vật lý ngày tin vào cấu trúc nguyên tử vật chất), giá trị chung đánh giá (kết khoa học phải hợp lý, tự hịa hợp tương thích với lý thuyết khác triển khai ) Quan trọng trình học nghề họ huấn luyện kỹ giải vấn đề thông qua mẫu hình (exemplar) cụ thể từ tạp chí chuyên ngành Tập hợp phép tắc chung thành viên cộng đồng tự nguyện tuân theo Kuhn đưa thuật ngữ hệ ý niệm (paradigm) để tập hợp phép tắc Thuật ngữ paradigm vốn ngôn ngữ học dùng để phép tắc chia động từ: thí dụ amo, amas, amat, paradigm phép tắc chia động từ tiếng Latin Phép tắc cho phép áp dụng để chia số lớn động từ laudo, laudas, laudat Tuy nhiên, khoa học paradigm lặp lại máy móc ngơn ngữ, mà tiếp tục triển khai việc khớp nối chuyên biệt sâu thêm thành tựu sở Các nhà khoa học hoạt động thời kỳ khoa học chuẩn mực dựa hệ ý niệm chung 1.Khoa học chuẩn mực hình thành ? Kuhn xem xét môn quang học thí dụ: từ thời cổ đại cuối kỷ 17 chưa có quan niệm thống chất ánh sáng tồn nhiều trường phái khác Một nhóm cho ánh sáng hạt phát từ vật thể, nhóm khác xem ánh sáng biến cải môi trường xảy vật thể mắt nhìn Nhóm khác lại giải thích ánh sáng tương tác mơi trường với phát từ mắt Ngồi cịn có nhóm theo quan niệm hỗn hợp quan niệm Mỗi trường phái có xuất phát siêu hình nhấn mạnh đến chùm tượng quang học quan sát mà lý thuyết họ giải thích nhiều Các quan sát khác xem vấn đề chưa giải Tất trường phái vào thời kỳ khác có đóng góp quan trọng cho quan niệm, tượng kỹ mà Newton sử dụng để xây dựng thành hệ ý niệm thừa nhận chung cho môn quang vật lý Nếu định nghĩa "nhà khoa học" mà loại trừ thành viên sáng tạo trường phái định nghĩa phải loại trừ người kế tục Họ nhà khoa học Tuy nhiên, xét nội dung lĩnh vực họ nghiên cứu kết nghiên cứu họ khơng đủ để thừa nhận khoa học Thiếu vắng thành tựu lớn làm sở cho phương pháp phương hướng chung, nên sách họ viết không hướng vào 10 thấy, áp dụng từ "trị chơi" nhìn thấy "có vẻ giống gia tộc" với nhiều hoạt động mà trước gọi "trò chơi" Chỉ xuất chồng chéo tên gọi người ta cần đến tập hợp đặc trưng để phân định Sự dị thường việc xuất khám phá khoa học Công việc nghiên cứu khoa học chuẩn mực mang tính chất tích tụ, hiệu cho mục đích đặt khiến cho tri thức khoa học mở rộng phạm vi gia tăng độ xác Khoa học chuẩn mực không nhằm vào kiện lý thuyết lạ hoạt động có kết chẳng có mẻ thật khám phá Thế thực tế xảy lại không vậy: tượng bất ngờ khám phá lý thuyết mẻ nhà khoa học sáng tạo Lịch sử chí cịn làm cho người ta có ý nghĩ hoạt động khoa học phát triển kỹ mạnh mẽ để sản sinh bất ngờ thuộc loại Nếu việc nghiên cứu hệ ý niệm phương cách đặc biệt hiệu để tạo thay đổi hệ ý niệm Chính kiện lý thuyết mẻ làm nên chuyện Chúng ta xem xét trước hết khám phá (những lạ kiện), sau sáng chế (những lạ lý thuyết), thấy phân chia có phần giả tạo Một khám phá việc nhận thức tính dị thường, tức từ việc thừa nhận thiên nhiên cách vi phạm dự báo mà hệ ý niệm khoa học chuẩn mực diễn dịch Tiếp đó, lĩnh vực dị thường tiếp tục triển khai thám hiểm kết thúc lý thuyết hệ ý niệm hiệu chỉnh cho dị thường trở thành điều dự báo Tiêu hóa chủng loại kiện đòi hỏi nhiều hiệu chỉnh bổ xung thêm vào lý thuyết Chỉ nhà khoa học học cách nhìn thiên nhiên theo kiểu khác, tức