विज्ञान ही चीज काय आहे? (पूर्वार्ध)

आधुनिक जगात विज्ञानाविषयी आदराची, दराऱ्याची भावना आहे यात शंका नाही. मानवी ज्ञानाच्या कक्षा अणुरेणूंपासून विश्वाच्या उत्पत्तीपर्यंत, विविध क्षेत्रांत, विविध प्रकारे रुंदावण्याचे विज्ञानाचे यश वादातीत आहे. (या लेखाचे ते एक मुख्य गृहीतक ही आहे.) मानवाच्या भौतिक प्रगतीसाठी विज्ञानाची उपयुक्तता, विज्ञानाचे योगदानही सर्वमान्य आहे. विज्ञानाविषयीचा आदर व दरारा मात्र या योगदानातून, उपयुक्ततेतूनच आलेला आहे असे नाही, तर त्याच्यामागे विज्ञानाच्या कार्यपद्धतीत काहीतरी विशेष आहे, खास विश्वसनीय आहे अशी सार्वत्रिक समजूत आहे. प्रसारमाध्यमातील जाहिरातीत-सुद्धा “आमचे उत्पादन वैज्ञानिकरीत्या अधिक ‘शुभ्र’ अधिक ‘चमकदार’, अधिक ‘प्रभावी’, अधिक ‘गुणकारी’ आहे!” असे दावे केलेले असतात. फलज्योतिषालाही विज्ञान म्हणून मान्यता हवी असते. हे सर्व दावे व खटपटी विज्ञानाला असलेल्या प्रतिष्ठेचे निदर्शक आहेत. मार्क्सनेही त्याचा ऐतिहासिक भौतिकवाद इतिहासाचा ‘वैज्ञानिक’ अभ्यास असल्याचे म्हटले होते. तसेच मानवशास्त्र, समाजशास्त्र, अर्थशास्त्र अशा ज्ञानशाखांच्या मागे लावली जाणारी, विज्ञान या अर्थाची ‘शास्त्र’ ही उपाधीदेखील विज्ञानाची प्रतिष्ठाच दाखवते. विज्ञान ही चीज काय आहे, वैज्ञानिक पद्धत काय आहे याचा शोध फ्रान्सिस बेकन (1561-1626), डेव्हिड ह्यूम (1711-1776) यांच्यापासून आजतागायत जॉन स्टुअर्ट मिल, बर्नांड रसेल, रुडाल्फ कानप (Carmap) कार्ल पॉपर (Popper), थॉमस कून (Kuhn), इने लाकातोश (Lakatos), लॅरी लॉडन (Laudan), रॉनल्ड गिअर (Giere), एडिंबर्ग स्कूलचे समाज-शास्त्रज्ञ असे रथी-महारथी घेत आले आहेत. अर्थात या सगळ्यांच्या प्रयत्नांतून एक निश्चित, सुसंगत, सुसंबद्ध असे विज्ञानाचे चित्र पुढे येते असे म्हणणे धाडसाचे होईल. तरीही या सगळ्या प्रयत्नांना स्पर्श करून काय गवसते ते पाहायला हवे. प्रस्तुत लेख हे पाहण्याची (बरीचशी अपुरी) धडपड आहे. उद्गमनवाद
फ्रान्सिस बेकनने सतराव्या शतकाच्या सुरुवातीस वैज्ञानिक पद्धत म्हणजे काय हे मांडायचा पहिला स्पष्ट प्रयत्न केला. त्यांच्या मते विज्ञानाचे उद्दिष्ट मानवाची स्थिती सुधारणे हे आहे आणि सुसंघटित निरीक्षणाद्वारा खरी माहिती/तथ्ये गोळा करून आणि या माहितीच्या आधारे सिद्धान्त/उपपत्ती तयार करून हे उद्दिष्ट साधता येते. बेकन नंतर त्यांचा सिद्धान्त काहीनी सुधारला तर काहीनी त्याला मुळातच आव्हान दिले. बेकनपासून चालत आलेला विज्ञानविषयीचा सर्वसामान्य व्यावहारिक ग्रह साररूपात पुढीलप्रमाणे मांडता येईल : “वैज्ञानिक सिद्धान्त निरीक्षण व प्रयोगाद्वारा आनुभविक तथ्यांतून (empirical facts) काटेकोरपणे निष्कर्षित केलेले असतात. विज्ञानात वैयक्तिक पसंती-नापसंतीला आणि कपोलकल्पिताला थारा नाही, ते वस्तुनिष्ठ आहे आणि त्यातील ज्ञान वस्तुनिष्ठपणे प्रयोग/ निरीक्षणाद्वारा सिद्ध झालेले असल्याने विश्वसनीय असते.” बेकन आणि त्यांच्यासारख्या त्या काळाच्या तत्त्ववेत्त्यांचा आग्रह हा होता की आपल्याला सृष्टीत, निसर्गात काय आहे हे समजून घ्यायचे असेल तर आपण निसर्गाचा, अॅरिस्टॉटलचा नव्हे, सल्ला घ्यायला हवा.
