مروري بر سیر تحول جهانبینی علمی از تفکرات ارسطویی، دکارتی و نیوتنی تا جهانبینی علمی معاصر
انقلاب علمی یکی از مهمترین رخدادهای چند قرن گذشته است که باعث دگرگونی جهان شد؛ تحولی که شاید نظریه خورشیدمحوری «کوپرنیک» آن را آغاز و انتشار کتاب اصول ریاضی فلسفه طبیعی «نیوتن» تکمیلش کرد. در این میان البته بازیگران مهمی بودهاند که در ذهن بسیاری «گالیله» برجستهترین آنهاست؛ دانشمند ایتالیایی احتجاجگر که بر ایدههای جدیدش پافشاری میکرد و اواخر عمرش را در حبس خانگی گذراند، اما هرگز موفق به متقاعد کردن جامعه علمی زمان خود نشد. با مروری دقیقتر بر انقلاب علمی میتوانیم نقش بازیگری کلیدی در این عرصه را بشناسیم که کمتر به عنوان دانشمند مورد ستایش قرار گرفته است.
جهانبینی ارسطویی-قرون وسطایی
اروپا کانون اصلی انقلاب علمی بود. تفکر غالب در زمان «کوپرنیک» و «گالیله» آمیزهای از الهیات مسیحی و تفکر یونانی بود که بیش از هر کسی از «ارسطو» الگو گرفته بود. این جهانبینی درکی از جهان بود که در آن دوران علمی در نظر گرفته میشد. برای همین بهتر است شناختی از این جهانبینی که برخی از اجزای آن تا اواخر قرن هفدهم دوام آوردند داشته باشیم تا دلایل این تحول را بهتر بفهمیم. مجموعه دانش ارسطویی-قرون وسطایی اجزای مختلفی داشت که به بررسی برخی از آنها میپردازیم.
فیزیک ارسطویی-قرون وسطایی: اساس فیزیک ارسطویی-قرون وسطایی بر وجود چهار عنصر است: آب، زمین (خاک)، هوا، آتش. عناصر آب و خاک سنگین و هوا و آتش سبک هستند. قانون حرکت طبیعی به ما میگوید که تمام عناصر در حالت طبیعی تمایل دارند که به جایگاه طبیعی خود بروند و آنجا بمانند. جایگاه طبیعی عناصر سنگین مرکز جهان است، پس تمایل دارند به سوی مرکز جهان (که همان مرکز زمین است) بروند. جایگاه طبیعی عناصر سبک مرز محیط بر جهان زمینی (جهان تحتالقمر) است. پس ترتیب این گونه است، ابتدا زمین، سپس لایه آب، سپس لایه هوا و سپس آتش. دلیل انتخاب چهار عنصر، شهودی بودن آن بود. همانطور که خواهیم دید این شهودی بودن اهمیت زیادی داشت. تعداد فصول سال نیز چهار بود که هرکدام به خاصیت یکی از عناصر شباهت بیشتر داشتند. این چهار عنصر چهار خاصیت دوگانه داشتند، سردی (زمین و آب) و گرمی (هوا و آتش) از یک طرف و خشکی (زمین و آتش) و خیسی (آب و هوا) از طرف دیگر. قانون تبدیل شدن میگوید عناصر میتوانند به یکدیگر تبدیل شوند. برای تبدیل آنها نیاز است خواصشان تغییر کند. به آب گرما میدهیم به هوا تبدیل میشود. یا چوب را میسوزانیم و تبدیل به آتش میشود؛ اعتقاد به اینکه تبدیل عناصر به هم ممکن است پایه باور به کیمیاگری بوده باشد.
