Khả năng chứng minh sai trong khoa học

Khi chúng ta đề xuất một ý tưởng mới trong khoa học, ý tưởng đó cần phải có “khả năng chứng minh sai”.

Một khái niệm khoa học có giá trị phải có khả năng được chứng minh là đúng hoặc sai thông qua thực nghiệm hoặc quan sát. Điều này có nghĩa là bạn phải xác định được các điều kiện cụ thể mà dưới đó, ý tưởng của bạn có thể bị bác bỏ nếu các bằng chứng thực nghiệm mâu thuẫn với nó. Nếu không có khả năng chứng minh sai, thì ý tưởng đó không thuộc về lĩnh vực khoa học mà chỉ là một giả định không thể kiểm chứng. Bạn phải tự thách thức chính ý tưởng của mình trước khi nó bị các nhà khoa học khác thách thức.

Ví dụ, nếu mình đề xuất ý tưởng rằng “ánh sáng lan truyền trong vũ trụ bởi một môi trường cố định, gọi là môi trường Ête”, mình cần phải nêu ra điều kiện để chứng minh rằng ý tưởng của mình có thể sai. Trong trường hợp này, ta có thể đo tốc độ ánh sáng theo hai hướng khác nhau. Nếu tốc độ ánh sáng không thay đổi theo các hướng đó, thì ý tưởng về môi trường Ête của mình là sai.

Quan trọng là phải nêu rõ “điều kiện để tôi thừa nhận mình sai là gì.” Đó mới chính là tinh thần của khoa học.

Tiếp theo là ý tưởng được đề xuất phải có hoạch thực nghiệm.

Mặc dù có thể ta không đủ nguồn lực hoặc khả năng để thực hiện ngay các thí nghiệm, điều tối thiểu ta cần làm là đề xuất một kế hoạch hoặc hướng dẫn cho các thế hệ sau về cách thức tiến hành các thí nghiệm đó. Ta cần phác thảo ra các bước cụ thể, chẳng hạn như cần đo lường những gì, cần thu thập dữ liệu theo hướng nào, hoặc cần điều tra thêm theo những khía cạnh nào. Điều này giúp đảm bảo rằng ý tưởng của ta không bị lạc lối và có thể tiếp tục được phát triển bởi người khác.

Chẳng hạn theo đề xuất về môi trường Ête đã nêu ra ở trên, sau này người ta sẽ dựa vào đó để làm thực nghiệm đo đạc tốc độ ánh sáng như mình nói.

Tất nhiên ý tưởng về Ête không phải là ý tưởng của mình, mà nó là đề xuất của các nhà khoa học trước thế kỉ 19, và sau này nó đã được chứng minh là sai rồi, mình chỉ lấy ví dụ minh hoạ thôi. Mặc dù thuyết Ête đã được chứng minh là sai, nhưng ý tưởng đó vẫn là một ý tưởng khoa học có giá trị, vì nó mở ra hướng đi cho các nhà thực nghiệm, khoa học cần ta nêu ra hướng đi, đi sai thì ta đi lại, và việc đi sai đó nhiều lúc lại còn mở đường cho tri thức mới. Chẳng hạn việc đo đạc ánh sáng để kiểm tra môi trường Ête lại khiến ta bất ngờ hơn vì hoá ra ánh sáng luôn không thay đổi vận tốc trong mọi hệ quy chiếu, và từ đó ta mới phát triển thành thuyết tương đối.

Tóm lại điều quan trọng là phải nêu rõ “điều kiện để tôi thừa nhận mình sai là gì.” Đó mới chính là tinh thần của khoa học.

