Chương 10: Cách mạng như những Thay đổi về Thế giới quan
Khảo sát hồ sơ nghiên cứu quá khứ từ lợi thế của việc chép sử đương thời, sử gia khoa học có thể bị cám dỗ để giải thích rằng khi các khung mẫu thay đổi, bản thân thế giới thay đổi với chúng. Được một khung mẫu mới hướng dẫn, các nhà khoa học chấp nhận các công cụ mới và nhìn vào các nơi mới. Thậm chí quan trọng hơn, trong các cuộc cách mạng các nhà khoa học thấy các thứ mới và khác khi nhìn bằng các công cụ quen thuộc vào những nơi họ đã nhìn trước đây. Đúng hơn, cứ như là cộng đồng chuyên môn đột nhiên bị chở sang một hành tinh khác nơi các đối tượng quen thuộc được thấy dưới một ánh sáng khác và cũng được kết hợp với các đối tượng xa lạ nữa. Tất nhiên, chẳng gì thuộc đúng loại đó xảy ra cả: không có việc lưu đầy địa lí; ngoài phòng thí nghiệm công việc hàng ngày vẫn tiếp tục thường thường như trước. Tuy nhiên, những thay đổi khung mẫu có khiến các nhà khoa nhìn thế giới công việc nghiên cứu của họ một cách khác đi. Tới chừng mực mà sự trông cậy duy nhất của họ đến thế giới đó, là qua cái họ thấy và làm, chúng ta có thể muốn nói rằng sau một cuộc cách mạng các nhà khoa học phản ứng lại một thế giới khác.
Như các nguyên mẫu cho những biến đổi này về thế giới của các nhà khoa học mà những minh hoạ quen thuộc của một sự thay đổi đột ngột về gestalt [hình dạng] thị giác tỏ ra rất khêu gợi. Cái là những con vịt trong thế giới của các nhà khoa học trước cách mạng là các chú thỏ sau đấy. Người đầu tiên đã nhìn thấy bề ngoài của cái hộp từ bên trên, muộn hơn nhìn bên trong nó từ phía dưới. Những biến đổi như thế này, mặc dù thường từ từ hơn và hầu như luôn không thể đảo ngược được, là cái đi cùng phổ biến của đào tạo khoa học. Nhìn một bản đồ đường mức, sinh viên thấy các đường trên giấy, người chuyên vẽ bản đồ thấy một bức tranh về địa hình. Nhìn vào một bức ảnh buồng bọt [bubble-chamber], sinh viên thấy các đường lẫn lộn và bị gãy, nhà vật lí thấy một bản ghi của các sự kiện dưới hạt nhân quen thuộc. Chỉ sau nhiều biến đổi về khả năng nhìn như vậy thì sinh viên mới trở thành một dân cư trong thế giới của nhà khoa học, thấy cái các nhà khoa học thấy và phản ứng như các nhà khoa học phản ứng. Thế giới mà sinh viên khi đó bước vào, tuy vậy, không bị ấn định một lần cho mãi mãi, một mặt, bởi bản chất của môi trường, và mặt khác, bởi bản chất của khoa học. Đúng hơn, nó được xác định cùng nhau bởi môi trường và truyền thống khoa học thông thường cá biệt mà sinh viên được đào tạo để theo đuổi. Vì thế, tại các thời kì cách mạng, khi truyền thống khoa học thông thường thay đổi, nhận thức của nhà khoa học về môi trường của anh ta phải được đào tạo lại – trong một số tình huống quen thuộc anh ta phải học để thấy một gestalt mới. Sau khi anh ta đã làm thế, thế giới nghiên cứu của anh ta, đây đó, sẽ có vẻ không thể so sánh được với thế giới mà anh ta đã sống trước đấy. Đó là lí do nữa vì sao các trường phái do các khung mẫu khác nhau hướng dẫn lại luôn hơi hiểu lầm nhau.
Tất nhiên, ở dạng thông thường nhất của chúng, các thí nghiệm gestalt chỉ minh hoạ bản chất của các biến đổi nhận thức. Chúng không nói gì cho chúng ta về vai trò của các khung mẫu hay của kinh nghiệm đã được đồng hoá trước đây trong quá trình nhận thức. Nhưng về điểm đó có nhiều tài liệu tâm lí học phong phú, phần lớn xuất phát từ công trình tiên phong của Viện Hanover. Một đối tượng thí nghiệm được đeo kính khớp với các thấu kính lộn ngược, thấy thế giới lộn đầu đuôi. Lúc bắt đầu, bộ máy nhận thức của anh ta hoạt động cứ như đã được huấn luyện hoạt động khi vắng mặt kính đeo, và kết quả là cực kì mất phương hướng, một khủng hoảng cá nhân gay gắt. Song sau khi đối tượng đã bắt đầu học để đối phó với thế giới mới, toàn bộ trường nhìn của anh ta lật nhanh, thường sau một giai đoạn giữa chừng khi sự nhìn đơn giản bị lẫn lộn. Sau đó, các đồ vật lại được thấy như chúng đã là trước khi đeo kính. Sự đồng hoá một trường thị giác dị thường trước đây đã tác động lại và làm thay đổi bản thân trường thị giác.1 Theo nghĩa đen cũng như ẩn dụ, người quen với các thấu kính đảo ngược đã trải qua một biến đổi cách mạng về nhìn.
Các đối tượng của thí nghiệm quân bài dị thường được thảo luận ở Mục VI đã trải qua một sự biến đổi khá giống. Cho đến khi sự bày ra kéo dài dạy là vũ trụ chứa các quân bài dị thường, họ đã chỉ thấy loại quân bài mà kinh nghiệm trước đấy đã trang bị cho họ. Song, một khi kinh nghiệm đã cung cấp các phạm trù thêm cần thiết, họ đã có khả năng nhìn thấy tất cả các quân bài dị thường ở lần duyệt đầu tiên đủ dài để cho phép bất cứ sự nhận biết nào. Tuy nhiên các thí nghiệm khác cho thấy là kích thước, màu, v.v. được cảm nhận của các đồ vật được trưng bày thí nghiệm cũng thay đổi với sự huấn luyện và kinh nghiệm trước đó của đối tượng.2 Tổng quan tài liệu thí nghiệm phong phú, từ đó các thí dụ này được lựa ra, làm cho người ta ngờ rằng cái gì đó giống một khung mẫu là điều kiện tiên quyết cho bản thân sự nhận thức. Cái mà một người nhìn thấy phụ thuộc cả vào cái anh ta nhìn và cả vào cái kinh nghiệm nhận thức-thị giác trước đấy đã dạy anh ta nhìn. Khi thiếu sự huấn luyện như vậy chỉ có thể là “một sự lẫn lộn cực kì ù tai”, dùng lối nói của William James.
Trong các năm gần đây những người quan tâm đến lịch sử khoa học đã thấy các loại thí nghiệm được mô tả ở trên vô cùng gợi mở. Đặc biệt, N. R. Hanson đã dùng các minh chứng gestelt để trau chuốt một vài trong cùng các hậu quả của lòng tin khoa học liên quan tới tôi ở đây.3 Các đồng nghiệp khác đã lưu ý đi lưu ý lại rằng lịch sử khoa học có thể có ý nghĩa tốt hơn và mạch lạc hơn nếu người ta có thể giả sử rằng các nhà khoa học đôi khi trải nghiệm những sự thay đổi về nhận thức giống những cái được mô tả ở trên. Song, mặc dù các thí nghiệm tâm lí học là gợi mở, theo bản chất của trường hợp, chúng không thể là hơn thế. Chúng có bày tỏ các đặc trưng của nhận thức có thể là cốt lõi đối với sự phát triển khoa học, nhưng chúng không chứng minh rằng quan sát cẩn trọng và được kiểm soát mà nhà nghiên cứu khoa học thực hiện đều cùng có các đặc trưng đó. Vả lại, chính bản chất của các thí nghiệm này làm cho bất cứ sự chứng minh trực tiếp của điểm đó là không thể làm được. Nếu thí dụ lịch sử là làm cho các thí nghiệm tâm lí học này có vẻ thích đáng, chúng ta đầu tiên phải để ý đến các loại bằng chứng mà chúng ta có thể và có thể không mong đợi lịch sử cung cấp.
Đối tượng của một thuyết minh gestalt biết rằng nhận thức của anh ta đã thay đổi bởi vì anh ta có thể thay đổi tới lui lặp đi lặp lại khi anh ta cầm cùng quyển sách hay một miếng giấy trong tay mình. Biết rằng chẳng có gì trong môi trường của mình đã thay đổi cả, anh ta hướng sự chú ý của mình ngày càng không vào hình vẽ (con vịt hay con thỏ) mà vào các đường nét trên tờ giấy mà anh ta nhìn vào. Cuối cùng anh ta thậm chí học để thấy các đường nét đó mà không nhìn cả hai hình vẽ, và rồi anh ta có thể nói (cái anh ta không thể nói một cách hợp pháp trước đó) rằng các đường nét này mà anh ta thực sự thấy nhưng anh ta thấy chúng lần lượt như một con vịt và như một con thỏ. Theo cùng cách, đối tượng của thí nghiệm quân bài dị thường biết (hay, chính xác hơn có thể bị thuyết phục) rằng nhận thức của anh ta đã thay đổi bởi vì một uy quyền bên ngoài, người thí nghiệm, đảm bảo với anh ta rằng bất chấp cái anh ta thấy, suốt thời gian anh ta đã nhìn một quân năm cơ đen. Trong cả hai trường hợp, như trong tất cả các thí nghiệm tâm lí học tương tự, hiệu quả của sự thuyết minh phụ thuộc vào sự có thể phân tích được của nó theo cách này. Trừ phi có một chuẩn mực bên ngoài mà so với nó sự thay đổi sức nhìn có thể được biểu lộ, không có kết luận nào về các khả năng nhận thức luân phiên có thể được rút ra.
Với quan sát khoa học, tuy vậy, tình hình đúng là đảo ngược. Nhà khoa học không thể trông cậy trên hay quá cái anh ta thấy bằng mắt và các công cụ của mình. Giả như nếu có một uy quyền cao hơn nào đó mà nhờ cậy vào đó sức nhìn của anh ta có thể chứng tỏ là đã thay đổi, thì uy quyền đó bản thân nó sẽ trở thành nguồn dữ liệu của anh ta, và ứng xử của sự nhìn của anh ta sẽ trở thành một nguồn của các vấn đề (như sự nhìn của đối tượng thí nghiệm là do nhà tâm lí học). Cùng loại vấn đề sẽ nảy sinh nếu giả như nhà khoa học có thể chuyển tới chuyển lui như đối tượng của các thí nghiệm gestalt. Thời kì trong đó ánh sáng “đôi khi là sóng và đôi khi là hạt” đã là một thời kì khủng hoảng- một giai đoạn khi cái gì đó không đúng – và nó kết thúc chỉ với sự phát triển của cơ học sóng và sự thừa nhận rằng ánh sáng là một thực thể tự-nhất quán khác với cả sóng lẫn hạt. Trong khoa học, vì thế, nếu những thay đổi nhận thức đột ngột đi kèm với những thay đổi khung mẫu, chúng ta có thể không mong đợi các nhà khoa học làm chứng trực tiếp cho các thay đổi này. Nhìn lên mặt trăng, người đã đổi chứng kiến theo thuyết Copernicus không nói, “tôi đã quen nhìn thấy một hành tinh, nhưng bây giờ tôi thấy một vệ tinh”. Cách phát biểu đó có thể bao hàm một ý theo đó hệ thống Ptolemaic một lần đã là đúng. Thay vào đó, người đã thay đổi chứng kiến theo thiên văn học mới sẽ nói, “một thời tôi đã coi (hay đã thấy) mặt trăng như một hành tinh, nhưng tôi đã lầm”. Loại tuyên bố đó tái diễn vì hậu quả của các cuộc cách mạng khoa học. Nếu nó thường che đậy một sự thay đổi đột ngột về tầm nhìn khoa học hay sự biến đổi tinh thần nào đó với cùng kết quả, chúng ta có thể không mong đợi lời chứng trực tiếp về sự thay đổi đó. Đúng hơn chúng ta phải tìm bằng chứng hành vi và gián tiếp rằng với một khung mẫu mới nhà khoa học nhìn khác so với cách anh ta đã nhìn trước đây.
Hãy quay lại với dữ liệu và hỏi loại thay đổi nào trong thế giới của nhà khoa học mà sử gia tin vào những thay đổi như vậy có thể phát hiện ra. Phát minh của Sir William Herchel về sao Thiên Vương cho một thí dụ đầu tiên và gần giống với thí nghiệm quân bài dị thường. Ít nhất trong mười bảy dịp giữa 1690 và 1781, nhiều nhà thiên văn học, kể cả nhiều nhà quan sát tài giỏi nhất châu Âu, đã thấy một ngôi sao ở các vị trí mà ngày nay chúng ta giả sử là đã phải do sao Thiên Vương chiếm lúc đó. Một trong những nhà quan sát giỏi nhất trong nhóm này đã thực sự nhìn thấy ngôi sao suốt bốn đêm liên tiếp trong năm 1769 mà không nhận thấy sự chuyển động có thể đã gợi ý một sự nhận diện khác. Herschel, khi đầu tiên quan sát cùng đối tượng mười hai năm sau, đã làm vậy với một kính thiên văn do ông tự chế được cải tiến nhiều. Kết quả là, ông đã có khả năng nhận thấy một vật sáng cỡ chiếc đĩa chí ít khác thường đối với các ngôi sao. Cái gì đó bị lệch, và vì thế ông đã hoãn nhận diện chờ nghiên cứu kĩ thêm. Sự khảo sát kĩ đó đã tiết lộ chuyển động của sao Thiên Vương giữa các vì sao, và Herschel vì thế công bố rằng ông đã thấy một sao chổi mới! Chỉ vài tháng muộn hơn, sau các nỗ lực thất bại để khớp chuyển động quan sát được vào một quỹ đạo sao chổi, Lexell mới gợi ý rằng quĩ đạo có lẽ là quĩ đạo hành tinh.4 Khi gợi ý đó được chấp nhận, trong thế giới của nhà thiên văn học chuyên nghiệp đã bớt đi vài ngôi sao và có hơn một hành tinh. Một thiên thể lúc này lúc nọ được quan sát gần một thế kỉ đã được nhìn thấy khác đi sau 1781 bởi vì, giống một quân bài dị thường, nó không còn thể hợp với các phạm trù nhận thức (sao hay sao chổi) được khung mẫu thịnh hành trước đó cung cấp.
Sự thay đổi sức nhìn cho phép các nhà thiên văn học nhìn thấy hành tinh Thiên Vương, tuy vậy, không có vẻ chỉ ảnh hưởng đến nhận thức về đối tượng được quan sát trước ấy. Các hệ quả của nó sâu rộng hơn nhiều. Có lẽ, tuy bằng chứng là lập lờ, sự thay đổi khung mẫu nhỏ do Herschel áp đặt đã giúp chuẩn bị các nhà thiên văn học cho sự phát minh nhanh chóng, sau 1801, ra nhiều tiểu hành tinh hay các asteroid. Vì kích cỡ nhỏ của chúng, các tiểu hành tinh này đã không biểu lộ sự phóng đại dị thường đã cảnh báo Herschel. Tuy nhiên, các nhà thiên văn học sẵn sàng để tìm thêm các hành tinh, với các công cụ chất lượng trung bình, đã có khả năng nhận diện hai mươi trong số chúng ở nửa đầu của thế kỉ mười chín.5 Lịch sử thiên văn học cung cấp nhiều thí dụ khác về những thay đổi do khung mẫu gây ra trong nhận thức khoa học, vài trong số đó thậm chí còn lập lờ hơn. Có thể hình dung, thí dụ, là tình cờ rằng các nhà thiên văn học Phương Tây đầu tiên đã thấy sự thay đổi trên trời không biến đổi trước đây trong nửa thế kỉ sau khi khung mẫu mới của Copernicus được đề xuất lần đầu tiên? Người Trung Quốc, mà lòng tin vũ trụ của họ không loại trừ sự thay đổi trên trời, đã ghi chép sự xuất hiện của nhiều sao mới trên trời sớm hơn rất nhiều. Ngay cả không có sự trợ giúp của kính thiên văn, người Trung Quốc cũng đã ghi chép một cách có hệ thống sự xuất hiện của các vết mặt trời hàng thế kỉ trước khi các vết này được Galieo và những người đương thời của ông nhìn thấy.6 Các vết mặt trời và một sao mới cũng chẳng là các thí dụ duy nhất về sự thay đổi đã xuất hiện trên trời thiên văn học Phương Tây ngay sau Copernicus. Dùng các công cụ truyền thống, một số đơn giản như một sợi chỉ, các nhà thiên văn học cuối thế kỉ mười sáu đã nhiều lần phát hiện ra rằng các sao chổi tự ý lang thang qua không gian mà trước kia dành cho các hành tinh và các sao không biến đổi.7 Sự rất dễ dàng và nhanh chóng mà các nhà thiên văn học đã nhìn thấy các thứ mới khi nhìn vào các đối tượng cũ với các công cụ cũ có thể khiến chúng ta ước muốn nói rằng, sau Copernicus, các nhà thiên văn học đã sống trong một thế giới khác. Trong mọi trường hợp, nghiên cứu của họ đáp lại cứ như là đúng vậy.
Các thí dụ trước được chọn từ thiên văn học vì các báo cáo về quan sát bầu trời thường được trình bày bằng một từ vựng gồm các thuật ngữ quan sát tương đối tinh khiết. Chỉ trong các báo cáo như vậy ta có thể hi vọng tìm thấy cái gì đó như sự tương đương hoàn toàn giữa quan sát của các nhà khoa học và quan sát của các đối tượng thí nghiệm của nhà tâm lí học. Song ta không cần khăng khăng về một sự tương đương hoàn toàn như vậy, và chúng ta có thể nhận được nhiều bằng nới lỏng chuẩn mực của mình. Nếu chúng ta có thể thoả mãn với cách sử dụng hàng ngày của động từ ‘nhìn thấy’, ta có thể mau chóng nhận ra là chúng ta đã gặp nhiều thí dụ khác rồi về sự thay đổi nhận thức khoa học đi kèm sự thay đổi khung mẫu. Cách dùng mở rộng của từ ‘nhận thức’ và ‘nhìn thấy’ sẽ sớm đòi hỏi sự bảo vệ tường minh, nhưng đầu tiên hãy để tôi minh hoạ sự áp dụng nó trong thực tiễn.
