עמוד הבית > מדעי הרוח > פילוסופיה > פילוסופיה של המדע
גליליאו : כתב עת למדע ומחשבה


תקציר
על זרם חשיבה הרואה את התפתחות הכשרים הקוגניטיביים של המין האנושי, ובעיקר את התפתחות המדע, כתהליך של ברירה טבעית.



יצירתיות עיוורת
מחבר: ד"ר אהרן קנטורוביץ'


האם תהליך הגילוי המדעי הוא עיוור או מכוון? מה הקשר בין תהליכי האבולוציה, להתפתחות המדע? מדוע למתמטיקה תפקיד כל כך מרכזי בהתפתחות המדע? מה הקשר בין בטלנות, אופורטוניזם ואלתור לתהליך הגילוי המדעי?

אתחיל בהערה אישית: לפני מספר שנים הלכו לעולמם קרל פּוֹפֶּר ודונלד קמפבל, מגדולי ההוגים של המאה העשרים, אשר הניחו את התשתית לתנועה האינטלקטואלית הקרויה בשם "אפיסטמולוגיה אבולוציונית". זרם חשיבה ייחודי זה רואה את התפתחות הכשרים הקוגניטיביים של המין האנושי, ובעיקר את התפתחות המדע, כתהליך של ברירה טבעית. אני עצמי ניסיתי להציץ לתחום זה תוך חיפושי דרך בפילוסופיה של המדע. בעקבות מספר מאמרים וספר שכתבתי על נושאים אלו, הוזמנתי להשתתף בקונגרס הבינלאומי לגילוי ויצירתיות שהתקיים לפני כשנתיים באוניברסיטת גנט בבלגיה. בהרצאת הפתיחה כרך מארגן הכנס, תומס ניקלס, את שמי יחד עם שמותיהם של פופר וקמפבל בהקשר למודל האבולוציוני של המדע. ראיתי בכך סגירת מעגל. את דרכי בפילוסופיה של המדע התחלתי עם משנתו של פופר. פופר השפיע עלי יותר מכל פילוסוף אחר, אולם לא הייתה לי הזכות להכירו באופן אישי. לעומת זאת, את קמפבל פגשתי בשני כנסים וראיתי כיצד מתייחסים אליו פילוסופים כאל מורה דרך רוחני. אני מרגיש חובה להמשיך ולספר את הסיפור הבלתי גמור הזה.

אפיסטמולוגיה (תורת ההכרה) היא ענף בפילוסופיה, העוסק במה שבני אדם יכולים להכיר ולדעת על המציאות, ובדרכים ובכלים בהם הם משתמשים כדי להכיר אותה. המדע הוא אחת הדרכים המרכזיות בהכרת המציאות. ה"אפיסטמולוגיה האבולוציונית" היא סיפור רב-מחברים שהחל בגרסתו המודרנית בעיקר עם קונרד לורנץ אשר אימץ לעצמו גישה שעל פיה המנגנון הקוגניטיבי שלנו הוא תוצר האבולוציה. הסיפור נמשך אל תוך הפילוסופיה עם שלוחות לעבר הסוציולוגיה, כאשר המדובר גם במדע הממשיך את התהליך האבולוציוני ברמה התרבותית.

המודל של פופר: ברירה טבעית בין שקרים נועזים

שני פרקים עיקריים בסיפורנו: האחד עוסק בהתפתחות המנגנון הקוגניטיבי של המין האנושי והשני עוסק בהתפתחות המדע. נדון כאן בעיקר בפרק השני תוך ניסיון לעמוד על הקשר בינו לבין הפרק הראשון. ההתייחסות למדע מתחילה בטענה של פופר שאי אפשר להוכיח תיאוריה מדעית על ידי תצפיות, אפשר רק להפריכה. לכן, כל מה שניתן לעשות הוא להציע השערות מרחיקות לכת ככל האפשר ולנסות להפריכן. את המסר של פופר ניתן לסכם בסיסמה: "הדרך לאמת רצופה שקרים נועזים" (אני משתמש כאן במלה שקר במובן של אי-אמת, ולא במובן של שקר מכוון שנועד להטעות). למשל, המכניקה הניוטונית היא מין "שקר" שכזה; היא נועזת כי היא אומרת הרבה על העולם, היא הועילה רבות להבנת העולם, אולם בסופו של דבר היא הופרכה (כתיאוריה האולטימטיבית) והוחלפה בתורת היחסות ובתורת הקוונטים, אשר גם זמנן יגיע. כלומר, האמיתות המדעיות אינן אלא שקרים מועילים או טעויות שניתן ללמוד מהן; המדע לומד מן הניסיון בדרך של ניסוי וטעייה. כל גילוי של רעיון מוצלח או תיאוריה טובה הוא מעין ניסוי שהצליח באופן חלקי וזמני ותפקיד המדענים לנסות ולהפריכו. התיאוריות או הרעיונות הם מעין מוטציות או וריאציות המוצעות באופן עיוור לבחינה או לברירה כמו באבולוציה הניאו-דרווינית. הרעיונות המוצלחים או המועילים שורדים ונפוצים בקהילה המדעית ולבסוף מוחלפים בתורָם. מושג המפתח הוא העיוורון: הרעיונות אינם מתגלים במכוון; המדענים מגששים באפלה בחיפושם אחר האמת.

ההקבלה לאבולוציה הניאו-דרווינית

תהליך גידול הידע הוא תהליך תלת-שלבי: ראשית, הופעת השערות או רעיונות חדשים; לאחר מכן הפרכת הבלתי מתאימים על ידי בחינה תצפיתית או ביקורת; ולבסוף הפצת הרעיונות שעמדו בניסיונות הפרכה חמוּרים. פופר מציע לראות תהליך זה כמקביל לאבולוציה הניאו-דרווינית על שלושת שלביה: ראשית, יצירת אורגניזמים מסוג חדש, או איברים ותכונות חדשות, בדרך של מוטציות או צירופים-מחדש של החומר הגנטי; לאחר מכן הכחדת האורגניזמים או התכונות הבלתי מתאימים לסביבה (ברירה טבעית); ולבסוף תפוצתם של אלו ששרדו.

