Η επιστημονική μέθοδος στην περίοδο της νεωτερικότητας

 Γράφει ο Γεώργιος Α. Κωστόπουλος*

Στο παρόν άρθρο θα παρουσιάσουμε συγκριτικά τις επιστημονικές μεθόδους που ακολούθησαν η Σχολή της Πάδοβα, ο Galileo Galilei, ο Bacon, ο Descartes και την επίδραση που άσκησαν στην επιστήμη κατά την περίοδο της νεωτερικότητας έως και τον Διαφωτισμό.  Σκοπός είναι η διερεύνιση της συμβολής των τεσσάρων αυτών προσεγγίσεων στην πορεία της νεότερης επιστήμης. Επιπροσθέτως, θα αναφερθεί η έννοια της επιστήμης στο τέλος της Αναγέννησης και η συνεισφορά των μαθηματικών και της φιλοσοφίας στην αλλαγή της αντίληψης για την επιστήμη.

Η έννοια της επιστήμης

Η νέα επιστήμη θεμελιώθηκε κατά το 17ο αιώνα και αποτέλεσε την κορωνίδα της μεγάλης πολιτιστικής ανάτασης που ήταν η Αναγέννηση. Από μόνη της ήδη η ανακάλυψη και η μελέτη φιλοσοφικών συστημάτων και φυσικών θεωριών της αρχαιότητας πέρα από εκείνες του Αριστοτέλη, είχαν ως συνέπεια την υπονόμευση του επιστημονικού κύρους του αριστοτελισμού. Η αναβίωση της πλατωνικής μεταφυσικής, στα πλαίσια κατεξοχήν του ουμανιστικού κινήματος, ευνόησε μια κατανόηση της φύσης ως μαθηματικά συγκροτημένου συστήματος. Ο κόσμος από τη σκοπιά αυτή έχει μια αυστηρώς μαθηματική δομή. Ο αριθμός είναι το κλειδί για την αποκρυπτογράφηση των νόμων που διέπουν το σύμπαν. Σχεδόν όλοι οι φιλόσοφοι, οι ιστορικοί και οι κοινωνιολόγοι των επιστημών συμφωνούν ότι η επιστήμη είναι ουσιαστικά δυτικό φαινόμενο. Η εισαγωγή πειραματικών κανόνων που διακρίνει την ελληνιστική από την κλασική επιστήμη αποτελεί αποκλειστικό επίτευγμα της δυτικής επιστήμης. Επομένως, στη δυτική επιστήμη οφείλουμε τόσο τη θεωρία όσο και το πείραμα.

Η φιλοσοφία στην αλλαγή της αντίληψης για την επιστήμη

Ο προβιβασμός της επιστήμης σε θεματοφύλακα της ορθολογικότητας και εγγυητή της κοινωνικής προόδου εμφαίνεται και από ένα αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό της σκέψης των μεγάλων στοχαστών που θεμελίωσαν την επιστημονική επανάσταση: ότι δηλαδή κατανοούσαν την προσφορά τους ως ένα κατά βάση φιλοσοφικό εγχείρημα. Οι πρωταγωνιστές του επιστημονικού κινήματος κατά την αναγέννηση και το διαφωτισμό έβλεπαν τον εαυτό τους στην πρωτοπορία ενός γενικού αναγεννητικού κινήματος, με σκοπό την ανάδειξη της αυτεξουσιότητας και της δημιουργικότητας του ανθρώπινου υποκειμένου σε όλα τα κοινωνικά πεδία. Στα χέρια τους η  επιστήμη γίνεται τώρα φιλοσοφία. Μετά το 17ο αιώνα η ίδια η επιστήμη γίνεται φιλοσοφία, και η φιλοσοφία χάνει το δικαίωμα να υπαγορεύει εκείνη τη δομή και τη νομοτέλεια του φυσικού γίγνεσθαι .

