Šiame tinklaraščio įraše, remdamiesi Karlo Popperio ir Thomaso Kuhno mokslo filosofijomis, nagrinėjame, kokia yra mokslo esmė ir iš kur kyla jo grožis.
Tai buvo seniai. Būdamas pirmo kurso vidurinės mokyklos mokinys, pirmą kartą gyvenime susidūriau su situacija, kai turėjau pats priimti sprendimą. Tai buvo pasirinkimas tarp humanitarinių ir gamtos mokslų krypčių. Tėvai paliko šį sprendimą visiškai man, sakydami, kad turiu rinktis tai, kas man patinka, ir nesigailėti. Nepaisant nerašytos tarp žmonių konvencijos, kad „tie, kurie nemėgsta matematikos, eina į humanitarinius mokslus“, ir realybės, kad visi mano artimi draugai stoja į humanitarinius mokslus, galiausiai pasirinkau gamtos mokslų kelią. Nes man gamtos mokslai yra pati gražiausia disciplina.
Labiau nei bet kokia kita svarbi priežastis prisidėti prie žmonių civilizacijos ar keisti mūsų gyvenimus, man pasirodė gražu tai, kad planetos juda elegantiškomis apskritomis orbitomis, kurias valdo vien visuotinė gravitacija (nors gravitacija nėra vienintelė įtaka), kad metant akmenį į orą seka kvadratinės funkcijos grafiko, gauto iš matematikos, trajektorija ir kad cheminių reakcijų metu molekulės virsta produktais per atsitiktinius efektyvius susidūrimus.
Kaip matote, teigiu, kad grožis yra viena iš gamtos mokslų savybių. Tačiau mokslas turi savybių, kurios pernelyg skiriasi nuo tradicinių grožio disciplinų – meno, muzikos, literatūros ir kt. Pastarosios disciplinos netgi galėjo būti gimusios siekiant grožio. Gamtos mokslas, apibūdinantis gamtą, turi skirtingą pobūdį nei kitos disciplinos.
Kalbant apie klausimą „Kas yra mokslas?“, XX amžiaus mokslo filosofai dalyvavo aršiose diskusijose. Pirma, Vienos ratas, kuris apėmė visą XX amžiaus pradžios mokslo filosofiją, pasiūlė loginį pozityvistinį požiūrį į mokslą, teigdamas, kad mokslas formuojamas indukcijos būdu. Konkrečiai, jie teigė, kad mokslinės žinios generuojamos ir pagrindžiamos indukcijos būdu trimis etapais: pirma, nešališkas duomenų rinkimas; antra, apibendrinimas iš surinktų faktų siekiant išvesti hipotezes; ir galiausiai, šių hipotezių tikrinimas naujais stebėjimais ir eksperimentais. Šis požiūris buvo labai įtikinamas, nes gerai atitiko įprastą mokslinių tyrimų veiklos, atrandančios gamtos dėsnius iš objektyvių faktų, įvaizdį. Tačiau indukcija visada apima turinio išplėtimą, o tai veda prie esminio trūkumo: net jei prielaidos yra teisingos, išvados teisingumas nėra garantuojamas. Be to, nešališko duomenų rinkimo įgyvendinamumas sukėlė didelių ginčų.
Šiuo metu Karlas Popperis (1902–1994) pasiūlė falsifikuojamumo, o ne verifikavimo idėją, teigdamas, kad gamtos mokslų principų negalima tobulai įrodyti, o tik suklastoti. Konkrečiai, Popperis mokslinę veiklą apibrėžė taip:
1. Pasiūlykite hipotezę, kuri, atrodo, gerai paaiškina pateiktas problemas.
2. Jei randama empirinių įrodymų, kurie prieštarauja hipotezei, nedelsiant juos atmeskite. Jei ne, hipotezę palikite galioti. Šiuo metu negalima teigti, kad hipotezė įrodyta. Galima tik pasakyti, kad ji atlaikė kelis griežtus empirinius testus.
Kitaip tariant, jis teigė, kad mokslo prigimtis yra falsifikuojamumas, ir jei kažko negalima falsifikuoti, tai nėra mokslas. Remiantis tuo, astrologija, kreacionizmas ir panašūs dalykai gali būti priskirti pseudomokslui ir netgi galima daryti išvadą, kad matematika, kuri savo sistemą konstruoja remdamasi tobulomis prielaidomis ir dedukciniu samprotavimu, nėra mokslas. Tačiau falsifikacionizmas, kuris siekė tobulos logikos ir itin racionaliai aprašė mokslo pažangą, taip pat susidūrė su sunkumais. Pirma, iš tiesų yra mokslinių teorijų, kurių negalima falsifikuoti. Pavyzdžiui, teiginių, teigiančių apie tam tikrų objektų egzistavimą, pavyzdžiui, „egzistuoja juodosios skylės“ arba „egzistuoja genai“, falsifikuoti neįmanoma. Dar svarbiau, kad falsifikavimas yra sunkesnis, nei galima pamanyti. Apsvarstykite teiginio „Visos varnos yra juodos“ teisingumo ar klaidingumo vertinimą. Tarkime, kad iš tikrųjų egzistavo pilka varna. Ar tada galėtume iš karto daryti išvadą, kad ne visos varnos yra juodos? Norint prieiti prie šios išvados, reikėtų papildomų prielaidų, tokių kaip „mūsų spalvų regėjimas yra pakankamai tikslus, kad tiksliai atskirtume spalvas“ arba „mes gebame atskirti varnas nuo kitų paukščių“. Mokslinėms teorijoms paneigti reikalingos hipotezės yra daug didesnės ir sudėtingesnės, todėl dar sunkiau paskelbti teoriją klaidinga remiantis vienu priešingu pavyzdžiu.