בדגם הניאו-דרוויני הווריאציות היוצרות תכונות חדשות הן לא מכוּונות, במובן זה שאינן נוצרות על מנת לענות על צרכי ההתאמה לסביבה. לאחר שנוצרו התכונות החדשות, בוררת הסביבה מתוכן את המתאימות ביותר. בדומה לכך, תיאוריה מדעית אינה נוצרת מתוך תצפיות ואין שיטה כללית לבנית תיאוריות "מעובדות". הלוגיקה של הגילוי מדעי אינה קיימת. זהו אחד מהמסרים העיקריים בספרו הנודע של פופר שכותרתו היא, באופן פרדוקסלי (ובתרגום): "הלוגיקה של הגילוי המדעי". הגילוי הוא עיוור, מעין ניחוש או גישוש באפלה, בעוד שהעובדות או הביקורת בוררים את הרעיונות המתאימים. אולם גם במסגרת הניאו-דרוויניזם ניתן לומר שווריאציה עיוורת אינה אקראית לחלוטין; הרקע הגנטי של מין-ביולוגי נתון יגביל את סוגי הווריאציות – המוטציות או הרֶקומבינציות – (שחלופי מקטעים ב-דנ"א) האפשריות. קמפבל מבחין בין שינוי עיוור לשינוי אקראי: האחרון הוא שרירותי לחלוטין מכל בחינה שהיא, בעוד הראשון אינו שרירותי לחלוטין, אם כי אינו קשור ללחצי הסביבה (פופר הצטרף להבחנה זו). וריאציה עיוורת חייבת להישמע, למשל, לחוקי הביולוגיה המולקולרית. כך גם תיאוריה חדשה חייבת לקיים דרישות מינימום מסוימות, על מנת שהקהילה המדעית תתייחס אליה. למרות זאת, עיוורון הגילוי המדעי מעורר הסתייגויות. נחזור לכך בהמשך.

רכישת ידע – מהאמבה עד איינשטיין

קמפבל טוען כי כל צורות התפישה והידיעה אצל בעלי החיים ובני האדם הם תחליפים למגע ישיר, ומשום כך מונעים את ההיתקלות הישירה בעצמים מסוכנים ובכך הם מסייעים להישרדות ומהווים יתרון אבולוציוני. בתחתית הסולם האבולוציוני מצויים האורגניזמים החד-תאיים, כמו אמבה, הרוכשת את עיקר המידע שלה על סביבתה באמצעות מגע גופני ישיר – כך היא לומדת מהניסיון. מידע זה הוא אמין ביותר אולם גם מסוכן מאוד; הוא אמין, כי קרוב לוודאי שאותו עצם בו נתקלת האמבה נמצא שם ממש ואינו פרי דמיונה; אך הוא מסוכן, כי לעתים הוא מסתיים במותה של הלומדת. האמבה נעדרת דמיון. לנו, לעומתה, יש דמיון, אשר בעזרתו אנו יוצרים תיאוריות על המתרחש בתוך לוע הר געש, במרכז השמש, או במפץ הגדול, מבלי שנצטרך לערוך שם ביקור. רכישה כזאת של ידע אינה טומנת בחובה סכנות אך הידע פחות ודאי.

בין הלימוד מהניסיון בדרך המגע הישיר לבין הלימוד המדעי מהניסיון יש שלבי ביניים אבולוציוניים. חושי הריח, השמיעה והראיה הם תחליף למגע ישיר. אולם גם חוש הראיה המשוכלל נותן תמונה פחות ודאית מזו המתקבלת על ידי מגע ישיר. לא תמיד משקפת התמונה משהו הקיים במציאות (כאלה הם למשל חזיון תעתועים או פָטָה מורגָנָה), ולעתים אין אנו יודעים בוודאות מהן תכונותיו של הדבר הנשקף לנגד עינינו (מתוך חוש הראיה בלבד קשה לדעת ממה עשויה הקשת בענן או ממה עשויים גרמי השמיים – האם הירח עשוי מגבינה? האם הכוכבים הם אבני חן?) אולם חוש הראיה מאפשר לנו לשמור על מרחק בטוח מסכנה או להזהירנו ממכשול בדרכנו.

מנגנוני החשיבה והתפישה בבני-אדם עומדים בראש סולם האמצעים החלופיים לרכישת ידע. מנגנונים אלה מקנים לנו ייצוג עקיף של העולם, בדרגת עקיפות גבוהה יותר מזו של המידע המסופק לנו על ידי התפישה החושית. החשיבה והדמיון היצירתי מאפשרים לנו ליצור תמונות עולם מופשטות ביותר. ככל שרמת הייצוג גבוהה יותר, דהיינו עקיפה יותר, היא מאפשרת לנו לחזות סכנות רחוקות יותר (במרחב ובזמן), להתגבר על איתני הטבע ואף לכוונם לצרכינו. אולם ככל שדרגת החלופיות של הייצוג גבוהה יותר, מידת אי הוודאות של התמונה שהוא מספק גבוהה יותר. דמיוננו מאפשר לנו ליצור תמונות עולם רבות ומגוונות ולכן קיים הכרח ביולוגי שיהיה בידינו אמצעי לברור בין תמונות עולם אלו על מנת שלא נתעה בעולם דמיוננו. הרציונליות המתבטאת בדרישת ההפרכה הפופריאנית אינה, אפוא, אלא אמצעי הישרדות ביולוגי של ממש. וגם הדרישה לחיפוש אחר תיאוריות נועזות, בעלות תוכן אמפירי גבוה ככל-האפשר (כלומר, תיאוריות האומרות יותר ככל-האפשר על העולם ולכן גם ניתנות ביתר קלות להפרכה), שקולה לדרישה של ייצוג בעל דרגת חלופיות גבוהה יותר, ולכן גם זו דרישה בעלת כורח ביולוגי, למניעת סכנות רחוקות יותר ולניצול אפשרויות מגוונות יותר לתועלתנו. מודל האפיסטמולוגיה האבולוציונית אינו מספק לנו, אם כך, אנלוגיה פוריָה בלבד, אלא מתאר את גידול הידע המדעי כהמשך לאבולוציה הביולוגית. כפי שאומר פופר: "מהאמבה עד איינשטיין גידול הידע תמיד דומה".