Một vài ví dụ khác về các thuyết khoa học có khả năng chứng minh sai như sau: (có cả các lý thuyết mình tự bịa)

1. Thuyết Địa tâm: Lý thuyết cho rằng Trái Đất nằm ở trung tâm của vũ trụ và tất cả các thiên thể quay quanh Trái Đất. Thuyết này có khả năng chứng minh sai bởi vì khi các nhà thiên văn học quan sát chuyển động của các hành tinh và sao, họ phát hiện ra rằng các thiên thể không chuyển động theo mô hình mà thuyết này dự đoán. Cuối cùng, các quan sát này dẫn đến sự phát triển của thuyết Heliocentric, với Mặt Trời ở trung tâm.

2. Lý Thuyết Mặt Trời Ngừng Di Chuyển: Giả sử có một lý thuyết cho rằng Mặt Trời ngừng di chuyển trong không gian và chỉ tồn tại tại một vị trí cố định. Điều này có thể bị chứng minh sai bằng cách đo lường sự chuyển động của Mặt Trời so với các ngôi sao khác. Nếu quan sát chỉ ra rằng Mặt Trời thực sự đang di chuyển, lý thuyết này sẽ bị bác bỏ.

3. Thuyết Động Vật Bị Thu Nhỏ: Một lý thuyết cho rằng tất cả các loài động vật lớn, như voi hoặc hươu cao cổ, trên thực tế là loài động vật nhỏ hơn, nhưng đã bị "co lại" vì lý do nào đó. Để chứng minh lý thuyết này sai, các nhà sinh học có thể nghiên cứu hóa thạch và di truyền học của các loài động vật này để chỉ ra rằng chúng có kích thước lớn và cấu trúc di truyền đặc biệt.

Hoặc là một số thuyết đã được chứng minh là đúng, nhưng ta vẫn có thể chỉ ra được điều kiện chứng minh sai của nó, chẳng hạn:

1. Thuyết Tương Đối:

   - Thuyết Tương Đối Hẹp: Albert Einstein đã phát triển thuyết tương đối hẹp vào năm 1905, và thuyết này đã được kiểm chứng qua nhiều thí nghiệm, chẳng hạn như hiện tượng giãn nở thời gian và co ngắn chiều dài. Giả sử rằng thuyết tương đối hẹp bị chứng minh sai, có thể chúng ta sẽ thấy các thí nghiệm không phù hợp với dự đoán của thuyết này, chẳng hạn như tốc độ ánh sáng không còn đồng nhất trong mọi hệ quy chiếu quán tính.

   - Thuyết Tương Đối Tổng Quát: Thuyết tương đối tổng quát mô tả lực hấp dẫn như là sự cong vênh của không-thời gian. Nếu có bằng chứng chứng minh rằng không có sự bẻ cong không gian và bẻ cong đường đi ánh sáng, thuyết này sẽ được coi là sai.

2. Định Luật vạn vật hấp dẫn của Newton:

   Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton đã được kiểm chứng qua nhiều thí nghiệm và quan sát trong hàng thế kỷ. Giả sử định luật này bị chứng minh sai, chúng ta có thể thấy các quan sát về chuyển động của các hành tinh và vệ tinh không phù hợp với dự đoán của định luật này, chẳng hạn như sự sai lệch trong quỹ đạo của các hành tinh, phóng tàu vũ trụ mà các tính toán bị sai hết mà không thể giải thích bằng định luật vạn vật hấp dẫn.

Những ví dụ này minh họa rằng ngay cả khi một lý thuyết đã được chứng minh là đúng, việc giả sử rằng nó có thể bị chứng minh sai giúp đảm bảo rằng lý thuyết vẫn phải đáp ứng các tiêu chuẩn của khoa học và sẵn sàng chấp nhận các thí nghiệm và quan sát mới có thể làm thay đổi hiểu biết hiện tại của chúng ta.

  

Các thuyết không có khả năng chứng minh sai chủ yếu là các học thuyết tôn giáo, đức tin. Mấu chốt nằm ở chỗ là một khi người ta đã tin vào một hệ thống lý thuyết có ý nghĩa cảm xúc, có ý nghĩa tinh thần rồi thì họ sẽ khó chấp nhận được niềm tin của mình sai, khó cởi mở hơn trong việc đặt ra “điều kiện để tôi thừa nhận mình sai là gì”.

