Identificarea unor concepte-cheie in metodologia stiintei: experiment, model, teorie, paradigma

 

 

Preocuparile galileene de construire a noii stiinte, precum si de dialog cu teologia, au dus la operarea unei distinctii de competente intre cugetarea stiintifica si teologica. Astazi, odata cu definirea precisa a metodei stiintifice de cunoastere, intalnirea dintre stiinta si teologie poate fi privita precum cea dintre doua demersuri de cunoastere cu obiecte si metodologii diferite. Stiinta se dezvolta cercetand universul material , adica natura, "lumea materiala organica sau anorganica", in timp ce teologia cauta sfintenia ca vietuire intru Dumnezeu, si, in mod secundar, o eventuala semnificare a cunoasterii universului material prin prisma experientei religioase. In consecinta, obiectul cunoasterii in stiinte este lumea, in timp ce in  teologie  este Dumnezeu,  iar  in  mod  secundar,  lumea. Metodologia stiintifica permite  articularea  unei  constructii intelectuale de reprezentare  si  de intelegere  a lumii prin implicarea compartimentului uman numit intelect. Teologia cauta experienta intalnirii cu Dumnezeu, experienta prin care persoana umana este implicata ca intreg.

Si stiinta si teologia propun o imagine coerenta si interior-consistenta asupra realitatii. Afirmatia unora potrivit carora cele doua demersuri ar fi diferite in sensul ca primul se fundamenteaza pe observatie iar al doilea pe autoritate nu are consistenta in realitate. Si unul si celalalt au in miezul lor experienta, chiar daca calitativ diferita, dupa cum, deopotriva, ambele includ autoritatea in campul lor de manifestare. Viata mistica este fundamental experimentala, si autoritatea se construieste in Biserica pornind de la realitatea concreta a experierii prezentei divine. Stiinta, deopotriva experimentala, nu exclude nici ea autoritatea: rezultatele stiintei sunt deseori acceptate prin actul de incredere in autoritatea si probitatea profesionala a celor care fac parte din comunitatea stiintifica. Evident, aceasta incredere are la baza caracterul verificabil si trans-subiectiv al rezultatelor de tip stiintific.

Daca stiinta isi concentreaza atentia asupra universului fizic, asupra exteriorului uman accesibil prin simturi, teologia priveste innoirea omului launtric, transformarea realitatii interior-umane. Aceasta ne face sa distingem intre domeniul de competenta al stiintei, ca fiind cel al exterioritatii umane, si cel al teologiei, ca fiind cel al interioritatii. Distinctia comporta insa nuante. Asa cum cunoasterea lumii inconjuratoare struc­tureaza interiorul fiintei umane, antrenandu-l intr-o devenire, tot asa schimbarea universului interior printr-o disciplina duhovniceasca da nastere unei noi vietuiri in lume, cu impact asupra materialitatii lumii. Intre interior si exterior exista o interdependenta si o inter-relationare. In acelasi context, exista voci care vor sa plaseze teologia in aria subiectivitatii iar stiinta in cea a obiectivitatii. Aceasta distinctie nu este absoluta. Incontestabil, unul dintre cele mai obiective aspecte ale lumii este faptul ca omul este subiectiv. Stiinta nu-l poate cuprinde, ci doar "descrie" prin aspecte obiectivabile. Obiectivitatea stiintei plateste pretul unei anumite viziuni simplificatoare asupra lumii, prin eliminarea aspectelor considerate secundare, viziune cunoscuta si asumata ca atare, in timp ce in teologie reperele obiectivitatii tin de conlucrarea cu ratiunile lui Dumnezeu incifrate in lume, ratiuni descoperibile prin lucrarea harului.

Stiinta se serveste de observatii experimentale pentru a construi un cadru teoretic explicativ:
 "Stiinta are ca scop construirea unui cadru teoretic care sa explice cel mai bine faptele si datele derivate prin observatii si masuratori. Teoriile sunt dezvoltate spre a explica fapte. Ele evolueaza, fiind in mod continuu modificate pentru a acomoda noile fapte pe masura ce acestea sunt puse in evidenta si pe masura ce validitatea lor este confirmata".