מנגנוני החשיבה והתפישה כתוצרים אבולוציוניים

ההנחה שהמנגנון שבעזרתו אנו לומדים מן הניסיון ומתמצאים בעולם הוא תוצר אבולוציוני, כמו כל אחד מאיברי גופנו, יכולה להסביר לנו כיצד מצליח האדם להתמצא בסביבתו ולפתור בעיות קיומיות בהצלחה יחסית. עמנואל קנט, שמת חמש שנים לפני הולדתו של דרווין ב-1809, יצר תורה אפיסטמולוגית אשר קונרד לורנץ ואחרים מפרשים אותה כמתאימה להנחה האבולוציונית הזאת.

קנט טען שהעולם החיצון אינו ניתן לתפישה ישירה. אנו חוקרים אותו כאשר אנו מצוידים כבר בצורות תפישה ובקטגוריות הבנה מוכנות מראש, כלומר אַפְּרִיוֹריות. איננו לומדים מהניסיון שקיימים חלל וזמן ושקיים חוק הסיבתיות; אנו יכולים לקלוט את חומר הגלם של רשמי החושים כאשר אנו מצוידים מראש בכלים אלה – במושגי החלל והזמן ובחוק הסיבתיות, הטבועים בנו.

קונרד לורנץ ניסה לתרגם זאת לשפת הביולוגיה, וטען כי מושגים אפריוריים או קטגוריות מעין אלה הם חלק ממנגנון החשיבה והתפישה, שהוא תוצר אבולוציוני המסייע לאדם להתמצא בסביבתו ולהתמודד עמה. אלא שלאור הביולוגיה אין המנגנון הזה אפריורי ומוחלט במובן הקנטיאני. הוא אומנם "אפריורי" לגבי האדם, הנולד מצויד במנגנון זה (או במידע גנטי הגורם להתפתחות מנגנון זה תוך כדי התנסות האדם בסביבתו), אולם בהיותו תוצר אבולוציוני, צובר מנגנון זה בתוכו את כל הניסיון הפִילוֹגֶנטי של המין האנושי והמינים-הביולוגיים שקדמו לו (כלומר הוא תוצר האבולוציה של מינים-ביולוגיים אלה), על כן אינו אפריורי במובן המוחלט. כיוון שהוא תוצר אבולוציוני, יש להניח שהוא מתאים להתמודדות עם הסביבה בה חלה האבולוציה. נדגיש כי סביבה זו נקבעת בחלקה על-ידי המערכת התחושתית-תנועתית של האדם ולכן המנגנון התפישתי-חשיבתי (המנגנון הקוגניטיבי) התפתח במקביל למערכת התחושתית-תנועתית; המנגנון הקוגניטיבי משמש מנחה מתאים להתמצאות בסביבה הנחשפת על ידי המערכת התחושתית-תנועתית שלו.

עד כאן תוארה הגרסה של האפיסטמולוגיה האבולוציונית העוסקת בהתפתחות הכשרים הקוגניטיביים המעוגנים-גנטית. כאשר ממשיך האדם בעצמו את התהליך האבולוציוני בתחום פיתוח המדע כפי שמתארים זאת פופר וקמפבל, ניתן לראות את התהליך בצורה הבאה: המערכת הקוגניטיבית האנושית יוצרת כאמור תמונות רבות מדי ומורכבות מדי. אין אלו תמונות הנוצרות אצל פרט זה או אחר, אלא תמונות המשותפות לקהילה שלמה. על מנת לברור ביניהן יש צורך לערוך תצפיות וניסויים מורכבים. על מנת לבצעם יש לפתח טכניקות תצפיתיות וניסוייות. טכנולוגיה חדשה זו מרחיבה את טווח המערכת התחושתית-פעולתית של האדם ובכך היא מרחיבה את הסביבה בה חלה האבולוציה המדעית לממדים קוסמיים, לממדי המיקרו, למהירויות ולאנרגיות גבוהות וכו'. המנגנון הקוגניטיבי שלנו אינו מתאים להתמצאות בתחומים קיצוניים אלה, החורגים מהסביבה בה חלה אבולוציית האדם; סביבה שהיא המֶסו-קוסמוס, בעל ממדי הביניים, סביבת היומיום שלנו. כאן באות התיאוריות המדעיות, שמטרתן להסביר ולעזור לנו לתפוש את התופעות והעובדות המתרחשות בסביבה הרחבה. תיאוריות אלו, המתפתחות בתהליך אבולוציוני של ברירה טבעית בסביבה המורחבת, מהוות הרחבה של המערכת הקוגניטיבית ומשכללות אותה, כך שנוכל להבין בעזרתן את הסביבה המורחבת. אנו כפרטים מתקשים להבין את מערכת המושגים של תורת הקוונטים (עקרון אי-הוודאות למשל) ואת המושגים הרווחים בפיסיקת החלקיקים (כגון קוורקים או מיתרי-על), או בקוסמולוגיה (חורים שחורים, למשל). זאת מכיוון שהמנגנון הקוגניטיבי המולד שלנו נועד להתמודד עם המֶסו-קוסמוס בלבד.

לכן, המדע מפתח מערכת תיאורטית להבנת הסביבה המורחבת. התיאוריות המדעיות השורדות הן שמנחות אותנו להתמצא בסביבה זו. כך שבאבולוציַת המדע נמשך תהליך ההתפתחות המקבילה של המערכת התחושתית-פעולתית, ההופכת במדע למערכת התצפיתית-ניסויית, והמערכת הקוגניטיבית, ההופכת למערכת התיאוריות והמושגים התיאורטיים. כפי שמושגים כמו החלל, הזמן, הסיבתיות והעצם הם תנאי מוקדם להתנסות בסביבה האבולוציונית ה"טבעית", במסו-קוסמוס, כך מושגי היסוד של התיאוריות הפיסיקליות – כגון מרחב-זמן בתורת היחסות, מצב קוונטי, שדה קוונטי, הוואקום (הרִיק) וחלקיקים וירטואליים בתורת השדות הקוונטיים, הם תנאי מוקדם להתמצאות בסביבה הנחשפת על ידי מאיצי החלקיקים הגדולים, ונצפית בעזרת תאי בועות ומוני חלקיקים למיניהם.

