Khoa học hiện đại đã làm được những điều kỳ diệu: gửi tàu thăm dò đến Sao Diêm Vương, khám phá bản chất của ánh sáng, tiêm vắc xin trên toàn cầu.
Sức mạnh của nó trong việc khám phá các cơ chế bên trong của thế giới, theo nhiều nhà khoa học và triết học về khoa học, dựa trên sự chú trọng cẩn thận vào bằng chứng thực nghiệm. Tinh thần chỉ đạo sự tìm hiểu khoa học có thể được diễn đạt như sau: Chỉ những lý thuyết nào khẳng định điều phù hợp với các sự kiện quan sát được mới được công nhận.
Đó là lời của triết gia Hy Lạp Aristotle, viết vào thế kỷ thứ tư trước Công nguyên. Vậy tại sao chỉ đến cuộc Cách mạng Khoa học thế kỷ 17, hai nghìn năm sau, khoa học mới thực sự hình thành? Tại sao không phải là Aristotle người phát minh ra khoa học hiện đại?
Câu trả lời đầu tiên là, khoa học hiện đại chú ý đến một loại sự kiện quan sát khác với loại đã hướng dẫn Aristotle. Thứ hai, khoa học hiện đại theo đuổi với một cường độ – thực sự là một sự hẹp hòi quá mức – mà Aristotle sẽ cảm thấy là có phần hơi mất lý trí. Hãy cùng khám phá hai ý tưởng đó lần lượt.
Những chi tiết nhỏ nhặt đến đau đớn
Năm 1915, Albert Einstein đã đề xuất một lý thuyết mới về trọng lực – thuyết tương đối rộng. Nó kể một câu chuyện hoàn toàn khác với lý thuyết Newton đang thịnh hành; theo Einstein, trọng lực không phải là một lực mà là sự thể hiện của xu hướng của vật chất đi theo con đường thẳng nhất có thể qua không – thời gian cong. Thuyết tương đối đã sửa đổi quan niệm về trọng lực ở cấp độ khái niệm lớn nhất, nhưng để kiểm chứng nó cần sự kiểm tra từng chi tiết nhỏ nhặt.
Khi Arthur Eddington tìm kiếm bằng chứng thực nghiệm cho lý thuyết bằng cách đo xu hướng của trọng lực làm cong ánh sáng của các ngôi sao, ông đã chụp cùng một khu vực sao trên bầu trời đêm và sau đó khi gần mặt trời bị che khuất, để tìm một sự dịch chuyển nhỏ trong vị trí của các ngôi sao, điều này sẽ tiết lộ mức độ mà khối lượng của mặt trời làm lệch ánh sáng của chúng. Sự thay đổi về vị trí chỉ vào khoảng một phần nhỏ của milimét trên các tấm ảnh của ông. Trong sự khác biệt nhỏ bé đó, lý do để chấp nhận một cái nhìn hoàn toàn mới về bản chất của các lực tạo hình thiên hà đã được phát hiện.
Aristotle sẽ không nghĩ đến việc nhìn vào những nơi này, ở những mức độ nhỏ bé như vậy. Ngay cả những nhà tư tưởng trước khoa học tin rằng hành vi của sự vật được xác định bởi cấu trúc vi mô của chúng cũng không tin rằng con người có thể phân biệt được cấu trúc đó. Khi họ tìm kiếm sự phù hợp giữa ý tưởng của mình và các sự kiện quan sát được, họ ám chỉ đến những sự kiện mà bất kỳ ai cũng có thể dễ dàng gặp phải trong thế giới xung quanh: sự chuyển động của quả đạn và sao chổi; sự điều hòa chung giữa động vật và môi trường sống của chúng; các vị giác, mùi và âm thanh tấn công các giác quan của chúng ta mà không cần sự cho phép của chúng ta. Họ đã nhìn sai chỗ. Manh mối cho những sự thật sâu sắc nhất hóa ra lại ẩn sâu.
