அறிவியலில் காரணகாரியம் - சமீர் ஒகாஸா

காரணகாரிய அனுமானம் (Causal inference)

இயற்கை நிகழ்வுகளுக்கு காரணத்தைக் கண்டறிவது அறிவியலின் முக்கியமான இலக்குகளில் ஒன்று. இந்த தேடல் பலசமயம் வெற்றியடைந்துள்ளது. உதாரணமாக, ’உலக வெப்ப நிலை மாற்றத்துக்கு காரணம் புதைபடிவ எரிபொருள்களை எரிப்பது’ என்பதை பருவநிலை ஆய்வாளர்கள் கண்டறிந்தனர்; ’ஒரு திரவத்தை வெப்பபடுத்தினால் அது வாயுவாக மாறும்’ என்பதை வேதியியலாளர்களும்; ’MMR தடுப்பூசி ஆட்டிசத்தை (autism) தடுக்கும்’ என்பதை தொற்றுநோயியல் (epidemiology) வல்லுனர்களும் கண்டறிந்தனர். காரணகாரிய தொடர்புகள் நேரடியாக அவதானிக்கக் கூடியவை அல்ல (டேவிட் ஹுயுமின் வாதம்) என்பதால் இத்தகைய அறிவியல் அறிதல்கள் கண்டிப்பாக அனுமானத்தின் முடிவுகளாகத்தான் இருக்க வேண்டும். அந்த அனுமானமே காரணகாரிய அனுமானம். நாம் சென்ற பகுதியில் பகுத்தல் மற்றும் தொகுத்தல் அனுமானங்களைப் பார்த்தோம். காரணகாரிய அனுமானம் எப்படி செயல்படுகிறது என்பதை இங்கு பார்க்கலாம்.

டேவிட் ஹுயும்

இரண்டு வித அனுமானங்களை வேறுபடுத்திக்கொள்வது இங்கு உதவிகரமாக இருக்கும். முதலாவது - குறிப்பிட்ட நிகழ்வு ஒன்றின் காரணத்தை அனுமானித்தல்; உதாரணமாக, டைனோசர்களின் அழிவிற்குக் காரணம் பூமி மீது ஒரு விண்கல் மோதியது. இரண்டாவது - ஒரு பொது காரணகாரிய விதியை அனுமானித்தல்; உதாரணம், நுரையீரல் புற்றுநோய்க்குக் காரணம் புகைப்பிடிக்கும் பழக்கம். முதலாவது அனுமானம் குறிப்பிட்ட வரலாற்று நிகழ்வு ஒன்றின் காரணம் பற்றிய விசேஷ கூற்று. இரண்டாவது அனுமானம் ஒருவித நிகழ்வுகளின் (நுரையீரல் புற்றுநோயை பெறுவது) காரணம் பற்றிய பொதுவான கூற்று. இந்த இரண்டிலும் ஒருவித அனுமான வழிமுறை கேள்விக்கு உள்ளாக்கப்பட்ட கூற்றுகளின் மீது அறிவியலாளர்கள் நம்பிக்கையை வைப்பதற்கு அவர்களை இட்டுச்சென்றுள்ளது. ஆனால் இவற்றில் அனுமானங்கள் சற்றே வேறுபட்ட வழிகளில் செயல்பட்டுள்ளன. நாம் இங்கு கவனம் செலுத்தவிருப்பது இரண்டாம் வித கூற்றில் உள்ள அனுமானத்தில், அதாவது பொது காரணகாரிய விதிகள். 

ஒரு மருத்துவ ஆய்வாளர் ’மன அழுத்தத்தை ஏற்படுத்துவது உடல் பருமன்’ என்ற கருதுகோளை சோதனை செய்ய விருப்புகிறார் எனக் கொள்வோம். அவர் எப்படி இதைச் செய்வார்? முதலில் அவை இரண்டும் (மன அழுத்தமும், உடல் பருமனும்) ஒன்றோடொன்று தொடர்புடையதா என்று பார்ப்பார். இதற்கு ஆய்வாளர் பருமனான மக்களின் மாதிரி (Sample) ஒன்றை எடுத்து சோதனை செய்ய வேண்டும். பிறகு மற்ற மக்களை விட இவர்களுக்கு மன அழுத்தம் அதிகமாக உள்ளதா என்று பார்க்க வேண்டும். சோதனையின் படி மன அழுத்தம் அதிகமாக உள்ளது என்றால் அனைத்து மக்களுக்கும் மன அழுத்தமும் உடல் பருமனும் ஒன்றுக்கொன்று தொடர்புடையவை என அனுமானிப்பது (வழக்கமாக தொகுத்தல் முறையில்) நியாயமானது (ஆய்வுக்கு எடுத்துக்கொள்ளப்பட்ட மாதிரிகள் தவறான மாதிரிகளாக இருக்காது என்ற பட்சத்தில்). 

இத்தகைய தொடர்பு மன அழுத்தத்திற்கான காரணம் உடல் பருமன் என்பதைக் காண்பிக்குமா? நிச்சயமாக அப்படிக் காண்பிக்க வேண்டும் என்பதில்லை. ஒன்றுக்கும் மற்றொன்றுக்கும் தொடர்பு உள்ளது எனச் சொல்வது அந்த ஒன்று மற்றொன்றுக்கான காரணம் என்பதைக் குறிக்கவில்லை. இது முதலாம் ஆண்டு அறிவியல் மாணவர்களுக்கு கற்ப்பிக்கப்படும் புரிதல். மன அழுத்தத்திற்கான காரணம் வேறு விதமாகக்கூட வந்திருக்கலாம். அதாவது மன அழுத்தத்தில் இருப்பது மக்கள் அதிகமாக சாப்பிடுவதற்குக் காரணமாக இருந்திருக்கலாம், இதனால் அவர்களின் பருமன் அதிகரித்திருக்கலாம். அல்லது உடல் பருமன் மற்றும் மன அழுத்தம் ஒன்றுமற்றொன்றுக்குக் காரணமாக இருக்காமல் அவை இரண்டும் ’பொதுக் காரணம்’ ஒன்றின் இணை விளைவுகளாக இருக்கலாம். உதாரணமாக, குறைந்த வருமானம் உடல் பருமனுக்கான சாத்தியங்களை அதிகப்படுத்தியிருக்கலாம், அதுவே மன அழுத்தத்திற்கான வாய்ப்புகளையும் அதிகப்படுத்தியிருக்கலாம் (தனித்தனி காரணகாரியப் பாதை வழியாக. கீழ்காணும் படத்தில் இருப்பது போன்று). இப்படி இருக்கும்பட்சத்தில், வேண்டுமானால் மனிதர்களின் உடல் பருமனும் மன அழுத்தமும் ஒன்றுக்கொன்று இணையானவை என நாம் கருதலாம். இதுபோன்று ’பொதுக் காரணம்’ இருப்பதாலேயே ஒன்றுக்கொன்று இணையான தரவுகளைக் கொண்டு ’காரணத்தை’ (Causation) நம்மால் எப்பொழுதும் நம்பகமான வழியில் அனுமானிக்க முடியாது.

