Megjegyzések a módszerről
Bevezetés
Sokféle alapvetően különböző minőségű létezőt ismerünk. Gondoljunk például a fogalmi/matematikai, pszichikai, az élő, a klasszikus fizikai és a kvantum létezőkre. A tudás mindig valamilyen létezőre vonatkozik és maga is létező. A tudás rendszere - ha részlegesen is, de - megfelel az elérhető és tanulmányozott létezők összességének. Ha érvényes, igaz tudásra törekszünk, akkor elsődlegesen fontos, hogy az ismeretszerzésnek és a kutatásnak legjobb módszereit használjuk. Meggyőződésünk, hogy nincs éles határvonal a tudás és a tudományos tudás között, és széles átmenet van a tudás bizonyossága és bizonytalansága között.
Általánosságban azt mondhatjuk, hogy a tudás leírásai, például a tények, hipotézisek és elméletek állításai legtöbbször nem igazak vagy hamisak, hanem a biztosan igaz és a biztosan téves közötti skálán helyezkednek el. Ez a bizonyosság vagy „bizonytalanság skálája”. (Egy hipotézis bizonyossága annál nagyobb, minél nagyobb a valószínűsége annak, hogy a hipotézis állításai igazak, és fordítva... ) Az alábbiakban következő alapelvek összességét is ilyen valószínűségi elméletnek kell tekinteni, nem abszolút igazságnak és bizonyosságnak. Bevezetésként tekintsük át, hogyan folyik az elméletek elfogadása a természettudományokban!
A létezőknek valamilyen meghatározott körét vizsgáljuk, valamilyen elméleti keretek között, megfigyeléssel, kísérletezéssel, és méréssel ez a tudományos kutatás alapja. Ezekkel empirikus tényekhez jutunk, amelyeknek nagy megbízhatóságot tulajdonítunk, mert többszörösen visszacsatolt folyamat eredményei, amelyben betartunk néhány milliószorosan kipróbált alapelvet és gyakorlati követelményt. Elméleti keretek nélkül nem nagyon lehet kísérletezni sem. Legfeljebb vakon próbálkozni, vagy az éppen véletlenül adott események között összefüggést keresni.
Elméleti tényekhez jutunk matematikai és logikai levezetésekkel, számításokkal és a számítógépes modellezésekkel, ezek szintén fontosak az elméletalkotók számára. Az elméleti tények megbízhatóságot a kiinduló törvényektől, axiómáktól és a levezetéstől kapnak.
Ha a megfigyelés vagy kísérletezés során lehetséges a mérés és a kvantitatív leírás, valamint a különböző mennyiségek jellemzők, közötti összefüggések feltárása, mert a tanulmányozott létező természete és a mérő eszközeink ezt megengedik, akkor lehetséges és célszerű a matematikai leírás, matematikai modellek, illetve hipotézisek felállítása.
Hipotézisnek nevezzük az empirikus és/vagy elméleti tényekre alapozott, azokat magyarázó rendszerbe foglaló elméleti alkotást, amely összefüggéseket, törvényeket tartalmaz és segítségével előrejelzések, predikciók tehetők. A pontosan megfogalmazott hipotézisek, illetve elméleti rendszerek valójában tudományos modellek. A modellezés nagyon hasznos de meghatározott erős korlátai is vannak. A modell és a modellezett valóságdarab csak meghatározott szempontokból hasonló vagy azonos, továbbá a modellek gyakran jelentősen egyszerűbbek, mint a modellezett jelenségek.
A hipotézis elfogadása, azaz a bizonyossági skálán egy jobb hely elfoglalása, ellenőrzésekkel történik. A megfigyelések, kísérletek egybevetését a predikcióval ellenőrzésnek nevezzük. A hipotézis elfogadása egyrészt az ellenőrzésen alapul, másrészt bizonyos alapelveket is figyelembe vesznek, mint amilyenekkel a következőkben is foglalkozunk. Különösen pedig azt, hogy megfelel-e az érvényes paradigmának, az elméletekkel szemben támasztott elvárásoknak? Egyébként az elfogadott hipotézist vagy hipotézisek rendszerét gyakran elméletnek nevezzük.