Hãy nhìn lại một lát hai thí dụ trước đây của chúng ta từ lịch sử điện học. Trong thế kỉ mười bảy, khi nghiên cứu của họ được hướng dẫn bởi một lí thuyết dòng từ (effluvium) này hay khác, các thợ điện đã nhiều lần thấy các mẩu rơm nảy lại từ, hay rơi khỏi, các vật thể nhiễm điện đã hút chúng. Chí ít đó là cái các nhà quan sát thế kỉ mười bảy nói họ đã thấy, và không có lí do để nghi ngờ các báo cáo của họ về nhận thức hơn các báo cáo của riêng chúng ta. Đứng trước cùng máy đó, một nhà quan sát hiện đại sẽ thấy sự đẩy tĩnh điện (hơn là sự nảy cơ học hay hấp dẫn), nhưng về mặt lịch sử, với một ngoại lệ bị bỏ qua mọi nơi, sự đẩy tĩnh điện đã chưa được nhìn thấy là như vậy cho đến khi máy móc cỡ lớn của Hauksbee đã phóng to rất nhiều hiệu ứng của nó. Sự đẩy sau tiếp xúc nhiễm điện, tuy vậy, đã chỉ là một trong nhiều hiệu ứng đẩy mà Hauksbee nhìn thấy. Thông qua những nghiên cứu của ông, đúng hơn như trong một thay đổi gestalt đột ngột, sự đẩy đột nhiên trở thành sự biểu hiện cơ bản của sự nhiễm điện, và rồi sự hút là cái cần được giải thích.8 Các hiện tượng điện trong đầu thế kỉ mười tám đã cả tinh tế hơn lẫn đa dạng hơn các thứ được các nhà quan sát thấy ở thế kỉ mười bảy. Hoặc lại nữa, sau sự đồng hoá khung mẫu của Franklin, thợ điện nhìn vào bình Leyden đã thấy cái gì đó khác với cái anh ta đã thấy trước đó. Dụng cụ đã trở thành một tụ điện, mà không cần đến cả hình thù của bình lẫn thuỷ tinh. Thay vào đó, hai lớp phủ dẫn điện - một trong hai lớp đã không là phần của dụng cụ ban đầu - tỏ ra là quan trọng. Khi cả các thảo luận thành văn lẫn những trình bày bằng hình vẽ dần dần chứng thực, hai tấm kim loại với một chất không dẫn điện ở giữa đã trở thành nguyên mẫu cho lớp học.9 Đồng thời, các hiệu ứng cảm ứng khác có được mô tả mới, và còn các hiệu ứng khác được nhận thấy lần đầu.
Các thay đổi loại này không giới hạn ở thiên văn học và điện học. Ta đã nhận xét rồi về một số biến đổi tương tự về sức nhìn có thể rút ra từ lịch sử hoá học. Lavoisier thấy oxy nơi Priesley thấy không khí bị phi nhiên tố và những người khác chẳng thấy gì cả. Khi học để thấy oxy, tuy vậy, Lavoisier cũng đã thay đổi quan điểm của ông về nhiều chất quen thuộc khác. Thí dụ, ông đã thấy một hợp chất là quặng nơi Priesley và các đồng nghiệp thấy đất sơ đẳng, và ngoài ra đã có các thay đổi khác như vậy. Tối thiểu, như kết quả của sự phát minh ra oxy, Lavoisier đã nhìn tự nhiên khác đi. Và do thiếu sự cầu viện nào đó đến tự nhiên mang tính giả thuyết đó mà ông “đã nhìn thấy một cách khác đi”, nguyên lí tiết kiệm sẽ thôi thúc chúng ta nói rằng sau phát minh ra oxy Lavoisier đã làm việc trong một thế giới khác.
Tôi sẽ thẩm tra ngay về khả năng tránh cách nói lạ này, nhưng đầu tiên chúng ta cần đến một thí dụ thêm về việc sử dụng nó, bắt nguồn từ một trong các phần được biết kĩ nhất của công trình của Galieo. Từ thời cổ xa xưa hầu hết người dân đã nhìn thấy một vật nặng này hay khác đu đi lắc lại trên một sợi dây hay xích cho đến khi cuối cùng nó đứng yên. Đối với những người theo Aristotle, tin rằng một vật nặng chuyển dịch bởi bản tính riêng của nó từ một vị trí cao hơn đến một trạng thái nghỉ tự nhiên ở vị trí thấp hơn, vật đu đưa đơn giản rơi với sự khó khăn. Bị dây ràng buộc, nó có thể đạt trạng thái nghỉ ở điểm thấp của nó chỉ sau một chuyển động quanh co và thời gian đáng kể. Mặt khác, Galileo nhìn vào vật đu đưa, lại nhìn thấy một con lắc, một vật thể gần như thành công lặp lại cùng chuyển động lặp đi lặp lại đến vô tận. Và sau khi nhìn thấy chừng ấy, Galieo đã quan sát các tính chất khác của con lắc cũng như xây dựng nhiều trong số các phần quan trọng và độc đáo nhất của động học mới của ông xung quanh chúng. Từ các tính chất của con lắc, chẳng hạn, Galileo đã dẫn ra các lí lẽ đầy đủ nhất và vững chắc cho sự không phụ thuộc của trọng lượng và tốc độ rơi, cũng như cho quan hệ giữa chiều cao thẳng đứng và tốc độ cuối của các chuyển động xuống dưới các mặt nghiêng.10 Tất cả các hiện tượng tự nhiên này ông đã thấy một cách khác với cách chúng đã được nhìn thấy trước đó.
Vì sao sự thay đổi đó về sức nhìn xảy ra? Tất nhiên, qua thiên tài riêng của Galileo. Nhưng lưu ý rằng ở đây thiên tài không tự biểu lộ ở quan sát chính xác hơn hay khách quan hơn về vật đu đưa. Về mặt diễn tả, tri giác Aristotlian chính xác đúng như vậy. Khi Galileo tường thuật rằng chu kì của con lắc không phụ thuộc vào biên độ cho các biên độ lớn như 90o, cái nhìn của ông về con lắc đã dẫn ông nhìn thấy nhiều sự đều đặn hơn ngày nay chúng ta có thể khám phá ra ở đó.11 Đúng hơn, cái có vẻ dính líu đến đã là thiên tài khai thác các khả năng nhận thức do sự thay đổi khung mẫu trung cổ làm cho sẵn có. Galileo đã không lớn lên hoàn toàn như một Aristotlian. Ngược lại, ông được huấn luyện để phân tích các chuyển động dưới dạng lí thuyết đẩy [impetus], một khung mẫu trung cổ muộn cho rằng chuyển động liên tiếp của một vật nặng là do một năng lực nội tại được cấy trong nó bởi đấng đề xướng [projector] người khởi động chuyển động của nó. Jean Burdian và Nicole Oresme, các nhà kinh viện thế kỉ mười bốn, những người đã đưa lí thuyết đẩy đến những trình bày gần như hoàn hảo của nó, là những người đầu tiên đã thấy trong các chuyển động dao động bất cứ phần nào của cái Galileo đã thấy ở đó. Burdian mô tả chuyển động của sợi dây rung như một chuyển động trong đó sự đẩy đầu tiên được cấy vào khi sợi dây bị đánh; tiếp theo sự đẩy bị hao mòn vì di chuyển sợi dây chống lại sự kháng cự của sự căng của nó; rồi sự căng đưa sợi dây trở lại, cấy sự đẩy ngày càng tăng cho đến khi đạt điểm giữa của chuyển động; sau đó sự đẩy di chuyển sợi dây theo chiều ngược lại, lần nữa chống lại sự căng của dây, và cứ thế trong một quá trình đối xứng có thể tiếp tục vô hạn định. Muộn hơn trong thế kỉ Oresme đã phác hoạ một phân tích tương tự về hòn đá đu đưa trong cái ngày nay hiện ra như thảo luận đầu tiên về con lắc.12 Cách nhìn của ông rõ ràng rất gần với cách nhìn mà Galieo tiếp cận đầu tiên đến con lắc. Chí ít trong trường hợp của Oresme, và hầu như chắc chắn trong trường hợp của Galieo nữa, nó là một cách nhìn được quá độ từ khung mẫu Aristotlian ban đầu sang khung mẫu đẩy kinh viện về chuyển động làm cho có thể. Cho đến khi khung mẫu kinh viện đó được sáng chế ra, đã không có con lắc nào, mà chỉ có các hòn đá đu đưa, để cho nhà khoa học nhìn. Các con lắc được đưa vào tồn tại bởi cái gì đó rất giống một sự thay đổi gestalt đột ngột do khung mẫu gây ra.
Tuy nhiên, chúng ta có thật cần mô tả cái tách biệt Galieo khỏi Aristotle, hay Lavoisier khỏi Priesley, như một biến đổi về tầm nhìn không? Có phải những người này đã thật sự nhìn thấy các thứ khác nhau khi họ nhìn vào cùng các loại đối tượng? Có bất cứ ý nghĩa chính đáng nào theo đó chúng ta có thể nói rằng họ đã theo đuổi nghiên cứu của mình trong các thế giới khác nhau? Các câu hỏi đó không còn có thể trì hoãn được nữa, vì hiển nhiên có cách khác và thường dùng hơn nhiều để mô tả tất cả các thí dụ lịch sử được phác hoạ ở trên. Nhiều bạn đọc chắc chắn sẽ muốn nói rằng cái thay đổi với một khung mẫu chỉ là sự diễn giải của nhà khoa học về các quan sát mà bản thân chúng được bản chất của môi trường và của bộ máy tri giác qui định một lần cho mãi mãi. Theo quan điểm này, cả Priesley và Lavoisier đã nhìn thấy oxy, nhưng họ đã diễn giải các quan sát của mình một cách khác nhau; cả Aristotle và Galieo đã thấy các con lắc, song họ khác nhau ở các diễn giải của mình về cái cả hai đã đều nhìn thấy.
Hãy để tôi nói ngay rằng quan điểm rất thông dụng này về cái xảy ra khi các nhà khoa học thay đổi ý kiến của mình về các vấn đề cơ bản không thể là hoàn toàn sai cũng chẳng là một sai lầm đơn thuần. Đúng hơn nó là một phần cốt yếu của một khung mẫu triết học do Descartes khởi xướng và phát triển cùng một lúc như động học Newtonian. Khung mẫu đó đã phục vụ tốt cho cả khoa học và triết học. Sự khai thác nó, giống như khai thác bản thân động học, đã có kết quả cho sự hiểu biết cơ bản mà có lẽ không thể đạt được bằng cách khác. Nhưng như tấm gương của động học Newtonian cũng cho biết, ngay cả thành công quá khứ nổi bật nhất không cung cấp đảm bảo nào rằng khủng hoảng có thể trì hoãn vô hạn định. Nghiên cứu hiện nay về từng phần của triết học, tâm lí học, ngôn ngữ học, và thậm chí của lịch sử nghệ thuật, tất cả cùng gợi ý rằng khung mẫu truyền thống là hơi lệch. Sự thất bại để làm khớp cũng ngày càng được làm cho rõ ràng bởi nghiên cứu lịch sử về khoa học mà phần lớn sự chú ý của chúng ta nhất thiết hướng tới ở đây.
Chẳng cái nào trong các chủ đề thúc đẩy khủng hoảng này đã tạo ra được lựa chọn khả dĩ có thể đứng vững cho khung mẫu nhận thức luận truyền thống, song chúng bắt đầu gợi ý một số đặc trưng của khung mẫu đó sẽ là gì. Thí dụ, tôi nhận thức sâu sắc về những khó khăn nảy sinh do nói rằng khi Aristotle và Galileo nhìn vào các hòn đá đu đưa, người đầu nhìn thấy sự rơi bị ràng buộc, và người sau thấy một con lắc. Cùng các khó khăn đó được trình bày thậm chí ở dạng cơ bản hơn bởi các câu mở đầu của mục này: tuy thế giới không thay đổi với một sự thay đổi khung mẫu, nhà khoa học sau đấy hoạt động trong một thế giới khác. Tuy nhiên, tôi tin chắc rằng chúng ta phải học để hiểu được các tuyên bố chí ít giống với những cái này. Cái xảy ra trong một cuộc cách mạng khoa học không thể qui hoàn toàn về một sự diễn giải lại dữ liệu riêng lẻ và ổn định. Thứ nhất, dữ liệu là không ổn định một cách dứt khoát. Một con lắc không phải là một hòn đá rơi, oxy cũng chẳng phải là không khí bị phi nhiên tố. Vì thế, dữ liệu mà các nhà khoa học thu thập từ các đối tượng đa dạng này, như chúng ta sẽ thấy ngay, bản thân chúng là khác nhau. Quan trọng hơn, quá trình mà theo đó hoặc cá nhân hay cộng đồng tiến hành quá độ từ sự rơi bị ràng buộc sang con lắc hay từ không khí bị phi nhiên tố sang oxy không phải là quá trình giống với diễn giải lại. Làm sao nó có thể làm vậy khi thiếu dữ liệu cố định cho nhà khoa học để diễn giải? Thay cho là người diễn giải, nhà khoa học đi theo một khung mẫu mới giống một người đeo các thấu kính ngược. Đối mặt với cùng hình trạng của các đối tượng như trước và biết rằng mình làm vậy, tuy thế anh ta thấy chúng biến đổi hoàn toàn về nhiều chi tiết của chúng.
Chẳng nhận xét nào trong các nhận xét này có ý biểu thị là các nhà khoa học không diễn giải quan sát và dữ liệu một cách đặc trưng. Ngược lại, Galieo đã diễn giải các quan sát về con lắc, Aristotle các quan sát về các hòn đá rơi, Musschenbroek các quan sát về bình được tích điện, và Franklin các quan sát về tụ điện. Nhưng mỗi trong các diễn giải này giả định trước một khung mẫu. Chúng là các phần của khoa học thông thường, một công việc táo bạo, như chúng ta đã thấy rồi, nhằm để trau chuốt, mở rộng, và trình bày rõ một khung mẫu đã tồn tại rồi. Mục III cung cấp nhiều thí dụ trong đó diễn giải đóng một vai trò trung tâm. Các thí dụ đó là tiêu biểu cho tuyệt đại đa số nghiên cứu. Trong mỗi trong số chúng, do ưu điểm của một khung mẫu được chấp nhận, nhà khoa học biết một dữ kiện là gì, các dụng cụ nào có thể được dùng để khôi phục lại nó, và các khái niệm nào là thích đáng cho sự diễn giải nó. Cho trước một khung mẫu, diễn giải dữ liệu là cốt yếu cho công việc nghiên cứu thăm dò nó.
Nhưng công việc diễn giải đó – và đây là gánh nặng của đoạn văn trước đoạn vừa qua - chỉ có thể làm rõ một khung mẫu, không sửa được nó. Các khung mẫu không thể sửa bằng khoa học thông thường chút nào. Thay vào đó, như chúng ta đã thấy rồi, khoa học thông thường cuối cùng dẫn chỉ đến sự thừa nhận các dị thường và đến các cuộc khủng hoảng. Và những cái này chấm dứt, không bởi sự cân nhắc kĩ càng và diễn giải, mà bởi một sự kiện tương đối đột ngột và không có cấu trúc giống như sự chuyển mạch gestalt. Khi đó các nhà khoa học thường nói về sự “ngộ ra” hay về sự “loé sáng” bỗng “tràn ngập” một câu đố khó hiểu trước đây, làm cho có thể nhìn thấy các thành phần của nó theo một cách khác lần đầu tiên cho phép lời giải của nó.
Trong các dịp khác sự làm sáng tỏ đến trong giấc ngủ.13 Không ý nghĩa thông thường nào của từ ‘diễn giải’ khớp với những loé sáng trực giác này qua đó một khung mẫu mới sinh ra. Tuy các trực giác như vậy phụ thuộc vào kinh nghiệm, cả dị thường lẫn phù hợp, nhận được với khung mẫu cũ, chúng không liên kết một cách logic hay từng phần đến mục cá biệt nào của kinh nghiệm đó như một diễn giải có thể là. Thay vào đó, chúng thu thập phần lớn kinh nghiệm đó lại và biến đổi chúng thành một mớ kinh nghiệm khá khác sau đó sẽ được liên kết từng phần với khung mẫu mới chứ không với khung mẫu cũ.
Để biết nhiều hơn về các khác biệt này về kinh nghiệm có thể là gì, hãy quay lại với Aristotle, Galieo, và con lắc. Sự tương tác của các khung mẫu khác nhau và môi trường chung của chúng đã làm cho có thể tiếp cận đến các dữ liệu gì cho mỗi trong số họ? Nhìn thấy sự rơi bị ràng buộc, nhà Aristotlian sẽ đo (hay chí ít sẽ thảo luận - nhà Aristotlian hiếm khi đo) trọng lượng của hòn đá, chiều cao thẳng đứng mà nó được nâng lên, và thời gian cần để nó đạt sự đứng yên. Cùng với trở kháng của môi trường, đấy là các phạm trù khái niệm do khoa học Aristotlian triển khai khi đề cập đến một vật rơi.14 Nghiên cứu thông thường do chúng hướng dẫn đã không thể tạo ra các định luật mà Galileo đã khám phá ra. Nó chỉ có thể - và bằng con đường khác nó đã - dẫn đến hàng loạt khủng hoảng từ đó quan điểm của Galieo về hòn đá đu đưa nổi lên. Như kết quả của các khủng hoảng đó và ngoài ra của những thay đổi trí tuệ khác, Galileo đã nhìn thấy hòn đá đu đưa hoàn toàn khác. Công trình của Archimedes về các vật thể nổi đã làm cho môi trường không thiết yếu nữa; lí thuyết đẩy làm cho chuyển động đối xứng và kéo dài; và chủ nghĩa tân Plato đã hướng sự chú ý của Galileo vào hình dạng tròn.15 Vì thế ông đã chỉ đo trọng lượng, bán kính, độ dịch chuyển góc, và thời gian cho mỗi lần lắc, những thứ chính xác là các dữ liệu có thể được diễn giải cho các định luật Galileo cho con lắc. Trong trường hợp này, sự diễn giải tỏ ra hầu như không cần thiết. Căn cứ vào các khung mẫu của Galileo, những sự đều đặn giống con lắc hầu như có thể tiếp cận được đối với kiểm tra. Nếu khác thì làm sao ta có thể giải thích cho sự phát minh của Galileo rằng chu kì của quả lắc là hoàn toàn không phụ thuộc vào biên độ, một phát minh mà khoa học thông thường xuất xứ từ Galileo phải tiệt trừ và ngày nay ta hoàn toàn không có khả năng chứng minh bằng tư liệu. Các đều đặn đã không thể tồn tại đối với một nhà Aristotlian (và là những cái, thực ra, chẳng ở đâu được tự nhiên minh hoạ bằng thí dụ một cách chính xác) lại là các hệ quả của kinh nghiệm trực tiếp đối với người thấy hòn đá đu đưa như Galileo đã thấy.
