Nguồn gốc của khoa học hiện đại

Khoa học hiện đại ra đời khi quan niệm “chỉ có bằng chứng thực nghiệm mới đáng tin cậy” tìm được chỗ đứng trong bối cảnh tư tưởng hỗn độn đầu thế kỷ XVII.

Nền văn minh nhân loại đã có bề dày hàng thiên niên kỷ. Nhưng vì sao khoa học hiện đại – yếu tố tạo nên nền y học, phương tiện giao thông, liên lạc tiên tiến – lại chỉ xuất hiện từ vài trăm năm trở lại đây. Tại sao khoa học lại sinh sau đẻ muộn như vậy? Tại sao lại mất nhiều thời gian đến như vậy – hai nghìn năm sau khi Triết học và Toán học ra đời – nhân loại mới bắt đầu sử dụng khoa học để học hỏi và nghiên cứu những bí mật vũ trụ?…

Sách Cỗ máy tri thức. Ảnh: M.C.

Vì sao khoa học hiện đại ra đời muộn?

Trong cuốn Cỗ máy tri thức, dựa vào công trình nghiên cứu của các triết gia như Karl Popper, Thomas Kuhn, tác giả Michael Strevens – giáo sư chuyên ngành Triết học Đại học NewYork – đã xây dựng giả thuyết ban đầu xoay quanh sự ra đời của khoa học hiện đại, đồng thời khám phá cách vận hành thực sự của khoa học.

Theo Michael Strevens, nguyên nhân khoa học hiện đại ra đời muộn chắc chắn không phải vì người cổ đại không khao khát sự vận hành của thế giới. Ông cho biết có nhiều nhà triết học Hy – La cổ đại đã đưa ra những quan điểm của mình về nguyên tố cấu tạo nên vũ trụ này.

Vào khoảng năm 580 TCN, Thalès de Milet đã kết luận rằng bản nguyên của vạn vật là nước. Tuy nhiên, Anaximenes, học trò của ông lại cho rằng không khí mới là nguyên tố cơ bản cấu tạo nên vũ trụ. Vài chục năm sau, Heraclitus lại cho rằng lửa là nguyên lý của sự sống…

Mặc dù các nhà tư tưởng này, những người cùng thời hay kế thừa họ, đã tranh luận quyết liệt để bảo vệ quan điểm của mình, không một tư tưởng nào giành được vị thế vững chắc hơn số còn lại. Dù trong nghiên cứu cấu trúc nền tảng của khoa học tự nhiên, họ đã góp phần làm phong phú kho giả thuyết sơ khai của nhân loại.

Lý do đơn giản là những người cổ đại nghiên cứu về tự nhiên thỉnh thoảng đã đi đúng hướng, nhưng họ gần như không đủ khả năng chứng minh ý tưởng của mình nổi bật hơn so với những đối thủ còn lại.

Vì thế, cho đến khi Đế chế La Mã phương Tây sụp đổ vào thế kỷ V, hầu hết giả thuyết khả thi về mối quan hệ giữa Trái Đất, Mặt Trời và các hành tinh quay quanh nó đều được đưa ra. Tuy nhiên, phải một nghìn năm sau khi thành Rome sụp đổ, tất cả quan điểm trên mới được xâu chuỗi lại và không lâu sau đó chúng ta mới biết lý thuyết nào thực sự chính xác.

Nhà giả kim, theo tưởng tượng của Joseph Wright. Nguồn: wikipedia.

Nghiên cứu thực nghiệm tỉ mỉ – bước nhảy vĩ đại của khoa học

Tác giả sách cho biết bước nhảy vĩ đại đó đã xảy ra vào giai đoạn phát triển rực rỡ từ đầu thế kỷ XVII đến đầu thế kỷ XVIII. Trong hơn 100 năm ấy, việc nghiên cứu thực nghiệm đã phát triển từ một hoạt động tùy hứng mang tính suy đoán tư biện của thời đại cũ đã trở thành một cỗ máy tri thức với sức mạnh khám phá vượt bậc.

Chịu trách nhiệm điều khiển cỗ máy này là một quá trình nghiêm ngặt: các lý thuyết bị đặt vào một cuộc chất vấn khắt khe, đòi hỏi bằng chứng hữu hình thực sự thuyết phục, cái này được chấp nhận cái kia được bác bỏ, đôi khi đổi hướng hoặc lật ngược lại vấn đề, nhưng toàn bộ quá trình đó mang đến sự tiến bộ rõ rệt.

