چرایی مساله "علیّت"؟

علیت در علم از یادگارهای ارسطو است که تا به امروز همواره با کشمکش های مختلفی درباره چرایی لزوم و عدم لزوم آن در علم مواجه بوده ایم.

اینکه کاربرد علیت در علم چیست و چرا می توانیم و یا نمی توانیم آن را کنار بگذاریم از جمله مسائل محوری و بسیار مهم بوده است که فلاسفه و دانشمندان مهمی همانند نیوتن، لایب نیتس، هیوم، راسل و هایزنبرگ و... درباره آن صحبت های مفصل و مهمی را انجام داده اند و تا به همین حالا نیز این موضوع از موضوعات کلیدی و مهم به شمار می رود.

به خوبی می دانیم که در قرن بیستم همزمان با پایه گذاری فیزیک کوانتوم ، مساله علیت در این علم به زیر سوال رفت و اساسا شالوده مکانیک کوانتوم با نفی علیت پایه گذاری شد و پیش فرض این علم نفی علیت است. مناظره های هایزنبرگ و انیشتین در سال های 1926 و 1927 در دانشگاه برلین هم شاهد خوبی بر این ادعاست که  دو دانشمند و فیزیکدان برجسته دو نظر کاملا متضاد درباره نقش علیت در جهان داشته اند و همین نکته جنجالی بودن مساله علیت در علم را نشان می دهد.

اگر فیزیک را به عنوان پایه ای ترین علم در نظر بگیریم که میگیریم، پس نفی علیت می تواند عواقب مهمی برای ما به همراه داشته باشد.

اما علیت چیست و چرا برخی از دانشمندان و فلاسفه اصرار بر پذیرش و قبول آن در علم دارند؟

