TRIẾT KHOA HỌC (IV)

TRIẾT KHOA HỌC (IV)

Jefferey L. Kasser

(Chuyển ngữ: Joseph Tân Nguyễn, ofm)

XÁC SUẤT, THỰC DỤNG VÀ TÍNH THỐNG NHẤT

Những tranh luận gần đây về “giải thích” trong triết học khoa học đã mở ra nhiều hướng tiếp cận khác nhau. Các mô hình theo khuynh hướng thống nhất hóa (unificationist) cho rằng giải thích cốt ở việc giảm số giả định độc lập cần thiết để hiểu những hiện tượng đa dạng. Một lý thuyết giải thích khi nó cho thấy nhiều sự kiện tưởng như rời rạc thực ra có thể suy ra từ một tập nhỏ nguyên lý. Chẳng hạn, cơ học Newton thống nhất chuyển động trên trời và dưới đất dưới cùng các định luật. Cách tiếp cận này đề cao tính tiết kiệm trí tuệ—làm được nhiều nhất với ít giả định nhất—nhưng cũng đặt ra câu hỏi: liệu sự thống nhất thuần túy về mặt logic có nắm bắt được tính bất đối xứng nhân quả vốn rất trung tâm của giải thích hay không.

Một quan điểm hoàn toàn khác đến từ Bas van Fraassen, người phủ nhận rằng giải thích là một đặc trưng khách quan của khoa học. Theo ông, giải thích là câu trả lời phụ thuộc ngữ cảnh cho các câu hỏi “tại sao”, được định hình bởi mối quan tâm và kỳ vọng của người nghe. Điều được xem là lời giải thích tốt thay đổi theo bối cảnh; một trình bày đúng về kỹ thuật vẫn có thể thất bại nếu nó không nhắm đúng “tương phản” (contrast) mà người hỏi ngầm đặt ra, hoặc không phù hợp với mức độ hiểu biết mà bối cảnh đòi hỏi. Van Fraassen vì vậy cho rằng giải thích thuộc về cách sử dụng mang tính thực dụng của khoa học hơn là thuộc về bản thân khoa học—một lập trường đã khơi dậy nhiều tranh luận.

Cuối cùng, các triết gia đã phát triển những mô hình giải thích thống kê để xử lý các hiện tượng xác suất. Có những giải thích dựa trên thông tin chưa đầy đủ, nhưng cũng có những quá trình thật sự bất định, như phân rã phóng xạ. Trong phiên bản thống kê của mô hình “luật bao trùm” (covering-law) của Hempel, giải thích là suy ra một biến cố như rất có khả năng xảy ra dựa trên các định luật thống kê và điều kiện ban đầu. Tuy nhiên, xác suất cao tự nó không bảo đảm tính liên quan giải thích; và đôi khi nó cũng không cần thiết, vì nguyên nhân vẫn có thể giải thích kết quả ngay cả khi làm cho kết quả ấy kém khả năng hơn. Điều đó khiến một số nhà lý thuyết nhấn mạnh tính liên quan xác suất: giải thích tùy thuộc vào việc nguyên nhân làm thay đổi xác suất ra sao, chứ không chỉ vào việc kết cục trở nên “có khả năng” đến mức nào.

ĐỊNH LUẬT VÀ TÍNH ĐẾU ĐẶN

Các nhà kinh nghiệm luận như Hempel dựa vào định luật tự nhiên trong cách giải thích của họ. Nhưng chính khái niệm “định luật tự nhiên” từ lâu đã gây nghi ngại trong truyền thống kinh nghiệm luận. Giả sử câu “Tất cả bia trong tủ lạnh của tôi đều sản xuất ở Mỹ” là đúng. Dẫu vậy, ta vẫn nghĩ nó hoàn toàn có thể đã sai. Hãy đối chiếu với “Tất cả đồng đều dẫn điện.” Nếu không viện đến những khẳng định vượt quá nền tảng của kinh nghiệm, làm sao giải thích vì sao mệnh đề thứ hai biểu đạt một định luật còn mệnh đề thứ nhất thì không? Các nhà kinh nghiệm luận đã xử lý vấn đề này rất khéo, nhưng đến nay ta có đủ lý do để tin rằng đây không phải bài toán dễ.