’உடல் பருமன் மற்றும் மன அழுத்தம் ஆகிய இரண்டுக்கும் குறைந்த வருமானமே பொதுவான காரணம்’ என்ற கருதுகோளை சித்தரிக்கும் காரணகாரிய வரைபடம்.

அடுத்து, எவ்வாறு ’உடல் பருமன் மற்றும் மன அழுத்தம் ஆகிய இரண்டுக்கும் குறைந்த வருமானம் பொதுவான காரணம்’ என்ற கருதுகோளை சோதிப்பது? இதை செய்ய சம-வருமான நிலையிலுள்ள தனிநபர்களை உள்ளடக்கிய ஒரு மாதிரியை எடுக்க வேண்டும். பிறகு அந்த மாதிரியில் உள்ளவர்களுக்கு உடல் பருமன் மற்றும் மன அழுத்தம் ஆகியவை ஒன்றுக்கொன்று தொடர்புடையதா என்பதை ஆய்வு செய்ய வேண்டும். இதே ஆய்வை பல்வேறுபட்ட வருமான நிலைகளுக்கும் செய்ய வேண்டும். இந்த ஒவ்வொரு சம-வருமான-நிலைகளின் மாதிரிக்குள்ளும் அந்தத் தொடர்பு இல்லை என்பது கண்டறியப்பட்டால், இது ‘பொதுக் காரணி’ கருதுகோளுக்கு வலுவான சான்றாக அமையும். வருமானத்தை காரணி என எடுத்துக்கொண்டால் உடல் பருமனுடன் மன அழுத்தம் தொடர்பற்றதாக ஆகிவிடும். மாறாக, சம-வருமான நிலையில் உள்ள ஒவ்வொரு தனிநபருக்கும் கூட உடல் பருமன் - மன அழுத்த தொடர்பு வலுவாக இருந்தால் இது ‘பொதுக் காரணி’ கருதுகோளுக்கு எதிரான சான்று. 

இதற்கு அடிப்படையாக இருக்கும் தர்க்கம் நவீன அறிவியலில் ஒரு முக்கிய இடத்தை வகிக்கும் ’கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பரிசோதனையை’ (Controlled experiment) ஒத்துள்ளது. ஒரு பூச்சியியல் வல்லுனர் (entomologist) பின்வரும் ஒரு கருதுகோளை சோதனை செய்ய விரும்புகிறார் எனக் கொள்வோம்: பூச்சி லார்வாக்களை (Insect larvae) அதிக வெப்பநிலை உள்ள இடத்தில் வளர்த்தால் அவற்றின் உடல் வளர்ச்சி குறையும். இதை சோதனை செய்ய அந்த வல்லுனர் அதிக எண்ணிக்கையிலான பூச்சி லார்வாக்களை சேகரிக்க வேண்டும். பின்பு அதில் சிலவற்றை அதிக வெப்பமான இடத்திலும் மற்றவற்றை மிதமான இடத்திலும் வைத்து வளர்த்த வேண்டும். அவை வளர்ந்த பிறகு அவற்றின் உடல் அளவை கணக்கிட வேண்டும். காரணகாரிய கருதுகோளுக்கு இது மிகவும் பயனுள்ள சோதனை. இங்கு மிக முக்கியமாக கவனத்தில் கொள்ளவேண்டியது என்னவென்றால் அந்த இரண்டு பூச்சிக் குழுக்களுக்கும் இடையில் வெப்பத்தைத் தவிர மற்ற அனைத்து கூறுகளும் முடிந்த அளவு சமமாக இருக்க வேண்டும். உதாரணமாக லார்வாக்கள் அனைத்தும் ஒரே உயிரினத்தில் இருந்து வந்திருக்க வேண்டும், அவை ஒரே பாலினமாக இருக்க வேண்டும், அவற்றிற்கு ஒரே வகையான உணவைக் கொடுத்திருக்க வேண்டும். ஆகவே வல்லுனர் தனது பரிசோதனையை வடிவமைப்பதில் மிக அதிக கவனம் செலுத்த வேண்டும். அதாவது பூச்சியின் உடல் அளவில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் சாத்தியம் கொண்ட அனைத்து கூறுகளையும் கட்டுப்படுத்த வேண்டும். பிறகுதான் இரண்டு குழுக்களுக்கும் இடையேயான உடல் அளவு வேறுபாட்டுக்கு காரணம் வெப்பநிலை வேறுபாடு மட்டுமே என்பதை தைரியமாக சொல்லமுடியும்.