המרחק האבולוציוני מהאמבה ועד לקופרניקוס הוא עצום, והמרחק האבולוציוני במדע מקופרניקוס ועד לאיינשטיין ולמדעני המחשב אף הוא עצום. אולם המידע הגנטי הבסיסי האצור בתאי המדענים בתחילת האלף השלישי אינו שונה מזה של קופרניקוס ואפילו מזה של אריסטו. ההתפתחות האבולוציונית המדעית אינה משתקפת, אפוא, ברמה של הפרט – צאצא של איינשטיין אינו נולד עם תורת היחסות בראשו ואינו שונה בכך מצאצא של אריסטו. התפתחות זו משתקפת במידע הקיבוצי האצור בידע המדעי, בספרות המדעית ובטכנולוגית הניסויים והתצפיות. האדם, תוצר האבולוציה הביולוגית, ממשיך בעצמו את תהליך האבולוציה, כאשר הוא עצמו אינו משתנה בצורה ניכרת מבחינה ביולוגית. זו אבולוציה בעולם הידע והטכנולוגיה, שהתפתחה מתוך האבולוציה הביולוגית ושעל מלוא משמעותה מנסה התורה האבולוציונית של המדע לעמוד.

ידע פנים-גופי וחוץ-גופי

כשם שניתן לראות את התפתחות הידע המדעי כהתפתחות אבולוציונית, כך גם ניתן לראות את האבולוציה הביולוגית כאבולוציה של ידע. על פי הגדרה פילוסופית מקובלת (אם כי אינה נעדרת פגמים) ידיעה היא "אמונה אמיתית מוצדקת". אולם על פי ההשקפה הפופריאנית ידיעה אינה אמיתית ואינה מוצדקת. על פי פופר, הידיעה היא תמיד השערתית – כל פריט ידע הוא השערה. ידע השערתי כזה אצור באורגניזמים השונים. מידע על הסביבה משתקף באנטומיה, בפיסיולוגיה ובהתנהגות של האורגניזמים הצריכים להתאים לסביבה זו. זהו ידע פנים-גופי, המוצפן בצורת מידע גנטי והוא תוצר ההיסטוריה הפילוגנטית של המין-הביולוגי. שינוי אבולוציוני המביא להסתגלות טובה יותר לסביבה נתונה פירושו, לכן, גידול הידע הפנים-גופי על סביבה זו. כך, בפרסת הסוס של היום, אצור מידע על מבנה המשעולים בהם דהרו סוסים בעבר, ליתר דיוק המידע הזה אצור בגנים האחראים להתפתחות הפרסות. שינוי אבולוציוני יתרחש, על פי תסריט דמיוני, כאשר עקב אילוצים קיומיים יעברו הסוסים לשעוט בסביבה שונה, למשל על משטחי קרח. אז יבואו לידי ביטוי וריאציות שוליות באוכלוסייה: לפרטים בעלי פרסות מאוד מחוספסות או משוננות יהיה יתרון אבולוציוני בסביבה זו ובמרוצת הדורות תתפשט תכונה זו באוכלוסייה כאשר בעלי הפרסות החלקות ייעלמו.

ההנחה הבסיסית מאחורי השקפה זו היא שגידול הידע הפנים-גופי והחוץ-גופי נשלטים על ידי אותם חוקים. טענה חזקה יותר היא ששני התהליכים הם שלבים התפתחותיים שונים של אותה תופעה. כלומר, התפתחות הידע היא הרחבה ישירה של ההתפתחות האבולוציונית, והדינמיקה של שני התהליכים זהה. אם חוק הברירה הטבעית חל על האבולוציה הביולוגיות כלומר על גידול הידע הפנים-גופי, הוא חייב גם לחול על הידע החוץ-גופי, כמו המדע והטכנולוגיה. אורגניזמים או איברים שעברו שינוי, או וריאציה, הם כמו השערות מדעיות, אלא שהם עומדים למבחן על ידי התאמתם לסביבה, בעוד השערות מדעיות עומדות למבחן התצפית והניסוי. ההשערות המדעיות נבחנות על ידי יכולתן להסביר את נתוני התצפית. במקרה האחרון הסביבה כוללת את נתוני התצפית וגם את קהילת המדענים האמורה להחליט מהו ההסבר הטוב ביותר לתופעה אותה רוצים להסביר. ההחלטה מתקבלת לאור נורמות ההסבר והדעות הנהוגות בקהילה; וכך "מחליטים" המדענים איזה הסבר הוא טוב או מספק. אורגניזם ממלא את משימתו האבולוציונית אם הוא עומד בתחרות עם אורגניזמים אחרים ומצליח להנחיל את הגנים שלו לדורות הבאים. בדומה לכך, מדען שואף שרעיונותיו יתקבלו בקהילתו, ויעברו לדורות חדשים של מדענים.

דגם הברירה הטבעית דורש שהווריאציות תהיינה אקראיות-למחצה. כלומר, שהן תיווצרנה באופן בלתי תלוי בתרומתן האפשרית לצורכי האורגניזם, בערך ההישרדות שלהן או במִתאם בינן לבין לחצי הסביבה. אם גידול הידע החוץ-גופי מקיים דרישה זו הוא צריך להתרחש באמצעות השערות עיוורות. פירוש הדבר שיצירת השערות או היפותזות חדשות לא תושפע על ידי לחץ הבעיות האמורות להיפתר, או התופעות האמורות לקבל הסבר. זוהי טענה אפיסטמולוגית: המדענים מגיעים להיפותזות או לתיאוריות באמצעותן הם מסבירים ומבינים את העובדות ותופעות הטבע באופן בלתי תלוי בידיעת עובדות ותופעות אלו; העובדות משמשות רק לאישוש התיאוריות או להפרכתן.

גילוי מדעי עיוור: סֶרֶנדיפּיוּת

קל מאוד להתנגד להשוואה שערכנו כאן בין העיוורון האבולוציוני לגילוי המדעי; שהרי מקובל לחשוב שהמדענים פועלים באופן מכוון לפתרון בעיות! אולם במאמר שפרסמנו יובל נאמן ואנוכי אנו מציעים לכך את ההסבר הבא: המדענים פועלים אומנם לתכלית פתרון בעיה מסוימת אולם במקרים רבים – במקום את הבעיה המקורית או בנוסף עליה – הם פותרים בסופו של דבר בעיה אחרת, אותה לא התכוונו לפתור מלכתחילה. לתופעה הזו קוראים בשם "סרנדיפיות" (serendipity). שם זה בא בעקבות מעשייה על שלושה אחים מסרנדיפ (שמה העתיק של סרי-לנקה) אשר תחביבם היה למצוא דברים אותם לא חיפשו. סיפורו של שאול אשר חיפש את האתונות ומצא את המלוכה מדגים את תופעת הסרנדיפיות בצורה מובהקת. הגילויים הסרנדיפיים ממלאים אפוא במדע את תפקיד הווריאציות העיוורות: המדענים עיוורים לבעיה שנפתרת בסופו של דבר; כשמדענים מדווחים על גילוייהם, הם בדרך כלל מדחיקים או אפילו מסתירים את היסוד הסרנדיפי של הגילוי, ומשחזרים את הסיפור כאילו היה הגילוי תוצאה של היסק לוגי, או משהו מעין זה.

