Thursday, September 3, 2015

वैज्ञानिक पद्धती आणि मिथ्या विज्ञान

मी आणि अभिजित बेंद्रेने मिळून काही दिवसांपूर्वी होमिओपॅथीवर लिहीलेल्या लेखावर (तो लेख वाचण्यासाठी  इथे टिचकी मारा) आम्हाला बऱ्याच कडवट प्रतिक्रिया मिळाल्या. गम्मत म्हणजे या प्रतिक्रियांमध्ये आम्ही मांडलेले दोन मुद्दे चुक ठरवण्याचा किंवा त्यांवर चर्चा करण्याचा कोणीही प्रयत्न केला नाही. फक्त होमिओपॅथीमुळे खरोखर फरक पडतो असा साधारण सूर आम्हाला दिसून आला. यावरून वैज्ञानिक पद्धती (Scientific Method) म्हणजे काय हे बऱ्याच लोकांना माहीत नसल्याचे दिसून येते आहे. तसे पाहायला गेलो तर हे नैसर्गिकच आहे कारण शाळेत किंवा अगदी उच्च विज्ञान शिक्षणातदेखिल आपल्याकडे दुर्दैवाने हे शिकवले जात नाही. केवळ विज्ञानातील विविध गोष्टी आणि घटना यांची माहीती देऊन वैज्ञानिक निकष व वैज्ञानिक पद्धती यांची माहीती मिळत नसल्याने अनेक उच्चशिक्षित आणि अगदी संशोधन करणारे लोकदेखिल याबाबत खरोखर अज्ञानीच असल्याचे दिसते. यामुळे हा लेख लिहीण्याची मला प्रकर्षाने गरज वाटली आणि थोडा मोठा असला तरीदेखिल हा पूर्ण लेख आपण वाचाल अशी मी अपेक्षा करतो. 

विज्ञानातील सिद्धांत आणि इतर सिद्धांत (यामध्ये मिथ्या विज्ञानांबरोबरच गणित, तत्वज्ञान इत्यादी गोष्टींचाही समावेश होतो) यांमधला सर्वांत महत्वाचा फरक म्हणजे प्रायोगिक पडताळणी. याचा अर्थ असा की एखादी गोष्ट केवळ बुद्धीला योग्य वाटते म्हणून विज्ञानामध्ये ती खरी ठरत नाही. उदाहरण म्हणून आपण "पृथ्वी सपाट आहे" हे विधान घेऊ. आजच्या काळात जरी आपण हे विधान हास्यास्पद मानत असलो तरी बऱ्याच प्राचीन संस्कृतींमध्ये पृथ्वी गोल नसून सपाट आहे असेच मानले जात होते. याचे सर्वांत मोठे कारण आपल्याला आजुबाजूची जमीन सपाट दिसते हे होते आणि हे बुद्धीला पटण्यासारखे सुद्धा आहे. मात्र प्रयोगाअंती हे विधान चुक असल्याचे दिसून येते आणि आता आपण तसे मानत नाही. मात्र एखाद्या सिद्धांताची सत्यता तपासण्याकरता असे प्रयोग करता येणे शक्य आहे का आणि या प्रयोगांचे नियम काय असावेत या दोन गोष्टी ठरवणे अत्यंत महत्वाचे आहे. या प्रश्नांची उत्तरे आपल्याला वैज्ञानिक  गोष्टी ह्या अवैज्ञानिक गोष्टींपासून वेगळ्या करण्याचा मार्ग दाखवतात. 

मिथ्या-विज्ञान आणि खरे विज्ञान यांमधील फरक निश्चित करण्याचे अनेक प्रयत्न आत्तापर्यंत झाले आहेत. यांमध्ये सर्वांत महत्वाचे आणि प्रसिद्ध काम इ.स. १९३० च्या आसपास ऑस्ट्रियन-ब्रिटीश वैज्ञानिक तत्वज्ञ कार्ल पॉप्पर (Karl Popper) यांनी केले आहे. त्यांच्या तत्वज्ञानाला "खंडनीयता" (falsifiability) असे म्हटले जाते. एका वाक्यात सांगायचे तर एखाद्या सिद्धांताला वैज्ञानिक सिद्धांत म्हणून मान्यता मिळवण्यासाठी प्रयोगाअंती काय दिसून आले तर तो सिद्धांत खोटा ठरेल हे प्रयोगाच्या आधीच सांगता यायला हवे. वैज्ञानिक सिद्धांत हा नेहमी बरोबरच असतो असा जो साधारण गैरसमज सर्वत्र दिसून येतो तो या व्याख्येच्या आधारे चुक ठरतो. उदाहरण म्हणून आपण पुन्हा "पृथ्वी सपाट आहे" हा सिद्धांत घेऊयात. या सिद्धांतात पृथ्वीविषयी एक स्पष्ट गृहितक मांडले गेले आहे की ती सपाट आहे. याचा अर्थ असा की हा सिद्धांत अप्रत्यक्षपणे असेही सांगतो की प्रयोगाच्या आधारे जर पृथ्वी गोल आहे असे दिसून आले तर हा सिद्धांत खोटा ठरेल. त्यामुळे खोटा ठरूनदेखिल हा वैज्ञानिक सिद्धांतच आहे! विज्ञानात मांडले गेलेले अनेक सिद्धांत आत्तापर्यंत चुकीचे आहेत असे सिद्ध झाले आहे (आणि होत राहतील) मात्र यामुळे ते अवैज्ञानिक ठरत नाहीत; फक्त खोटे ठरतात.