Có lẽ thí dụ đó là quá kì lạ vì các Aristotlian không nghi chép thảo luận nào về các hòn đá đu đưa. Dựa vào khung mẫu của họ nó là một hiện tượng phức tạp cực kì. Nhưng các Aristotlian đã có thảo luận trường hợp đơn giản hơn, các hòn đá rơi mà không có các ràng buộc ít thấy, và cùng các khác biệt ấy về sự nhìn là hiển nhiên ở đó. Lặng ngắm hòn đá rơi, Aristotle nhìn thấy một trạng thái hơn là một quá trình. Đối với ông các số đo thích đáng của một chuyển động vì thế là tổng khoảng cách đi được và tổng thời gian trôi qua, các tham số đem lại cái bây giờ ta không được gọi là tốc độ mà là tốc độ trung bình.16 Tương tự, vì hòn đá bị bản tính của nó thúc ép đạt điểm nghỉ cuối cùng của nó, Aristotle nhìn thấy tham số khoảng cách thích đáng ở bất cứ thời điểm nào trong chuyển động như khoảng cách đến điểm đích cuối cùng hơn là như khoảng cách từ điểm xuất phát của chuyển động.17 Các tham số quan niệm đó nhấn mạnh và cho ý nghĩa đối với hầu hết “các định luật chuyển động” nổi tiếng của ông. Tuy vậy, một phần qua khung mẫu đẩy và một phần qua một học thuyết được biết đến như bề rộng của các hình thức, sự phê phán kinh viện đã làm thay đổi cách nhìn này về chuyển động. Một hòn đá chuyển dịch bởi sự đẩy nhận được ngày càng nhiều sự đẩy khi đi xa dần khỏi điểm xuất phát; khoảng cách từ hơn là khoảng cách đến vì thế là tham số thích đáng. Ngoài ra, khái niệm của Aristotle về tốc độ bị các nhà kinh viện rẽ làm hai nhánh thành các khái niệm mà ngay sau Galileo đã trở thành tốc độ trung bình và tốc độ tức thời của chúng ta. Nhưng khi được xem xét qua khung mẫu mà các khái niệm này là một phần, thì hòn đá rơi, giống con lắc, phô bày các qui luật chi phối của nó hầu như dựa vào kiểm tra. Galileo đã không phải là một trong những người đầu tiên đi gợi ý rằng các hòn đá rơi với một chuyển động được gia tốc đều.18 Hơn nữa, ông đã phát triển định lí của mình về chủ đề này cùng với nhiều hệ quả của nó trước khi thí nghiệm với một mặt phẳng nghiêng. Định lí đó là một sự đều đặn khác của mạng lưới những sự đều đặn mới mà thiên tài có thể tiếp cận được trong thế giới được quyết định cùng nhau bởi tự nhiên và bởi các khung mẫu mà trên đó Galileo và những người đương thời của ông được dạy dỗ. Sống trong thế giới đó, Galileo vẫn có thể, khi ông chọn, giải thích vì sao Aristotle lại thấy cái ông đã thấy. Tuy nhiên, nội dung trực tiếp của kinh nghiệm của Galileo với các hòn đá rơi đã không phải là cái kinh nghiệm của Aristotle đã là.
Tất nhiên, chẳng hề rõ là chúng ta cần quan tâm như vậy đến “kinh nghiệm trực tiếp” - tức là, đến các đặc tính tri giác mà một khung mẫu nêu bật đến nỗi chúng dâng nộp ngay những sự đều đặn của chúng hầu như dựa vào kiểm tra. Các đặc tính đó phải hiển nhiên thay đổi với những cam kết của nhà khoa học đối với các khung mẫu, nhưng chúng còn xa mới là cái chúng ta thường nghĩ đến khi nói về dữ liệu thô hay kinh nghiệm thô mà từ đó nghiên cứu khoa học được cho là xuất phát. Có lẽ kinh nghiệm trực tiếp phải được để sang một bên như hay thay đổi, và thay vào đó chúng ta phải thảo luận các hoạt động và các đo lường cụ thể mà nhà khoa học thực hiện trong phòng thí nghiệm của mình. Hay có lẽ phải tiến hành phân tích thêm nữa từ những cái đã cho. Thí dụ, nó có thể được tiến hành dưới dạng ngôn ngữ quan sát trung lập nào đó, có lẽ được thiết kế để phù hợp với dấu ấn võng mạc sắp xếp cái mà nhà khoa học nhìn thấy. Chỉ theo một trong các cách này chúng ta có thể hi vọng để khôi phục một lĩnh vực trong đó kinh nghiệm lại ổn định một lần cho mãi mãi – trong đó con lắc và sự rơi bị ràng buộc không phải là các nhận thức khác nhau mà đúng hơn là các diễn giải khác nhau về dữ liệu rõ rệt do quan sát một hòn đá đu đưa cung cấp.
Song kinh nghiệm giác quan có cố định và trung lập? Các lí thuyết có đơn giản là các diễn giải nhân tạo về dữ liệu cho trước? Quan điểm nhận thức luận đã hướng dẫn triết học Phương Tây ba thế kỉ đưa ra một câu trả lời Có tức khắc và dứt khoát. Do thiếu một lựa chọn khả dĩ được phát triển, tôi thấy không thể từ bỏ hoàn toàn quan điểm đó. Thế nhưng nó không còn hoạt động một cách hữu hiệu nữa, và với tôi các nỗ lực để khiến nó làm vậy bằng đưa ra một ngôn ngữ quan sát trung lập có vẻ là vô vọng.
Các thao tác và đo lường mà một nhà khoa học tiến hành trong phòng thí nghiệm không phải là “cái cho trước” của kinh nghiệm mà đúng hơn là “cái được thu thập với khó khăn”. Chúng không phải là cái nhà khoa học nhìn thấy- chí ít không trước khi nghiên cứu của ông ta đã tiến triển khá và sự chú ý của ông ta được tập trung. Đúng hơn, chúng là các chỉ báo cụ thể về nội dung của các nhận thức sơ đẳng hơn, và với tư cách ấy chúng được chọn cho khảo sát kĩ lưỡng của nghiên cứu thông thường chỉ vì chúng hứa hẹn cơ hội cho sự trau chuốt thành công của một khung mẫu đã được chấp nhận. Rõ hơn nhiều kinh nghiệm trực tiếp mà từ đó chúng một phần bắt nguồn, các hoạt động và đo lường là do khung mẫu quyết định. Khoa học không làm việc với mọi thao tác thí nghiệm khả dĩ. Thay vào đó, nó chọn những cái thích đáng để đặt một khung mẫu cạnh kinh nghiệm trực tiếp mà khung mẫu đó đã quyết định một phần. Kết quả là, các nhà khoa học với các khung mẫu khác nhau tiến hành các thao tác thí nghiệm cụ thể khác nhau. Các đo lường cần tiến hành trên một con lắc không phải là cái thích đáng cho trường hợp rơi bị ràng buộc. Các hoạt động thích đáng để làm sáng tỏ các tính chất của oxy cũng không đồng nhất hệt như các hoạt động cần đến khi khảo sát các đặc trưng của không khí bị phi nhiên tố.
Về phần ngôn ngữ quan sát thuần tuý, có lẽ vẫn phải thiết kế. Song ba thế kỉ sau Descartes, hi vọng của chúng ta về một kết quả có thể như vậy vẫn chỉ phụ thuộc riêng vào một lí thuyết về nhận thức và tâm trí. Và thực nghiệm tâm lí học hiện đại đang sản sinh nhanh ra các hiện tượng mà lí thuyết đó hầu như không đối phó nổi. Thí nghiệm vịt-thỏ cho thấy hai người với cùng các ấn tượng võng mạc có thể nhìn thấy các thứ khác nhau; các thấu kính ngược cho thấy hai người với các ấn tượng võng mạc khác nhau có thể nhìn thấy cùng thứ. Tâm lí học cung cấp rất nhiều bằng chứng khác cho cùng hiệu ứng, và các nghi ngờ có xuất xứ từ nó dễ dàng được củng cố bởi lịch sử về các nỗ lực để đưa ra một ngôn ngữ quan sát thật sự. Không nỗ lực hiện thời nào để đạt mục đích ấy đã tiến gần đến một ngôn ngữ có thể áp dụng nói chung về các qui tắc thuần tuý. Và các nỗ lực đến gần nhất chia sẻ một đặc trưng củng cố mạnh mẽ vài trong số các luận đề chính của tiểu luận này. Từ đầu chúng giả định trước một khung mẫu, lấy hoặc từ một lí thuyết khoa học hiện thời hay từ phần nào đó của đàm luận hàng ngày, và sau đó thử loại bỏ khỏi nó tất cả các thuật ngữ phi-logic và phi-tri giác. Ở vài lĩnh vực đàm luận, nỗ lực này đã đi rất xa và có kết quả hấp dẫn. Không thể có nghi ngờ là bõ công theo đuổi các nỗ lực loại này. Song kết quả là một ngôn ngữ - giống các ngôn ngữ được dùng ở các khoa họchàm chứa một loạt mong đợi về tự nhiên và nó không hoạt động một khi các mong đợi này bị vi phạm. Nelson Goodman đưa ra chính xác điểm này khi mô tả các mục tiêu của cuốn Cấu trúc Diện mạo của ông: “May là không gì hơn [các hiện tượng được biết là có] được nói đến; vì khái niệm về các trường hợp ‘khả dĩ’, các trường hợp không tồn tại song có thể đã tồn tại, là còn xa mới rõ”.19 Không ngôn ngữ nào được giới hạn như vậy để tường trình một thế giới được biết trước hoàn toàn có thể tạo ra các báo cáo chỉ trung lập và khách quan về “những cái cho trước”. Nghiên cứu triết học vẫn thậm chí chưa cho một ám chỉ về một ngôn ngữ có khả năng làm việc đó sẽ giống thế nào.
Dưới những hoàn cảnh này chí ít chúng ta có thể nghi rằng các nhà khoa học đúng về nguyên lí cũng như về thực tiễn khi họ coi oxy và con lắc (và có lẽ cả nguyên tử và điện tử) như các thành tố căn bản của kinh nghiệm trực tiếp của họ. Như kết quả của kinh nghiệm do khung mẫu biểu hiện về chủng tộc, văn hoá, và cuối cùng, về nghề nghiệp, thế giới của các nhà khoa học được các hành tinh và con lắc, các tụ điện và quặng hợp chất, và các vật thể khác như vậy nữa, cư trú. So với các đối tượng này về tri giác, cả các kim đọc máy đo và các dấu ấn võng mạc là các cấu trúc tinh vi mà kinh nghiệm có tiếp cận trực tiếp đến chỉ khi nhà khoa học, vì các mục đích đặc biệt của nghiên cứu của ông ta, dàn xếp để cái này hay cái kia phải làm vậy. Điều này không hàm ý rằng các con lắc, chẳng hạn, là các thứ duy nhất mà một nhà khoa học có lẽ có thể thấy khi nhìn vào một hòn đá đu đưa. (Chúng ta đã để ý rồi là các thành viên của một cộng đồng khoa học khác có thể nhìn thấy sự rơi bị ràng buộc). Nhưng nó có hàm ý rằng nhà khoa học người nhìn vào một hoàn đá đu đưa có thể không có kinh nghiệm nào về nguyên lí sơ đẳng hơn nhìn một con lắc. Lựa chọn khả dĩ không phải là “sự nhìn” cố định mang tính giả thuyết nào đó, mà là sự nhìn thông qua một khung mẫu khác, khung mẫu khiến cho hòn đá đu đưa là cái gì đó khác.
Tất cả điều này có thể có vẻ hợp lí hơn nếu ta lại nhớ lại rằng cả các nhà khoa học lẫn người thường đều không học để nhìn thế giới một cách từng phần hay từng mục một. Trừ khi tất cả các phạm trù khái niệm và thao tác được chuẩn bị trước – thí dụ, để khám phá ra một nguyên tố siêu-uranic thêm hay để tóm lấy quang cảnh của một toà nhà mới - cả các nhà khoa học và người thường lựa chọn toàn bộ lĩnh vực từ dòng kinh nghiệm. Đứa trẻ chuyển lời nói ‘mẹ’ từ tất cả mọi người sang tất cả phụ nữ và sau đó sang mẹ của nó không chỉ học ‘mẹ’ có nghĩa là gì hay ai là mẹ nó. Đồng thời nó học một số sự khác biệt giữa đàn ông và đàn bà cũng như học cái gì đó về cách theo đó chỉ một mình một phụ nữ đối xử với nó. Các phản ứng, các kì vọng, và lòng tin của nó - quả thực, phần lớn thế giới của nó – thay đổi một cách tương ứng. Cũng vậy, các nhà Copernician những người từ chối tư cách ‘hành tinh’ đối với mặt trời đã không chỉ học ‘hành tinh’ nghĩa là gì hay mặt trời là gì. Thay vào đó, họ đã thay đổi ý nghĩa của từ ‘hành tinh’ sao cho nó có thể tiếp tục tạo ra sự phân biệt hữu ích trong một thế giới nơi tất cả các thiên thể, không chỉ có mặt trời, được nhìn thấy một cách khác với cách chúng được nhìn thấy trước đây. Có thể nói cùng điểm ấy về bất cứ thí dụ nào trước đây của chúng ta. Để thấy oxy thay cho không khí bị phi nhiên tố, tụ điện thay cho bình Leyden, hay con lắc thay cho sự rơi ràng buộc, đã chỉ là một phần của một sự chuyển dịch được tích hợp trong sự nhìn của nhà khoa học về rất nhiều hiện tượng hoá học, điện học, hay động học liên quan. Các khung mẫu xác định các lĩnh vực lớn của kinh nghiệm cùng một lúc.
Tuy vậy, chỉ sau khi kinh nghiệm đã được xác định như vậy thì sự tìm kiếm một định nghĩa tác nghiệp hay một ngôn ngữ quan sát thuần tuý mới có thể bắt đầu. Nhà khoa học hay nhà triết học, người hỏi các đo lường hay ấn tượng võng mạc nào làm cho con lắc là cái nó là, phải có khả năng rồi để nhận ra một con lắc khi ông ta nhìn thấy một con lắc. Nếu thay vào đó ông ta đã nhìn thấy sự rơi bị ràng buộc, thì câu hỏi của ông ta thậm chí không được đặt ra. Và nếu ông ta đã nhìn thấy một con lắc, nhưng nhìn nó theo cùng cách như ông ta đã thấy một âm thoa hay một cái cân đu đưa, câu hỏi của ông có thể không được trả lời. Chí ít nó không thể được trả lời theo cùng cách, bởi vì nó sẽ không là cùng câu hỏi. Vì thế, tuy chúng luôn hợp pháp và đôi khi cực kì có kết quả, các câu hỏi về các dấu ấn võng mạc hay về các hệ quả của các thao tác thí nghiệm cá biệt giả định trước một thế giới đã được chia ra về mặt nhận thức hay khái niệm theo cách nào đó rồi. Theo một nghĩa nào đấy các câu hỏi như vậy là một phần của khoa học thông thường, vì chúng phụ thuộc vào sự tồn tại của một khung mẫu và chúng nhận được các câu trả lời khác nhau như kết quả của sự thay đổi khung mẫu.
Để kết thúc mục này, từ đây trở đi chúng ta hãy bỏ qua các ấn tượng võng mạc và lại giới hạn chú ý tới các thao tác phòng thí nghiệm cung cấp cho nhà khoa học các chỉ số cụ thể tuy chắp vá về cái ông ta đã thấy rồi. Một cách theo đó các hoạt động phòng thí nghiệm như vậy thay đổi với các khung mẫu đã được quan sát nhiều lần. Sau một cuộc cách mạng khoa học nhiều phép đo và thao tác cũ trở thành không thích đáng và được thay bằng những cái khác. Người ta không áp dụng cùng các phép thử đối với oxy như đối với không khí bị phi nhiên tố. Nhưng các thay đổi loại này không bao giờ là toàn bộ. Bất cứ thứ gì anh ta có thể thấy khi đó, nhà khoa học sau một cuộc cách mạng vẫn nhìn vào cùng thế giới. Vả lại, tuy trước kia anh ta có thể đã áp dụng chúng khác đi, phần lớn ngôn ngữ và đa số các công cụ phòng thí nghiệm của anh ta vẫn cũng như trước đó. Kết quả là, khoa học sau cách mạng lúc nào cũng bao gồm nhiều trong cùng các thao tác, được thực hiện với cùng các công cụ và được mô tả bằng cùng thuật ngữ, như khoa học trước cách mạng. Nếu các thao tác kéo lâu dài này có thay đổi chút nào, sự thay đổi phải nằm hoặc trong quan hệ với khung mẫu hay trong các kết quả cụ thể của chúng. Bây giờ tôi gợi ý, bằng đưa ra một thí dụ cuối cùng, rằng cả hai loại thay đổi này có xảy ra. Xem xét công trình của Dalton và những người đương thời của ông, chúng ta sẽ phát hiện ra một và cùng thao tác, khi nó gắn với tự nhiên qua một khung mẫu khác, có thể trở thành một chỉ số về một khía cạnh hoàn toàn khác của sự đều đặn của tự nhiên. Ngoài ra, chúng ta sẽ thấy rằng đôi khi thao tác cũ trong vai trò mới của nó sẽ mang lại các kết quả cụ thể khác.
