การพิสูจน์ว่าเป็นเท็จ

การพิสูจน์ว่าเป็นเท็จ หรือ การพิสูจน์ว่าเป็นเท็จได้ (อังกฤษ: falsifiability, refutability) ของประพจน์ (บทความ, ข้อเสนอ) ของสมมติฐาน หรือของทฤษฎี ก็คือความเป็นไปได้โดยธรรมชาติที่จะพิสูจน์ว่ามันเป็นเท็จได้ ประพจน์เรียกว่า "พิสูจน์ว่าเป็นเท็จได้" ถ้าเป็นไปได้ที่จะทำการสังเกตการณ์หรือให้เหตุผลที่คัดค้านลบล้างประพจน์นั้นได้ ยกตัวอย่างเช่น เพราะปัญหาของการอุปนัย (วิธีการใช้เหตุผลที่ดำเนินจากส่วนย่อยไปหาส่วนรวม) ไม่ว่าจะมีจำนวนการสังเกตการณ์เท่าไร ก็จะไม่สามารถพิสูจน์การกล่าวโดยทั่วไปได้ว่า "หงส์ทั้งหมดมีสีขาว" แต่ว่า มันเป็นไปได้โดยตรรกะหรือโดยเหตุผลที่จะพิสูจน์ว่าเท็จ เพียงโดยสังเกตเห็นหงส์ดำตัวเดียว ดังนั้น คำว่า "พิสูจน์ว่าเท็จได้" บางที่ใช้เป็นไวพจน์ของคำว่า "ตรวจสอบได้" (testability) แต่ว่าก็มีบางประพจน์ เช่น "ฝนมันจะตกที่นี่อีกล้านปี" ที่พิสูจน์ว่าเท็จได้โดยหลัก แต่ว่าทำไม่ได้โดยปฏิบัติ เรื่องการพิสูจน์ว่าเท็จได้กลายเป็นจุดสนใจเพราะคตินิยมทางญาณวิทยาที่เรียกว่า "falsificationism" (คตินิยมพิสูจน์ว่าเท็จ) ของนักปรัชญาวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ-อเมริกัน ศ. ดร.คาร์ล ป็อปเปอร์ ที่โดยทั่วไปนับถือว่า เป็นนักปรัชญาวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคนหนึ่งในคริสต์ทศวรรษที่ 20 ผู้เน้นการแยกแยะระหว่างสิ่งที่เป็นวิทยาศาสตร์กับสิ่งที่ไม่ใช่ โดยใช้หลัก "การพิสูจน์ว่าเป็นเท็จได้" เป็นกฎเกณฑ์ในการแยกแยะ คือ สิ่งที่พิสูจน์ว่าเป็นเท็จไม่ได้จัดว่าไม่ใช่วิทยาศาสตร์ และการอ้างทฤษฎีที่พิสูจน์ว่าเท็จไม่ได้ว่า เป็นเรื่องจริงทางวิทยาศาสตร์ จัดเป็นวิทยาศาสตร์เทียม (pseudoscience) มุมมองคลาสสิกของปรัชญาวิทยาศาสตร์ก็คือ จุดมุ่งหมายของวิทยาศาสตร์ก็คือ เพื่อพิสูจน์สมมติฐาน เช่น สมมติฐานที่ว่า "หงส์ทั้งหมดมีสีขาว" หรือเพื่อจะอนุมานโดยหลักอุปนัย (induction) จากข้อมูลที่สังเกตได้ ดร.