طب مزاجی: طب مزاجی در این دوران نیز بر پایه همین عناصر چهارگانه بود. چهار خلط در بدن وجود داشتند که با چهار عنصر متناظر بودند: 1- خون: بیشتر هوا، مزاج sanguine (دموی) 2- صفرا: بیشتر آتش، مزاج choleric (صفراوی) 3- سودا: بیشتر خاک، مزاج melancholic (سودایی) 4- بلغم: بیشتر آب، مزاج phlegmatic (بلغمی). بقیه عناصر به مقدار کمتر در این اخلاط حاضر هستند. هر فرد یک توازن خاص از اخلاط چهارگانه دارد که با آن متولد شده و برایش طبیعی است. این توازن مزاج فرد را تعیین میکند. بیماری زمانی ایجاد میشود که این توازن به هم بخورد. جهان ارسطویی تصادفی نیست، برای هر چیزی دلیلی وجود دارد. مزاج فرد نیز ازین قاعده مستثنی نیست و اختربینی آن را تعیین میکند.
کیهانشناسی ارسطویی-قرون وسطایی: در جهان ارسطویی قرون وسطایی زمین کرهای در مرکز عالم است. جهان به دو محدوده زمینی با چهار عنصر زمینی و محدوده آسمانی که آن را احاطه کرده و از اتر ساخته شده است، تقسیم میشود. اتر تغییرناپذیر است و به عناصر دیگر تبدیل نمیشود. نه به وجود میآید و نه از بین میرود، چون چیزی نیست که اتر به آن تبدیل شود. حرکت طبیعی اتر دوران است. فضای آسمانی بر فضای زمینی تاثیر میگذارد. حرکت فلک ستارگان به خاطر محرک نخستین است. سپس این حرکت به افلاک پایینتر منتقل میشود و در نهایت بر زمین اثر میگذارند. چه چیزی در آن بالا تغییر میکند که بر زمین اثر میگذارد؟ جز موقعیت نسبی افلاک (خورشید، ستارگان، سیارات و ماه) چیزی نمیتواند در فضای آسمانی تغییر کند. پس معقول مینماید که رابطه بین این موقعیتهای نسبی را مطالعه کنیم و روابط علت و معلولی را بیابیم. دوازده صورت فلکی داریم که دوازده منطقه از صفحهای که سیارات در آن قرار دارند (دایرةالبروج) را احاطه کردهاند. عدد دوازده به خاطر ماههای قمری است. طالع و توازن مزاج شما را موقعیت خورشید در زمان تولدتان تعیین میکند. هر صورت فلکی یکی از چهار عنصر را نمایندگی میکند. در زمان تولد شما اگر خورشید در صورت فلکی باشد که نماینده عنصری است، خلط غالب شما متناظر با همان عنصر است. از این رو بهتر بود پزشکان اختربینی هم بدانند یا با یک اخترشناس نیز مشورت کنند. اگر اطلاعاتی از زمان تولد او در دسترس نبود از روی رفتار شخص مزاجش را تشخیص میدادند.
روش علمی در جهانبینی ارسطویی-قرون وسطایی: روش علمی مهمترین بخش از یک جهانبینی است. به باور «هاکوب بارسغیان» از دانشگاه تورنتو همین روش بود که تلاشهای «گالیله» برای تغییر نظر جامعه علمی را ناکام گذاشت. این روش بر اساس باور «ارسطو» به سرشت چیزهای مختلف بود. این روش بر اساس دو باور بود: نخست اینکه اشیاء سرشت دارند؛ یک ویژگی ضروری که نمیتوان آن شیئ را بدون آن تصور کرد. مثلا سرشت انسان توانایی اندیشیدن است و اندیشیدن آن ویژگی است که انسان را انسان میسازد. اشیاء مطابق سرشتشان رفتار میکنند. باور دوم این بود که سرشت اشیاء توسط یک فرد مجرب قابل فهم است. در تفکر ارسطویی-قرون وسطایی تفاوتی اساسی بین اشیاء طبیعی و اشیاء مصنوعی وجود دارد. اشیاء طبیعی توسط انسان ساخته نشدهاند و منبعی درونی برای تغییر دارند که همان سرشتشان است. اشیاء مصنوعی ساخته دست بشر هستند و بنابراین منبع تغییر آنها خارجی است و فاقد سرشت هستند. نتیجه این تمایز این است که در شرایط مصنوعی اشیاء مطابق طبیعتشان رفتار نمیکنند. پس از همین رو مشاهده معتبر است، اما آزمایش معتبر نیست. زیرا آزمایش مستلزم برپایی شرایطی مصنوعی است و چون در شرایط مصنوعی اشیاء مطابق سرشتشان رفتار نمیکنند پس کمکی به درک ما از طبیعت نمیکند. میگویند زمانی که «گالیله» خواست فازهای سیاره زهره را از طریق تلسکوپ به دانشگاهیان همعصرش نشان دهد از نگاه کردن به آن سر باز زدند، زیرا به ساخته دست «گالیله» اعتمادی نداشتند. درک سرشت اشیاء برای آنها معتبرتر بود. تمایز دیگری که در این زمان در نظر گرفته میشد تفاوت ذاتی بین تغییرات کمی و تغییرات کیفی بود. در نتیجه ریاضیات فقط برای تغییرات کمی کاربرد دارد و کاربردی بسیار محدود دارد.
«دکارت» دانشمند
به نظر میرسد تغییراتی که «گالیله» در پی آن بود، اما در انجامش ناکام ماند به دست یکی از علاقهمندان به فیزیک او صورت گرفت. امروزه بیشتر «رنه دکارت» را به خاطر متافیزیکش میشناسند و کمتر از کارهای علمی او سخن گفته میشود. اما به نظر میرسد بیشتر علاقه و دغدغه «دکارت» پرداختن به مسائل علمی بوده و متافیزیک او بیشتر در جهت هموار کردن راه برای فیزیکش است. «دکارت» دریافت راه متقاعد کردن جامعه آن زمان آزمایش نیست، زیرا آزمایش در جهانبینی و متد آنها جایی نداشت. او فهمید باید نشان دهد که نظریات او به صورت شهودی درست هستند. به باور «دکارت» برای اینکه شخصی را متقاعد کنید که چیزی که میگویید به صورت شهودی درست است باید هر چیزی را که گمان میکنید از قبل میدانید کنار بگذارید. باید با چیزهایی شروع کنید که غیر قابل تردید باشند، راه رسیدن به چنین چیزی این است که در همه چیز تردید کنید. اگر من به همه چیز شک کنم، یک چیز قطعا درست است: من شک میکنم! اگر شک میکنم پس حتما فکر میکنم. اگر فکر میکنم پس حتما وجود دارم. این ثابت میکند که ذهن من وجود دارد. من میتوانم وجود خود را بدون جسمم تصور کنم، اما نمیتوانم بدون داشتن ذهن فکر کنم. پس ذهن چیزی جدا از جسم است و میتواند مستقل از آن وجود داشته باشد. پس از اثبات وجود ذهن، «دکارت» به اثبات وجود خدا پرداخت. چرا «دکارت» نیاز داشت که وجود خدا را اثبات کند؟ بهتر است استدلال او برای وجود خدا را دنبال کنیم: «دکارت» دید در ذهنش میتواند چیزهای کاملی را تصور کند که در جهان محسوس وجود ندارند. ما خود نیز آنچنان کامل نیستیم که چنین تصورات کاملی را خلق کنیم، پس موجودی کامل چنین تصوراتی را در ذهن ما قرار داده است. این استدلال محکمی نیست و شاید مایه تعجب باشد که «دکارتی» که در همه چیز شک میکرد چرا چنین استدلال سستی به کار میبرد، شاید نتیجه این استدلال پاسخ این پرسش را روشن سازد. خدا موجود کاملی است، چون کامل است خوب است و چون خوب است قصد فریب مرا ندارد. پس هر چیزی را به شکل روشن و متمایز درک میکنم، درست است. اگر چیزهایی که میبینم درست نباشند پس خدا مرا فریب داده که این برخلاف کامل بودن اوست. پس چیزهایی که میبینم وجود دارند. ادراک من معلولِ چیزی خارج از ذهن است، زیرا نمیتوانم آنها را با ذهنم کنترل کنم. پس جهان مادی خارج مستقل از ذهن من وجود دارد و بر حواس من اثر میگذارد. ازین رو «دکارت» اکنون میتوانست با خیال راحت به بررسی جهان واقعی بپردازد و مطمئن باشد آنچه که از این جهان واقعی درک میکند، توهم و خیال نیست. این نحوه شروع راهی موثر برای متقاعد کردن جامعه ارسطویی- قرون وسطایی بود. علاوه بر این «دکارت» که سرنوشت «گالیله» را دیده بود نمیخواست که با اتهامی روبهرو شود و با این کار خود را از اتهام الحاد نیز رهانیده بود. گرچه «دکارت» غالبا در جاهایی میزیست که مذهب پروتستان بیشتر رواج داشت، اما واضحا علاقهای به برانگیختن مخالفت کلیسای کاتولیک نداشت. او دوست داشت آنچه که کشف میشود در مدارس و دانشگاهها تدریس شود.