वरील व्यावहारिक ग्रहाला औपचारिक रूप दिले तर उद्गमनवाद (inductivism) (निदान त्याचे प्राथमिक रूप) मिळेल. उद्गमनवादाचा पाया उद्गामी तर्क (inductive logic) आहे. निळा लिटमस चिंचेचे पाणी, लिंबाचा रस, व्हिनेगार, गंधकाम्ल अशा द्रवांत टाकल्यास लाल होतो. हे द्रव आम्लीय असल्याने आम्लमाध्यमात निळा लिटमस लाल होतो असा निष्कर्ष काढताना आपण उद्गामी तर्क वापरला. शंभर काळे कावळे पाहिल्यानंतर कावळे काळे असतात हा सर्वसामान्य नियम आपण याच तर्कपद्धतीने काढतो. या उद्गामी पद्धतीत आपण विशिष्ट उदाहरणाकडून सर्वसामान्याकडे जातो. उलट अवगामी तर्क (deductive logic) पद्धतीत आपण आधी सर्वसामान्य नियम सांगतो आणि त्यावरून उदाहरणाकडे, विशिष्टाकडे जातो. कावळे काळे असतात हा नियम स्वीकारल्यानंतर दिसलेला कोणताही कावळा, मग तो आपण पाहिलेल्या कावळ्यांपैकी लाखावा का असेना, काळा असणारच. अवगामी पद्धतीत अपवाद संभवतच नाही. तेथे अनिश्चितता नाही. उद्गमनवादानुसार निरीक्षण आणि प्रयोग यातून मिळालेल्या तथ्यांवरून उद्गामी तर्कपद्धतीने विज्ञानातील नियम, सिद्धान्त बनतात. सिद्धान्त बनल्यानंतर त्याचा उपयोग आधी झालेल्या निरीक्षणाच्या स्पष्टीकरणासाठी किंवा न झालेल्या निरीक्षणाचे भाकित (prediction) करण्यासाठी होतो. यासाठी त्या निरीक्षणा-संबंधी काही तपशील (त्याला प्रारंभिक स्थितिवर्णन म्हणता येईल) द्यावा लागतो; तसेच या वेळेचा निष्कर्ष सामान्याकडून विशिष्टाकडे जाण्याचा, म्हणजे अवगामी तर्कपद्धतीचा, असतो. उदाहरणार्थ, प्रकाशाच्या अपवर्तनाचे नियम उद्गामी पद्धतीने मिळवल्यावर आपण ते इंद्रधनुष्याच्या स्पष्टीकरणासाठी वापरतो. यासाठी आपण सूर्याची, पावसाच्या थेंबाची दिशा इत्यादी तपशील (प्रारंभिक स्थिती) देतो, आणि अर्थात् अवगामी पद्धतीने, भूमितीतील आधीच सिद्ध केलेले नियम वापरून, आवश्यक ते स्पष्टीकरण देतो.
उद्गमनवादानुसार शुद्ध निरीक्षणाद्वारा तथ्ये जमवणे, उद्गामी तर्काद्वारा सिद्धान्त बनवणे, त्यावरून अवगामी तर्कपद्धतीने स्पष्टीकरण देणे व भाकित करणे या टप्प्यांनी वैज्ञानिक पद्धत साकारते. येथे स्पष्टीकरण आणि भाकित यात एवढाच फरक आहे की ज्याचे स्पष्टीकरण द्यायचे ते निरीक्षण आधीच घडलेले असते; ज्याचे भाकित करायचे ते घडलेले नसते. व्यावहारिक ग्रहानुसार वैज्ञानिक पद्धत अशीच असते, हे विसाव्या शतकातील एका मान्यवर अर्थशास्त्रज्ञाच्या उताऱ्यावरून दिसून येईल. कार्ल हेम्पेल या विज्ञान तत्त्वज्ञाच्या Philosophy of Natural Sciences या प्रसिद्ध पुस्तकातून तो घेतला आहे. “जर आपण तार्किक विचारशक्ती सर्वसामान्य असलेले, परंतु ती वापरण्याची कार्यशक्ती व वेग अति-मानवी असलेले, अशा मनाची कल्पना केली तर, ते मन वैज्ञानिक पद्धत पुढीलप्रमाणे वापरेलः प्रथम सर्व तथ्ये निरीक्षिली आणि नोंदली जातील; हे करताना कोणतेही निरीक्षण वेगळे काढायचे नाही की इतरांच्या तुलनेने ते किती महत्त्वाचे आहे हे पाहायचे नाही. दुसरा टप्पा म्हणजे नोंदलेल्या निरीक्षणाचे विश्लेषण, परस्पर तुलना आणि वर्गीकरण केले जाईल. यावेळेस कोणतीही सिद्धान्तसंकल्पना (hypothesis) मांडली जाणार नाही. तिसऱ्या टप्प्यात या निरीक्षणांतून मिळालेल्या तथ्यांवरून सर्वसामान्य नियम उद्गामी पद्धतीने प्रस्थापित केले जातील. त्यानंतर पुढचे संशोधन (स्पष्टीकरण/भाकिते/आणखी निरीक्षणे) हे प्रस्थापित नियम गृहीत धरून अवगामी आणि उद्गामी दोन्ही तर्कपद्धती वापरून केले जाईल.’ उद्गमनवादाच्या मर्यादा
तार्किकदृष्ट्या तसेच प्रत्यक्षात काय घडते हे पाहाता उद्गमनवाद हा वैज्ञानिक पद्धतीचा भरभक्कम आधार होऊ शकत नाही. हे समजून घेण्यासाठी उद्गमनवाद कसा कार्य करतो ते लक्षात आणू या. उद्गमनासाठी प्रथम आपण निरीक्षणविधाने करतो. ‘व्हिनेगारमध्ये निळा लिटमस लाल झाला’ अशा प्रकारचे निरीक्षण नोंदणारी ही विधाने असतात, त्यांना एकल (singular) विधाने म्हणू या. अशा एकल विधानाकडून आपण ‘आम्लमाध्यमात निळा लिटमस लाल होतो’ अशा सार्वत्रिक (universal) विधानाकडे जातो. प्रश्न असा की एकल विधानाकडून सार्वत्रिक विधानाकडे जायचे कसे? याचा मार्ग कोणता? किती एकल विधाने घेतली तर त्यांतून सार्वत्रिक विधानाची सत्यता सिद्ध होईल? उद्गामी तर्कानुसार काही सान्त, अनन्त नव्हे, एकल विधानाकडून सार्वत्रिक विधानाकडे जाता येते, तसे करणे वैध आहे. अर्थात एकल निरीक्षणविधाने एक किंवा दोन नसावी, त्यांची संख्या मोठी असावी; तसेच निरीक्षणविधानाद्वारा नोंदली गेलेली निरीक्षणे सार्वत्रिक विधानाशी विसंगत असता कामा नये. या तीन अटी पुऱ्या केले जाणे उद्गामी पद्धतीला अपेक्षित आहे.