पण असा एखादा वैज्ञानिक सिद्दांत खोटा ठरला तर त्या क्षणापासून जगातील सर्व लोक (किंवा अगदी सगळे वैज्ञानिक) तो सिद्धांत खोटा आहे असे मानायला लागतील असे काही म्हणता येत नाही. याची अनेक कारणे असू शकतात. उदाहरणार्थ, बऱ्याचदा ही माहीती सर्वत्र हव्या तेवढ्या वेगाने पसरत नाही (पृथ्वी सपाट नसून गोलाकार आहे हे सर्वमान्य होण्यासाठी अनेक शतके जावी लागली आणि अजूनही शिक्षणापासून संपूर्णपणे दूर असणाऱ्या लोकांना हे नक्कीच माहीत नाही) किंवा बऱ्याचदा पूर्वग्रहामुळे लोक ही गोष्ट मान्य करत नाहीत. इथे मी हेदेखिल स्पष्ट करू इच्छितो की खंडनीयतेच्या कसोटीस उतरणारे सर्वच सिद्धांत हे काही वैज्ञानिकांच्या गहन विचाराअंतीच तयार झालेले असण्याची गरज नसते आणि यातील बरेच अनेकदा केवळ रूढार्थाने वैज्ञानिक नसणाऱ्या लोकांच्या अंदाजातून किंवा एखाद्या गोष्टीचा चुकीचा अर्थ लावला गेल्याने तयार झालेले असू शकतात. अशा सिद्धांतांना (किंवा अंदाजांना) मी या लेखात वैज्ञानिक सिद्धांताऐवजी ऐवजी खंडनीय गैरसमज (जर ते वर दिल्याप्रमाणे खरोखरच खंडनीय असतील तर!) असा शब्द वापरत आहे. मात्र खंडनीय गैरसमज आणि वैज्ञानिक सिद्धांत या दोन प्रकारांमधील भेद हा बऱ्याचदा व्यक्तिनिष्ठ असू शकतो. अशा खंडनीय परंतु चुक आहे हे सर्वमान्य न झालेले दोन गैरसमज आपण पाहूयात.

(१) चीनची प्रसिद्ध भिंत अगदी चंद्रावरूनदेखिल दिसते असा एक प्रसिद्ध गैरसमज बऱ्याचशा लोकांमध्ये आहे. तसे पाहायला गेले तर हा गैरसमज आहे हे समजणे खूपच सोप्पे आहे. पृथ्वीच्या आकाराच्या मानाने या भिंतीची जाडी अतिशय सूक्क्ष्म आहे (पृथ्वीचा व्यास आहे साधारण १,२०,००,००० मिटर्स आणि या भिंतीची जाडी आहे फक्त ९ मीटर्स) आणि चंद्राचे पृथ्वीपासूनचे अंतर प्रचंड (साधारण ३८,००,००,००० मिटर्स) असल्याने अशी सूक्क्ष्म गोष्ट चंद्रावरून दिसू शकणार नाही हे उघड आहे. जेरोम ॲप्ट या अंतराळयात्र्याने केवळ ३०० किलोमिटर्स इतक्या अंतरावरूनदेखिल ही भिंत दिसत नाही असे सांगितले आहे आणि चंद्रावर गेलेल्या अपोलो यानातील अंतराळविरांनी माणसाने बनवलेली कोणतीही रचना चंद्रावरून दिसत नाही असे सांगितले आहे. असे असूनदेखिल हा गैरसमज तग धरून असण्याचे कारण माझ्यामते केवळ थोडाही विचार न करता कोणीतरी म्हणते आहे म्हणून विश्वास ठेवणे आहे. आकृती १ मध्ये कृत्रिम उपग्रहामधून चीनच्या भिंतच्या परिसरातील घेतलेले छायाचित्र दाखवले आहे. या चित्रात चीनची भिंत शोधण्याचा प्रयत्न करा. भिंत खालच्या डाव्या कोपऱ्यातून वरच्या कोपऱ्यात जाते आहे. वरच्या डाव्या कोपऱ्यातून खालच्या उजव्या कोपऱ्यात येणारी गोष्ट भिंत नसून नदी आहे आणि तीदेखिल या भिंतीपेक्षा मोठी दिसते आहे !

