Cấu trúc các cuộc cách mạng khoa học (The Structure of Scientific Revolutions), xuất bản năm 1962 tại Nhà xuất bản Đại học Chicago, là một trong những cuốn sách triết học khoa học được trích dẫn nhiều nhất thế kỷ XX. Thomas Kuhn lập luận rằng khoa học không tiến lên bằng tích luỹ đều đặn mà xen kẽ giữa những giai đoạn dài "khoa học thông thường", khi giới nghiên cứu làm việc trong một mô thức (paradigm) chung, và những cuộc cách mạng ngắn, khi mô thức cũ bị thay thế bằng mô thức mới không hoàn toàn so sánh được với nó.
Cuốn sách đưa cụm "chuyển đổi mô thức" vào ngôn ngữ đời thường, đến mức nó bị dùng tràn lan trong kinh doanh và truyền thông với nghĩa chẳng còn liên quan gì tới Kuhn. Đọc bản gốc, bạn sẽ thấy một lập luận tinh tế hơn nhiều, và cũng nhiều chỗ mơ hồ hơn nhiều, so với phiên bản khẩu hiệu. Bài này phân tích chu kỳ phát triển khoa học theo Kuhn, các khái niệm then chốt, tranh luận với Popper và Lakatos, và cách cuốn sách vẫn hữu ích với người làm nghiên cứu hôm nay.
Một nhà vật lý đọc Aristotle
Kuhn (1922–1996) được đào tạo làm nhà vật lý lý thuyết ở Harvard. Bước ngoặt của ông, theo chính lời kể sau này, đến khi chuẩn bị giảng về lịch sử cơ học cho một khoá học đại cương do hiệu trưởng James Conant khởi xướng. Đọc Vật lý học của Aristotle, Kuhn thấy nó sai một cách vô lý, cho tới khi nhận ra mình đang đọc Aristotle bằng khái niệm của Newton. Khi đặt mình vào hệ khái niệm của Aristotle, nơi "chuyển động" bao gồm cả sự thay đổi phẩm chất và sinh trưởng, văn bản bỗng trở nên mạch lạc.
Trải nghiệm này gợi ra ý tưởng trung tâm: các nhà khoa học ở những thời kỳ khác nhau không chỉ có lý thuyết khác nhau, họ nhìn thế giới qua những bộ khái niệm khác nhau. Trước Kuhn, lịch sử khoa học thường được viết như chuỗi tiến bộ, nơi người xưa sai và người nay đúng. Kuhn gọi lối viết này là lịch sử kiểu sách giáo khoa: nó xoá dấu vết các cuộc cách mạng, khiến khoa học trông như tích luỹ liên tục.
Trớ trêu là cuốn sách được xuất bản trong bộ Bách khoa thư Quốc tế về Khoa học Thống nhất, một dự án của chính trường phái thực chứng logic mà quan điểm của Kuhn làm lung lay. Trước đó, Kuhn đã viết Cuộc cách mạng Copernicus (1957), nghiên cứu chi tiết về sự chuyển từ thiên văn học địa tâm sang nhật tâm, và nhiều ví dụ trong cuốn năm 1962 được rút từ đây. Nắm bối cảnh này giúp bạn hiểu vì sao cuốn sách gây chấn động: nó đến từ lịch sử khoa học, không từ phân tích logic.
Chu kỳ phát triển khoa học theo Kuhn
Kuhn mô tả một mẫu hình lặp lại. Dù ông thừa nhận không phải lĩnh vực nào cũng đi đúng từng bước, khung này là xương sống của cuốn sách:
- Giai đoạn tiền mô thức: nhiều trường phái cạnh tranh, mỗi bên có cách định nghĩa vấn đề và phương pháp riêng, chưa có đồng thuận về câu hỏi cơ bản. Kuhn lấy ví dụ nghiên cứu điện trước khoảng giữa thế kỷ XVIII, khi mỗi nhà thực nghiệm hiểu hiện tượng điện theo một kiểu.
- Hình thành mô thức: một thành tựu tiêu biểu, như Principia của Newton hay hoá học của Lavoisier, thu hút đủ người theo và để mở đủ nhiều vấn đề cho thế hệ sau giải quyết.
