מה זה בעצם מדע? התבוננות במדע מתוך חקר המוח

הקדמה

מאחר שכותרת הספר סקרנה אתכם, אני יכול להניח שגם אתם שאלתם את עצמכם מדי פעם מהו בעצם ה״מדע״ הזה? מה הבסיס להצהרות כגון ״המדע הראה ש...״ או ״המדע הוכיח ש...״, הצהרות שמהן משתמע שהמדע ״יודע״ ידיעה אמיתית, על־אנושית. בספר זה אתאר את התשובות שאני עונה לעצמי על השאלות האלה בעקבות תהייה של למעלה משלושים שנה באשר למהותו של המדע. תשובותיי התגבשו במהלך השנים שבהן התמקדתי בחקר המוח, והן מבוססות על תובנות הנוגעות לתהליך המחקר ולמושאו. אפתח בהצגת תמצית תובנותיי על המוח ותפישתו את העולם ואמשיך בהצגת מהות המדע בעיניי.

הספר אינו כתוב כמסמך מדעי ואין להתייחס אליו ככזה. בעיקר הוא אינו מכיל הפניות למקורות מוגדרים ואינו מנסה להוכיח דבר. מומלץ להתייחס אליו כאל מסמך שמציע בסיס לדיון עקרוני במהות המדע. המסר העיקרי של הספר הוא שהתהליך המדעי, בתמציתו, הוא תהליך של חיתוך מידע תפישתי בין תופשים. במובן זה המדע הוא הרחבה של התפישה האנושית למעגל הבין־אישי, הקבוצתי. כמו שתפישה אישית היא תהליך שבו הפרט מברר לעצמו מה עומד מולו, כך המדע הוא תהליך שבו חברה אנושית מבררת לעצמה מה עומד מולה. הרחבת התפישה האישית למעגל הבין־אישי היא מעין המשך של ההרחבה הבין־חושית האישית, המתבססת על חיתוך מידע תפישתי בין החושים השונים. בספר זה אנסה להבהיר את הדמיון בין תהליך התפישה האישי לשיטה המדעית, לאשש את המסר שהוצג לעיל ולדון במשמעויותיו בנוגע לתפישת המציאות והחברה.

אקדים ואומר שיש במשמעויות אלו מן המוכר ומן החדש. מן המוכר — מן הניתוח המוצג בספר עולה שאין בידנו להכיר את הדברים כשלעצמם, ובכך הוא מצדד במטאפיזיקה של אפלטון, קאנט ואחרים. מן החדש — בספר מובאת התובנה שהניחוח העל־אנושי שמתלווה למדע, נובע מהיות התובנות המדעיות נחלת הכלל, ולא ניתן למצוא מוח יחיד שמכיל תובנה כלשהיא במלואה. כלומר, הוא נובע מכך שהמדע הוא על־אישי, והתובנות המרכיבות אותו פרושות על פני קבוצת כל המוחות בחברה האנושית. מכאן גם נובע שאף אחד אינו מחוץ למדע — המדע הוא הרפתקה כלל־אנושית. בתוך הרפתקה זו מועלות זו לצד זו, ולעיתים זו לאחר זו, השערות ״דתיות״ והשערות ״מדעיות״. על פי התובנה המוצגת בספר, אין הבדל מהותי בין השערות דתיות להשערות מדעיות — אלו ואלו נוגעות למבנה היקום, והן נבחנות ככל האפשר על פי תצפיותינו. תובנה זו עולה בקנה אחד עם דרכם של הרמב״ם, הרב קוק ואחרים.