כמו באבולוציה הביולוגית, הווריאציות במדע הן אקראיות-למחצה; הן נוצרות מאלמנטים מושגיים ותיאורטיים המופיעים ברמה הנוכחית של הידע המדעי. ואומנם באורגניזמים, הווריאציות הן וריאציות של תכונות, איברים וגנים קיימים והן אינן נוצרות בריק. ובמדע – מכניקת הקוונטים, למשל, נוצרה מאוסף וריאציות של רעיונות שנלקחו מהפיסיקה של סוף המאה התשע-עשרה. הסיכוי שמכניקת הקוונטים הייתה נוצרת לגמרי באקראי הוא למעשה אפס.

גם אירועים סרנדיפיים אינם מתרחשים בצורה אקראית לגמרי. התורה האבולוציונית שלנו אינה מובילה אותנו להמליץ למדענים שיעסקו בהימורים, יתייעצו עם מגידי עתידות או ישתלמו בטכניקות כישוף יצירתי. אם המדענים עוסקים בפתרון בעיה מדעית עדכנית, תוך שימוש ברעיונות ובכלים של המסורת המקובלת, יש סיכוי שיתקלו ברמז לפתרון בעיה מדעית אחרת.

ישנם שני סוגים עיקריים של מכניזמים המייצרים גילויים סרנדיפיים, או מעודדים את יצירתם: תהליכים פנימיים, המתרחשים בראשו של המגלה, ותהליכים חיצוניים-חברתיים, המתרחשים ברמה החברתית-תקשורתית-היסטורית של הקהילה המדעית. ניתן להסביר גילויים סרנדיפיים על ידי מנגנון פנימי, היוצר צירופים אקראיים-למחצה של אלמנטים מֶנטליים, או רעיונות, בראשו של המגלה, בעיקר מתחת לסף ההכרה. זוהי השערה פסיכולוגית על התהליכים המתרחשים אצל המדען הבודד. מדענים, ביניהם פואנקרה ואיינשטיין, דיווחו על משהו מעין זה מתוך ניסיונם. אחת התוצאות של תהליך כזה היא תופעת הדגירה המתרחשת מתחת לסף ההכרה, כאשר מערכת האלמנטים המנטליים נמצאת במצב של ציפייה לאלמנט נוסף להשלמת התהליך. מאורע חיצוני יכול לספק את האלמנט החסר; המגלה מתנסה אז באירוע eureka ארכימדי.

תהליך סרנדיפי משלים מתרחש ברמה החיצונית-חברתית. לקהילה המדעית ולרשת התקשורת שלה יש תפקיד מכריע בטיפוח הסרנדיפיות. כאשר מדען מציע רעיון לפתרון בעיה מסוימות הרעיון מתגלגל בין המדענים ובסופו של דבר עובר שינויים ופותר בעיה אחרת. זהו מעין "טלפון שבור": הרעיון יוצא מתחום שליטתו של ההוגה המקורי, יש לו קיום אוטונומי, חיים משל עצמו, והוא יכול להתפתח בכיוונים שלא חזה ההוגה המקורי, וגם להיות מיושם לתחומים שונים, ובסופו של דבר נפתרת כך בעיה שההוגה המקורי לא התכוון מראש לפתור. דוגמה לתהליך חיצוני-חברתי היא התפתחות תורת הקוונטים מתוך רעיון קוונטום האנרגיה של פלנק, שנועד לפתור את בעיית קרינת גוף שחור, תיאוריה שבסופו של דבר פתרה בעיות וסיפקה הסברים לתופעות שפלנק לא חלם עליהן. המדיום השיתופי-חברתי של הקהילה המדעית מטפח אפוא את הסרנדיפיות ובכך – את האופי האבולוציוני העיוור של התפתחות המדע. תהליך הגילוי, במקרים אלה, מתרחש לא רק בראשו של המדען הבודד: במקרים רבים חלק גדול מהקהילה העוסקת בתחום מסוים משתתפת בתהליך. הגילוי נוצר על ידי קהילת חוקרים אשר כל אחד מהם תורם את רעיונותיו ומנצל את רעיונות עמיתיו. ראשית התהליך בניסיון לפתור בעיה אחת וסופו פתרון בעיה אחרת, עליה לא חשבו מראש. הגילוי מוכרז לעתים על ידי מדען יחיד, או קבוצה מצומצמת של מדענים, האחרונים בשרשרת. הגילוי הוא לכן עיוור, כלומר אינו נוצר תחת הלחץ לפתרון הבעיה הנפתרת בסוף התהליך. זה תואם לחלוטין את מודל הברירה הטבעית, לפיו וריאציה גנטית נוצרת באופן בלתי תלוי בבעיה הסביבתית אותה היא פותרת.