அறிவியலில் காரணகாரிய அனுமானத்தை செய்வதற்கென்று இருக்கும் ஒரே நம்பகமான வழி கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சோதனை தான் என்ற வாதம் அவ்வப்போது எழுகிறது. இந்தப் பார்வைக்கு ஆதரவாக இருப்பவர்கள் ’எந்தவிதமான பரிசோதனையின் தலையீடும் இல்லாமல் அவதானிப்பின் மூலம் மட்டுமே பெறப்பட்ட தரவுகள் காரணகாரிய அறிவைக் கொடுக்காது’ என சொல்கிறார்கள். இது சர்ச்சைக்குறிய கருத்து. ஏனென்றால் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சோதனை இயற்கையின் ரகசியங்களை ஆராய்வதற்கு ஒரு சிறந்த வழியாக தற்போது பயன்படுத்தப்படுகிறது. Statistical control என்ற செயல்நுட்பமும் இதற்கு ஒத்த விளைவுகளைத் தருகிறது. சமீப காலங்களில் புள்ளியியல் வல்லுனர்களும் கணிணி அறிவியலாளர்களும் சேர்ந்து அவதானிப்புத் தரவுகளில் இருந்து காரணகாரிய அனுமானத்தை பெறுவதற்கு அதிக திறன் வாய்ந்த தொழில் நுட்பங்களை உருவாக்கியுள்ளனர். பரிசோதனைத் தரவுகள் மற்றும் அவதானிப்புத் தரவுகள் ஆகியவற்றிற்கு இடையில் அடிப்படை முறைமைசார் வேறுபாடு எதாவது உள்ளதா என்பதும், இவற்றின் வழியாக அடையப்படும் காரணகாரிய அனுமானத்தின் மீதான நம்பகத்தன்மையும் தொடர்ந்து விவாதிக்கப்பட வேண்டிய விஷயங்களே. 

நவீன உயிர்மருத்துவ அறிவியலில் Randomized controlled trial (RCT) என்ற கட்டுப்படுத்தும் பரிசோதனைக்கு அதிகமாக முக்கியத்துவம் கொடுக்கப்படுகிறது. இது ஃபிஸ்சர் (R.A.Fisher) என்பவரால் 1930ல் முதலில் வடிவமைக்கப்பட்டது. இது ஒரு புதிய மருந்தின் செயல்திறனை சோதிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வழக்கமான RCT-ல் ஒரு குறிப்பிட்ட மருத்துவச் சிக்கல் உள்ளவர்கள் (உதாரணத்திற்கு கடுமையான ஒற்றைத் தலைவலி கொண்டவர்கள்) இரண்டு குழுக்களாக பிரிக்கப்படுகின்றனர்: ஒன்று சிகிச்சை பெறும் குழு, மற்றொன்று கட்டுப்படுத்தப்பட்ட குழு. சிகிச்சை பெறும் குழுவிலுள்ள அனைவருக்கும் புதிய மருந்து கொடுக்கப்படும், மற்றொரு குழுவான கட்டுப்படுத்தப்பட்ட குழுவில் இருப்பவர்களுக்கு அது கொடுக்கப்படாது. பின்பு ஆய்வாளர்கள் இந்த சோதனையின் விளைவுகளை (உதாரணமாக, ஒற்றைத் தலைவலி குணமடைதலை) ஒப்பிட்டுப் பார்ப்பார்கள். சிகிச்சை பெற்ற குழு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட குழுவைவிட கணிசமான அளவு முன்னேற்றம் அடைந்திருந்தால், இது மருந்து வேலை செய்துள்ளது என்பதற்கான சான்று. RCT-லுள்ள முக்கியமாக அம்சம் என்பது நோயாளிகளை கண்டிப்பாக தற்போக்கில் (Random) இரண்டு குழுக்களாகப் பிரிக்க வேண்டும். ஏற்கத்தக்கவொரு காரணகாரிய அனுமானத்தைப் பெற இப்படி பிரிப்பது அவசியமானது என ஃபிஸ்சரும் அவரைப் பின்பற்றுபவர்களும் சொல்கிறார்கள். 

ஏன் தற்போக்காக பிரிப்பது (Randomization) அவ்வளவு முக்கியமானதாக உள்ளது? ஏனென்றால் நமக்கு கிடைக்கவிருக்கும் விளைவின் மீது சில குழப்பமான கூறுகளின் தாக்கத்தைக் குறைக்க இது உதவுகிறது. அவ்விளைவுகள் வழக்கமாக வயது, உணவுக் கட்டுப்பாடு, உடற்பயிற்சி போன்ற பல கூறுகளினால் பாதிப்படையக் கூடும். இந்தக் கூறுகள் அனைத்தையும் ஒரு ஆய்வாளர் தெரிந்துகொள்ள முடியாத போது அவற்றை அவரால் வெளிப்படையாக கட்டுப்படுத்த முடியாது. ஆனால் நோயாளிகளை தற்போக்காக பிரித்து சிகிச்சை குழுவுக்கும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட குழுவுக்கும் ஒதுக்கும் போது அச்சிக்கல் பெரும்பாலும் தவிர்க்கப்படுகிறது. நிஜமாகவே கிடைக்கவிருக்கும் விளைவை மருந்தைத் தவிர வேறு கூறுகளும் பாதிக்கும் என்றால்கூட அவற்றின் தாக்கம் அக்குழுக்களில் பிரதிபலிக்காது என்பதற்கு தற்போக்கு உறுதியளிக்கிறது. எனவே அக்குழுக்களின் விளைவுகளுக்கு இடையில் ஒரு கனிசமான வேறுபாடு இருந்தால் கூட அது கொடுக்கப்பட்ட மருந்தினால் தான் நிகழ்ந்திருக்கும் என்பதற்கு வாய்ப்புகள் அதிகம். நிச்சயமாக, கிடைத்த விளைவுக்கு மருந்து காரணமாக செயல்பட்டுள்ளது என்பதை இது நிரூபிக்காது. ஆனால் வலுவான சான்றாக இருக்கும். 