יש מדענים העשויים לחלוק על חלק מהנאמר כאן, אולם על פי התזה שביסוד הספר, מחלוקות אלה ראויות והכרחיות. סביר מאוד שמובעות בספר עמדות שאינן מקובלות על רוב המומחים, ויש בו גם הטיות בהצגת התצפיות והתאוריות. לכן אני מציע לקרוא בו מתוך העדפת התובנות העקרוניות הנוגעות לתהליכים המדעיים, על פני העמקה בדוגמאות המסוימות. יש בו גם כמה הצעות מרחיקות לכת וכמה הזמנות לבחינה מחודשת של מושגי יסוד, אולם אין בהן משום ראייה ניהיליסטית של המדע. להפך, יש בהן הזמנה לבחינה מעמיקה של כל הצעה מדעית. המסקנה האישית שלי מהתיאורים, ההשוואות והניתוחים הנפרשים בספר, היא שהמדע הוא כלי בעל ערך עצום לחברה האנושית ולכל פרט בה. עם זאת, מטרתי אינה לשכנע אתכן בנכונותה של הצעה כלשהי מההצעות שעולות בספר ואפילו לא בתקפותה של מסקנתי האישית. מטרתי היא לעורר אתכן לחשוב על המדע (והדת) בצורה פשוטה, ישרה ונקייה מהטיות — חשיבה הנסמכת כמה שאפשר על מה שאפשר לכנות עקרונות ראשוניים. לעיתים חשיבה ישרה כזאת מאפשרת לנו לראות דרך סיסמאות שגורות ולכפור בדעות מקובלות.

על מבנה הספר

כאמור, בפתח הספר אציג את תובנותיי בנוגע למוח ולתפישתו את העולם, ובהמשך אתאר את מה שנראית לי מהות המדע. בשלושת הפרקים הראשונים (״מוח״, ״תפישה״ ו״מגבלות התפישה הלוגית״) מתוארות התובנות שנראות לי רלוונטיות להמשך הספר — כמה מהן מקובלות על רוב מדעני המוח, וכמה מהן מקובלות רק על כמה מהם. בפרקים 4-6 (״חיתוכים״, ״מדע״ ו״מעגלי התכנסות בתפישה ובמדע״) אתאר את תמצית תובנותיי בנוגע למהות הבסיסית של ההליך המדעי. בפרק 7 (״הקבלות בין התפישה האישית לתפישה המדעית״) אציג דוגמאות מספר להקבלות בין תהליך התפישה האישי לזה הקבוצתי (דהיינו, המדעי). בפרקים 8 ו-9 (״אנחנו והיקום״ ו״על תנועה ומנוחה״) אתאר את עומק תפישתנו המדעית ואופייה, ובפרק 10 (״משמעויות הנוגעות למגבלות המדע״) — את מגבלות אותה תפישה וכמה משמעויות הנגזרות מהן. בפרק 11 (״מדע ודת״) אעמוד על ההקבלות בין הליכים שנגזרים מהשערות ״דתיות״, לאלו שנגזרים מהשערות ״מדעיות״ בכל הנוגע להליך הבירור הקבוצתי של מבנה היקום, ואביא כמה דוגמאות. בפרק 12 (״סיבתיות״) אציג את מורכבות הדיון על סיבתיות, ובפרק 13 (״עולם״) את מה שהמדע יכול לומר, ובעיקר את מה שאינו יכול לומר, על העולם. בפרק 14 (״סיכום ביניים״) אציע סיכום תמציתי של הספר. בפרקים כולם יש הפניות לפרקי ההרחבה.

פרקי ההרחבה נכתבו על נושאים שנותרו מחוץ לכתיבה הראשונית והמתומצתת של פרקי הספר, ויש בהם דוגמאות להשלכות של התובנות שהוצגו בחלקו הראשון על הדעת האנושית. הם נאספו על פי סדר אסוציאטיבי, ויש בהם התייחסויות ממוקדות לפרקים אחרים בספר. בשל כך, ברוב המקרים אין חשיבות לסדר הקריאה בפרקים אלה.

והערה על לשון הפנייה בספר: החלטתי להימנע מלנקוט לשון קבועה — זכר או נקבה — הן בלשון הפנייה הן בשמות העצם. הפתרון הטוב ביותר שמצאתי היה אפוא לנקוט לשון זכר או נקבה באופן אקראי.