hiệu chỉnh hồn tất, kiện mẻ coi kiện khoa học Ta xem xét thí dụ Kuhn đưa kiện khám phá tia X Trước hết thí dụ kinh điển khám phá tình cờ Câu chuyện việc ngày Roentgen ngừng công việc thường lệ nghiên cứu tia âm cực ơng nhận thấy chắn bari-platin xyanic, khoảng cách xa với thiết bị che bảo vệ, lại rực sáng lên vào lúc diễn q trình phóng điện Việc nghiên cứu diễn tuần lễ làm việc say mê (Roentgen khơng dời khỏi phịng thí nghiệm) chứng tỏ nguyên nhân rực sáng đến trực tiếp từ tia âm cực ống Bức xạ để lại dấu vết không bị từ trường làm lệch hướng; số tính chất khác xác định Trước cơng bố khám phá Roentgen kiểm tra kỹ lưỡng để xác định hiệu ứng tia âm cực gây mà tác nhân khác giống với ánh sáng Khám phá Roentgen việc thừa nhận chắn ông rực sáng, lẽ phải khơng Sự nhận thức tượng dị thường mà hệ ý niệm không chuẩn bị cho nhà nghiên cứu, đóng vai trị dọn đường cho nhận thức điều mẻ Nhưng khúc nhạc dạo đầu cho khám phá Tia X lên sau q trình tiếp tục thí nghiệm nhận diện thiết phải có Vì xác định thời điểm phát tia X vào lúc Roentgen nhận thấy chắn rực sáng (có nhà nghiên cứu khác thấy chắn rực sáng, chẳng khám phá điều cả) Chỉ nói tia X tìm khoảng thời gian 8-11 28-12 năm 1895 Sự khám phá tia X không đe dọa trực tiếp hệ ý niệm vật lý học thời đó, gây chống váng cho nhiều người Kelvin lúc đầu tuyên bố tin vịt chuẩn bị công phu, nhiều người khác tỏ phân vân Đó tia X vi phạm dự báo định hình 13 vững hệ ý niệm Vào thời thiết bị nghiên cứu tia âm cực triển khai nhiều phòng thí nghiệm châu Âu Nếu thiết bị Roentgen sản sinh tia X, nhiều nhà thực nghiệm khác hẳn tạo tia X mà không hay biết Ít nhiều chủng loại thiết bị tương tự phải che chắn chì Một số cơng trình hồn tất theo dự án chuẩn mực phải làm lại Tia X mở lĩnh vực bổ xung vào khoa học chuẩn mực Điều quan trọng tia X thay đổi nhiều lĩnh vực trước có Trong q trình nhiều khn mẫu mang tính hệ ý niệm trước quyền mang danh Hậu có thay đổi quy trình lẫn dự báo phận chuyên môn cộng đồng khoa học Lịch sử nhiều phát minh khoa học khác cho thấy tranh tương tự thí dụ tia X với phạm vi ảnh hưởng nhiều khác Trong trình phát triển mơn khoa học hệ ý niệm chấp nhận thường có giải thích thành cơng nhiều quan sát thí nghiệm mà người thực hành nghiên cứu dễ dàng tiếp cận Do mà phát triển tiếp sau địi hỏi phải tạo thiết bị cơng phu, kỹ khéo léo tinh luyện khái niệm, kết chúng ngày giống với mẫu hình tri giác thơng thường Sự chun nghiệp hóa dẫn đến giới hạn chặt chẽ sức tưởng tượng nhà khoa học kháng cự đáng kể việc thay đổi hệ ý niệm Mặt khác, lĩnh vực mà hệ ý niệm hướng ý nhà khoa học vào đó, khoa học chuẩn mực dẫn đến chi tiết hóa thơng tin gia tăng độ xác việc khớp nối thực nghiệm-lý thuyết Kết đạt cách khác Nếu thiết bị chuyên biệt chế tạo chủ yếu cho chức tiên liệu trước, khơng thể có kết dẫn đến mẻ cách xác Nhưng có thiết bị mẻ thường lên người có khả thừa nhận có khơng ổn, biết rõ phải chờ đợi Sự dị thường xuất tương phản lại với tảng đảm bảo hệ ý niệm Trong kiểu cách thông thường khám phá kháng cự lại việc đổi thay có tác dụng tốt: đảm bảo nhà khoa học không dễ dàng bị dao động rối trí, dị thường dẫn đến đổi thay hệ ý niệm xuyên sâu vào tận cốt lõi tri thức tồn