Pentru a intelege cum functioneaza stiinta, cateva distinctii preliminare se impun. Astazi, cand vorbim in mod generic de stiinta, avem in vedere spectrul larg de discipline stiintifice, diferite, variate, autonome in aria lor de competenta, cu notiuni si strategii aparte si care sunt efect al acumularilor istorice, precum si principiul lor unitar, care este cel metodologic. In pofida varietatii lor, stiintele poseda toate un numitor comun: o metoda unica de lucru, numita metoda stiintifica de abordare a cercetarii, unanim acceptata de imunitatea stiintifica:

"Metodologia  stiintifica  este  unica  si   invarianta:   de  la lucrarile lui Galilei si ale celorlalti intemeietori ai stiintei moderne, ea nu s-a schimbat. Ceea ce nu va sa insemne ca intr-o buna zi metodologia stiintifica nu se va schimba. Dar aceasta schimbare nu va putea avea loc decat sub presiunea unei necesitati absolute a faptelor experimentale, si nu prin vointa vreunui om de stiinta sau a vreunui filosof.

Aceasta metoda se doreste trans-subiectiva. Fiecare om initiat in mecanismul dezvoltarii cunoasterii de tip stiintific, o poate aplica pentru a ajunge la rezultate coerente, general verificabile. Dincolo de creativitatea, personala sau de echipa, care priveste modul in care este "intrebata" natura (si determinand tipul de experiment propus), datele obtinute sunt verificabile. Rolul comunitatii stiintifice este in acest sens extrem de important. Odata realizata o munca de cercetare, rezultatele sunt comunicate comunitatii stiintifice in scopul de a beneficia de spiritul critic comunitar. Indoiala sistematica este in stiinta o conditie de rigurozitate, iar verificabilitatea tine nu atat de persoana, cat de comunitate, si se doreste realizata independent de orice factori de tip valori care sa tina de subiectivitatea persoanei. Lipsa acestora este, mai ales in faza de verificare a obiectivitatii unei cercetari, o conditie necesara. Ratiunea din spatele acestui fapt este urmatoarea: "Credem ca natura functioneaza dupa "legi" care sunt independente de dorintele umane, si rezultatele stiintifice sunt in mod notoriu de neincredere cand influenta inclinatiilor umane nu a fost in mod adecvat controlata".

Exista o ordine in dezvoltarea de tip stiintific: datele, faptele obtinute pe cale experimentala sunt asamblate cam in acelasi fel in care sunt asamblate piesele unui joc de tip puzzle, punandu-se in evidenta relatiile dintre ele. Pe baza unui model, adica a unei structuri simbolice deja existente si a carei proprietati sunt cunoscute experimentatorului, se construieste o teorie stiintifica, care ramane a fi verificata ulterior.

 

"Toate stiintele se bazeaza pe o serie de fapte "evidente" (sau date experimentale) pe care trebuie sa le explice si cu care se confrunta diversele teorii. Datele experimentale se afla intr-o serie de relatii, care sunt interpretate in cadrul unor modele (...). Nu toate faptele sunt la fel de relevante pentru o teorie sau alta, unele fapte au trebuit chiar sa fie neglijate in anumite etape ale dezvoltarii stiintifice".

Prin instrumentele sale de lucru, cercetatorul masoara si descrie fenomene, si aceasta de o maniera contextuala. Cu alte cuvinte, o observatie nu este independenta de cadrul in care a fost  realizata,   iar  masuratorile  realizate  nu  produc  doar numere, ci cer deopotriva un cadru de interpretare. Iata de ce una dintre conditiile de rigurozitate a cercetarii este specifi­carea precisa a conditiilor in care au loc observatiile si masuratorile.

"Aceste detalii sunt fundamentale intrucat etapa urmatoare este cautarea relatiilor de tip cauza-efect sau a corelatiilor cu diferiti parametri in vederea generalizarii fenomenului prin eliminarea conditiilor secundare".

