Mô hình khoa học luận cổ đại ( Cái thuở ban đầu… ) gặp khó khăn, nhưng vẫn tiếp tục phát triển trước khi được thay thế bằng mô hình khoa học cận đại. Thật thú vị khi theo dõi quá trình biến đổi quanh co của nó. Trước hết, hãy thử xem mô hình cổ đại này đã mang lại những hệ quả nào.
Bên dưới và bên trên… chị Hằng
Như đã thấy, đối tượng đích thực của khoa học cổ đại là các cấu trúc phi vật chất được mệnh danh là mô thức hay ý niệm (từ “ý niệm” được hiểu như là “hình thức” hay “phác đồ” khách quan chứ không dính líu gì đến ý tưởng chủ quan trong đầu óc con người!) Khổ nỗi, ai cũng thấy: các cấu trúc hay mô thức ấy không bao giờ thể hiện trọn vẹn hay thuần khiết trong thế giới khả giác của chúng ta: không có hình tròn được vẽ trên giấy hay vật tròn nào tương ứng chính xác với hình tròn toán học. Hệ quả thứ nhất: có một sự khác biệt rõ ràng giữa thế giới của những mô thức, cấu trúc, định luật chính xác, bất biến với thế giới của những sự vật khả giác luôn méo mó, thường đi chệch khỏi quy tắc.
Hệ quả thứ hai: nếu mô hình cổ điển lấy toán học làm mẫu mực (toán học là khoa học về cấu trúc phi vật chất chính cống!) thì ắt toán học không thể áp dụng vào thế giới tự nhiên được, bởi toán học không thể mô tả những vận động đầy ngẫu nhiên, bất quy tắc. Do đó, giả thử có được một khoa học về thế giới khả giác (vật lý học) thì vật lý học không có quan hệ gì với toán học cả! Từ đó, dẫn đến hệ quả thứ ba: mọi nỗ lực thí nghiệm đối với thế giới tự nhiên là vô ích, bởi chúng chỉ làm rối thêm một thế giới vốn đã rất rắc rối, vô quy tắc. Càng can thiệp vào thế giới tự nhiên, càng phản tự nhiên, vì đó chỉ là sự bạo hành và đánh lừa tự nhiên mà thôi.
Nhưng, có một sự kiện khiến người ta kinh ngạc: tại sao môn thiên văn học cổ điển lại thành công rực rỡ đến thế? Các thiên thể chẳng phải là thuộc về giới tự nhiên hay sao? Và nhất là, chẳng phải người ta đã dùng toán học để đo đạc, tính toán chính xác sự vận hành của các thiên thể? Thắc mắc ấy vẫn chưa đủ để làm lung lay mô hình khoa học cổ đại. Lý do: khoa học cổ đại xây dựng trên một nhận thức siêu hình học của ông tổ sư Aristoteles. Theo Aristoteles, có một sự khác biệt nền tảng giữa thế giới của những thiên thể, gọi là “thế giới bên trên mặt trăng” với “hạ giới” nằm “bên dưới mặt trăng” là trái đất với bầu khí quyển của nó. Thế giới bên trên mặt trăng thì không ai biết rõ được, ngoài việc phỏng đoán rằng đó là “thượng giới”, vận động trong một môi trường đặc biệt với quỹ đạo chính xác, bất biến, là nơi chốn của thần linh có lý tính, nên không có gì lạ khi toán học có thể được áp dụng một cách trọn vẹn! Tóm lại, với sự phân biệt giữa cấu trúc phi vật chất với thế giới khả giác, giữa thế giới bên trên và bên dưới… chị Hằng, khoa học luận cổ đại khẳng định: toán học không thể áp dụng vào “hạ giới”, và mọi thí nghiệm vật lý đều vô ích!
Kính viễn vọng và thí nghiệm khoa học
Mô hình khoa học luận cận đại mở rộng định nghĩa về đối tượng của khoa học: đối tượng đích thực của khoa học là những cấu trúc và những quan hệ có thể mô tả được bằng toán học giữa các yếu tố của một giới tự nhiên thống nhất, dựa vào thí nghiệm khoa học có định hướng và có thể áp dụng vào lĩnh vực kỹ thuật – công nghệ.