Khủng hoảng xuất lý thuyết khoa học Nếu việc ý thức dị thường dẫn đến xuất loại tượng việc ý thức tương tự mức độ sâu sắc điều cần thiết cho thay đổi lý thuyết chấp nhận Nhìn lại lịch sử khoa học ta thấy lý thuyết xuất tình trạng bất an hệ ý niệm cũ: thiên văn học địa tâm Ptolemaic tình trạng lộn xộn trước học thuyết Copernicus xuất hiện, cơng trình chuyển động học Galileo liên quan chặt chẽ với khó khăn phát học thuyết Aristotle, học lượng tử đời từ khó khăn xung quanh xạ vật đen, tượng quang điện tượng giới nguyên tử Trong trường hợp ý thức tính dị thường kéo dài ăn sâu vào lĩnh vực bị tác động khiến cho người ta mơ tả lĩnh vực tình trạng khủng hoảng Vì lý thuyết địi hỏi phá hủy hệ ý niệm quy mô lớn, xuất lý thuyết thường sau thời kỳ bất an nghề nghiệp thể việc toán đố khoa học chuẩn mực thường xuyên cho kết khác với dự báo Các triết gia khoa học luận nhiều lần chứng tỏ rằng: đứng trước tập hợp liệu cho người ta ln đưa nhiều lý thuyết tương thích với liệu cơng việc khơng phải q khó khăn Thế việc sáng chế lý thuyết thay cho lý thuyết cũ việc nhà khoa học làm, ngoại trừ thời kỳ tiền-hệ ý niệm hay trường hợp đặc biệt Trong thời kỳ sau thí nghiệm Michelson Morley năm 1887 chuyển 14 động tương đối trái đất với ether (đã nhắc tới phần trình bày thuyết tương đối), Fresnel, Stokes nhiều nhà khoa học khác đề vô số khớp nối lý thuyết ether phù hợp với kết thực nghiệm Mỗi đề xuất khớp nối giả định vật chuyển động theo phần ether nhiều đề xuất thành công việc giải thích kết thực nghiệm Tình trạng thay đổi người ta chấp nhận lý thuyết điện từ Maxwell Bản thân Maxwell lúc đầu tin ánh sáng tượng điện từ chuyển động học ether, phiên cuối lý thuyết điện từ ông không đề cập đến chuyển động ether Sau năm 1890 có nhiều nỗ lực, thực nghiệm lẫn lý thuyết, nhằm phát chuyển động tương ether khớp nối chuyển động ether vào lý thuyết Maxwell Việc phát chuyển động tương ether hoàn toàn thất bại Việc khớp nối ether với lý thuyết Maxwell có số khởi đầu tốt đẹp, đặc biệt công trình Lorentz Fitzgerald, chúng lại làm nảy sinh vấn đề Kết xuất vô số lý thuyết cạnh tranh đặc trưng cho tình trạng khủng hoảng Lý thuyết xuất giống phản ứng trực tiếp khủng hoảng Kuhn lưu ý nhiều trường hợp vấn đề gây rắc rối thuộc loại người ta biết đến từ lâu lời giải phần dự báo thời kỳ chưa có tình trạng khủng hoảng; khơng có khủng hoảng dự báo ln bị bỏ qua Kuhn nhắc tới trường hợp Aristarchus từ kỷ thứ trước công nguyên đưa học thuyết tương tự Copernicus Nhưng vào thời hệ thống địa tâm hợp lý khơng có nhu cầu phải cầu đến hệ nhật tâm để đáp ứng Toàn phát triển thuyết địa tâm thiên văn học, lúc vinh quang lẫn sụp đổ, rơi vào kỷ sau Aristarchus Trong thời kỳ khủng hoảng nhà khoa học bắt đầu lòng tin vào lý thuyết cũ, sau họ xem xét đến lựa chọn khác Tuy nhiên họ không từ bỏ hệ ý niệm dẫn họ vào tình trạng khủng hoảng Trong thực tế lịch sử họ không coi dị thường phản thí dụ theo ngơn ngữ "tính thử sai" Popper Ta khơng thấy có trường hợp nhà khoa học bác bỏ lý thuyết cũ cách so sánh trực tiếp với tự nhiên để thấy sai lầm Điều có nghĩa hành vi phán xét họ dẫn đến bác bỏ lý thuyết chấp nhận trước đó, ln đặt sở khơng phải đơn so sánh lý thuyết với thực