प्रत्यक्षात अशा अटी पाळणे कठीण असते. जसे ॲटम बाँबच्या संहारक शक्तीविषयी निष्कर्ष काढण्यासाठी केवळ एक किंवा दोन बाँबस्फोट पुरेसे होते. या ठिकाणी निरीक्षणांची संख्या मोठी असावी असा कोणी आग्रह धरत नाही. धातूंमधील विद्युत्-वहनाचे निरीक्षण केले गेले आणि त्यावरून ओमचा (ohm) नियम मांडला गेला. ओमच्या नियमानुसार विद्युत्-वाहकातून जाणारी विद्युत्धारा (current) वाहकाच्या दोन टोकां-मध्ये असणाऱ्या विद्युद्दाबाच्या (potential difference) समप्रमाणात असते. हा नियम लावताना निरीक्षणातील विद्युत्धारा जिच्यामुळे विद्युत्वाहक धातूच्या तापमानात खूप फरक पडेल किंवा तो वितळेल एवढी जास्त नाही असे गृहीत धरलेले असते. त्याचप्रमाणे धातूऐवजी द्रव किंवा वायुरूप विद्युत्वाहक घेतल्यास ओमचा नियम लागू पडत नाही, हेही लक्षात घ्यावे लागते.
उद्गमनवादात निरीक्षण ‘शुद्ध’ असले पाहिजे असे धरले जाते. प्रत्यक्षात ‘शुद्ध’ निरीक्षण शक्यच नसते. एकतर प्रयोग करताना त्यात काय पाहायचे, कशामुळे कशात बदल होतो हे आपल्याला अंदाजे तरी माहीत असते; अगदी लंबकाच्या प्रयोगातही लंबक कसा असला पाहिजे, तो कसल्या दोरीने कसा टांगला पाहिजे इत्यादी माहिती असल्या-शिवाय आपण प्रयोगाला सुरुवातच करत नाही. कमीअधिक पूर्वज्ञानाशिवाय निरीक्षण शक्य नाही हे थोडा विचार केल्यास पटेल. कदाचित मानवी संस्कृतीच्या सुरुवातीच्या काळात मानवाने केलेली निरीक्षणे ‘शुद्ध’ असतील, परंतु जसे माणसाचे ज्ञान वाढत गेले तसतसे निरीक्षण करताना आधी मिळालेल्या ज्ञानाचा तो वापर करू लागला. विज्ञान ही सतत जमा होत जाणारी राशी असल्याने हे अपरिहार्य आहे. निरीक्षणाची परिणामकारकताही पूर्वज्ञानावर अवलंबून असते. एखाद्या क्ष-किरणांच्या तज्ज्ञ डॉक्टरला आपल्याला ज्याच्यापासून काहीच बोध होत नाही, अशा क्ष-किरण चित्रातून पॅटर्न क्षणात दिसतात. कसलेल्या बुद्धिबळपटूला पटावर एक नजर टाकली की त्यातून पुढच्या अनेक खेळी, अख्खा डावच दिसतो; आपल्याला जेमतेम एक वा दोन खेळी दिसतात.
निरीक्षणे पूर्वज्ञानप्रणीत, सिद्धान्तप्रणीत असतात. अनेक निरीक्षणविधानातून हे स्पष्ट दिसून येते. जसे, सजातीय चुंबकीय ध्रुवामध्ये अपसरण होते; यात सजातीय, चुंबकीय, ध्रुव, अपसरण यातील प्रत्येक पदात पूर्वज्ञान, पूर्वसिद्धान्त साठवलेला आहे. या पदां-शिवाय निरीक्षणविधान लिहिताच येणार नाही. एक लक्षात घ्यायला हवे; जर निरीक्षणा-मागचे पूर्वज्ञान अयोग्य असेल, अचूक नसेल तर निरीक्षणही विश्वसनीय राहात नाही; ते स्खलनशील होऊ शकते. आपल्यापैकी अनेकांनी दृष्टिभ्रमाची चित्रे पाहिली असतील, अशा एका अगदी प्राथमिक चित्रामध्ये दोन सारख्या लांबीचे रेषाखंड घेतलेले असतात. त्यांपैकी एकाच्या टोकांना बाहेरची दिशा दाखवणारे आणि दुसऱ्याच्या टोकांना उलट (आतली) दिशा दाखवणारे बाण असतात. या रेषाखंडांकडे नजर टाकल्यास त्यापैकी एक, बाहेरची दिशा दाखवणारे बाण असलेला रेषाखंड, दुसऱ्याहून मोठा वाटतो. विज्ञानाच्या इतिहासात अशीही निरीक्षणविधाने आढळून येतात की जी कालांतराने चुकीची ठरतात. दुर्बिणीचा शोध लागण्यापूर्वी नुसत्या डोळ्यांनी केलेल्या निरीक्षणानुसार शुक्राचा आकार फारसा लहानमोठा होत नाही अशी समजूत होती. कोपर्निकसच्या सूर्यकेंद्रित विश्वकल्पने-नुसार हा आकार वर्षभर तोच न राहता लहानमोठा होत राहायला हवा. कोपर्निकसच्या काळी दुर्बीण उपलब्ध नसल्याने त्याच्या समकालीन ऑसिअँडरने प्रचलित समजुतीच्या जोरावर त्याला चुकीचे ठरवले. कालांतराने, शंभर वर्षानंतर, दुर्बीण उपलब्ध झाल्यावर या समजुतीला आधारच उरला नाही आणि कोपर्निकसचा निष्कर्ष खरा ठरला.