ป็อปเปอร์อ้างว่า นี่เป็นการอนุมานหลักทั่วไปจากกรณีย่อย ๆ จำนวนหนึ่ง ซึ่งใช้ไม่ได้ในตรรกะเชิงนิรนัย (deduction เป็นวิธีการใช้เหตุผลที่ดำเนินจากส่วนรวมไปหาส่วนย่อย) แต่ว่า ถ้าสามารถหาหงส์ที่ไม่ใช่สีขาวได้ แม้แต่ตัวเดียว ตรรกะเชิงนิรนัยย่อมยอมรับข้อสรุปว่า ประพจน์ "หงส์ทั้งหมดมีสีขาว" เป็นเท็จ ดังนั้น คตินิยมพิสูจน์ว่าเท็จ จึงพยายามตรวจสอบพิสูจน์สมมติฐานว่าเป็นเท็จ แทนที่จะพิสูจน์ว่าเป็นจริง ถ้าจะตรวจสอบประพจน์หนึ่งโดยการสังเกตการณ์ ก็จำเป็นที่จะต้องเป็นไปได้อย่างน้อยโดยทฤษฎีที่จะได้การสังเกตการณ์ที่คัดค้านประพจน์ ดังนั้น ข้อสังเกตหลักของ falsificiationism ก็คือ ต้องมีกฎเกณฑ์เพื่อใช้กำหนดแยกประพจน์ที่สามารถจะผิดไปจากสิ่งที่สังเกตได้ จากประพจน์ที่ไม่สามารถ ดร.ป็อปเปอร์เลือกคำว่า falsifiability (การพิสูจน์ว่าเป็นเท็จได้) โดยเป็นชื่อของกฎเกณฑ์นั้น ข้อเสนอของผลมีมูลฐานที่ "ความอสมมาตร" (asymmetry) ระหว่างการพิสูจน์ว่าเป็นจริงได้ (verifiability) กับการพิสูจน์ว่าเป็นเท็จได้ (falsifiability) เป็นอสมมาตรที่มีเหตุจากรูปแบบทางตรรกะของประพจน์สากล เพราะว่า ประพจน์เหล่านั้นไม่สามารถสืบมาจากประพจน์เดี่ยว ๆ ได้ แต่สามารถคัดค้านได้โดยประพจน์เดี่ยว ๆ แต่ ดร.ป็อปเปอร์เน้นว่า ประพจน์ที่พิสูจน์ว่าเท็จไม่ได้ก็ยังมีความสำคัญในวิทยาศาสตร์ คือแม้จะขัดกับความรู้สึกโดยสามัญ ประพจน์ที่พิสูจน์ว่าเท็จไม่ได้อาจจะอยู่ใน หรืออาจจะสืบกันโดยตรรกะกับ ทฤษฎีที่พิสูจน์ว่าเท็จได้ ยกตัวอย่างเช่น แม้ประพจน์ว่า "คนทุกคนต้องตาย" จะพิสูจน์ว่าเท็จไม่ได้ แต่มันเป็นผลโดยตรรกะของทฤษฎีที่พิสูจน์ว่าเท็จได้ คือ "คนทุกคนต้องตายก่อนที่จะถึงอายุ 150 ปี" และเช่นเดียวกัน แนวคิดอภิปรัชญาโบราณที่พิสูจน์ไม่ได้ ว่ามีอะตอม ในที่สุดก็กลายเป็นทฤษฎีวิทยาศาสตร์ปัจจุบันที่พิสูจน์ว่าเท็จได้ โดยเปรียบเทียบกับหลักปฏิฐานนิยม (Positivism) ซึ่งจัดว่า ประพจน์ไม่มีความหมายถ้าไม่สามารถพิสูจน์ว่าเป็นจริงหรือเป็นเท็จได้ ดร.