Ha a hipotézis nem fogadható el, akkor kiegészítik, javítanak rajta, vagy új hipotézissel próbálják értelmezni, leírni a tényeket. Az azonban nem fogadható el, ha egy hipotézis csak olyan jóslásokat ad, amelyek nem cáfolhatóak, lásd később. Az elméletek kritikája újabb mérésekig és a méréseknek megfelelő elméletek kidolgozásáig vezet. Amikor a kutatók elméletet ellenőriznek, módosítanak, kiegészítenek, akkor ezt gyakran egy kutatási program keretében teszik.
A fenti általános eljárás ellenére azt mondhatjuk, hogy nincs a tudományos elméletek elfogadásának szigorú algoritmusa, amely az elméletek bizonyos jellemzőit mérni tudná, és meghatározná, hogy mely elméleteket kell elfogadni. Az elfogadásról a tudományos közösség dönt. Az ún. Duhem–Quine-tézis szerint az elméletek aluldetermináltak a megfigyelések szempontjából. Több lehetséges elmélet leírhatja ugyanazt a megfigyeléshalmazt.
Ugyanakkor számtalan tapasztalat alapján, megfogalmazhatóak bizonyos alapelvek, amelyek figyelembe vétele, betartása, segítik, „gazdaságossá” teszik az elméletalkotó munkáját. Mivel az alapelvek nagyon általánosak, ezért közvetlen segítséget keveset adnak a kutatónak, de a fölösleges energiapocsékolástól, az értelmetlen vagy nagyon „gazdaságtalan” munkálkodástól megkímélik. Akik ezeket, az alapelveket nem tartják be (talán a VII. és a VIII. kivételével), nagy valószínűséggel rossz úton járnak, akár elismert kutatók, akár amatőrök.
Alapelvek
I. Az objektivitás elve
Az objektivitás jellemző a tudományokra, különösen a természettudományokra és a műszaki tudományokra. Az objektivitás, - vagyis a tudatunktól és szubjektív lényünktől való független létezés - jellemző a természet nagy részére. Egyes részeire, rendszereire hihetetlen nagy pontossággal és stabilitással (időfüggetlenséggel), másokra kevésbé nagy állandósággal. Ez az „állandóság és megmaradás” teszi lehetővé a mintázatok, arányok, formai és időbeli hasonlóságok felfedezését, (matematikai és más) jelekkel való leírását, rögzítését. Ez teszi lehetővé a mérést és az összefüggések feltárását. Továbbá a megfigyelések, kísérletek, mérések megismétlését az eredmények reprodukálását. Ezekből a tényekből táplálkozik, kimondatlanul is az a meggyőződés, hogy létezik objektív valóság, amelyet kutatni és tisztelni lehet.
Mindez igaz akkor is, ha ez a valóság számunkra csak, mint aktív és passzív, de mindenképpen információt jelentő jelhalmazok, majd érzetek és gondolatok sokasága jelenik meg és maga az objektum közvetlenül megismerhetetlen, kivéve talán a tudati jelenségeket. A jelek általi megismerés univerzális tény. Ez vezette egyes gondolkodókat arra a (téves) meggyőződésre, hogy objektív valóság nem létezik. (Csak jelek, csak érzetek, csak szubjektív tapasztalás létezik - szubjektív idealizmus.)
A primitív ember kezdetben mindent önmagához viszonyított. Jól szemlélteti ezt a tényt a "láb" vagy a "hüvelyk", mint hosszúságegység. Csakhogy az ember tulajdonságai nem elég állandók, érzékszervei nem elég megbízhatóak, nem elég pontosak, néha csalnak. Az emberi hibákat, tévedéseket a kísérletek, megfigyelések interszubjektiv követelményével, lehet csökkenteni, ill. elkerülni, azaz több felkészült kutatónak is ugyanarra az eredményre kell jutnia, ha megismételnek egy kísérletet, mérést, levezetést vagy számítást. Az állítások, tények, hipotézisek interszubjektívek, ami azt is jelenti, hogy matematika és nyelv (jelrendszerek) segítségével közölhetőek, hogy azt minden kellő felkészültséggel és értelemmel rendelkező ember megértheti. A megismételhetőség ténye pedig erősen valószínűsíti, hogy valami objektív, tőlünk független dolgot figyeltünk meg. Amelynek legalább egy része időben állandó, stabil, előidézhető, de tőlünk lényegében független, többszörösen megfigyelhető, esetleg mérhető is.