वर उल्लेखलेल्या बाबी उद्गमनवादाच्या त्रुटी म्हणता येतील, परंतु मूलभूत मर्यादा नव्हेत. उद्गमनवादाची मूलभूत मर्यादा तार्किक आहे. यासाठी आपण एक संख्यांचा आकृतिबंध (पॅटर्न) घेऊ. 1,4,9,16,… या श्रेणीतील 16 च्या पुढची संख्या काय? बहुसंख्य उत्तर देतील 25, परंतु समजा एखाद्याने म्हटले 1 तर ते उत्तर चुकीचे ठरेल का? नाही, कारण ही व्यक्ती तिचा नियम 1,4,9,16 हा आकृतिबंध पुनः पुनः येत राहतो हा आहे, श्रेणीतील कोणतीही संख्या एका नैसर्गिक संख्येचा वर्ग (n2) आहे हा नाही, असे म्हणू शकेल. आणखी एखादी व्यक्ती उत्तर 4 आहे असे म्हणेल आणि या व्यक्तीच्या नियमानुसार 16 पुढील संख्या 4,9,16,25,9,16,25,36,… असू शकतील. या सगळ्याचा अर्थ हा की उद्गामी तर्काने काढलेले उत्तर नेमके, एकच नसते, येथे अनेक उत्तरे संभवतात आणि त्यातले कोणते स्वीकारायचे हे सांगता येत नाही. असा प्रश्न अवगामी पद्धतीत येत नाही. तेथे एक नेमके उत्तर येते. तार्किकदृष्ट्या योग्य म्हणून अवगामी पद्धत जशी स्वीकारता येते, तशी उद्गामी पद्धत स्वीकारता येत नाही. उद्गमनवाद्यांना ही कल्पना होती म्हणून त्यांनी उद्गामी पद्धत तार्किकदृष्ट्या सबळ, समर्थनीय करायचे प्रयत्न केले. रुडॉल्फ कार्नप यांनी यासाठी संभाव्यतेचा आधार घेतला. शंभर कावळे काळे दिसल्यावर सर्व कावळे काळे असण्याची संभाव्यता काय आहे हे अजमावता येईल का हे पाहण्याचा त्यांचा प्रयत्न होता. या प्रयत्नात त्यांनी सैद्धान्तिक तर्कशास्त्रात मोलाची भर टाकली, परंतु उद्गामी पद्धतीला अवगामी पद्धतीची प्रतिष्ठा ते देऊ शकले नाहीत. कालांतराने अर्थ-शास्त्रात क्रांती घडवून आणणारे जॉन मेनार्ड केन्स यांनीही त्यांच्या तरुणपणी उद्गामी पद्धत समर्थनीय करण्याच्या शक्यतांवर संशोधन केले होते.
तार्किक अनुभववाद
विसाव्या शतकाच्या पूर्वार्धात विज्ञानाच्या तत्त्वज्ञानामध्ये प्रमुख असलेली विचारधारा तार्किक अनुभववाद म्हणून ओळखली जाते. कोणतीही वैज्ञानिक उपपत्ती (theory) गणिताप्रमाणेच तार्किक, औपचारिक प्रणाली आहे असे ही विचारधारा मानते. रसेल आणि व्हाइटहेड (1913) यांनी त्यांच्या प्रिन्सिपिया मॅथेमॅटिकामध्ये संच आणि संचाचे घटक एवढेच मूलभूत संबोध घेऊन तार्किकरीत्या त्यांच्यापासून पूर्णांक आणि पूर्णांकापासून अपूर्णांक इत्यादी संख्या, म्हणजेच सर्व अंकगणित, बांधता येते हे दाखवले. तार्किक अनुभववाद्यांना हाच कार्यक्रम भौतिकशास्त्र, जीवशास्त्र, मानसशास्त्र, समाजशास्त्र अशा विज्ञानशाखांसाठी घ्यायचा होता. विज्ञानासाठी संच व संचाचे घटक अशा तार्किक संबोधाबरोबरच ज्ञानेंद्रियांकडून मिळणाऱ्या माहितीपासून (sense data) सुरुवात करावी लागेल. अशी सुरुवात करून खुर्ची, टेबल अशा वस्तू या सेन्स डेटाचे संच कसे आहेत हे रसेल यांनीच दाखवले. त्यांच्या विश्लेषण-पद्धतीपासून स्फूर्ती घेऊन कार्नप यांनी ‘जगाची तार्किक संरचना’ (Logical construction of the world) हा ग्रंथ लिहिला. या सर्व कार्यक्रमाचा उद्देश विज्ञान कसे घडते याचे वर्णन करणे हा नसून विज्ञानाला तार्किक आधार देणे हा होता. तार्किक अनुभववादाचे आणखी वैशिष्ट्य म्हणजे ‘अनुभवांचे’ केंद्रीयस्थान, वैज्ञानिक उपपत्तीच्या तार्किक, औपचारिक प्रणालीमध्ये सैद्धान्तिक (theoretical) आणि आनुभविक (empirical) अशा दोन प्रकारच्या संज्ञा येतात. येथील सैद्धान्तिक संज्ञा केवळ आनुभविक संज्ञांच्या वर्णनासाठी, त्या जोडण्यासाठी, पूरक म्हणून वापरायच्या. वैज्ञानिक विधानांच्या अर्थासाठी आनुभविक संज्ञाच महत्त्वाच्या. म्हणजे या ठिकाणी जे अनुभवता, मोजता, निरीक्षिता येत नाही ते फक्त युक्तिवादाच्या सोयीसाठी वापरायचे, अर्थासाठी नाही. या वादानुसार बोरचे अणुप्रतिमान ही केवळ अणूंपासून (निरीक्षणात) मिळणाऱ्या वर्णपटांतील रेषांची तरंगलांबी समजून घेण्यासाठी केलेली, सोयीस्कर विधानमालिका. या प्रतिमानाच्या सत्याचा विचारही अनुभववादात यायला नको. तार्किक अनुभववादाला विज्ञान कसे घडते याचे वावडे होते. त्याचा संबंध होता विज्ञानातील निष्कर्षांच्या समर्थनाशी (context of justification), विज्ञान कसे घडते याच्या वर्णना-विषयी (context of discovery) नव्हे. किंबहुना समर्थन आणि वर्णन यांतील भेद तर्कशास्त्र आणि मानसशास्त्र यातील भेदाच्या पातळीवर नेता येईल. समर्थन ‘शुद्ध तर्कशास्त्रीय’ असते, तर वैज्ञानिक विचार कसा करतात वा कृती कशी करतात याचे वर्णन मानसशास्त्र वा समाजशास्त्राचा विषय आहे; आणि फ्रेगेसारख्या आधुनिक तर्क-शास्त्राच्या जनकाला तर मानसशास्त्राचा तिटकाराच होता. पुढे 1930 च्या सुमाराला रसेल पद्धतीचा विज्ञानाच्या तार्किक पायाबांधणीचा कार्यक्रम अशक्य वाटल्याने तार्किक अनुभव-वाद्यांनी निरीक्षणापासून सिद्धान्तापर्यंत जायचे कसे यावर लक्ष केंद्रित केले. या संबंधातील उद्गमन पद्धतीला प्रतिष्ठा देण्याच्या कार्नप व त्याआधी केन्स यांच्या प्रयत्नांचा उल्लेख वर आलाच आहे.