आकृती १:

(२) अगदी प्रचलित असलेला आणि बऱ्याचदा चक्क पाठ्यपुस्तकांमध्येसुद्धा समावेश करण्यात येणारा मोठा गैरसमज म्हणजे आपल्या जिभेवर प्रत्येक चव ओळखण्याकरता वेगळा भाग असतो ! जिभेच्या नकाशाचे असे चित्र (आकृती २) तुम्ही बऱ्याच ठिकाणी पाहिले असेल. प्रत्यक्षात मात्र जिभेच्या सगळ्या भागांना सगळ्या चवी ओळखता येतात ही विज्ञानात चांगलीच माहीत असणारी संकल्पना आहे. मात्र मग हा गैरसमज मूळ जर्मन भाषेत झालेल्या संशोधनाच्या भाषांतराच्या चुकीतून निर्माण झाला आहे.

आकृती क्रमांक २ : जिभेचा नकाशा. जिभेच्या सगळ्या भागांना सगळ्या चवी ओळखता येतात
वर दिलेली दोन्ही उदाहरणे ही खंडनीय या स्वरूपात येतात कारण प्रयोग केल्यावर काय दिसून आल्यास ही उदाहरणे चुकीची ठरतील हे आपणांस आधीच ठाऊक असते (म्हणजे चंद्रावर जाऊन पृथ्वीवरील चीन या देशाकडे पाहीले असता जर ती भिंत दिसली नाही तर हा समज चुकीचा ठरेल हे आधीच ठरवता येते.) मात्र खंडनीय नसणाऱ्या गोष्टी किंवा सिद्धांत विज्ञानाच्या कक्षेत येत नाहीत. उदाहरण म्हणून आपण "देव अस्तित्वात आहे" हा सिद्धांत घेऊ. हा सिद्धांत खंडनीय आहे का? यासाठी हा सिद्धांत काय सांगतो हे आपल्याला नीट तपासावे लागेल. देव अस्तित्वात असेलही किंवा नसेलही. परंतु या सिद्धांतामध्ये असा एखादा प्रयोग सांगण्यात आलेला नाही की ज्या प्रयोगाचे उत्तर नकारार्थी आल्यास हा सिद्धांत चुकीचा ठरेल. नीट समजण्यासाठी आपण थोडासा वेगळा सिद्धांत घेऊ : "चंद्राच्या आपल्याला न दिसणाऱ्या बाजूस देवाने स्वत:चे देऊळ/मश्जिद/चर्च बांधले आहे." आता मात्र हा सिद्धांत खंडनीय असेल कारण यानुसार जर आपण खरोखर चंद्राच्या न दिसणाऱ्या बाजूस जाऊन पाहीले आणि देऊळ, मश्जिद किंवा चर्च दिसले नाही तर हा सिद्धांत खोटा ठरेल ! आणि आधीच सांगितल्याप्रमाणे वैज्ञानिक सिद्धांत नेहमी खंडनीय असायला हवेत.


याचीच दुसरी बाजू अशी आहे की एखादी गोष्ट कितीही वेळा पडताळून पाहीली तरी विज्ञानात ती सत्य आहे असे म्हणता येत नाही. आमच्या होमिओपॅथीच्या लेखावर खूप लोकांनी आम्हाला फरक पडला असे सांगितले. मात्र खंडनीय सिद्धांतामध्ये निकाल उलट येऊच शकतो आणि त्यामुळे होकारार्थी पडताळणीने सिद्धांत खरा ठरत नाही. उदाहरण म्हणून पुढील वाक्य पहा : "जगातील सर्व हंस पांढरे असतात". हा सिद्धांत खरा असो की खोटा परंतु खंडनीय नक्कीच आहे कारण या सिद्धांतानुसार एक जरी हंस काळा असल्याचे दिसून आले तर तो चुकीचा ठरेल. ऑस्ट्रेलियामध्ये सापडलेल्या काळ्या हंसाच्या जातीने खरोखर हा सिद्धांत चुक असल्याचे दिसून आले आहे. मात्र समजा काळा हंस शोधण्याऐवजी आपण फक्त युरोप किंवा अमेरिकेमध्ये (जिथे काळे हंस आढळत नाहीत) एक लाख हंसांची निरीक्षणे घेतली तर ते सर्व पांढरेच आढळतील. बऱ्याच लोकांना खंडनीयता हा प्रकारच माहीत नसल्याने ते यावरून "सर्व हंस पांढरे असतात" असे सरळसरळ म्हणू लागतील! हीच गोष्ट होमिओपॅथी किंवा ज्योतिषशास्त्र यांना माननाऱ्या लोकांमध्ये दिसून येते. खूप वेळा एखादी गोष्ट बरोबर आहे असे दिसून आले की ती गोष्ट सत्य आहे असे लोक मानू लागतात. याउलट विज्ञान दिलेला सिद्धांत आधी खंडनीय आहे की नाही हे तपासून घेते आणि मग ज्या परस्थितीत तो सिद्धांत चुक ठरू शकतो अशी परस्थिती निर्माण करून त्या सिद्धांताची चाचणी घेते. जर यातून तो सिद्धांत यशस्वीरित्या बाहेर पडला तरच मग तो खरा वैज्ञानिक सिद्धांत म्हणून गणला जातो. होमिओपॅथीमध्ये मात्र अशी खंडनीयता मुळीच दिसून येत नाही आणि त्यामुळे दोन शतकांमध्ये कोणालाही ही उपचारपद्धती वैज्ञानिक असल्याचे सिद्ध करता आलेले नाही.





