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

Mit jelent a szabad akarat?  Létezik-e szabad akarat? A szabad akaratnak létezik mennyiségi oldala, amely lényegében megegyezik a szituációra vonatkozó hiányzó információval.

„A kígyó ravaszabb volt a föld minden állatánál, amit az úristen teremtett. Ezt mondta az asszonynak: „Valóban mondta Isten, hogy nem ehettek a kert valamennyi fájáról?” Az asszony így válaszolt a kígyónak: „A kert fáinak gyümölcséből ehetünk. Isten csak a kert közepén álló fa gyümölcséről mondta: Ne egyetek belőle, ne érintsétek, nehogy meghaljatok.  Erre a kígyó így beszélt az asszonyhoz: „Semmi esetre; nem fogtok meghalni. Isten jól tudja, hogy amely napon abból esztek, szemetek felnyílik, olyanok lesztek, mint az istenek, akik ismerik a jót és a rosszat.”

Az asszony látta, hogy a fa élvezhető, tekintetre szép és csábít a tudás megszerzésére. Vett tehát gyümölcséből, megette, adott férjének, aki vele volt, és az is evett belőle.” (A teremtés könyvéből[i])

Isten megbüntette a kígyót, és kiűzte az embert a Paradicsomból. Hihetetlenül összetett világunkban a paradicsomi kiűzetés metaforája nem sokat segít a mai gondok megértésében, néhány alapkérdés mégis hasonlóan hangzik: a mind hatalmasabb tudásnak és csúcstechnológiának szükségszerű következménye-e az emberiség és talán a bioszféra pusztulása? Minden tudás veszélyt hordoz, vagy csak a „kert közepén álló” fáról nem szabad enni? A teljes pusztulás alternatívájaként, talán létezik valamilyen egérút?

Vizsgálódásunk motivációja az a sokak által hangoztatott illumináció, miszerint nem lehet XXI. századi tudományt és technikát fenntartani ókori erkölcsi alapokon, a természet tönkretétele és világháborúk nélkül.

Sokféle „tudás” létezik, ezek elfogadottsága és megbízhatósága nagyon különböző, és gyakorlati hasznosításuk mértéke is széles skálán mozog. A természet valamely szegmensét kutató természettudomány nem említhető azonos szinten a nem bizonyított hipotézisekkel vagy a mindenütt felbukkanó áltudományokkal, de nem azonos a gazdasági erőtérben alkalmazott, tudományosan megalapozott technológiákkal, illetve azok gyakorlati bevetésével sem. A sokféle tudás veszélyessége is nagyon különböző. Egyes technikák, anyagok kezdetben nem is sejtett (kiszámíthatatlan, vagy elhanyagolhatónak vélt) járulékos következményként, mellékhatásként hordoznak veszélyeket. Példaként említhetnénk az energiatermelés és a közlekedés bizonyos formáival együtt járó széndioxid kibocsátást vagy a gyógyszerek mellékhatásait. Más tudások és technikák veszélyessége nyilvánvaló, például a legtöbb fegyver kifejezett funkciója a pusztítás, illetve a harcképtelenné tevés.

Tekintettel a fentiekre érthető, hogy a XX. század második felében a tudományok jelentős része, erkölcsi válságba került, ami alaposan megtépázta tekintélyüket.[ii] Vegyük számba a problémák típusait!

• A tudomány megalapozta tömegpusztító fegyverek és olyan technológiák (klónozás ...) gyártását és bevetését, illetve létrehozását, amelyek alapjaiban veszélyeztetik a társadalmakat.
• Háborús gépezetek szolgálatába álltak bizonyos alkalmazott tudományok.
• A tudományosan megalapozottnak vélt technológiák, környezeti katasztrófákat okoztak (globális felmelegedés, savas esők, vörös iszap, atom-katasztrófák: Csernobil, Fukushima …)
• "Tudományosan megalapozott" antihumánus politikai rendszerek jöttek létre.

A fentieken túlmenően egyéb okok is mélyítik a válságot:

A tudományok progresszív ágai {matematika, relativitáselmélet, kvantumfizika, részecskefizika egyes újabb területei…} rendkívül bonyolulttá váltak. A hétköznapi ember számára teljesen érthetetlenek. Elszakadtak a józanész számára érthetőtől, egyfajta racionalitástól, ami az újkori tudományok egyik nagy erénye volt. {Például a részecskék egyszerre mutatnak hullám és részecske természetet. A klasszikus fizika szerint ezek egymást kizáró tulajdonságok, hiszen nem lehet valami egyszerre több helyen is (kiterjedt hullám) és egy helyen is (részecske).}

A tudomány nem tud megoldani minden problémát, léteznek korlátai, falai.