पॉपर यांचा खोडताळा वाद (Falsificationism)
उद्गामी तर्कपद्धतीच्या मर्यादा लक्षात घेतल्या की तीन प्रतिक्रिया संभवतात. एक म्हणजे तार्किकदृष्ट्या उद्गमन समर्थनीय नाही; पण व्यवहारात तर ते वापरले जाते, तेव्हा ते उघड आहे म्हणून स्वीकारायचे. पूर्वीच्या काळी पृथ्वी सपाट आहे हे ‘उघड’ होते. म्हणजे आपण ज्याला उघड म्हणून स्वीकारतो ते स्थलकाल संस्कृतिसापेक्ष असते, आणि ते स्वीकारण्यात धोका असतो हे लक्षात घ्यायला हवे. दुसरी प्रतिक्रिया ह्यूम यांची हताश प्रतिक्रिया. त्यांच्या मते उद्गामी पद्धत आणि म्हणून विज्ञान हे बुद्धिनिष्ठरीत्या समर्थनीयच नाही. वैज्ञानिक नियम आणि सिद्धान्त निरीक्षणे पुनः पुनः करून निर्माण झालेल्या मानसिक सवयी आहेत. तिसरी प्रतिक्रिया म्हणजे विज्ञान उद्गामी पद्धतीवर अवलंबून आहे हेच मानायचे नाही. पॉपर यांनी तेच केले. त्यांनी उद्गामी पद्धतीऐवजी तार्किकदृष्ट्या भक्कम अशा अवगामी पद्धतीचा अवलंब वैज्ञानिक पद्धतीचे स्पष्टीकरण देण्यासाठी केला. त्यांच्या मते आपण आधी सिद्धान्ताची संकल्पना, हायपोथिसिस मांडतो आणि ते किंवा त्यांच्या पासून अवगामी पद्धतीने काढलेले निष्कर्ष निरीक्षण व प्रयोगाद्वारे तपासून पाहातो. सिद्धान्त संकल्पना मांडण्यासाठी आपण काय केले, निरीक्षण करून उद्गामी पद्धत वापरली की नाही हे गौण आहे. सिद्धान्त संकल्पना परिश्रमपूर्वक निरीक्षण व प्रयोग यातून आली असेल वा एखाद्या स्फूर्तिदायक क्षणी सुचली असेल. पॉपर यांच्या मते सिद्धान्त संकल्पना आणि तिची तपासणी हा वैज्ञानिक पद्धतीचा गाभा आहे. या पद्धतीत उद्गामी तर्काची आवश्यकताच नाही. म्हणूनच ह्यूमना पडलेली उद्गमनाची समस्या येथे उद्भवतच नाही.
खरे म्हणजे सिद्धान्त संकल्पनेचा पडताळा (verification) नव्हे तर खोडताळा (falsification) हे पॉपर यांच्या युक्तिवादाचे केंद्रस्थान आहे. सिद्धान्त संकल्पना हे असे विधान असले पाहिजे की जे किंवा जिच्यापासून अवगामी पद्धतीने मिळालेले निष्कर्ष निरीक्षण व प्रयोगाने खोटे ठरवता आले पाहिजेत. जे विधान खोटे ठरवता येण्यासारखे असते, त्या विधानाला आशय असतो; ते खोटे ठरो वा न ठरो दोन्ही प्रकारे ते आपले जगाविषयीचे ज्ञान वाढवते. खालील विधाने पाहा:
गुरुवारी कधी पाऊस पडत नाही. उष्णता दिल्यास पदार्थाचे प्रसरण होते.
सपाट आरशावर प्रकाशकिरण पडल्यास तो परावर्तित होताना आपाती आणि परावर्ती कोन समान असतात.
यांतील प्रत्येक विधान निरीक्षणाद्वारा खोटे ठरवता येणे शक्य आहे. एखाद्या गुरुवारी पाऊस पडला तर पहिले विधान खोटे ठरेल. (प्रत्यक्षात ते खोटेही आहे!) दुसरे विधानही प्रायोगिक निरीक्षणाने खोटे आहे की नाही हे पाहता येईल. (पाण्याच्या 00 ते 40 सेल्सियस तापमानादरम्यानच्या अनियमित प्रसरणाने प्रत्यक्षात वरील विधान खोटे ठरते!) तिसरे विधानही प्रयोगाद्वारे तपासून पाहता येईल; ते खोटे असल्याचे आढळत नाही, पण तत्वतः खोडणीय आहे. याउलट पुढील विधाने घ्या. पाऊस पडत असेल वा नसेल. अशा वेळेस परिस्थिती चिघळते किंवा चिघळत नाही. या आठवड्यात लॉटरीत यश लाभू शकेल! वर्तुळात प्रत्येक बिंदू मध्यापासून समान अंतरावर असतो.
ही वाक्ये खोडणीय नाहीत. पहिली दोन वाक्ये कोणत्याही तर्कसंगत निरीक्षणाने खोटी ठरवता येणार नाहीत. ती ‘निरर्थकपणे’ खरी आहेत. तिसरे साप्ताहिक राशिभविष्यातून घेतलेले विधानही पहिल्या दोन विधानांसारखेच अखोडणीय आहे. चौथे विधान वर्तुळाची व्याख्याच असल्याने खोटे ठरवता येणार नाही.