Suốt phần lớn thế kỉ mười tám và vào thế kỉ thứ mười chín, các nhà hoá học châu Âu hầu như tin một cách phổ quát rằng các nguyên tử cơ bản mà tất cả mọi loài hoá chất bao gồm được giữ lại với nhau bằng các ái lực tương hỗ. Như thế một cục bạc cố kết bởi vì các ái lực giữa các hạt bạc (cho đến sau Lavoisier bản thân các hạt này được cho rằng được hợp thành từ các hạt còn cơ bản hơn). Theo cùng lí thuyết bạc hoà tan trong axít (hay muối trong nước) bởi vì các hạt axít hút các hạt bạc đó (hay các hạt nước hút các hạt muối) mạnh hơn các hạt của các chất tan này hút lẫn nhau. Hay lại nữa, đồng có thể tan trong dung dịch bạc và làm kết tủa bạc, bởi vì ái lực đồng-axít lớn hơn ái lực của axít đối với bạc. Rất nhiều hiện tượng khác được giải thích theo cùng cách. Trong thế kỉ thứ mười tám lí thuyết về ái lực chọn lọc đã là một khung mẫu hoá học được ưa chuộng, được triển khai rộng rãi và đôi khi thành công trong thiết kế và phân tích thử nghiệm hoá học.20
Tuy vậy, lí thuyết ái lực vạch đường phân tách các hỗn hợp hoá học khỏi các hợp chất hoá học theo một cách đã trở nên xa lạ từ khi công trình của Dalton được tiêu hoá. Các nhà hoá học thế kỉ mười chín đã nhận ra hai loại quá trình. Khi pha trộn tạo ra nhiệt, ánh sáng, sự sủi bong bóng hay loại khác nào đó, sự thống nhất hoá học được cho là đã xảy ra. Mặt khác, nếu các hạt trong hỗn hợp có thể được phân biệt bằng mắt hay được tách ra về mặt cơ học, thì chỉ có hỗn hợp vật lí. Nhưng trong rất nhiều trường hợp trung gian - muối trong nước, các hợp kim, thuỷ tinh, oxy trong bầu khí quyển, và v. v. – các tiêu chuẩn thô này chẳng ích lợi mấy. Được khung mẫu của họ hướng dẫn, hầu hết các nhà hoá học đã coi toàn bộ dải trung gian này như hoá học, bởi vì các quá trình nà nó bao gồm tất cả được chi phối bởi các lực thuộc cùng loại. Muối trong nước hay oxy trong nitơ cũng đúng là một thí dụ của sự kết hợp hoá học như sự kết hợp do oxy hoá đồng tạo ra. Các lí lẽ cho việc coi các dung dịch như các hợp chất đã rất mạnh. Bản thân lí thuyết ái lực đã được chứng thực tốt. Ngoài ra, sự hình thành một hợp chất đã giải thích tính đồng đều quan sát được của dung dịch. Nếu, thí dụ, oxy và nitơ chỉ được trộn chứ không được kết hợp trong bầu khí quyển, thì các khí nặng hơn, oxy, phải lắng xuống đáy. Dalton, người coi bầu không khí là một hỗn hợp, đã chẳng bao giờ có khả năng thoả mãn để giải thích sự thất bại của oxy để làm vậy. Sự đồng hoá lí thuyết nguyên tử của ông cuối cùng đã tạo ra một dị thường ở nơi đã không có trước đây.21
Người ta bị cám dỗ để nói rằng các nhà hoá học người coi các dung dịch như các hợp chất đã khác những người kế nghiệp họ chỉ về vấn đề định nghĩa. Theo một nghĩa điều đó có thể đã đúng là như vậy. Nhưng ý nghĩa đó không phải là ý nghĩa làm cho các định nghĩa chỉ là những sự tiện lợi thường. Trong thế kỉ mười tám các hỗn hợp đã không được phân biệt hoàn toàn với các hợp chất bằng các thử nghiệm tác nghiệp, và có lẽ chúng đã không thể được phân biệt. Cho dù các nhà hoá học giả như đã tìm kiếm các kiểm nghiệm như vậy, họ sẽ tìm các tiêu chuẩn làm cho dung dịch là một hợp chất. Sự phân biệt hỗn hợp-hợp chất đã là một phần của khung mẫu của họ - phần của cách họ nhìn toàn bộ lĩnh vực nghiên cứu của họ - và với tư cách đó nó là trước bất cứ kiểm nghiệm phòng thí nghiệm cá biệt nào, tuy không là thế đối với kinh nghiệm được tích luỹ của hoá học như một tổng thể.
Nhưng trong khi hoá học được nhìn theo cách này, các hiện tượng hoá học minh hoạ bằng thí dụ các qui luật khác với các qui luật nổi lên từ sự đồng hoá khung mẫu mới của Dalton. Đặc biệt, trong khi các dung dịch vẫn là các hợp chất, không lượng nào về thử nghiệm hoá học bản thân nó có thể đã tạo ra qui luật về các tỉ lệ cố định. Vào cuối thế kỉ mười tám ai cũng biết rằng một số hợp chất thường chứa các tỉ lệ cố định theo trọng lượng của các thành phần của chúng. Đối với một số loại phản ứng nhà hoá học Đức Richter đã thậm chí lưu ý đến các sự đồng đều thêm mà bây giờ được bao hàm bởi qui luật về các đương lượng hoá học.22 Nhưng không nhà hoá học nào đã tận dụng các sự đều đặn này trừ trong các đơn thuốc, và cho đến gần cuối thế kỉ chẳng ai đã nghĩ đến khái quát hoá chúng. Căn cứ vào các phản thí dụ hiển nhiên, như thuỷ tinh hay muối trong nước, không khái quát hoá nào là có thể mà không có sự từ bỏ lí thuyết ái lực và có một sự tái quan niệm về các ranh giới của lĩnh vực hoá học. Hậu quả đó trở nên rõ ràng ở đúng cuối thế kỉ trong một tranh luận nổi tiếng giữa các nhà hoá học Pháp Proust và Berthollet. Người đầu cho rằng tất cả các phản ứng hoá học xảy ra theo tỉ lệ cố định, người sau cho rằng chúng không. Mỗi người đã thu thập bằng chứng thực nghiệm đầy ấn tượng cho quan điểm của mình. Tuy nhiên, hai người nhất thiết đã gièm pha lẫn nhau, và cuộc tranh luận của họ đã hoàn toàn không đi đến kết luận. Nơi Berthollet thấy một hợp chất có thể thay đổi về tỉ lệ, Proust chỉ thấy một hỗn hợp vật lí.23 Đối với vấn đề đó không thí nghiệm nào cũng chẳng một thay đổi nào về quy ước định nghĩa có thể thích đáng. Hai người đã hiểu lầm nhau như Galileo và Aristotle.
Đấy là tình hình trong các năm khi John Dalton tiến hành các nghiên cứu cuối cùng đã dẫn đến lí thuyết nguyên tử hoá học nổi tiếng của ông. Nhưng cho đến đúng các giai đoạn cuối của những nghiên cứu đó, Dalton đã không là một nhà hoá học ông cũng chẳng quan tâm đến hoá học. Thay vào đó, ông là một nhà khí tượng học nghiên cứu, cho mình, các vấn đề vật lí về nước hấp thu các khí và về bầu không khí hấp thu nước. Một phần vì sự đào tạo của ông là về một chuyên ngành khác và một phần vì công trình riêng của ông trong chuyên nghành ấy, ông đã tiếp cận các vấn đề này với một khung mẫu khác khung mẫu của các nhà hoá học đương thời. Đặc biệt, ông đã nhìn hỗn hợp các khí hay sự hấp thu một loại khí trong nước như một quá trình vật lí, một quá trình trong đó ái lực không đóng vai trò nào. Đối với ông, vì thế, tính đồng đều quan sát được của các dung dịch đã là một vấn đề, nhưng là vấn đề ông nghĩ mình có thể giải nếu ông có thể xác định kích thước và trọng lượng tương đối của các hạt nguyên tử khác nhau trong các hỗn hợp thực nghiệm của ông. Chính việc đi xác định các kích thước và trọng lượng này là cái khiến Dalton cuối cùng quay sang hoá học, giả sử ngay từ đầu rằng, trong dải được giới hạn của các phản ứng mà ông coi là phản ứng hoá học, các nguyên tử chỉ có thể kết hợp một-đối-một hay theo tỉ lệ số nguyên đơn giản nào đó.24 Giả thiết tự nhiên đó đã cho phép ông xác định kích thước và trọng lượng của các hạt cơ bản, nhưng nó cũng làm cho qui luật về tỉ lệ không đổi là một tautology [phép lặp thừa]. Đối với Dalton, bất cứ phản ứng nào trong đó các thành phần không tham gia theo tỉ lệ cố định thì ipso facto [tự bản thân nó] không phải là một quá trình hoá học thuần tuý. Một qui luật mà thí nghiệm đã không thể xác lập trước công trình của Dalton, một khi công trình đó được chấp nhận, đã trở thành một nguyên lí cấu thành mà không tập duy nhất nào của các đo lường hoá học có thể lật đổ. Như kết quả của cái có lẽ là thí dụ đầy đủ nhất của chúng ta về một cuộc cách mạng khoa học, cùng các thao tác hoá học đã có một mối quan hệ đối với sự khái quát hoá hoá học rất khác với quan hệ chúng có trước đấy.
Khỏi cần phải nói, các kết luận của Dalton đã bị tấn công khắp nơi khi đầu tiên được công bố. Đặc biệt, Bertholett đã không bao giờ được thuyết phục. Xét bản chất của vấn đề, ông không cần phải thế. Nhưng đối với hầu hết các nhà hoá học, khung mẫu mới của Dalton tỏ ra là thuyết phục nơi khung mẫu của Proust đã không, vì nó có các hệ luỵ rộng hơn nhiều và quan trọng hơn một tiêu chuẩn để phân biệt một hỗn hợp với một hợp chất. Thí dụ, nếu các nguyên tử có thể kết hợp chỉ theo các tỉ lệ số nguyên đơn giản, thì một sự xem xét lại các dữ liệu hoá học phải tiết lộ các thí dụ về bội số cũng như về các tỉ lệ cố định. Các nhà hoá học đã ngừng viết rằng hai oxít, chẳng hạn, của các bon chứa 56 phần trăm và 72 phần trăm oxy theo trọng lượng; thay vào đó họ viết rằng một trọng lượng của các bon sẽ kết hợp với hoặc 1,3 hay 2,6 trọng lượng của oxy. Khi kết quả của các thao tác cũ được ghi chép theo cách này, một tỉ lệ 2:1 đập luôn vào mắt; và điều này xảy ra trong phân tích của nhiều phản ứng quen biết và của các phản ứng mới nữa. Ngoài ra, khung mẫu của Dalton làm cho có thể để đồng hoá công trình của Richter và để thấy tính tổng quát đầy đủ của nó. Cũng thế, nó gợi ý các thí nghiệm mới, một phần các thí nghiệm của Gay-Lussac về thể tích kết hợp, và những cái này đem lại thêm các sự đều đặn khác, những cái các nhà hoá học trước kia không hề mơ tới. Cái mà các nhà hoá học lấy từ Dalton không phải là các qui luật thực nghiệm mà là một cách mới về thực hành hoá học (bản thân ông đã gọi nó là “hệ thống mới của triết học hoá học”), và điều này tỏ ra có kết quả nhanh chóng đến mức chỉ có vài nhà hoá học già hơn ở nước Pháp và Anh là có thể cưỡng lại nó.25 Kết quả là, các nhà hoá học đi đến sống trong một thế giới nơi các phản ứng ứng xử hoàn toàn khác với cách chúng đã ứng xử trước đây.
Khi tất cả việc này tiếp diễn, một sự thay đổi khác và rất quan trọng đã xảy ra. Đó đây, chính dữ liệu hoá học đã bắt đầu thay đổi. Khi lần đầu Dalton tìm văn học hoá học nhằm kiếm dữ liệu để hỗ trợ cho lí thuyết vật lí của ông, ông đã thấy một số ghi chép về các phản ứng phù hợp, nhưng ông đã hầu như không thể tránh tìm thấy các dữ liệu khác không phù hợp. Các đo lường riêng của Proust về hai oxít đồng, thí dụ, đã mang lại một tỉ lệ trọng lượng oxy 1,47: 1 hơn là tỉ lệ 2:1 do lí thuyết nguyên tử yêu cầu; và Proust chính là người đã có thể được kì vọng đạt được tỉ lệ Daltonian.26 Ông đã là một nhà thực nghiệm tài giỏi, và quan điểm của ông về quan hệ giữa các hỗn hợp và các hợp chất đã rất gần với quan điểm của Dalton. Nhưng khó để bắt tự nhiên hợp với một khung mẫu. Đó là vì sao các câu đố của khoa học thông thường lại thách thức đến vậy và cũng vì sao các thí nghiệm được tiến hành mà không có một khung mẫu hiếm khi dẫn đến bất cứ kết luận nào. Các nhà hoá học không thể, vì thế, đơn giản chấp nhận lí thuyết của Dalton dựa trên bằng chứng, vì phần lớn bằng chứng vẫn là tiêu cực. Thay vào đó, ngay cả sau khi chấp nhận lí thuyết, họ vẫn phải đánh vật để dồn tự nhiên vào hàng, một quá trình mà, khi điều đó xảy ra, đã mất một thế hệ nữa. Khi nó được hoàn tất, ngay cả tỉ lệ phần trăm hợp thành của các hợp chất quen biết cũng đã khác đi. Bản thân các dữ liệu đã thay đổi. Đó là ý nghĩa cuối cùng theo đó chúng ta có thể muốn nói rằng sau một cuộc cách mạng các nhà khoa học hoạt động trong một thế giới khác.
---------------------------
1 Các thí nghiệm gốc được George M. Stratton tiến hành, “Vision without Inversion of the Retianl Image,” Psychological Review, IV (1897), 341-60, 463-81. Một tổng quan cập nhật hơn được Harvey A. Carr cung cấp, An Introduction to Space Perception (New York, 1935), pp. 18-57.
2 Thí dụ, xem Albert H. Hastorf, “The Influence of Suggestion on the Relationship between Stimulus Size and Perceived Distance,” Journal of Psychology, XXIX (1950), 195-217; và Jerome S. Bruner, Leo Postman, and John Rodrigues, “Expectations and the Perception of Color,” American Journal of Psychology, LXIV (1951), 216-27.
3 N. R. Hanson, Patterns of Discovery (Cambridge, 1958), ch. i.
4 Peter Doig, A Concise History of Astronomy (London, 1950), pp. 115-16.
5 Rudolph Wolf, Geschichte der Astronomie (Munich, 1877), pp. 513-15, 683- 93. Đặc biệt lưu ý báo cáo của Wolf đã khó ra sao để giải thích các phát minh này như một hệ quả của Định luật Bode.
6 Joseph Needham, Science and Civilization in China, III (Cambridge, 1959), 423-29, 434-36.
7 T. S. Kuhn, The Copernican Revolution (Cambridge, Mass., 1957), pp. 206- 9.
8 Duane Roller and Duane H. D. Roller, The Development of the Concept of Electric Charge (Cambridge, Mass., 1954), pp. 21-29.
9 Xem thảo luận ở Mục VII và tài liệu mà các tài liệu được nhắc tới ở chú thích 9 hướng dẫn.
10 Galileo Galilei, Dialogues concerning Two New Sciences, trans. H. Crew and A. de Salvio (Evanston, Ill., 1946), pp. 80-81, 162-66.
11 Ibid., pp. 91-94, 244.
12 M. Clagett, The Science of Mechanics in the Middle Ages (Madison, Wis., 1959), pp. 537-38, 570.
13 [Jacques] Hadamard, Subconscient intuition, et logique dans la recherche scientifique (Conférence faite au Palais de la Découverte le 8 Décembre 1945 [Alençon, n.d.]), pp. 7-8. Một báo cáo đầy đủ hơn nhiều, tuy chỉ giới hạn ở các đổi mới toán học, là cuốn sách của cùng tác giả, The Psychology of Invention in the Mathematical Field (Princeton, 1949).
14 T. S. Kuhn, “A Function for Thought Experiments,” trong Mélanges Alexandre Koyré, ed. R. Taton and I. B. Cohen, sẽ được Hermann (Paris) xuất bản 1963.
15 A. Koyré, Etudes Galiléennes (Paris, 1939), I, 46-51; và “Galileo and Plato,” Journal of the History of Ideas, IV (1943), 400-428.
16 T. S. Kuhn, “A Function for Thought Experiments,” trong Mélanges Alexandre Koyré (xem dẫn chiếu đầy đủ ở chú thích 14).
17 A. Koyré, Etudes Galiléennes, II, 7-11.
18 Clagett, op. cit., ch. iv, vi, và ix.
19 N. Goodman, The Structure of Appearance (Cambridge, Mass., 1951), pp. 4-5. Bõ trích đoạn này bao quát hơn: “Nếu tất cả và chỉ các dân cư năm 1947 của Wilmington những người nặng giữa 175 và 180 pound là có tóc đỏ, thì ‘dân cư tóc đỏ năm 1947 của Wilmington’ và ‘dân cư năm 1947 có trọng lượng giữa 175 và 180 pound của Wilmington’ có thể được kết hợp lại trong một định nghĩa cấu trúc… Câu hỏi -liệu đã ‘có thể có’ ai đó hay không mà đối với người ấy một trong hai khẳng định này có thể áp dụng còn khẳng định kia thì không- không liên quan gì … một khi chúng ta đã quyết định rằng không có người nào như vậy… May là không có gì hơn được nói đến; vì khái niệm về các trường hợp ‘khả dĩ’, các trường hợp không tồn tại nhưng có thể đã tồn tại, là còn xa mới rõ.”
20 H. Metzger, Newton, Stahl, Boerhaave et la doctrine chimique (Paris, 1930), pp. 34-68.
21 Ibid., pp. 124-29, 139-48. Về Dalton, xem Leonard K. Nash, The Atomic- Molecular Theory (“Havard Case Histories in Experimental Science,” Case 4; Cambridge, Mass., 1950), pp. 14-21.