Ta đã thấy định luật giữ vai trò trung tâm trong mô hình giải thích của Hempel; và ngay cả ngoài khuôn khổ đó, định luật vẫn quan trọng về mặt triết học. Người ta thường (dù không nhất trí tuyệt đối) cho rằng khoa học nhằm khám phá các định luật tự nhiên, dù vai trò của định luật thay đổi theo ngành khoa học và còn gây tranh cãi. Tuy vậy, đối với các nhà kinh nghiệm luận, ý niệm định luật—giống như “giải thích” và “nhân quả”—mang màu sắc siêu hình đáng ngờ, một phần vì liên hệ lịch sử của nó với các sắc lệnh thần linh và những bức tranh siêu hình “đặc” (thick).

Định luật tự nhiên cần phân biệt với luật pháp (positive laws) và với định luật logic (chân lý phân tích, tất yếu). Định luật tự nhiên là tổng hợp và ngẫu nhiên theo nghĩa siêu hình: vũ trụ có thể đã được sắp đặt khác đi—chẳng hạn lực hấp dẫn có thể tỷ lệ nghịch với lập phương khoảng cách thay vì bình phương. Hình dung về một “quy tắc ngẫu nhiên” mà sự vật và biến cố bị ràng buộc phải tuân theo đã khiến Ayer và các nhà kinh nghiệm luận lo ngại. Phần lớn định luật, theo dạng chuẩn, là các mệnh đề điều kiện phổ quát kiểu “Mọi A đều là B”; nhiều định luật không có dạng ấy (như cung–cầu) cũng có thể tái cấu trúc để có dạng đó. Thường (dù không nhất trí) người ta cũng cho rằng một mệnh đề không thể là định luật nếu nó không đúng. Một số “định luật” nổi tiếng lịch sử không hoàn toàn đúng—định luật hấp dẫn Newton chẳng hạn được thuyết tương đối rộng hiệu chỉnh—nhưng vẫn là bước ngoặt trong tiến trình khoa học; và nhiều định luật được phát biểu dưới dạng phương trình.

Một cám dỗ tự nhiên đối với kinh nghiệm luận là xem định luật như tính đều đặn (regularities): chỉ là những mệnh đề báo cáo các mẫu hình luôn xảy ra trong kinh nghiệm, chứ không phải các nguyên lý “cao hơn” điều khiển biến cố. Các thuyết đều đặn vì thế “hợp gu” kinh nghiệm luận, nhưng dạng đơn giản nhất của chúng gặp phản bác nặng. Phiên bản thô nhất nói rằng mọi mệnh đề điều kiện phổ quát, đúng và ngẫu nhiên đều là định luật. Tiêu chí này không phân biệt được định luật thật với khái quát ngẫu nhiên. “Tất cả bia trong tủ lạnh tôi là bia Mỹ” có thể đúng, thậm chí luôn đúng trong quá khứ và tương lai, nhưng vẫn không “đậm chất định luật.” Cũng không thể loại nó chỉ vì nó địa phương (chỉ ở tủ lạnh), bởi có thể có những định luật thật chỉ đúng trong một vùng nào đó (ví dụ chỉ trên Trái Đất).

Các thuyết đều đặn còn vấp phải “định luật rỗng” (vacuous laws), tức những mệnh đề phổ quát không có trường hợp nào. “Mọi hạt chuyển động nhanh hơn ánh sáng đều màu hồng” tương đương logic với “Không có hạt nhanh hơn ánh sáng nào không-màu-hồng.” Tương tự, “Mọi con rồng đều thích nhạc jazz” tương đương với “Không có con rồng nào ghét jazz,” và nếu không có rồng thì mệnh đề đầu vẫn có thể đúng. Theo thuyết đều đặn đơn giản, nếu mệnh đề nhanh-hơn-ánh-sáng là đúng và phổ quát, nó có vẻ phải là một định luật. Ta có thể sửa bằng cách yêu cầu có ít nhất một trường hợp, nhưng điều đó lại quá mạnh: vẫn có những định luật không có trường hợp mà không vì thế mất tính hợp lệ—việc không có vật thể nào hoàn toàn không chịu lực không làm cho định luật I Newton thôi là định luật.