nghiệm Theo Kuhn việc định bác bỏ hệ ý niệm đồng thời định chấp nhận hệ ý niệm khác; việc phán xét dẫn đến định từ bỏ hệ ý niệm cũ bao hàm so sánh hai hệ ý niệm với tự nhiên so sánh hai hệ ý niệm với Các phản thí dụ tạo khủng hoảng tăng viện cho lý thuyết tồn Chúng đóng vai trị quan trọng làm xuất phân tích khoa học mẻ khác biệt, khiến cho chúng khơng cịn nguồn gốc rắc rối Khoa học chuẩn mực khác với khủng hoảng chỗ ? Chắc chắn khoa học chuẩn mực khơng đối diện với phản thí dụ Ngược lại, toán đố khoa học chuẩn mực tồn hệ ý niệm sở khơng giải hết vấn đề Một số mơn khơng cịn vấn đề để nghiên cứu, quang hình học, trở thành chun mơn mang tính cơng cụ cho cơng nghệ Ngoại trừ trường hợp đó, vấn đề mà khoa học chuẩn mực coi toán đố nhìn từ góc độ khác phản thí dụ nguồn tiềm ẩn khủng hoảng Cái mà Copernicus coi phản thí dụ người theo thuyết địa tâm lại coi toán đố khớp nối quan sát với lý thuyết Cái mà Einstein coi phản thí dụ Lorentz Fitzgerald coi toán đố khớp nối lý thuyết Maxwell với học Newton Sự tồn khủng hoảng không tự biến tốn đố thành phản thí dụ khơng có ranh giới rõ rệt phân chia chúng Sự nở rộ phương án hệ ý niệm khác khủng hoảng làm quy tắc chuẩn mực giải toán đố dọn đường cho xuất hệ ý niệm 15 Các nhà khoa học phản ứng ý thức dị thường khớp nối lý thuyết tự nhiên ? Thường họ ưa kiên nhẫn chờ đợi, nhiều vấn đề để nghiên cứu phận khác Sau tính tốn ban đầu Newton quỹ đạo mặt trăng quan sát thiên văn cho thấy quỹ đạo khơng trùng hợp với tiên đốn lý thuyết Suốt sáu chục năm nhà toán học tài giỏi châu Âu cố giải tốn đố mà khơng thành cơng Đã có ý kiến địi sửa lại định luật hấp dẫn Newton, chẳng coi ý kiến nghiêm chỉnh Cuối Clairaut năm 1750 chứng minh vấn đề chỗ tốn học áp dụng khơng đúng, cịn thân định luật Newton khơng có vấn đề Ngay khơng có lầm lẫn tồn dai dẳng dị thường lúc dẫn đến khủng hoảng Có lẽ khơng thể có tiêu chí tổng qt cho biết dị thường đáng tập trung ý Đơi có dị thường đặt vấn đề cách rõ ràng cho việc khái quát hóa hệ ý niệm, vấn đề chuyển động ether người chấp nhận lý thuyết Maxwell Hay trường hợp học thuyết Copernicus, dị thường không lại gây khủng hoảng: thuyết địa tâm ngăn cản việc cải cách phương pháp tính niên lịch vấn đề có tầm quan trọng đặc biệt vào thời Vì lý hay lý khác mà dị thường trở thành khác tốn đố khoa học chuẩn mực; bắt đầu trình chuyển sang khủng hoảng Bản thân dị thường giới chuyên nghiệp thừa nhận nhà khoa học lớn ngày ý nhiều đến Nếu vấn đề khơng sớm giải kháng cự làm nảy sinh nhiều kiểu khớp nối khác cho hệ ý niệm Kết quy tắc chuẩn mực trở nên mập mờ Hệ ý niệm cịn, khơng có số đơng người thực hành nghiên cứu thỏa thuận hồn tồn Thậm chí khn mẫu lời giải cho vấn đề giải gây vấn đề Khi tình trạng trở nên gay gắt nhiều nhà khoa học lớn thừa nhận khủng hoảng Một vài tháng trước xuất báo tiếng Heisenberg phương pháp ma trận đường cho học lượng tử, Wolfgang Pauli viết sau: "Lúc vật lý học lại trở nên lộn xộn kinh khủng Ít q khó tơi tơi ước diễn viên hài hay thứ tương tự chưa nghe thấy vật lý học bao giờ." Chứng đặc biệt gây ấn tượng thật tương phản với lời phát biểu Pauli tháng sau đó: "Kiểu học Heisenberg lại đem đến cho hy vọng niềm vui sống Chắc chắn khơng