CÁC GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
(1905)

Tác giả: Henri Poincaré*
Người dịch: Nguyễn Văn Khoa

*

Để bạn đọc có thể theo dõi trích đoạn dễ dàng hơn, chúng tôi đã thêm vào bản dịch Việt ngữ này một số tiểu tựa không có trong nguyên bản.

*

Một quan điểm xa xưa

Đối với người quan sát hời hợt, chân lý khoa học là không thể bị nghi ngờ được, lô-gic của khoa học là không thể sai lầm; và nếu các nhà khoa học đôi khi phạm sai lầm, đấy là vì họ chưa hiểu các quy tắc của nó.

Các chân lý toán học được rút ra từ một vài mệnh đề hiển nhiên, bởi một chuỗi lập luận hoàn hảo; chúng không chỉ có giá trị áp đặt trên chúng ta mà còn trên chính Thiên nhiên nữa. Có thể nói rằng chúng trói buộc cả Hóa Công và chỉ cho phép Ngài chọn lựa giữa một số giải pháp tương đối ít. Nhờ vậy, chúng ta chỉ cần làm một vài thí nghiệm là đủ để biết Ngài đã lựa chọn cái nào. Từ mỗi thí nghiệm, một số hệ quả sẽ theo sau bởi một loạt suy luận toán học, và bằng cách này, mỗi chuỗi sự kiện sẽ tiết lộ cho ta biết một góc của vũ trụ.

Nguồn gốc của sự chắc chắn trong khoa học bắt nguồn từ đấy, trong tâm trí của hầu hết mọi người, và đối với những sinh viên đang thu nhận các ý tưởng đầu tiên về vật lý học. Họ cho rằng vai trò của thí nghiệm và toán học là như vậy. Và đấy cũng là cách những nhà khoa học mơ tưởng xây dựng thế giới, với sự hỗ trợ của một lượng vật liệu vay mượn ở mức thấp nhất có thể từ thí nghiệm, đã hiểu cách đây một trăm năm.

Vai trò thiết yếu của giả thuyết

Tuy nhiên, khi suy nghĩ chín chắn hơn, người ta đã nhìn thấy vị trí của giả thuyết, đã nhận ra rằng nó là thiết yếu cho cả nhà thực nghiệm lẫn nhà toán học. Rồi người ta tự hỏi, liệu những công trình của họ đã được xây dựng trên nền tảng vững chắc chưa, và tưởng tượng rằng một cơn gió đủ mạnh có thể đánh sập chúng. Nhưng bi quan kiểu này cũng là một thái độ hời hợt. Nghi ngờ tất cả hoặc tin tưởng tất cả là hai giải pháp dễ dãi như nhau; cả hai đều vất bỏ điều cần thiết là phải suy nghĩ.

Thay vì kết án ngắn vội, chúng ta nên xem xét hết sức thận trọng vai trò của giả thuyết; lúc đó ta sẽ nhận ra rằng chúng không chỉ là thiết yếu, mà trong hầu hết các trường hợp, còn là chính đáng. Ta cũng sẽ thấy rằng thật ra có nhiều loại giả thuyết: 1) một số có thể kiểm chứng được, và một khi đã được thí nghiệm xác nhận, chúng sẽ trở thành những chân lý phong phú; 2) một số giả thuyết khác có thể là hữu ích, bởi chúng giúp ta định hình ý tưởng mà không đưa ta đến sai lầm; 3) và cuối cùng, một số khác nữa chỉ có bề ngoài là giả thuyết, nhưng có thể được quy giản thành những định nghĩa hoặc quy ước trá hình.

