SGTT.VN – Định luật khoa học giữ vai trò cốt lõi trong hoạt động khoa học. Câu hỏi lập tức đặt ra: định luật khoa học là gì? Thử xét hai khẳng định sau đây: nước sôi ở 1000C, và hễ lần nào tôi xem đội Anh đá bóng, họ đều thua (tôi xem hai lần và đội Anh thua cả hai trận!). Tại sao cái trước là một định luật khoa học, còn cái sau thì không phải?

Từ “luật tự nhiên” đến định luật khoa học

Cho đến thế kỷ 18, ở phương Tây, “luật tự nhiên” được hiểu là cái gì thiêng liêng, mẫu mực mà con người phải tự nguyện tuân theo nếu muốn sống còn. Đồng thời, “định luật tự nhiên” được hiểu là những phát biểu phổ quát về các mối liên hệ tất yếu giữa những hiện tượng tự nhiên.

Chúng không chỉ thể hiện tính quy luật của thế giới mà còn đảm bảo cho việc ta có thể nhận thức được thế giới. “Định luật” hay “quy luật” trở thành điểm kết tinh của mô hình khoa học luận cận đại. Newton gọi chúng là những “nguyên lý tự nhiên”, để từ đó rút ra những định lý chuyên biệt.

Quan niệm này trở thành chuẩn mực cho mọi người làm khoa học, ngay cả trong lĩnh vực xã hội (August Comte), lịch sử (Hegel) hay kinh tế (Marx)… Đúng như Spinoza nhận xét, khái niệm “quy luật” là một cách loại suy (suy diễn theo sự tương tự) sự ban bố luật lệ của Thượng đế cho giới tự nhiên, khiến cho mọi sự kiện đều tuân theo ba đặc điểm: tính thường xuyên, tính quy luật và tính tất yếu.

Tất yếu?

Nếu nhiệt độ không đạt tối thiểu 1000C thì nước không (thể) sôi trong điều kiện áp suất bình thường. Ngược lại, giữa việc tôi xem bóng đá và đội Anh thua không phải là một định luật khoa học, vì giữa hai việc ấy không có mối liên hệ tất yếu: đội bóng vẫn có thể thua khi tôi không xem hoặc có thể thắng dù tôi có xem.

Kẻ “phá bĩnh” niềm tin vào sự nối kết tất yếu ấy là David Hume (1711 – 1776). Trước hết, ông hỏi: đâu là bằng chứng của sự tất yếu? Ta không bao giờ có thể trực tiếp nhìn thấy nó cả. Ví dụ: ta chỉ thấy hai quả bida va chạm nhau và kết quả của sự va chạm chứ làm sao thấy được sự nối kết tất yếu giữa hai sự kiện. Ta chỉ có thể nói: khi trời nắng thì tảng đá nóng lên, chứ không thể nói là vì trời nắng, bởi ta đâu nhìn thấy cái “vì” ấy!

Đi xa hơn, Hume còn bảo: ngay cách nói “hễ trời nắng thì tảng đá nóng lên” cũng không ổn và vượt khỏi sự quan sát của ta. Quan sát trong quá khứ không cho phép suy ra cái “hễ” này một cách vô giới hạn. Ta đâu có thể quan sát hết mọi trường hợp, và ngay thế giới được ta quan sát cũng chỉ là một phần rất nhỏ của vũ trụ và đâu phải là vĩnh cửu! Vậy, theo Hume, quy luật khoa học chỉ mô tả những gì thường xuyên diễn ra giữa hai sự kiện và thói quen quan sát của ta hơn là một tính nhân quả tất yếu và phổ quát. Một sự nối kết tất yếu đúng nghĩa, theo Hume, chỉ có thể được nhận thức mà không cần quan sát thế giới thường nghiệm, nghĩa là, một cách tiên nghiệm (ví dụ: tam giác có ba góc). Nhưng, định luật khoa học thì không thể được nhận thức một cách tiên nghiệm mà phải quan sát thế giới bên ngoài.