Prin generalizare se obtin teoriile. Numite si "legi ale naturii", teoriile sunt enunturi care si-au probat eficienta in a descrie un numar determinat de fenomene. Dar, fapt cel putin la fel de important, sunt susceptibile a putea descrie si alte fenomene, a caror logica interioara nu este inca cunoscuta. Iar daca se reuseste, campul de aplicabilitate al teoriilor creste. Teoriile sunt valabile atata vreme cat nu s-au identificat cazuri contradictorii. Iar cand acest fapt se produce, punand in evidenta insuficienta unei teorii, teoria trebuie perfectionata spre a raspunde noilor exigente. in acest fel, esecul devine factor de progres. Pe de alta parte, orice verificare noua a unei teorii pune o caramida la fundamentul credibilitatii ei.

In trecut, existenta pluralitatii teoriilor a facut oamenii de stiinta atenti la definirea domeniilor lor de valabilitate, a limitelor si competentelor lor. Astazi, aceasta atentie se muta, odata cu dezvoltarile din sanul fizicii cuantice, asupra valabilitatii modelelor, alternative, care concura in a favoriza intelegerea uneia si aceleiasi teorii. Astfel, exigentele de tip contextualitate, prezente in modernitate in special in spatiul inter-teoretic, le regasim astazi (si) in cel intra-teoretic. Exer­citiul contra-argumentelor arata modelelor punctele slabe si provoaca la o reinnoita reflectie si dezvoltare. Important este spiritul in care se produce actul stiintific: o neintrerupta verificare care sa presupuna implicit onestitatea recunoasterii greselilor. Demersul este similar celui petrecut in spatiul interioritatii umane, unde nu pacatul este condamnabil, ci neindreptarea lui. In stiinta, nu greseala in sine este condamnabila, intrucat este inerenta, ci nerecunoasterea, neacceptarea, deci, necorectarea ei. De aceea, observa fizicianul Niels Bohr, specialist este cel care recunoaste greselile care se fac de obicei in domeniul respectiv si stie sa le evite.

In general insa, in practica curenta a stiintei, majoritatea greselilor, odata constatate, se corecteaza din mers, ipotezele gresite se reformuleaza si cercetarea continua. Recursivitatea permanenta ciclului ipoteze-teorii-verificare-noi ipoteze este o premisa a rigorii de tip stiintific.

Ian G. Barbour considera drept componente fundamentale ale stiintei moderne: (1) observatia particulara coroborata cu datele experimentale, (2) conceptele generale si (3) teoriile. Relatia intre date si teorii este una mediata de imaginatia stiintifica, de modele si de analogii interdisciplinare. Ian G. Barbour respinge viziunea inductiva propusa de Francis Bacon si Mill Stuart privind formularea teoriilor prin generalizarea pattern-urilor observate experimental. Aceasta relatie intre date si teorii, mult mai complexa, implica imaginatia, pentru care nu poate fi trasata nici o regula, si in care analogia poate juca rolul de model conceptual in a caracteriza o entitate postulata, dar care nu poate fi observata direct.

Odata formulata, o teorie trebuie validata experimental. Teoria exprima un spectru precis de asteptari, infirmand deopotriva pe altele. Aceasta metoda de cercetare, ipotetico-deductiva, a dominat filosofia stiintei in anii 1950-1960:

 "Stiinta este alcatuita din fapte, din relatiile dintre fapte si din explicatiile acestor relatii. Faptele si relatiile trebuie respectate cu grija, asa cum este respectat codul penal. Faptele bine stabilite raman neschimbate, numai relatiile se precizeaza o data cu dezvoltarea stiintei. Interpretarea faptelor si a relatiilor, adica a reprezentarilor bazate pe tabloul simplificat in mod constient al fenomenelor, nu trebuie absolutizata. Reprezentarile si modelele se dezvolta si isi schimba aspectul cu fiecare noua descoperire".