Giả thuyết quy ước trong toán học

Loại sau được đặc biệt được nhìn thấy trong toán học và trong các ngành khoa học ở đấy nó được áp dụng. Thật ra, chính từ chúng mà các khoa học rút ra được tính chặt chẽ của mình; những quy ước như vậy là kết quả của hoạt động tự chủ của trí tuệ, trong một lĩnh vực ở đó nó không nhận thấy trở ngại nào. Ở đây trí tuệ có thể khẳng định bởi vì chính nó đặt ra các định luật của nó; nhưng chúng ta hãy nhất trí cùng hiểu rõ ràng rằng, trong khi những định luật này tự áp đặt trên khoa học của chúng ta – bởi nếu không thì khoa học không thể tồn tại, nhưng chúng không tự áp đặt lên Tự nhiên. Như vậy, phải chăng chúng là tùy tiện? Không, bởi nếu là tùy tiện, chúng sẽ là vô sinh. Kinh nghiệm để cho ta tự do lựa chọn, nhưng nó hướng dẫn chọn lựa của ta bằng cách giúp chúng ta nhận ra con đường thuận tiện nhất để đi theo. Do đó, những định luật của chúng ta giống như các sắc luật của một vị vua [trong chế độ quân chủ] tuyệt đối, nhưng khôn ngoan và biết tham khảo ý kiến ​​của hội đồng nhà nước của mình.

Một số người đã bị ấn tượng mạnh bởi đặc tính quy ước tự do được thừa nhận trong một số nguyên tắc cơ bản của khoa học. Từ đó, họ đã muốn khái quát hóa quá đáng, đồng thời lại quên bẵng rằng tự do không phải là tùy tiện, nên rốt cuộc, họ buộc phải rơi vào cái gọi là chủ nghĩa duy danh[1]. Họ tự hỏi, phải chăng nhà bác học đã bị chính những định nghĩa của mình đánh lừa, rằng cái thế giới mà ông ta nghĩ đã phát hiện hoá ra chỉ đơn thuần là sản phẩm của ý thích thất thường của bản thân ông chăng[2]? Trong những điều kiện này, khoa học sẽ giữ được sự chắc chắn của nó, nhưng sẽ đánh mất tầm quan trọng đạt được.

Bởi vì nếu như vậy thì khoa học sẽ trở thành bất lực. Thế nhưng chúng ta đều thấy tác động của khoa học trước mắt ta mỗi ngày. Điều này không thể xảy ra, trừ phi nó dạy chúng ta điều gì đó về hiện thực. Và bài học ấy là: điều khoa học có thể đạt tới không phải là những sự vật tự thân, như nhiều người theo chủ nghĩa giáo điều ngây thơ vẫn tưởng tượng, mà là các quan hệ giữa những sự vật; bên ngoài các quan hệ này, không có hiện thực khả tri nào khác.

Đấy là kết luận chúng ta được dẫn tới; nhưng để đạt được kết luận này, ta phải xem xét xuyên suốt một loạt khoa học, từ số học và hình học đến cơ học và vật lý học thực nghiệm.

Bản chất của lý luận toán học là gì? Nó có thực sự là diễn dịch, như thường được giả định chăng? Một phân tích sâu xa hơn cho ta thấy không phải như vậy; rằng toán học tham gia tới một mức độ nào đấy vào bản chất của lý luận quy nạp[3], và chính nhờ lý do này mà nó là phong phú. Nhưng nó vẫn giữ được đặc tính chặt chẽ tuyệt đối của mình; và đây là điều đầu tiên ta phải chỉ ra.

Bây giờ, khi đã biết nhiều hơn về một trong các công cụ được toán học đặt vào tay bao nhà nghiên cứu này, chúng ta còn phải phân tích một ý niệm cơ bản khác: đại lượng toán học. Ta tìm thấy nó trong tự nhiên, hay chính ta đã đưa nó vào đấy? Và nếu là trường hợp sau, liệu chúng ta có nguy cơ đang làm sai lệch tất cả chăng? Khi so sánh những dữ liệu thô của các giác quan với cái khái niệm cực kỳ phức tạp và tinh tế mà các nhà toán học gọi là đại lượng này, ta buộc phải nhận ra một khác biệt. Như vậy là cái khung, nơi ta muốn nhét vạn vật vào, là một công cụ do chính chúng ta làm ra, nhưng ta đã không xây dựng nó một cách ngẫu nhiên, mà có thể nói là như [quần áo] may đo; và chính nhờ vậy mà chúng ta có thể đưa mọi sự kiện vào đấy mà không làm những phẩm chất thiết yếu của chúng biến đổi.