פרשנות יצירתית

ניתן להשוות את היצירתיות הסרנדיפית המתרחשת בראשו של המדען בשיתוף עם התהליכים הסרנדיפיים המתפתחים בקהילה לפרשנות של טקסט. לכל קורא של טקסס נתון יש אסוציאציות שונות הגורמות לו לסטות מהכוונה המקורית של כותב הטקסט. תיאוריה מדעית דינמית היא טקסט הנכתב על ידי מספר מחברים-מדענים המשנים אותו כל העת. וקורא, המפרש או המבקר הוא אפוא שותף ליצירת התיאוריה. יש כאן השלכה לחינוך ולקריאת טקסטים בכלל: מה שמתפרש כ"אי-הבנה" או כ"טעות" מצד הקורא, יכול גם להתפרש כמתן פירוש יצירתי לטקסט. מורה או מבקר הנצמד לפרשנות המקורית מחטיא לעתים את המטרה; השאלה "לְמה התכוון המחבר?" אינה מועילה תמיד להקשר היצירתי-חינוכי. בתורת יצירתיות אבולוציונית, סטייה מפרשנות מקובלת יכולה להתפרש כווריאציה עיוורת. ואומנם, קביעת המובן של קטע מסוים אינו תהליך אלגוריתמי-חישובי, אלא תהליך יצירתי של בניית היפותזה. באופן כללי, הקורא, השומע או המשתתף בשיחה, אינו פרשן פסיבי, אלא תורם בצורה פעילה לבניית הסיפור או התיאוריה. תהליך יצירתי זה הוא במהותו בלתי ניתן לחיזוי. בניית התיאוריה היא תהליך דינמי שיתופי, וכל המשתתפים – הפרשנים, המבקרים, כמו יוצרי התיאוריה – הם שותפים מלאים ביצירת המוצר הסופי.

התפקיד היצירתי של המתמטיקה

השפה המתמטית בה משתמשים במדע, ובמיוחד במדעים הפיסיקליים, היא מדיום המקדם ומטפח את הסרנדיפיות. מאחר שהרעיונות והמודלים המתמטיים אינם קשורים למשמעות פיסיקלית מיוחדת, הם יכולים להיות מועברים מטקסט פיסיקלי אחד לשני. בשפה המתמטית משתמשים לא רק לניסוח רעיונות ידועים; השימוש בשפה זו גם מעורר יצירת רעיונות חדשים. האסוציאציות המתעוררות על ידי שימוש במושגים, מודלים ונוסחאות מתמטיות הן הרבה יותר חדות ומרחיקות לכת מאשר אלו המתעוררות על ידי שימוש במילים ומשפטים בשפה הטבעית. השימוש המגוון במשוואות גלים בפיסיקה מדגים תופעה זו. כאשר עוסקים, למשל, בפתרון בעיה אחת בתחום פיסיקלי נתון, יכולה להתעורר אסוציאציה עם בעיה שניה מתחום אחר, הכרוכה בשימוש באותו פורמליזם מתמטי וכתוצאה מכך נפתרת באופן סרנדיפי הבעיה השניה.

השימוש במתמטיקה מקדםמת את הסרנדיפיות מסיבה נוספת. כאשר בונים המדענים תיאוריה עתירת-מתמטיקה לשם הסבר תופעות מסוימות, אין הם יכולים תמיד לראות מראש את כל המסקנות היכולות להיגזר מהתיאוריה, כיוון שגזירה כזאת מצריכה לעתים פיתוח מתמטי מסובך. בסופו של התהליך יכולים המדענים לגלות שהתיאוריה פותרת בעיות, מסבירה או מנבאת תופעות להן הם לא היו מודעים כאשר נבנתה התיאוריה. כך, עקרון הסרנדיפיות שופך אור חדש על הכלל המתודולוגי שתיאוריה תקבל אישוש כתוצאה מניבויים מוצלחים של תופעות להן לא היו המדענים מודעים בזמן בניית התיאוריה. בכך מקבל הכלל הזה הסבר והופך לנורמטיבי.

הטלאה אבולוציונית

כאן נכנס מושג השופך אור נוסף על מושג היצירתיות העיוורת: "הטלאה אבולוציונית". האנתרופולוג קלוד לוי-שטראוס הכניס את מושג ההטלאה לתיאור "החשיבה הפראית" (1962). הביולוג פרנסואה ז'קוב שאל מושג זה לאפיון התהליך האבולוציוני (1977). אני מציע ליישמו לתורה האבולוציונית של הגילוי המדעי.

הטלאה היא היפוכה של פעולה מתוכננת. יש בה אלתור ואופורטוניזם. על פי השקפה זו, האבולוציה של איברים לאורך שושלת אבולוציונית אינה תהליך מתוכנן מראש. הברירה הטבעית אינה עובדת כמו מהנדס אלא כמו מטליא ומאלתר שאינו יודע בדיוק מה הוא עומד לעשות, אלא משתמש באופן אופורטוניסטי במה שהוא מוצא סביבו, בכל דבר העומד לרשותו. האבולוציה עובדת כמו המטליא הגוזר פה ומאריך שם ולעתים היא מסגלת איבר קיים לביצוע פונקציות חדשות. אין היא יוצרת חדשנות יש מאין; היא עובדת על מבנים קיימים (ראו: "חזון הבריאה", גליליאו 24, עמ' 14).

ז'קוב מביא שתי דוגמאות הממחישות את תופעת ההטלאה האבולוציונית. הדוגמה הראשונה היא דרך התפתחות הריאות אצל בעלי-חוליות יבשתיים. על פי השערה זו, התפתחות הריאות החלה כאשר דגים החיים באגמים רדודים מעוטי חמצן סיגלו את הנוהג של בליעת אוויר וקליטת חמצן דרך דפנות הוושט. בתנאים אלה היווה שטח פנים מוגדל של הדפנות יתרון אבולוציוני. תחת לחצי ברירה מתמשכים אלה התפתחו על דפנות הוושט סעיפים וצינוריות אשר התרחבו לריאות. אבולוציה נוספת של הריאות באה עם שכלול העיקרון הזה – דהיינו הרחבת שטח הפנים לקליטת חמצן. עשיית ריאה מחתיכת וושט – זוהי הטלאה.

הדוגמה השנייה היא ההשערה בדבר התפתחות המוח האנושי: הניאו-קורטקס המפקח על הפעילות האינטלקטואלית והקוגניטיבית שלנו "הולבש" על הריננצפלון (rhinencephalon) של יונקים נחותים המווסת פעילויות עיכול ופעילויות ריגושיות. פרוצדורה אבולוציונית זו נראית דומה להרכבת מנוע סילון לעגלת סוסים ישנה, טוען ז'קוב. על פי השקפה זו איברינו ומוחנו הם תוצרי הטלאה. מה שאני מציע הוא לראות גם תיאוריות מדעיות כתוצרי הטלאה. בספרי (1993) אני מביא דוגמאות רבות לכך דווקא מהפיסיקה התיאורטית הנחשבת כמדע שיטתי ומדויק.