A tudomány parciálisan szerzi meg és dolgozza fel az ismereteket, mozaikszerű és a mozaikoknak saját terminológiája, modelljei, elméletei vannak. Ez azért is probléma, mert a nagyon szerteágazó és bonyolult rendszerek (bioszféra...) megismerésére egyenként nem alkalmasak (talán sok tudomány együtt alkalmas lehet, de ez sem biztos).

Az átlagos polgárnak, a tiszta ész helyett, inkább hitre és tekintélytiszteletre van szüksége a tudományos ismeretek elfogadásához. Ráadásul bizonyos tudományos tények misztikus köntösben tűnnek fel. Ami látszólag csökkenti a radikális ellentétet a vallásos hit és a tudás módszertana között. Ez azért fontos, mert hagyományosan éppen ezen a téren mutatkozott kibékíthetetlen diszharmónia.

Annak érdekében, hogy a fejlődés mozgatóit és a válság okait megértsük, tegyünk egy rövid kitérőt a technikára és technológiára.

2 Életem során sok mindent tanulmányoztam, legtöbbször kialakítottam a saját elképzelésemet, „elméletemet”, de nem írtam le, vagy ha le is írtam, nem publikáltam. Néhány dologról azonban mégis írtam, leküzdve természetes lustaságomat. Ilyenkor gyakran szembesültem azzal a ténnyel, hogy az írás elszakad alkotójától, önálló életre kel, tükröt tart szerzője elé, gondolkodásra készteti, és tanulásra is ösztönzi, újabb és újabb ismeretek, titkok felé hajtja. Úgy, mint azt az utazót a kíváncsiság, aki ismert területekről egyre ismeretlenebbek felé halad, sok mindent felfedez, de az út egyre nehezebbé és vadabbá válik.

3 Noha tizenkét évig jártam egyetemre, miközben dolgoztam is és három diplomát szereztem, az ott szerzett tudásnak csak töredékét hasznosítottam a munkámban és általában az életben.  Nagyobb hasznát láttam annak a tudásnak, amit máshol (és később) a problémák megoldása, a projektek küzdelmei során tanultam. Lehet, hogy ezzel mások is így vannak…

4 Túl a fiatalságon sem vettem félvállról a kíváncsiságot és a szabad utazást a tudás (számomra) új mezőin. Ha röviden és szemléletesen szeretném kifejezni a kultúrához, a tudományhoz, a technológiához és a gyakorlathoz való viszonyomat, akkor azt mondanám, hogy a tudás vándora vagyok. Aki sokfelé járt, sok mindent látott és tapasztalt, de beláthatatlan a tér, ahol még nem volt.

5 Nem mindenki vándorol szabad akaratából, legtöbbször a megélhetés kényszerít élethosszig tartó tanulásra. Mégis, sokan erényt próbálnak kovácsolni a szükségből, - talán én is. Szakmák (és munkahelyek) szűnnek meg és születnek, sokkal gyorsabb ütemben, mint egy munkában töltött emberöltő, ezért sokunknak több szakmát is meg kell tanulnia élete során. Sőt, a meg nem szűnő szakmák is gyorsan fejlődnek, átalakulnak, ezek művelőinek is van mit tanulniuk. A tanulás, a hobbi- vagy szakmaváltás természetesen lehet örömteli, de lehet nehéz is. A legjobb, ha szabadon választhatjuk meg vándorlásunk helyét és irányát, így van némi esélye, hogy a számunkra legjobbat választjuk, vagy ha nem, hát témát és irányt változtatunk.

6 Mint ahogy semmi sem öncélú, ami igazán jó, a szabad tudásvándor útja sem az. A tudást nem önmagáért szeretem, hanem azért, amire használható, amit munkálkodhatok vele, amiért tovább léphetek általa.

7 Korunkban egyre több az információs szemét és az olyan (kvíz) ismeret is, ami kézikönyvekbe, adatbázisokba való, nem a fejünkbe. Agyunk sokkal fontosabb ismeretek tárolására és alkalmazására szolgál. Egyebek mellett szervezőközpont, ahol a világról alkotott legáltalánosabb és leghűbb és legpraktikusabb és legkorszerűbb és legaktuálisabb modelleket tároljuk és működtetjük. Itt nincs helye szemétnek.

8 Az ember nem mindig vándorol, időnkén táborozik, hosszabb-rövidebb ideig leköti a figyelmét valami, lehet, hogy kezdetben csak lelkes amatőr, de ha elég szorgalmas és türelmes, akkor profivá érik, a szó legjobb értelmében. A profivá érés fontos, értő specialisták nélkül technikai civilizációnk összeomlana.