10 comments:

  1. सुंदर लेख आहे. आवडला.

    ReplyDelete
  2. एकदम मस्त लिहलय स्नेहल. खूप दिवसांनी फेसबुक वर काहीतरी चांगली माहितीची लिंक मिळाली. मराठी जोपर्यंत ज्ञानार्जनाची भाषा होत नाही तोः पर्यंत आपल्याला सगळ्या गोष्टी समजने महाकठीण आहे। तुझ्या लेख आवडला .

    ReplyDelete
    Replies
    1. Dhanyawaad Deepak. Bakiche lekhanbaddal kahi feedback asel tar topan kalaw. Ani visheshta Scientific method baddal cha lekh jastit jast lokanparyant jayla pahije ase watate.

      Delete
  3. very good. i always get questions on why i dont believe god which described in holy books of any religion or Ayurveda for that matter. your presentation is very explanatory but i dont think people gonna change. but we have to start somewhere to question century old books or so called "we were so advanced in past and we even had plane- Pushpak" theories.

    ReplyDelete
    Replies
    1. I agree with some these. However the historical claims should be separated from falsifiable claims. I personally don't believe in the existence of advanced technologies in ancient India like Pushpak plane etc. But the present article is about identifying the claims which could be termed as scientific. Thanks for your interest!

      Delete
  4. लेख छान आहे. वैज्ञानिक दृष्टिकोनाबाबत बरेचवेळा बोलले जाते पण वैज्ञानिक पद्धतीचा उल्लेख क्वचितच होतो. वैज्ञानिक पद्धतीचा वापर करणे म्हणजे नेमके काय हे माहित नसेल तर नास्तिक असणे म्हणजे वैज्ञानिक दृष्टिकोन बाळगणे असले अतिसुलभीकरण केले जाते. ह्या परिस्थितीमध्ये हा लेख उपयुक्त आहे. लेखाचा दुवा (link) मी फेसबुकवरही टाकेन.
    डॉ. हेमचंद्र प्रधानांनी मराठीत ह्या विषयावर सविस्तर लिहिले आहे. कार्ल पॉप्परबाबत मला पहिल्यांदा त्यांच्या लेखातूनच माहिती मिळाली होती.

    ReplyDelete
    Replies
    1. धन्यवाद सुबोध. मला स्वत:ला दुर्दैवाने डॉ. हेमचंद्र प्रधानांविषयी माहीती नाहीये आणि आपण ती मला दिल्यास मी आभारी असेन. मराठीतून विज्ञान लोकांपर्यंत पोहाचावे असा माझा प्रामाणिक हेतू आहे आणि आपण इतरांपर्यंत हे पोहोचावू शकलात तर यास मोठाच हातभार लागेल. आपली व्यक्तिगत ओळख नसल्याने नवीन लेख टाकल्यावर आपणांस कसा कळवणार हा प्रश्नच आहे आणि त्यामुळे आपण हा ब्लॉग फॉलो करू शकलात तर नवीन लेखांची माहीती आपल्याला आपोआपच कळेल. तुमच्या रूचीबद्दल धन्यवाद!

      Delete
  5. एक शंका -
    खंडनीय गैरसमज असे म्हणावे का खंडनीय समज असे म्हणावे? एखादा समज हा खंडनीय अाहे हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे. तो गैर असो वा नसो . ते ठरवणे हा वेगळा भाग आहे.

    ReplyDelete
    Replies
    1. ही शंका अतिशय रास्त आहे. साधारणपणे खंडनीय समज हाच योग्य शब्द आहे. परंतु या लेखात मी जी दोन उदाहरणे दिली आहेत ती चुक असल्याचे सिद्ध झाले आहे आणि म्हणून मी गैरसमज असा शब्द वापरला.

      Delete
  6. Post doc karta karta evadha chhan lekh lihayla Tula vel kasa milto Snehal? By the way lekh khup chhan aahe.

    ReplyDelete