אחד הדברים המאפיינים את המדענים הנוקטים באסטרטגית הטלאה שהם מוּנָעים או מוּנְחים על-ידי כלים או פתרונות ולא על ידי בעיות. כלומר, הם מחפשים בעיות שניתן לפתור באמצעות הכלים שכבר עומדים לרשותם: יש להם "פתרונות המחפשים בעיות" ולא בעיות המחפשות פתרונות. זהו הבסיס לתופעה הקרויה בסוציולוגיה של המדע בשם "הגירה אינטלקטואלית". תופעה ידועה היא שפיסיקאי, למשל, מפתח כלי מתמטי או ניסויי הפותר בעיות בתחום מסוים בפיסיקה ולאחר מכן עובר לתחום אחר בתוך הפיסיקה או במדע אחר ומשתמש בו לפתרון בעיות בתחום החדש. זהו מקרה של הטלאה כיוון ש"המהגר" משתמש בכלי העומד לרשותו ושנועד מלכתחילה לפתור בעיה שונה.

תכונות המאפיינות את המטליא הן: "קוצר-ראיה", כלומר הוא משתמש בכלים קונצפטואליים וחומריים המצויים בקרבתו; "בטלנות", דהיינו הוא אינו מתכנן תיאוריות מרחיקות לכת, אלא משתמש ככל האפשר במה שכבר מצוי בסביבתו; "בלבול", כלומר, קפיצה מנושא לנושא, מבעיה לבעיה (סרנדיפיות); אופורטוניזם ואלתור – ניצול דברים קיימים; שאילה או "גניבה" של רעיונות מתחומים שונים: למשל עריכת אנלוגיות עם רעיונות או מודלים קיימים. על פי גישת ההטלאה, זהו הפרופיל של המדען היוצר, פרופיל אשר על פיו מכנה ארתור קסטלר את המגלים הגדולים – כקולומבוס וקפלר – בשם "סהרוריים". קפלר עצמו או יוצרים גדולים אחרים, כמו פלנק, פואנקרה ואיינשטיין, אף אישרו זאת (לפחות באופן חלקי) מתוך ניסיונם. אולם מרבית המדענים מן השורה מסתירים זאת כאשר הם מתארים את תהליך הגילוי. הם מנסים לשחזר את התהליך כשיטתי והגיוני, כפי שמכתיבה התדמית ההרואית של המדע. לא תמיד הם מודעים לכך שזהו שִחזור – לעתים הם באמת מאמינים שהגיעו לתגלית באופן הגיוני ושיטתי.

מתיאוריה זו לא נגזרת לוגיקה או מתודה היכולה להנחות גילוי יצירתי. אולם נובעות ממנה הנחיות והמלצות לטיפוח היצירתיות – כלומר לטיפוח המוכנות האינטלקטואלית, הכושר האסוציאטיבי, האופורטוניזם וכושר האלתור הנדרשים לניצול הזדמנויות לפתרון בעיות שהמדען לא התכוון לפתור מראש. כל אלה יסייעו למדען לחרוג ממערכת סגורה של רעיונות ולעבור למערכת פתוחה שהיא תנאי הכרחי לגילוי יצירתי. אֶמנה כמה מההמלצות למדענים:

1. רצוי לעסוק בו-זמנית בכמה בעיות ולא להיות חד-כיווני, מכיוון שכך גובר הסיכוי שבמהלך ניסיון לפתור בעיה אחת יעלה פתרון לבעיה אחרת.
2. אם במהלך ניסיון לפתור בעיה מסוימת נתקלת ברעיון המאפשר פתרון של בעיה אחרת, נצל את ההזדמנות ואל תתעקש לפתור דווקא את הבעיה המקורית.
3. לאחר שרכשת מיומנות בשימוש בכלי עבודה מסוים נסה לנצלו בתחום אחר.
4. נסה לחפש רעיונות ופתרונות מתחומים אחרים.
5. לניצול השיתופיות האפיסטמית (שיתוף ברכישת ובפיתוח ידע) יש להשתלב ברשת התקשורת של קהילה מדעית. ועל מנת לטפח שיתופיות כזאת יש ליצור נורמות התנהגות ומוסדות מתאימים, כגון כתבי עת, ועידות בינלאומיות וכו'.

לסיכום, על פי הגישה הזאת, התכונות המאפיינות את המגלה היצירתי הן אופורטוניזם, נטייה לאלתור, בטלנות (שימוש בכלים המצויים בהֶשג יד), נטייה "לגנוב" רעיונות, קוצר ראיה, אי-דבקות מוגזמת במטרה ופיזור נפש מסוים. שתי התכונות האחרונות נותנות למדען את היכולת להשתחרר מעיסוק אובססיבי בבעיה קשה אחת ולקפוץ לבעיה אחרת. תכונות אלו, הנחשבות לשליליות בדרך כלל, מדגימות את המהפך האנטי-הרואי בתדמית הגילוי והיצירתיות במדע. על פי הגישה הזאת, היצירתיות במדע איננה תכונה אקטיבית אלא הכושר לניצול תהליכים לא-רצוניים. תהליך הגילוי היצירתי הוא תהליך אוטונומי, שאינו נשלט על ידי המדען היחיד, אולם ניתן לטפחו. למִלה "יצירה" ישנו צליל של פעולה מכוונת, אולם בתהליך הגילוי היצירתי המדען אינו אלא צופה מן הצד בתהליך היצירה.