மருந்தியலில் காரணகாரியத்தை மதிப்பிட RCT மிகமிக முக்கியமான அளவுகோளாகக் கருதப்படுகிறது. குறிப்பிட்ட ஒரு சிகிச்சை பயனளித்துள்ளது என்றால் அதை RCT-யால் மட்டுமே நமக்கு சொல்ல முடியும் என்று ’சான்றை அடிப்படையாக கொண்ட மருத்துவம்’ (evidence-based medicine) என்ற இயக்கத்தைச் சேர்ந்தவர்கள் சொல்கிறார்கள். இது உறுதியான வாதம் (ஆனால் ’சான்று’ என்ற வார்த்தை RCT-யை மட்டுமே குறிக்கிறது என சொல்வது தவறானது). நடைமுறை மற்றும் நெறிமுறை காரணங்களினால் அறிவியல் துறைகள் பலவற்றில் RCT-யை செயல்படுத்த முடியாது. இருந்தாலும் காரணகாரிய அனுமானங்கள் அதிகமாக உருவாக்கப்படுகின்றன. எனினும் தினசரி வாழ்க்கையில் நாம் பெற்றுள்ள பல காரணகாரிய அறிவுகள் RCT மூலமாக அடைந்ததல்ல. குழந்தைகள் கூட தங்கள் கையை நெருப்பின் மீது வைப்பது வலிக்கு காரணம் என்பதை அறிந்துள்ளன. இதை நிறுவ தற்போக்கு சோதனை தேவையில்லை. நிச்சயமாக RCT முக்கியமான ஒன்றுதான். செயல்படுத்த முடியும் என்ற போது கண்டிப்பாக செய்யவேண்டியதும் கூட. இருந்தாலும் காரணத்தைக் கண்டறிய இது மட்டுமே ஒரே வழி என்பது சரியானதல்ல.

உள்ளடக்க விதி எதிர்கொள்ளும் சிக்கல்கள்

சென்றபகுதியில் ஹெம்பலின் உள்ளடக்க விதியை பார்த்தோம். இது பல அறிவியல் விளக்கங்களுக்கு நன்றாகப் பொருந்துகிறது. ஆனாலும் இந்த விதிக்கு உட்படாத இக்கட்டான எதிர் உதாரணங்களும் உள்ளன. குறிப்பாக, சில வகையான விளக்கங்கள் உள்ளடக்க விதிக்கு பொருந்தினாலும் அசலான அறிவியல் விளக்கமாக கருதமுடியாது. இவ்வகை உதாரணங்கள் ஹெம்பெலின் விதி மிகவும் தளர்வானது என்பதைக் காட்டுகின்றன - ஏனென்றால் அவ்விதி தவிர்க்க வேண்டிய விளக்கங்களையும் அனுமதிக்கிறது. இது போன்ற இரு வகை உதாரணங்களை இங்கு நாம் பார்க்கப்போகிறோம்.

சமச்சீர் தன்மையின் சிக்கல்

சூரியன் பிரகாசமாக உள்ள ஒருநாளில் நீங்கள் கடற்கரையில் இருப்பதாக வைத்துக்கொள்ளுங்கள். உங்களுக்கு அருகில் ஒரு கொடிக்கம்பம் உள்ளது. அதன் நிழல் 20 மீட்டர் நீளமாக மணலில் விழுந்துள்ளது (கீழேயுள்ள படத்தைப் பார்க்கவும்). 

ஒருவர் உங்களிடம் ’நிழல் ஏன் 20 மீட்டர் நீளத்தில் உள்ளது’ என்று கேட்கிறார். இது விளக்கம்-தேடும் ஏன் என்று கேட்கும் ஒரு வினா. இதற்கு ஏற்கத்தகுந்த ஒரு பதில் பின்வருமாறு இருக்கும்: ’அந்த கொடிக்கம்பம் 15 மீட்டர் உயரம் கொண்டது. சூரிய ஒளிக்கதிர்கள் 37 டிகிரி கோணத்தில் அந்த கம்பத்தின் மீது விழுகிறது. ஒளிக்கதிர்கள் நேராக பயணிக்கின்றன. ஆகவே ஒரு எளிய முக்கோணவியல் கணிதத்தின் (tan 37° = 15/20) படி அதன் நிழல் 20 மீட்டர் நீளமாக விழுந்துள்ளது’

இது மிகச்சரியான அறிவியல் விளக்கம் போல தோன்றுகிறது. மேலும் இதை ஹெம்பெலின் விதிக்கு ஏற்றது போல அட்டவணையிட்டால் இது உள்ளடக்க விதிக்குப் பொருந்துவதைப் பார்க்கலாம்:

நிழலின் நீளமானது கொடிக்கம்பத்தின் உயரம் மற்றும் சூரிய ஒளிக்கதிரின் சாய்வு ஆகியவற்றில் இருந்து பெறப்படுகிறது, கூடவே ஒளி நேர்கோட்டில் பயணிக்கும் என்ற ஒளியின் நேர்கோட்டு விதி மற்றும் முக்கோணவியல் விதி ஆகியவையும் பயன்பட்டுள்ளன. இந்த விதிகள் சரியானவை மற்றும் கொடிக்கம்பத்தின் உயரம் 15 மீட்டர் என்பதும் நிஜம். ஆகவே விளக்கம் ஹெம்பெலின் நிபந்தனைக்குத் துல்லியமாக உள்ளது. இதுவரை அனைத்தும் சரியாகவே உள்ளன. சிக்கல் தொடங்குவது பின்வரும் இடத்தில் இருந்துதான். எக்ஸ்ப்லனேன்டம் - நிழல் 20 மீட்டர் நீளம் என்பதையும், தனியுண்மை - கொடிக்கம்பத்தின் உயரம் 15 மீட்டர் என்பதையும் மாற்றி அமைக்கிறோம் என வைத்துக்கொள்ளுங்கள். இதை பின்வரும் அட்டவனையில் பார்க்கலாம்: 

இந்த விளக்கமும் உள்ளடக்க விதியின் படியே உள்ளது. கொடிக்கம்பத்தின் உயரமானது நிழலின் நீளம் மற்றும் சூரிய ஒளிக்கதிரின் சாய்வு ஆகியவற்றில் இருந்து பெறப்படுகிறது, கூடவே ஒளி நேர்கோட்டில் பயணிக்கும் என்ற ஒளியின் நேர்கோட்டு விதி மற்றும் முக்கோணவியல் விதி ஆகியவையும் பயன்பட்டுள்ளன. ஆனால் கம்பம் ஏன் 15 மீட்டர் உயரமாக உள்ளது என்பதற்கு இந்த விளக்கம் சரியான விளக்கமாகத் தெரியவில்லை. நிஜமான விளக்கம் அக்கம்பத்தை செய்த தச்சன் அதை 15 மீட்டர் உயரத்தில் செய்தார் என்பதாகவே இருக்கும், இதற்கும் நிழலின் நீளத்திற்கும் எந்த சம்பந்தமும் கிடையாது. எனவே இந்த விதி கறாரானது அல்ல, தளர்வானது. ஏனென்றால் இவ்விதி அறிவியல் விளக்கமாக எடுத்துக்கொள்ள முடியாத ஒன்றையும் அனுமதிக்கிறது.

