กระบวนทัศน์ทางวิทยาศาสตร์

การปฏิวัติและเปลี่ยนกระบวนทัศน์ทางวิทยาศาสตร์

แนวความคิดบางอย่างที่แพร่ขยายออกไปอย่างกว้างขวาง และมีอิทธิพลต่อการตรวจสอบประวัติความเป็นมาของวิชาภูมิศาสตร์ในปัจจุบัน คือ แนวความคิดของโธมัส คูห์น นักทฤษฎีฟิสิกส์ผู้เขียนหนังสือ The Structure of Scientific Revolution ตีพิมพ์ครั้งแรกเมื่อปี 1962 (แปลเป็นภาษาไทยเมือปี 2538) ซึ่งขณะนั้นเขาได้ตั้งข้อสังเกตว่า “แบบปฏิบัติของวิชาดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี หรือชีววิทยา ล้วนล้มเหลวต่อการนำมาซึ่งข้อโต้แย้ง ที่อยู่เหนือหลักการพื้นฐาน จะมีบ้างในทุกวันนี้ ก็เพียงในหมู่นักวิชาจิตวิยาหรือนักสังคมศาสตร์เท่านั้น” นั่นเองที่ทำให้คูห์นค้นหาเหตุผลเพื่อนำมาอธิบายถึงความแตกต่างที่ปรากฎเหล่านั้น ด้วยความพยายามดังกล่าว ทำให้เขาสามารถประกาศใช้คำว่า “กระบวนทัศน์” (paradigm) เพื่อแสดงให้เห็นว่า “ความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นสากลในห้วงเวลาหนึ่งที่ผ่านมา  จะให้เกิดปัญหาและการแก้ไขปัญหาในแบบจำลองของนักปฏิบัติการทั้งหลาย”  นอกจากนี้เขายังยืนยันต่อไปอีกว่า “กระบวนทัศน์หนึ่ง เป็นอะไรต่อมิอะไรที่ชุมชนทางวิทยาศาสตร์แห่งหนึ่งร่วมกันแลกเปลี่ยนเรียนรู้ อีกนัยหนึ่ง ชุมชนทางวิทยาศาสตร์แห่งหนึ่งจะประกอบไปด้วยบุคคลผู้ซึ่งใช้กระบวนทัศน์เดียวกันร่วมกัน” (Kuhn, 1970: 176) สิ่งสำคัญตามความเห็นของคูห์น คือ ชุมชนทางวิทยาศาสตร์จะประกอบไปด้วยกลุ่มนักวิจัยที่ใช้ระเบียบวิธีสามัญที่เป็นที่ยอมรับร่วมกัน สำหรับแก้ปัญหาที่ไม่สามารถแก้ได้ด้วยกรอบวิธีคิดเดิมที่มีอยู่ได้ ดังนั้น กระบวนทัศน์ทั้งหลายจึงเป็นได้ทั้งปัญหาและวิธีการที่นักวิทยาศาสตร์จะต้องแก้ไข โดยการแก้ปัญหาหนึ่งอย่างจะทำให้เกิดปัญหาอื่นๆ ต่อเนื่องไปข้างหน้าอีกมากมาย

คูห์นยังคงนำเสนอคำจำกัดความที่สัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับกระบวนทัศน์ คือคำว่า “วิทยาศาสตร์ปรกติ” (normon science) ซึ่งเข้านิยามให้มีความหมายว่า “งานวิจัยที่ยืนยันได้ชัดเจนว่ามีพื้นฐานอย่างหนึ่งหรือหลายอย่างจากความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ในอดีต โดยความสำเร็จเหล่านั้นเป็นความรู้ของชุมชนทางวิทยาศาสตร์ที่เกิดในห้วงเวลาหนึ่ง ที่ใช้เป็นสิ่งสนับสนุนพื้นฐานในปฏิบัติการของอนาคตข้างหน้า” ความสำเร็จทั้งหลายดึงดูดความสนใจให้ออกห่างจากระเบียบวิธีในการค้นหาความรู้แบบอื่นๆ อีกทั้งยังเปิดโอกาสกว้างให้ปัญหาใหม่ๆ ถูกแก้ไขด้วยกระบวนทัศน์อันใหม่ นักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่จำนวนมากถูกดึงเข้ามาอยู่ในกระบวนทัศน์ จากการได้อ่านหนังสือที่เขียนขึ้นมาโดยนักปฏิบัติการที่ใช้วิทยาศาสตร์ปรกติ และยังได้มีโอกาสร่วมเผยแพร่สิ่งเหล่านี้อย่างน่าฉงนผ่านการช่วยแก้ปัญหาบางอย่าง อย่างไรก็ตาม คูห์นได้ให้ข้อสังเกตุเอาไว้ว่า “บางทีลักษณะโดดเด่นหวือหวามากที่สุดของปัญหาการวิจัยปรกติ .. คือ พวกเขาตั้งเป้าที่จะผลิตสิ่งแปลกใหม่ แนวความคิด หรือปรากฎการณ์ใหญ่ๆ”

แบบปฏิบัติเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทางวิทยาศาสตร์ตามข้อเสนอของคูห์น มีวิวัฒนาการเป็นช่วงๆ ซึ่งเขานิยามเอาไว้ว่าเป็น “ขั้นตนอนการพัฒนาที่ไม่ได้สะสมตัว ที่กระบวนทัศน์เดิมอันหนึ่งถูกลบล้างออกไปทั้งหมด หรือบางส่วนที่ไม่เข้ากับอันใหม่” “การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์เหล่านี้ ถูกเปิดฉากจากการเกิดความรู้สึกแบบใหม่ .. ที่บ่อยครั้งถูกจำกัดให้อยู่ส่วนแคบๆ เล็กๆ ของชุมชนทางวิทยาศาสตร์ ที่มีกระบวนทัศน์อย่างหนึ่งทำหน้าที่อย่างพอดีในการค้นหาประเด็นสาระของธรรมชาติ” (Kuhn, 1970,: 92) ยิ่งกว่านั้น การปฏิวัติยังสามารถใช้ได้กับทั้งการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์ใหญ่ๆ อย่างเช่นที่โคเปอร์นิคัสสร้างการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่คราวนั่น และการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ เช่นสิ่งต่างๆ ที่เกี่ยวเนื่องต่อมาจากการค้นพบรังสีเอ็กซ์ สิ่งสำคัญ คือ การเลือกระหว่างกระบวนทัศน์อันใดอันหนึ่ง เป็นการเลือกระหว่างสิ่งที่ไม่เข้ากับความต้องการของขุมชน ช่วงเวลาของการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์จะเกิดขึ้นเมื่อนักวิทยาศาสตร์ไม่กี่คนกำลังกังวลต่อความผิดปรกติที่ไม่สามารถตรวสอบอะไรๆ ได้ด้วยวิทยาศาสตร์ปรกติ และพวกเขาเริ่มต้นทำการวิจัยนอกระบบระเบียบเดิมที่กระบวนทัศน์เก่าให้การยอมรับ นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้มักเป็นคนหนุ่มสาวหรือไม่ก็เป็นคนรุ่นใหม่ ที่มีไฟปรารถนาที่จะล้มล้างบางสิ่งบางอย่างอยู่ในใจเสมอ และเมื่อถึงเวลาพวกเขาก็จะนำเสนอกระบวนทัศน์ใหม่เพื่อให้ชุมชนทางวิทยาศาสตร์พิจารณาและตัดสิน หากกระบวนทัศน์ได้รับการยอมรับ ก็จะถือว่าการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ได้เกิดขึ้นแล้ว

แนวความคิดอย่างแรกที่ถูกนำเสนอให้กับนักภูมิศาสตร์เมื่อปี 1967 โดยแฮกเก็ตต์และชอร์ลีย์ จนกลายเป็นลักษณะสามัญในการเขียนงานทางภูมิศาสตร์ในทศวรรษ 1970 อย่างไรก็ตาม สตอดดาร์ต (Stoddart, 1981: 72) ชี้ว่า “การยอมรับคำศัพท์ที่คูห์นนำเสนอนี้ เกิดขึ้นโดยปราศจากความสนใจอย่างจริงจังต่อสิ่งสำคัญที่คูห์นนำเสนอ หรือวรรณกรรมที่มีการโต้แย้งกันของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับประวัติศาสตร์และปรัชญาวิทยาศาสตร์” จึงจะได้แสดงให้เห็นถึงข้อโต้แย้งสำคัญที่มีต่อข้อเสนอของคูห์น 3 ประการ ข้อโต้แย้งอย่างแรก ได้รับการอธิบายอย่างชัดเจนจากมาสเตอร์แมน (Masterman, 1970) ที่ว่า กว่าคูห์นจะได้ข้อสรุปได้คำว่ากระบวนทัศน์มาใช้ เขาต้องสรรหาคำต่างๆ มากกว่า 21 คำ ข้อสงสัยนี้ทำให้คูห์นถึงกับปรับปรุงข้อเสนอของเขาใหม่ และได้แสดงความสนใจอย่างมากต่อบทบาทของชุมชนทางวิทยาศาสตร์ มากกว่าตัวกระบวนทัศน์เองเสียอีก อย่างไรก็ตาม ความหลากหลายของวิธีการที่คูห์นใช้สำหรับคำว่ากระบวนทัศน์ในตอนเริ่มต้น เป็นกระจกสะท้อนให้วิชาภูมิศาสตร์ได้คิดให้ถี่ถ้วนว่า “ความสับสนในการใช้งานครั้งแรกของแฮกเก็ตต์และชอร์ลีย์ และความยืดหยุ่นที่แนวคิดนี้ถูกนำมาใช้ในภายหลัง” (Stoddart, 1981: 73)

