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

 

روش های علمی!؟

نخستین کوششی که برای ایجاد شالوده نظری یکنواختی به عمل آمد کار نیوتن بود در نظام او همه چیز به مفاهیم زیر منتهی می شود :    

                                                           
 1- نقطه مادی با جرم تغییر نا پذیر
 2- کنش از فاصله دور بین هر جفت از نقاط مادی   
 3- قانون حرکت برای نقطه مادی 

                   
اسحاق نیوتن در کتاب خود در رساله ای درباره نور نوشت: پرتوهای نورذرات کوچکی هستند که از یک جسم نورانی نشر می شود این تعجب آور نیست که نیوتن به نظریه موجی نور توجهی نکرده باشد زیرا چنین نظریه ای با شالوده نظری او از هر جهت نا سازگار بود وقتی نام نیوتن را می شنویم نا خود آگاه به یاد جمله معروف او می افتیم : من فرضیه نمی سازم . این بی توجهی نیوتن را به فرضیه نباید ناشی از خاطره انبوه بار او از برخی اشتباهات دوران جوانی یا بی علاقگی نسبت به بحثهای ذهنی ناشی از روحیه آرام او دانست بلکه باید ناشی از اشتباهات سده هفدهم دانست که در زندگینامه نیوتن آمده است:" به سختی می شد کسی را پیدا کرد که تفاوت دیدگاههای مبهم را از مفهوم دقیق و متفاوت فرضیه های فیزیکی را با قانونهایی که درستی آنها اثبات شده تشخیص دهد". نیوتن درباره برخی از دیدگاههایش در درسهایی درباره نور می نویسد : می گویند رنگ با ترکیبهای مختلف سایه و   نور یا از چرخش ذره های کروی و یا سرانجام از راه نوسان یک محیط اتری بوجود آمده او برای یافتن حقیقت به آزمایشهای معروف خود با منشور دست زد او به اتاق تاریکی رفت و پرتو نور را از راه سوراخی که بر دیوار تعبیه شده بود بر منشور تابانید روی دیوار روبرو تصویر دراز شده و کشیده ای از نور خورشید بدست آمد نیوتن منشور دیگری پشت منشور اول گذاشت به نحوی که نور را درست در جهت عکس بشکند اکنون تصویر کامل بود و این به این معنی بود که اثر دو منشور بر نور یکسان است در اینجا کاملاٌ واضح است که این اعمال نیوتن از روی تصادف یا بر حسب صرفاٌ مشاهده پرتوهای نور انجام نشده بود او در ذهنش هدفی داشت واین آزمایشات رت برای رسیدن به هدف خاص دنبال می کرد تا اینکه این آزمایشات را روز به روز دقیق تر و ظریف تر انجام داد نهایتاٌ به این اعتقاد رسید که نور سفیدی که بر منشور می تابد به صورت پرتوهای مختلفی شکسته می شود و هر یک از این پرتوهای شکسته شده متناظر بایک رنگ است .                                                               
نیوتن با این کشف در ضمن دلیل رنگین بودن برخی چیزهایی را که خودشان نوری ندارند پیدا کرد کار به پایان رسیده بود واو با انجام یکسری مشاهدات و آزمایشات به نتیجه ساده ای رسید . طبق گفته خودش تعداد این نتیجه هارا در سیزده مورد  یادداشت کرد اگر یک استقراگرای سرسخت این مطالب را بخواند باز هم بر این باور خواهد بود که مشاهدات و آزمایشات مکرر نیوتن به این کشف منجر شد اما من برای سرکوب چنین تفکری توجه شما را به ادامه داستان جلب می کنم اگر فرض کنیم نیوتن از انجام این آزمایشات و تکرار آنها هدفی را  دنبال نمی کرده ویا نظریه ای مقدم بر مشاهداتش نبوده پس اگر شخص دیگری مثلاٌ گوته که همدوره نیوتن بوده   این آزمایشات را تکرار می کرد به همین نتایج می رسید ولی خواهیم دید که این طور نیست : بنا به گفته خود گوته زمانی تصمیم می گیرد برخی از آزمایش های نیوتن را تکرار کند برای این منظور منشورهایی را که لازم داشت از آشنای خود بونتر مشاور دربار قرض گرفت ولی با توجه به کارهایی که داشت نتوانست این کار را با آرامش و دقت انجام دهد (البته دید منفی او به عقاید نیوتن را نباید نادیده گرفت )گوته با شتاب از درون منشور به دیوار سفید نگاه کرد با توجه به نظریه نیوتن انتظار داشت دیوار را به صورت نوارهای رنگی ببیند چقدر شگفت زده شد وقتی با هیچگونه نوار رنگی روبرو نشد دیوار همانطور که پیش از آن بود به طور کامل سفید دیده می شد تنها در آنجا که به مرز تاریک برخورد می کرد از جمله به چهار چوب پنجره رنگ کم و بیش  آشکاری دیده می شد گوته می نویسد : لازم نبود در این باره تردید کنم که برای پدیدار شدن رنگ مرز لازم است وبه ظاهر با راهنمایی غریزه خود صدای بلند اعلام کرد : آموزش نیوتنی دروغ است . حال شما چه تصوری دارید؟ حق با  گوته است یا نیوتن ؟ حقیقت این است که نیوتن در درهایی درباره نور ضمن روشن کردن دهها موضوع دیگر از جمله همین موضوعی که گوته با آن روبروشد چنین می نویسد: اگر به چیزی به طور مستقیم از راه منشور نگاه کنیم تنها وقتی رنگ های طبیعت دیده میشود که اندازه های ظاهری آن مانند اندازه های ظاهری خورشید ماه یا شکاف پنجره تاریک کوچک باشد وقتی به چیزی پر طول وعرض همچون سطح سفید دیوار نگاه می کنیم تصویر بخش های همسایه وارد تجزیه طیف می شود و در میدان دید ما روی هم قرار می گیرند ودر نتیجه آن را با همان رنگهای طبیعی می بینیم این وضع تنها در مرزها – از جمله بین دیوار و پنجره –بوجود می آید در آنجا هم درواقع دو یا سه رنگ دیده می شود .بنا براین اگر گوته با تفکر نیوتن آزمایش را انجام داده بود یا اگر نظریه نیوتن را به درستی فهمیده بود دچار این اشتباه نمی شد حالا به بررسی مشاهدات گالیله می پردازیم :      