’விளக்கம் சமச்சீரானது அல்ல’ என்பதையே இந்த உதாரணம் காட்டுகிறது. கம்பத்தின் உயரமானது கொடுக்கபட்ட விதிகள் மற்றும் கூடுதலான மாறாவுண்மைகளைக் கொண்டு அதன் நிழலின் நீளத்திற்கு விளக்கத்தைத் தருகிறது. ஆனால் தலைகீழாகத் திருப்பினால் கொடுக்கப்படும் விளக்கம் சரியானதாக இல்லை. இதை பொதுமைப்படுத்திப் பார்க்கலாம்: x ஆனது கொடுக்கபட்ட விதிகள் மற்றும் கூடுதலான மாறாவுண்மைகளைக் கொண்டு y க்கு விளக்கத்தைத் தருகிறது என்பதால் y யானது அதே விதிகள் மற்றும் மாறாவுண்மைகளைக் கொண்டு x யை விளக்கும் என்பது சரியானதல்ல. ’விளக்கம் சமச்சீரற்ற தொடர்பைக் கொண்டது’ என்றும் இதைக் குறிப்பிடலாம். ஆனால் ஹெம்பெலின் விதி இந்த சமச்சீரற்ற தன்மையைப் பொருட்படுத்தாது. இதைப் பொருத்தவரை, கொடுக்கப்பட்ட விதிகள் மற்றும் கூடுதலான மாறாவுண்மைகள் மூலமாக கம்பத்தின் உயரத்தில் இருந்து நம்மால் அதன் நிழலின் நீளத்தைப் பெறமுடியும் என்பதால் நிழலின் நீளத்தில் இருந்து கம்பத்தின் உயரத்தையும் நம்மால் பெறமுடியும். எனவே அறிவியல் விளக்கம் என்னவாக இருக்க வேண்டும் என்று முழுமையாக சொல்வதில் ஹெம்பெலின் விதி தோல்வியடைந்துள்ளது. இது விளக்கம் சமச்சீர் தன்மையைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் என சொல்கிறது. ஆனால் உண்மையில் விளக்கம் சமச்சீரற்றது. 

கொடிக்கம்ப உதாரணமானது விளக்கம் மற்றும் கணிப்பு ஆகியவை ஒரு நாணயத்தின் இரு பக்கங்கள் என்ற ஹெம்பெலின் விவாதக்கருத்துக்கும் (Thesis) எதிரான ஒரு உதாரணம். இதற்கான காரணம் வெளிப்படையானது. உங்களுக்கு கம்பத்தின் உயரம் தெரியாது என வைத்துக்கொள்ளுங்கள். ஒருவர் உங்களிடம் கம்பத்தின் நிழல் 20 மீட்டர் நீளமானது என்றும் சூரிய ஒளிக்கதிரின் கோணம் 37 டிகிரி என்றும் சொல்கிறார். இவற்றின் மூலமாகவும், உங்களுக்கு ஏற்கனவே தெரிந்த ஒளியின் நேர்கோட்டு விதி மற்றும் முக்கோணவியல் விதியின் மூலமாகவும் அக்கம்பத்தின் உயரத்தைக் கணிக்க முடியும். ஆனால் நாம் ஏற்கனவே பார்த்தது போல அந்த தகவல்கள் ஏன் கம்பம் 20 மீட்டர் உயரமாக உள்ளது என்பதை தெளிவாக விளக்கவில்லை. ஆகவே இந்த உதாரணத்தில் விளக்கமும் கணிப்பும் வேறுவேறானவை. ஒரு மாறாவுண்மையை நாம் அறிவதற்கு முன்பே அதைக் கணிக்கப் பயன்படுத்திய தகவலானது அது அறியப்பட்ட பின் அதை விளக்குவதற்குப் பயன்படாது. இது ஹெம்பெலின் விவாதக்கருத்துக்கு முரணானது. 

பொருத்தமற்ற விளக்கத்தின் சிக்கல் 

மருத்துவமனையில் ஒரு குழந்தை பிரசவ பிரிவின் முன் அமர்ந்திருக்கிறது. அங்கு ஒரு அறையில் ஜான் என்பவர் உள்ளார். ஜான் கர்ப்பமாக இல்லை என்பதை அக்குழந்தை கவனித்து ஒரு மருத்துவரிடம் ஏன் என்று கேட்கிறது. அதற்கு மருத்துவர் “ஜான் கருத்தடை மாத்திரைகளை சில வருடங்களாக தொடர்ந்து சாப்பிட்டுள்ளார். தொடர்ந்து கருத்தடை மாத்திரையை சாப்பிடுபவர்கள் நிரந்தரமாகவே கருத்தரிக்க மாட்டார்கள். எனவே ஜான் கருத்தரிக்கவில்லை” என்று பதிலளிக்கிறார். மருத்துவர் சொல்வதை உண்மை என்றே எடுத்துக்கொள்வோம் - ஜான் மனநலம் பாதிக்கப்பட்டவர், அதனால் கருத்தடை மாத்திரை நல்லது செய்யும் என்று நம்பி அவற்றை நிஜமாகவே சாப்பிட்டுள்ளார். இருந்தாலும் குழந்தைக்கு மருத்துவர் சொன்ன இந்த பதில் அவ்வளவு ஒன்றும் உதவிகரமானதாக இல்லை. ஜான் ஏன் கர்ப்பமாக இல்லை என்பதற்கு சரியான பதில், ’ஜான் ஒரு ஆண், ஆண்கள் கருத்தரிக்க மாட்டார்கள்’ என்பதே. 