Một chiến lược đều đặn khác—mang tính nhận thức luận—phân biệt định luật với các khái quát khác dựa trên thái độ và thực hành nhận thức của ta. Ta thường nghĩ định luật (khác với khái quát ngẫu nhiên) nâng đỡ phản thực: nếu cây bút tôi làm bằng đồng thì nó sẽ dẫn điện; còn ta không nghĩ rằng nếu đặt một chai bia Đức vào tủ lạnh tôi thì nó sẽ “trở thành bia Mỹ.” Định luật cũng giữ vai trò ưu tiên trong giải thích: ta giải thích tính dẫn điện bằng thành phần đồng, chứ không giải thích quốc tịch bia bằng cái tủ lạnh chứa nó.

Hơn nữa, định luật nằm tương đối trung tâm trong “mạng lưới niềm tin.” Chúng không dễ bị lung lay bởi thông tin mới: được bảo rằng đây là đồng tinh khiết, ta vẫn tin nó dẫn điện; được bảo rằng có nhãn bia mới trong tủ lạnh, ta có thể nghi ngờ nó là bia Mỹ. Định luật cũng dường như được xác nhận bởi các trường hợp dễ hơn so với khái quát ngẫu nhiên: chỉ cần vài lần thử ta tin đồng dẫn điện, nhưng gặp nhiều triết gia “kỳ lạ” ta vẫn dè dặt trước mệnh đề “mọi triết gia đều kỳ lạ.” Tuy nhiên phân tích nhận thức luận này gặp thách thức: nó có nguy cơ không còn chỗ cho định luật chưa khám phá, vì tính “là định luật” trở thành hàm của cách ta đối xử với các khái quát.

Cách tiếp cận kinh nghiệm luận tinh vi nhất là thuyết hệ thống (systems theory). Theo đó, định luật nảy sinh từ các cấu trúc sâu trong chuỗi biến cố thực tế; ta nhận diện các cấu trúc này bằng cách tìm hệ suy diễn tốt nhất mô tả thế giới, trong đó “tốt nhất” là cân bằng giữa đơn giản và mạnh. Đơn giản tỉ lệ nghịch với số lượng và độ phức tạp tiên đề. “Mọi sự xảy ra theo ý Elvis” theo một nghĩa nào đó rất đơn giản (một đối tượng, một sơ đồ), dù ta có thể cần thêm mệnh đề để làm rõ “ý” là gì. Ở cực kia, biến mỗi sự kiện thành một tiên đề cho ta hệ tối đa mạnh nhưng cực kỳ không đơn giản.

Độ mạnh liên quan đến mức độ thông tin của các định lý: một danh sách đầy đủ hiện tượng thì mạnh nhưng thiếu gọn; “thuyết Elvis” thì gọn nhưng ít dự báo chi tiết. Vì đơn giản và mạnh kéo ngược nhau, ta dễ tạo ra hệ rất đơn giản mà nói gần như không gì, hoặc hệ rất mạnh mà không đơn giản.

Theo thuyết hệ thống, định luật tự nhiên là những khái quát đúng, ngẫu nhiên, xuất hiện trong mọi hệ suy diễn tốt nhất. Vì vậy “Không có khối cầu uranium đường kính một dặm trở lên” có thể là định luật, vì các lý thuyết vật lý tốt nhất ngụ ý một lượng uranium lớn như vậy sẽ phát nổ; những lý thuyết ấy thuộc các hệ tốt nhất. Ngược lại, “Không có khối cầu vàng đường kính một dặm trở lên” không phải định luật (dù có thể đúng), vì nó không suy ra từ lý thuyết tốt nhất; thêm nó như tiên đề chỉ làm mất đơn giản mà không tăng mạnh tương ứng.

Khung này hứa hẹn giải quyết các khó khăn của thuyết đều đặn đơn giản và nhận thức luận: chấp nhận định luật không có trường hợp nhưng chỉ khi chúng cải thiện cân bằng đơn giản/mạnh; cho phép định luật bị giới hạn không–thời gian nếu “đáng giá”; và giải thích vì sao định luật nâng đỡ phản thực, vì sao chúng đặc quyền trong giải thích. Đồng thời, vì định luật không cấu thành bởi thái độ của ta, thuyết hệ thống vẫn có chỗ cho định luật chưa được phát hiện.