نتایج بنیادى نظریه هاى علمى به سرعت در دیگر حوزه هاى اندیشه تأثیر مى گذارد. به عنوان مثال این ادعا زبانزد خاص و عام شده است که مکانیک کوانتومى قانون علیت را نقض مى کند و بنابراین مى توان هر جا که لازم شد علیت را به گوشه اى وانهیم. این که نظریه هاى علمى خود مشروط هستند و به هزار و یک پیش فرض گفته و ناگفته وابسته هستند به کنار، آنچه اهمیت دارد بدفهمى  موضوعاتى است که عمیقاً توسط فلاسفه مورد بررسى قرار مى گیرند. موجبیت (Determinism) و علیت (Causation) نمونه هایى از این مفاهیم هستند که در قرن بیستم با ظهور مکانیک کوانتومى مورد توجه مردم قرار گرفتند و در سایر حوزه ها از تغییر آنها و تأثیرى که فیزیک جدید بر آنها داشته است سوءبرداشت شده است، سوء برداشت هایى از فیزیک و شیمى گرفته تا ادبیات و هنر. به عنوان مثال جبر و اختیار مسأله اى است که اندیشه بشرى را از دوران باستان مورد چالش قرار داده است:اگر قوانین فیزیک تغییر ناپذیر و محتوم هستند، پس همانقدر که یک ساعت رفتارش جبرى است انسان نیز که یک ماشین فیزیکى پیچیده است باید رفتارش جبرى باشد(البته با این پیش فرض که رفتارهاى بشرى صرفاً ناشى از قوانین فیزیکى است). واین با اختیار و اراده آزاد در تقابل است. اما به نظر مى رسد که یک راه حل براى ورود اختیار این باشد که قوانین فیزیک جبرى نباشند و این چیزى بود که حداقل به نظر مى رسید توسط مکانیک کوانتومى حاصل شده است. به عنوان نمونه، کامپتون یکى از فیزیکدانان برجسته بعد از ظهور مکانیک کوانتومى مى نویسد: «دیگر قابل توجیه نیست که قانون فیزیکى را به عنوان شاهدى علیه آزادى انسان به کار بریم. » و این شد که یک فیزیکدان دیگر ابایى از دیندار بودن نداشت. اما تمامى این بدفهمى ها را مى توان به پاى یکى دانستن مفهوم«علیت» با «موجبیت» نوشت. دو مفهومى که در فیزیک کلاسیک یکى پنداشته مى شدند و ناچاراً طرد یکى به طرد دیگرى مى انجامد. اما واقعیت این است که این دو مفهوم کاملاً مستقل از هم هستند و بنابراین حتى اگر افراطى ترین تعبیر از مکانیک کوانتومى به طرد موجبیت بینجامد، علیت را باقى خواهد گذاشت. در ادامه  از این صحبت مى شود که معناى دقیق موجبیت چیست و چگونه در فیزیک کلاسیک با علیت گره مى خورد.
از جمله کسانى که در دنیاى کلاسیک به موجبیت مى پردازد پیر لاپلاس، ریاضیدان، فیزیکدان و فیلسوف فرانسوى است. وى اصل علیت عمومى را این چنین بیان مى کند:«میان رخدادهاى اکنون و رخدادهاى گذشته اتصال ژرفى وجود دارد، اتصالى که بر این اصل استوار است: چیزى نمى تواند بدون علتى که مقدم بر آن باشد وجود داشته باشد» لاپلاس این تعریف از علیت را وامدار نظرات لایبنیتس بود که مى گفت همانقدر که ?=?*? حتمى است، وقوع رخداد ها نیز قطعى خواهد بود. لاپلاس با توجه به این بیان از علیت، موجبیت را چنین مى داند :«ما باید حالت کنونى جهان را معلول حالت قبلى و علت حالت بعدى آن بدانیم. متفکرى که تمامى نیروهاى مؤثر در طبیعت را در یک لحظه معین مى داند، و همچنین مکان لحظه اى تمامى اشیاى جهان را مى داند قادر خواهد بود در یک فرمول، حرکت بزرگترین اجسام تا کوچکترین اتم هاى این جهان را درک کند، مشروط بر این که تفکر وى به اندازه کافى قادر باشد تا تمامى داده ها را تحلیل کند؛ براى وى هیچ چیزى غیر قطعى نخواهد بود و آینده مثل گذشته پیش چشمانش خواهد بود. » مشاهده مى کنیم که لاپلاس نه تنها به وجود روابط على دقیق در جهان اشاره مى کند، بلکه بر پیش بینى پذیرى حالت هاى بعدى نیز صحه مىگذارد. مشروط بر این که آن کسى که به پیش بینى مى پردازد از تمامى وضعیت ها در یک لحظه خاص و نیز تمامى قوانین حاکم بر عالم آگاهى داشته باشد. علاوه بر این باید از قواى محاسبه کنندگى نامحدودى بر خوردار باشد. چراکه حل معادلات فیزیک از پیچیدگى فراوانى برخوردار است و اغلب اوقات محاسباتى که توسط هوش انسانى انجام مى شود تقریبى و ناقص است. بنابراین اگر این را فرض کنیم که «علل یکسان همواره معلول هاى یکسان را نتیجه مى دهند» موجبیت را با علیت یکى دانسته ایم. به همین دلیل به این بیان لاپلاس از موجبیت، موجبیت على گفته مى شود، علاوه براین که حاوى موجبیت پیش بینى گرایانه نیز هست.
اما آنچه فیزیکدانان را وا مىداشت تا موجبیت را با علیت یکسان بدانند، شکل روابطى بود که براى معادلات فیزیکى مى نوشتند. همانطور که مى دانیم روابط موجود در فیزیک کلاسیک ، روابطى قطعى و معین هستند. به عنوان مثال در رابطه  F=maاگر شما جرم یک جسم و شتاب وارد بر آن را بدانید به صورت قطعى مى توانید مقدار نیرو را محاسبه کنید و به جرم مورد نظر نسبت دهید. پس این رابطه یک رابطه موجبیتى است. اما این سؤال پیش مى آید که آیا نیرو علت شتاب گرفتن جسم است یا شتاب وارد بر جسم علت وارد آمدن نیرو است؟ همانطور که مشاهده مى کنیم شکل رابطه این را نشان نمى دهد. به همین دلیل بهتر است روابط فیزیکى را بر حسب تغییرات بنویسیم. به عنوان نمونه در رابطه مذکور به جاى شتاب مى توان نسبت تغییر سرعت به تغییر زمان را نوشت. در این صورت رابطه از حالت تقارن خارج مى شود و بر این نکته دلالت مى کند که نیرو علت تغییر سرعت و در نتیجه شتاب شده است. پس معادلات فیزیکى علاوه بر این که حکایت گر رابطه اى موجبیتى هستند، علت و معلول را نیز مشخص مى کنند. به همین دلیل الگوى علیت در فیزیک کلاسیک به «الگوى تابعى» علیت معروف شده است، الگویى که در مکانیک کوانتومى به «الگوى شرطى علیت» تغییر پیدا مىکند. اما ببینیم که چرا مکانیک کوانتومى به طرد موجبیت مى انجامد. همانطور که از نقل و قول لاپلاس فهمیده مى شود اگر کسى مکان و سرعت ذره را در یک لحظه بداند مى تواند با توجه به نیروهاى حاکم بر ذره مکان و سرعت ذره را در تمامى لحظات بعدى بداند. مشکل در این نکته قرار دارد که براساس مکانیک کوانتومى نمى توان مکان و سرعت یک ذره را توأمان با هم دانست و این عدم شناخت ناشى از کمبود اطلاعات ما نیست بلکه خود ذره اساساً در یک لحظه نمى تواند هم مکان قطعى داشته باشد و هم داراى سرعت مشخصى باشد. بنابراین مى توان نتیجه گرفت که موجبیت لاپلاسى در مورد جهان کوانتومى اعتبار ندارد. این استدلالى که آورده شد منسوب به هایزنبرگ است، کسى که اصل عدم قطعیت اش حکایت گر این واقعیت است که یک ذره نمى تواند در یک لحظه بعضى از کمیت ها را به صورت قطعى داشته باشد از جمله سرعت و مکان. استدلال مذکور مبتنى بر یک مغالطه است و نمى تواند معتبر باشد. چرا که از نفى مقدم یک گزاره شرطى(عدم وجود مکان و سرعت در یک لحظه) نفى تالى (عدم شناخت مکان و سرعت در لحظات بعدى) را نتیجه گرفته است. دلیل قوى تر براى نفى موجبیت در مکانیک کوانتومى وجود احتمالات در روابط کوانتومى است. در نظریه کوانتوم دیگر نمى توان گفت که مقدار انرژى در لحظه بعدى فلان مقدار قطعى است. بلکه صرفاً مى توان گفت که با فلان احتمال انرژى فلان مقدار است. از طرف پدید آورندگان نظریه این احتمال ناشى از جهل ما نیست و على الاصول ناموجبیت در جهان حکمفرماست. هرچند این نظر میان فیزیکدانان و فلاسفه مورد چالش قرار گرفته است. اما نکته اصلى اینجاست که با طرد موجبیت هنوز مى توان با علیت باور داشت. دلیلى ندارد که اگر در فیزیک کلاسیک به غلط موجبیت با علیت یکى پنداشته مى شود در فیزیک کوانتومى نیز این دو مفهوم یکى باشند. باید بازتعریفى از رابطه على کرد که رخدادهاى کوانتومى را شامل رابطه على کند و این چیزى است که در فلسفه مکانیک کوانتومى به صورت جدى مورد پیگیرى قرار گرفته است.