A fentiek alapján ezt az elvet nevezhetnénk a szubjektivitás tagadásának is. A szubjektív nézőpont háttérbe szorítása azt is jelenti, hogy az egyes ember nem viszonyítási pont, nem mérték, annak túl megbízhatatlan, pontatlan, változékony, feledékeny. Néha még csaló is. Pozitívan fogalmazva: a kutatónak, objektívnek, pontosnak, következetesnek, becsületesnek, nyitottnak, megbízhatónak... kell lennie. Aki ezek után azt gondolja, hogy a tudományok és általában a tudás meglehetősen bizonytalan valami, hogy semmiben sem lehetünk igazán biztosak, hogy a legkülönbözőbb narratívák, modellek, elképzelések, elméletek, mítoszok, vallások, hitek ... lényegében egy "bizonyossági-bizonytalansági fazékban főnek", az téved.
II. A szkeptikus követelmény.
A bizalmatlanság és a körültekintés kötelező. Bármely új hipotézis, amely még nincs bizonyítva vagy kellően megtámogatva pl. sikertelen cáfolatpróbákkal, nagy valószínűséggel hamis, vagy hibás, vagy nem elég pontos. Ez abból következik, hogy a lehetséges hipotézisek száma sokkal nagyobb, mint a valóságban elfogadható igaz hipotézisek száma. Röviden a lényeg: Az elképzelhető valóságok száma nagy, míg a tényleges valóság egy, tehát nem valószínű, hogy a sok rög között éppen az arany röget találtuk meg.
Ha valami lehetséges, még nem biztos, hogy valóban létezik, sőt, legtöbbször nem létezik.
Szkeptikusnak kell lenni, különösen az egyes emberek és a valószínűtlen állítások irányába. Alapszabály, hogy nem szabad csalni, aki csal önmagát is becsapja. Ennek nagy a veszélye, ha erős motivációval eredményeket szeretnénk elérni. A szándékosan csalók legtöbbször rendíthetetlenül hisznek, abban az állításban, amelynek bizonyítékait megváltoztatták, hamisították. Ebből is látható, hogy a szkeptikus követelmény nem fér össze a hittel. Természetesen a tévedések nem mindig tudatos csalások, ellenkezőleg, a kísérleti eredmények gyakran nem egyértelműek, lehet, hogy a kimutatott effektus véletlenszerű vagy nagyon gyenge, kicsi a jel, nagy a zaj. Ilyenkor rendkívül gondos, körültekintő munkával kell kiszűrni a zajt, ill. a hibák lehetőségét. (Megfigyelhettük ezt, legutóbb például a gravitációs hullámot kimutató kísérlet esetében is.)
A tudományos módszer saját eredményeit állandóan kritikával szemléli, a legelfogadottabb elméleteit is elveti, ha nem fér össze a reprodukált kísérletek újabb eredményeivel. Persze ez nem megy egyik pillanatról a másikra, minél szokatlanabb, az elméletnek ellentmondóbb egy kísérleti eredmény, annál erősebb bizonyítást kíván.
III. A bizonyíthatóság és/vagy a cáfolhatóság elve
Egy hipotézisnek bizonyíthatónak kellene lennie, ami szigorúan véve, a természettudományokban nem lehetséges, hiszen nem vizsgálhatjuk meg a jelenségeket minden egyes alkalommal. Ha azonban a kísérletek során, valamely állítás nagyon sok esetben igaznak bizonyul, nagyobb lesz a megbízhatósága, gondolhatjuk, hogy más esetekben is igaz lesz.