22 J. R. Partington, A Short History of Chemistry (2nd ed.; London, 1951), pp. 161-63.
23 A. N. Meldrum, “The Development of the Atomic Theory: (1) Berthollet’s Doctrine of Variable Proportions,” Manchester Memoirs, LIV (1910), 1-16.
24 L. K. Nash, “The Origin of Dalton’s Chemical Atomic Theory,” Isis, XLVII (1956), 101-16.
25 A. N. Meldrum, “The Development of the Atomic Theory: (6) The Reception Accorded to the Theory Advocated by Dalton,” Manchester Memoirs, LV (1911), 1-10.
26 Về Froust, xem A. N. Meldrum, “The Development of the Atomic Theory:
(1) Berthollet’s Doctrine of Variable Proportions,” Manchester Memoirs, LIV (1910), 8. Lịch sử chi tiết về những thay đổi từ từ trong đo lường thành phần hoá học và trọng lượng nguyên tử vẫn cần phải được viết, nhưng Partington, op. cit., cung cấp nhiều chỉ dẫn tới đó.
Như các nguyên mẫu cho những biến đổi này về thế giới của các nhà khoa học mà những minh hoạ quen thuộc của một sự thay đổi đột ngột về gestalt [hình dạng] thị giác tỏ ra rất khêu gợi. Cái là những con vịt trong thế giới của các nhà khoa học trước cách mạng là các chú thỏ sau đấy. Người đầu tiên đã nhìn thấy bề ngoài của cái hộp từ bên trên, muộn hơn nhìn bên trong nó từ phía dưới. Những biến đổi như thế này, mặc dù thường từ từ hơn và hầu như luôn không thể đảo ngược được, là cái đi cùng phổ biến của đào tạo khoa học. Nhìn một bản đồ đường mức, sinh viên thấy các đường trên giấy, người chuyên vẽ bản đồ thấy một bức tranh về địa hình. Nhìn vào một bức ảnh buồng bọt [bubble-chamber], sinh viên thấy các đường lẫn lộn và bị gãy, nhà vật lí thấy một bản ghi của các sự kiện dưới hạt nhân quen thuộc. Chỉ sau nhiều biến đổi về khả năng nhìn như vậy thì sinh viên mới trở thành một dân cư trong thế giới của nhà khoa học, thấy cái các nhà khoa học thấy và phản ứng như các nhà khoa học phản ứng. Thế giới mà sinh viên khi đó bước vào, tuy vậy, không bị ấn định một lần cho mãi mãi, một mặt, bởi bản chất của môi trường, và mặt khác, bởi bản chất của khoa học. Đúng hơn, nó được xác định cùng nhau bởi môi trường và truyền thống khoa học thông thường cá biệt mà sinh viên được đào tạo để theo đuổi. Vì thế, tại các thời kì cách mạng, khi truyền thống khoa học thông thường thay đổi, nhận thức của nhà khoa học về môi trường của anh ta phải được đào tạo lại – trong một số tình huống quen thuộc anh ta phải học để thấy một gestalt mới. Sau khi anh ta đã làm thế, thế giới nghiên cứu của anh ta, đây đó, sẽ có vẻ không thể so sánh được với thế giới mà anh ta đã sống trước đấy. Đó là lí do nữa vì sao các trường phái do các khung mẫu khác nhau hướng dẫn lại luôn hơi hiểu lầm nhau.
Tất nhiên, ở dạng thông thường nhất của chúng, các thí nghiệm gestalt chỉ minh hoạ bản chất của các biến đổi nhận thức. Chúng không nói gì cho chúng ta về vai trò của các khung mẫu hay của kinh nghiệm đã được đồng hoá trước đây trong quá trình nhận thức. Nhưng về điểm đó có nhiều tài liệu tâm lí học phong phú, phần lớn xuất phát từ công trình tiên phong của Viện Hanover. Một đối tượng thí nghiệm được đeo kính khớp với các thấu kính lộn ngược, thấy thế giới lộn đầu đuôi. Lúc bắt đầu, bộ máy nhận thức của anh ta hoạt động cứ như đã được huấn luyện hoạt động khi vắng mặt kính đeo, và kết quả là cực kì mất phương hướng, một khủng hoảng cá nhân gay gắt. Song sau khi đối tượng đã bắt đầu học để đối phó với thế giới mới, toàn bộ trường nhìn của anh ta lật nhanh, thường sau một giai đoạn giữa chừng khi sự nhìn đơn giản bị lẫn lộn. Sau đó, các đồ vật lại được thấy như chúng đã là trước khi đeo kính. Sự đồng hoá một trường thị giác dị thường trước đây đã tác động lại và làm thay đổi bản thân trường thị giác.1 Theo nghĩa đen cũng như ẩn dụ, người quen với các thấu kính đảo ngược đã trải qua một biến đổi cách mạng về nhìn.
Các đối tượng của thí nghiệm quân bài dị thường được thảo luận ở Mục VI đã trải qua một sự biến đổi khá giống. Cho đến khi sự bày ra kéo dài dạy là vũ trụ chứa các quân bài dị thường, họ đã chỉ thấy loại quân bài mà kinh nghiệm trước đấy đã trang bị cho họ. Song, một khi kinh nghiệm đã cung cấp các phạm trù thêm cần thiết, họ đã có khả năng nhìn thấy tất cả các quân bài dị thường ở lần duyệt đầu tiên đủ dài để cho phép bất cứ sự nhận biết nào. Tuy nhiên các thí nghiệm khác cho thấy là kích thước, màu, v.v. được cảm nhận của các đồ vật được trưng bày thí nghiệm cũng thay đổi với sự huấn luyện và kinh nghiệm trước đó của đối tượng.2 Tổng quan tài liệu thí nghiệm phong phú, từ đó các thí dụ này được lựa ra, làm cho người ta ngờ rằng cái gì đó giống một khung mẫu là điều kiện tiên quyết cho bản thân sự nhận thức. Cái mà một người nhìn thấy phụ thuộc cả vào cái anh ta nhìn và cả vào cái kinh nghiệm nhận thức-thị giác trước đấy đã dạy anh ta nhìn. Khi thiếu sự huấn luyện như vậy chỉ có thể là “một sự lẫn lộn cực kì ù tai”, dùng lối nói của William James.
Trong các năm gần đây những người quan tâm đến lịch sử khoa học đã thấy các loại thí nghiệm được mô tả ở trên vô cùng gợi mở. Đặc biệt, N. R. Hanson đã dùng các minh chứng gestelt để trau chuốt một vài trong cùng các hậu quả của lòng tin khoa học liên quan tới tôi ở đây.3 Các đồng nghiệp khác đã lưu ý đi lưu ý lại rằng lịch sử khoa học có thể có ý nghĩa tốt hơn và mạch lạc hơn nếu người ta có thể giả sử rằng các nhà khoa học đôi khi trải nghiệm những sự thay đổi về nhận thức giống những cái được mô tả ở trên. Song, mặc dù các thí nghiệm tâm lí học là gợi mở, theo bản chất của trường hợp, chúng không thể là hơn thế. Chúng có bày tỏ các đặc trưng của nhận thức có thể là cốt lõi đối với sự phát triển khoa học, nhưng chúng không chứng minh rằng quan sát cẩn trọng và được kiểm soát mà nhà nghiên cứu khoa học thực hiện đều cùng có các đặc trưng đó. Vả lại, chính bản chất của các thí nghiệm này làm cho bất cứ sự chứng minh trực tiếp của điểm đó là không thể làm được. Nếu thí dụ lịch sử là làm cho các thí nghiệm tâm lí học này có vẻ thích đáng, chúng ta đầu tiên phải để ý đến các loại bằng chứng mà chúng ta có thể và có thể không mong đợi lịch sử cung cấp.
Đối tượng của một thuyết minh gestalt biết rằng nhận thức của anh ta đã thay đổi bởi vì anh ta có thể thay đổi tới lui lặp đi lặp lại khi anh ta cầm cùng quyển sách hay một miếng giấy trong tay mình. Biết rằng chẳng có gì trong môi trường của mình đã thay đổi cả, anh ta hướng sự chú ý của mình ngày càng không vào hình vẽ (con vịt hay con thỏ) mà vào các đường nét trên tờ giấy mà anh ta nhìn vào. Cuối cùng anh ta thậm chí học để thấy các đường nét đó mà không nhìn cả hai hình vẽ, và rồi anh ta có thể nói (cái anh ta không thể nói một cách hợp pháp trước đó) rằng các đường nét này mà anh ta thực sự thấy nhưng anh ta thấy chúng lần lượt như một con vịt và như một con thỏ. Theo cùng cách, đối tượng của thí nghiệm quân bài dị thường biết (hay, chính xác hơn có thể bị thuyết phục) rằng nhận thức của anh ta đã thay đổi bởi vì một uy quyền bên ngoài, người thí nghiệm, đảm bảo với anh ta rằng bất chấp cái anh ta thấy, suốt thời gian anh ta đã nhìn một quân năm cơ đen. Trong cả hai trường hợp, như trong tất cả các thí nghiệm tâm lí học tương tự, hiệu quả của sự thuyết minh phụ thuộc vào sự có thể phân tích được của nó theo cách này. Trừ phi có một chuẩn mực bên ngoài mà so với nó sự thay đổi sức nhìn có thể được biểu lộ, không có kết luận nào về các khả năng nhận thức luân phiên có thể được rút ra.
Với quan sát khoa học, tuy vậy, tình hình đúng là đảo ngược. Nhà khoa học không thể trông cậy trên hay quá cái anh ta thấy bằng mắt và các công cụ của mình. Giả như nếu có một uy quyền cao hơn nào đó mà nhờ cậy vào đó sức nhìn của anh ta có thể chứng tỏ là đã thay đổi, thì uy quyền đó bản thân nó sẽ trở thành nguồn dữ liệu của anh ta, và ứng xử của sự nhìn của anh ta sẽ trở thành một nguồn của các vấn đề (như sự nhìn của đối tượng thí nghiệm là do nhà tâm lí học). Cùng loại vấn đề sẽ nảy sinh nếu giả như nhà khoa học có thể chuyển tới chuyển lui như đối tượng của các thí nghiệm gestalt. Thời kì trong đó ánh sáng “đôi khi là sóng và đôi khi là hạt” đã là một thời kì khủng hoảng- một giai đoạn khi cái gì đó không đúng – và nó kết thúc chỉ với sự phát triển của cơ học sóng và sự thừa nhận rằng ánh sáng là một thực thể tự-nhất quán khác với cả sóng lẫn hạt. Trong khoa học, vì thế, nếu những thay đổi nhận thức đột ngột đi kèm với những thay đổi khung mẫu, chúng ta có thể không mong đợi các nhà khoa học làm chứng trực tiếp cho các thay đổi này. Nhìn lên mặt trăng, người đã đổi chứng kiến theo thuyết Copernicus không nói, “tôi đã quen nhìn thấy một hành tinh, nhưng bây giờ tôi thấy một vệ tinh”. Cách phát biểu đó có thể bao hàm một ý theo đó hệ thống Ptolemaic một lần đã là đúng. Thay vào đó, người đã thay đổi chứng kiến theo thiên văn học mới sẽ nói, “một thời tôi đã coi (hay đã thấy) mặt trăng như một hành tinh, nhưng tôi đã lầm”. Loại tuyên bố đó tái diễn vì hậu quả của các cuộc cách mạng khoa học. Nếu nó thường che đậy một sự thay đổi đột ngột về tầm nhìn khoa học hay sự biến đổi tinh thần nào đó với cùng kết quả, chúng ta có thể không mong đợi lời chứng trực tiếp về sự thay đổi đó. Đúng hơn chúng ta phải tìm bằng chứng hành vi và gián tiếp rằng với một khung mẫu mới nhà khoa học nhìn khác so với cách anh ta đã nhìn trước đây.
Hãy quay lại với dữ liệu và hỏi loại thay đổi nào trong thế giới của nhà khoa học mà sử gia tin vào những thay đổi như vậy có thể phát hiện ra. Phát minh của Sir William Herchel về sao Thiên Vương cho một thí dụ đầu tiên và gần giống với thí nghiệm quân bài dị thường. Ít nhất trong mười bảy dịp giữa 1690 và 1781, nhiều nhà thiên văn học, kể cả nhiều nhà quan sát tài giỏi nhất châu Âu, đã thấy một ngôi sao ở các vị trí mà ngày nay chúng ta giả sử là đã phải do sao Thiên Vương chiếm lúc đó. Một trong những nhà quan sát giỏi nhất trong nhóm này đã thực sự nhìn thấy ngôi sao suốt bốn đêm liên tiếp trong năm 1769 mà không nhận thấy sự chuyển động có thể đã gợi ý một sự nhận diện khác. Herschel, khi đầu tiên quan sát cùng đối tượng mười hai năm sau, đã làm vậy với một kính thiên văn do ông tự chế được cải tiến nhiều. Kết quả là, ông đã có khả năng nhận thấy một vật sáng cỡ chiếc đĩa chí ít khác thường đối với các ngôi sao. Cái gì đó bị lệch, và vì thế ông đã hoãn nhận diện chờ nghiên cứu kĩ thêm. Sự khảo sát kĩ đó đã tiết lộ chuyển động của sao Thiên Vương giữa các vì sao, và Herschel vì thế công bố rằng ông đã thấy một sao chổi mới! Chỉ vài tháng muộn hơn, sau các nỗ lực thất bại để khớp chuyển động quan sát được vào một quỹ đạo sao chổi, Lexell mới gợi ý rằng quĩ đạo có lẽ là quĩ đạo hành tinh.4 Khi gợi ý đó được chấp nhận, trong thế giới của nhà thiên văn học chuyên nghiệp đã bớt đi vài ngôi sao và có hơn một hành tinh. Một thiên thể lúc này lúc nọ được quan sát gần một thế kỉ đã được nhìn thấy khác đi sau 1781 bởi vì, giống một quân bài dị thường, nó không còn thể hợp với các phạm trù nhận thức (sao hay sao chổi) được khung mẫu thịnh hành trước đó cung cấp.
Sự thay đổi sức nhìn cho phép các nhà thiên văn học nhìn thấy hành tinh Thiên Vương, tuy vậy, không có vẻ chỉ ảnh hưởng đến nhận thức về đối tượng được quan sát trước ấy. Các hệ quả của nó sâu rộng hơn nhiều. Có lẽ, tuy bằng chứng là lập lờ, sự thay đổi khung mẫu nhỏ do Herschel áp đặt đã giúp chuẩn bị các nhà thiên văn học cho sự phát minh nhanh chóng, sau 1801, ra nhiều tiểu hành tinh hay các asteroid. Vì kích cỡ nhỏ của chúng, các tiểu hành tinh này đã không biểu lộ sự phóng đại dị thường đã cảnh báo Herschel. Tuy nhiên, các nhà thiên văn học sẵn sàng để tìm thêm các hành tinh, với các công cụ chất lượng trung bình, đã có khả năng nhận diện hai mươi trong số chúng ở nửa đầu của thế kỉ mười chín.5 Lịch sử thiên văn học cung cấp nhiều thí dụ khác về những thay đổi do khung mẫu gây ra trong nhận thức khoa học, vài trong số đó thậm chí còn lập lờ hơn. Có thể hình dung, thí dụ, là tình cờ rằng các nhà thiên văn học Phương Tây đầu tiên đã thấy sự thay đổi trên trời không biến đổi trước đây trong nửa thế kỉ sau khi khung mẫu mới của Copernicus được đề xuất lần đầu tiên? Người Trung Quốc, mà lòng tin vũ trụ của họ không loại trừ sự thay đổi trên trời, đã ghi chép sự xuất hiện của nhiều sao mới trên trời sớm hơn rất nhiều. Ngay cả không có sự trợ giúp của kính thiên văn, người Trung Quốc cũng đã ghi chép một cách có hệ thống sự xuất hiện của các vết mặt trời hàng thế kỉ trước khi các vết này được Galieo và những người đương thời của ông nhìn thấy.6 Các vết mặt trời và một sao mới cũng chẳng là các thí dụ duy nhất về sự thay đổi đã xuất hiện trên trời thiên văn học Phương Tây ngay sau Copernicus. Dùng các công cụ truyền thống, một số đơn giản như một sợi chỉ, các nhà thiên văn học cuối thế kỉ mười sáu đã nhiều lần phát hiện ra rằng các sao chổi tự ý lang thang qua không gian mà trước kia dành cho các hành tinh và các sao không biến đổi.7 Sự rất dễ dàng và nhanh chóng mà các nhà thiên văn học đã nhìn thấy các thứ mới khi nhìn vào các đối tượng cũ với các công cụ cũ có thể khiến chúng ta ước muốn nói rằng, sau Copernicus, các nhà thiên văn học đã sống trong một thế giới khác. Trong mọi trường hợp, nghiên cứu của họ đáp lại cứ như là đúng vậy.
Các thí dụ trước được chọn từ thiên văn học vì các báo cáo về quan sát bầu trời thường được trình bày bằng một từ vựng gồm các thuật ngữ quan sát tương đối tinh khiết. Chỉ trong các báo cáo như vậy ta có thể hi vọng tìm thấy cái gì đó như sự tương đương hoàn toàn giữa quan sát của các nhà khoa học và quan sát của các đối tượng thí nghiệm của nhà tâm lí học. Song ta không cần khăng khăng về một sự tương đương hoàn toàn như vậy, và chúng ta có thể nhận được nhiều bằng nới lỏng chuẩn mực của mình. Nếu chúng ta có thể thoả mãn với cách sử dụng hàng ngày của động từ ‘nhìn thấy’, ta có thể mau chóng nhận ra là chúng ta đã gặp nhiều thí dụ khác rồi về sự thay đổi nhận thức khoa học đi kèm sự thay đổi khung mẫu. Cách dùng mở rộng của từ ‘nhận thức’ và ‘nhìn thấy’ sẽ sớm đòi hỏi sự bảo vệ tường minh, nhưng đầu tiên hãy để tôi minh hoạ sự áp dụng nó trong thực tiễn.