ป็อปเปอร์อ้างว่า การพิสูจน์ว่าเป็นเท็จ เป็นกรณีพิเศษของแนวคิดที่ทั่วไปกว่าคือการจับผิดได้ (criticizability) ดังนั้น ตามแนวคิดนี้ประพจน์ยังมีความหมายอยู่ถ้ายังจับผิดได้แต่พิสูจน์ว่าเป็นเท็จไม่ได้ แม้ว่าเขาจะยอมรับว่า การปฏิเสธโดยหลักฐานเป็นวิธีที่ได้ผลที่สุดวิธีหนึ่งในการจับผิดทฤษฎี แต่ว่า เมื่อเทียบกับการพิสูจน์ว่าเท็จได้ การจับผิดได้และดังนั้นความมีเหตุผล (rationality) อาจจะเป็นเรื่องกว้าง ๆ คือไม่มีข้อจำกัดโดยตรรกะ แม้ว่า ข้ออ้างนี้จะยังเป็นเรื่องถกเถียงกันไม่จบแม้แต่ในกลุ่มคนสนับสนุนแนวทางปรัชญาของ ดร.ป็อปเปอร์ ในงานเริ่มต้นในคริสต์ทศวรรษ 1930 ดร.ป็อปเปอร์เน้นการพิสูจน์ว่าเท็จได้ว่า เป็นกฎเกณฑ์ที่จำกัดประพจน์เชิงประสบการณ์ (empirical statemente) ในวิทยาศาสตร์ เขาเห็นประพจน์สองอย่าง ที่มีประโยชน์ต่อนักวิทยาศาสตร์ อย่างแรกเป็นแบบสังเกตการณ์ เช่น "มีหงส์ขาวอยู่ตัวหนึ่ง" นักตรรกศาสตร์เรียกประพจน์พวกนี้ว่า ประพจน์บ่งว่ามีจริงตัวหนึ่ง (singular existential statement) เพราะว่ายืนยันถึงความมีอยู่ของอะไรบางอย่าง ซึ่งเทียบเท่ากับประพจน์แคลคูลัสภาคแสดง (predicate calculus) ในรูปแบบ "มี ก อันหนึ่งโดยที่ ก เป็นหงส์ตัวหนึ่ง และ ก มีสีขาว" อย่างที่สองเป็นประพจน์ที่รวบยอดอะไรอย่างหนึ่งทั้งหมด เช่น "หงส์ทั้งหมดมีสีขาว" นักตรรกศาสตร์เรียกประพจน์เหล่านี้ว่า ประพจน์สากล ซึ่งมักจะอยู่ในรูปแบบ "สำหรับ ก ทุกตัว ถ้า ก เป็นหงส์ตัวหนึ่ง ก ก็จะมีสีขาว" กฎวิทยาศาสตร์ปกติควรจะอยู่ในรูปแบบนี้ ปัญหาสำคัญของระเบียบวิธีทางวิทยาศาสตร์ก็คือ บุคคลจะระบุกฎจากสังเกตการณ์ต่าง ๆ ได้อย่างไร คือ บุคคลจะอนุมานประพจน์สากล จากประพจน์ที่บ่งว่ามีจริงไม่ว่าจะมีจำนวนเท่าไร ได้อย่างไร วิธีการให้เหตุผลโดยอุปนัย สมมุติว่า บุคคลสามารถเปลี่ยนประพจน์ที่บ่งว่ามีจริงจำนวนหนึ่ง ไปเป็นประพจน์สากล นั่นก็คือ บุคคลสามารเปลี่ยนจาก "นี่ก็หงส์ขาว" "นั่นก็หงส์ขาว" เป็นต้น ไปเป็นประพจน์สากลเช่น "หงส์ทั้งหมดมีสีขาว" วิธีการนี้ชัดเจนว่า ไม่สมเหตุสมผลโดยนิรนัย เพราะว่ามันเป็นไปได้เสมอว่า อาจจะมีหงส์สีอื่นที่ยังไม่พบในสังเกตการณ์ (และจริงอย่างนั้น การค้นพบหงส์ดำในประเทศออสเตรเลียแสดงถึงความไม่สมเหตุสมผลทางนิรนัยของประพจน์สากลนี้) ดร.