A matematikában más a helyzet. (Előfordulhat, sőt jellemző, hogy minden érdeklődésünkre számot tartó matematikai objektumot egyszerre vagy egymás után meg tudunk vizsgálni és az állítást, tételt így bizonyítani.) A matematika egyes fejezeteiben az alapfogalmak és az axiómák, valamint az elfogadott bizonyítási eljárások biztosítják a tételek jelentős részének bizonyíthatóságát. Ezért a bizonyíthatóságért azonban nagy árat kell fizetni, bizonyos értelemben el kell szakadni a (fizikai) valóságtól, a matematikai objektumok alapvetően más minőségű létezők, mint a klasszikus vagy kvantum (fizikai) tétezők, köztük nincs organikus kapcsolat. Az axiómák nem szorulnak további bizonyításra, pontosabban erről lemondunk.
Ezek után csodálatosnak tűnhet, hogy a fizikai leírásban, számításokban ilyen nagy szerepet játszik a matematika. Ez nem lehet véletlen. Nyilvánvaló, hogy a létezők e két területét a kísérleti fizika (és a műszaki gyakorlat) erős "hídjai" kötik össze. De miért van ez így? A fizikai létező csak metaforája lehet a matematikainak, és fordítva, de óriási szerencse (pl. a fizikában), hogy az egymásnak való megfelelés hűsége pontosan megadható és sok területen ez nagyon nagy, vagyis a matematika jól használható a fizikában. A matematika fejlődését pedig számos esetben a fizika inspirálja.
A hipotézis cáfolhatóságát biztosítani kell, tehát olyan hipotézist kell felállítani, amilyent elvileg cáfolni lehet, különben bármilyen szamárságot állíthatunk. Ha egy elméleti konstrukció (hipotézis) empirikusan vagy elméletileg cáfolható, de mégsem sikerül senkinek sem cáfolni, akkor megnő a valószínűsége, hogy igaz, vagy legalább bizonyos körben igaz. Jobb helyet foglalhat el a bizonyossági skálán. Az, hogy mit fogadhatunk el bizonyításnak vagy cáfolatnak, attól függ, hogy a hipotézis mire vonatkozik, miket állít, a létezők milyen körére tartjuk érvényesnek. Az abszolút bizonyosság és a hétköznapi bizonyosságok között valójában óriási távolságok (ha számokkal kellene kifejezni, sok nagyságrend) lehetnek.
Néhány példa:
Ha a hipotézis azt állítja, hogy egy jól meghatározott dolog létezik, akkor könnyű bizonyítani, csak kétséget kizáróan mutatni kell egyet vagy többet. Például, ha az állítás: "létezik fekete lyuk az Univerzumban". Bizonyítható, ha mutatunk egyet. Cáfolni ezt (ill. az ilyen) állítást a természettudományban szigorúan véve nem lehet, mert minden lehetséges esetet meg kellene vizsgálni, vagy ki kellene zárni, ami gyakorlatilag lehetetlen.. (A dolgok egyre bővülő körét, sok munkával, persze kizárhatjuk és így a cáfolat egyre erősebb lesz.) Például minden gyanús égitestről ki kellene mutatni, hogy nem fekete lyuk. Fontos a hipotézis érvényességi köre! Adott esetben előfordulhat, hogy szorgos munkával lehet az állítás bizonyosságát növelni vagy csökkenteni.
Ha azt állítanánk, hogy valami nem létezik, akkor a bizonyíthatóság éppen fordított lenne. Nem bizonyítható és könnyen cáfolható. Például a Maxwell-démon nem létezik állítás könnyen cáfolható, ha kétséget kizáróan mutatunk egyet. (Természetesen a „könnyűség” a módszerre vonatkozik, mert senki sem mutatott még valódi Maxwell-démont.)
Ha a hipotézis azt állítja, hogy egy törvény mindig érvényes (létezik), akkor ezt bizonyítani nem lehet, mert minden esetet meg kellene vizsgálni. (Ha más törvényekből vezetnénk le, akkor azoknak az általános érvényét kellene bizonyítani.) Egyébként a fizika legfontosabb törvényei ilyenek. Cáfolni lehet, mert csak legalább egy esetet kellene mutatni, amikor a törvény nem érvényes. Valójában többet, hiszen az esetnek megismételhetőnek kell lenni. A törvény persze lehet nagyon erősen biztos, ha nagyon sok különböző esetben sem sikerült cáfolni, pl. ilyen az energia megmaradás törvénye.