9 A felejtés is szükséges, hogy helye legyen az újabb tudásnak, és ne lassuljon le túlságosan az ember. Hiszen a memóriánk véges, agyunk pedig kicsit olyan, mint a számítógép, minél nagyobb adatbázissal dolgozik, annál lassabban készül el a válasszal. Az élethosszig tanuló ember nem csontosodik meg, mindig kíváncsi és így „fiatal” marad, bár felejt is, de tudásának, kompetenciáinak lényege megmarad és így értékes „öreggé” válik.

10 A szabad tudásvándor olyan, mint a méh, amely szabadon száll egyik virágról a másikra, szorgalmasan gyűjti a nektárt, miközben alaposan összekeni magát virágporral, amit továbbvisz, és megtermékenyíti a növényeket. Amíg szakmájának vagy hobbijának él, ismeretelemeket, megoldási módokat, modelleket gyűjt, és akaratlanul is továbbviszi azokat egyik tudásterületről a másikra, támogatva azok fejlődését.
Az egyik szakmát összeköti a másikkal, az elméletet a mérnöki gyakorlattal, az alapkutatást az alkalmazott kutatással, a technológiát a művészettel.... Elősegíti az egyes szakmák fejlődését és nélkülözhetetlen az interdiszciplináris területeken. Semmi sem teljesen eredeti, nem előzmények nélküli, így a tudásvándorok sem tegnap születtek. Amikor Galilei és mások a kísérleti eredményeiket matematikai modellekkel írták le és értelmezték, két különböző tudásterületet „gyúrtak össze”. Így kezdődött az újkori fizika.

11 A tudás vándorai nem alkotnak különleges csoportot. Őket a hosszú és aktív élet, benne a saját változó szükségleteik, igényeik és vágyaik, a gyors szakmai, munkahelyi, társadalmi változások és az egyre szélesülő és mélyülő elméleti és gyakorlati „tudástenger” teremtette meg. Egy kisgyermek kitűnő alany a tanulásra és a kíváncsiságot sem ölte még ki belőle az iskola vagy a környezet, de kevés az előzetes tudása, gondolkodása még éretlen és nem elég körültekintő. Az egyetemisták között már fellelhetőek olyanok, akik valószínűleg vándorok lesznek, de valójában még csak laikusok, később - megfelelő tanulás és elmélyülés után - lehetnek amatőrök. Ez az idősebbek egy részére is jellemző.

12 Az ismeretek vándorának erős a motivációja, kíváncsiság, belső késztetés, gyakran szenvedély hajtja a tudás megszerzésére és alkalmazására. Magasabb szinten a tudást nem csak megtanulja, hanem maga is felfedezi, feltalálja, miközben megfigyel, gondolkodik, kísérletezik, mér, modelleket és elméleteket alkot, ellenőriz és együttműködik egy megfelelő szakmai közösséggel. Ezek következménye, hogy idővel értékes tudást szerez. Ha ennek a tudásnak a mennyisége és minősége több területen (szakmában) is megüt egy elfogadott átlag feletti mértéket, akkor beszélhetünk mesterről. Természetesen a tudást nem lehet byte-okban mérni, sem az elolvasott vagy megtanult könyvek számával, sem bármi „szöveg” (betű, kép, mozgókép, jelhalmaz) adatmennyiségével.

13 Mester csak az lehet, aki minőségi tudást birtokol. Mint ahogy létezik információs szemét, ugyanúgy létezik tudásszemét is. Valamint olyan tudás, ami túlhaladott fogalomrendszerre, paradigmára, világszemléletre épül, illetve nem megfelelő módszertant használ a tudás felépítéséhez. Tipikusan ilyenek az áltudományos nézetek. Ide sorolhatóak a nem kellően bizonyított állítások, hiedelmek, babonák is. Mivel nem mindig könnyű határvonalat húzni a valódi tudás és a tudásszemét között, ezért nagyon fontos az a módszertan, amivel a tudás épületét felépítjük. E módszertant nagyon körültekintően és pontosan kell meghatározni, ha mesterfokú tudáshoz kívánunk jutni. Nem minden módszertan egyenértékű, sokat tévelyeghetünk, ha rosszul választunk. Nem juthatunk igaz ismerethez, ha rossz alapokat, ha rossz módszertant követünk, de ezzel nem azt akarjuk mondani, hogy csak egyféle helyes (igaz, értékes) módszertan létezik, de azt igen, hogy a legfőbb tudás a módszerre vonatkozik.

Végh András

2012. december