- Khoa học thông thường: giai đoạn dài nhất, nơi các nhà khoa học giải các "câu đố" trong khuôn khổ mô thức, đo chính xác hơn, mở rộng phạm vi áp dụng, khớp lý thuyết với dữ liệu.
- Dị thường: xuất hiện kết quả không khớp với mô thức. Phần lớn dị thường được bỏ qua, giải thích lại, hoặc coi là lỗi đo đạc.
- Khủng hoảng: khi dị thường tích tụ, kéo dài và chạm tới điểm cốt lõi, cộng đồng bắt đầu mất niềm tin, các phương án thay thế được đề xuất.
- Cách mạng: một mô thức mới được chấp nhận, không phải vì nó được chứng minh, mà vì cộng đồng dần chuyển sang và thế hệ mới được đào tạo theo nó.
Một ví dụ ngoài sách giúp hình dung: thuyết trôi dạt lục địa của Alfred Wegener (1912) bị phần lớn nhà địa chất bác bỏ vì không có cơ chế; chỉ đến thập niên 1960, khi dữ liệu từ đáy đại dương và từ cổ địa từ tích tụ, thuyết kiến tạo mảng mới thay thế quan niệm cũ trong vòng vài năm. Mẫu hình này khớp khá tốt với chu kỳ Kuhn mô tả.
Khoa học thông thường: giải câu đố trong khuôn khổ
Mô thức định nghĩa câu hỏi đáng hỏi. Trong khoa học thông thường, nhà nghiên cứu không tìm kiếm điều mới mẻ căn bản. Mô thức cho biết vấn đề nào có lời giải, phương pháp nào hợp lệ, kết quả nào là chấp nhận được. Kuhn so sánh công việc này với giải câu đố: người chơi tin rằng có lời giải và thất bại thường được coi là lỗi của người chơi, không phải của câu đố.
Tính bảo thủ là có ích. Đây là luận điểm gây tranh cãi nhất với người đọc đương thời. Kuhn cho rằng sự cam kết với mô thức không phải khuyết điểm mà là điều kiện để khoa học hiệu quả: không ai đi đo chính xác đến chữ số thập phân thứ năm một đại lượng nếu cứ phải tranh luận về nền tảng. Chính sự kiên trì này mới làm dị thường lộ ra.
Đào tạo qua mẫu hình. Sinh viên học khoa học không chủ yếu qua quy tắc trừu tượng mà qua bài tập mẫu, những lời giải tiêu biểu. Trong phần Tái bút năm 1969, Kuhn gọi chúng là "exemplars" và coi đây là nghĩa sâu nhất của chữ mô thức: học cách nhìn một vấn đề mới như giống một vấn đề đã biết.
Dị thường bị chống cự là bình thường. Ví dụ hiện đại là phát hiện của Barry Marshall và Robin Warren về vi khuẩn Helicobacter pylori gây loét dạ dày, ban đầu bị hoài nghi rộng rãi vì đi ngược quan niệm phổ biến rằng vi khuẩn không sống được trong môi trường axit. Họ nhận giải Nobel Y học năm 2005. Theo Kuhn, sự chống cự ấy không phải sự cố, mà là cách khoa học bảo vệ mình khỏi những phát hiện chưa đủ vững.
Bất khả thông ước: phần khó nhất của cuốn sách
Khái niệm gây tranh luận nhiều nhất là bất khả thông ước (incommensurability). Kuhn cho rằng hai mô thức trước và sau cách mạng không thể so sánh hoàn toàn bằng một thước đo chung, vì chúng dùng cùng từ ngữ với nghĩa khác nhau, coi những vấn đề khác nhau là quan trọng, và chấp nhận những tiêu chuẩn lời giải khác nhau. Khối lượng trong cơ học Newton là đại lượng bảo toàn; khối lượng trong thuyết tương đối có thể chuyển hoá thành năng lượng. Cùng một chữ, hai khái niệm.
