Στην επιστήμη γνωρίζουμε ό,τι νομίζουμε ότι γνωρίζουμε

Σε κάθε ερώτημα που η απάντησή του βασίζεται – προς εδραίωση της παρούσας τεκμηρίωσης – θα πούμε: στη μέγιστη παγκόσμια αποδεκτή επιστημονική γνώση, δεν πρέπει να υπάρχει απολυτότητα και σιγουριά ότι απαντάται ορθά, καθώς η γνώση αυτή εξαρτάται από το βαθμό στον οποίο έχει προχωρήσει η κατάκτησή της στη δεδομένη χρονική στιγμή που τίθεται το ερώτημα.

Ας δούμε, όμως, για παράδειγμα, ένα πρώτο, πρωταρχικής σημασίας ερώτημα: Είναι η γη επίπεδη; Εάν κανείς απαντούσε ναι, υποτίθεται ότι η πλειονότητα θα θεωρούσε ότι η απάντηση αυτή είναι λάθος. Αλλά πώς ξέρουμε ότι είναι λάθος; Μήπως δεν είναι αλήθεια ότι επί χιλιάδες χρόνια οι άνθρωποι νόμιζαν ότι ήξεραν ότι η γη είναι επίπεδη; Αρα, κάτι μας έκανε να αλλάξουμε γνώμη. Τι άλλο; Η επιστήμη ήταν η αιτία αλλαγής της γνώμης μας. Και όχι μόνον αυτό, αλλά είναι επίσης υπεύθυνη και για το εύρος της γνώσης μας επί του θέματος, δηλαδή για το τι νομίζουμε ότι γνωρίζουμε γι’ αυτό το θέμα και εν τέλει για το τι νομίζουμε ότι μπορούμε να γνωρίζουμε.

Και ποιος είναι τρόπος κτήσης της επιστημονικής γνώσης; Μα τι άλλο παρά οι ερευνητικές μέθοδοι. Όταν αναφερόμαστε σε ερευνητικές μεθόδους εννοούμε την οργανωμένη, τεκμηριωμένη και συστηματική
διαδικασία εξέτασης ενός θέματος.

Προφανώς ακόμη και αυτός ο οιονεί ορθολογικός τρόπος απόκτησης γνώσης μπορεί να δημιουργεί αβεβαιότητες. Θα μπορούσε να πει κανείς και τι έγινε; Μήπως η αντίληψη μας για το σύμπαν μας δεν διέπεται, κατ’ ουσίαν (εντονότερα στον υποατομικό μικρόκοσμο), από αβεβαιότητα υπό την έννοια της Αρχής του Heisenberg (π.χ. θέση και ταχύτητα ανέφικτο να μετρηθούν επακριβώς ταυτόχρονα);

Παρ’ όλα αυτά, υπάρχουν και μερικοί άλλοι τρόποι κτήσης γνώσης, όπως:

 Η εμπειρική (ή άτυπη) παρατήρηση, κατά την οποία η γνώση αποκτιέται τυχηματικά ή άτυπα (δηλαδή χωρίς κάποια μελετημένη και συστηματική διαδικασία εξέτασης ενός θέματος). Το πρόβλημα με την εμπειρική (ή άτυπη) παρατήρηση είναι ότι η έλλειψη συστηματικότητας ή/και διαδικασίας αξιολόγησης των παρατηρουμένων οδηγεί σε αυξημένη αβεβαιότητα.

Η επιλεκτική παρατήρηση, κατά την οποία υιοθετείται το πρότυπο που εκάστοτε “συμφέρει” τον παρατηρητή. Ισοδύναμα θα λέγαμε ότι ο παρατηρητής “βλέπει” ό,τι θέλει να δει ή κάνει την παραδοχή ότι
υπάρχει ό,τι αυτός έχει αντιληφθεί/βιώσει/παρατηρήσει. Το ακραίο σενάριο αυτής της περίπτωσης είναι η υπεργενίκευση, όταν δηλαδή γενικεύονται (γνωστικά) συμπεράσματα βασιζόμενα, όμως, σε πολύ
περιορισμένο πλήθος παρατηρήσεων.

 Η επιβαλλόμενη γνώση, η οποία διαχρονικά, στη διάρκεια της ανθρώπινης παρουσίας, προέρχεται, κυρίως, από τις εκάστοτε αρχές και εξουσίες. Με αυτόν τον τρόπο η αποκτώμενη γνώση και τα
διαμορφούμενα “πιστεύω” επιβάλλονταν/επιβάλλονται από τους εξουσιαστικούς κύκλους της κάθε εποχής/κοινωνίας. Αυτοί οι κύκλοι όριζαν/ορίζουν τι είναι αλήθεια και τι όχι.

Με βάση, λοιπόν, τα παραπάνω θα μπορούσε κανείς να θέσει το εύλογο ερώτημα: “Τι εννοούν οι επιστήμονες όταν ισχυρίζονται ότι γνωρίζουν;”.