ข้อโต้แย้งอย่างที่สองต่อข้อเสนอของคูห์นที่ว่า การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ไม่ได้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว หากแต่จะค่อยเปลี่ยนแปลงไปเป็นระยะเวลายาวนาน จนกระทั่งกระบวนทัศน์ที่แตกต่างจากเดิมได้รับการยอมรับทดแทนกระบวนทัศน์แบบเดิม ซึ่งลากาตอส (Lakatos, 1978) เสนอว่า ภายในโปรแกรมการวิจัยต่างๆ มีความโน้มเอียงทั้งไปทางสนับสนุนและโต้แย้งทำลายกระบวนทัศน์ ขณะที่โปรแกรมหนึ่งตกอยู่ภาวะซบเซา ก็จะมีโปรแกรมวิจัยแบบอื่นๆ ผุดขึ้นมาทดแทน และอาจต้องตกอยู่ในห้วงวิกฤติที่ยาวนานกว่าโปรแกรมอันใหม่จะได้รับการยอมรับเป็นวงกว้าง ต่อบริบทนี้ สตอดดาร์ต (Stoddart, 1981) ชี้ว่า ในวิชาภูมิศาสตร์เองก็มีนำเอาวิธีการต่างๆ เข้ามาแข่งขันกันเพื่อใช้งาน อย่างเช่นแนวความคิดของเดวีส (Davis, 1909) ที่นักธรณีสัณฐานวิยาให้การยอมรับกันอย่างกว้างขวางในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 ขณะที่ยังมีวิธีการทางเลือกอื่นๆ อีกมากที่สามารถใช้เป็นแบบปฏิบัติทางธรณีสัณฐานวิทยา ไม่ว่าเป็นวิธีของเปงค์ (Penck, 1924) และวิธีของเฮตเนอร์ (Hettner, 1921)

ข้อโต้แย้งอย่างที่สาม ปอปเปอร์ (Popper, 1968, 1970) ได้โต้แย้งทั้งลากาตอสและคูห์น พร้อมเสนอแนะว่า วิทยาศาสตร์ควรจะต้องถูกท้าทาย และแสดงคุณลักษณะด้วยการออกแบบการทดลองต่างๆ ให้สามารถมองเห็นสิ่งปลอมแปลงอยู่ในทฤษฎีเดิม มากกว่าที่จะไปช่วยยืนยันความถูกต้องเหมาะสมของทฤษฎีเหล่านั้น หัวใจของข้อโต้แย้งนี้ คือ ข้อเสนอแนะของปอปเปอร์ที่ว่า วิทยาศาสตร์พัฒนาอย่างก้าวหน้าผ่านการทดสอบ มากกว่าการลบล้างความคิดเดิม ขณะที่บาร์นส์ (Barnes, 1982) โต้แย้งมุมมองของปอปเปอร์ที่ว่า จำเป็นต้องอยู่บนฐานของกฎเกณฑ์ นั่นสะท้อนวิสัยทัศน์อย่างหนึ่งที่ต้องการให้วิทยาศาสตร์เป็นอะไรที่มากกว่าการค้นหาว่า “นั่นคืออะไร” ดังนั้นสตอดดาร์ต (Stoddart, 1981) จึงเสนอแนะประเด็นอันแหลมคมว่า เหตุผลหนึ่งว่าทำไมการยอมรับแนวคิดเกี่ยวกับกระบวนทัศน์จึงแพร่หลายในวิชาภูมิศาสตร์ คือ การให้ความสำคัญกับการลบล้างแนวความคิดที่เคยมีอยู่ ว่าจะสามารถนำไปใช้ในการลบล้างความคิดแบบเดิมๆ ของนักปฏิบัติการได้ ดังนั้น ผู้ที่สนับสนุนแนวความคิดเกี่ยวกับกระบวนทัศน์ จึงมองตัวเองว่าเป็นพระเอก ที่สามารถลบล้างแนวความคิดเก่าที่เคยเชื่อต่อๆ กันมา ออกไปจากคนโง่และคนพาลได้ ดังที่เขาได้กล่าวเอาไว้ว่า “แนวความคิดเกี่ยวกับการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ เป็นคานอันแข็งแกร่งที่คอยหนุนภาพพระเอกของตัวเอง ที่มองเห็นตัวเองเป็นผู้สร้างนวัตกรรม และเป็นผู้ชื่นชอบที่จะหยิบยกเอาคำว่ากระบวนทัศน์ไปโต้เถียงกับคนโน้นคนนี้ร่ำไป”