Ví dụ lịch sử Kuhn phân tích kỹ là sự phát hiện ra oxy. Joseph Priestley tách được khí này nhưng hiểu nó là "không khí đã khử phlogiston", trong khuôn khổ thuyết cháy cũ. Antoine Lavoisier hiểu cùng chất khí ấy như một nguyên tố tham gia phản ứng cháy, và xây dựng lại cả hoá học quanh nó. Kuhn hỏi: vậy ai phát hiện ra oxy? Câu hỏi không có câu trả lời gọn vì "phát hiện" không phải một sự kiện tức thời mà là một quá trình tái cấu trúc khái niệm.
Kuhn dùng hình ảnh chuyển đổi gestalt, như hình vẽ mơ hồ lúc thấy con vịt lúc thấy con thỏ, để mô tả trải nghiệm của nhà khoa học khi chuyển mô thức. Ông viết rằng sau cách mạng, các nhà khoa học như làm việc trong một thế giới khác. Câu này bị đọc như chủ nghĩa duy tâm và bị tấn công dữ dội. Trong các công trình về sau, Kuhn làm mềm luận điểm, giới hạn bất khả thông ước vào một nhóm khái niệm cụ thể trong mỗi lý thuyết và nhấn mạnh rằng dịch một phần giữa các mô thức vẫn khả thi.
Kuhn đối thoại với Popper, Lakatos và Feyerabend
Tại một hội thảo ở London năm 1965, Kuhn và Popper đối mặt trực tiếp; các bài viết sau đó được tập hợp trong Criticism and the Growth of Knowledge (1970). So sánh bốn quan điểm giúp thấy Kuhn đứng ở đâu:
| Nhà tư tưởng | Khoa học tiến bộ thế nào | Vai trò của phản bác | Phê phán chính với Kuhn |
|---|---|---|---|
| Karl Popper | Đề xuất giả thuyết táo bạo rồi tìm cách bác bỏ | Trung tâm: một quan sát trái ngược đủ bác bỏ lý thuyết | Khoa học thông thường là mối nguy, đào tạo nhà khoa học thiếu phê phán |
| Thomas Kuhn | Khoa học thông thường xen kẽ cách mạng | Dị thường thường bị bỏ qua cho tới khi tích tụ | (quan điểm gốc) |
| Imre Lakatos | Các chương trình nghiên cứu cạnh tranh, có hạt nhân cứng và vành đai bảo vệ | Chương trình bị loại khi thoái hoá, không dự đoán được điều mới | Kuhn biến thay đổi khoa học thành tâm lý đám đông |
| Paul Feyerabend | Không có phương pháp phổ quát; "mọi thứ đều được" | Không có quy tắc chung | Kuhn vẫn còn quá trung thành với ý tưởng khoa học có cấu trúc |
Nhà triết học Margaret Masterman, trong một bài viết năm 1970, đếm được khoảng hai mươi mốt nghĩa khác nhau của chữ "mô thức" trong cuốn sách. Kuhn thừa nhận vấn đề và trong phần Tái bút đề xuất thay bằng "ma trận ngành" (disciplinary matrix) gồm khái quát hoá biểu tượng, cam kết mô hình, giá trị và mẫu hình.
Trước cáo buộc rằng mình coi lựa chọn lý thuyết là phi lý tính, Kuhn trả lời trong tiểu luận năm 1977 bằng năm tiêu chí: chính xác, nhất quán, phạm vi rộng, đơn giản, sinh sôi. Các nhà khoa học đều dùng chúng, nhưng cân nặng nhẹ khác nhau, nên lựa chọn có lý do mà không có thuật toán.
Đọc Kuhn hôm nay: tránh lạm dụng và dùng cho nghiên cứu
Cụm "chuyển đổi mô thức" giờ được gắn cho mọi thứ từ chiến lược tiếp thị đến một mẫu điện thoại mới. Đó là lạm dụng. Với Kuhn, mô thức là cam kết chung của một cộng đồng khoa học trưởng thành, và chuyển đổi mô thức là sự kiện hiếm, kéo theo thay đổi trong cách đặt câu hỏi, cách đào tạo và cả cách nhìn dữ liệu. Kuhn còn cho rằng nhiều ngành khoa học xã hội vẫn ở giai đoạn tiền mô thức, nơi các trường phái cạnh tranh chưa có đồng thuận. Nhận định này vẫn gây tranh luận trong kinh tế học, tâm lý học, xã hội học.