                     

گالیله بر خلاف عقاید ارسطوییان سطح ماه را نه صاف ونه هموار دید او سطح ماه را مانند لانه زنبور خانه خانه دید و به قول گالیله : برآمدگی های بزرگ فرو رفتگی های ژرف و پرتگاهی دید درست است که گالیله اینها را مشاهده کرد و شاید استقرا گرایان از این مطلب سود جسته و بگویند :همه چیز از طریق مشاهده شروع شده اما این طور نیست چون اگر شخص دیگری بجز گالیله این مشاهده را انجام می داد به این نتایج نمی رسید همانطور که وقتی کار به دادگاه بازبینی اندیشه ها(تفتیش عقاید )رسید وپس از آنکه آنها با تلسکوپ مشاهده کردند که ماه با آنچه تصور می کردند کاملاٌمتفاوت است به چشمان خود وبه آنچه دیده بودند اعتماد نکردند واعلام کردند که نمی توان ناهمواریهای ماه را نفی کرد ولی به احتمال زیاد این ناهمواریها مربوط به ماه نیست بلکه مربوط به تراکم ماه است که فشردگی بیشتر وکمتر در نقاط مختلف ماه سبب بروز لکه هایی شده است .از آن جالب تر این بود که برخی این پستی وبلندی ها را مربوط به تکه شیشه های تلسکوپ می دانستند وبرخی دیگر در اوج خیالبافی اظهار می کردند که سطح ماه ناهموار است اما استدلال می کردند که با چیزی شفاف از بالا پوشانده شده است که همه ناهمواریها را از بین برده است پس می بینیم که نمی توان از مشاهده به عنوان وثیق مطمئنی برای رسیدن به معرفت علمی نام برد فیلسوفان اظهار می کردند که مگر ممکن است ماه بدین گونه روشن بدرخشد و آن وقت مانند آینه سطح صاف و صیقلی نداشته باشد ؟این سؤال شاید برای هر ذهن دیگری که اطلاعاتی از نجوم نداشته باشد مطرح شود ولی گالیله پاسخ بسیار ساده و در عین حال زیبا دارد :    اگر آینه را به دیواری که به وسیله خورشید روشن شده است تکیه دهیم سپس اندکی عقب برویم و دقت کنیم کدام روشن تر است دیوار ناهموار یا آینه صاف؟ بی تردید دیوار روشن تر به نظر می رسد درباره ماه هم وضع به همین گونه است دلیل آن ساده است وقتی سطحی که پرتوها را بازتاب می دهد هموار نباشد همیشه روی آن قطعه هایی پیدا می شود که با پرتوهای مستقیم روشن شده است با توجه به همین روشناییست که تمامی سطح ماه درخشان به نظر می رسد درست به همین دلیل است که برلیان و دیگر سنگهای قیمتی را سیقل می دهند به همین دلیل از هر سمتی به این ستگها نگاه کنیم درخشندگی یکسانی دارند در حالی که سنگ صاف و مسطح تنها در یکی از موقعیتهای خود برق می زند پس به این نتیجه می رسیم که گالیله قبل از مشاهده در درون ناخود آگاه خود نظریه ویا هدفی را ذنبال می کرده و به این ترتیب نظریه مقدم بر مشاهده خواهد بود .       