पॉपर यांच्या मते बहुसंख्य वैज्ञानिक सिद्धान्त/नियम/उपपत्ती खोडताळ्याच्या कसोटीला उतरतात. जसे, ‘सजातीय चुंबकीय ध्रुव एकमेकांना दूर सारतात’, ओमचा नियम, आर्किमिडीजचा नियम इत्यादी. काही उपपत्ती मात्र सुविकसित वाटल्या तरी खोडणीय नसतात. पॉपर यांना मार्क्सच्या इतिहासाच्या उपपत्तीचा काही भाग, फ्रॉइडच्या मनोविश्लेषणाच्या सिद्धान्ताची, तसेच अॅडलर यांच्या मानसशास्त्राची काही रूपे या प्रकारची आहेत असे वाटते. उदाहरणार्थ, अॅडलर यांच्या मानसशास्त्रीय सिद्धान्तानुसार मनुष्याच्या कृती न्यूनगंडाच्या भावनेने प्रेरित झालेल्या असतात. समजा, एखाद्या मनुष्याने विहिरीत बुडणाऱ्या मुलाला पाहिले. त्या मुलाला वाचवण्याचा प्रयत्न न करता तो काठावरच थांबला तर त्याची कृती न्यूनगंडाने प्रेरित झालेली आहे असे म्हणता येईल. मुलाला वाचवण्यासाठी त्या मनुष्याने विहिरीत उडी घेतली तरी असे म्हणता येईल की आपल्या न्यूनगंडाच्या भावनेवर मात करण्यासाठी त्याने ही कृती केली. म्हणजे कोणतीही कृती वा तिच्या विरुद्ध कृतीही अॅडलरच्या सिद्धान्ताने समर्थित करता येते. तेव्हा हा सिद्धान्त खोडणीय नाही.
आता खालील विधाने पाहा:
• मंगळ सूर्याभोवती लंबवर्तुळाकार कक्षेत फिरतो.
• सर्व ग्रह सूर्याभोवती लंबवर्तुळाकार कक्षेत फिरतात.
पहिल्या विधानापेक्षा दुसरे विधान जास्त व्यापक आणि जास्त खोडणीय आहे. कारण मंगळच नव्हे कोणत्याही ग्रहाच्या वेगळ्या गतीने ते खोटे ठरू शकेल. प्रकाशाचा वेग 3×108 मी/से आहे, यापेक्षा 2.998×108 मी/से आहे असे विधान अचूक तर आहेच, परंतु अधिक खोडणीय आहे. निरीक्षणविधान जितके जास्त व्यापक व जितके जास्त अचूक तितके ते अधिक खोडणीय असते. खोडताळावादाने अशा अनेक बाजूंनी वैज्ञानिक पद्धतीचा पाया बळकट केला. उद्गमनवादाप्रमाणे तो उद्गगामी तर्कावरती अवलंबून नव्हता, उलट तो अवगामी तर्कावरती आधारलेला असल्याने मुळातच तार्किकदृष्ट्या भक्कम होता. शिवाय त्याने एकाच वैज्ञानिक घटनेच्या दोन उपपत्तीपैकी कोणती जास्त स्वीकारार्ह आहे, आणि टिकून राहाते, याची कसोटी दिली. अशा दोन्ही उपपत्ती खोडणीय आहेत असे गृहीत धरू या. जी जास्त खोडणीय ती जास्त स्वीकारार्ह ; आणि विज्ञानेतिहासात तीच जास्त टिकून राहाते असे आढळते. जसे जवळजवळ प्रकाशाइतका वेग असू शकणारे इलेक्ट्रॉनसारखे मूलकण जेव्हा मनुष्याला ज्ञात झाले व त्यांच्यावर त्यांना प्रयोग करता येऊ लागले, त्या वेळेस न्यूटनीय आणि आइन्स्टीनीय विशिष्ट सापेक्षतावादाच्या सिद्धान्तांची खोडणीयता त्याला तपासता येणे शक्य झाले. या प्रतिस्पर्धी सिद्धान्तांपैकी सापेक्षतावाद अधिक खोडणीय ठरला. किंबहुना प्रयोगान्ती न्यूटनीय यांत्रिकी (mechanics) अपुरी खोटी ठरली. एखाद्या कणाचा वेग जवळजवळ प्रकाशाइतका होऊ लागतो, तेव्हा त्याचे वस्तुमान वाढते, असे सापेक्षतावाद सांगतो. न्यूटनीय यांत्रिकीनुसार हे वस्तुमान बदलत नाही. प्रत्यक्षात प्रयोगांतून मात्र इलेक्ट्रॉनसारख्या कणांचे वस्तुमान सापेक्षतावादातील सूत्रानुसार बदलते असे आढळून येते. परिणामी सापेक्षतावाद, आइन्स्टीनीय यांत्रिकी टिकून राहिली. खोडणीयतेच्या वरील कसोटीमुळे विज्ञानात एका सिद्धान्ताची जागा दुसरा सिद्धान्त कशी घेतो, विज्ञानाची वाटचाल कशी होत राहाते हे स्पष्ट होते. या उलट उद्गमवादामध्ये प्रत्येक वैज्ञानिक घटना स्वतंत्रपणे तपासली जाते. दोन प्रतिस्पर्धी सिद्धान्तापैकी कोणता टिकून राहील हे सांगण्याची कसोटीच त्यात नाही. म्हणजेच विज्ञानाची ऐतिहासिक वाटचाल, त्याचे संकलनात्मक (cumulative) स्वरूप समजून घेण्यासाठी उद्गमनवाद अपुरा आहे. खोडताळावादाच्या मर्यादा
खोडताळावादामध्ये विज्ञानाची सुरुवात एखाद्या समस्येपासून होते. ही समस्या कोणत्यातरी सिद्धान्ताच्या संदर्भात न सुटलेल्या निरीक्षणाची असते. खोडताळावादाला सिद्धान्तप्रणीत निरीक्षण आणि विज्ञानाचे संकलनात्मक, सतत वाढणाऱ्या संचयाचे, स्वरूप मान्य आहे. या विचारधारेने विज्ञानाच्या ऐतिहासिक स्वरूपाची नोंद घेतल्याने विज्ञानात प्रत्यक्ष काय घडते हे तपासण्यावर भर दिला जाऊ लागला. या तपासामध्ये खोडताळावादाची स्पष्टीकरणेही अपुरी आहेत हे दिसून येऊ लागले. विज्ञानाच्या इतिहासात अनेक वेळा असे आढळते की एखादा, विशेषतः सुप्रस्थापित, सिद्धान्त खोटा ठरण्याची शक्यता दिसू लागली की त्या सिद्धान्तात असा बदल केला जातो