"Tuyên bố phi thường cần bằng chứng phi thường" nghĩa là một điều càng trái với những gì đã được kiểm chứng kỹ thì càng cần bằng chứng mạnh, rõ, lặp lại được mới đáng tin. Câu này được nhà thiên văn Carl Sagan phổ biến từ năm 1980, nhưng ý tưởng có từ David Hume và Pierre-Simon Laplace. Nó không phải lời từ chối điều mới, mà là cách cân niềm tin theo bằng chứng, và có thể diễn đạt chính xác bằng xác suất Bayes.
Câu nói ấy từ đâu ra
Năm 1748, triết gia Scotland David Hume viết trong Khảo luận về nhận thức của con người, ở chương bàn về phép lạ, rằng người khôn ngoan cân niềm tin của mình tương xứng với bằng chứng. Ông lập luận: khi ai đó kể một điều trái với kinh nghiệm chung, ta phải so xem điều nào khó xảy ra hơn, người kể nhầm hay quy luật tự nhiên bị phá.
Đầu thế kỷ 19, nhà toán học Pháp Pierre-Simon Laplace, trong tiểu luận triết học về xác suất, cũng viết theo tinh thần rằng sức nặng của bằng chứng cho một điều lạ phải tương xứng với mức lạ của nó.
Năm 1978, nhà xã hội học Marcello Truzzi viết rằng một tuyên bố phi thường cần một bằng chứng phi thường. Năm 1980, Carl Sagan nói câu ấy trong loạt phim truyền hình Cosmos, và từ đó nó trở thành một trong những câu châm ngôn khoa học quen thuộc nhất, đôi khi được gọi là "chuẩn Sagan".
"Phi thường" nghĩa là gì
Phi thường không có nghĩa là lạ tai hay chưa nghe bao giờ. Một tuyên bố phi thường là tuyên bố mâu thuẫn với một khối lượng lớn bằng chứng đã có. Ví dụ:
| Tuyên bố | Mức "phi thường" | Vì sao |
|---|---|---|
| Tìm thấy một loài bọ cánh cứng mới trong rừng nhiệt đới | Thấp | Hàng nghìn loài côn trùng mới được mô tả mỗi năm; phù hợp hoàn toàn với hiểu biết sẵn có |
| Tìm thấy một hành tinh mới quanh một ngôi sao gần | Thấp đến trung bình | Hàng nghìn ngoại hành tinh đã được xác nhận; cần dữ liệu tốt nhưng không phá vỡ gì |
| Một loại thuốc chữa khỏi hoàn toàn một bệnh nan y | Cao | Trái với nhiều thử nghiệm trước; cần thử nghiệm lâm sàng lớn, có đối chứng |
| Neutrino nhanh hơn ánh sáng | Rất cao | Mâu thuẫn với thuyết tương đối, vốn đã qua vô số kiểm chứng |
| Máy tạo năng lượng không cần nguồn vào | Cực cao | Mâu thuẫn với định luật bảo toàn năng lượng, nền tảng của mọi ngành vật lý |
Lý do sâu xa: xác suất Bayes
Thống kê Bayes cho một cách nói chính xác hơn. Niềm tin sau khi thấy bằng chứng phụ thuộc vào hai thứ: niềm tin ban đầu (xác suất tiên nghiệm) và sức mạnh của bằng chứng (bằng chứng ấy xuất hiện dễ đến mức nào nếu tuyên bố đúng, so với nếu tuyên bố sai).
Lấy ví dụ OPERA năm 2011. Trước thí nghiệm, khả năng neutrino nhanh hơn ánh sáng là cực nhỏ, vì thuyết tương đối đã đứng vững qua hơn một thế kỷ thử thách. Trong khi đó, khả năng một thí nghiệm phức tạp có lỗi thiết bị chưa phát hiện thì không hề nhỏ; mọi nhà thực nghiệm đều từng gặp. Khi thấy neutrino "đến sớm", câu hỏi không phải "tín hiệu có thật không" mà là "giải thích nào khả dĩ hơn: định luật bị phá, hay thiết bị có lỗi?". Câu trả lời hợp lý là lỗi thiết bị, và đúng như vậy: một đầu nối cáp quang lỏng.
Muốn lật ngược điều ấy, bằng chứng phải đủ mạnh để lỗi thiết bị trở nên khó tin hơn cả việc định luật bị phá. Điều đó thường đòi hỏi:
- Nhiều thí nghiệm độc lập, thiết bị khác, nhóm khác, cùng thấy một kết quả.
- Tín hiệu rõ ràng, không nằm sát mức nhiễu.
- Loại trừ được các giải thích thông thường từng cái một.
- Dự đoán được điều mới mà sau đó kiểm tra đúng.
Khi bằng chứng phi thường thật sự xuất hiện
Chuẩn này không có nghĩa điều phi thường không bao giờ được chấp nhận. Sóng hấp dẫn là một ví dụ đẹp. Einstein dự đoán chúng từ năm 1916, nhưng chúng yếu đến mức nhiều người nghĩ sẽ không bao giờ đo được trực tiếp. Ngày 14/9/2015, hai máy dò LIGO ở Hanford (bang Washington) và Livingston (bang Louisiana), cách nhau khoảng 3.000 km, cùng ghi được một tín hiệu với hình dạng khớp với dự đoán cho hai hố đen sáp nhập. Tín hiệu tới hai nơi lệch nhau khoảng 7 phần nghìn giây, phù hợp với thời gian sóng đi giữa hai địa điểm.