Ας δούμε π.χ. ένα παράδειγμα. Τι μπορεί να εννοούν οι επιστήμονες όταν λένε ότι γνωρίζουν τι συμβαίνει μέσα σε ένα άτομο ή τι συνέβη στα πρώτα λεπτά μετά τη γέννηση του σύμπαντος;

Αυτό που εννοούν είναι ότι έχουν υπ’ όψιν τους ένα πρότυπο (μοντέλο) ατόμου ή έχουν ηλεκτρονικά αναπτύξει ένα πρότυπο του πρωταρχικού σύμπαντος ή γενικώς έχουν προσπαθήσει να προτυποποιήσουν (μοντελοποιήσουν) το εκάστοτε, ερευνητικό ζητούμενο και έχουν καταλήξει σε ένα πρότυπο τέτοιο που να ανταποκρίνεται στα πειραματικά δεδομένα ή τις παρατηρήσεις. Τέτοια πρότυπα δεν αποτελούν, βεβαίως, μια φυσική αναπαράσταση του πραγματικού ερευνώμενου, αλλά πρόκειται για νοητικά πρότυπα περιγραφόμενα/υποστηριζόμενα από ομάδες μαθηματικών εξισώσεων.

Ας θυμηθούμε την προτυποποίηση ατόμων, μορίων, που αναπαρίστανται από μικρές ελαστικές σφαίρες κτλ.

Αυτή η νοητική αναπαράσταση δεν αποτελεί παρά μόνο ένα μέρος του προτύπου, καθώς αυτό που καθιστά αυτό το πρότυπο (μοντέλο) επιστημονικό είναι ο τρόπος με τον οποίον αυτές οι σφαίρες κινούνται
στο χώρο και αναπηδούν συγκρουόμενες η μία με την άλλη, να περιγραφεί από διάφορους φυσικούς νόμους, που μεταφράζονται σε μαθηματικές εξισώσεις. Στο υπ ́ όψιν παράδειγμα, ας πούμε, από τους
κινηματικούς νόμους του Νεύτωνα (Newton).

Ακόμη περισσότερο, εφαρμόζοντας αυτούς τους μαθηματικά εκφρασμένους νόμους, μπορεί να γίνει προβλέψιμο τι θα συμβεί στην πίεση ενός αερίου εάν αυτό
συμπιεσθεί στο μισό του όγκου του κτλ. Εάν δηλαδή κάνει κανείς το πείραμα αυτού του παραδείγματος, το αποτέλεσμα (διπλασιασμός της πίεσης), που θα μετρήσει, ταιριάζει σχεδόν απόλυτα με τις προβλέψεις
του προτύπου. Ε, αυτό το καθιστά ένα καλό πρότυπο (μοντέλο). Μηδέν αβεβαιότητα λοιπόν; Όχι, βέβαια, είναι η απάντηση.

Και γιατί όχι; Μα, διότι, το πρότυπο ενός ατόμου ως μία τέλεια ελαστική σφαίρα πολύ μικρού μεγέθους, μπορεί να ανταποκρίνεται καλά στο να υπολογισθούν οι μεταβολές της πίεσης ενός αερίου, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, πλην όμως εάν κληθεί να περιγράψει τον τρόπο με τον οποίο ένα άτομο εκπέμπει ή απορροφά φως, θα απαιτηθεί αμέσως-αμέσως το πρότυπο ενός ατόμου το οποίο οφείλει να αποτελείται από δύο τουλάχιστον συστατικά μέρη, δηλαδή: ένα εξαιρετικά μικρό κεντρικό πυρήνα (ο οποίος, είναι αλήθεια, μπορεί, με τη σειρά του, να θεωρηθεί ως μία ελαστική μικρή σφαίρα) περικλειόμενη από ένα νέφος ηλεκτρονίων.

Τα επιστημονικά πρότυπα είναι αναπαραστάσεις μιας πραγματικότητας, όχι κατ’ ανάγκη της “αληθινής” πραγματικότητας. Κι αυτό, βέβαια, ανεξαρτήτως από το πόσο καλά αυτά τα πρότυπα ανταποκρίνονται στα
πειραματικά δεδομένα ή τις παρατηρήσεις ή ακόμα-ακόμα από το πόσο ακριβείς είναι οι (υπό κατάλληλες συνθήκες) προβλέψεις τους. Τα επιστημονικά πρότυπα πρέπει, λοιπόν, να θεωρούνται ως προσεγγίσεις
(κάποιου βαθμού ακρίβειας ή αντιστοίχως αβεβαιότητας) και ως βοηθήματα υποστήριξης της φαντασίας παρά της πραγματικής αλήθειας.