 

یکی دیگر از ایرادات استقراگرایان این است که ممکن است با مقدمات درست به نتایج غلط برسیم مثلاٌ مشاهده کلاغی که سیاه نباشد این جمله را که تمام کلاغها سیاه هستند را ابطال می کند این مصداق را می توان در مورد جمله زیر به کار برد :" نور به خط راست سیر می کند "                  
ما پدیده های زیادی را با این جمله می توانیم توصیف کنیم مثلاٌتشکیل سایه و نیمسایه – خسوف و کسوف و...اما  اینیشتن اعلام کرد : نور در مقابل توده عظیمی از جرم خم می شود به این دلیل که فضا خم می شود در اینجا می بینیم که با مقدمات اولیه درست و موارد زیادی که درستی آن اثبات شده بود به نتایج نادرست رسیدیم .                                                                                       
نکته دیگری که در اینجا مورد بررسی قرار دارد این است که اگر کلیه نظریاتی که از گذشته تا اکنون دربارهنور و ماهیت آن داشته ایم یکجا جمع کنیم وروند پیشرفت این نظریات را دنبال کنیم به نتایج جالبی می رسیم :  

                                                                                                 

 - ماهیت ذره ای:
اسحاق نیوتن (Isaac Newton) در کتاب خود در رساله ای درباره نور نوشت پرتوهای نور ذرات کوچکی هستند که از یک جسم نورانی نشر می شوند.                       
احتمالاً اسحاق نیوتن نور را به این دلیل بصورت ذره در نظر گرفت که در محیط های همگن به نظر می رسد در امتداد خط مستقیم منتشر می شوند که این امر را قانون می نامند و یکی از مثالهای خوب برای توضیح آن بوجود آمدن سایه است                                                                             .

 - ماهیت موجی:
همزمان با نیوتن، کریسیتان هویگنس  (Christiaan Huygens)  طرفدارتوضیح دیگری بود که در آن حرکت نور به صورت موجی است و از چشمه های نوری به تمام جهات پخش می شود به خاطر داشته باشید که هویگنس با به کاربردن امواج اصلی و موجک های ثانوی قوانین بازتاب و شکست را تشریح کرد . حقایق دیگری که با تصور موجی بودن نور توجیه میشوند پدیده های تداخلیی اند مانند به وجود آمدن فریزهای روشن و تاریک در اثر بازتاب نور از لایه های نازک و یا پراش نور در اطراف مانع .

 - ماهیت الکترومغناطیس :
بیشتر به خاطر نبوغ جیمز کلارک ماکسول ( James Clerk Maxwell) (1879-1831) است که ماامروزه می دانیم نور نوعی انرژی الکترومغناطیسی است که معمولاً به عنوان امواج الکترومغناطیسی توصیف می شود گسترده کامل امواج الکتروو مغناطیسی شامل: موج رادیویی ، تابش فرو سرخ ، نور مرئی از قرمز تا بنفش ، تابش فرا بنفش ، اشعه ایکس و اشعه گاما می باشد.

 - ماهیت کوانتومی نور:
طبق نظریه مکانیک کوانتومی نور، که در دو دهه اول قرن بیستم به وسیله پلانک و آلبرت انیشتین و بور برای اولین بار پیشنهاد شد، انرژی الکترو مغناطیسی کوانتیده است،یعنی جذب یا نشر انرژی میدان الکترو مغناطیسی به مقدارهای گسسته ای به نام "فوتون" انجام می گیرد.

 - نظریه مکملی:
نظریه جدید نور شامل اصولی از تعاریف نیوتون و هویگنس است. بنابرین گفته می شود که نور خاصیت دو گانه ای دارد بر خی از پدیده ها مثل تداخل و پراش خاصیت موجی آنرا نشان می دهد و برخی دیکر مانند پدیده فتوالکتریک ، پدیده کامپتون و ...با خاصیت ذره ای نور قابل توضیح هستند.
تعریف واقعی نور چیست؟
تعریف دقیقی برای نور نداریم، جسم شناخته شده یا مدل مشخص که شبیه آن باشد وجود ندارد. ولی لازم نیست فهم هر چیز بر شباهت مبتنی باشد.نظریه الکترو مغناطیسی و نظریه کوانتومی با هم ایجاد یک نظریه نامتناقض و بدون ابهام می کنند که تمام پدیده ها ی نوری را می کنند.
نظریه ماکسول درباره انتشار نور و بحث می کند در حالیکه نظریه کوانتومی بر هم کنش نور و ماده یا جذب و نشر آن را شرح می دهد ازآمیختن این دو نظریه ،نظریه جامعی که کوانتوم الکترو دینامیک نام دارد،شکل می گیرد. چون نظریه های الکترو مغناطیسی و کوانتومی علاوه بر پدیده های مربوط به تابش بسیاری از پدیده های دیگر را نیز تشریح می کنندمنصفانه می توان فرض کرد که مشاهدات تجربی امروز را لااقل در قالب ریاضی جوابگو است.طبیعت نور کاملا شناخته شده است اما باز هم این پرسش هست که واقعیت نور چیست؟
اگر این نظریات را به صورت چرخه زیر بنویسیم :
ماهیت ذره ای       ماهیت موجی     ماهیت الکترو مغناطیسی     ماهیت کوانتومی    نظریه مکملی وفعلی                
اگر این روند پیشرفت علم در حوضه نظریات نور را بخواهیم از طریق روش استقراگرایان دنبال کنیم مطمئناٌ به بن بست می رسیم چون آنها می گویند : علم با مشاهده آغاز شده و مشاهده اساس وثیقی را در اختیار می نهد و از این طریق علم پیشرفت می کند  می بینیم که این روندپیشرفت نظریه های نور  اساساٌ برپایه مشاهده و تجربه جلو نرفته ولی اگر این روند را با روش ابطالگرایان مورد بررسی قرار دهیم حد اقل این است که توجیهی برای این روند داریم و به بن بست نمی رسیم چون به راحتی می توان استدلال کرد مثلاٌ در موردنظریه اول که نظریه ذره ای بودن نور می باشد با مشاهده پدیده هایی از جمله فتو الکتریک و پدیده کامپتون و آزمایشات انجام شده به ابطال نظریه قبلی پرداخته شده و نظریه جدید(نظریه موجی بودن نور ) تا زمانی که توسط آزمایشات دیگر ابطال نشده بر روند خود باقی است . شاید این شبهه پیش آید که در جملات ذکر شده که"نظریه ذره ای بودن نور با مشاهده و انجام آزمایشات مکرر به دست آمده و این روش استقرا گرایان است  ولی نکته اصلی اینجاست که دانشمندان در آزمایش هایشان نظریه ای را دنبال می کردند ودر واقع آنها با هدف ابطال نظریه ذره ای دست به مشاهدات و آزمایشات مکرر زدند .                                         
می بینیم که استقرا گرایان در توجیه روند پیشرفت نظریات نور که جزء بسیار کوچکی از پیشرفت علم است عاجز مانده اندپس به این نتیجه می رسیم که علم نمی تواند از طریق استقرا ومشاهده به اینجا رسیده باشد ولی در مورد اینکه کدام معرفت علمی قابل قبول است نکته ای است که موضوع بحث اندیشمندان بوده و نظریات متنوع و متفاوتی وجود دارد من در این تحقیق بیشتر تاکید بر این موضوع داشتم که معرفت علمی از راه استقرا توجیهی ندارد .                                                        

نویسندگان: لادن کارده - زهره گودرزی معظمی

منابع :
- حاصل عمر – 44 مقاله و رساله از متفکری ممتاز آلبرت اینشتاین – ترجمه ناصر موفقیان – انتشارات علمی فرهنگی



پ.ن: برای دانلود خلاصه کتاب علم چیست؟ فلسفه چیست؟ نوشته عبدالکریم سروش دریافت را کلیک نماید.