Σχολή της Πάδοβα

Η επιστημολογία της Πάδοβας υπήρξε βέβαια, όπως ήταν τότε ο κανόνας, ένα αριστοτελικό υπόβαθρο, ορίζοντας την επιστήμη ως ζήτηση των «πρώτων αρχών». Το πρωτότυπο όμως στοιχείο που καλλιεργήθηκε στην Πάδοβα ήταν η έμφαση στην «ευρετική διαδικασία», η προσπάθεια να ορισθεί συστηματικά η μέθοδος αναγωγής στις πρωταρχικές αιτίες των φαινομένων. Τη μέθοδο αυτή οι σχολάρχες της Πάδοβας την αναζήτησαν στο πρότυπο των θεωρητικών αποδείξεων που είχε επεξεργαστεί η μαθηματική επιστήμη της ελληνιστικής περιόδου.

Οι δύο πτυχές της διαδικασίας αυτής είναι η ανάλυση και η σύνθεση είναι η κάθοδος από την αιτία στο αποτέλεσμα. Η ανάλυση αρχίζει από ένα περίπλοκο φαινόμενο το οποίο βρίσκεται προ οφθαλμών και επομένως μας είναι αμέσως καταληπτό. Το φαινόμενο αυτό ο επιστήμονας το θεωρεί ως απόρροια, ως αποτέλεσμα αιτίων τα οποία ακόμη δεν γνωρίζει. Από σκοπιά λοιπόν, της επιστημονικής εξήγησης το ενώπιον μας φαινόμενο είναι ύστερο (a posteriori), έρχεται δεύτερο σε σχέση με την αιτία που το προκάλεσε. Για να ανακαλύψουμε την αιτία αυτή χρειάζεται τώρα να διασπάσουμε το προς εξήγηση φαινόμενο στα απλά του συστατικά, συνεχώς μέχρι να φθάσουμε στα πρωτογενή και θεμελιακά εκείνα στοιχεία των οποίων η συμπλοκή παράγει αυτό που μας παρουσιάζει η εμπειρία. Η αναλυτική της Πάδοβας, επειδή καλλιεργεί την ευρετική της επιστήμης σε σχετική αυτονομία από τα παραδοσιακά συμφραζόμενα της αριστοτελικής μεταφυσικής, άσκησε καταλυτική επιρροή στην επιστημολογία του 17ου αιώνα, από την ανθρωπολογία του Hobbes μέχρι της παραγωγική μέθοδο του Descartes και την ars combinatoria του Leibuiz. Το πιο ορθολογικά επεξεργασμένο υπόβαθρο δίνει τώρα τη δυνατότητα συναγωγής συγκεκριμένων και ελέγξιμων εξηγητικών υποθέσεων για τα φυσικά φαινόμενα, όπως έκανε ο Galileo Galilei.

GALILEO GALILEI (1564-1642)

Περνώντας στο κομμάτι που αφορά στον Galileo, η δράση του ως κρυφού στην αρχή θιασώτη της ηλιοκεντρικής κοσμολογίας, ήταν γνωστή αν και ήταν αναγκασμένος επίσημα να διδάσκει το γεωκεντρικό δόγμα. Από το 1616 όμως η απόκλισή του προς ανορθόδοξες θέσεις είχε επισύρει την προσοχή των εκκλησιαστικών αρχών, που τον προειδοποίησαν να μην διαδίδει αυτές τις αιρετικές δοξασίες. Ο Galileo, έπειτα από αμφιβολίες και αναζητήσεις, αποδέχθηκε την κοπερνίκεια θεωρία. Με τη βοήθεια του τηλεσκοπίου ανακάλυψε τους τέσσερις δορυφόρους του Δία, παρατήρησε τις φάσεις της Αφροδίτης, τις ανωμαλίες στην επιφάνεια της σελήνης, καθώς και την ύπαρξη κηλίδων στην επιφάνεια του Ήλιου. Οι παρατηρήσεις αυτές αποδυνάμωσαν την αριστοτελική εικόνα του κόσμου, αφού τον οδηγούσαν στο συμπέρασμα ότι οι πλανήτες αποτελούνται από υλικό παρόμοιο με αυτό της Γης και ότι υπήρχαν πλανήτες με δορυφόρους που γύριζαν γύρω από αυτούς και όχι γύρω από τη Γη. Ο Galileo, με βάση αυτές τις παρατηρήσεις, συμπέρανε ότι η Γη είναι δυνατόν να κινείται στο χώρο χωρίς, μάλιστα, να χάσει το δορυφόρο της. Έγιναν, επίσης μέσω του τηλεσκοπίου, αν και όχι με μεγάλη ακρίβεια, ορατοί οι κρατήρες καθώς και τα όρη της σελήνης τα οποία παρομοίασε με εκείνα της Βοημίας. Είδε επίσης τις κηλίδες στην επιφάνεια του ήλιου, ενώ παράλληλα έγινε φανερό ότι το μυστηριώδες «ουράνιο «ποτάμι», ο Ιορδάνης ποταμός της λαϊκής φαντασίας, δηλαδή ο Γαλαξίας, δεν είναι παρά μια γιγάντια συνάθροιση απλανών αστέρων στην οποία εντάσσεται και το δικό μας πλανητικό σύστημα. Τα δεδομένα αυτά κατέδειξαν ότι η υποσελήνια και η υπερσελήνια περιοχή του ουρανού αποτελούν ενιαίο και ομοιογενή φυσικό χώρο καταρρίπτοντας μια θεμελιακή παραδοχή της αριστοτελικής κοσμολογίας .

Ο Galileo θεώρησε ως εμπειρική επιβεβαίωση της αλήθειας της ηλιοκεντρικής θεωρίας και ένα επίγειο φυσικό φαινόμενο το οποίο δεν είχε ακόμα εξηγηθεί: πρόκειται για την παλίρροια και την άμπωτη, την περιοδική κίνηση των θαλάσσιων υδάτων από και προς την ακτογραμμή σε πολλά μέρη της υδρογείου. Υπέθεσε ότι το φαινόμενο αυτό είναι φυσικό αποτέλεσμα του συνδυασμού των δύο κινήσεων της γης, της περιστροφής γύρω από τον άξονα της και της περιφοράς της γύρω από τον ήλιο. Η υπόθεση αυτή, που διατυπώθηκε στο έργο “Discorso sul flusso et reflusso del mare” του 1616, είναι λανθασμένη, φανερώνει όμως την πίστη του Galileo στην φυσική αλήθεια της ηλιοκεντρικής θεωρίας . Η απροκάλυπτη απείθεια του Galileo προκάλεσε την επέμβαση του Καρδινάλιου Βελλαρμίνου, επιφορτισμένου με την επιβολή των επισήμων εκκλησιαστικών απόψεων. Το 1633 εκλήθη ενώπιον του Ιερού Δικαστηρίου στη Ρώμη, όπου αποκηρύσσει ως αιρετική την ηλιοστατική κοσμολογία και ασπάζεται τα επίσημα γεωκεντρικά δόγματα. Θρυλείται ότι απερχόμενος του δικαστηρίου ο Galileo ψιθύρισε: “e puor si muove” (και όμως κινείται). Ακόμα και κάτω από την παρακολούθηση των διωκτών του εξακολούθησε τις επιστημονικές του έρευνες σχετικά με την κίνηση των υλικών σωμάτων, τα αποτελέσματα των οποίων εξήχθησαν λάθρα και δημοσιεύθηκαν στην Ολλανδία το 1638. Μέσα σε λίγα χρόνια οι ανακαλύψεις του Galileo, καθώς και οι μεθοδολογικές του αντιλήψεις, είχαν ενσωματωθεί στη μεγαλειώδη θεωρητική σύνθεση του Newton, υπό τον αστερισμό της οποίας κινήθηκε ο πολιτισμός της Ευρώπης κατά το 18 και 19ο αιώνα.

Το επιστημονικό κίνημα της πρώιμης νεωτερικότητας κορυφώνεται με την πρώτη ολοκληρωμένη διατύπωση μίας καινούργιας μεθοδολογίας από τον Galileo. Στο έργο του 1623 “Il saggiatore”, διατυπώνει τον πρώτο επακριβή ορισμό της επιστημονικής μεθόδου ως συνδυασμού «αισθητών εμπειριών» και βέβαιων αποδείξεων. Είναι φανερή η επιρροή της ιδέας ότι το φυσικό σύστημα είναι μια μαθηματική αρμονία. Η ιδέα αυτή λειτουργεί ως το αξιωματικό θεμέλιο της ευρετικής του. Η μαθηματική αφαίρεση επιτρέπει στον επιστήμονα να κατασκευάσει ιδεατά μοντέλα για τη δομή και τη λειτουργία μιας συγκεκριμένης φυσικής περιοχής. Αυτό το επιτυγχάνει απορρίπτοντας εκείνα τα στοιχεία της άμεσης εμπειρίας που κρίνει ότι είναι τυχαία και ενδεχομενικά και δεν δίνουν πρόσβαση στη βαθύτερη μαθηματική νομοτέλεια. Η μαθηματική ανάλυση της εμπειρίας επιτυγχάνεται μέσα από την επιστημολογική διάκριση ανάμεσα στις πρωτογενείς και στις δευτερογενείς ιδιότητες των φυσικών σωμάτων. Η διάκριση αυτή αποτέλεσε καίριο στοιχείο της φιλοσοφικής επιστημολογίας του 17ου και 18ου αιώνα . 

FRANCIS BACON (1561-1626)

Ο Francis Bacon επεξεργάστηκε μια καθαρά εμπειρική αντίληψη της επιστήμης, πρόκειται για τη μέθοδο της εμπειρικής επαγωγής, η οποία χτίζει το γενικό πάνω σε ένα υπόβαθρο συγκεκριμένων και επιμέρους παρατηρήσεων. Για να επιτευχθεί ο γνωστικός αναπροσανατολισμός του ανθρώπινου τρόπου σκέπτεσθαι, είναι πρώτα απαραίτητος ο καθαρμός του ανθρώπινου μυαλού από τις παραδεδομένες προκαταλήψεις που έχουν καθιερωθεί από τη λογική μέθοδο, σκοτίζοντας τα αισθητήρια και εμποδίζοντας την κατάδυση στην πρωτογενή φυσική εμπειρία. Η θεωρία των «ειδώλων του νου» είναι ίσως το πιο εκλαϊκευμένο και δημοφιλές συνάμα, συστατικό της γνωσιολογίας του Bacon. Πρόκειται για μια απόπειρα να ταξινομηθούν οι βασικοί τύποι της πλάνης που έχουν παγιωθεί μέσα στην κοινή συνείδηση καθιστώντας την υποτελή στη στείρα λογοκρατία .

Όπως και να έχει το πράγμα στην αντίληψη του Bacon η επιστημονική θεωρία χτίζεται από τα κάτω προς τα πάνω. Ο νους παρακολουθεί την εμπειρία και συμμορφώνεται προς αυτήν. Όλες οι εξηγήσεις και οι νομοτελειακές διαπλοκές των πραγμάτων αναφαίνονται εκ των υστέρων ως αποτέλεσμα δηλαδή της συναγωγής των εμπειρικών παρατηρήσεων. Η φύση μας διδάσκει ως προς την υφή της, αρκεί να αποδεχτούμε το ρόλο μας ως μαθητών. Σχετικά με την εμπειρία και την αξιοποίησή της, ο Bacon έχει ερμηνευθεί ως εκπρόσωπος ενός λίγο πολύ μηχανικού ή αφελούς εμπειρισμού, σύμφωνα με την οποία από μόνη της η συσσώρευση του παρατηρησιακού υλικού θα κάνει να ξεπηδήσει μπροστά στα μάτια μας η εξήγηση του φαινομένου που μελετάμε. Η ερμηνεία αυτή ευσταθεί στο βαθμό που η σκέψη του Bacon αναλώνεται σε περίπλοκες ταξινομήσεις και υποδιαιρέσεις των τύπων της εμπειρίας που θα μπορούσαν να μας οδηγήσουν σε αιτιακή εξήγηση ενός φαινομένου, χωρίς στην πραγματικότητα να μας φωτίζει για το πώς οργανώνεται ένα επιστημονικό πείραμα . 