Không gian là một cái khung khác mà ta áp đặt lên thế giới. Các nguyên lý đầu tiên của hình học bắt nguồn từ đâu? Có phải lô-gic học áp đặt chúng lên chúng ta chăng? Lobačevskij* đã chỉ ra rằng không, bằng cách phát minh ra các hình học phi Eukleidēs. Không gian được các giác quan của ta tiết lộ cho chúng ta chăng? Cũng không nốt, bởi vì cái không gian mà các giác quan của ta có thể cho thấy là hoàn toàn khác với không gian của nhà hình học. Khoa hình học bắt nguồn từ kinh nghiệm chăng? Một cuộc thảo luận sâu xa hơn sẽ cho ta biết là không! Như vậy, chúng ta kết luận rằng các nguyên lý của hình học chỉ là những quy ước; nhưng các quy ước này không hề là tùy tiện, và nếu ta được chuyển sang một thế giới khác (tôi sẽ gọi nó là thế giới phi Eukleidēs, và là thế giới mà tôi sẽ nỗ lực mô tả), chúng ta sẽ tự cảm thấy bó buộc phải chấp nhận nhiều quy ước hơn nữa.

Giả thuyết xác suất trong vật lý học

Trong cơ học, chúng ta sẽ bị dẫn đến những kết luận tương tự, và ta sẽ thấy rằng các nguyên lý của khoa học này, mặc dù dựa trên kinh nghiệm trực tiếp hơn, vẫn chia sẻ đặc tính quy ước của các định đề hình học. Cho đến nay, chủ nghĩa duy danh chiến thắng; nhưng bây giờ chúng ta đề cập tới đích danh khoa vật lý học. Ở đây, cảnh tượng thay đổi; chúng ta bắt gặp những giả thuyết thuộc một loại khác, và ta sẽ thấy tất cả sự phong phú của chúng. Chắc chắn là, lúc đầu, các lý thuyết đều có vẻ mong manh, và lịch sử khoa học chứng minh cho ta thấy rằng chúng đều là phù du: nhưng chúng không hoàn toàn tiêu vong, vẫn còn lại một cái gì đó ở mỗi lý thuyết. Và chính nơi cái phần còn lại này mà chúng ta phải tìm cách tháo gỡ mọi manh mối, bởi vì hiện thực – cái hiện thực đích thực – là ở đấy, và chỉ ở đấy mà thôi.

Các khoa học vật lý dựa trên phép quy nạp, phương pháp này khiến chúng ta trông đợi sự tái diễn của một hiện tượng, khi các tình huống lần đầu tiên gây ra hiện tượng ấy được lặp lại. Nếu tất cả mọi tình huống đều có thể được tái tạo cùng một lúc, nguyên tắc này có thể được áp dụng chẳng có vấn đề gì; nhưng điều kiện này sẽ không bao giờ xảy ra; một số tình huống sẽ luôn luôn vắng mặt. Chúng ta có thể hoàn toàn chắc chắn rằng chúng là không quan trọng chăng? Rõ ràng là không! Nó có vẻ là như thế thực, nhưng không thể nào là tuyệt đối chắc chắn. Do đó mà ý niệm xác suất đóng một vai trò đáng kể trong các khoa học vật lý. Và như vậy, phép tính xác suất không chỉ đơn thuần là một trò giải trí, hay một hướng dẫn cho những người chơi baccarat, nên chúng ta phải tìm cách nghiên cứu các nguyên tắc của nó sâu xa hơn. Nhưng dưới góc cạnh này, tôi chỉ có thể trình bày những kết quả rất thiếu sót, bởi vì cái thứ bản năng mơ hồ cho phép chúng ta phân định mức xác suất của cái có vẻ là thật này hầu như thách thức mọi phân tích.

Sau khi xem xét những điều kiện làm việc của nhà vật lý học, tôi nghĩ còn cần phải cho thấy ông ta trong công việc nữa. Để thực hiện phần này, tôi đã lấy một số ví dụ từ lịch sử quang học và điện học. Chúng ta sẽ xem, một mặt, những ý tưởng của Fresnel* và Maxwell* đến từ đâu, và mặt khác, Ampère* cùng các nhà sáng lập điện động lực học từng đưa ra những giả thuyết vô thức nào.

Henri Poincaré,
Khoa Học Và Giả Thuyết
(Science et Hypothèse - 1905,
Paris, Flammarion, 1968, tr. 7-9).