تحقیقات علمی با وصله‌پینه

نیویورک‌تایمز | جیمز بلاکویچ، در سال ۱۹۷۰ این شانس را داشتم که در یکی از سخنرانی‌های استیون اسپندر شرکت کنم. او به تفصیل، مراحلی را که طی می‌کند تا شعری را بسراید تشریح کرد. به سرعت چند سطرِ متوالی از پیش‌نویسِ یکی از اشعارش را روی تخته سیاه نوشت و پرسید که (۱) آیا این سطر‌ها چیزی را که او می‌خواست، بیان می‌کنند؛ (۲) آیا این کار به شکل مطلوبی انجام شده است یا خیر.

پس از آن، او آن سطر‌ها را اصلاح کرد تا آن‌ها را به دو چیز نزدیک‌تر کند: هم به معنایی که می‌خواست برساند و هم به قالب شعری‌ای که برای رساندن آن معنا مناسب است.

ناگهان توجهم به شباهت‌های میان فرایند ویرایشی او و فرایند‌های اصلاح در پژوهش علمی جلب شد و این سؤال برایم پیش آمد که آیا چیزی به اسم روش علمی وجود دارد؟ شاید روشی که علم به آن تکیه می‌کند در جایی که پژوهش نظام‌مندی می‌یابیم وجود داشته باشد. به بیان دقیق‌تر، منظور من از این عبارت که «هیچ روش علمی‌ای وجود ندارد»، این است که هیچ روش علمی متمایزی در کار نیست.

معنایی وجود دارد که ما می‌توانیم کسب کنیم و در عبارتی کوتاه بگنجانیم، و در پی آن، عبارتی بیانگرِ آن معنا وجود دارد که آن معنا را به صورت تحت‌اللفظی یا به شعر یا به شیوه‌ای دیگر بیان می‌کند. شناخت ما به لایه‌هایی تقسیم می‌شود: تجربه، مبنایی برای لایۀ بالاتری از درک مفهومی فراهم می‌کند. این نکته، دربارۀ شعر همان قدر صادق است که دربارۀ علم.

نمونه‌ای را در نظر می‌گیریم که از شعر پیچیدگی کمتری داشته باشد. سقراط را تصور کنید که چگونه شاگردان خود را به یک تعریف هدایت می‌کرد؛ مثلاً به تعریف عدالت، معرفت یا شجاعت.

وقتی سقراط پرسید «عدالت چیست؟» هیچ شکی وجود نداشت که مخاطبان او معنای واژۀ «عدالت» را می‌دانند. مؤید این ادعا، این واقعیت است که سقراط و مخاطبان او می‌توانستند دربارۀ نمونه‌های عدالت، اتفاق نظر داشته باشند. اما تعریف عدالت -یعنی قابلیت تبیین چیستی آن به شکل مفهومی که همۀ این نمونه‌ها را در بر بگیرد- چیزی است به کلی متفاوت.

فرض کنید من و شما می‌کوشیم شجاعت را تعریف کنیم. از معنایی شروع می‌کنیم که برای هر دوی ما آشنا است. این معنای مشترک، برای بررسی تعریف‌های پیشنهادی به کار می‌رود و نمونه‌های رایج آن‌ها را فراهم می‌کند. طبق معمول، شاید نتوانیم چیستی چیزی را تبیین کنیم، اما وقتی آن را می‌بینیم، تشخیصش می‌دهیم.

خب، منظور ما از شجاعت چیست؟ بیاید امتحان کنیم: «شجاعتْ توانایی عکس‌العمل به هنگام ترس شدید است». این یکی از طرح‌ها برای تعریف چیزی است که از شجاعت، قصد می‌کنیم. کار بعدی، مقایسۀ معنای واقعی شجاعت (معنایی که هر دوی ما در ذهن داریم) با معنای تحت‌اللفظی در عبارت «توانایی عکس العمل به هنگام ترس شدید» است.

در مقایسۀ این معنای تحت‌اللفظی با معنای واقعی شجاعت که در ذهنمان داریم، درمی‌یابیم که معنای تحت‌اللفظی تعریف پیشنهادی ما، به درد نمی‌خورد، چون مثلاً «عکس‌العمل به هنگام ترس شدید»؛ می‌تواند شامل کار‌هایی همچون بستن بند کفش، داد و فریاد کردن، و حتی فرار کردن نیز باشد.

بنابراین، باید تعریفمان را تغییر دهیم تا شامل کار‌هایی از این دست نشود؛ کار‌هایی که معمولاً شجاعانه به شمار نمی‌آیند. یک راه برای این اصلاح، این است که تعریفمان را به این شکل درآوریم: «شجاعت، توانایی عکس العمل به هنگام ترس شدید است، عکس‌العملی غیر از بستن بند کفش، داد و فریاد کردن، و در رفتن». این تغییر، معنای تحت‌اللفظی را به معنای واقعی‌ای که می‌خواهیم به دست دهیم، نزدیک‌تر می‌کند.