Điều làm bằng chứng này "phi thường" không chỉ là độ mạnh thống kê. LIGO có một quy trình tự kiểm tra đặc biệt: một nhóm nhỏ được phép bí mật "bơm" tín hiệu giả vào hệ thống để xem các nhà phân tích có phát hiện và phân tích đúng không, và chỉ khi phân tích xong mới mở "phong bì" xem đó là thật hay giả. Năm 2010, một tín hiệu như vậy đã được phân tích kỹ lưỡng tới mức chuẩn bị bài báo, trước khi được tiết lộ là tín hiệu thử. Khi sự kiện năm 2015 đến, cộng đồng đã có sẵn một quy trình được thử lửa. Kết quả công bố đầu năm 2016, và giải Nobel Vật lý năm 2017 được trao cho ba nhà khoa học dẫn dắt dự án.
Dùng đúng và dùng sai câu châm ngôn
Dùng đúng
- Để đặt mức đòi hỏi tương xứng: tin bình thường thì kiểm chứng bình thường, tin "lật đổ vật lý" thì kiểm chứng gấp bội.
- Để nhắc chính mình: điều mình thích nghe cũng phải qua cùng một bộ lọc.
- Để biết hỏi gì: đã ai lặp lại chưa, đã loại trừ giải thích thông thường chưa.
Dùng sai
- Bác bỏ mà không xem bằng chứng. Châm ngôn này yêu cầu xem bằng chứng kỹ hơn, không phải không xem.
- Dời cột gôn mãi mãi. Nếu bằng chứng đã đáp ứng mọi tiêu chí đặt ra mà vẫn bị từ chối, đó không còn là hoài nghi khoa học.
- Coi "chưa có bằng chứng" là "bằng chứng không có". Với nhiều câu hỏi, câu trả lời trung thực là "chưa biết".
Góc nhìn hôm nay: bộ câu hỏi bỏ túi
Mỗi ngày ta gặp những tuyên bố lạ: một loại thực phẩm "chữa bách bệnh", một thiết bị "tiết kiệm 50% điện", một "phát hiện làm các nhà khoa học bối rối". Áp dụng tinh thần của Hume và Sagan, có thể tự hỏi:
- Điều này mâu thuẫn với những gì đã biết đến đâu? Càng mâu thuẫn, càng cần bằng chứng mạnh.
- Bằng chứng là gì? Lời kể, ảnh chụp, một nghiên cứu nhỏ, hay nhiều nghiên cứu lớn độc lập?
- Có giải thích thông thường nào không? Lỗi đo, trùng hợp, hiểu nhầm, quảng cáo?
- Ai được lợi nếu mình tin? Không phải để nghi ngờ mọi người, mà để biết cần thận trọng thêm ở đâu.
- Chuyên gia độc lập nói gì? Không phải người bán, không phải người phát hiện.
Muốn đọc thêm, cuốn The Demon-Haunted World (1995, tạm dịch: Thế giới bị quỷ ám) của Carl Sagan có một chương nổi tiếng về "bộ công cụ phát hiện nói nhảm", và cuốn Voodoo Science của Robert Park phân tích nhiều tuyên bố phi thường đã không đứng được.
Câu hỏi thường gặp
"Tuyên bố phi thường cần bằng chứng phi thường" là câu của ai?
Câu nói được Carl Sagan phổ biến rộng rãi qua loạt phim Cosmos năm 1980. Marcello Truzzi đã viết ý tương tự năm 1978, và tư tưởng gốc có thể truy về David Hume năm 1748 và Pierre-Simon Laplace đầu thế kỷ 19.
Thế nào là một tuyên bố phi thường?
Tuyên bố phi thường là tuyên bố mâu thuẫn với một khối lượng lớn bằng chứng đã được kiểm chứng, như máy tạo năng lượng không cần nguồn vào hay vật đi nhanh hơn ánh sáng. Một điều chỉ đơn giản là mới hay lạ tai thì chưa hẳn là phi thường.
Bằng chứng phi thường là như thế nào?
Đó là bằng chứng rõ ràng, được nhiều nhóm độc lập lặp lại, đã loại trừ các giải thích thông thường như lỗi đo hay trùng hợp, và lý tưởng là đã dự đoán đúng điều mới. Phát hiện sóng hấp dẫn của LIGO năm 2015 là một ví dụ.
Nguyên tắc này có làm khoa học bảo thủ không?
Không, nếu dùng đúng. Nó chỉ yêu cầu bằng chứng tương xứng, và khi bằng chứng đủ mạnh thì điều phi thường được chấp nhận, như sóng hấp dẫn hay ngoại hành tinh. Dùng nó để bác bỏ mà không xem bằng chứng mới là dùng sai.
Định lý Bayes liên quan gì đến câu nói này?
Theo Bayes, niềm tin sau khi thấy bằng chứng phụ thuộc niềm tin ban đầu và sức mạnh của bằng chứng. Khi một điều có xác suất ban đầu cực nhỏ, cần bằng chứng cực mạnh mới nâng được niềm tin lên mức đáng kể.