ĐỊNH LUẬT VÀ TÍNH TẤT YẾU

Những triết gia không chia sẻ sự dè dặt kinh nghiệm luận có thể phát triển các quan niệm “siêu hình” hơn về định luật. Theo các quan niệm này, định luật mô tả quyền năng, khuynh hướng, định tính (dispositions), hay quan hệ giữa các thuộc tính, nhờ đó ta có thể giải thích vì sao đồng phải dẫn điện. Tuy nhiên, không rõ ta có thể biết các khuynh hướng/quan hệ thuộc tính không quan sát được ấy bằng cách nào. Hơn nữa, các tiếp cận này có thể đòi một học thuyết khó chịu: có những “sự kiện” (định luật) không được quyết định bởi toàn bộ các sự kiện riêng lẻ. Ta có muốn chấp nhận rằng hai thế giới giống hệt nhau về mọi biến cố cụ thể vẫn có thể bị chi phối bởi những bộ định luật khác nhau không?

Nếu từ bỏ các ràng buộc kiểu Hume, định luật sẽ trông rất khác. Nhà kinh nghiệm luận nói định luật không thêm gì ngoài khái quát ngẫu nhiên; nó là một khái quát đúng được dùng theo một cách nhất định hoặc khớp vào một hệ nhất định. Trái lại, những người theo thuyết tất yếu (necessitarians) cho rằng định luật mô tả những quyền năng/khuynh hướng có thực giải thích điều ta quan sát. Nhà kinh nghiệm luận thường coi định luật như quan hệ giữa các vật: mọi vật bằng đồng đều dẫn điện. Người theo thuyết tất yếu lại nhấn mạnh dạng logic khác: định luật chủ yếu nối thuộc tính với thuộc tính—tính-đồng làm tất yếu tính-dẫn-điện—nên hễ cái gì có thuộc tính thứ nhất thì bắt buộc có thuộc tính thứ hai.

Người theo thuyết tất yếu thừa nhận kinh nghiệm chỉ cho thấy “mọi đồng đều dẫn điện,” chứ không cho thấy “đồng phải dẫn điện.” Nhưng họ cho rằng nếu giữ nguyên các dè dặt kinh nghiệm luận thì ta sẽ không còn định luật đúng nghĩa: các khái quát phổ quát chỉ mô tả thế giới này và để ngỏ rằng mọi sự có thể khác đi, trong khi định luật không chỉ mô tả mà còn “quy định.” Nơi các nhà thực chứng và Quine xem mọi tất yếu là ngôn ngữ, người theo thuyết tất yếu nói có một dạng tất yếu vật lý gắn với định luật.

Dẫu vậy, bản thân các định luật vẫn ngẫu nhiên theo nghĩa quan trọng: vũ trụ có thể đã được cấu tạo sao cho tính-đồng không kéo theo tính-dẫn-điện. Nhưng một khi cấu tạo (ngẫu nhiên) ấy có, thì từng mảnh đồng cụ thể phải dẫn điện—tương tự như việc một hiến pháp (ngẫu nhiên) có thể quy định tổng thống phải tham vấn quốc hội trước khi tuyên chiến; khi hiến pháp như vậy đã có, tổng thống bắt buộc phải làm thế.

Giống thuyết hệ thống, thuyết tất yếu xử lý được các vấn đề của thuyết đều đặn đơn giản và nhận thức luận. “Định luật rỗng” không đáng lo, vì tính-định-luật đòi một quan hệ tất yếu thật giữa thuộc tính; không có quan hệ tất yếu giữa “vượt tốc độ ánh sáng” và “màu hồng.” Đồng thời, định luật không có trường hợp vẫn có thể hợp lệ: trong một vũ trụ Newton, có thể có quan hệ tất yếu giữa thuộc tính “không chịu lực” (không được hiện thực hóa) và thuộc tính “gia tốc bằng 0.”

Sự phân biệt giữa định luật và khái quát ngẫu nhiên trở nên sắc nét: uranium có thể tất yếu kéo theo “không thể là khối cầu đường kính một dặm,” còn vàng thì không. Trên quan điểm này, định luật được khám phá chứ không phải “làm ra,” và quan hệ tất yếu giải thích trực tiếp vì sao định luật nâng đỡ phản thực: khó đi từ “mọi đồng dẫn điện” sang “nếu cái này là đồng thì nó sẽ dẫn điện” (vì câu sau liên quan các thế giới khả dĩ khác), nhưng dễ đi từ “tính-đồng tất yếu kéo theo tính-dẫn-điện” sang phản thực, vì quan hệ thuộc tính mang qua các thế giới khả dĩ.