Hãy nhìn lại một lát hai thí dụ trước đây của chúng ta từ lịch sử điện học. Trong thế kỉ mười bảy, khi nghiên cứu của họ được hướng dẫn bởi một lí thuyết dòng từ (effluvium) này hay khác, các thợ điện đã nhiều lần thấy các mẩu rơm nảy lại từ, hay rơi khỏi, các vật thể nhiễm điện đã hút chúng. Chí ít đó là cái các nhà quan sát thế kỉ mười bảy nói họ đã thấy, và không có lí do để nghi ngờ các báo cáo của họ về nhận thức hơn các báo cáo của riêng chúng ta. Đứng trước cùng máy đó, một nhà quan sát hiện đại sẽ thấy sự đẩy tĩnh điện (hơn là sự nảy cơ học hay hấp dẫn), nhưng về mặt lịch sử, với một ngoại lệ bị bỏ qua mọi nơi, sự đẩy tĩnh điện đã chưa được nhìn thấy là như vậy cho đến khi máy móc cỡ lớn của Hauksbee đã phóng to rất nhiều hiệu ứng của nó. Sự đẩy sau tiếp xúc nhiễm điện, tuy vậy, đã chỉ là một trong nhiều hiệu ứng đẩy mà Hauksbee nhìn thấy. Thông qua những nghiên cứu của ông, đúng hơn như trong một thay đổi gestalt đột ngột, sự đẩy đột nhiên trở thành sự biểu hiện cơ bản của sự nhiễm điện, và rồi sự hút là cái cần được giải thích.8 Các hiện tượng điện trong đầu thế kỉ mười tám đã cả tinh tế hơn lẫn đa dạng hơn các thứ được các nhà quan sát thấy ở thế kỉ mười bảy. Hoặc lại nữa, sau sự đồng hoá khung mẫu của Franklin, thợ điện nhìn vào bình Leyden đã thấy cái gì đó khác với cái anh ta đã thấy trước đó. Dụng cụ đã trở thành một tụ điện, mà không cần đến cả hình thù của bình lẫn thuỷ tinh. Thay vào đó, hai lớp phủ dẫn điện - một trong hai lớp đã không là phần của dụng cụ ban đầu - tỏ ra là quan trọng. Khi cả các thảo luận thành văn lẫn những trình bày bằng hình vẽ dần dần chứng thực, hai tấm kim loại với một chất không dẫn điện ở giữa đã trở thành nguyên mẫu cho lớp học.9 Đồng thời, các hiệu ứng cảm ứng khác có được mô tả mới, và còn các hiệu ứng khác được nhận thấy lần đầu.
Các thay đổi loại này không giới hạn ở thiên văn học và điện học. Ta đã nhận xét rồi về một số biến đổi tương tự về sức nhìn có thể rút ra từ lịch sử hoá học. Lavoisier thấy oxy nơi Priesley thấy không khí bị phi nhiên tố và những người khác chẳng thấy gì cả. Khi học để thấy oxy, tuy vậy, Lavoisier cũng đã thay đổi quan điểm của ông về nhiều chất quen thuộc khác. Thí dụ, ông đã thấy một hợp chất là quặng nơi Priesley và các đồng nghiệp thấy đất sơ đẳng, và ngoài ra đã có các thay đổi khác như vậy. Tối thiểu, như kết quả của sự phát minh ra oxy, Lavoisier đã nhìn tự nhiên khác đi. Và do thiếu sự cầu viện nào đó đến tự nhiên mang tính giả thuyết đó mà ông “đã nhìn thấy một cách khác đi”, nguyên lí tiết kiệm sẽ thôi thúc chúng ta nói rằng sau phát minh ra oxy Lavoisier đã làm việc trong một thế giới khác.
Tôi sẽ thẩm tra ngay về khả năng tránh cách nói lạ này, nhưng đầu tiên chúng ta cần đến một thí dụ thêm về việc sử dụng nó, bắt nguồn từ một trong các phần được biết kĩ nhất của công trình của Galieo. Từ thời cổ xa xưa hầu hết người dân đã nhìn thấy một vật nặng này hay khác đu đi lắc lại trên một sợi dây hay xích cho đến khi cuối cùng nó đứng yên. Đối với những người theo Aristotle, tin rằng một vật nặng chuyển dịch bởi bản tính riêng của nó từ một vị trí cao hơn đến một trạng thái nghỉ tự nhiên ở vị trí thấp hơn, vật đu đưa đơn giản rơi với sự khó khăn. Bị dây ràng buộc, nó có thể đạt trạng thái nghỉ ở điểm thấp của nó chỉ sau một chuyển động quanh co và thời gian đáng kể. Mặt khác, Galileo nhìn vào vật đu đưa, lại nhìn thấy một con lắc, một vật thể gần như thành công lặp lại cùng chuyển động lặp đi lặp lại đến vô tận. Và sau khi nhìn thấy chừng ấy, Galieo đã quan sát các tính chất khác của con lắc cũng như xây dựng nhiều trong số các phần quan trọng và độc đáo nhất của động học mới của ông xung quanh chúng. Từ các tính chất của con lắc, chẳng hạn, Galileo đã dẫn ra các lí lẽ đầy đủ nhất và vững chắc cho sự không phụ thuộc của trọng lượng và tốc độ rơi, cũng như cho quan hệ giữa chiều cao thẳng đứng và tốc độ cuối của các chuyển động xuống dưới các mặt nghiêng.10 Tất cả các hiện tượng tự nhiên này ông đã thấy một cách khác với cách chúng đã được nhìn thấy trước đó.
Vì sao sự thay đổi đó về sức nhìn xảy ra? Tất nhiên, qua thiên tài riêng của Galileo. Nhưng lưu ý rằng ở đây thiên tài không tự biểu lộ ở quan sát chính xác hơn hay khách quan hơn về vật đu đưa. Về mặt diễn tả, tri giác Aristotlian chính xác đúng như vậy. Khi Galileo tường thuật rằng chu kì của con lắc không phụ thuộc vào biên độ cho các biên độ lớn như 90o, cái nhìn của ông về con lắc đã dẫn ông nhìn thấy nhiều sự đều đặn hơn ngày nay chúng ta có thể khám phá ra ở đó.11 Đúng hơn, cái có vẻ dính líu đến đã là thiên tài khai thác các khả năng nhận thức do sự thay đổi khung mẫu trung cổ làm cho sẵn có. Galileo đã không lớn lên hoàn toàn như một Aristotlian. Ngược lại, ông được huấn luyện để phân tích các chuyển động dưới dạng lí thuyết đẩy [impetus], một khung mẫu trung cổ muộn cho rằng chuyển động liên tiếp của một vật nặng là do một năng lực nội tại được cấy trong nó bởi đấng đề xướng [projector] người khởi động chuyển động của nó. Jean Burdian và Nicole Oresme, các nhà kinh viện thế kỉ mười bốn, những người đã đưa lí thuyết đẩy đến những trình bày gần như hoàn hảo của nó, là những người đầu tiên đã thấy trong các chuyển động dao động bất cứ phần nào của cái Galileo đã thấy ở đó. Burdian mô tả chuyển động của sợi dây rung như một chuyển động trong đó sự đẩy đầu tiên được cấy vào khi sợi dây bị đánh; tiếp theo sự đẩy bị hao mòn vì di chuyển sợi dây chống lại sự kháng cự của sự căng của nó; rồi sự căng đưa sợi dây trở lại, cấy sự đẩy ngày càng tăng cho đến khi đạt điểm giữa của chuyển động; sau đó sự đẩy di chuyển sợi dây theo chiều ngược lại, lần nữa chống lại sự căng của dây, và cứ thế trong một quá trình đối xứng có thể tiếp tục vô hạn định. Muộn hơn trong thế kỉ Oresme đã phác hoạ một phân tích tương tự về hòn đá đu đưa trong cái ngày nay hiện ra như thảo luận đầu tiên về con lắc.12 Cách nhìn của ông rõ ràng rất gần với cách nhìn mà Galieo tiếp cận đầu tiên đến con lắc. Chí ít trong trường hợp của Oresme, và hầu như chắc chắn trong trường hợp của Galieo nữa, nó là một cách nhìn được quá độ từ khung mẫu Aristotlian ban đầu sang khung mẫu đẩy kinh viện về chuyển động làm cho có thể. Cho đến khi khung mẫu kinh viện đó được sáng chế ra, đã không có con lắc nào, mà chỉ có các hòn đá đu đưa, để cho nhà khoa học nhìn. Các con lắc được đưa vào tồn tại bởi cái gì đó rất giống một sự thay đổi gestalt đột ngột do khung mẫu gây ra.
Tuy nhiên, chúng ta có thật cần mô tả cái tách biệt Galieo khỏi Aristotle, hay Lavoisier khỏi Priesley, như một biến đổi về tầm nhìn không? Có phải những người này đã thật sự nhìn thấy các thứ khác nhau khi họ nhìn vào cùng các loại đối tượng? Có bất cứ ý nghĩa chính đáng nào theo đó chúng ta có thể nói rằng họ đã theo đuổi nghiên cứu của mình trong các thế giới khác nhau? Các câu hỏi đó không còn có thể trì hoãn được nữa, vì hiển nhiên có cách khác và thường dùng hơn nhiều để mô tả tất cả các thí dụ lịch sử được phác hoạ ở trên. Nhiều bạn đọc chắc chắn sẽ muốn nói rằng cái thay đổi với một khung mẫu chỉ là sự diễn giải của nhà khoa học về các quan sát mà bản thân chúng được bản chất của môi trường và của bộ máy tri giác qui định một lần cho mãi mãi. Theo quan điểm này, cả Priesley và Lavoisier đã nhìn thấy oxy, nhưng họ đã diễn giải các quan sát của mình một cách khác nhau; cả Aristotle và Galieo đã thấy các con lắc, song họ khác nhau ở các diễn giải của mình về cái cả hai đã đều nhìn thấy.
Hãy để tôi nói ngay rằng quan điểm rất thông dụng này về cái xảy ra khi các nhà khoa học thay đổi ý kiến của mình về các vấn đề cơ bản không thể là hoàn toàn sai cũng chẳng là một sai lầm đơn thuần. Đúng hơn nó là một phần cốt yếu của một khung mẫu triết học do Descartes khởi xướng và phát triển cùng một lúc như động học Newtonian. Khung mẫu đó đã phục vụ tốt cho cả khoa học và triết học. Sự khai thác nó, giống như khai thác bản thân động học, đã có kết quả cho sự hiểu biết cơ bản mà có lẽ không thể đạt được bằng cách khác. Nhưng như tấm gương của động học Newtonian cũng cho biết, ngay cả thành công quá khứ nổi bật nhất không cung cấp đảm bảo nào rằng khủng hoảng có thể trì hoãn vô hạn định. Nghiên cứu hiện nay về từng phần của triết học, tâm lí học, ngôn ngữ học, và thậm chí của lịch sử nghệ thuật, tất cả cùng gợi ý rằng khung mẫu truyền thống là hơi lệch. Sự thất bại để làm khớp cũng ngày càng được làm cho rõ ràng bởi nghiên cứu lịch sử về khoa học mà phần lớn sự chú ý của chúng ta nhất thiết hướng tới ở đây.
Chẳng cái nào trong các chủ đề thúc đẩy khủng hoảng này đã tạo ra được lựa chọn khả dĩ có thể đứng vững cho khung mẫu nhận thức luận truyền thống, song chúng bắt đầu gợi ý một số đặc trưng của khung mẫu đó sẽ là gì. Thí dụ, tôi nhận thức sâu sắc về những khó khăn nảy sinh do nói rằng khi Aristotle và Galileo nhìn vào các hòn đá đu đưa, người đầu nhìn thấy sự rơi bị ràng buộc, và người sau thấy một con lắc. Cùng các khó khăn đó được trình bày thậm chí ở dạng cơ bản hơn bởi các câu mở đầu của mục này: tuy thế giới không thay đổi với một sự thay đổi khung mẫu, nhà khoa học sau đấy hoạt động trong một thế giới khác. Tuy nhiên, tôi tin chắc rằng chúng ta phải học để hiểu được các tuyên bố chí ít giống với những cái này. Cái xảy ra trong một cuộc cách mạng khoa học không thể qui hoàn toàn về một sự diễn giải lại dữ liệu riêng lẻ và ổn định. Thứ nhất, dữ liệu là không ổn định một cách dứt khoát. Một con lắc không phải là một hòn đá rơi, oxy cũng chẳng phải là không khí bị phi nhiên tố. Vì thế, dữ liệu mà các nhà khoa học thu thập từ các đối tượng đa dạng này, như chúng ta sẽ thấy ngay, bản thân chúng là khác nhau. Quan trọng hơn, quá trình mà theo đó hoặc cá nhân hay cộng đồng tiến hành quá độ từ sự rơi bị ràng buộc sang con lắc hay từ không khí bị phi nhiên tố sang oxy không phải là quá trình giống với diễn giải lại. Làm sao nó có thể làm vậy khi thiếu dữ liệu cố định cho nhà khoa học để diễn giải? Thay cho là người diễn giải, nhà khoa học đi theo một khung mẫu mới giống một người đeo các thấu kính ngược. Đối mặt với cùng hình trạng của các đối tượng như trước và biết rằng mình làm vậy, tuy thế anh ta thấy chúng biến đổi hoàn toàn về nhiều chi tiết của chúng.
Chẳng nhận xét nào trong các nhận xét này có ý biểu thị là các nhà khoa học không diễn giải quan sát và dữ liệu một cách đặc trưng. Ngược lại, Galieo đã diễn giải các quan sát về con lắc, Aristotle các quan sát về các hòn đá rơi, Musschenbroek các quan sát về bình được tích điện, và Franklin các quan sát về tụ điện. Nhưng mỗi trong các diễn giải này giả định trước một khung mẫu. Chúng là các phần của khoa học thông thường, một công việc táo bạo, như chúng ta đã thấy rồi, nhằm để trau chuốt, mở rộng, và trình bày rõ một khung mẫu đã tồn tại rồi. Mục III cung cấp nhiều thí dụ trong đó diễn giải đóng một vai trò trung tâm. Các thí dụ đó là tiêu biểu cho tuyệt đại đa số nghiên cứu. Trong mỗi trong số chúng, do ưu điểm của một khung mẫu được chấp nhận, nhà khoa học biết một dữ kiện là gì, các dụng cụ nào có thể được dùng để khôi phục lại nó, và các khái niệm nào là thích đáng cho sự diễn giải nó. Cho trước một khung mẫu, diễn giải dữ liệu là cốt yếu cho công việc nghiên cứu thăm dò nó.
Nhưng công việc diễn giải đó – và đây là gánh nặng của đoạn văn trước đoạn vừa qua - chỉ có thể làm rõ một khung mẫu, không sửa được nó. Các khung mẫu không thể sửa bằng khoa học thông thường chút nào. Thay vào đó, như chúng ta đã thấy rồi, khoa học thông thường cuối cùng dẫn chỉ đến sự thừa nhận các dị thường và đến các cuộc khủng hoảng. Và những cái này chấm dứt, không bởi sự cân nhắc kĩ càng và diễn giải, mà bởi một sự kiện tương đối đột ngột và không có cấu trúc giống như sự chuyển mạch gestalt. Khi đó các nhà khoa học thường nói về sự “ngộ ra” hay về sự “loé sáng” bỗng “tràn ngập” một câu đố khó hiểu trước đây, làm cho có thể nhìn thấy các thành phần của nó theo một cách khác lần đầu tiên cho phép lời giải của nó.
Trong các dịp khác sự làm sáng tỏ đến trong giấc ngủ.13 Không ý nghĩa thông thường nào của từ ‘diễn giải’ khớp với những loé sáng trực giác này qua đó một khung mẫu mới sinh ra. Tuy các trực giác như vậy phụ thuộc vào kinh nghiệm, cả dị thường lẫn phù hợp, nhận được với khung mẫu cũ, chúng không liên kết một cách logic hay từng phần đến mục cá biệt nào của kinh nghiệm đó như một diễn giải có thể là. Thay vào đó, chúng thu thập phần lớn kinh nghiệm đó lại và biến đổi chúng thành một mớ kinh nghiệm khá khác sau đó sẽ được liên kết từng phần với khung mẫu mới chứ không với khung mẫu cũ.
Để biết nhiều hơn về các khác biệt này về kinh nghiệm có thể là gì, hãy quay lại với Aristotle, Galieo, và con lắc. Sự tương tác của các khung mẫu khác nhau và môi trường chung của chúng đã làm cho có thể tiếp cận đến các dữ liệu gì cho mỗi trong số họ? Nhìn thấy sự rơi bị ràng buộc, nhà Aristotlian sẽ đo (hay chí ít sẽ thảo luận - nhà Aristotlian hiếm khi đo) trọng lượng của hòn đá, chiều cao thẳng đứng mà nó được nâng lên, và thời gian cần để nó đạt sự đứng yên. Cùng với trở kháng của môi trường, đấy là các phạm trù khái niệm do khoa học Aristotlian triển khai khi đề cập đến một vật rơi.14 Nghiên cứu thông thường do chúng hướng dẫn đã không thể tạo ra các định luật mà Galileo đã khám phá ra. Nó chỉ có thể - và bằng con đường khác nó đã - dẫn đến hàng loạt khủng hoảng từ đó quan điểm của Galieo về hòn đá đu đưa nổi lên. Như kết quả của các khủng hoảng đó và ngoài ra của những thay đổi trí tuệ khác, Galileo đã nhìn thấy hòn đá đu đưa hoàn toàn khác. Công trình của Archimedes về các vật thể nổi đã làm cho môi trường không thiết yếu nữa; lí thuyết đẩy làm cho chuyển động đối xứng và kéo dài; và chủ nghĩa tân Plato đã hướng sự chú ý của Galileo vào hình dạng tròn.15 Vì thế ông đã chỉ đo trọng lượng, bán kính, độ dịch chuyển góc, và thời gian cho mỗi lần lắc, những thứ chính xác là các dữ liệu có thể được diễn giải cho các định luật Galileo cho con lắc. Trong trường hợp này, sự diễn giải tỏ ra hầu như không cần thiết. Căn cứ vào các khung mẫu của Galileo, những sự đều đặn giống con lắc hầu như có thể tiếp cận được đối với kiểm tra. Nếu khác thì làm sao ta có thể giải thích cho sự phát minh của Galileo rằng chu kì của quả lắc là hoàn toàn không phụ thuộc vào biên độ, một phát minh mà khoa học thông thường xuất xứ từ Galileo phải tiệt trừ và ngày nay ta hoàn toàn không có khả năng chứng minh bằng tư liệu. Các đều đặn đã không thể tồn tại đối với một nhà Aristotlian (và là những cái, thực ra, chẳng ở đâu được tự nhiên minh hoạ bằng thí dụ một cách chính xác) lại là các hệ quả của kinh nghiệm trực tiếp đối với người thấy hòn đá đu đưa như Galileo đã thấy.