آیا، می توانیم به قبول شانس و نه علت به عنوان قانون متعالی جهان فیزیکی راضی باشیم. به این سئوال جواب اینست که علیت به مفهوم درست آن حذف نمی شود بلکه تنها تعبیر سنتی از آن که با دترمیسیسم (جبرگرایی) تطبیق می کند حذف میشود…علیت در تعریف، این اصل است که یک واقعیت فیزیکی بستگی به دیگری دارد و کاوش حقیقی کشف این وابستگی است و این هنوز در مکانیک کوانتومی صادق است گرچه اشیا مورد مشاهده که برای آنها این وابستگی ادعا می شود متفاوتند، اینها احتمالات حوادث بنیادی هستند و نه خود حوادث فردی.

نکته پایانى این است که آیا یکى دانستن موجبیت با علیت در مکانیک کلاسیک موجه است؟ مى توان نشان داد که در مکانیک کلاسیک نیز رابطه اى موجبیتى باشد ولى حکایت گر رابطه على نباشد و بالعکس. به عنوان مثال بسیارى از روابط فیزیک را نمى توان بر اساس تغییرات یکطرفه نوشت. مثلاً مى دانیم که براساس را بطه گاز ها در دماى ثابت، اگر حجم یک گاز را دوبرابر کنیم فشار آن نصف مى شود. پرسش این است که آیا دو برابر شدن حجم علت کاهش فشار شده است یا کاهش فشار باعث بالارفتن حجم؟ بنابراین برخى از روابط فیزیک کلاسیک نیز نمى توانند تمایزى میان علت و معلول برقرار کنند.