की त्यामुळे तो खोटा ठरणे टळते. एकोणविसाव्या शतकाच्या मध्यावर युरेनस ग्रहाच्या कक्षेचा अभ्यास करणाऱ्यांना असे आढळून आले की ही कक्षा ग्रहमालेच्या गुरुत्वाकर्षणीय प्रतिमानाशी जुळत नाही. या वेळेस गुरुत्वाकर्षण सिद्धान्तच खोटा ठरवण्यापेक्षा असे अनुमान केले गेले की युरेनसच्या पलीकडे एक अज्ञात ग्रह असला पाहिजे. जॉन अॅडम या इंग्लिश खगोलशास्त्रज्ञाने या ग्रहाच्या कक्षा, वस्तुमान व अवकाशातील स्थान याविषयी भाकित वर्तवले, आणि तीनच वर्षांत त्याचा, नेपच्यूनचा शोध लागला. वरील उदाहरणात मूळच्या सिद्धान्तात केलेला बदल योग्य ठरला. मात्र प्रत्येक वेळेस असा बदल योग्य ठरेलच असे नाही, कधीकधी तो तदर्थ (ad hoc) आणि निरर्थक ठरतो. यासंबंधात एक कृत्रिम परंतु व्यावहारिक उदाहरण दिले जाते ते असे : गव्हापासून बनलेला ब्रेड खाण्यालायक असतो हे विधान घेऊ. समजा अ गावात एके दिवशी ब्रेड खाऊन लोकांना विषबाधा झाली, तर वरील खाण्यालायक ब्रेड-विषयीचे विधान खोटे ठरेल. ते टाळण्यासाठी अ गावात अमक्या दिवशी वाटलेला ब्रेड सोडून बाकी सर्व ब्रेड खाण्यालायक असतो असा बदल करता येईल. असा बदल तदर्थ, सोयीस्कर आहे. खोडताळावादाला असे सोयीस्कर बदल मान्य नाहीत. प्रत्यक्ष इतिहासात मात्र असे बदल केले जातात आणि ते सोयीस्कर आहेत की नाही ते तत्काळ नव्हे तर कालावधीनंतर ठरते. जसे, बोर यांच्या अणुसिद्धान्तानुसार इलेक्ट्रॉन अणुकेंद्रकाभोवती ज्या कक्षांमध्ये फिरतात, त्या कक्षा स्थिर आहेत. वस्तुतः त्या काळाच्या विद्युत्-चुंबकीय सिद्धान्तानुसार या कक्षा स्थिर असू शकत नाहीत. कक्षेतील इलेक्ट्रॉनचा वेग सतत बदलत असतो; असा विद्युतभारित कण प्रारण उत्सर्जित करणार आणि पायरीपायरीने ऊर्जा गमावून कक्षा बदलत केंद्रकाच्या जवळ जात राहणार व शेवटी त्यात लुप्त होणार. बोर यांनी ही शक्यता फेटाळून एका अर्थी विद्युत्-चुंबकीय सिद्धान्तातच बदल केला. त्यांच्या या धाडसाचा जगाला फायदा झाला. काही कालावधीतच त्यांचे अणुप्रतिमान खरे ठरले व त्यांनी फेटाळलेल्या शक्यतेचाही उलगडा झाला. मॅक्सवेल यांनी 1859 साली वायूंचा गत्यात्मक सिद्धान्त (kinetic theory of gases) ज्या संशोधनलेखात मांडला त्याच लेखात त्यांनी वायूंची विशिष्ट उष्णता (specific heat) मोजली असता त्यांच्या सिद्धान्तानुसार येत नसल्याचे नमूद केले होते. (म्हणजेच त्यांच्या सिद्धान्ताचा एक खोडताळा दिला होता.) गत्यात्मक सिद्धान्तामुळे वायूंच्या अनेक गुणधर्मांचे विशदीकरण झाले व कालांतराने हा सिद्धान्त सर्वमान्य झाला. परंतु सुरुवातीलाच तो खोडून काढला गेला असता तर? विज्ञान खोडताळावादानुसारच घडते असे म्हणणे एकांगी होईल हे या उदाहरणावरून दिसून येते. प्रत्यक्षात विज्ञानात जे घडते ते गुंतागंतीचे असते, आणि खोडताळावादाच्या चौकटीत बसेलच असे नसते. प्रत्यक्षात खोडताळाच नव्हे, तर पडताळाही, विशेषतः बोरच्या सिद्धान्तासारख्या धाडशी सिद्धान्ताच्या बाबतीत महत्त्वाचा ठरतो. जॉन अॅडम यांनी नेपच्यूनच्या अस्तित्वाचे केलेले भाकीतसुद्धा पडताळून पाहिले गेल्याने विज्ञान पुढे गेले. आइन्स्टाइन यांच्या सर्व-साधारण सापेक्षता सिद्धान्तानुसार सूर्यासारख्या प्रचंड वस्तुमाना जवळून जाताना त्याच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे प्रकाशाचे अपवर्तन झाले पाहिजे. दूरच्या ताऱ्यांकडून येणारा प्रकाश सूर्याजवळून येतांना खरोखर त्याचे अपवर्तन होते व ते सूक्ष्म असले तरी मोजता येते आणि त्याचे प्रमाण सर्वसाधारण सापेक्षता सिद्धान्तानुसारच असते असे एडिंग्टन यांनी 1919 साली निश्चितपणे दाखवले. या ठिकाणीही सिद्धान्ताचा पडताळा महत्त्वाचा ठरला. कोपर्निकसचा सूर्यकेंद्री सिद्धान्त लागलीच स्वीकारला न जाण्याचे एक कारण त्याकाळी दुर्बिणीही उपलब्ध नव्हत्या, आणि तत्कालीन खगोलशास्त्री युक्तिवादा-नुसार ग्रहांच्या गतीच्या टोलेमी यांनी दिलेल्या स्पष्टीकरणापेक्षा कोपर्निकस यांचे स्पष्टी-करण अधिक चांगले वा सुस्पष्ट नव्हते. खरे म्हणजे त्याकाळी कोपर्निकस यांच्या युक्ति-वादावर घेतल्या गेलेल्या आक्षेपांचे निर्विवाद खंडन शंभर वर्षानंतर गॅलिलिओ आणि केप्लर यांनी केलेल्या संशोधनामळे झाले. हा सगळा इतिहास उदगमनवाद किंवा खोडताळा-वाद यांच्या साह्याने कल्पिता येण्यासारखा नाही, तो खूपच व्यामिश्र, गुंतागुंतीचा आहे; सहजसोपा, सरधोपट नाही.