מבוא

מהות המדע נידונה בדרך כלל במסגרת מה שמכונה הפילוסופיה של המדע. זה תחום בפילוסופיה, שבו החוקרים מנסים להתבונן ״מהצד״ בהליך המדעי ולנתח את עקרונותיו. בשל מורכבות המדע ובשל העובדה שאיננו יכולים באמת להתבונן ״מהצד״ בתהליכים שקורים לנו, הפילוסופיה של המדע מאופיינת בריבוי עמדות. טווח העמדות רחב ונשמעות הצהרות שונות ומגוונות. חוקרים דוגמת פול פייראבנד (Paul Feyerabend) טוענים ש״אף תיאור של המתודה המדעית אינו רחב דיו כדי לכלול את כל השיטות שבהן מדענים משתמשים״ ואילו אחרים, דוגמת קרל פופר (Karl Popper), טוענים כי יש להחשיב כמשתייכת למדע האמפירי רק מערכת תאורטית הניתנת להפרכה על ידי תצפית או מצב עניינים כלשהו. ייתכן שהמגוון הרחב מאוד של עמדות בנוגע לשאלה מהו בעצם מדע, הוא שהוביל לירידת קרנה של הפילוסופיה של המדע בקרב מדענים, ולא פעם נשמעות אמירות המבטלות אותה, למשל הדברים שאמר לכאורה ריצ’רד פיינמן (Richard Feinman) באמצע המאה הקודמת, ולפיהם ״הפילוסופיה של המדע מועילה למדענים באותה המידה שבה אורניתולוגיה [חקר העופות] מועילה לציפורים״. משמע שכמו שעופות אינם זקוקים לניתוח לוגי של חייהם כדי לחיות, מדענים אינם זקוקים לניתוח לוגי של מחקריהם כדי לחקור. האומנם? אני מזמין אתכן לבחון את השאלה הזאת שוב לאחר קריאת הספר שלפניכן.

נבחן בקצרה את טיבו של אותו מבט ״מהצד״ על המדע וננסה לראות מה השיגה הפילוסופיה של המדע מתוך אותו מבט. כדי להעמיק בנושא מעבר לתקציר שיוצג כאן, אני ממליץ להיעזר באתרי או בספרי עיון מתאימים (כמה מהם מצוינים לאורך הספר). בהסתכלות כוללת ניתן להבדיל בין שתי נקודות מבט: מבט על השיטה המדעית ומבט על הפרשנות המדעית. כמו שתראו לאורך הספר, קשה להבחין בין תופעות שונות בעולמנו, ועל כן קשה להפריד בין השיטה המדעית לפרשנות המדעית. אולם מאחר שעלינו לבחור נקודת מוצא, אני חושב שזו נקודת מוצא אפשרית.

דיון בשיטה המדעית מופיע בפרק הרחבה 10 — על השיטה המדעית, ועל כן אסתפק כאן בהצגה קצרה. ניתן לומר שרוב המדענים מסכימים על עקרונות היסוד של השיטה המדעית, וניתן לסכמם בעזרת מספר כללים. שני הכללים החשובים ביותר הם כנראה: אובייקטיביות — מסקנות של מחקר מדעי צריכות להתבסס על מדדים שאינם סובייקטיביים, כלומר שאינם נשענים על נקודת מבט ייחודית; והדירוּת (reproducibility) — מסקנות של מחקר מדעי נחשבות אמינות רק אם ניתן לחזור על הניסויים הרלוונטיים ולקבל את אותן התוצאות. נוסף על שני הכללים האלה נוהגים חוקרים להוסיף עוד כללים שמתארים את השיטות השונות הנהוגות בתחומים שונים. למשל, דרישה לפשטות מקסימלית של ההשערה (מה שמכונה התער של אוקאם [Occam’s razor]; ראו גם בפרק 6 — מעגלי התכנסות בתפישה ובמדע), דרישה למובהקות סטטיסטית, דרישה לניסויי ביקורת, קביעת מידת אי־הוודאות של המדידות, תקינה של מושגים ויחידות מדידה ופרסום המותנה בביקורת עמיתים.