Thành tựu này đánh dấu một sự thay đổi đột ngột về tốc độ, về hình thức khám phá thế giới mà các nhà khoa học gọi là “cuộc cách mạng khoa học”. Giới triết gia và chuyên gia xã hội thì xem đây là cuộc đổi mới tư duy thế giới. Khi nói như vậy, họ đã phân biệt “khoa học hiện đại” với toàn bộ khoa học trước đó.

Vậy lý do đặc biệt nào mà khoa học lại để chúng ta chờ đợi mòn mỏi mới xuất hiện?

Theo Michael Strevens sự vắng bóng của khoa học không lý giải được qua một chuỗi sự kiện cụ thể hay vài sự kết hợp giữa phong tục và hoàn cảnh. Nó liên quan đến nền dân chủ và thần quyền, đến văn hóa phương đông và phương tây, đến thuyết phiếm thần… Đặc biệt nó liên quan đến bản chất của khoa học và phương pháp vĩ đại.

Trong Cỗ máy tri thức, Michael Strevens đã giải đáp 2 câu hỏi lớn, đó là: Khoa học hoạt động như thế nào và tại sao nó lại hiệu quả đến như vậy? Tại sao khoa học sinh sau đẻ muộn?

Đối với câu hỏi đầu tiên, theo Michael Strevens điểm mấu chốt là nguyên tắc sắt (điểm trọng yếu của phương pháp khoa học).

Nguyên tắc này được trình bày như sau: Một là, nỗ lực giải quyết mọi tranh luận bằng kiểm định thực nghiệm. Hai là, tiến hành kiểm định thực nghiệm để lựa chọn một cặp giả thuyết, thực hiện thí nghiệm hoặc phép đo, một trong các kết quả nhận được chỉ có thể giải thích bằng một giả thuyết (và nhóm giả định đi kèm) chứ không chấp nhận giả thuyết còn lại.

Câu hỏi thứ hai xoay quanh đề tài lịch sử: Chính sự phi lý của quy tắc trên đã khiến cho con người không thể nhận thức nó trong một thời gian dài.

Tính đến đầu thế kỷ XVII, các nhà triết học tự nhiên đã chiến đấu với câu hỏi hóc búa về cấu trúc bất khả quan sát của thế giới suốt hai nghìn năm mà chưa gặt hái được thành công đáng kể nào.

Nhận thấy rằng đã đến lúc cần một định hướng hoàn toàn khác, một nhóm nhỏ nhà tư tưởng đã mạnh dạn đánh cược vào một cách thức nghiên cứu thực nghiệm tỉ mỉ.

Những tên tuổi đó là Galileo Galilei, Robert Boyle, Isaas Newton, cùng người đi đầu là Francis Bacon – nhà khoa học vào năm 1620 đã phủ định quyết liệt quan điểm siêu hình của Aristotle để ủng hộ phương pháp đánh giá độ khả tín của lý thuyết hoàn toàn dựa trên năng lực giải thích các sự kiện quan sát được của nó.

Ông nổi tiếng với khẳng định “Một khởi đầu mới phải được hình thành từ những nền tảng cơ bản nhất”.

Như vậy, đây chính là cách mà quan niệm “chỉ có bằng chứng thực nghiệm mới đáng tin cậy” tìm được chỗ đứng trong bối cảnh tư tưởng hỗn độn đầu thế kỷ XVII. Không phải vì thời thế đặc biệt ủng hộ chủ nghĩa thực nghiệm càng không phải vì quan niệm này đối nghịch với lý luận triết học hay thần học mà vì nó đã tạo nên mảnh đất màu mỡ để nuôi dưỡng mọi suy nghĩ táo bạo trong tất cả lĩnh vực.

Và “khu vườn trí tuệ của nhân loại đã kết trái đơm hoa với vô vàn ý tưởng chưa từng có trong lịch sử. “Giữa bối cảnh trăm hoa đua nở như vậy, một thứ tương tự như quy tắc sắt trong lý giải khoa học được kỳ vọng là sẽ sớm khoe sắc trổ bông”, Michael Strevens nhận định.