ป็อปเปอร์ถือว่า วิทยาศาสตร์ไม่สามารถตั้งอยู่ในมูลฐานด้วยการอนุมานเช่นนี้ เขาจึงเสนอว่า การพิสูจน์ว่าเป็นเท็จได้ เป็นการแก้ปัญหาการอุปนัย โดยให้ข้อสังเกตว่า แม้ว่า ประพจน์บ่งว่ามีจริงตัวหนึ่งเช่น "มีหงส์ขาวตัวหนึ่ง" จะไม่สามารถใช้ยืนยันประพจน์สากล แต่ก็สามารถใช้แสดงว่า ประพจน์สากลไม่เป็นจริง คือ ประพจน์บ่งว่ามีหงส์ดำตัวหนึ่ง สามารถแสดงว่าประพจน์สากล "หงส์ทั้งหมดมีสีขาว" ว่าไม่จริง ในตรรกศาสตร์ รูปแบบการพิสูจน์เช่นนี้เรียกว่า modus tollens คือ "มีหงส์ดำตัวหนึ่ง" ให้นัยว่า "มีหงส์ที่ไม่ใช่สีขาว" ซึ่งก็ให้นัยว่า "มีอะไรอย่างหนึ่งที่เป็นหงส์ และไม่ใช่สีขาว" ซึ่งพิสูจน์ "หงส์ทั้งหมดมีสีขาว" ว่าเท็จ เพราะนั่นเท่ากับประพจน์ว่า "มีอะไรอย่างอื่นที่เป็นหงส์ และไม่ใช่สีขาว" ดังนั้น ถ้าบุคคลเห็นหงส์ขาวตัวหนึ่ง ก็อาจจะสรุปได้ว่า และจากนั่น อาจจะคาดการณ์ว่า เพราะว่า มันเป็นไปไม่ได้ที่จะสังเกตการณ์หงส์ทุกตัวในโลกเพื่อพิสูจน์ว่าทั้งหมดมีสีขาวจริง ถึงกระนั้น ประพจน์ว่า "หงส์ทั้งหมดมีสีขาว" สามารถ "ตรวจสอบได้" เพราะว่าพิสูจน์ว่าเป็นเท็จได้ คือ ถ้าในการตรวจสอบหงส์เป็นจำนวนมาก นักวิจัยพบหงส์ดำตัวหนึ่ง ประพจน์ว่า "หงส์ขาวทั้งหมดมีสีขาว" ก็พิสูจน์ว่าเท็จโดยให้ตัวอย่างหงส์ดำตัวหนึ่งเป็นข้อคัดค้าน การพิสูจน์ว่าเป็นเท็จโดยนิรนัย ต่างจากการไม่มีการพิสูจน์ว่าเป็นจริง การพิสูจน์ประพจน์ว่าเป็นเท็จ ทำโดยใช้รูปแบบทางตรรกะที่เรียกว่า modus tollens ผ่านการสังเกตการณ์ เช่น ลองสมมุติว่าประพจน์สากล U ห้ามการสังเกตการณ์ว่ามี O คือ แต่ว่า เกิดการสังเกตการณ์ว่ามี O ดังนั้นโดยหลัก modus tollens แม้ว่าตรรกะของการพิสูจน์ว่าเท็จแบบสามัญจะสมเหตุสมผล แต่ก็จำกัดมาก คือ ประพจน์เกือบทุกอย่างสามารถทำให้เข้ากับข้อมูล ตราบเท่าที่บุคคลยินดีที่จะแก้ต่าง คือเพื่อจะพิสูจน์ประพจน์สากลว่าเป็นเท็จตามตรรกะ ก็จะต้องหาประพจน์บ่งว่ามีจริงตัวหนึ่ง ที่เป็นตัวพิสูจน์ว่าเท็จได้จริง ๆ ดร.