Có lẽ thí dụ đó là quá kì lạ vì các Aristotlian không nghi chép thảo luận nào về các hòn đá đu đưa. Dựa vào khung mẫu của họ nó là một hiện tượng phức tạp cực kì. Nhưng các Aristotlian đã có thảo luận trường hợp đơn giản hơn, các hòn đá rơi mà không có các ràng buộc ít thấy, và cùng các khác biệt ấy về sự nhìn là hiển nhiên ở đó. Lặng ngắm hòn đá rơi, Aristotle nhìn thấy một trạng thái hơn là một quá trình. Đối với ông các số đo thích đáng của một chuyển động vì thế là tổng khoảng cách đi được và tổng thời gian trôi qua, các tham số đem lại cái bây giờ ta không được gọi là tốc độ mà là tốc độ trung bình.16 Tương tự, vì hòn đá bị bản tính của nó thúc ép đạt điểm nghỉ cuối cùng của nó, Aristotle nhìn thấy tham số khoảng cách thích đáng ở bất cứ thời điểm nào trong chuyển động như khoảng cách đến điểm đích cuối cùng hơn là như khoảng cách từ điểm xuất phát của chuyển động.17 Các tham số quan niệm đó nhấn mạnh và cho ý nghĩa đối với hầu hết “các định luật chuyển động” nổi tiếng của ông. Tuy vậy, một phần qua khung mẫu đẩy và một phần qua một học thuyết được biết đến như bề rộng của các hình thức, sự phê phán kinh viện đã làm thay đổi cách nhìn này về chuyển động. Một hòn đá chuyển dịch bởi sự đẩy nhận được ngày càng nhiều sự đẩy khi đi xa dần khỏi điểm xuất phát; khoảng cách từ hơn là khoảng cách đến vì thế là tham số thích đáng. Ngoài ra, khái niệm của Aristotle về tốc độ bị các nhà kinh viện rẽ làm hai nhánh thành các khái niệm mà ngay sau Galileo đã trở thành tốc độ trung bình và tốc độ tức thời của chúng ta. Nhưng khi được xem xét qua khung mẫu mà các khái niệm này là một phần, thì hòn đá rơi, giống con lắc, phô bày các qui luật chi phối của nó hầu như dựa vào kiểm tra. Galileo đã không phải là một trong những người đầu tiên đi gợi ý rằng các hòn đá rơi với một chuyển động được gia tốc đều.18 Hơn nữa, ông đã phát triển định lí của mình về chủ đề này cùng với nhiều hệ quả của nó trước khi thí nghiệm với một mặt phẳng nghiêng. Định lí đó là một sự đều đặn khác của mạng lưới những sự đều đặn mới mà thiên tài có thể tiếp cận được trong thế giới được quyết định cùng nhau bởi tự nhiên và bởi các khung mẫu mà trên đó Galileo và những người đương thời của ông được dạy dỗ. Sống trong thế giới đó, Galileo vẫn có thể, khi ông chọn, giải thích vì sao Aristotle lại thấy cái ông đã thấy. Tuy nhiên, nội dung trực tiếp của kinh nghiệm của Galileo với các hòn đá rơi đã không phải là cái kinh nghiệm của Aristotle đã là.
Tất nhiên, chẳng hề rõ là chúng ta cần quan tâm như vậy đến “kinh nghiệm trực tiếp” - tức là, đến các đặc tính tri giác mà một khung mẫu nêu bật đến nỗi chúng dâng nộp ngay những sự đều đặn của chúng hầu như dựa vào kiểm tra. Các đặc tính đó phải hiển nhiên thay đổi với những cam kết của nhà khoa học đối với các khung mẫu, nhưng chúng còn xa mới là cái chúng ta thường nghĩ đến khi nói về dữ liệu thô hay kinh nghiệm thô mà từ đó nghiên cứu khoa học được cho là xuất phát. Có lẽ kinh nghiệm trực tiếp phải được để sang một bên như hay thay đổi, và thay vào đó chúng ta phải thảo luận các hoạt động và các đo lường cụ thể mà nhà khoa học thực hiện trong phòng thí nghiệm của mình. Hay có lẽ phải tiến hành phân tích thêm nữa từ những cái đã cho. Thí dụ, nó có thể được tiến hành dưới dạng ngôn ngữ quan sát trung lập nào đó, có lẽ được thiết kế để phù hợp với dấu ấn võng mạc sắp xếp cái mà nhà khoa học nhìn thấy. Chỉ theo một trong các cách này chúng ta có thể hi vọng để khôi phục một lĩnh vực trong đó kinh nghiệm lại ổn định một lần cho mãi mãi – trong đó con lắc và sự rơi bị ràng buộc không phải là các nhận thức khác nhau mà đúng hơn là các diễn giải khác nhau về dữ liệu rõ rệt do quan sát một hòn đá đu đưa cung cấp.
Song kinh nghiệm giác quan có cố định và trung lập? Các lí thuyết có đơn giản là các diễn giải nhân tạo về dữ liệu cho trước? Quan điểm nhận thức luận đã hướng dẫn triết học Phương Tây ba thế kỉ đưa ra một câu trả lời Có tức khắc và dứt khoát. Do thiếu một lựa chọn khả dĩ được phát triển, tôi thấy không thể từ bỏ hoàn toàn quan điểm đó. Thế nhưng nó không còn hoạt động một cách hữu hiệu nữa, và với tôi các nỗ lực để khiến nó làm vậy bằng đưa ra một ngôn ngữ quan sát trung lập có vẻ là vô vọng.
Các thao tác và đo lường mà một nhà khoa học tiến hành trong phòng thí nghiệm không phải là “cái cho trước” của kinh nghiệm mà đúng hơn là “cái được thu thập với khó khăn”. Chúng không phải là cái nhà khoa học nhìn thấy- chí ít không trước khi nghiên cứu của ông ta đã tiến triển khá và sự chú ý của ông ta được tập trung. Đúng hơn, chúng là các chỉ báo cụ thể về nội dung của các nhận thức sơ đẳng hơn, và với tư cách ấy chúng được chọn cho khảo sát kĩ lưỡng của nghiên cứu thông thường chỉ vì chúng hứa hẹn cơ hội cho sự trau chuốt thành công của một khung mẫu đã được chấp nhận. Rõ hơn nhiều kinh nghiệm trực tiếp mà từ đó chúng một phần bắt nguồn, các hoạt động và đo lường là do khung mẫu quyết định. Khoa học không làm việc với mọi thao tác thí nghiệm khả dĩ. Thay vào đó, nó chọn những cái thích đáng để đặt một khung mẫu cạnh kinh nghiệm trực tiếp mà khung mẫu đó đã quyết định một phần. Kết quả là, các nhà khoa học với các khung mẫu khác nhau tiến hành các thao tác thí nghiệm cụ thể khác nhau. Các đo lường cần tiến hành trên một con lắc không phải là cái thích đáng cho trường hợp rơi bị ràng buộc. Các hoạt động thích đáng để làm sáng tỏ các tính chất của oxy cũng không đồng nhất hệt như các hoạt động cần đến khi khảo sát các đặc trưng của không khí bị phi nhiên tố.
Về phần ngôn ngữ quan sát thuần tuý, có lẽ vẫn phải thiết kế. Song ba thế kỉ sau Descartes, hi vọng của chúng ta về một kết quả có thể như vậy vẫn chỉ phụ thuộc riêng vào một lí thuyết về nhận thức và tâm trí. Và thực nghiệm tâm lí học hiện đại đang sản sinh nhanh ra các hiện tượng mà lí thuyết đó hầu như không đối phó nổi. Thí nghiệm vịt-thỏ cho thấy hai người với cùng các ấn tượng võng mạc có thể nhìn thấy các thứ khác nhau; các thấu kính ngược cho thấy hai người với các ấn tượng võng mạc khác nhau có thể nhìn thấy cùng thứ. Tâm lí học cung cấp rất nhiều bằng chứng khác cho cùng hiệu ứng, và các nghi ngờ có xuất xứ từ nó dễ dàng được củng cố bởi lịch sử về các nỗ lực để đưa ra một ngôn ngữ quan sát thật sự. Không nỗ lực hiện thời nào để đạt mục đích ấy đã tiến gần đến một ngôn ngữ có thể áp dụng nói chung về các qui tắc thuần tuý. Và các nỗ lực đến gần nhất chia sẻ một đặc trưng củng cố mạnh mẽ vài trong số các luận đề chính của tiểu luận này. Từ đầu chúng giả định trước một khung mẫu, lấy hoặc từ một lí thuyết khoa học hiện thời hay từ phần nào đó của đàm luận hàng ngày, và sau đó thử loại bỏ khỏi nó tất cả các thuật ngữ phi-logic và phi-tri giác. Ở vài lĩnh vực đàm luận, nỗ lực này đã đi rất xa và có kết quả hấp dẫn. Không thể có nghi ngờ là bõ công theo đuổi các nỗ lực loại này. Song kết quả là một ngôn ngữ - giống các ngôn ngữ được dùng ở các khoa họchàm chứa một loạt mong đợi về tự nhiên và nó không hoạt động một khi các mong đợi này bị vi phạm. Nelson Goodman đưa ra chính xác điểm này khi mô tả các mục tiêu của cuốn Cấu trúc Diện mạo của ông: “May là không gì hơn [các hiện tượng được biết là có] được nói đến; vì khái niệm về các trường hợp ‘khả dĩ’, các trường hợp không tồn tại song có thể đã tồn tại, là còn xa mới rõ”.19 Không ngôn ngữ nào được giới hạn như vậy để tường trình một thế giới được biết trước hoàn toàn có thể tạo ra các báo cáo chỉ trung lập và khách quan về “những cái cho trước”. Nghiên cứu triết học vẫn thậm chí chưa cho một ám chỉ về một ngôn ngữ có khả năng làm việc đó sẽ giống thế nào.
Dưới những hoàn cảnh này chí ít chúng ta có thể nghi rằng các nhà khoa học đúng về nguyên lí cũng như về thực tiễn khi họ coi oxy và con lắc (và có lẽ cả nguyên tử và điện tử) như các thành tố căn bản của kinh nghiệm trực tiếp của họ. Như kết quả của kinh nghiệm do khung mẫu biểu hiện về chủng tộc, văn hoá, và cuối cùng, về nghề nghiệp, thế giới của các nhà khoa học được các hành tinh và con lắc, các tụ điện và quặng hợp chất, và các vật thể khác như vậy nữa, cư trú. So với các đối tượng này về tri giác, cả các kim đọc máy đo và các dấu ấn võng mạc là các cấu trúc tinh vi mà kinh nghiệm có tiếp cận trực tiếp đến chỉ khi nhà khoa học, vì các mục đích đặc biệt của nghiên cứu của ông ta, dàn xếp để cái này hay cái kia phải làm vậy. Điều này không hàm ý rằng các con lắc, chẳng hạn, là các thứ duy nhất mà một nhà khoa học có lẽ có thể thấy khi nhìn vào một hòn đá đu đưa. (Chúng ta đã để ý rồi là các thành viên của một cộng đồng khoa học khác có thể nhìn thấy sự rơi bị ràng buộc). Nhưng nó có hàm ý rằng nhà khoa học người nhìn vào một hoàn đá đu đưa có thể không có kinh nghiệm nào về nguyên lí sơ đẳng hơn nhìn một con lắc. Lựa chọn khả dĩ không phải là “sự nhìn” cố định mang tính giả thuyết nào đó, mà là sự nhìn thông qua một khung mẫu khác, khung mẫu khiến cho hòn đá đu đưa là cái gì đó khác.
Tất cả điều này có thể có vẻ hợp lí hơn nếu ta lại nhớ lại rằng cả các nhà khoa học lẫn người thường đều không học để nhìn thế giới một cách từng phần hay từng mục một. Trừ khi tất cả các phạm trù khái niệm và thao tác được chuẩn bị trước – thí dụ, để khám phá ra một nguyên tố siêu-uranic thêm hay để tóm lấy quang cảnh của một toà nhà mới - cả các nhà khoa học và người thường lựa chọn toàn bộ lĩnh vực từ dòng kinh nghiệm. Đứa trẻ chuyển lời nói ‘mẹ’ từ tất cả mọi người sang tất cả phụ nữ và sau đó sang mẹ của nó không chỉ học ‘mẹ’ có nghĩa là gì hay ai là mẹ nó. Đồng thời nó học một số sự khác biệt giữa đàn ông và đàn bà cũng như học cái gì đó về cách theo đó chỉ một mình một phụ nữ đối xử với nó. Các phản ứng, các kì vọng, và lòng tin của nó - quả thực, phần lớn thế giới của nó – thay đổi một cách tương ứng. Cũng vậy, các nhà Copernician những người từ chối tư cách ‘hành tinh’ đối với mặt trời đã không chỉ học ‘hành tinh’ nghĩa là gì hay mặt trời là gì. Thay vào đó, họ đã thay đổi ý nghĩa của từ ‘hành tinh’ sao cho nó có thể tiếp tục tạo ra sự phân biệt hữu ích trong một thế giới nơi tất cả các thiên thể, không chỉ có mặt trời, được nhìn thấy một cách khác với cách chúng được nhìn thấy trước đây. Có thể nói cùng điểm ấy về bất cứ thí dụ nào trước đây của chúng ta. Để thấy oxy thay cho không khí bị phi nhiên tố, tụ điện thay cho bình Leyden, hay con lắc thay cho sự rơi ràng buộc, đã chỉ là một phần của một sự chuyển dịch được tích hợp trong sự nhìn của nhà khoa học về rất nhiều hiện tượng hoá học, điện học, hay động học liên quan. Các khung mẫu xác định các lĩnh vực lớn của kinh nghiệm cùng một lúc.
Tuy vậy, chỉ sau khi kinh nghiệm đã được xác định như vậy thì sự tìm kiếm một định nghĩa tác nghiệp hay một ngôn ngữ quan sát thuần tuý mới có thể bắt đầu. Nhà khoa học hay nhà triết học, người hỏi các đo lường hay ấn tượng võng mạc nào làm cho con lắc là cái nó là, phải có khả năng rồi để nhận ra một con lắc khi ông ta nhìn thấy một con lắc. Nếu thay vào đó ông ta đã nhìn thấy sự rơi bị ràng buộc, thì câu hỏi của ông ta thậm chí không được đặt ra. Và nếu ông ta đã nhìn thấy một con lắc, nhưng nhìn nó theo cùng cách như ông ta đã thấy một âm thoa hay một cái cân đu đưa, câu hỏi của ông có thể không được trả lời. Chí ít nó không thể được trả lời theo cùng cách, bởi vì nó sẽ không là cùng câu hỏi. Vì thế, tuy chúng luôn hợp pháp và đôi khi cực kì có kết quả, các câu hỏi về các dấu ấn võng mạc hay về các hệ quả của các thao tác thí nghiệm cá biệt giả định trước một thế giới đã được chia ra về mặt nhận thức hay khái niệm theo cách nào đó rồi. Theo một nghĩa nào đấy các câu hỏi như vậy là một phần của khoa học thông thường, vì chúng phụ thuộc vào sự tồn tại của một khung mẫu và chúng nhận được các câu trả lời khác nhau như kết quả của sự thay đổi khung mẫu.
Để kết thúc mục này, từ đây trở đi chúng ta hãy bỏ qua các ấn tượng võng mạc và lại giới hạn chú ý tới các thao tác phòng thí nghiệm cung cấp cho nhà khoa học các chỉ số cụ thể tuy chắp vá về cái ông ta đã thấy rồi. Một cách theo đó các hoạt động phòng thí nghiệm như vậy thay đổi với các khung mẫu đã được quan sát nhiều lần. Sau một cuộc cách mạng khoa học nhiều phép đo và thao tác cũ trở thành không thích đáng và được thay bằng những cái khác. Người ta không áp dụng cùng các phép thử đối với oxy như đối với không khí bị phi nhiên tố. Nhưng các thay đổi loại này không bao giờ là toàn bộ. Bất cứ thứ gì anh ta có thể thấy khi đó, nhà khoa học sau một cuộc cách mạng vẫn nhìn vào cùng thế giới. Vả lại, tuy trước kia anh ta có thể đã áp dụng chúng khác đi, phần lớn ngôn ngữ và đa số các công cụ phòng thí nghiệm của anh ta vẫn cũng như trước đó. Kết quả là, khoa học sau cách mạng lúc nào cũng bao gồm nhiều trong cùng các thao tác, được thực hiện với cùng các công cụ và được mô tả bằng cùng thuật ngữ, như khoa học trước cách mạng. Nếu các thao tác kéo lâu dài này có thay đổi chút nào, sự thay đổi phải nằm hoặc trong quan hệ với khung mẫu hay trong các kết quả cụ thể của chúng. Bây giờ tôi gợi ý, bằng đưa ra một thí dụ cuối cùng, rằng cả hai loại thay đổi này có xảy ra. Xem xét công trình của Dalton và những người đương thời của ông, chúng ta sẽ phát hiện ra một và cùng thao tác, khi nó gắn với tự nhiên qua một khung mẫu khác, có thể trở thành một chỉ số về một khía cạnh hoàn toàn khác của sự đều đặn của tự nhiên. Ngoài ra, chúng ta sẽ thấy rằng đôi khi thao tác cũ trong vai trò mới của nó sẽ mang lại các kết quả cụ thể khác.