đưa lời giải cho toán đố, tơi tin tưởng lại tiến bước tiếp." Lời thú nhận rõ ràng Pauli thấy, hai hiệu ứng sau khủng hoảng mang tính phổ quát: - Mọi khủng hoảng bắt đầu mập mờ bất định hệ ý niệm hậu quy tắc chuẩn mực giải toán đố - Mọi khủng hoảng kết thúc cách: khoa học chuẩn mực giải khủng hoảng bất chấp thất vọng người thấy cáo chung hệ ý niệm; hai có trường hợp mà cách tiếp cận triệt để khơng giải nó, nhà khoa học kết luận khơng có lời giải tương lai gần cho trạng lĩnh vực tạm gác vấn đề lại; ba xuất ứng viên cho hệ ý niệm trận chiến sau để giành thừa nhận Cách thứ ba Kuhn tập trung phân tích gọi cách mạng khoa học Sự chuyển đổi từ hệ ý niệm khủng hoảng sang hệ ý niệm để từ xuất truyền thống khoa học chuẩn mực hồn tồn khơng phải q trình tích tụ đạt khớp nối hay mở rộng hệ ý niệm cũ Nó giống tái cấu trúc lại lĩnh vực khoa học từ tảng mới, làm thay đổi số khái quát lý thuyết sơ đẳng phương pháp áp dụng hệ ý niệm Trong thời kỳ độ có gối lên 16 rộng rãi khơng trùng khớp hoàn toàn vấn đề giải hệ ý niệm cũ hệ ý niệm mới, có khác biệt mang tính định kiểu cách giải vấn đề Khi q độ hồn tất người nghề nghiệp thay đổi cách nhìn họ lĩnh vực khoa học phương pháp mục tiêu Trong số trường hợp, trước khủng hoảng phát triển thừa nhận rõ ràng hệ ý niệm xuất hiện, thí dụ Thomas Young có giải thích lý thuyết sóng ánh sáng sớm, trước có khủng hoảng quang học Trong nhiều trường hợp khác, thí dụ thuyết tương đối hay thuyết lượng tử, có khoảng cách thời gian lớn nhận thức khủng hoảng xuất hệ ý niệm Trong thời kỳ khủng hoảng nhà khoa học thường hướng phân tích triết học để tìm phương sách tháo gỡ, họ không ham muốn trở thành triết gia Khơng phải tình cờ mà xuất học Newton kỷ 17 thuyết tương đối thuyết lượng tử kỷ 20 mở đầu đồng hành phân tích triết học truyền thống nghiên cứu hành Cũng trường hợp thí nghiệm hình dung trí tuệ (thought experiment) đóng vai trị quan trọng cho tiến nghiên cứu Các thí nghiệm phân tích cơng trình Galileo, Einstein, Bohr nhằm bộc lộ hệ ý niệm cũ trước tri thức có, để lập cội nguồn khủng hoảng với sáng tỏ mà phịng thí nghiệm thực cho 5.Các cách mạng khoa học Các cách mạng khoa học có ý nghĩa cách mạng người thực hành khoa học chịu tác động hệ ý niệm Những người ngồi cảm thấy phận bình thường q trình phát triển Thí dụ nhà thiên văn việc phát tia X bổ xung thêm vào tri thức, hệ ý niệm họ không bị tác động phát xạ Cũng giống cách mạng trị, cách mạng khoa học chọn lựa kiểu cách khơng tương thích hệ ý niệm Sự lựa chọn xác định túy quy trình lượng định giá trị, quy trình lại phụ thuộc vào thân hệ ý niệm Khi hệ ý niệm tham gia vào tranh cãi cho lựa chọn vai trị trở thành vịng trịn luẩn quẩn Mỗi nhóm sử dụng hệ ý niệm để biện luận bảo vệ cho Tất nhiên tính chất vịng trịn khơng thiết khiến cho luận trở thành sai trái hay không hiệu Nhưng người đưa tiền đề (premises) phải bày tỏ rõ ràng thực hành khoa học diễn nào, người ta chấp nhận cách nhìn tự nhiên Sự bày tỏ phải có tính thuyết phục Dù bày tỏ có sức mạnh thân phận luận mang tính vịng trịn thuyết phục Nó khơng thể có tính logic bắt buộc người từ chối bước vào vòng trịn Trong lựa chọn hệ ý niệm khơng có chuẩn mực cao đồng thuận cộng đồng có liên