Người ta đã tìm cách bắt bẻ Hume hòng cứu vãn thế giới quan nhân quả, ít ra ở hai điểm sau đây:

– Thứ nhất, việc ta không thể trực tiếp thấy được sự nối kết tất yếu không có nghĩa rằng nó không tồn tại hay ta không được phép nói về nó bằng hình ảnh thường nghiệm. Chẳng hạn, có vô số bằng chứng gián tiếp cho thấy sự tồn tại ấy: nước không bao giờ sôi dưới 1000C.

– Thứ hai, không phải mọi sự tất yếu đều chỉ có thể được biết một cách tiên nghiệm. Saul Kripke (sinh năm 1940) đã lập luận thuyết phục rằng sao mai tất yếu phải là sao hôm, bởi hành tinh này không thể không đồng nhất với chính nó.

Hai điều kiện của định luật khoa học

Một sự giải thích khoa học phụ thuộc vào những điều kiện không thể nào thoả ứng hoàn toàn và tuyệt đối, nhưng việc phấn đấu để thoả ứng chúng là yêu cầu có tính quy phạm của tư duy khoa học.

Tuy nhiên, ngày nay, với những quy luật mang tính thống kê hơn là tính nhân quả trong học thuyết lượng tử, với việc không thể dự đoán tiến trình đột biến trong các học thuyết tiến hoá, người ta thấy cần phải xem trọng ý kiến của Hume, đồng thời cố gắng loại bỏ càng nhiều càng tốt những sự ngẫu nhiên (như việc đội Anh thua và tôi xem họ đá) ra khỏi định luật khoa học, bằng cách điều chỉnh lại cách nhìn cũ. Từ nay, định luật khoa học chỉ cần thoả ứng tối thiểu hai điều kiện:

– Có năng lực khái quát hoá cao: điều quan trọng trong định luật khoa học là chúng phải đủ rộng để bao quát nhiều sự kiện, hiện tượng. Việc cho rằng đội Anh thua mỗi khi tôi xem và cốc nước này sôi ở 1000C là quá hẹp để có thể trở thành định luật, bởi nó chỉ quy chiếu đến các sự kiện đặc thù. Ngược lại, bảo rằng nước sôi ở 1000C là đủ rộng và khái quát để được xem là một định luật.

– Có năng lực đứng vững trước sự phản chứng: nghĩa là, định luật khoa học đủ sức chứng minh điều ngược lại là sai, theo dạng: “nếu A xảy ra, thì B ắt sẽ xảy ra, dù trong thực tế, A đã không xảy ra”. Chẳng hạn: “nếu tôi để kính rơi xuống đất, nó sẽ vỡ”, hay “nếu cốc nước này không được đun nóng đến 1000C, nó sẽ không sôi”. Ngược lại, bảo rằng “mỗi khi tôi xem đội Anh đá bóng, họ đều thua” không phải là một định luật khoa học, bởi câu phản chứng: “nếu tôi đã không xem đội Anh đá bóng, họ đã không thua” là sai. Năng lực phản chứng phải diễn ra trên mảnh đất của kinh nghiệm thực tế, chứ không phải là một giả định không tưởng. Chúng ta tin chắc vào định luật rơi, do đó không để kính rơi xuống đất! Những trường hợp có thể xảy ra là đủ rộng, đủ nhiều một cách không giới hạn, chứ không nhất thiết phải là mọi trường hợp đếm được.

Không thể nhưng… có thể

Một sự giải thích khoa học phụ thuộc vào những điều kiện không thể nào thoả ứng hoàn toàn và tuyệt đối, nhưng việc luôn phấn đấu để có thể ngày càng thoả ứng chúng lại là một yêu cầu có tính quy phạm của tư duy khoa học. Từ chỗ nhận thức sâu hơn về các điều kiện và tiền đề, khoa học luận hiện đại ưa chuộng từ “giả thuyết” hay “mô hình” khiêm tốn thay vì từ “quy luật” đầy tham vọng trong quá khứ, nhưng không buông xuôi cho sự tuỳ tiện và ngẫu nhiên, trái lại, lấy nhận thức ấy làm động lực để vươn tới.

(còn tiếp)

Bùi Văn Nam Sơn – Minh hoạ: Hồng Nguyên