Lâu đài khoa học xây trên cát
Theo blog GS Nguyễn Văn Tuấn (nguyenvantuan.org)
Giáo sư Alan Sokal, một nhà vật lí học có tên tuổi, nhưng ông nổi tiếng trên thế giới vì đã “sáng tác” một bài báo phản khoa học để chứng minh rằng một tập san khoa học có tiếng về văn hoá xã hội, tự mệnh danh hậu hiện đại (postmodernism) là … dỏm. Năm nay, ông ấy lại gây sóng gió với một bài báo mới trên tập san The American Psychologist, trong đó ông và một sinh viên chỉ ra rằng một hằng số về cảm xúc rất phổ biến trong tâm lí học là dỏm, rác rưởi, và ngụy tạo bởi toán học chứ chẳng có dữ liệu khoa học nào cả. Phát hiện này làm thế giới tâm lí học xôn xao.
Để
cảm nhận được câu chuyện có lẽ chúng ta phải điểm qua vài ý chính đằng
sau khái niệm cảm xúc. Bất cứ ai trong chúng ta cũng đều có cảm xúc, và
giới tâm lí học chia làm 2 loại cảm xúc: cảm xúc tích cực (positive
emotion, tạm kí hiệu là P) và cảm xúc tiêu cực (negative emotion, N).
Cảm xúc tích cực có thể là niềm hân hoan, thanh thản, biết ơn người
khác, yêu thương, quan tâm đến người khác, có hi vọng, tự hào, vui vẻ
hạnh phúc, truyền cảm hứng, v.v. Cảm xúc tiêu cực có thể bao gồm các
trạng thái như hung hãn, nổi giận, lo lắng, buồn rầu, cay đắng, hỗn
loạn, du côn, lạnh lùng, chán chường, v.v. Hai loại cảm xúc này có thể
tổng hợp thành một chỉ số có thể phản ảnh cảm xúc chung của một cá nhân.
Chỉ số đó có tên là “critical positive ratio” (CPR – tạm dịch là tỉ số cảm xúc tích cực).
CPR được tính bằng cách lấy cảm xúc tích cực chia cho cảm xúc tiêu cực,
tức P/N. Theo giáo sư Barbara Fredrickson và Marcial Losada, khi tỉ số
P/N cao hơn một ngưỡng x thì chúng ta sẽ hưng phát, nhưng nếu tỉ số đó
thấp hơn ngưỡng x, thì chúng ta sẽ hao mòn. Trong một nghiên cứu nổi tiếng (1), họ ước tính được rằng x
= 2.9013. Và, đó là một hằng số rất nổi tiếng. Hằng số đó được đưa vào
các bài giảng về tâm lí học cho sinh viên. Bài báo được trích dẫn gần
1000 lần, và khái niệm CPR được Fredrickson viết thành sách. Sách giáo
khoa tâm lí học cũng đề cập đến con số đó như là một khám phá tuyệt vời.
Gs Fredrickson trở thành “icon” trong thế giới tâm lí học và hiện nay
là phó tổng biên tập của tập san American Psychologist.
Hằng số
2.9013 tồn tại gần 20 năm mà chẳng ai chất vấn nó. Có lẽ một phần là
chẳng ai hiểu phương pháp thống kê đằng sau hằng số đó. Chính Gs
Fredrickson cũng thú nhận rằng bà không hiểu hằng số đó được tính toán
như thế nào; bà nói bà tin vào đồng tác giả là Ts Losada (người Brazil)
là một chuyên gia tư vấn về quản trị kinh doanh và được xem là một
chuyên gia về “non-linear dynamics”. Ai cũng nghĩ đó là một hằng số được
tính toán từ một nghiên cứu mà họ mô tả, và với uy tín quá cao của Gs
Fredrickson, ai cũng xem con số 2.9013 đó như là một hằng số huyền diệu!
(Làm như là hằng số mà “thượng đế” đã ban cho nhân loại).
Nhưng
một sinh viên cao học người Anh tên là Nick Brown chú ý đến hằng số đó
trong một bài giảng mà ông ta được nghe. Ông ngạc nhiên về độ chính xác
đến 4 số lẻ, và muốn tìm hiểu xem họ tính toán như thế nào. Khi ông đọc
bài báo gốc (1) thì ông chẳng thấy dữ liệu đâu cả, mà chỉ thấy một biểu
đồ hình bướm, giống như là một mô hình toán học. Ông nghi ngờ có sự giả
tạo dữ liệu ở đây. Nhưng vì ông mới là sinh viên cao học, chưa có kinh
nghiệm nghiên cứu, nên ông cần phải hỏi ý kiến của một chuyên gia giỏi
toán. Ông Brown nghĩ đến Gs Alan Sokal, một nhà vật lí lừng danh và được
xem là giỏi toán. Gs Sokal còn được mệnh danh là một "khắc tinh" của
khoa học dỏm, do trước đây ông từng phơi bày sự thật về chủ nghĩa hậu
hiện đại (còn gọi là vụ Sokal's Affairs) qua một bài báo nổi tiếng trên tập san Social Text. Thế là Brown liên lạc Gs Sokal để tư vấn.