எனினும் மருத்துவர் கொடுத்த பதில் உள்ளடக்க விதிக்கு மிகச்சரியாக பொருந்துகிறது. விளக்கபட வேண்டிய நிகழ்வு - ’ஜான் கர்ப்பமாக இல்லை’ என்பதை மருத்துவர் பொதுவிதி - ’கருத்தடை மாத்திரையை சாப்பிடுபவர்கள் கருத்தரிக்க மாட்டார்கள்’ மற்றும் தனியுண்மை - ’ஜான் கருத்தடை மாத்திரையை சாப்பிட்டார்’ ஆகிவற்றில் இருந்து பெறுகிறார். பொதுவிதி மற்றும் தனியுண்மை ஆகிய இரண்டும் சரியானது என்பதாலும் அவற்றைத் தொடர்ந்து எக்ஸ்ப்ளனேன்டம் உள்ளது என்பதாலும் உள்ளடக்க விதியின் படி ஜான் ஏன் கர்ப்பமாக இல்லை என்பதற்கு மருத்துவர் விளக்கம் அளித்துள்ளார். ஆனால் நிஜத்தில் மருத்துவரின் விளக்கம் ஹெம்பலின் உள்ளடக்க விதிக்குப் பொருந்திவந்தாலும் உண்மையில் தவறானது.

இதிலிருந்து அறிவது என்னவென்றால் ஒரு நிகழ்வுக்கான நல்ல விளக்கம் அந்நிகழ்வு எவ்வாறு நிகழ்ந்தது என்பதற்குப் பொருத்தமான தகவலைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். இங்கு தான் மருத்துவர் குழந்தைக்குக் கொடுத்த பதில் தவறாகிறது. மருத்துவர் சொன்னது என்னதான் சரியாக இருந்தாலும் ஜான் கருத்தடை மாத்திரையை சாப்பிடுகிறார் என்ற மாறாவுண்மை அவர் கர்ப்பமாக இல்லை என்பதற்குப் பொருத்தமானது அல்ல. ஏனென்றால் அவர் அந்த மாத்திரைகளை சாப்பிடாமல் இருந்திருந்தால்கூட கருத்தரித்திருக்கமாட்டார். மருத்துவர் சொல்லியது ஏன் குழந்தையின் கேள்விக்கு ஒரு நல்ல பதில் அல்ல என்பதற்கு இதுவே காரணம். விளக்கத்தின் கருத்தாக்கத்தில் உள்ள இந்த முக்கிய அம்சத்தை ஹெம்பலின் விதி பொருட்படுத்தாது.

விளக்கம் மற்றும் காரணகாரிய தொடர்பு

உள்ளடக்க விதி பல சிக்கல்களை எதிர்கொள்வதால் அறிவியல் விளக்கத்தைப் புரிந்துகொள்ள மாற்று வழிகளைத் தேட வேண்டியுள்ளது. சில தத்துவவாதிகள் காரணகாரிய கருத்தாக்கத்தில் இதற்கான வழி உள்ளது என நம்புகிறார்கள். பல உதாரணங்களில் நிகழ்வுகளுக்கான விளக்கம் அவை என்ன காரணத்தால் நிகழ்ந்தது என்பதை சொல்வதாகவே உள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, விபத்துக்களை விசாரிப்பவர் விமான விபத்து ஒன்றை விளக்க முயற்சிக்கிறார் எனக்கொள்ளுங்கள். விளக்கம் தருவதற்கு அவர் விபத்து நிகழ்ந்ததற்கான காரணத்தைத்தான் தேடுவார். ’ஏன் விமானம் விபத்திற்குள்ளானது?’ என்பதும் ’விமான விபத்திற்கான காரணம் என்ன?’ என்பதும் நடைமுறையில் ஒரே பொருளைக் கொண்ட வினாக்களே. இதுபோலவே ஒரு சூழலியல் வல்லுநர் வெப்பமண்டல மழைக்காடுகளில் எப்போதும் இருக்கும் அளவை விட குறைவான பல்லுயிர் பெருக்கம் நிகழ்வதை விளக்க முயற்சிக்கிறார். அதற்கு அவர் பல்லுயிர்பெருக்கம் குறைந்ததற்கான காரணத்தைத்தான் தேடுவார். ஆகவே விளக்கம் மற்றும் காரணம் ஆகியவற்றின் கருத்தாக்கங்களுக்கு இடையில் மிக நெருக்கமான தொடர்பு உள்ளது. 

இந்த தொடர்பினால் ஈர்க்கப்பட்டு பல தத்துவவாதிகள் ஹெம்பெலின் விதியைக் கைவிடத் துவங்கினர். அதற்கு மாற்றாக காரணகாரிய விளக்கத்தைப் பயன்படுத்தினார்கள். விரிவாக பார்க்கும் போது இவை இரண்டும் வேறுபட்டவையாகத் தெரியும். ஆனால் இவைகளுக்குப் பின்னாலுள்ள அடிப்படை ஒன்றே: ஒரு நிகழ்வினை விளக்குவது அதற்கான காரணத்தை சொல்வதே. சில உதாரணங்களில் உள்ளடக்க விதிக்கும் காரணகாரியத்திற்கும் உள்ள வேறுபாடு மிகப் பெரியதல்ல. அதாவது பொதுவிதியிலிருந்து ஒரு நிகழ்வு எவ்வாறு நிகழ்ந்தது என்பதைப் பெறுவது எப்போதும் அதற்கான காரணத்தைத் தருவதாகவே உள்ளது. உதாரணத்திற்கு ’ஏன் கோள்கள் நீள்வட்டப் பாதையில் சுற்றுகின்றன?’ என்பதற்கு நியூட்டன் கொடுத்த விளக்கத்தைப் பார்க்கலாம். அந்த விளக்கம் உள்ளடக்க விதிக்கு பொருந்தியது - நியூட்டன் ஈர்ப்பு விதியில் இருந்தும் சில மாறாவுண்மைகள் (fact) மூலமாகவும் கோள்களின் சுற்றுவட்டப் பாதையின் அமைப்பை பெறுகிறார். நியூட்டனின் இந்த விளக்கம் ஒரு காரணகாரிய விளக்கமும் கூட. ஏனென்றால் இது கோள்களின் நீள்வட்டப்பாதைக்கு காரணம் அக்கோள்களுக்கும் சூரியனுக்குமான ஈர்ப்பு எனச் சொல்கிறது. 