Az első három alapelv nagyon fontos, ezek gyakorlati alkalmazása nélkül nem lehetne természettudomány. A következő alapelvek szintén betartandók, de inkább csak iránymutatásnak tekinthetők, semmint elkerülhetetlen törvényeknek. Együtt azonban erős kritériumrendszert képeznek.
IV. A létezőt a hasonlóval magyarázd!
Alapvető elvről van szó, amit mindenki természetesnek tekint, vagy nem beszél róla. Pedig nem volt ez mindig így. Az újkori természetkutatás akkor indult radikális fejlődésnek, amikor a nagy természetfilozófiai kérdéseket mellőzve „leszállt a magas lóról” és jelentéktelen de empirikusan és racionálisan is nagyon jól megfogható, kutatható létezőkkel, ezek jól behatárolt köreivel kezdett foglalkozni (a bolygók mozgása, a kő esése, a gőz ereje…). E létezők között talált olyan térben és időben állandó, ill. ismétlődő mintázatokat, összefüggéseket, amelyeket nagy pontossággal matematikailag is le lehetett írni. A többnyire kvantitatív leírás és a magyarázat mindig lokális körökből kiindulva, az egymáshoz hasonló tulajdonságokkal rendelkező létezők bevonásával történt. Ami nem jelenti azt, hogy az általános – nagyon sok és sokféle létezőre érvényes - összefüggéseket nem kell keresni, de csak azok után, hogy a részleteket már nagy pontossággal és megbízhatósággal kiderítettük.
Abból a feltevésből indulunk ki, hogy a szakterületek kapcsolatai, hasonlóságai alapján definiálható egy köztük lévő „távolság”. Hogy mi tekinthető hasonlónak, ill. közelinek ahhoz jó támpontot adhat az anyagi minőség, illetve a meglévő (matematikai) leírások, modellek hasonlósága. A hasonlók könnyen viszonyíthatók, esetleg egymáshoz mérhetők. Az elv azt mondja ki, hogy minden létezőt lokálisan, a hozzá legközelebb álló létezőkből – illetve azok leírásaiból – kiindulva, velük összhangban kell leírni és magyarázni. A távoli analógiák általában nem elég jók, legtöbbször félrevezetnek.
A „távoli” létezők, az egymáshoz nem hasonlító más minőségek között is lehetnek ugyan „formális” hasonlóságok, de nagy a veszélye annak, hogy a létezőket nem létező tulajdonságokkal is felruházzuk. A szakadék áthidalása nem mindig sikerül megfelelően. Például egy kvantummechanikai objektumot, nem lehet kizárólag klasszikus fizikai fogalmakkal leírni.
Ma még azt mondhatjuk, hogy általános tapasztalat, hogy a létezők nagyon különböző minőségek lehetnek, amikor is igen kevéssé hasonlítanak egymáshoz. Ezt elmondhatjuk a rájuk vonatkozó tudásunkról is. A természettudományok minden szakterületének meg van a maga lokális, speciális nyelve, technológiája, módszere, amely szorosabb-lazább kapcsolatban áll más szakterületekkel.
Egy példa: ha a fényt kívánjuk leírni, tekinthetjük részecskéknek (fotonoknak) vagy hullámnak, - van, amikor az egyik, van, amikor a másik leírás a célravezetőbb, - de a fényt tekinthetjük az éter rezgéseinek is, ami meglehetősen távol van a valóságtól. Valójában egyik leírás sem elég jó, a fényhez, mint fizikai létezőhöz közelebb áll, ha kvantumelektrodinamikai jelenségként (létezőként) fogjuk fel, azaz kvantumlétezőkkel próbáljuk leírni.
Egy újabb hasonló példa: ma már nem elég jó, ha a villámot Zeusznak tulajdonítjuk és nem elektromos kisülésnek, töltött testek között. A modern kor tudásának hátterével az antropomorf magyarázatok általában nem elég jók.
