Tản mạn về khoa học

Nhưng một số người có đầu óc tò mò hơn mức bình thường, không hài lòng với cách giải thích  đó, nên bắt đầu hoài nghi và quan sát. Họ thấy các  hiện tượng tự nhiên lặp đi lặp lại một cách chính xác: Hết ngày thì đến đêm, thủy triều lên rồi lại xuống, trăng khuyết rồi lại tròn,  bốn mùa luân phiên lặp lại… Sự sinh sôi của cỏ cây hoa lá, thậm chí tâm trạng con người cũng không ngoại lệ, như đã viết bởi Nguyễn Du:

Sen tàn cúc lại nở hoa
Sầu dài ngày ngắn đông đà sang xuân

Như thế, nếu thế giới này được ngự trị bởi các vị thần, thì các vị thần này phải tuân thủ những quy tắc rất chính xác. Thậm chí, những quy tắc này có thể viết được dưới dạng những phương trình toán học. Sử dụng các phương trình này, con người có thể tiên đoán được ngày giờ, vị trí của những sự kiện thuộc phạm vi cai quản của các vị thần, như việc tính được chính xác ngày giờ của hiện tượng nhật thực, nguyệt thực, thủy triều, sự chuyển động của các hành tinh…

Do đó, thay vì trông cậy vào các vị thần, một số người bắt đầu chủ động đi tìm những định luật điều khiển thế giới này.

Một trong những người tiên phong trong việc đó là Gagileo (1654-1642), nhà Vật lý, Toán học, Thiên văn học và Triết học người Ý. Qua thí nghiệm thả vật rơi từ tháp nghiêng Pisa, ông đã hình thành phương pháp nghiên cứu khoa học hiện đại thông qua ba bước: thiết kế thí nghiệm; quan sát và đo đạ;, so sánh kết quả với tính toán. Chính nhờ đó mà ông được coi là cha đẻ của khoa học hiện đại.

Ông có lẽ cũng là người đầu tiên cho rằng các quy luật của tự nhiên phải được biểu diễn bởi Toán học qua câu nói nổi tiếng: Thiên nhiên là một cuốn sách viết bằng ngôn ngữ toán học.

Qua đó, ông cũng như hầu hết các nhà khoa học sau này, đã cho rằng chính các quy luật có thể biểu diễn bởi ngôn ngữ Toán học đã thay thế các vị thần điều khiển sự vận hành của thế giới này.

Do đó, thay vì trông cậy hoặc tìm cách tiếp xúc với các vị thần bằng cách này hoặc cách khác, như cầu xin hay tu luyện, các nhà khoa học chủ động tiến hành những nghiên cứu để tìm hiểu tự nhiên, thậm chí mở rộng sang cả con người, theo cách mà Gagileo đã làm.

Các định luật khoa học

Nhiệm vụ của khoa học tự nhiên khi đó không là gì khác ngoài việc đi tìm những định luật chi phối sự vận hành của thế giới, được phát biểu bởi ngôn ngữ Toán học.

Nhưng rắc rối lại nảy sinh ở đúng chỗ này: Trước khi người ta tìm ra những định luật này thì chúng ở đâu?

Cụ thể hơn, trước khi Newton tìm ra định luật hấp dẫn thì định luật này có tồn tại? Và sau khi Einstein tìm ra thuyết tương đối mô tả hấp dẫn chính xác hơn Newton thì định luật của Newton có biến mất?

Rõ ràng là không, vì trước khi Newton tìm ra định luật đó thì trái đất vẫn quay xung quanh mặt trời. Và sau khi Einstein tìm ra định luật hấp dẫn mới thì học sinh vẫn sử dụng định luật cũ của Newton để làm bài tập hàng ngày, và các nhà khoa học vẫn sử dụng định luật hấp dẫn của Newton để tính toán trong trong công việc của mình.

Như thế, các định luật khoa học dường như tồn tại trong một thế giới riêng, độc lập với ý thức con người. Một người nào đó, tìm ra một định luật khoa học, đôi khi chỉ là may mắn hoặc vô tình, như chính Newton từng nói: nhặt được một vỏ sò trên bãi biển.

Plato (429–347.Tr.CN), nhà triết học Hy lạp cổ đại cho rằng, tồn tại một thế giới bất biến, vĩnh cửu, hoàn hảo tồn tại độc lập với ý thức con người. Còn thế giới thực của chúng ta chỉ là những biểu hiện xấp xỉ gần đúng của thế giới vĩnh cửu đó mà thôi.

Do đó, nếu tồn tại một thế giới của các định luật khoa học thì thế giới này chính là một dạng của thế giới mà Plato đã đề cập.

Nhưng thế giới của Plato có tồn tại thực hay không? Không ai chứng minh được. Chỉ biết rằng, con người tìm thấy các định luật khoa học bằng chính quá trình tư duy của mình.

Như thế, các định luật khoa học dường như là sản phẩm của quá trình tư duy tư biện. Nói cách khác, nó tồn tại trong thế giới tư niệm của con người và phụ thuộc hoàn toàn vào đầu óc chủ quan của con người.

Như thế, nó sẽ không thể ra đời trước con người và sẽ biến mất khi con người biến mất. Trái đất không quay xung quanh mặt trời trước khi ai đó chứng minh như vậy và ngừng quay khi con người biến mất khỏi thế giới này… Một điều quá ư vô lý!

Vậy hợp lý hơn cả là các định luật khoa học có một thế giới của riêng mình, độc lập với con người. Và bằng cách nào đó, có thể chỉ là hoàn toàn vô tình, có thể do kiên trì đi theo những chỉ dấu thực nghiệm,  con người tìm ra chúng, như trẻ em tìm thấy vỏ sò trên bãi biển.

Đến đây lại xuất hiện một câu hỏi khác: Vậy cách làm nghiên cứu theo phương pháp mà Gagileo đã khởi xướng: thiết kế thí nghiệm, quan sát và đo đạc, so sánh kết quả với tính toán, có phải là cách tốt nhất để đi tìm những định luật này? Vai trò của những thực nghiệm khoa học là gì ngoài việc cung cấp những chỉ dấu để tìm kiếm những định luật này?
Và những câu hỏi khác lớn hơn: Nếu các định luật khoa học tồn tại trong thế giới của riêng mình thì chúng có liên hệ gì với thế giới thực này và với con người? Vì sao chúng lại có thể mô tả chính xác thế giới này? Liệu chúng có thể mô tả đầy đủ thế giới này? Vì sao con người lại có thể tìm ra và nhận thức được chúng? Liệu có tồn tại một giới hạn nào đó cho lý tính của con người?

Câu trả lời còn bỏ ngỏ, mà những câu hỏi đã quá xa điểm xuất phát ban đầu.