quan Vì để khảo sát xem cách mạng khoa học thực phải khảo sát khơng có tác động tự nhiên logic, mà phải xem xét kỹ thuật lập luận thuyết phục hiệu phạm vi cộng đồng người thực hành nghiên cứu Kuhn nhận xét toàn lịch sử khoa học chứng tỏ tất cách mạng khoa học bác bỏ hệ ý niệm cũ với tiếp nhận hệ ý niệm Ơng đặt câu hỏi: liệu có lý nội khiến cho phát triển khoa học thiết phải hay khơng ? Vì khoa học lại khơng phát triển theo kịch tích tụ tri thức nhiều người hình dung ? Theo Kuhn, vấn đề chỗ nghiên cứu khoa học thời kỳ khoa học chuẩn mực diễn theo cách tích tụ nhờ vào khả nhà khoa học lựa chọn tốn đố giải khái niệm kỹ thuật thực nghiệm gần gũi với 17 có Họ biết họ muốn đạt họ thiết kế công cụ thực nghiệm định hướng tư họ cho phù hợp với mục đích Khám phá xuất chừng mực dự báo tự nhiên họ tỏ khơng Hiển nhiên phải có xung đột hệ ý niệm vạch dị thường hệ ý niệm sau biến dị thường thành quy luật Các nhà thực chứng luận logic không chấp nhận quan điểm xem lý thuyết mở rộng lý thuyết cũ Họ cho lý thuyết cũ xung đột với lý thuyết tiên đoán tượng tự nhiên Thí dụ mạnh mẽ cho luận tương quan động lực học Einstein động lực học Newton Người ta bảo động lực học tương đối luận chứng tỏ động lực học Newton sai kỹ sư cịn dùng thành cơng Hơn lý thuyết Einstein dùng để chứng tỏ tiên đoán từ phương trình Newton phù hợp với đo lường ứng dụng, thỏa mãn số hạn chế (tốc độ vật thể nhỏ nhiều so với tốc độ ánh sáng) Lý thuyết Newton dẫn từ lý thuyết Einstein trường hợp riêng Tuy nhiên, luận không chứng minh lý thuyết Newton "dẫn ra" từ lý thuyết Einstein Thực tế khái niệm lý thuyết Einstein (như không thời gian, khối lượng ) khơng tương thích với khái niệm tương ứng Newton (khối lượng Newton đại lượng bảo toàn khối lượng Einstein chuyển đổi với lượng ) Từ lý thuyết Einstein giải thích điều kiện định lý thuyết Newton cho kết phù hợp với đo đạc, "dẫn ra" lý thuyết Newton từ lý thuyết Einstein Chính cần thiết phải thay đổi ý nghĩa khái niệm biết tác động cách mạng trung tâm lý thuyết Einstein Sự chuyển đổi từ Newton đến Einstein minh họa đặc biệt rõ ràng cách mạng khoa học thay hệ thống khái niệm mà nhà khoa học thông qua để nhìn giới Hệ ý niệm không khác thể so với hệ ý niệm cũ mà thay đổi thân khoa học sinh Việc tiếp nhận hệ ý niệm thường kéo theo cần thiết phải định nghĩa lại khoa học tương ứng Một số vấn đề cũ chuyển qua lĩnh vực khác hay bị coi "không khoa học" Một số vấn đề khác vốn trước khơng tồn trở thành mẫu mực cho thành tựu lớn khoa học Truyền thống khoa học chuẩn mực xuất khơng khơng tương thích mà cịn khơng so sánh với truyền thống cũ Hệ ý niệm cung cấp cho nhà khoa học đồ xác định lại miền đất cần phải thám hiểm, đồng thời cho số định hướng việc thiết lập đồ Những thay đổi hệ ý niệm đem lại không dừng lại vấn đề nêu Kuhn nhấn mạnh đến tác động hệ ý niệm làm thay đổi cách nhìn giới nhà khoa học Cùng quan sát chuyển động lắc Aristotle nhìn rơi bị ràng buộc, cịn Galileo nhìn dao động lắc Những mơn đệ Aristotle đo trọng lượng hịn đá, độ cao khởi đầu thời gian cần thiết để đá đạt trạng thái tĩnh Galileo ý đến chuyển động tuần hoàn nên đo trọng lượng, bán kính, góc lệch thời gian lúc lắc, dựa liệu mà phát định luật