Faptele furnizate de o observare riguroasa se doresc a fi variante. Teoriile si modelele sunt, dimpotriva, polimorfe. Acestea din urma isi schimba forma o data ce tabloul cercetarii se desavarseste prin adaugarea de noi date si relatii. Exigenta stiintifica cere ca teoriile si modelele sa respecte intotdeauna riguros datele experimentale si relatiile dintre ele. Henri Poincare (1854-1912) compara la epoca sa procesul de adunare al faptelor disparate cu cel al construirii unei case dintr-un morman de pietre: coeziunea si trainicia intregului depind de respectarea riguroasa a fiecarei etape. Rezistenta casei va trebui testata prin vanturile si aversele potrivnice ale contra-argumentelor. Iata deci ca misiunea experimentatorilor este nu numai verificarea teoriei sau a modelului, ci si cautarea faptelor care pot sa le infirme, sa le contrazica. Este limpede deci ca, odata formulate modelele sau teoriile, ele nu sunt nici pe departe decisive. Stiinta este o cunoastere discursiva, ea nu duce la certitudini absolute. Concluziile sale sunt intotdeauna provizorii, incomplete, si, in consecinta, supuse revizuirilor. Teoriile, respectiv modelele, se schimba in timp, si stiinta poate asigura teste mai mult sau mai putin pertinente in vederea evaluarii lor.

Ian G. Barbour distinge patru criterii pentru dezvoltarea unei teorii. Prima este concordanta cu datele, cu mentiunea ca orice teorie este subdeterminata de date - nu se poate demonstra niciodata adevarul sau falsitatea unei teorii recur­gand in mod exclusiv la date. Al doilea criteriu este coerenta ei  noua teorie trebuie sa fie consistenta cu altele acceptate, sau,  e posibil, interconectata conceptual cu acestea:

"Oamenii  de  stiinta acorda valoare  coerentei  interne  si simplitatii unei teorii (simplitatea structurii formale, cel mai i numar de presupozitii independente sau ad hoc)".

Al treilea criteriu este scopul teoriei, prin el se verifica daca teoria reuseste sa uneasca domenii anterior disparate, daca raspunde unor evidente multiple, daca este aplicabila " pe intervale largi sau cu variabile relevante". Al patrulea si ultim criteriu este cel al fertilitatii, in sensul de potentialitate -incurajeaza cercetarea ulterioara?, deschide noi orizonturi?, genereaza noi ipoteze? etc.

In timp, imobilismul modelelor sau al teoriilor este un pericol:

 "In   stiinta   (...)   doua   prapastii   sunt   superficialitatea  si dogmatismul,   cele   doua   laturi   ale   pseudostiintei.   Cei superficiali isi elaboreaza conceptiile fara sa tina seama de fapte si de relatii, ignorand fenomenele si relatiile dintre ele si   bazandu-se   doar   pe   intuitii   neverificate.   Dogmaticii absolutizeaza reprezentarile curente. E greu de spus care dintre acestia sunt mai periculosi".

In plus, trebuie atrasa atentia asupra distinctiei, extrem de importante, dintre teorie si interpretarea ei. Interpretarea se poate produce intr-un alt registru decat cel strict stiintific si confuzia registrelor poate fi plasata sub riscul ideologiei, cu impact negativ asupra continuarii recursive a cercetarii:

"O teorie stiintifica are propriul ei limbaj, metode proprii, o coerenta interna si este mai mult sau mai putin formalizata in planul matematic. Gratie formalismului ei, o teorie stiintifica ajunge la anumite rezultate. Interpretarea acestor rezultate in planul ontologic ii scapa deocamdata stiintei, caci pune in joc un alt limbaj, alte metode, o alta coerenta interna. Confun­darea unei teorii stiintifice cu interpretarea ei in plan ontologic poate duce la cele mai rele confuzii".

Revenind la cadrul autonom al metodologiei stiintifice, lipsa de concordanta dintre teorie si noile date experimentale este motorul reinnoirii teoriilor sau, deseori, al adaugarii unor ipoteze auxiliare. Teoriile influenteaza observatiile, adica modul in care o teorie este formulata intervine hotarator asupra felului in care datele sunt culese - asistam practic la o experienta de filtrare a realitatii. Aceasta se manifesta atat prin selectarea fenomenelor, cat si prin alegerea variabilelor considerate semnificative pentru experiment, neexcluzand totodata un anume limbaj si un anume tip de instrumente de investigare. Cu alte cuvinte, felul intrebarilor pe care le punem, tributar paradigmei de abordare, determina funda­mental tipul de raspuns posibil. Este ca si cum am privi lumea prin ochelari colorati: in mod inevitabil, lumea se va dezvalui prin prisma culorii ochelarilor.