Šis mokslinių teorijų idealo ir realybės atotrūkis paskatino Thomaso Kuhno (1922–1994) atsiradimą, kuris pabrėžė istorinius faktus. Jis apibrėžė mokslo raidą kaip du procesus: „normalų mokslą“ ir „mokslinę revoliuciją“. Normalus mokslas plečia žinių taikymą esamos paradigmos ribose, o mokslinė revoliucija pakeičia pačią paradigmą. Svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad įvykus mokslinei revoliucijai, paradigmos pokytis skiriasi nuo Popperio teiginio – kad bandymų ir klaidų būdu, naudojant spėlionių ir paneigimų metodiką, mokslas juda objektyvesne ir racionalesne kryptimi. Kuhnas teigė, kad pasikeitus paradigmai, keičiasi ne tik mūsų pasaulėžiūra, bet ir pats pasaulis. Gamtos tiesa nėra kažkas, kas turi originalią formą kaip guminis molis; ji keičiasi pagal stebėtojo – tai yra mokslininkų – interpretaciją. Galiausiai tai lėmė nepalyginamumo teoriją. Bendro vardiklio egzistavimas yra būtina sąlyga, leidžianti palyginti du skaičius arba daugianarius; nepalyginamumas tiesiogine prasme reiškia, kad teorijos, priklausančios skirtingoms paradigmoms, negali būti lyginamos viena su kita. Čia sugriaunama Popperio teorija, kad mokslinės teorijos kaupiamojo vystymosi būdu vystosi į fundamentalesnes ir geresnes teorijas, teigiant, kad tarp paradigmų nėra hierarchijos.
Didžiausias Popperio ir Kuhno skirtumas slypi idealo ir realybės atotrūkyje. Popperis nerodė susidomėjimo faktine mokslo raidos istorija, o pateikė mokslo idealą, kuris mokslas yra labiau pageidautinas. Jis pasiūlė racionalią, objektyvią mokslinę normą, kuri tiesos siekia nuolatinių bandymų ir klaidų būdu, patirdama falsifikacijos krikštą. Priešingai, Kuhnas pateikia mokslo raidos realybę, teigdamas, kad nors ji gali atrodyti neracionali, ji sėkmingai veikė, todėl sunku rasti idealesnę metodologiją nei tikrieji veikimo principai. Galbūt šios dvi teorijos pačios savaime yra nepalyginamos. Kalbant apie mokslo prigimties pristatymą, šias teorijas galima laikyti vienodai pagrįstomis.
Kur šiose teorijose galėtų atsirasti ypatingas gamtos mokslo pobūdis? Ar tai mokslo raidos metodologijoje, ar tai kyla iš paradigmų egzistavimo, kaip teigia Kuhnas? Manau, kad abu teiginiai yra teisingi. Atskiros „mokslinės“ metodologijos naudojimas arba tokių paradigmų egzistavimas kyla iš to, kad mokslas yra pagrįstas gamta. Mokslas tiesiogiai sąveikauja su gamta ir bando ją suprasti. Nors gamta kartais gali pasireikšti skirtingais pavidalais, universalaus ir nuoseklaus gamtos pasaulio egzistavimas greičiausiai yra svarbiausias veiksnys, dėl kurio mokslas yra ypatingas.
Manau, kad mokslo grožis kyla būtent iš aukščiau aptartos mokslo prigimties. Gamtai būdingi bendrumo, vieningumo ir paprastumo bruožai sudaro pagrindines gamtos mokslo estetines savybes. Arba, remiantis Kuhno teorija, šios estetinės savybės yra visuotinai mokslininkų pripažįstamos vertybės. Jis teigė, kad kadangi šiuolaikiniai mokslininkai pritaria šioms vertybėms, formuojasi paradigmos, o paradigmų pokyčiai įvyksta, kai keičiasi šių vertybių svoris. Estetinės savybės ne tik suteikia mokslui patrauklumo, bet ir reikšmingai prisideda prie jo vystymosi. Iš tiesų, kurdami mokslines teorijas, mes prie jų prieiname ir formuluojame hipotezes, naudodami metodologijas, kurios atsižvelgia į šį bendrumą, vienybę, paprastumą ir tikslumą. Puikus pavyzdys yra Diraco kvantinės elektrodinamikos sukūrimas, sujungiant klasikinį elektromagnetizmą ir kvantinę mechaniką. Jis matematiškai aprašė sudėtingą kvantinę mechaniką su tobulu tikslumu, vadovaudamasis „matematiniu grožiu“. Šiame procese Diracas pabrėžė gamtos grožį ir vienybės vertę priėmė kaip savo metodologinį principą. Paprastumas taip pat buvo pagrindinis vadovaujantis principas pereinant nuo Aristotelio mechanikos prie Niutono mechanikos.
Taigi, grožis funkcionuoja ne tik kaip neatsiejama mokslo savybė, bet ir kaip mokslinės pažangos metodologija. Kaip Popperis priėmė falsifikuojamumo teoriją kaip mokslinę metodologiją, taip ir aš manau, kad grožio siekimo metodologija iš tikrųjų paskatino mokslo pažangą.