Quy tắc sắt đá của khoa học hiện đại
Điều gì khiến các nhà khoa học sẵn sàng thực hiện những nỗ lực vĩ đại này? Câu hỏi đó đưa chúng ta đến điểm khác biệt thứ hai giữa thái độ của khoa học hiện đại đối với bằng chứng và thái độ của Aristotle. Có điều gì đó trong các tổ chức khoa học, như nhà triết học và sử gia Thomas Kuhn đã viết, buộc các nhà khoa học phải điều tra một phần nào đó của tự nhiên một cách chi tiết và sâu sắc đến mức không thể tưởng tượng nổi. Điều đó là một quy tắc sắt đá có nghĩa là, khi công bố lập luận ủng hộ hoặc chống lại một giả thuyết, chỉ có bằng chứng thực nghiệm mới có giá trị. Nói cách khác, loại lập luận duy nhất được phép trong các cơ quan truyền thông chính thức của khoa học là lập luận đánh giá một lý thuyết theo khả năng dự đoán hoặc giải thích các sự kiện quan sát được.
Aristotle đã nói rằng bằng chứng có giá trị, nhưng ông không nói rằng chỉ có bằng chứng mới có giá trị. Để hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của từ chỉ này, một trong những thành phần quan trọng nhất của khoa học hiện đại, hãy quay trở lại nỗ lực của Eddington trong việc kiểm tra thuyết của Einstein bằng cách chụp ảnh các ngôi sao trong khi xảy ra nhật thực.
Eddington cũng là một nhà vật lý lý thuyết như là một nhà vật lý thực nghiệm. Ông bị ấn tượng bởi vẻ đẹp toán học của thuyết Einstein, điều mà ông coi là dấu hiệu của sự ưu việt so với vật lý Newton cũ. Ông có thể đã dành cả đời mình để quảng bá thuyết tương đối dựa trên cơ sở này, truyền bá các giá trị thẩm mỹ của nó bằng phong cách viết thanh lịch và các mối quan hệ khoa học của mình. Nhưng trong lập luận khoa học, chỉ có bằng chứng thực nghiệm mới có giá trị. Kêu gọi đến vẻ đẹp của lý thuyết là vi phạm quy tắc sắt đá này.
Nếu Eddington muốn ủng hộ Einstein, ông phải làm điều đó bằng các phép đo. Kết quả là, ông đã tự mình lên một chuyến thám hiểm kéo dài hàng tháng đến châu Phi, nơi mà ông và các cộng sự đã cật lực làm việc với thiết bị của mình từng ngày, trong khi cầu nguyện trời quang đãng. Nói ngắn gọn, quy tắc sắt đá đã buộc Eddington phải gạt bỏ vẻ đẹp sang một bên và lên thuyền. Đó là cách mà các nhà khoa học bị đẩy vào việc săn tìm những quan sát tinh vi, thường khó nắm bắt, mà mang lại sức mạnh phi thường cho khoa học.
Vô lý nhưng hiệu quả
Mặc dù nó có thể là một thành công vang dội, nhưng có điều gì đó rất kỳ lạ về quy tắc sắt đá này. Đối với Eddington và nhiều nhà vật lý khác, vẻ đẹp là một yếu tố quan trọng, thậm chí là cốt yếu, trong việc xác định sự thật: Chúng tôi sẽ không chấp nhận bất kỳ lý thuyết nào là cuối cùng trừ khi nó đẹp, nhà Nobel Steven Weinberg đã viết.
Đồng thời, quy tắc sắt đá quy định rằng vẻ đẹp không được phép đóng vai trò trong lập luận khoa học, ít nhất là trong lập luận khoa học chính thức và bằng văn bản. Quy tắc này yêu cầu các nhà khoa học bỏ qua điều mà họ coi là một tiêu chí vô cùng quý giá để đánh giá các lý thuyết. Điều đó dường như rất hẹp hòi, thậm chí là vô lý. Thì ra, sức mạnh tạo ra tri thức của khoa học phần lớn nhờ vào một kiểu mù lòa cố ý, một sự khăng khăng vô lý rằng những người tìm hiểu tự nhiên chỉ xem xét các sự kiện quan sát được.