Ez az elv rávilágít az élő vagy tudati jelenségek fizikalista magyarázatának elvi nehézségére, esetleg lehetetlenségére is. Ugyanis a fizikában szokásosan tanulmányozott (fizikai) létezők meglehetős "távolságra" vannak például a tudati jelenségektől. Nagy kérdés, hogy a fizika eléggé univerzális-e ahhoz, hogy bármilyen valóságos létezőt elég pontossággal és megfelelősséggel írjon le, modellezzen.
V. Ha egy van, akkor több is van.
Ha csak egy lenne, valószínűtlen lenne, hogy megtaláljuk. Bármilyen különleges létezőről is van szó, tárgyakról, eseményekről…, ha a természetben egy ilyen objektumot találunk, akkor valószínűleg több hasonló is van. Ezt úgy is fogalmazhatjuk, hogy a természet ismétli önmagát. Nem csak térben, hanem időben is. Fizikai alapja pedig az, az általános tapasztalat, hogy a természettörvények (térben és időben) majdnem mindenütt ugyanazok, - legalábbis nagy terekben azonosak - tehát a fellelhető fizikai rendszereknek vagy történéseknek is hasonlóknak kell lennie. Például, ha a Földön van H2, O2, C, ..., akkor a galaxisunkban még vannak olyan bolygók, amelyeken szintén megtalálhatók ezek az elemek. Fontos, hogy hasonlóságról beszélünk és nem részletekbe menő azonosságról. Tehát az, az állítás, hogy nincs két tökéletesen azonos élőlény vagy makroszkopikus tárgy nem tekinthető cáfolatnak.
Ha adott esetben azt tapasztaljuk, hogy sehogy sem találunk második, harmadik példányt, akkor joggal feltételezhetjük, hogy az első objektum (észlelése) is csak tévedés volt. Például a hideg fúzió „felfedezését” néhány kivételtől eltekintve, nem követték újabb kétséget kizáró, igazoló (ismétlő) megfigyelések, tehát valószínűleg tévedés volt.
Az V. alapelvnek van egy speciális gyenge változata is: „Ha valami csak egyszer történt meg az csak erős fenntartásokkal lehet a tudomány tárgya.” Tényleg megfontolandó, hiszen a független cáfolhatóság, a bizonyíthatóság, a megismételhetőség, az interszubjektivitás, mind sérülhet, hacsak nem egyszerre figyelik meg többen többféle módon a jelenséget. (A történelmi események tehát mégiscsak lehetnek a tudomány tárgyai, tényei.) Kicsit más a helyzet, ha egy darab tárgyról van szó (pl. régészet), azt ugyanis többször, többen és többféle módon is vizsgálhatják. Amiből egy van az Univerzumban, vagy egyszer történt meg, az nem tipikusan a tudomány tárgya. A többszöri de nagyon ritka dolgokkal is ez a helyzet.
Ha ezt az elvet nem csak a természetre kívánjuk alkalmazni, hanem például a paleontológiára, vagy a technikára is, akkor óvatosabbnak kell lenni és inkább csak azt állíthatjuk, hogy az elv valószínűleg, a legtöbb esetben igaz. (Megjegyezzük, hogy ezekben az esetekben a ténylegesen létezők köre jól behatárolt, korlátozott halmaz.)
VI. A Kopernikuszi elv.
Az embernek nincs kitüntetett helye az univerzumban, sem a térben, sem az időben. Speciálisan, a Föld nem a világ közepe. Ez az újkori fizika hajnalán (Kopernikusz, Kepler, Newton) idejében vált világossá. Azóta csak megerősödött az elv érvényessége. A Föld jelentéktelen porszem az Univerzumban. A csillagászat tanulmányozása erről bárkit meggyőzhet.
A kopernikuszi elv legfőbb bizonyítéka napjainkban az egyre több exobolygó felfedezése. (Például a Spitzer-űrtávcső segítségével egy tőlünk 40 fényévre található csillag, a Trappist-1 körül hét bolygót találtak, összesen már több ezret ismernek a környezetünkben.)
Az értékek és célok szemszögéből úgy is fogalmazhatunk, hogy az emberiség valószínűleg nem a világegyetem célja*. Alapvető élményünk, hogy mi magunk vagyunk a „világ közepe”, minden csak „körülöttünk forog”, ezért hajlamosak vagyunk ebbe a hibába esni.