Ví dụ về các thuyết không có khả năng chứng minh sai:

1. Thuyết Thần Thánh Toàn Năng: Ý tưởng rằng có một vị thần toàn năng, toàn tri, và toàn thiện cai quản vũ trụ là một khái niệm không thể chứng minh sai. Bất kể điều gì xảy ra trong vũ trụ, lý thuyết này có thể luôn được điều chỉnh để phù hợp, bởi vì không có cách nào để kiểm tra hoặc bác bỏ sự tồn tại hay tính chất của một vị thần như vậy bằng phương pháp khoa học.

2. Lý Thuyết Tạo Dựng Vũ Trụ: Một số phiên bản của thuyết tạo dựng cho rằng vũ trụ được tạo ra bởi một thực thể siêu nhiên theo cách mà không thể bị kiểm chứng bởi khoa học. Những người ủng hộ lý thuyết này thường bác bỏ bất kỳ bằng chứng khoa học nào mâu thuẫn với niềm tin của họ, cho rằng thực thể siêu nhiên có thể đã tạo ra các bằng chứng theo cách đó để thử thách đức tin con người. Do đó, lý thuyết này không có khả năng chứng minh sai vì nó không thể bị kiểm tra một cách khách quan.

3. Lý Thuyết Vũ Trụ Giả Lập: Lý thuyết này đề xuất rằng toàn bộ vũ trụ mà chúng ta đang sống thực ra là một mô phỏng do một nền văn minh cao cấp tạo ra. Nếu có bằng chứng mâu thuẫn với lý thuyết này, người ủng hộ lý thuyết có thể lý giải rằng những mâu thuẫn đó chỉ là kết quả của cách mô phỏng được lập trình. Bởi vậy, lý thuyết này không thể bị chứng minh sai, vì bất kỳ bằng chứng nào cũng có thể được giải thích là một phần của mô phỏng.

4. Ý Tưởng Về Cuộc Sống Sau Cái Chết:

Nhiều tôn giáo tin vào sự tồn tại của cuộc sống sau cái chết, như thiên đường, địa ngục, hoặc tái sinh. Tuy nhiên, không có phương pháp khoa học nào để kiểm chứng hoặc bác bỏ những niềm tin này. Vì vậy, đây là một ý tưởng không có khả năng chứng minh sai.

5. Niềm Tin Vào Vận May: Chẳng hạn tin rằng “ăn chay sẽ gặp may mắn”. Ý tưởng này cũng không có khả năng chứng minh sai. Không thể nào đặt ra được một tiêu chuẩn để thực nghiệm và xác quyết kết quả đúng/sai cho tuyên bố này.

6. Lý Thuyết Về “Tâm Linh Đa Chiều”: 

Một số quan điểm tâm linh cho rằng có nhiều “chiều không gian” hoặc “tầng năng lượng” mà khoa học không thể nhận biết hay đo lường được. Những khái niệm này thường được diễn giải theo cách mà không thể bị bác bỏ bởi khoa học thực nghiệm, bởi vì chúng nằm ngoài phạm vi kiểm tra và chứng minh.

Những thuyết trên không nêu được cho ta thấy điều kiện mà ta sẽ bác bỏ hoặc công nhận chúng, vì thế chúng không thể được coi là khoa học. Điều này không có nghĩa là những ý tưởng đó không có giá trị hoặc không có ý nghĩa trong các lĩnh vực khác, chẳng hạn như tôn giáo, triết học, hay tâm linh, nhưng chúng không đáp ứng được tiêu chuẩn của một lý thuyết khoa học. Tất nhiên vì không thể chứng minh sai nên ta cũng không thể xác quyết được là nó sai hay đúng, dưới góc độ khoa học ta chỉ kết luận là “ta không biết” mà thôi.