Η γνήσια επαγωγή τώρα για τον Bacon, είναι μια συγκροτημένη μέθοδος που οργανώνεται από τον επιστημονικό νου με τέτοιο τρόπο ώστε να μεγαλοποιούνται οι πιθανότητες να εξαχθούν απ’ αυτή θεωρητικά συμπεράσματα, να «σκοντάψει» ούτως ειπείν ο επιστήμονας στην αιτιώδη σχέση που αναζητεί. Επαγωγή είναι η συστηματική κατάταξη και αντιπαραβολή των παρατηρησιακών δεδομένων μέσω της κατάστρωσης «συγκριτικών πινάκων» που θα βάζουν τάξη στα ευρήματά μας.  Οι ιδέες του Bacon βρήκαν τη θεσμική τους πραγμάτωση με την ίδρυση κατά το 17ο αιώνα μιας σειράς μεγάλων επιστημονικών ιδρυμάτων που έκαναν πράξη το ιδεώδες της συλλογικής έρευνας. Ανάμεσα σε αυτά το πιο διάσημο ίσως ήταν η Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου. 

RENE DESCARTES (1596-1650)

Ο Descartes στο “Λόγο περί της Μεθόδου” εκφράζει την πεποίθηση του ότι η μαθηματική μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί «σε όλα τα πράγματα που βρίσκονται εντός της εμβέλειας της ανθρώπινης γνώσης». Διακρίνει, όπως και ο Galileo, μεταξύ πρωταρχικών (έκταση) και δευτερογενών ιδιοτήτων και πιστεύει ότι ο νους μας μπορεί να γνωρίσει την ουσία των πραγμάτων διεισδύοντας στη μαθηματική διάσταση της πραγματικότητας . Σχετικά με το γνωστό “cogito ergo sum”, o Descartes υποστηρίζει: έστω και εάν δεχθώ ότι δεν γνωρίζω τίποτα, έστω και εάν υποθέσω ότι είμαι μόνος με τις αμφιβολίες μου, υπάρχει ένα πράγμα για το οποίο δεν μπορώ να αμφιβάλλω: το γεγονός ότι εγώ, που έχω τις αμφιβολίες αυτές, υπάρχω. Μέσα από την αυτοσκόπηση, τη συστηματική δηλαδή μελέτη των περιεχομένων του ίδιου του νου, ο άνθρωπος είναι σε θέση να διαγνώσει με απόλυτη βεβαιότητα την ίδια του την ουσία. Ο Descartes θεωρεί ότι είναι πλέον δυνατή μια επιστήμη της φύσης, η οποία θα ξεχωρίσει την πλανημένη αντίληψη από την αληθινή γνώση των πραγμάτων. Το μεθοδολογικό πρότυπο για τη φυσική επιστήμη είναι η αξιωματική μέθοδος των μαθηματικών που βασίζεται στη διανοητική ενόραση .

Στην ευρετική διαδικασία της επιστήμης σημαντικό ρόλο παίζει η αναλυτική μέθοδος και στο σημείο αυτό οι πρωτοποριακές διερευνήσεις της σχολής της Πάδοβας εξακολουθούν να ασκούν την επιρροή τους. Η μέθοδος αυτή δεν είναι εν τέλει παρά εκείνη του γεωμέτρη, που εστιάζει την προσοχή του στο προ οφθαλμών πρόβλημα τέμνοντάς το στα επιμέρους συστατικά του μέχρι να «λάμψει» εμπρός του μια κρίσιμη διασύνδεση, που ανάγει το ζητούμενο σε σχέσεις οι οποίες έχουν ήδη αποδειχθεί. Η βασική παραδοχή εδώ είναι ότι όσο πιο απλή είναι μια πρόταση τόσο περισσότερο γνωστή καθίσταται. Εν συνεχεία ο καρτεσιανισμός κατακύρωσε το μηχανιστικό κοσμοείδωλο και ορισμένες θεμελιώδεις παραδοχές του, όπως η ταύτιση της ύλης με την έκταση, η αρχή ότι δεν υπάρχει στη φύση κενό, ότι η κίνηση επιτελείται μόνο μέσα από την άμεση πρόσκρουση ή επαφή του ενός σώματος με το άλλο, αλλά και ότι διατηρείται το συνολικό ποσό της κίνησης μέσα στο σύμπαν .