எனினும் உள்ளடக்க விதியும் காரணகாரிய தொடர்பும் முழுவதுமாக நிகரானவையல்ல. சில விளக்கங்களில் அவை மிகவும் வேறுபடுகின்றன. தத்துவவாதிகள் பலர் காரணகாரிய தொடர்பைக் கொண்ட விளக்கத்தையே ஏற்றுகொள்கின்றனர். ஏனென்றால் இது உள்ளடக்க விதி எதிர்கொள்ளும் சில சிக்கல்களை தவிர்க்கக்கூடியது என நினைகிறார்கள். கொடிக்கம்ப உதாரணத்தை நினைவில் கொள்ளுங்கள். இங்கு நம் உள்ளுணர்வு ’கொடுக்கப்பட்ட விதியின் படி கம்பத்தின் உயரமானது அதன் நிழலின் நீளத்தை விளக்குகிறது’ என சொல்கிறது. அதே உள்ளுணர்வு ஏன் ‘நிழலின் நீளத்தினால் கம்பத்தின் உயரத்தை விளக்க முடியாது’ எனச் சொல்கிறது? ஏனென்றால் நிழல் 20 மீட்டர் நீளத்தில் இருப்பதற்கு கம்பத்தின் உயரம் காரணம், அதேசமயம் நிழல் 20 மீட்டர் நீளத்தில் இருப்பது கம்பத்தின் உயரம் 15 மீட்டர் என்பதற்கு காரணமல்ல. ஆகவே உள்ளடக்க விதியைப் போல் அல்லாமல் காரணகாரிய விளக்கம் கொடிக்கம்ப உதாரணத்திற்கு சரியான பதிலைக் கொடுக்கிறது - கம்பத்தின் உயரத்திற்கு அதன் நிழலின் நீளத்தைக் கொண்டு விளக்கம் தர முடியாது என்ற நம்முடைய உள்ளுணர்வுக்கு காரணகாரிய விளக்கம் மதிப்பளிக்கிறது.

கொடிக்கம்ப உதாரணத்தில் இருந்து தெரியவருவது என்னவென்றால், விளக்கம் சமச்சீரற்ற தொடர்பைக் கொண்டது என்ற உண்மையை உள்ளடக்க விதி ஏற்றுக்கொள்ளவில்லை. காரணகாரிய விளக்கம் சமச்சீரானதல்ல என்பது இங்கு தெளிவாகவே தெரிகிறது. அதாவது X ஆனது Y க்கு காரணமாக இருந்தால், Y ஆனது X க்கு காரணமாக இருக்காது. உதாரணமாக, மின்கசிவு நெருப்பை உண்டாக்குவதால் நெருப்பு மின்கசிவை உண்டாக்காது. எனவே ’சமச்சீரற்ற விளக்கம் சமச்சீரற்ற காரணகாரியத்தில் இருந்து பெறப்படுகிறது’ என சொல்வது இயல்பானதே. அதாவது ’ஒரு நிகழ்வை விளக்குவது என்பது அதற்கான காரணத்தை சொல்வது’ என நாம் குறிப்பிடுகிறோம். ஆகவே ’காரணம் சமச்சீரற்றதாக இருப்பதால் விளக்கமும் சமச்சீரற்றதாகவே இருக்கும்’. உள்ளடக்க விதி கொடிக்கம்ப உதாரணத்திற்கு நேர்மாறாக உள்ளது. ஏனென்றால் அவ்விதி காரணகாரியத்தைப் பற்றிய எந்தக் குறிப்பும் இல்லாமல் அறிவியல் விளக்கத்தின் கருத்தாக்கத்தை ஆராய முயற்சிக்கிறது. 

இதுவே கருத்தடை மாத்திரை உதாரணத்திற்கும் பொருந்தும். ஜான் கருத்தடை மாத்திரையை பயன்படுத்தியது, அவர் ஏன் கர்ப்பமாக இல்லை என்பதை விளக்கவில்லை. ஏனென்றால் அவர் கர்ப்பமாகாமல் இருப்பதற்கு கருத்தடை மாத்திரை காரணமாகாது. மாறாக ஜானின் பாலினமே அதற்கு காரணம். இதனால் தான் ’ஜான் ஏன் கர்ப்பமாக இல்லை’ என்ற கேள்விக்கு ’ஜான் ஒரு ஆண், ஆண்கள் கருத்தரிக்க முடியாது’ என்பதை சரியான விளக்கமாக எடுத்துக்கொள்கிறோம். உள்ளடக்க விதி பொருத்தமற்ற விளக்கத்திற்கும் நன்கு பொருந்திவிடுகிறது. ஏனென்றால் ஒரு அறிவியல் விளக்கம் நாம் விளக்க விரும்பும் நிகழ்வின் காரணத்தை அடையாளம் காண வேண்டும் என்பதை உள்ளடக்க விதி ஏற்றுகொள்ளவில்லை.