Với người làm nghiên cứu, cuốn sách có ba bài học thực tế. Thứ nhất, hãy biết mô thức của ngành mình: những giả định nào được coi là hiển nhiên, phương pháp nào được coi là chuẩn, loại câu hỏi nào bị coi là không đáng hỏi. Thứ hai, đối xử nghiêm túc với dị thường trong dữ liệu của mình thay vì vội loại bỏ chúng như nhiễu; nhưng cũng đừng vội tuyên bố đã lật đổ mô thức vì một kết quả lạ. Thứ ba, khi đọc tài liệu từ những thời kỳ hay trường phái khác, cố gắng hiểu hệ khái niệm của họ trước khi phán xét, như Kuhn đã làm với Aristotle.
Về cách đọc, sách ngắn, khoảng hai trăm trang, nên đọc trọn. Đừng bỏ phần Tái bút năm 1969 trong ấn bản thứ hai (1970): đây là nơi Kuhn làm rõ và sửa nhiều luận điểm bị hiểu sai. Ấn bản kỷ niệm năm mươi năm (2012) có lời giới thiệu của nhà triết học Ian Hacking, là bản đọc hữu ích cho người lần đầu tiếp cận. Đọc kèm Logic của khám phá khoa học của Popper giúp bạn thấy hai cách nhìn đối lập về cùng một câu hỏi: điều gì làm khoa học khác những hình thức hiểu biết khác.
Câu hỏi thường gặp
Kuhn có cho rằng khoa học là tương đối, không có chân lý không?
Kuhn phản đối cách đọc đó. Ông cho rằng khoa học tiến bộ theo nghĩa các lý thuyết sau giải được nhiều câu đố hơn, chính xác hơn, nhưng nghi ngờ ý tưởng rằng khoa học tiến dần tới một chân lý cuối cùng về thế giới. Đây là vị trí tinh tế, nằm giữa chủ nghĩa hiện thực khoa học và chủ nghĩa tương đối.
Mô thức và lý thuyết khác nhau thế nào?
Lý thuyết là một tập mệnh đề có thể kiểm chứng. Mô thức rộng hơn: gồm lý thuyết, phương pháp được chấp nhận, công cụ, tiêu chuẩn đánh giá, các bài toán mẫu và cả niềm tin về loại thực thể tồn tại. Một mô thức có thể chứa nhiều lý thuyết cụ thể được điều chỉnh liên tục mà không làm mô thức thay đổi.
Có ví dụ nào về chuyển đổi mô thức trong y học không?
Thuyết vi trùng thay thế thuyết khí độc vào nửa sau thế kỷ XIX là ví dụ thường được dẫn, với các công trình của Pasteur và Koch. Sự chuyển từ quan niệm loét dạ dày do căng thẳng sang do vi khuẩn H. pylori là ví dụ gần hơn, dù có người cho rằng đó chỉ là thay đổi lý thuyết trong cùng một mô thức.
Kuhn có ảnh hưởng tới xã hội học khoa học không?
Rất lớn. Cuốn sách mở đường cho nghiên cứu khoa học như hoạt động xã hội, dẫn tới chương trình mạnh của trường phái Edinburgh và các nghiên cứu khoa học công nghệ. Tuy vậy, Kuhn về sau không đồng tình với những người cho rằng nội dung khoa học hoàn toàn do yếu tố xã hội quyết định.
Nên đọc Kuhn trước hay Popper trước?
Đọc Popper trước giúp bạn hiểu quan điểm Kuhn phản ứng lại. Logic của khám phá khoa học khá kỹ thuật; nếu muốn nhẹ hơn, có thể đọc Phỏng đoán và bác bỏ. Sau đó đọc Kuhn, rồi bài của Lakatos trong tuyển tập năm 1970 như một nỗ lực dung hoà giữa hai người.
Kuhn có nói về khoa học máy tính hay các ngành mới không?
Không trực tiếp. Ví dụ của Kuhn chủ yếu từ vật lý, hoá học, thiên văn học thế kỷ XVI đến đầu thế kỷ XX. Việc áp khung của ông vào các ngành mới như học máy hay sinh học hệ thống là việc của người đọc, và cần thận trọng để không biến mỗi phương pháp mới thành một cuộc cách mạng.