נבחן קצת יותר לעומק את נושא הפרשנות המדעית כפי שהוא עולה מאותו מבט פילוסופי ״מהצד״. הניתוח הפילוסופי מראה שאין הסכמה גורפת על הפרשנות של תוצאות ההליכים המדעיים. ניתן למנות כמה פרשנויות עיקריות מקובלות. האחת מכונה בדרך כלל ריאליזם, ועל פיה המדע חושף אמיתות אונטולוגיות, דהיינו את מה שבאמת ישנו. בפרשנות זו תומכת העקביות הפנימית של המדע, המודגמת פעם אחר פעם, בעיקר באמצעות אישוש תחזיות מדויקות של אירועים, בהם אירועים המתווכים באמצעים טכנולוגיים. עם זאת, העובדה שהעקביות היא פנימית, כלומר סגורה בתוך העולם המדעי־טכנולוגי האנושי, אינה מאפשרת פרשנות רחבה של ריאליזם, כלומר ריאליזם שתקף ל״דברים כשלעצמם״. 

ה״דברים כשלעצמם״, מונח שיזכה להתייחסות בנקודות שונות לאורך הספר, ראוי להסבר קצר. את המונח טבע ככל הנראה הפילוסוף עמנואל קאנט (Immanuel Kant) במאה השמונה־עשרה. בסכמו את מסקנותיו בנוגע לגבולות הידע האנושי הבחין קאנט בין התופעה (phenomenon), שהיא החוויה כפי שהיא נתפשת בחושינו, לבין הדבר כשהוא לעצמו (noumenon), אשר אליו אין לשכל האנושי כל גישה. נילס בוהר (Niels Bohr), אחד מאבות תורת הקוונטים, שפותחה בתחילת המאה העשרים, מביע תפישה דומה באומרו ״טעות לחשוב שהמשימה של הפיזיקה היא לגלות את מהות הטבע. הפיזיקה עוסקת במה שאנחנו יכולים לומר על הטבע״. 

החשיבה הפילוסופית מבחינה אפוא בין מה שאנחנו תופשים לבין הדברים כשלעצמם ושואלת אם יש ביכולתנו לגשר על הפער. הריאליסטים טוענים שאין פער, והקאנטיאנים טוענים שהפער אינו ניתן לגישור. טענת הקאנטיאנים בנוגע למוגבלות הידע, מוגבלות הנובעת מהיות העקביות המדעית סגורה בתוך העולם המדעי־טכנולוגי האנושי, מוצאת תמיכה מעניינת בהיסטוריה של התפתחות הידע המדעי על תנועת גרמי השמיים. במשך יותר מאלף שנה המודל הגאוצנטרי של היקום (מרכזיות כדור הארץ) מצא תמיכה בעקביות מלאה, ככל שיכלו המדענים לשפוט (ראו למשל רמב״ם, מורה נבוכים, חלק ב, כד). למרות זאת, כיום אנחנו חושבים שהמודל היה שגוי. כלומר, לפחות במקרה הזה אנחנו אומרים שהעקביות הפנימית של המדע לא אמרה כלום בנוגע לדברים כשלעצמם. האם המודל העכשווי שלנו קרוב יותר למהות האמיתית של אותם דברים? אנחנו רוצים לקוות, אבל האמת היא שכנראה לעולם לא נוכל לדעת.

פרשנות אחרת לגישה המדעית מגיעה מבית המדרש הקונסטרוקטיביסטי. תומאס קון (Thomas Kuhn) בספרו המהפכני מ-1962 על ״המבנה של מהפכות מדעיות״ מציע שמהפכות מדעיות הן תהליכים קבוצתיים, כלומר תהליכים שמתחוללים בתוך קבוצות של מדענים ולא אצל מדענית יחידה. הגישה הקונסטרוקטיביסטית מרחיבה את העיקרון הזה למספר כיוונים, והמעניין שבהם בהקשר של ספרנו הוא ההצעה שעובדות מדעיות הן תוצאה של משא ומתן בין מדענים. כמו שתראו, בספר אני תומך הן ברעיונותיו של קון הן ברעיונות הגישה הקונסטרוקטיביסטית.

כאמור, קשה מאוד להפריד בין השיטה המדעית לפרשנות המדעית. מספר נושאים המקובלים בפילוסופיה של המדע, מדגימים בבירור את התלות בין השתיים, למשל הרדוקציוניזם. החשיבה הרדוקציוניסטית מניחה שניתן להסביר תופעה מסוימת במלואה באמצעות אוסף של תופעות אחרות, בדרך כלל פשוטות יותר להבנה או לתיאור מתמטי. התהליך נקרא רדוקצייה משום שבבסיסו ההנחה שתופעה מסובכת יכולה להיות ״מופחתת״ לאוסף של תופעות פשוטות. מהלכים רדוקציוניסטיים מסבירים בהצלחה תהליכים ביולוגיים מורכבים בעזרת אוסף של תהליכים כימיים פשוטים יותר, ובאותה הדרך מוסברים תהליכים כימיים בעזרת אוסף של תהליכים פיזיקליים פשוטים עוד יותר. הדוגלים ברדוקציוניזם קיצוני מניחים שניתן להסביר את כל התופעות בעולמנו, בהן התופעות השכליות, החברתיות, ההיסטוריות וכולי, בעזרת אוסף מוגדר של תהליכים פיזיקליים. רדוקציוניזם זה מכונה פיזיקליזם רדוקציוניסטי.

האם רדוקצייה היא שיטה מדעית או פרשנות מדעית? רדוקצייה היא שיטה שכן היא מתווה דרך — בחרו תופעה, חלקו אותה לרכיביה והסבירו אותה לאור המידע הידוע על רכיביה. אבל היא גם פרשנות שכן היא אומרת שהשלם זהה לסך חלקיו. כאשר אנחנו משתמשים בשיטה הרדוקציוניסטית, אנחנו בדרך כלל פועלים בתוך הפרשנות הרדוקציוניסטית. האם זה כורח המציאות? מבחינה לוגית יבשה אולי לא — אנחנו צריכים להיות מסוגלים להפריד בין פרשנות לשיטה. למשל, במקרה של רדוקציוניזם אנחנו צריכים להיות מסוגלים להציב לפחות שתי חלופות לפרשנות של תוצאות הניסוי, כלומר לכלול לפחות פרשנות אחת שאינה רדוקציוניסטית ולבחון את התוצאות לאור כל החלופות. מעשית, אנחנו נוטים לרוב לא לעשות זאת אלא לפעול במסגרת פרשנית אחת, מסגרת שתומאס קון מכנה ״הפרדיגמה״.

אם כך, הניסיון להתבונן ״מהצד״ ביצירה האנושית שנקראת מדע מוביל לריבוי דעות ופרשנויות. האם זה המבט הפילוסופי היחיד האפשרי? האם יש חשיבות גם למבט ״מבפנים״? אחרי הכול, המדע הוא יצירה אנושית — הוא יצירה של מוחות אנושיים והוא נתון לפרשנות של מוחות אנושיים. ואת מוחותינו אנחנו מכירים ״מבפנים״, ובאמצעות חקר המוח, ההולך ומתפתח במאה האחרונה, גם ״מהצד״. האם ניתן להוסיף לפילוסופיה של המדע את המבט הביולוגי, המבט ״מבפנים״? בספר שלפניכן אנסה להתמודד עם השאלה הזאת. לא אנסה לסכם את הפילוסופיה של המדע אלא לפתח דיון פילוסופי במהותו של המדע, דיון שמחבר התבוננות ״מהצד״ עם התבוננות ״מבפנים״. אם יתפתח דיון כזה אצל כמה מהקוראות והקוראים, כי אז כתיבת הספר לא הייתה לשווא.