Trong
email đầu tiên, Gs Sokal không trả lời vì ông không quan tâm đến tâm lí
học và nhất là email từ một sinh viên cao học. Nhưng khi ông Brown liên
lạc lần hai và nhắc lại email cũ, thì Gs Sokal mới bắt đầu chú ý. Ông
tìm đọc bài báo của Fredrickson & Losada, và khi đọc xong ông có thể
nói ngay rằng đây là một sai lầm cơ bản về toán chứ chẳng có dữ liệu
thực nghiệm nào cả. Sokal nhận ra rằng phương pháp phân tích mà
Fredrickson & Losada sử dụng là hệ phương trình Lorenz (do Edward
Lorenz, một chuyên gia về lí thuyết hỗn nguyên - chaos theory,
phát triển vào thập niên 1960s), và chỉ trong vòng 10 giây, ông nhận ra
đây là một “total bullshit”. Phương trình Lorenz có 3 tham số, và mỗi
tham số có thể là bất cứ con số nào. Do đó, có rất nhiều phương trình
Lorenz. Hóa ra, Losada dùng 2 tham số của một nhà địa chất học dùng vào
năm 1962, rồi điều chỉnh tham số thứ 3 để có một loạt biểu đồ hình bướm.
Nói tóm lại, hằng số 2.9013 mà Fredrickson và Losada báo cáo chỉ là một
sáng tác từ toán học dựa trên phương trình Lorenz chứ chẳng dựa trên dữ
liệu thực nghiệm nào cả.
Biểu đồ hình bướm rất "ấn tượng" của Losada
Thế là
Alan Sokal và Nick Brown viết một bài báo (2) chỉ ra những sai sót trong
phân tích của Fredrickson và Losada. Bài báo mở đầu bằng câu “We
find no theoretical or empirical justification for the use of
differential equations drawn from fluid dynamics, a subfield of physics,
to describe changes in human emotions over time; furthermore, we
demonstrate that the purported application of these equations contains
numerous fundamental conceptual and mathematical errors. The lack of
relevance of these equations and their incorrect application lead us to
conclude that Fredrickson and Losada's claim to have demonstrated the
existence of a critical minimum positivity ratio of 2.9013 is entirely
unfounded.” (Tạm dịch: Chúng tôi không tìm thấy một cơ sở lí
thuyết hay thực nghiệm nào cho việc sử dụng các phương trình vi phân vốn
được phát triển từ nghiên cứu thủy động lực (một lĩnh vực của vật lí)
để mô tả những biến chuyển về cảm xúc của con người; ngoài ra, chúng tôi
chứng minh rằng việc áp dụng các phương trình vi phân đó hàm chứa nhiều
sai lầm cơ bản về khái niệm và toán học. Từ những sai lầm trong việc áp
dụng phương trình một cách không thích hợp, chúng tôi đi đến kết luận:
phát biểu của Fredrickson và Losada [rằng họ đã chứng minh sự hiện hữu
của một tỉ số tích cực tối thiệu 2.9013] là hoàn toàn không có cơ sở.)
Trong bài báo, nhóm tác giả giải thích thế nào là phương trình Lorenz
và ứng dụng ra sao, rồi chỉ ra những sai lầm cơ bản trong bài báo của
Fredrickson và Losada.
Khi Tập san American Psychologist
cho Fredrickson và Losada cơ hội hồi đáp, thì Fredrickson (là phó tổng
biên tập của tập san) thú nhận rằng bà chẳng biết gì về toán và không
hiểu phương trình Lorenz, bà chỉ trông chờ vào chuyên môn của Losada,
nhưng Losada thì … im hơi lặng tiếng. Nhưng trong một email trả lời ban
biên tập, Losada nói rằng ông bận nên không quan tâm trả lời! Nói tóm
lại, cả hai tác giả không giải thích được tại sao họ đi đến hằng số
huyền thoại đó. Trước tình trạng này, nhiều người đề nghị Fredrickson và
Losada nên rút lại bài báo. Tin mới nhất cho biết The American Psychologist đã
đồng ý rút một phần bài báo. Thế là một giả thuyết (lí thuyết?) tâm lí
học bị đánh đổ và đi vào lịch sử khoa học như là một huyền thoại.
Câu
chuyện trên có nhiều ý nghĩa về nghiên cứu khoa học hiện đại. Những vấn
đề đáng bàn là vai trò và trách nhiệm của tác giả trước công chúng và
cộng đồng khoa học, nguồn gốc dữ liệu, phương pháp và ứng dụng toán học
trong nghiên cứu khoa học, và có lẽ quan trọng hơn hết là đạo đức khoa
học. Đứng tên tác giả một bài báo khoa học phải có trách nhiệm với công
chúng chứ không chỉ với cộng đồng khoa học, và khi có người chất vấn thì
tất cả các tác giả có trách nhiệm hồi đáp. Một khi bài báo công bố, tất
cả dữ liệu gốc cần phải được lưu giữ ít nhất là 5 năm để các giới chức
hữu trách hay cộng đồng khoa học khi cần thiết vẫn có thể truy cập
được. Qua vụ này, có thể thấy rằng toán học chỉ là một công cụ, và nếu
công cụ đó được áp dụng không đúng thì sẽ dẫn đến những hệ quả hết sức
nghiêm trọng. Việc ứng dụng toán trong khoa học đòi hỏi người ứng dụng
không chỉ am hiểu vấn đề chuyên môn mà còn am hiểu phương pháp toán. Đó
cũng chính là những nét văn hoá khoa học.
Lí
thuyết cảm xúc tích cực đã làm cho Fredrickson nổi tiếng khắp thế giới
và bà nhận nhiều giải thưởng cũng như chức danh quan trọng. Nhưng nay
thì chúng ta biết rằng lâu đài khoa học của bà được xây dựng trên cát.
----
(1)
Fredrickson BL, Losada MF. Positive Affect and the Complex Dynamics of
Human Flourishing. American Psychologist 2005; 60:678–686.
(2)
Brown NJ, Sokal AD, Friedman HL. The complex dynamics of wishful
thinking: the critical positive ratio. American Psychologist 2003;68(9)
801-813. Có thể đọc nguyên bản tại đây: http://arxiv.org/abs/1307.7006.