Công lao lịch sử để cải biến mô hình khoa học cổ đại, mở đường cho mô hình cận đại chính là chiếc kính viễn vọng của Galileo Galilei (1564 – 1642). Chiếc kính viễn vọng thoạt đầu không nhằm phân định đúng sai giữa thuyết nhật tâm (mặt trời là trung tâm của thái dương hệ) và thuyết địa tâm (quả đất đứng yên và là trung tâm) mà nhằm nhìn cho được chân tướng của chị Hằng. Người ta sớm nhận ra rằng các thiên thể tuyệt nhiên không phải là những hình cầu hoàn hảo về mặt toán học mà cũng lồi lõm chẳng khác gì quả đất; ngay cả mặt trời cũng có những vết nám và thậm chí sao mộc có cả mặt trăng của riêng nó nữa! Thế là sự phân biệt bên trên và bên dưới chị Hằng đã sụp đổ. Câu hỏi thú vị lập tức được đặt ra: phải chăng toán học (những cấu trúc phi vật chất), về nguyên tắc, vẫn có thể áp dụng cho “hạ giới”? Galilei nổi tiếng với câu nói “Quyển sách của tự nhiên được viết bằng ngôn ngữ toán học!” Công đầu thuộc về vật lý học, nhưng vẫn cần đến triết học để biện minh: thế giới khả giác – dù bên trên hay bên dưới mặt trăng – hay nói chung, thế giới vật chất, đều có những phẩm tính bất biến, có thể mô tả một cách toán học như: hình thức, số lượng, vị trí, tốc độ, gia tốc, khối lượng, lực v.v. được sắp đặt một cách hoàn hảo và tất yếu, không bao giờ đi lệch khỏi những quy luật, bởi tất cả đều được Thượng đế – vốn bất biến, hoàn hảo – ban cho những vật thụ tạo của mình.
Tuy nhiên, các nhà cải cách tiên phong ở đầu thời cận đại đủ tỉnh táo và khôn ngoan. Họ thừa biết rằng quan niệm mới mẻ của mình về thế giới tự nhiên không thể dễ dàng áp dụng vào tất cả những hiện tượng quan sát được, bởi chúng luôn bị nhiều yếu tố khác nhau gây rối và vì thế, khó có thể mô tả thật chính xác bằng toán học. Cách giải quyết: phải xây dựng cho được những tiến trình tự nhiên được “lý tưởng hoá”, “thuần khiết”, loại bỏ mọi yếu tố gây rối, gây nhiễu bằng những thí nghiệm khoa học. Chỉ bằng những nỗ lực thí nghiệm ngày càng tinh vi mới “phục dựng” được những quan hệ thuần tuý, lý tưởng, qua đó phát hiện cơ chế vận động sâu xa của giới tự nhiên. Rồi một khi đã giải quyết được về nguyên tắc rằng bản thân cơ chế của tự nhiên – chứ không chỉ những cấu trúc phi vật chất đơn thuần – được mô tả một cách chính xác và chắc chắn, mới có thể nghĩ tới việc làm chủ và tận dụng được cơ chế ấy. Đi liền với tri thức khoa học, năng lực kỹ thuật, công nghệ sẽ không còn là việc đánh lừa tự nhiên như các nghi thức thờ cúng, hiến sinh thời nguyên thuỷ mà trở thành chiến lược để khai thác tự nhiên một cách hiệu quả và vô tận!
Giới tự nhiên thống nhất: đối tượng mới của khoa học
Tóm lại, vẫn giữ nguyên yêu sách về tính chân lý và tính vững chắc của khoa học trong mô hình khoa học luận cổ điển (để đối trọng với yêu sách độc quyền chân lý của thần quyền), mô hình khoa học luận đầu thời cận đại tiến lên một bước lớn khi nhận thức thế giới tự nhiên như một thế giới thống nhất. Bên cạnh việc bắt đầu sử dụng phương pháp thực nghiệm khoa học, mô hình cận đại sẽ còn đặt ra nhiều vấn đề phương pháp luận và nhận thức luận phong phú chưa từng có. Hẹn gặp lại tuần sau.
(còn tiếp)
Bùi Văn Nam Sơn