VII. Az egzotikus elv
Válaszd az egzotikus hipotézist! A szokásosat már mások kipróbálták. Egyre több általános törvényt ismerünk, de egy merőben ismeretlen létező tanulmányozása úgy lehet hatékony, ha különösen furcsa, egzotikus, szokatlan hipotéziseknek, ötleteknek is teret adunk, a kísérleti tények értelmezése, magyarázata során. Ha a tanulmányozott létező nem annyira ismeretlen, akkor viszont az egzotikus hipotézis új megvilágításba helyezheti a tényeket.
De vigyázat, a 4. elvvel könnyen ütközhetünk! Az egzotikus hipotézisek ellen szól az a tény is, hogy az ismert modelleket, formulákat könnyebb alkalmazni, mert ismertek. Valamint az elméletek, hipotézisek közötti formai matematikai hasonlóságok, izomorfiák nagy segítséget jelenthetnek a kutatásban.
Az is nagyon fontos, hogy bizonyos – például általános törvényeknek ellentmondó – ötletek vizsgálatát vissza kell utasítani, mert időpocsékolás lenne vele foglalkozni. Minél egzotikusabb egy hipotézis és minél szokatlanabbak a predikciói, annál erősebben kell bizonyítani.
Ha egy hipotézis nehezen bizonyítható, ha a közösség nehezen fogadja el, előfordul, hogy szakterületen kívüli, attól távol álló tényekkel (pl. gazdasági, politikai, katonai… ellenérdekekkel) próbálják magyarázni, hogy az elképzelést miért nem elfogadják el. Összeesküvés-elméletet gyártanak. Ez már nem, az eredeti hipotézisre vonatkozik, hanem arra, hogy miért nem akarja a tudományos közvélemény azt elfogadni. Vegyük észre, hogy az összeesküvés-elmélet sem a 4. sem a 8. elvvel nincs összhangban. Oda nem illő „távoli” dolgokkal akar „bizonyítani” egy szakterületi hipotézist, és egyszerűnek sem nevezhető, fölöslegesen bonyolítja a dolgokat. (Ritkán az is előfordulhat, hogy egy összeesküvés elmélet igaznak bizonyul.)
A gondolkodásnak kreatívnak, divergensnek, nyitottnak kell lennie, különben a legjobb hipotézisek kiesnek a merítésből. A divergens és konvergens (logikus) gondolkodást váltogatni kell, miközben figyelemmel kísérjük a többi alapelvet.
VIII. Ockham borotvája
Az egyszerűbb elméletet használd, amíg nincs bizonyíték a bonyolultabb mellett, tehát ha mind a kettő jól írja le a valóságot. Azért is, mert egyszerűbből nincs olyan sokféle, könnyebben számolható, érthetőbb, gazdaságosabb. Feleslegesen ne szaporítsd a dolgokat. A helyes hozzáállás: keresd meg a legegyszerűbbet.
Ockham borotvájának erősebb változata azt is kimondja, hogy az általános törvények valóban egyszerűek, Einstein hitt ebben. (Egyébként nem véletlenül, hiszen a Michelson-Morley kísérlet eredményét nem csak a relativitás elmélettel lehet értelmezni, hanem más bonyolultabb hipotézisekkel is.)
Az alapvető természettörvények szépségének és egyszerűségének egyik megnyilvánulása azok szimmetriái. Az egyenletek szimmetriáján például azt értjük, hogy bizonyos matematikai transzformációt elvégezve a változókon az egyenletek alakja változatlan marad. Ilyen transzformáció például a tükrözés, forgatás, térbeli vagy időbeli eltolás …
IX. Közöld a közösséggel!
Avagy a publikálás elve. Az elért eredményt megfelelő helyen és időben közölni érdemes egy (tudományos) közösségekkel. Nem eldugott folyóiratokban kell a fontos eredményeket publikálni. Az eredmények elfogadásáért legtöbbször meg kell küzdeni, különben mások később újra felfedezik, rosszabb esetben eltulajdonítják.