ป็อปเปอร์ชี้ว่า เป็นไปได้เสมอที่จะเปลี่ยนประพจน์สากลหรือประพจน์บ่งว่าจริง จนกระทั่งการพิสูจน์ว่าเท็จไม่เกิดขึ้น เช่น เมื่อได้ยินว่ามีการพบหงส์ดำในประเทศออสเตรเลีย บุคคลอาจจะสร้างสมมติฐานเฉพาะกิจ (ad hoc hypothesis) ว่า "หงส์ทั้งหมดมีสีขาวยกเว้นที่พบในออสเตรเลีย" หรืออาจจะดูถูกคนสังเกตการณ์บางคนว่า "นักปักษีวิทยาในออสเตรเลียไม่ค่อยเก่ง" ดังนั้น แม้ว่าการพิสูจน์ว่าเท็จแบบสามัญ ควรจะเป็นวิธีลบล้างคำอธิบายที่ไม่ตรงกับความจริงในข้อถกเถียงต่าง ๆ ได้ (เช่นทฤษฎีสมคบคิด หรือตำนานพื้นบ้าน) แต่คนที่สนับสนุนทฤษฎีที่ไม่จริง อาจอ้างว่า "ไม่เห็นมีอะไร" หรือ "ปกติ" หรือ "ความแตกต่างหรือสิ่งที่พบน้อยเกินกว่าที่จัดว่ามีนัยสำคัญทางสถิติ" แต่คนอีกฝ่ายหนึ่งจะยอมรับว่า มีสังเกตการณ์ที่พิสูจน์ประพจน์สากลว่าเป็นเท็จเกิดขึ้นแล้ว ดังนั้น การพิสูจน์ว่าเท็จแบบสามัญ ไม่ได้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ที่ยืนหยัดอยู่ในกฎเกณฑ์ที่เป็นกลาง ๆ สามารถพิสูจน์ประพจน์สากลทุกอย่างว่าเป็นเท็จแบบตัดสินชี้ขาดโดยที่ทุกคนยอมรับได้ การพิสูจน์ว่าเท็จแบบสามัญ เป็นการเสนอวิธีการทางเหตุผลที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สำหรับวิทยาศาสตร์ที่ไม่ประสบความสำเร็จ แต่ว่า การพิสูจน์ว่าเท็จโดยเป็นระเบียบวิธีที่ฉลาดซับซ้อนกว่านั้น ควรจะเป็นวิธีที่นักวิทยาศาสตร์เลือกประพฤติ ซึ่งเป็นกระบวนการแบบค่อยเป็นค่อยไป ที่ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ จะ "แย่น้อยลง" เรื่อย ๆ การพิสูจน์ว่าเท็จแบบสามัญพิจารณาประพจน์วิทยาศาสตร์แต่ละประพจน์ต่างหาก แต่ว่า ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์เกิดจากกลุ่มประพจน์เช่นนี้ ดังนั้น มันเป็นกลุ่มประพจน์ที่นักวิทยาศาสตร์จะยอมรับหรือปฏิเสธ ไม่ใช่ประพจน์แต่ละประพจน์ และดังนั้น ทฤษฎีวิทยาศาสตร์จึงสามารถป้องกันการพิสูจน์ว่าเท็จโดยการเติมสมมติฐานเฉพาะกิจ (ad hoc hypothesis) ได้ ดังที่ ดร.ป็อปเปอร์กล่าวไว้แล้ว นักวิทยาศาสตร์จะต้อง "ตัดสินใจ" เพื่อที่จะยอมรับหรือปฏิเสธประพจน์ต่าง ๆ ที่ใช้เป็นส่วนของทฤษฎี หรือที่จะพิสูจน์ทฤษฎีว่าเป็นเท็จ ดังนั้น เมื่อกาลผ่านไป เมื่อมีการเติมสมมติฐานเฉพาะกิจและการมองข้ามสังเกตการณ์ที่พิสูจน์ว่าเท็จมาก ๆ เข้า ในที่สุดก็จะไม่สมเหตุสมผลที่จะสนับสนุนทฤษฎีนั้นอีกต่อไป และจะเกิด "การตัดสินใจ" ที่ปฏิเสธทฤษฎีนั้น ดังนั้น ดร