Teoriile se supun unui joc al dependentelor de un pattern generalizat in societatea oamenilor de stiinta dintr-un anume moment si context istoric, considera Thomas Kuhn. Acest pattern este un set de presupozitii conceptuale si metodo­logice, general acceptate, pe care acesta le numeste para­digma. De exemplu, mecanica newtoniana din secolul opt­sprezece va influenta decisiv timp de doua secole cadrul si modul in care trebuie intrebata natura,  in  sens  stiintific. Aceasta va avea valabilitate pana la revolutia generata de fizica cuantica din secolul douazeci, cea care va duce incetul cu incetul la emergenta unei noi paradigme. Paradigmele sunt deci produsele unor comunitati istorice. Vorbind despre stiinta normala, adica despre cercetarea fondata in mod solid pe una sau mai multe impliniri stiintifice trecute, impliniri pe care un grup stiintific le considera suficiente pentru a furniza punctul de plecare al altor cercetari, Kuhn remarca in istorie existenta unor manuale normative pentru aceasta: Fizica lui Aristotel, Almageste a lui Ptolemeu, Principia si Optica lui Newton, Electricitatea lui Franklin, Chimia lui Lavoisier, Geologia lui Lyell, toate servind la definirea implicita a problemelor si a metodelor legitime unui domeniu de cercetare pentru generatiile urmatoare. Aceste manuale definesc stiinta normala in contexte istorice particulare si au doua trasaturi comune: pe de o parte, implinirea provocata de ele a fost suficient de importanta pentru "extragerea unui grup coerent de adepti de la alte forme de activitate stiintifica concurente", si, pe de alta parte, au deschis "perspective suficient de vaste pentru a pune la dispozitie acestui nou grup de cercetatori tot felul de probleme in vederea rezolvarii".

In concluzie, metoda stiintifica de cunoastere presupune existenta unor concepte-cheie precise de ordin metodologic, intai de toate, stiinta se bazeaza pe experimentare, actiune care corespunde unei anume viziuni asupra felului in care trebuie "intrebata" natura, viziune care este tributara in orice moment din istorie unui set de presupozitii conceptuale si metodologice general acceptate si care in sens kuhnian poarta numele de paradigma. In stiinta moderna, evaluarea datelor obtinute prin experimentare se face prin punerea in evidenta a unor relatii, pe baza unor structuri simbolice deja existente, numite generic modele, pentru ca ulterior sa se treaca la ultima etapa, cea a formularii teoriei stiintifice. Fizica cuantica aduce o prelungire metodologica, in sensul in care existenta unei teorii deja formulate incita la propunerea unor multiple modele explica­tive, concurente. Iata, deci, ca daca in cazul fizicii clasice, modelul precede teoria, in fizica cuantica teoria precede mo­delul. Consecinta fireasca, exigentele de verificare tintesc, in primul caz, teoria, aceasta fiind supusa verificarilor, in urma carora noile date experimentale provoaca formularea unei noi teorii, in timp ce in cel de-al doilea caz, modelul este cel supus verificarilor, noile date experimentale ajutand la formularea unui model nou, mai complet. De altfel, existenta simultana a unei pluralitati de modele nu face decat sa puna in evidenta modalitati diferite, deseori concurente, de intelegere a aceleiasi teorii.

 

Lect. Dr. Adrian Nicolae Lemeni

Pr. Prep. Razvan Andrei Ionescu

 

Extras din lucrarea : TEOLOGIE ORTODOXA SI STIINTA

 

 

• Intalnirea cu Dumnezeu
  Publicat in : Sfaturi duhovnicesti
• Paisie Velicicovschi: intoarcerea la Scriptura
  Publicat in : Vietile sfintilor
• Multe vesti, putine intalniri
  Publicat in : Editoriale