Egy találmányban és a felfedezésben is, a valódi feltaláló gondolatai testesülnek meg, és hatnak a világra, függetlenül attól, hogy azt kinek tulajdonítják, esetleg tévesen. Igaz, hogy az együttműködés gyakran hasznos, és időnként lehetünk nagyvonalúak, de az általános szabály mindig érvényes: "a konkolyt válogasd ki a búzából", az élősködőket ne tűrd meg. A fölösleges vitákat elkerülendő vegyük figyelembe, hogy ugyanazt az eredményt, egymástól függetlenül gyakran többen is elérik.
Ha az eredmény nem csak szűk szakmai érdeklődésre tarthat számot, akkor szélesebb körben is publikálni kell. A népszerűsítő irodalomnak is fontos szerepe van. Végezetül megjegyezzük, hogy a tudomány intézményesült, amihez célszerű alkalmazkodni.
Lássunk néhány példát az alapelvek alkalmazására!
Bizonytalan, még nem teljesen elfogadott hipotéziseket, állításokat érdemes vizsgálni. Az antropikus elv, népszerű, bár nem kifejezetten tudományos hipotézis egyik változata kimondja, hogy a világ fizikai törvényeinek alakja, ill. a bennük foglalt fizikai állandók azért pontosan ilyenek, mert ellenkező esetben nem figyelhetnénk meg őket, hiszen bizonyítható, hogy már kis eltérések esetében is a fizikai világ teljesen más lenne, és az ember nem is létezhetne.
Ez azért hamis beállítás, mert a törvények alakjának és az állandók ilyen értékének nem oka az ember, hanem éppen fordítva, következménye.
Egyesek feltételezik a cél-ok létezését is. Az a feltételezés, hogy a természetnek célja van és az éppen az ember megjelenése lenne, nevetséges. Legalább olyan feltételezés, mint az, hogy a Föld az Univerzum közepe. Mellesleg ellentmond a hatodik és a harmadik elvnek.
Mások azt gondolják, hogy ez a finomhangoltság egy értelemnek (Istennek) az eredménye. Ez elvileg elképzelhető, de itt is egy célok van a háttérben és a IV. elvvel sincs kibékülve, ami valószínűtlenné teszi.
A V. és a VI. elvből például az következik, hogy az emberen kívül más értelmes lények is (voltak, vannak, lesznek) az Univerzumban. A „sűrűségüket” – „ritkaságukat” empirikusan kell meghatározni. Jelenlegi adatok, megfigyelési tények szerint a fejlett technikai civilizációk meglehetősen ritkák és/vagy nem képesek átlépni az őket elválasztó tér és idő korlátokon. Megjegyezzük, hogy ennek nem csak technikai oka lehet, hanem társadalmi, pszichológiai is.
Továbbá az is következik, hogy az emberen kívül más agresszív, terjeszkedő civilizációk is léteznek az Univerzumban. Mivel az emberiség kozmikus méretekben még rendkívül fiatal, tehetetlen, ezért feltétlenül rejtőzködnie kellene. Legalább addig, amíg a tényleges veszélyt becsülni vagy mérni nem tudja. A rejtőzködés tulajdonképpen passzív védekezés. Mellesleg a rejtőzködés magyarázatot ad a Fermi-féle paradoxonra is.
Végh András, 2016. február
* Például fizikai (klasszikus vagy kvantumos, kondenzált anyag, mező, vákuum…), élő (biológiai, elektronikai, …) jel (matematikai, logikai, nyelvi, gondolati, érzelmi, …).
* Sokan úgy vélik, hogy az Univerzum az élet, majd az értelem megjelenésével valamiféle célt valósít meg. A földi élet esetében elmondhatjuk, hogy valójában egy speciális kezdő- és határfeltételek melletti energiaáram által létrehozott, önfenntartó (és evolúciót folytató, önfejlődő) rendkívül bonyolult és „szép”mintázatok, rendszerek (globálisan) entrópia növelő spontán kialakulásáról van szó.
Irodalom
Richard Feynman: A tudomány és a vallás közötti kapcsolatról
Simonyi Károly: A fizika kultúrtörténete, Gondolat, 1978.
Berényi Dénes: Gondolatok a fizikáról, Korunk 11 3. szám
Benedek András: Bevezetés a tudományfilozófiába
Wikipédia: Tudományos módszer