पॉपर यांच्या खोडताळावादाने विज्ञान म्हणजे काय हे समजून घेण्यात उद्गमन-वादाचा खूपच पुढचा टप्पा गाठला. तरीही एका अर्थी पॉपर यांनाही तार्किक अनुभव-वादाच्या परंपरेत बसवता येईल. या परंपरेचे व्यवच्छेदक वैशिष्ट्य म्हणजे तर्कनिष्ठता, तर्कप्रामाण्य (rationality). विज्ञान आंतरिक तर्कनिष्ठ कसोट्यांवर चालते; निरीक्षण आणि सिद्धान्त यांचा संबंध लावणे, दोन प्रतिस्पर्धी सिद्धान्तापैकी एक निवडणे अशा विज्ञाना-तील प्रक्रिया तर्कनिष्ठ कसोट्यांवरच चालतात, असा या परंपरेचा विश्वास होता. आधी उल्लेख केल्यानुसार विज्ञानाचे समर्थन तर्कशास्त्रानेच होते; वैज्ञानिक विचार कसा करतात याचे वर्णन तर्कशास्त्राचा नव्हे तर मानसशास्त्र व समाजशास्त्र यांचा प्रांत आहे असे ही परंपरा मानते. प्रसिद्ध समाजशास्त्रज्ञ रॉबर्ट मेर्टन यांनी हेच सूत्र पकडून विज्ञानाचा एक सामाजिक-सांस्कृतिक संस्था म्हणून अभ्यास केला. विज्ञानाला एक आंतरिक सुसंगत तार्किक पद्धत आहे हे त्यांचे गृहीतक होते. विज्ञानाच्या या अंतःसंरचनेला स्पर्श न करता एक सांस्कृतिक संस्था म्हणून त्यांना विज्ञानाचा विचार करायचा होता.
ही भूमिका तार्किक अनुभववादाला पूरक होती. कोणत्याही सांस्कृतिक संस्थेला एक आचारसंहिता असते. विज्ञानाची अशी आचारसंहितेची चार मानके आहेत, एक म्हणजे सार्वत्रिकता (universalism). विज्ञान म्हणून काय स्वीकारले वा झिडकारले जाते हे ते मांडणाऱ्या वैज्ञानिकाच्या वैयक्तिक किंवा सामाजिक गुणांवर अवलंबून नाही. दुसरे म्हणजे साम्यवाद (communism). विज्ञान हे सामाजिक सहकार्यातून (social collaboration) निर्माण होते आणि ते समाजाचा वारसा आहे. तिसरे म्हणजे हितसंबंधातीतता (disinterestedness). विज्ञान हे कोणत्याही हितसंबंधाच्या पलीकडे असले पाहिजे; ते सार्वजनिक आहे आणि सर्वांना तपासण्यासाठी, पडताळण्यासाठी उपलब्ध असले पाहिजे. चौथे आणि शेवटचे मानक म्हणजे संघटित संशयवाद. विज्ञानात तार्किक किंवा आनुभविक (logical and empirical) कसोट्यांनाच जागा आहे, ‘श्रद्धेला’ नाही. इ. स. 1942च्या आपल्या एका नावाजलेल्या निबंधात मेर्टन म्हणतात, “एक संस्था म्हणून विज्ञानाचे प्रमुख उद्दिष्ट प्रमाणित (certified) ज्ञान वाढवणे हे आहे.’ विज्ञानाची आचार-संहिता अस्तित्वात येण्याचे आणि पाळली जाण्याचे मुख्य कारण म्हणजे या आचारसंहितेचे कार्य (function). हे कार्य म्हणजे प्रमाणित ज्ञानसंपादनाची क्रिया सतत पुढे नेत राहणे हे आहे. मेर्टन यांचे हे कार्यवादी समाजशास्त्र आणि तार्किक अनुभववाद आणखी एका दृष्टीने एकमेकांना पूरक होते. या दोन्ही विचारधारांनुसार मानवी कृती नियमांनी बांधलेल्या असतात, ‘अधि-शासित’ असतात. तार्किक अनुभववादानुसार विज्ञानातील ज्ञानसंपादनाच्या क्रियांवर तर्कनिष्ठतेच्या नियमांचे अधिशासन असते, तर कार्यवादी समाजशास्त्रानुसार (func-tional sociology) विज्ञानाच्या सामाजिक-सांस्थिक अंगांवर सांस्थिक आचारसंहितेचे अधिशासन असते.
या दोन्ही विचारधारांना आता जबरदस्त आव्हान दिले गेले आहे. या आव्हान-प्रक्रियेची खरी सुरुवात झाली ती 1962 साली थॉमस कून यांनी प्रसिद्ध केलेल्या ‘वैज्ञानिक क्रांतींची संरचना’ (Structure of Scientific Revolutions) या ग्रंथापासून. कून यांच्या प्रबंधाने विज्ञानाकडे बघण्याची दृष्टीच कायमची बदलली. अर्थात या ग्रंथाचा आणि त्याने मांडलेल्या विचारधारेचा प्रभाव जाणवण्यास काही काळ लोटावा लागला. हे मात्र निश्चित की विज्ञान म्हणजे काय हा विचार करताना कूनपूर्व आणि कूनोत्तर असे दोन कालखंड पडतात. येथे कून म्हणजे त्यांचा 1962 चा प्रबंध अभिप्रेत आहे. आपणही म्हणूनच प्रस्तुत लेखात कूनपूर्व कालखंड घेतला. पुढल्या लेखात कूनोत्तर कालखंड घेऊ या.
मुख्य संदर्भ —- 1) What is this thing called Science? —- A. F. Chalmers, Second Edition, Open University Press, Milton Reynes (1982) 2)Explaining Science – A Cognitive Approach —- Ronald N. Giere, The University of Chicago Press, Chicago (1988)
होमी भाभा सेंटर फॉर सायन्स एज्युकेशन, TIFR, वि. ना. पुरव मार्ग, मानखुर्द, मुंबई — 400 088