Tính tất yếu ấy cũng được xem là nền tảng của giải thích. Người theo thuyết tất yếu nói: suy hàm không phải giải thích. “Mọi đồng dẫn điện” suy ra “mảnh đồng này dẫn điện,” nhưng suy hàm không tạo ra tính giải thích; cũng như việc một mệnh đề là định lý trong một hệ mạnh và đơn giản chưa đủ để giải thích. Định luật giải thích vì chúng ghi nhận các quan hệ tất yếu khiến các đều đặn tồn tại, chứ không chỉ kể lại chúng.

Các nhà kinh nghiệm luận phản đối theo lẽ thường: tranh chấp xoay quanh cả nhận thức luận lẫn siêu hình học. Về nhận thức, họ hỏi “quan hệ làm-cho-tất-yếu” là gì, làm sao phát hiện, và cái gì nền tảng cho nó. Ta hiểu “phải” trong hiến pháp được nền tảng bởi thể chế; nhưng “đồng phải dẫn điện” dựa vào cái gì tương tự? Về siêu hình, họ phản đối ý tưởng định luật có thể “trôi” khỏi toàn bộ các sự kiện riêng lẻ: nếu hai thế giới giống hệt về mọi biến cố mà khác định luật, thì không có cơ sở sự kiện nào để cố định định luật; định luật vượt quá bằng chứng. Người theo thuyết tất yếu đáp rằng toàn bộ sự kiện riêng lẻ không đủ quyết định định luật; và vì ta không thể thiếu định luật, ta phải bỏ quan niệm rằng mọi sự kiện đều được cố định bởi các sự kiện riêng lẻ. Họ cũng cho phép định luật chi phối những loại sự vật không bao giờ thực sự xuất hiện.

Nancy Cartwright nêu một lưỡng nan: hoặc định luật tự nhiên sai nhưng hữu ích cho giải thích, hoặc đúng nhưng vô dụng trong giải thích. Nhiều định luật cơ bản không mô tả cách vật thể thực sự hành xử; định luật hấp dẫn mô tả cách vật thể sẽ chuyển động nếu chỉ có hấp dẫn tác dụng, nhưng thực tế gần như luôn có các lực khác. Muốn định luật hoàn toàn đúng, ta phải giới hạn vào các trường hợp hiếm hoặc thêm điều khoản “ceteris paribus” (mọi yếu tố khác giữ nguyên); cả hai đều đe dọa tính hữu dụng giải thích, vì ta cần định luật “áp dụng” được cho chính các trường hợp cần giải thích.

Cartwright xem điều này ủng hộ cách hiểu tất yếu: định luật đúng không phải về hành vi thực tế mà về khuynh hướng/quyền năng góp phần giải thích điều xảy ra. Những người phản biện đáp theo nhiều hướng: có người xem định luật mô tả các thành phần lực thực sự chứ không chỉ tiềm năng; có người cho rằng ngữ cảnh bảo toàn tính đúng mà không cần “rào,” giống như câu “Nhà này trống” vẫn đúng dù còn vài bóng đèn, và tương tự “Thanh kim loại nở khi bị nung” không bị phản ví dụ bởi điều kiện can nhiễu đặc biệt.

Các nguồn quan trọng trong Triết Khoa Học của Jefferey L. Kasser

David Hume. An Enquiry Concerning Human Understanding (1748)

John Stuart Mill. A System of Logic (1843)

Rudolf Carnap. The Logical Structure of the World (1928); Meaning and Necessity (1947)

Carl Hempel. Aspects of Scientific Explanation (1965)

Karl Popper. The Logic of Scientific Discovery (1934/1959); Conjectures and Refutations (1963)

Willard Van Orman Quine. “Two Dogmas of Empiricism” (1951); Word and Object (1960)

Nelson Goodman. Fact, Fiction, and Forecast (1955)

Thomas Kuhn. The Structure of Scientific Revolutions (1962)

Imre Lakatos. The Methodology of Scientific Research Programmes (1978)

Paul Feyerabend. Against Method (1975)

Bas van Fraassen. The Scientific Image (1980)