lắc Ý nghĩa cách mạng đổi thay hệ ý niệm khoa học thường bị che đậy giới quyền uy phần lý chức Kết nhà khoa học lẫn người thường giữ hình ảnh hoạt động sáng tạo khoa học bổ xung vào tri thức loài người Giới quyền uy hiểu chủ yếu sách giáo khoa khoa học sách phổ biến cho đại chúng cơng trình triết học mơ hình thành tựu khoa học Vì lý chức năng, sách giáo khoa chun mơn đề cập đến phận cơng trình nhà khoa học khứ xem đóng góp cho điều khẳng định lời giải vấn đề hệ ý niệm Một phần cách chọn lọc phần 18 xuyên tạc mà nhà khoa học thời trước trình bày tựa làm việc với tập hợp vấn đề theo hệ quy chuẩn mà cách mạng khoa học vừa thiết lập Khơng phải tình cờ mà sách giáo khoa truyền thống lịch sử ẩn chứa phải viết lại sau cách mạng khoa học Chính mà khoa học lại q trình tích tụ: khoa học đạt tình trạng nhờ loạt các khám phá phát minh cá nhân tập hợp chúng lại tạo thành hình tượng tri thức kỹ thuật Tuy nhiên, khơng phải cách thức phát triển thật khoa học Quá trình hệ ý niệm thay hệ ý niệm cũ diễn nào? Cách diễn giải mẻ tự nhiên ban đầu xuất tâm trí hay nhiều cá nhân Họ có khả chuyển đổi có hai hồn cảnh thuận lợi mà người khác khơng có: thứ ý họ tập trung vào vấn đề gây nên khủng hoảng, thứ hai họ thường người trẻ tuổi kẻ đến với lĩnh vực chuyên môn; họ bị ràng buộc giới quan cũ so với người đương thời hệ ý niệm cũ Họ làm để biến cải chuyên ngành theo cách nhìn khoa học họ? Sự thực họ không thành công việc "cải đạo" cho người đương thời Trong khoảng kỷ sau chết Copernicus chẳng có người chịu "cải đạo" theo học thuyết ơng Cơng trình Newton nói chung khơng thừa nhận phần châu Âu lục địa gần nửa kỷ sau tác phẩm Principia đời Darwin phần cuối tác phẩm "Nguồn gốc giống loài" viết sau:" Mặc dù tơi hồn tồn tin vào tính chân lý quan điểm trình bày , không chờ đợi thuyết phục nhà tự nhiên học mà tâm trí họ chứa chất vơ số kiện qua nhiều năm dài nhìn từ quan điểm trái ngược hẳn với quan điểm tôi." Max Planck tổng kết nghiệp "Tự truyện khoa học" buồn bã nhận xét "một chân lý khoa học không chiến thắng cách thuyết phục người chống đối khiến họ nhìn thấy ánh sáng, mà người chống đối cuối chết hệ lớn lên quen thuộc với chân lý ấy." Những thật có nhiều người biết Thế trước người ta thường cho điều chứng tỏ nhà khoa học người, thú nhận sai lầm phải đối diện với chứng minh nghiêm ngặt Kuhn phản bác lại vấn đề không liên quan đến chứng minh sai lầm Cuộc tranh đua hệ ý niệm loại chiến trận giải cách chứng minh sai Kuhn lưu ý nhà khoa học luận đưa tiêu chí kiểm chứng (verification) thử sai (falsification) không phù hợp với thực tiễn lịch sử cách mạng khoa học Việc kiểm chứng hình dung giống "chọn lọc tự nhiên": lựa tốt Thế biết chọn lựa tốt cịn có khác hay kiện khác chưa biết đến Khơng có cơng cụ sử dụng để tìm câu trả lời câu hỏi Karl Popper phủ nhận việc kiểm chứng nhấn mạnh tầm quan trọng thử sai Thử sai có vai trị tựa tính dị thường thực nghiệm mà Kuhn đề cập đến Tuy nhiên, kết dị thường thực nghiệm đồng nghĩa với thử sai Vấn đề chỗ thực tiễn lịch sử khơng có lý thuyết khoa học giải tốn đố mà phải đối mặt thời điểm định Ngược lại, bất tồn việc đối chứng kiện-lý thuyết thời điểm xác định nhiều toán đố đặc trưng cho khoa học