 

 انتقادات بزرگان فلسفه به علیت

انتقاد هیوم از مفهوم علیت ، مبتنی بر «رابطه ضروری » است که بین علت و معلول وجود دارد . او این رابطه را « پیوستگی دائم » می خواند که از سویی فاقد قطعیت یا جبریت  (determinism)  است ، و از سوی دیگر پیش بینی  پدیده های آینده  بر مبنای قوانین علی فاقد اعتبار هستند . هیوم تاکید می کند که علت به معنای «وجود نوعی قدرت مبهمی ما بین دو پدیده نیست  » که یکی بر دیگری اعمال می دارد .

هیوم اظهار می دارد که نمی توان بطور تجربی اثبات کرد که پدیده ای علت پدیده دیگری است . اما این بدان معنا نیست که ما نمی توانیم بر علیت باور داشته باشیم . در صورت رد عملی علیت زندگی عملا از بین می رود .  در صورتی که چه دانشمندان که کلیه دانش علمی خود را بر مبنای علیت بنا  کرده اند و چه مردم عادی که هرگامی که برمیدارند و بر زمین می گذارند * عملا می پذیرند که زیر پایشان سفت سخت است و سفت و سخت نیز خواهد ماند . ایراد هیوم گر چه مدتی از نظر تئوری پایه های علوم طبیعی را سست کرد ، اما دانشمندان عملا نسبت به ایراد هیوم بی توجهی نشان دادند. چرا که ، ایراد هیوم ، نه عملا  ، بل از نظر فلسفه و نظریه پردازی قابل بحث و جدل است.      ذکر این نکته نیز لازم است که قبل از هیوم ، در فلسفه متکلمین  نیز نظراتی مشاهده می شود که بنوعی علیت را رد می کند و بیان می دارد که نمی توان گفت که این پدیده علت پدیده دیگری است ، چون همه چیز را خداوند خلق کرده است، بنا بر این هیچ وقت  « رابطه ضروری » بین پدیده ها وجد ندارد . از سوی دیگر ، مفهوم « جبرگرایی » (determinism ) که در بطن علیت ریشه دارد ِ با مفهوم  « اراده آزاد «  ( free will ) در تضاد است .

فیلسوفانی چون فخر رازی، ویتگنشتاین و گیلبرت رایل معتقدند که رابطه علیت قابل مشاهده نیست بلکه قابل کشف عقلانی است و نادیدنی است. ولی افرادی همانند ابن رشد این اصل را مفروض گرفته  و معلوم نیست که آن اصل صد در صد هم قابل دفاع باشد ( البته گویا در فلسفه ابن رشد علیت نقش بنادینی دارد و اگر آن را نفی کنیم کلیه فلسفه وی فرو می پاشد و در فلسفه اسلامی نیز همین موضوع صادق است و علیت به عنوان مغز اصلی فلسفه اسلامی در نظر گرفته می شود و اگر علیت را نفی کنیم اساسا تمامی فلسفه اسلامی فرو خواهد ریخت و دیگر نم یتوان وجود خداوند را اثبات نمود!) اگر چه غزالی نفی علیت می‌کند ولی زبان او زبان علی است. زبان هیوم هم زبان علی است و می‌گوید آنچه باعث می‌شود که زبان علیت را به کار ببریم، عادت است.

امیدوارم در آینده بتوانم به فراخور مطالعات بیشتر در باره علیّت و اهمیت آن در علم بنویسم اما حدس من به شخصه با توجه به گسترش و توجه فیزیک کوانتوم که روز به روز نیز بیشتر می شود، آن است که آرام آرام علیت در علم به حاشیه خواهد رفت و حتی ممکن است از علم حذف شود!

پ.ن: از نکات و درس گفتارهای دکتر علی جعفری نیز در برخ از قسمت های این یادداشت استفاده شده است.

سید مهدی دزفولی