விளக்கத்திற்கும் காரணகாரியத்திற்கும் இடையில் உள்ள நெருக்கமான உறவை மதிக்காமல் தவறவிட்டதற்கு ஹெம்பெலை விமர்சிப்பது மிக எளிது. பல தத்துவவாதிகள் அதை செய்தும் உள்ளனர். ஆனால் ஒருவகையில் அந்த விமர்சனங்கள் நியாமற்றதும் கூட. ஏனென்றால் ஹெம்பெல் ஒரு புலனறிவுவாதி (empiricist). புலனறிவுவாதிகள் வழிவழியாகவே காரணகாரிய கருத்தாக்கத்தை சந்தேகப்படுபவர்கள். அனைத்து அறிவும் அனுபவத்திலிருந்தே பெறப்படுகிறது என்றே அவர்கள் சொல்கிறார்கள். காரணகாரிய தொடர்பை அனுபவத்திலிருந்து அறிவது இயலாத ஒன்று என்பது முதன்மை புலனறிவுவாதியான டேவிட் ஹுயுமின் வாதம். எனவே காரணாகாரியம் என்ற ஒன்று இல்லை - அது மனிதர்களாகிய நாம் இவ்வுலகின் மீது போட்டுப்பார்க்கும் ஒன்று எனக்கூறி ஹுயும் தனது வாதத்தை முடிக்கிறார். இது ஏற்றுக்கொள்வதற்கு கடினமான முடிவு தான். உதாரணமாக, ’ஒரு கண்ணாடிக் குவளை கீழே விழுவது அது உடைவதற்குக் காரணம்’ என்பது புறவயமான உண்மை தானே? ஹுயும் இதனை மறுக்கிறார். கீழே விழுந்த பெரும்பாலான கண்ணாடிக் குவளைகள் உடைந்தன என்பதை ஹுயும் ஏற்கிறார். காரணகாரியம் என நாம் சொல்வது குவளை விழுவதற்கும் அது உடைவதற்கும் இடையில் உள்ள ஒரு காரணகாரியத் தொடர்பை, அதாவது முதல் நிகழ்வு இரண்டாவதை நிகழ்த்துகிறது. ஆனால் இதுபோன்ற தொடர்பு உண்மையில் இல்லை என்பதே ஹுயுமுடைய வாதம். நாம் பார்த்தது என்னவென்றால் ஒரு கண்ணாடிக் குவளை விழுகிறது, சற்று நேரம் கழித்து அது உடைகிறது, இதுவே இந்த இரண்டுக்கும் இடையில் ஒரு காரணகாரிய தொடர்பு உள்ளது என்பதை நம்பவைக்கிறது, ஆனால் நிஜத்தில் அப்படி எதுவும் இல்லை.

இந்த அதிர்ச்சியான முடிவை பல புலனறிவுவாதிகள் ஏற்றுக்கொள்ளவில்லை. ஆனால் ஹுயூமுடைய செயலின் விளைவாக அவர்கள் காரணகாரியத்தை எச்சரிக்கையுடன் கையாளவேண்டிய ஒரு கருத்தாக்கமாக கருதுகிறார்கள். எனவே ஒரு புலனறிவுவாதிக்கு காரணகாரியம் மூலமாக ஒரு விளக்கத்தை ஆராய்ச்சி செய்யும் யோசனை விபரீதமானதாக தென்படும். ஹெம்பெல் கூறியதைப் போலவே ஒருவருக்கு அறிவியல் விளக்கத்தின் கருத்தாக்கத்தை தெளிவுபடுத்துவது நோக்கமாக இருந்தால் அதற்கு அவர் ஏற்கனவே தெளிவில்லாமல் இருக்கும் காரணகாரிய கருத்துக்களை பயன்படுத்துவதில் எந்த அர்த்தமும் இல்லை. எனவே காரணகாரியத்தைப் பற்றி உள்ளடக்க விதி குறிப்பிடாமல் இருப்பது ஹெம்பலுடைய கவனக் குறைவு அல்ல. சமீபகாலங்களாக புலனறிவுவாதம் தனது புகழை சற்று இழக்கத் துவங்கியுள்ளனது. மேலும் காரணகாரியத்தின் கருத்தாக்கம் சிக்கலானதாக இருந்தாலும் இவ்வுலகைப் புரிந்துகொள்வதற்கு இன்றியமையாதது என்ற முடிவிற்கு பல தத்துவவாதிகள் வந்துள்ளனர். ஹெம்பெலின் காலத்திலிருந்ததை விட காரணகாரியத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டு அறிவியல் விளக்கம் தரலாம் என்ற யோசனை இன்று பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது.

காரணகாரியத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட விளக்கம் நடைமுறையில் உள்ள பல அறிவியல் விளக்கங்களின் கட்டமைப்புக்கு நன்கு பொருந்துகிறது. ஆனால் இது பொருந்தாத சிலவகை உதாரணங்களும் உள்ளன. அறிவியலில் theoretical identifications என அழைக்கப்படுவதை எடுத்துக்கொண்டு பார்க்கலாம். உதாரணமாக ’நீர் என்பது H2O’ அல்லது ‘வெப்பநிலை என்பது மூலக்கூறு இயக்க ஆற்றல்’ போன்றவை. இந்த இரண்டிலும், நமக்கு மிகவும் பழக்கமான ஒரு கருத்தாக்கம் அதைவிட தெளிவான ஒரு அறிவியல் கருத்தாக்கத்துக்கு சமப்படுத்துகிறது அல்லது அடையாளப்படுத்துகிறது. இதுபோன்ற கோட்பாட்டு அடையாளங்கள் நமக்குத் தருபவை அறிவியல் விளக்கங்கள் போல தோன்றுகின்றன. நீர் என்பது H2O-ஆல் ஆனது என வேதியியலாளர்கள் கண்டறிந்தனர், பிறகு அதைக்கொண்டு நீர் என்றால் என்ன என்பதை விளக்கினர். இதைப்போலவே இயற்பியலாளர்கள் ஒரு பொருளின் வெப்பநிலை என்பது அப்பொருளின் மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றல் என்பதைக் கண்டறிந்தனர், பிறகு இதன் மூலம் வெப்பநிலை என்றால் என்ன என்று விளக்கினர். இந்த இரண்டுமே காரணகாரிய விளக்கமல்ல. ஒரு பண்டம் H2O-ஆல் உருவானது அந்த பண்டம் நீராக இருப்பதற்குக் காரணமாகாது - H2O-வே நீர் தான். ஒரு குறிப்பிட்ட சராசரி மூலக்கூறு இயக்க ஆற்றல் ஒரு திரவம் கொண்டிருக்கும் வெப்பனிலைக்குக் காரணமாகாது - அந்த ஆற்றலே வெப்பநிலை தான். இந்த உதாரணங்கள் சரியான அறிவியல் விளக்கங்களாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுமானால் காரணகாரியத்தை அடிப்படையாக கொண்ட விளக்கம் மட்டுமே ஒரே சிறந்த விளக்கமுறை அல்ல.

=================

அறிவியல் தத்துவ வரலாறு பேராசிரியரான Samir Okasha எழுதிய Philosophy of science நூலில் இருந்து சுருக்கமாக மொழிபெயர்க்கப்பட்ட பகுதி

மொழிபெயர்ப்பு: தாமரைக்கண்ணன், அவிநாசி

அறிவியல் தத்துவம் :: சமீர் ஒகாஸா - தொடர்