Το φυσικό σύστημα του Descartes ήταν η πρώτη ολοκληρωμένη κοσμολογία της νεωτερικότητας που ισχυριζόταν ότι έδινε μια συνοπτική και λογικά συγκροτημένη μορφή στα φαινόμενα. Παρόλα αυτά ο καρτεσιανισμός απέτυχε τελικά ως φυσική θεωρία. Και αυτό γιατί δεν συνέλαβε τη σημασία του πειράματος στη θεμελίωση των φυσικών θεωριών. Η προτεραιότητα του μαθηματικού λογισμού καταλήγει εδώ σε έναν ορθολογικό δογματισμό, σε μια φυσική επιστήμη στηριγμένη σε μεταφυσικές υποθέσεις. Όσο παραγωγική κι αν είναι η αξιωματική μέθοδος στη γεωμετρία μπορεί κάλλιστα να μας παραπλανήσει στην εξήγηση των φυσικών φαινομένων,  εάν για κάποιο λόγο η πρωταρχική μας «ενόραση» μας οδηγήσει σε εσφαλμένες παραδοχές.

Συμπερασματικά

Η συμβολή του πανεπιστημίου της Πάδοβα στη δημιουργία του διανοητικού κλίματος όπου βλάστησαν οι νεωτερικές επιστημονικές είναι βέβαιο ότι υπήρξε αποφασιστική. Η περίπτωση του Galileo αποτελεί ένα κρίσιμο ιστορικό ορόσημο. Σημαδεύει ακριβώς τη χειραφέτηση της πειραματικής επιστήμης από το ζυγό των θεολογικών και φιλοσοφικών προκαταλήψεων και τη συγκρότησή της σε αυτόνομη κοινωνική δραστηριότητα, ενώ παράλληλα ορίζει για πρώτη φορά την επιστημονική μέθοδο ως ένα συνδυασμό μαθηματικής αφαίρεσης και πειραματικού ελέγχου των υποθέσεων που παράγονται από αυτήν. Ο Bacon θεωρεί ότι η επιστημονικότητα παραμένει τελικά ένα πολιτισμικό ιδεώδες που αγγέλλει το τέλος της μεσαιωνικής πνευματικής δουλείας και την αρχή της εποχής του ελεύθερου στοχασμού που είναι η νεωτερικότητα. Ταυτόχρονα, μπορεί η επιστημολογία του Descartes να αποκλίνει αποφασιστικά από τον εμπειρισμό του Bacon, σε ένα πράγμα όμως ταυτίζονται: η επιστήμη είναι το πιο αποτελεσματικό εργαλείο στα χέρια του ανθρώπου για να κυβερνήσει τη φύση.

Βιβλιογραφικές πηγές

Βαλλιάνος Περικλής (2008), Οι Επιστήμες της φύσης και του ανθρώπου στην Ευρώπη.
Βανδουλάκης Ιωάννης Μ., Νικολαντωνάκης Κωνσταντίνος (2008), Ευρωπαϊκή και μη Ευρωπαϊκή Επιστήμη.
Μετζενιώτης Διονύσης (2008), Η Μαθηματικοποίηση της Φύσης.

*George A. Kostopoulos
BSc. European Studies/Civilization
Hellenic Open University
MSc. Applied Geography/
Spatial Management
Harokopio University
MSc. in Environmental Sciences
University of Aegean