اما چنین تعریفی را نمی‌پذیریم، حتی اگر هر استثنای ممکنی، در تعریف ذکر شود. چرا؟ چون از منظر دیگر، این تعریف نارساست: نه به این دلیل که نمی‌تواند معنای تعریف ذکرشده را به معنای واقعی شجاعت، نزدیک‌تر کند؛ بلکه به این دلیل که کل این کار، تلاش برای حفظ تعریف اصلی با ضمیمه کردن استثنا‌های دم دست است. یعنی ما این تعریف را به این دلیل رد می‌کنیم که نمی‌تواند یک تعریف مطلوب و خوش‌فرم باشد. یک تعریف خوب، باید ساده باشد و اصلی را به دست دهد که همۀ استثنا‌های احتمالی را خارج می‌کند بی‌آن‌که همۀ آن‌ها را یک به یک ذکر کند.

با این وصف، چه می‌توان کرد؟ تعریف جدیدی پیشنهاد می‌کنیم که ساده باشد (بدون اضافه کردن استثناها). می‌توانیم این تعریف را امتحان کنیم: «شجاعت، قابلیت برای عکس‌العمل در مواجهه با ترس شدید است». به نظر می‌رسد که اضافه کردن «مواجهه»، مواردی همچون بستن بند کفش و حتی دادوفریاد کردن را بیرون می‌کند، چون ممکن است فرد به هنگام فرار، داد و فریاد کند.

شاید هنوز هم یک استثنای دم دستی چیزی باشد که به دنبالش هستیم. فرض کنید تعریف شجاعت را به این صورت درآوریم: «توانایی عکس‌العمل در مواجهه با خطری که متوجه فرد است». در این تعریف، «مواجهه» را حفظ کرده‌ایم، بنابراین، این تعریف (قاعدتاً)، فرارکردن را خارج می‌کند. اما می‌توان فرد را در این حالت، به گونه‌ای در نظر گرفت که از سر خشم عمل می‌کند، در نتیجه، این شجاعت نمی‌تواند صفت اصلی‌ای باشد که نشان داده می‌شود. می‌توانیم این فرضیه را اضافه کنیم که «جز در مواردی که فرد اساساً با خشم برانگیخته شده است». این استثنا در این مورد، مطلوب است، چون معلوم می‌شود که این پدیدار مرکب است، یعنی با اعمالی روبه‌رو هستیم که می‌توانند از علل مجزایی (شجاعت و خشم) نشأت گرفته باشند.

در نظر گرفتن این نکته مهم است که این فرایند -مثل فرایند سرودنِ شعر- بر دو شرطی که پیش از این ذکر شد، مبتنی است. در یک تعریف خوب یا در یک شعر خوب، باید (۱) معنای ابرازشده، با معنای واقعی‌ای که به نحو اجمالی در نظر داریم، هماهنگ باشد؛ و (۲) معیار‌های فُرمی را برآورده کند (یک اصل تبیینی را مجسم کند یا قالب شعری را برآورده سازد).

حال این فرایند را با یک نمونۀ علمی مقایسه کنید: کشف یوهانس کپلر مبنی بر اینکه مدار مریخ بیضوی است. در این نمونه، معنای واقعی شجاعت (که یک تعریف برای تبیین آن طرح می‌شود)، با مشاهدات واقعی‌ای مطابق است که کپلر در پی تبیین آن‌ها بود؛ یعنی داده‌های مربوط به مدار مریخ. در مورد یک تعریف، ما معنای تحت‌اللفظی یک تعریف پیشنهادی را با معنای واقعی‌ای که می‌خواستیم تعریف کنیم، مقایسه می‌کنیم. در مورد کپلر، لازم بود او مشاهدات پیش‌بینی‌شده بر اساس یک فرضیۀ تبیینی پیشنهادی را با مشاهدات واقعی‌ای مقایسه کند که در پی تبیین آن‌ها بود.

در آغاز، کپلر مشخص کرد که مدار مریخ، مدور نیست (شکل کامل اصلی در کرات سیاره‌ای؛ ایده‌ای که از یونانیان به ارث رسیده بود). برای دایره، یک معادلۀ خطی بسیار ساده وجود دارد، اما اولین شکل غیرمدوری که کپلر به عنوان جایگزین دایره پذیرفته بود، تخم‌مرغی بود.

ما واژه «شکل تخم‌مرغی» را گاهی معادل بیضی به کار می‌بریم، اما کپلر آن را به همان معنای واقعی (شکل نامتقارن در تخم مرغ) در نظر می‌گرفت. شاید او تصور می‌کرد که مدار مریخ باید به این دلیل نامتقارن باشد که می‌دانست خورشید در مرکز مدار تخم‌مرغی‌شکل نیست. متأسفانه هیچ معادلۀ خطی ساده‌ای برای یک شکل تخم‌مرغی وجود ندارد (گرچه بیضی، چنین معادله‌ای دارد).