Υπό αυτήν την έννοια, όταν οι επιστήμονες λένε ότι γνωρίζουν ότι ο πυρήνας κάθε ατόμου αποτελείται από σωματίδια που λέγονται πρωτόνια και νετρόνια, αυτό που θα έπρεπε να λένε είναι ότι ο πυρήνας κάθε ατόμου, υπό συγκεκριμένες συνθήκες, συμπεριφέρεται σαν να αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια. Αυτή τη διατύπωση, οι περισσότεροι επιστήμονες τη θεωρούν ως δεδομένη, ενώ κάποιοι άλλοι
μπορεί και να αγνοούν τη σημαντικότητα της διάκρισης που αυτή πρεσβεύει. Στο πλαίσιο της διαπίστωσης που εξετάζουμε εδώ, του ότι δηλαδή στην επιστήμη νομίζουμε ότι γνωρίζουμε ό,τι (τέλος πάντων) γνωρίζουμε, είναι και το γεγονός ότι πολύς κόσμος – ελπίζω μεταξύ αυτών όχι επιστήμονες – θεωρούν ότι ο ρόλος των επιστημόνων είναι να εκτελούν πειράματα προς επιβεβαίωση της ακρίβειας των θεωρητικών) προτύπων τους, δηλαδή για να επιτύχουν ακόμη περισσότερη ακρίβεια, ακόμη περισσότερα δεκαδικά…. Ουδέν ανακριβέστερον!

Ο λόγος διεξαγωγής των πειραμάτων, τα οποία αξιολογούν εκ των προτέρων ανέλεγκτες προβλέψεις των προτύπων, είναι να ανακαλύψουν πού σταματάει το πεδίο ισχύος των προτύπων. Ας δανεισθούμε πάλι ένα παράδειγμα από το χώρο της φυσικής, όπου η κρυφή ελπίδα των ερευνητών είναι να ανακαλύψουν ασυνέχειες (ζητούμενα τα οποία τα πρότυπα δεν μπορούν να προβλέψουν με ακρίβεια ή να επεξηγήσουν
λεπτομερώς) στα πρότυπά τους, επειδή, ακριβώς, αυτές οι ασυνέχειες θα αναδείξουν πεδία όπου παιτείται νέα γνωστική προσέγγιση, άρα απαιτούνται νέα πρότυπα, έτσι ώστε να υπάρξει πρόοδος.

Για παράδειγμα, το βαρυτικό πρότυπο του Αϊνστάιν (γενική θεωρία της σχετικότητας) εξηγεί ό,τι και το πρότυπο του Νεύτωνα, αλλά επίσης εξηγεί και κάποια λεπτά θέματα που αφορούν στις πλανητικές τροχιές και την καμπύλωση του φωτός. Υπό την έννοια αυτή το νέο πρότυπο (του Αϊνστάιν) είναι καλύτερο από το παλαιότερο (του Νεύτωνα), όταν, μάλιστα, παράγει σωστές προβλέψεις για το σύμπαν γενικότερα, ενώ το παλαιό δεν μπορεί να το κάνει.

Αλλά μιας και κάνουμε εδώ τη σύγκριση μεταξύ αυτών των δύο σπουδαίων προτύπων, αυτών των δύο μεγάλων επιστημόνων, ας διευκρινίσουμε ότι για τον υπολογισμό της κίνησης ενός διαστημοπλοίου π.χ. από τη γη στο φεγγάρι και με τους νόμους του Νεύτωνα αλλά και με τις εξισώσεις της γενικής θεωρίας της
σχετικότητας (με πιο πολύπλοκο τρόπο) το αποτέλεσμα θα είναι το ίδιο.

Και ένα τελευταίο παράδειγμα ψηλαφώντας την επιστημονική γνώση που σήμερα έχουμε για τη δομή της ύλης. Αυτό που στην επιστήμη νομίζουμε ότι γνωρίζουμε, περιλαμβάνεται στο λεγόμενο Καθιερωμένο Πρότυπο (The Standard Model) της σωματιδιακής φυσικής, όπου υιοθετείται η ύπαρξη 4 στοιχειωδών σωματιδίων ύλης σε δύο ζεύγη (ηλεκτρόνιο & πρωτόνιο, άνω & κάτω κουάρκς), τα οποία, για λόγους που δεν είναι γνωστοί, επαναλαμβάνονται σε δύο επιπλέον γενιές. Υιοθετείται, επίσης, η ύπαρξη μόλις 3 αλληλεπιδράσεων (βαρυτική, ηλεκτρασθενής και ισχυρή), συν το πεδίο Χιγκς (Higgs). Αυτό, λοιπόν, το πακέτο εξηγεί ό,τι συμβαίνει πάνω στη γη αλλά και τη λειτουργία των άστρων.

Όμως, δεν γνωρίζουμε θέματα όπως η προέλευση του σύμπαντος, ο τρόπος που άστρα και πλανήτες προέκυψαν κτλ, παρ’ όλο που υπάρχει τεκμηρίωση για την έναρξη ύπαρξης του σύμπαντος (προ 14 δις εκατομ. ετών) από έναν κόκκο όπου περικλείονταν ενέργειες κατά πολύ μεγαλύτερες απ’ ό,τι μπορεί πειραματικά να επιτευχθεί και ο οποίος μέσω της Μεγάλης Εκρηξης (Big Bang) πληθωρίστηκε για να προκύψει σταδιακά αυτό που σήμερα αντιλαμβανόμαστε ως σύμπαν. Για να μπορέσουν οι επιστήμονες να κατανοήσουν από πού προήλθε το σύμπαν είναι προφανές ότι πρέπει να προχωρήσουν πέρα και από το Καθιερωμένο Πρότυπο, ανατρέποντας ό,τι νομίζουμε ότι γνωρίζουμε.

Αντώνης Δερνέλλης