Suốt phần lớn thế kỉ mười tám và vào thế kỉ thứ mười chín, các nhà hoá học châu Âu hầu như tin một cách phổ quát rằng các nguyên tử cơ bản mà tất cả mọi loài hoá chất bao gồm được giữ lại với nhau bằng các ái lực tương hỗ. Như thế một cục bạc cố kết bởi vì các ái lực giữa các hạt bạc (cho đến sau Lavoisier bản thân các hạt này được cho rằng được hợp thành từ các hạt còn cơ bản hơn). Theo cùng lí thuyết bạc hoà tan trong axít (hay muối trong nước) bởi vì các hạt axít hút các hạt bạc đó (hay các hạt nước hút các hạt muối) mạnh hơn các hạt của các chất tan này hút lẫn nhau. Hay lại nữa, đồng có thể tan trong dung dịch bạc và làm kết tủa bạc, bởi vì ái lực đồng-axít lớn hơn ái lực của axít đối với bạc. Rất nhiều hiện tượng khác được giải thích theo cùng cách. Trong thế kỉ thứ mười tám lí thuyết về ái lực chọn lọc đã là một khung mẫu hoá học được ưa chuộng, được triển khai rộng rãi và đôi khi thành công trong thiết kế và phân tích thử nghiệm hoá học.20
Tuy vậy, lí thuyết ái lực vạch đường phân tách các hỗn hợp hoá học khỏi các hợp chất hoá học theo một cách đã trở nên xa lạ từ khi công trình của Dalton được tiêu hoá. Các nhà hoá học thế kỉ mười chín đã nhận ra hai loại quá trình. Khi pha trộn tạo ra nhiệt, ánh sáng, sự sủi bong bóng hay loại khác nào đó, sự thống nhất hoá học được cho là đã xảy ra. Mặt khác, nếu các hạt trong hỗn hợp có thể được phân biệt bằng mắt hay được tách ra về mặt cơ học, thì chỉ có hỗn hợp vật lí. Nhưng trong rất nhiều trường hợp trung gian - muối trong nước, các hợp kim, thuỷ tinh, oxy trong bầu khí quyển, và v. v. – các tiêu chuẩn thô này chẳng ích lợi mấy. Được khung mẫu của họ hướng dẫn, hầu hết các nhà hoá học đã coi toàn bộ dải trung gian này như hoá học, bởi vì các quá trình nà nó bao gồm tất cả được chi phối bởi các lực thuộc cùng loại. Muối trong nước hay oxy trong nitơ cũng đúng là một thí dụ của sự kết hợp hoá học như sự kết hợp do oxy hoá đồng tạo ra. Các lí lẽ cho việc coi các dung dịch như các hợp chất đã rất mạnh. Bản thân lí thuyết ái lực đã được chứng thực tốt. Ngoài ra, sự hình thành một hợp chất đã giải thích tính đồng đều quan sát được của dung dịch. Nếu, thí dụ, oxy và nitơ chỉ được trộn chứ không được kết hợp trong bầu khí quyển, thì các khí nặng hơn, oxy, phải lắng xuống đáy. Dalton, người coi bầu không khí là một hỗn hợp, đã chẳng bao giờ có khả năng thoả mãn để giải thích sự thất bại của oxy để làm vậy. Sự đồng hoá lí thuyết nguyên tử của ông cuối cùng đã tạo ra một dị thường ở nơi đã không có trước đây.21
Người ta bị cám dỗ để nói rằng các nhà hoá học người coi các dung dịch như các hợp chất đã khác những người kế nghiệp họ chỉ về vấn đề định nghĩa. Theo một nghĩa điều đó có thể đã đúng là như vậy. Nhưng ý nghĩa đó không phải là ý nghĩa làm cho các định nghĩa chỉ là những sự tiện lợi thường. Trong thế kỉ mười tám các hỗn hợp đã không được phân biệt hoàn toàn với các hợp chất bằng các thử nghiệm tác nghiệp, và có lẽ chúng đã không thể được phân biệt. Cho dù các nhà hoá học giả như đã tìm kiếm các kiểm nghiệm như vậy, họ sẽ tìm các tiêu chuẩn làm cho dung dịch là một hợp chất. Sự phân biệt hỗn hợp-hợp chất đã là một phần của khung mẫu của họ - phần của cách họ nhìn toàn bộ lĩnh vực nghiên cứu của họ - và với tư cách đó nó là trước bất cứ kiểm nghiệm phòng thí nghiệm cá biệt nào, tuy không là thế đối với kinh nghiệm được tích luỹ của hoá học như một tổng thể.
Nhưng trong khi hoá học được nhìn theo cách này, các hiện tượng hoá học minh hoạ bằng thí dụ các qui luật khác với các qui luật nổi lên từ sự đồng hoá khung mẫu mới của Dalton. Đặc biệt, trong khi các dung dịch vẫn là các hợp chất, không lượng nào về thử nghiệm hoá học bản thân nó có thể đã tạo ra qui luật về các tỉ lệ cố định. Vào cuối thế kỉ mười tám ai cũng biết rằng một số hợp chất thường chứa các tỉ lệ cố định theo trọng lượng của các thành phần của chúng. Đối với một số loại phản ứng nhà hoá học Đức Richter đã thậm chí lưu ý đến các sự đồng đều thêm mà bây giờ được bao hàm bởi qui luật về các đương lượng hoá học.22 Nhưng không nhà hoá học nào đã tận dụng các sự đều đặn này trừ trong các đơn thuốc, và cho đến gần cuối thế kỉ chẳng ai đã nghĩ đến khái quát hoá chúng. Căn cứ vào các phản thí dụ hiển nhiên, như thuỷ tinh hay muối trong nước, không khái quát hoá nào là có thể mà không có sự từ bỏ lí thuyết ái lực và có một sự tái quan niệm về các ranh giới của lĩnh vực hoá học. Hậu quả đó trở nên rõ ràng ở đúng cuối thế kỉ trong một tranh luận nổi tiếng giữa các nhà hoá học Pháp Proust và Berthollet. Người đầu cho rằng tất cả các phản ứng hoá học xảy ra theo tỉ lệ cố định, người sau cho rằng chúng không. Mỗi người đã thu thập bằng chứng thực nghiệm đầy ấn tượng cho quan điểm của mình. Tuy nhiên, hai người nhất thiết đã gièm pha lẫn nhau, và cuộc tranh luận của họ đã hoàn toàn không đi đến kết luận. Nơi Berthollet thấy một hợp chất có thể thay đổi về tỉ lệ, Proust chỉ thấy một hỗn hợp vật lí.23 Đối với vấn đề đó không thí nghiệm nào cũng chẳng một thay đổi nào về quy ước định nghĩa có thể thích đáng. Hai người đã hiểu lầm nhau như Galileo và Aristotle.
Đấy là tình hình trong các năm khi John Dalton tiến hành các nghiên cứu cuối cùng đã dẫn đến lí thuyết nguyên tử hoá học nổi tiếng của ông. Nhưng cho đến đúng các giai đoạn cuối của những nghiên cứu đó, Dalton đã không là một nhà hoá học ông cũng chẳng quan tâm đến hoá học. Thay vào đó, ông là một nhà khí tượng học nghiên cứu, cho mình, các vấn đề vật lí về nước hấp thu các khí và về bầu không khí hấp thu nước. Một phần vì sự đào tạo của ông là về một chuyên ngành khác và một phần vì công trình riêng của ông trong chuyên nghành ấy, ông đã tiếp cận các vấn đề này với một khung mẫu khác khung mẫu của các nhà hoá học đương thời. Đặc biệt, ông đã nhìn hỗn hợp các khí hay sự hấp thu một loại khí trong nước như một quá trình vật lí, một quá trình trong đó ái lực không đóng vai trò nào. Đối với ông, vì thế, tính đồng đều quan sát được của các dung dịch đã là một vấn đề, nhưng là vấn đề ông nghĩ mình có thể giải nếu ông có thể xác định kích thước và trọng lượng tương đối của các hạt nguyên tử khác nhau trong các hỗn hợp thực nghiệm của ông. Chính việc đi xác định các kích thước và trọng lượng này là cái khiến Dalton cuối cùng quay sang hoá học, giả sử ngay từ đầu rằng, trong dải được giới hạn của các phản ứng mà ông coi là phản ứng hoá học, các nguyên tử chỉ có thể kết hợp một-đối-một hay theo tỉ lệ số nguyên đơn giản nào đó.24 Giả thiết tự nhiên đó đã cho phép ông xác định kích thước và trọng lượng của các hạt cơ bản, nhưng nó cũng làm cho qui luật về tỉ lệ không đổi là một tautology [phép lặp thừa]. Đối với Dalton, bất cứ phản ứng nào trong đó các thành phần không tham gia theo tỉ lệ cố định thì ipso facto [tự bản thân nó] không phải là một quá trình hoá học thuần tuý. Một qui luật mà thí nghiệm đã không thể xác lập trước công trình của Dalton, một khi công trình đó được chấp nhận, đã trở thành một nguyên lí cấu thành mà không tập duy nhất nào của các đo lường hoá học có thể lật đổ. Như kết quả của cái có lẽ là thí dụ đầy đủ nhất của chúng ta về một cuộc cách mạng khoa học, cùng các thao tác hoá học đã có một mối quan hệ đối với sự khái quát hoá hoá học rất khác với quan hệ chúng có trước đấy.
Khỏi cần phải nói, các kết luận của Dalton đã bị tấn công khắp nơi khi đầu tiên được công bố. Đặc biệt, Bertholett đã không bao giờ được thuyết phục. Xét bản chất của vấn đề, ông không cần phải thế. Nhưng đối với hầu hết các nhà hoá học, khung mẫu mới của Dalton tỏ ra là thuyết phục nơi khung mẫu của Proust đã không, vì nó có các hệ luỵ rộng hơn nhiều và quan trọng hơn một tiêu chuẩn để phân biệt một hỗn hợp với một hợp chất. Thí dụ, nếu các nguyên tử có thể kết hợp chỉ theo các tỉ lệ số nguyên đơn giản, thì một sự xem xét lại các dữ liệu hoá học phải tiết lộ các thí dụ về bội số cũng như về các tỉ lệ cố định. Các nhà hoá học đã ngừng viết rằng hai oxít, chẳng hạn, của các bon chứa 56 phần trăm và 72 phần trăm oxy theo trọng lượng; thay vào đó họ viết rằng một trọng lượng của các bon sẽ kết hợp với hoặc 1,3 hay 2,6 trọng lượng của oxy. Khi kết quả của các thao tác cũ được ghi chép theo cách này, một tỉ lệ 2:1 đập luôn vào mắt; và điều này xảy ra trong phân tích của nhiều phản ứng quen biết và của các phản ứng mới nữa. Ngoài ra, khung mẫu của Dalton làm cho có thể để đồng hoá công trình của Richter và để thấy tính tổng quát đầy đủ của nó. Cũng thế, nó gợi ý các thí nghiệm mới, một phần các thí nghiệm của Gay-Lussac về thể tích kết hợp, và những cái này đem lại thêm các sự đều đặn khác, những cái các nhà hoá học trước kia không hề mơ tới. Cái mà các nhà hoá học lấy từ Dalton không phải là các qui luật thực nghiệm mà là một cách mới về thực hành hoá học (bản thân ông đã gọi nó là “hệ thống mới của triết học hoá học”), và điều này tỏ ra có kết quả nhanh chóng đến mức chỉ có vài nhà hoá học già hơn ở nước Pháp và Anh là có thể cưỡng lại nó.25 Kết quả là, các nhà hoá học đi đến sống trong một thế giới nơi các phản ứng ứng xử hoàn toàn khác với cách chúng đã ứng xử trước đây.
Khi tất cả việc này tiếp diễn, một sự thay đổi khác và rất quan trọng đã xảy ra. Đó đây, chính dữ liệu hoá học đã bắt đầu thay đổi. Khi lần đầu Dalton tìm văn học hoá học nhằm kiếm dữ liệu để hỗ trợ cho lí thuyết vật lí của ông, ông đã thấy một số ghi chép về các phản ứng phù hợp, nhưng ông đã hầu như không thể tránh tìm thấy các dữ liệu khác không phù hợp. Các đo lường riêng của Proust về hai oxít đồng, thí dụ, đã mang lại một tỉ lệ trọng lượng oxy 1,47: 1 hơn là tỉ lệ 2:1 do lí thuyết nguyên tử yêu cầu; và Proust chính là người đã có thể được kì vọng đạt được tỉ lệ Daltonian.26 Ông đã là một nhà thực nghiệm tài giỏi, và quan điểm của ông về quan hệ giữa các hỗn hợp và các hợp chất đã rất gần với quan điểm của Dalton. Nhưng khó để bắt tự nhiên hợp với một khung mẫu. Đó là vì sao các câu đố của khoa học thông thường lại thách thức đến vậy và cũng vì sao các thí nghiệm được tiến hành mà không có một khung mẫu hiếm khi dẫn đến bất cứ kết luận nào. Các nhà hoá học không thể, vì thế, đơn giản chấp nhận lí thuyết của Dalton dựa trên bằng chứng, vì phần lớn bằng chứng vẫn là tiêu cực. Thay vào đó, ngay cả sau khi chấp nhận lí thuyết, họ vẫn phải đánh vật để dồn tự nhiên vào hàng, một quá trình mà, khi điều đó xảy ra, đã mất một thế hệ nữa. Khi nó được hoàn tất, ngay cả tỉ lệ phần trăm hợp thành của các hợp chất quen biết cũng đã khác đi. Bản thân các dữ liệu đã thay đổi. Đó là ý nghĩa cuối cùng theo đó chúng ta có thể muốn nói rằng sau một cuộc cách mạng các nhà khoa học hoạt động trong một thế giới khác.
---------------------------
2 Thí dụ, xem Albert H. Hastorf, “The Influence of Suggestion on the Relationship between Stimulus Size and Perceived Distance,” Journal of Psychology, XXIX (1950), 195-217; và Jerome S. Bruner, Leo Postman, and John Rodrigues, “Expectations and the Perception of Color,” American Journal of Psychology, LXIV (1951), 216-27.
3 N. R. Hanson, Patterns of Discovery (Cambridge, 1958), ch. i.
4 Peter Doig, A Concise History of Astronomy (London, 1950), pp. 115-16.
5 Rudolph Wolf, Geschichte der Astronomie (Munich, 1877), pp. 513-15, 683- 93. Đặc biệt lưu ý báo cáo của Wolf đã khó ra sao để giải thích các phát minh này như một hệ quả của Định luật Bode.
6 Joseph Needham, Science and Civilization in China, III (Cambridge, 1959), 423-29, 434-36.
7 T. S. Kuhn, The Copernican Revolution (Cambridge, Mass., 1957), pp. 206- 9.
8 Duane Roller and Duane H. D. Roller, The Development of the Concept of Electric Charge (Cambridge, Mass., 1954), pp. 21-29.
9 Xem thảo luận ở Mục VII và tài liệu mà các tài liệu được nhắc tới ở chú thích 9 hướng dẫn.
10 Galileo Galilei, Dialogues concerning Two New Sciences, trans. H. Crew and A. de Salvio (Evanston, Ill., 1946), pp. 80-81, 162-66.
11 Ibid., pp. 91-94, 244.
12 M. Clagett, The Science of Mechanics in the Middle Ages (Madison, Wis., 1959), pp. 537-38, 570.
13 [Jacques] Hadamard, Subconscient intuition, et logique dans la recherche scientifique (Conférence faite au Palais de la Découverte le 8 Décembre 1945 [Alençon, n.d.]), pp. 7-8. Một báo cáo đầy đủ hơn nhiều, tuy chỉ giới hạn ở các đổi mới toán học, là cuốn sách của cùng tác giả, The Psychology of Invention in the Mathematical Field (Princeton, 1949).
14 T. S. Kuhn, “A Function for Thought Experiments,” trong Mélanges Alexandre Koyré, ed. R. Taton and I. B. Cohen, sẽ được Hermann (Paris) xuất bản 1963.
15 A. Koyré, Etudes Galiléennes (Paris, 1939), I, 46-51; và “Galileo and Plato,” Journal of the History of Ideas, IV (1943), 400-428.
16 T. S. Kuhn, “A Function for Thought Experiments,” trong Mélanges Alexandre Koyré (xem dẫn chiếu đầy đủ ở chú thích 14).
17 A. Koyré, Etudes Galiléennes, II, 7-11.
18 Clagett, op. cit., ch. iv, vi, và ix.
19 N. Goodman, The Structure of Appearance (Cambridge, Mass., 1951), pp. 4-5. Bõ trích đoạn này bao quát hơn: “Nếu tất cả và chỉ các dân cư năm 1947 của Wilmington những người nặng giữa 175 và 180 pound là có tóc đỏ, thì ‘dân cư tóc đỏ năm 1947 của Wilmington’ và ‘dân cư năm 1947 có trọng lượng giữa 175 và 180 pound của Wilmington’ có thể được kết hợp lại trong một định nghĩa cấu trúc… Câu hỏi -liệu đã ‘có thể có’ ai đó hay không mà đối với người ấy một trong hai khẳng định này có thể áp dụng còn khẳng định kia thì không- không liên quan gì … một khi chúng ta đã quyết định rằng không có người nào như vậy… May là không có gì hơn được nói đến; vì khái niệm về các trường hợp ‘khả dĩ’, các trường hợp không tồn tại nhưng có thể đã tồn tại, là còn xa mới rõ.”
20 H. Metzger, Newton, Stahl, Boerhaave et la doctrine chimique (Paris, 1930), pp. 34-68.
21 Ibid., pp. 124-29, 139-48. Về Dalton, xem Leonard K. Nash, The Atomic- Molecular Theory (“Havard Case Histories in Experimental Science,” Case 4; Cambridge, Mass., 1950), pp. 14-21.
22 J. R. Partington, A Short History of Chemistry (2nd ed.; London, 1951), pp. 161-63.
23 A. N. Meldrum, “The Development of the Atomic Theory: (1) Berthollet’s Doctrine of Variable Proportions,” Manchester Memoirs, LIV (1910), 1-16.
24 L. K. Nash, “The Origin of Dalton’s Chemical Atomic Theory,” Isis, XLVII (1956), 101-16.
25 A. N. Meldrum, “The Development of the Atomic Theory: (6) The Reception Accorded to the Theory Advocated by Dalton,” Manchester Memoirs, LV (1911), 1-10.
26 Về Froust, xem A. N. Meldrum, “The Development of the Atomic Theory:
(1) Berthollet’s Doctrine of Variable Proportions,” Manchester Memoirs, LIV (1910), 8. Lịch sử chi tiết về những thay đổi từ từ trong đo lường thành phần hoá học và trọng lượng nguyên tử vẫn cần phải được viết, nhưng Partington, op. cit., cung cấp nhiều chỉ dẫn tới đó.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