אפלטון כמטליא

דוגמה מצוינת שיש בה כל הסממנים של הטלאה, כולל השחזור הרציונלי שניתן לה, אפשר למצוא ב"טימאוס" של אפלטון. זהו אומנם לא מדע במובן המקובל של המלה, וגם הפרשנות שאני נותן לטקסט היא אולי "יצירתית" מדי, אולם גם אם הסיפור מופרך מעיקרו הרי היה צורך להמציאו. המדובר בדרך בה נוצרה תיאורית מבנה החומר של אפלטון. אפלטון עבד במסגרת המסורת הפיתגוראית אשר קבעה את טווח החומרים והכלים הרעיוניים שעמדו לרשותו. בבניית התיאוריה שלו השתמש אפלטון באלמנטים מתורותיהם של אמפדוקלס, קודמו, ודמוקריטוס, בן-זמנו. הוא רצה לבסס את תורת ארבעת היסודות של אמפדוקלס (אוויר, אש, אדמה, מים) על יסודות גיאומטריים. לרשותו עמד מִמצא מתמטי שנתגלה בימיו על ידי תיאטיטוס, שמצא שקיימים בדיוק חמישה פאונים קמורים משוכללים: הטטראדר (פירמידה), הקובייה, האוקטהדרון, הדודקהדרון והאיקוסהדרון, בעלי ארבע, שש, שמונה, שתים-עשרה ועשרים פאות, בהתאמה. אפלטון ניצל את ההזדמנות וניסה להתאים את ארבעת היסודות לחמשת הפאונים. הוא עשה את ההתאמות האלו: צורת אטומי האש היא פירמידה, אטומי העפר – צורתם קובייתית, לאוויר התאים את האוקטהדרון ולמים את האיקוסהדרון ואף המציא לכך הסברים מתוחכמים ומפותלים (למשל האש חודרת לכל מקום ולכן מותאמת לה הפירמידה מחודדת הקצוות). נותר לו למצוא זיווג לפאון החמישי הדודקהדרון בעל שנים-עשר המחומשים ולכך בחר את היסוד חמישי – האתר, או גבולות היקום. כלומר, לשם פתרון הבעיה שעמדה בפניו, השתמש אפלטון באופן אופורטוניסטי בכלי מתמטי שמצא בסביבתו הקרובה. זוהי בדיוק אסטרטגיית המטליא.

תוספת נופך להדגשת אסטרטגיה זו אנו מוצאים בספרם של טולמין וגודפילד מ-1962. כאשר הם מתארים את תורת אפלטון על מבנה החומר, הם מוסיפים בסוגריים הערה זו: "הקירוב שבין דודקהדרון לכדור היה ידוע היטב ליוונים, שתפרו את כדורי הרגל שלהם מתריסרים של מחומשים עשויים עור". בכך הם מרמזים שכאשר יצר את תורתו, השתמש אפלטון בפיסת מידע מזדמנת שהייתה ידועה לכל. כחיזוק לספקולציה זו יש לציין שמבין חמשת הגופים המשוכללים האיקוסהדרון, ולא הדודקהדרון, הוא בעל המספר הרב ביותר של פאות, כך שממבט ראשון ניתן לחשוב שהוא מהווה את הקירוב הטוב ביותר לכדור – כלומר לגבולות היקום או לאתר. וזה מאשש את ההשערה שכאשר בנה את מערכת האטומיזם הגיאומטרי, נהג אפלטון כמטליא; הוא השתמש בידע מזדמן שעמד לרשותו. יתר על-כן, כמו המדען המודרני, אפלטון מצדיק את בחירתו על ידי מערכת מתוחכמת של טיעונים וזה נותן את הרושם שהוא הגיע לתורתו על-ידי ההיגיון הטהור. אולם ההנמקות באו לאחר מעשה, לאחר שה"גילוי" כבר נעשה.

עקרון חוסר הנאמנות לעקרונות

בכנס שהוזכר בפתיחת מאמר זה מתחיל ניקלס את סקירתו הפנורמית על תולדות המתודולוגיה של הגילוי המדעי (אותה הוא מכנה "תולדות המתודה והמזל") במאה ה-17, עם שיטות הגילוי המסורתיות: האינדוקטיבית והדדוקטיבית של בייקון ודקרט, בהתאמה. הוא מגיע אל שנות הששים והשבעים של המאה העשרים אל תומס קוּן ופול פייראבנד (שגם הם הלכו לעולמם בשנים האחרונות); קון עם תורת המהפכות המדעיות החפה מכל שיטה נורמטיבית ופייראבנד עם גישת האנרכיזם המתודולוגי המבוטאת בסיסמה: "הכל הולך". שניים אלה דיברו על כמה ממאפייני החשיבה המדעית שהוזכרו לעיל, אולם לא בהקשר אבולוציוני. לבסוף הוא מגיע אל הגישה האבולוציונית שלנו: עיוורון והעדר שיטת גילוי כעיקרון מתודולוגי. ניתן לתת לכך את הכותרת הפרדוכסלית: "עיקרון חוסר הנאמנות לעקרונות" (ואומנם, זהו אחד מאפיוני האופורטוניזם). על-פי נקודת הראות שהצגתי אין אנו מטיפים לאנרכיה מוחלטת. לא הכל הולך. היצירה היא מעין תהליך טבעי הדורש תנאים מתאימים להתרחשותו. על המדען רק להכשיר את הקרקע לתהליך היצירה האוטונומי ולהשתדל ככל האפשר לא להפריע למהלכו; המדען הוא אך מכשיר דרכו עובר התהליך. כאן אני נוקט כמובן בלשון הגזמה מסוימת על מנת להדגיש את העיקרון. תיאור זה תואם גם השקפה מסוימת על יצירתיות באמנות, המתבטאת בדברי אמנים (מוזיקאים, למשל) הטוענים שהם משמשים אך מדיום דרכו עוברת יצירתם.

לקריאה נוספת

נאמן, י. 1999. סדר מן האקראי. מכון ון ליר בירושלים/הוצאת הקיבוץ המאוחד.

Jacob, F. 1977. Evolution and Tinkering. Science196: 1161-66
Kantorovich, A. 1993. Scientific Discovery: Logic and Tinkering. Albany: State University of New York Press
Koesler, A. The Sleepwalkers. Harmonsworth, Middlesex: Penguin Books
Kantorovich, A. Y. Ne’eman. 1989. Serendipity as a Source of Evolutionary Progress in Science. Studies in History and Philosophy of Science 20: 505-29

ביבליוגרפיה:
כותר: יצירתיות עיוורת
מחבר: קנטורוביץ', אהרן (ד"ר)
תאריך: ינואר-פברואר 2001 , גליון 43
שם כתב העת: גליליאו : כתב עת למדע ומחשבה
הוצאה לאור: SBC לבית מוטו תקשורת ולאתר IFEEL
הערות לפריט זה: 1. ד"ר אהרון קנטורוביץ, חוקר בתחום הפילוסופיה של המדע ומרצה באוניברסיטאות תל-אביב, חיפה והאוניברסיטה העברית. עמית בינלאומי של המרכז לפילוסופיה של המדע באוניברסיטת פיטסבורג בארה"ב.
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית