גיליתי השבוע מאמר מרתק (הפניה בסוף) מאת מורה ותיק לפיזיקה, איטלקי בשם לאונרדו קולטי. מזה שנים שואל קולטי את עצמו, מהו המסר החשוב ביותר בנוגע לפיזיקה שראוי להעביר לתלמידיו? מהו המינימום המשמעותי שאין להתפשר עליו, אותו יוכלו התלמידים לקחת להמשך לימודיהם (ולחיים) כצידה? מובן, שאין הוא מחפש ידע מסוג שהוא, שכן ידע, כשלעצמו, לעולם אינו מטביע רושם עמוק בלבבות.
קולטי מתמקד במה שהוא מכנה 'הגישה מדעית' (Scientific attitude). אין כאן הכוונה לשיטה המדעית (או המתודולוגיה המדעית), שכן קיים קונצנזוס רחב שאין בנמצא שיטה מדעית יחידה המאגדת את כל הסגנונות המדעיים באשר הם - מדענים שונים הגיעו לתגליות במגוון דרכים, באופן החומק מהגדרה כללית. מהי, אם כן, הגישה המדעית? על פי קולטי, "הגישה המדעית שואפת להגיע לתוצר סופי, אינטר-סובייקטיבי (כלומר, ניתן לשיתוף, אך ללא בטחון באובייקטיביות, או באמיתות שלו), בעל יכולת ניבוי, שניתן להעמידו לביקורת. בנוסף, על תוצר זה לעלות בקנה אחד עם עבודות מדעיות קודמות."
למרבה הצער, זו הגדרה מסורבלת, שאינה אומרת דבר וחצי דבר לאנשים צעירים, ועל כן מציע קולטי תיווך בעזרת סיפורים. מעט כשרון דרמטי מצדו של המורה, והשיעור הראשון במדעים יכול להיות חוויה מבדרת, שממנה – זו התקווה – תצמח בעתיד הבנה. סיפור המשל הראשון לקוח מהספר עולם רדוף שדים של האסטרופיזיקאי המיתולוגי קארל סייגן, והוא הולך בערך כך:
דרקון בגראג'
יום אחד, מגיע חבר שלך בהתרגשות ומספר שיש לו דרקון בגראג'. לא פחות. על מנת שלא להעליב, ומתוך סקרנות מדעית לשמה, אתה מחליט ללכת איתו ולבדוק בעצמך. בחינה שטחית מגלה שאכן יש שם מה שיש בדרך כלל בגראג', אבל בשום פנים ואופן לא דרקון. ההסבר של החבר הוא שמדובר בדרקון בלתי-נראה. "בסדר," אתה אומר, "נפזר אבקה על הרצפה, ואם הדרקון יזוז נראה טביעות רגל". על כך החבר משיב שהדרקון הוא מהסוג שכל הזמן מרחף באוויר. תשובה מפתיעה זו גורמת לך להרהר קצת: "אוקי," אתה אומר, "אז נרסס צבע באוויר", ומציע גם למדוד את הטמפרטורה במקומות שונים בגראג', או אפילו להשתמש במצלמת אינפרא-אדום. אבל גם כאן החבר מתנגד בעיקשות, בטענה שמדובר בדרקון לא-חומרי היורק אש קרה שאינה ניתנת לגילוי בעזרת מכשירים גשמיים. וכך שוב ושוב, כנגד כל הצעה לבדיקה פיזיקאלית שאתה מעלה, מביא החבר הצדקה אד-הוק לכך שהיא תכשל.
קארל סייגן מנסה להראות כאן, שטענה מדעית חייבת להיות ברת-בדיקה – זה הבסיס. המדע, שבו הפיזיקה מוליכה את הדרך, מרוצף טענות הניתנות לבדיקה אמפירית. עם זאת, הדברים אינם כה פשוטים. הפילוסוף עמנואל קאנט הראה כי המציאות עצמה (או הממשות האובייקטיבית) לעולם תוותר מחוץ לתחום הכרתם של החושים, ועל כן אין המדע שואף לידיעה אובייקטיבית של המציאות (במובן הפילוסופי) אלא לידע אינטר-סוביקטיבי (דהיינו – משותף לאנשים רבים, אך ללא בטחון באובייקטיביות שלו). העמידה במבחן (testability) היא הדרך הבטוחה להשגת ידע שאותו ניתן לשתף, ולהתבסס עליו בקהילה חוקרת – זו מטרתו הנאצלת של המדע. כיצד מעמידים טענה למבחן? על ידי מדידה, תוך שימוש במכשור מתאים. כאן גם נכנסת לתמונה המתמטיקה, שהיא השפה האוניברסאלית המאפשרת תרגום של טענות מדעיות למבחני מדידה; זאת ועוד, בלעדיה לא ניתן להלביש את הידע המדעי במבנים קוהרנטיים וכלליים.
מעניין לציין, לצורך השוואה, שתוצרים של אמונה, פילוסופיה, אומנות, שירה וכדומה, מעצם טבעם אינם כפופים לקריטריון העמידה במבחן. תוצרים אלו הינם בוודאי סוג של ידע (או ידיעה), ברם ידע זה השונה מהותית מהידע המדעי שהינו, כאמור, אינטר-סובייקטיבי: ידע שעמד במבחן הבדיקה האמפירית. אך מדע טוב דורש יותר מזה. על המדען הרציני לבחון טענותיו במה שמכונה 'כנות אינטלקטואלית' או 'ביקורת נטולת פניות' מה שמוביל אותנו למשל הבא, המיוחס לפילוסוף קארל פופר, למרות שהוא לקח אותו מהמתמטיקאי ברטרנד ראסל.
מה שהתרנגול לא ידע
בחווה היה תרנגול הודו שקנה לו שם בחריפות שכלו ובתשוקתו ללמוד מתוך התבוננות ערנית בסביבתו. אותו תרנגול שם לב לרצף אירועים המתרחש יום ביומו. בכל בוקר השמש זורחת, עובר זמן מה, ואז האיכר מגיע ומאכיל אותו ואת חבריו. לא עבר זמן רב והתרנגול הנבון ניסח 'חוק טבע' כדלקמן: בכל יום השמש זורחת, האיכר מגיע, ואז מקבלים תירס. וכך, בסוף כל יום, דילג התנגול על הגדר, הביט בחבריו מלמעלה והעיר: 'רואים, הנה הוכחה נוספת שמאששת את התיאוריה שלי!' ואכן, הידע של התרנגול הוא אינטר-סובייקטיבי לעילא – ניתן לבדוק את תקפותו על ידי תצפיות. חלף הקיץ, הגיע הסתיו, ובוקר אחד בנובמבר, לקראת סעודת חג ההודיה (Thanksgiving), השמש זרחה, האיכר הגיע ו…שחט את התרנגול השנון.
מה מלמד סיפור זה? ראסל ופופר רצו להראות שאינדוקציה אינה יכולה להיות בסיס איתן לידע מדעי. במדע, אנו מחפשים חוקים אוניברסאליים, לכן זה פשוט לא הגיוני להסתמך על מספר סופי של תצפיות. אינדוקציה תמיד הולכת מהפרטי לכללי, בעוד שדדוקציה גוזרת מקרים פרטיים מתוך חוקים כלליים. בואו נראה איך זה עובד בדוגמא פשוטה. לקראת שנת הלימודים, אתה מגיע למזכירות לברר אם התקבלת לקורס מסויים. המזכירה יכולה להשיב בקריאת רשימת התלמידים שהתקבלו: 'מיכאל – כן, יונתן – כן, אביתר – כן' וכו'. באופן זה, אתה עלול להתפתות (באינדוקציה) למסקנה: 'כולם התקבלו לקורס'. אך זו תהיה מסקנה שרירותית, גם אם הרשימה ארוכה מאוד, כלומר קיימים אישורים רבים לטענה. אבל המזכירה יכולה גם להשיב: 'כולם התקבלו' – במקרה זה אתה מסיק בדדוקציה שגם אתה התקבלת, וההיסק שלך נכון לוגית.
התיאוריה של התרנגול (בניגוד לתאוריית הדרקון) היא מדעית שכן היא ניתנת לבדיקה, אבל גישתו היתה לקויה, שכן הוא ביקש רק אישורים עבור התאוריה שלו, בעוד שהיה עליו לחפש דוקא דוגמאות מפריכות. כנות אינטלקטואלית פירושה לחפש במודע אחר פגמים וטעויות בתאוריה שלך, במקום לנסות לאשר אותה שוב ושוב באופן טריוויאלי. יש כאן כמובן לקח חשוב שחורג מההקשר המדעי: אם נהרהר בשלל הסטריאוטיפים, הדעות הקדומות, והעמדות הפנאטיות לסוגיהן – נגיע למסקנה (האינדוקטיבית?) שכולן נובעות מאותה גישה. חינוך מדעי טוב אמור להזהיר אותנו ממלכודות שכאלו, בייחוד כאשר אנו מזהים אותן בתוכנו.
זו לא מקטרת
נדבך נוסף בהקשר זה, נוגע למשמעות של תיאוריה מדעית. קולטי מספר שהוא מצייר על הלוח את כף ידו ושואל: 'מה זה?' התשובה האוטומטית היא 'היד שלך', אבל צריך לדייק: על הלוח יש ציור המייצג היבט מסוים (היקף) של היד. זה אולי נראה טריוויאלי, אך הרבה פעמים – גם בקרב אנשי מדע – יש נטייה 'לשכוח' שהתאוריות אינן המציאות עצמה (ולעולם לא יהיו), אלא מודלים מופשטים שמטרתם לתאר היבט מצומצם של הממשות. המחשה לכך היא ציורו המפורסם של רנה מגריט : "זו אינה מקטרת". שם קצת מוזר, כי בפירוש מצוירת שם מקטרת. אבל זה בדיוק העניין: אי אפשר לעשן את הציור (הגאוני) – זו לא מקטרת. המציאות ותיאור המציאות לעולם תהינה ישויות נפרדות.
Colletti, L., "On dragons and turkeys: physics for future citizens", School Science Review , June 2010
תגובות אחרונות