chuẩn mực Nếu mà thất bại đối chứng kiện-lý thuyết sở để bác bỏ lý thuyết lý thuyết phải vứt bỏ thời điểm Mọi lý thuyết lớn lịch sử phù hợp với kiện, có hay nhiều mà Nhưng trả lời xác cho câu hỏi: lý thuyết định có phù hợp tốt với kiện hay khơng Câu hỏi có nghĩa hơn, đặt vấn đề: hai (hay nhiều) lý thuyết cạnh tranh 19 lý thuyết phù hợp với kiện tốt Tuy nhiên, để trả lời câu hỏi lại cần phải có tập hợp chung vấn đề khoa học, tập hợp chuẩn mực chung để giải vấn đề Khi so sánh xem lý thuyết giải nhiều vấn đề giải tốt Không may hệ ý niệm cũ cạnh tranh cách mạng khoa học lại khơng thể có tập hợp chung thế, thể chúng khơng thể so sánh Các chuẩn mực định nghĩa khoa học chúng không giống Liệu lý thuyết chuyển động có thiết phải giải thích ngun nhân lực hút hấp dẫn hai vật thể hay đơn giản cần nhận xét hữu nó? Lý thuyết học Newton bị nhiều người bác bỏ chấp nhận hữu lực hấp dẫn mà khơng giải thích ngun nhân, lý thuyết Aristotle Descartes lại cố gắng giải thích điều Khi lý thuyết Newton chấp nhận câu hỏi nguyên nhân lực hấp dẫn bị loại khỏi vấn đề khoa học Thế sau lại câu hỏi mà lý thuyết tương đối tổng quát Einstein hãnh diện tuyên bố trả lời Hệ ý niệm sinh từ hệ ý niệm cũ nên thường sáp nhập nhiều tự vựng công cụ mà hệ ý niệm cũ dùng Thế sử dụng yếu tố vay mượn theo cách thức truyền thống Trong hệ ý niệm thuật ngữ, khái niệm thực nghiệm nằm mối tương quan Kết không tránh khỏi có khơng hiểu hai trường phái tranh đua Những người chế nhạo không gian "cong" Einstein đơn giản họ sai trái hay lầm lẫn Để chuyển sang vũ trụ Einstein tất mạng khái niệm khơng gian, thời gian, vật chất, lực phải chuyển dịch toàn thể Chỉ có người vượt qua hay khơng vượt qua dịch chuyển hệ ý niệm phát đồng ý hay khơng đồng ý Trước giao lưu với đầy đủ nhóm hay nhóm khác phải trải nghiệm "cải giáo" mà Kuhn gọi dịch chuyển hệ ý niệm Vì chuyển đổi không so sánh được, nên chuyển đổi hệ ý niệm cạnh tranh bước nhảy vào thời điểm ép buộc logic trải nghiệm khách quan Sự chuyển đổi mang tính trải nghiệm "cải đạo" nên cưỡng Sự kháng cự dai dẳng chống lại việc chuyển đổi vi phạm chuẩn mực khoa học mà dấu ấn đặc thù thân việc nghiên cứu khoa học Cội nguồn kháng cự niềm tin chắn hệ ý niệm cũ giải vấn đề Chỉ có tin cộng đồng khoa học đạt thành công công việc nghiên cứu khoa học chuẩn mực lập khó khăn thơng qua nghiên cứu khó khăn mà hệ ý niệm xuất Nói kháng cự đáng thay đổi hệ ý niệm dựa vào việc chứng minh logic khơng có nghĩa khẳng định khơng cần có luận thích đáng để thuyết phục nhà khoa học bị thuyết phục để thay đổi ý kiến Dù cho phải thời gian hệ, cộng đồng khoa học liên tiếp cải đạo theo hệ ý niệm Sự cải đạo xảy bất chấp thực nhà khoa học người, mà họ người Sự cải đạo xảy dựa thuyết phục nào? Khơng có câu trả lời đồng chung cho trường hợp Cá nhân nhà khoa học có đủ loại lý để theo hệ ý niệm Đơi uy tín khoa học người đổi đóng vai trị quan trọng Vào thời kỳ nhà vật lý Rayleigh tiếng ơng ta có gửi cho hội khoa học Anh báo số nghịch lý điện động lực học Do sơ xuất mà tên ông không ghi báo lúc gửi báo bị ban biên tập bác bỏ cơng trình khơng nghiêm chỉnh Ngay sau tên tác giả phục hồi báo nhận đăng liền với vô số lời xin lỗi kèm theo Tuy nhiên 20