هنگامی که یک دانشمند، فرضیه‌ای را می‌آزماید و درمی‌یابد که پیش‌بینی‌های آن فرضیه، با ملاحظات در دسترس، کاملاً مطابق نیست، همواره این گزینه را پیش رو دارد که فرضیه را برای جورشدن با داده‌ها تغییر دهد. فرد می‌تواند به برازش منحنی متوسل شود که در آن، یک فرضیه از وصل کردن قطعات مستقل متفاوتی حاصل می‌شود که هر قطعه، کم‌وبیش با بخش متفاوتی از داده‌ها متناسب است.

خیاطی را در نظر بگیرید که تناسب برایش همه چیز است و برازندگی را چیزی جز این نمی‌داند که بتواند کت و شلواری برای مشتری بدوزد که مثل دستکش به تنش بچسبد، اما به صورت وصله‌دوزی با درزگیری‌های عجیب و غریبِ بی‌نظم؛ آنچه او به مشتری تحویل می‌دهد، شباهت چندانی به کت و شلوار نخواهد داشت.

درسی که می‌گیریم این است: همه چیز، فقط واقعیات مشاهده‌شده‌ای نیستند که از نظریه‌پردازی یک دانشمند گرفته می‌شوند. یک دانشمند احتمالاً نباید چندان درگیر یک فرضیۀ وصله‌دوزی‌شده بشود. اما اینکه تربیت علمی سرسختانه به تناسب تجربی به عنوان برگِ برنده‌اش تکیه می‌کند، شاید تا حدودی برای برکنار داشتن علم از نظریه‌پردازی‌های خطرناک متکی به ابتکارات فردی (از جمله متکی به مهارت‌های فلسفی) باشد که در ظاهر در جستجوی راه خود فارغ از شواهد تجربی‌اند.

کپلر یک معادلۀ خطی وصله‌دوزی‌شده را شکل داد که مدار تخم‌مرغی مریخ را نشان می‌داد. این معادله بهتر از فرضیۀ مدور سابق، با واقعیات جور در می‌آمد.

اما این طرح، از برآوردن معیار دوم که کل چنین تبیینی به آن نیاز دارد، ناکام می‌ماند: این‌که تبیین باید ساده باشد و همراه شود با یک اصل توضیحی واحد که به انضمام استثنا‌ها نیاز نداشته باشد؛ مثل تعریف شجاعت به «عکس العمل به هنگام ترس شدید، جز فرار کردن، بستن بند کفش و داد و فریاد کردن».

با این حال، گاهی در علم هم همانند تعریف مفهومی مثل شجاعت، اضافه کردن استثنا‌ها دقیقاً همان چیزی است که به آن نیاز داریم. در حالی که قانون گالیله بیان می‌کند که خط سیر پرتابه‌ای مثل گلولۀ توپ باید از مسیری سهمی‌وار تبعیت کند، مسیر واقعی عمدتاً به دلیل مقاومت هوا، از یک منحنی سهمی انحراف پیدا می‌کند.

یعنی یک مولفۀ علّی ثانوی و مجزا که باید در نظر گرفته شود؛ بنابراین ما این قید را اضافه می‌کنیم که «جز به هنگام وجود مقاومت هوا».

همین کافی است. البته برای نظریه‌ای در باب پژوهش، قید‌های بسیار بیش‌تری در کار است که می‌تواند قالب‌هایی را در بر بگیرید که به اندازۀ قالب‌های شعر و علم، نامتجانس هستند.

حال این پرسش مطرح می‌شود که:

اگر روش علمی تنها صورتی از یک روش کلی است که در همۀ پژوهش‌های انسانی به کار می‌رود، چگونه است که نتایج علم نسبت به آنچه از دیگر قالب‌ها فراهم می‌شود، اطمینان‌بخش‌تر است؟ به گمان من پاسخ این است که علم با متغیر‌های بسیار کمّی‌شده سروکار دارد و دقت این نتایج است که اطمینان‌بخشی آن را به بار می‌آورد. اما نباید اشتباه کرد؛ دقت کمّی را نباید با روش برتر تفکر اشتباه گرفت.

منبع: ترجمان

مترجم: علی کوچکی

پی‌نوشت‌ها:
• این مطلب در تاریخ ۴ جولای ۲۰۱۶، با عنوان «There Is No Scientific Method» در وب‌سایت نیویورک‌تایمز منتشر شده است و وب‌سایت ترجمان در تاریخ ۲۸ اسفند ۱۳۹۶ آن را با عنوان «مسیر تحقیقات علمی با وصله‌پینه‌ها جلو می‌رود» منتشر کرده است.

•• جیمز بلاکویچ (James Blachowicz) استاد بازنشستۀ فلسفۀ علم در دانشگاه لویولا در شیگاکو است. آخرین کتاب او تفاوت حیاتی: پیش به سوی یک متافیزیک ظهور (Essential Difference: Toward a. Metaphysics of Emergence) نام دارد.