دوگانگی ذهن و ماده
ویژگیهای اساسی ذهن و ماده چیست؟ جوهره ذهن توانایی فکر کردن است، ذهن را نمیتوان بدون توانایی فکر کردن تصور کرد. میتوان ماده را بدون رنگ، بو، صدا و دیگر کیفیات تصور کرد، اما نمیتوان مادهای را تصور کرد که فضا را اشغال نمیکند. پس جوهره ماده امتداد یا گستردگی است. اینها به صورت شهودی درست هستند. بدین ترتیب ایده دوگانگی به وجود آمد. دو چیز یا جوهر وجود دارند: ذهن و ماده. اشیاء مادی از قطعات ماده تشکیل شدهاند که با هم برهمکنش دارند. این برهمکنش از طریق تماس واقعی صورت میگیرد. ماده از دیدگاه «دکارت» تا بینهایت قابل تقسیم بود و بدین ترتیب «دکارت» بین دیدگاه خود و اتمگرایان یونانی تمایز میگذاشت و آن را کاملا متفاوت میدانست. بدین ترتیب او باز هم از اتهام الحاد آنان مصون بود. در دیدگاه ارسطویی «Hylomorphism» داریم. هر چیزی ترکیبی از ماده و صورت است. برای اینکه یک انسان داشته باشیم فقط ماده کافی نیست، باید روح هم داشته باشد تا به صورت انسان دربیاید. به باور «دکارت» ایده صورت چندان بامعنا نبود و توضیحی جعلی بود. چنین مینمایاند که توضیح میدهد، اما در عمل چیزی را توضیح نمیداد. بدن در دیدگاه او یک ماشین هیدرولیکی بود. هر ساختار پیچیدهای تنها حاصل برهمکنش اجزای ماده است. بدین ترتیب ایده کنش از راه تماس «دکارت» جایگزین علت غائی «ارسطو» شد. در تفکر ارسطویی جهان پر از اهداف و غایات بود. هر چیزی برای یک هدف وجود دارد؛ هدفی ذاتی یا هدفی خارجی. در جهان «دکارت» ماده به صورت اساسی چیزی جز گستردگی ندارد و گستردگی هم چیزی که نشان از هدف داشته باشد درون خود ندارد. اما اجزای ماده به هم برخورد میکنند و یکدیگر را هل میدهند. توضیح مکانیکی جایگزین توضیح غایتگرایانه شد. اگر از شما بپرسند که یک ساعت چگونه کار میکند، گفتن اینکه ساعت برای نشان دادن زمان درست شده و برای همین زمان را نشان میدهد، پاسخ به درد بخوری نیست. توضیح واقعی، نشان دادن ارتباط اجزای مختلف ساعت با یکدیگر است. این توضیح مکانیکی اساس فیزیولوژی دکارتی نیز بود. در این دیدگاه تغییر در ارگانیسمهای زنده نیز به علت برخورد و تماس ذرات ماده رخ میداد. ذرات ماده تنها قابلیت برخورد با هم را دارند. دیدن و انتقال اطلاعات دیداری از چشم به مغز یک فرایند مکانیکی است. قلب تنها یک پمپ هیدرولیک است. ایده دوگانگی نیز جایگزین چندگانگی (تکثرگرایی) ارسطویی شد. در دیدگاه «ارسطو» انواع چیزها با جوهرهای متفاوت وجود داشتند. انسان با جوهره تفکر، درخت با جوهره رشد، حیوان با جوهره خوردن یا تولید مثل و... . در دیدگاه «ارسطو» گرچه یک کوه و یک درخت از عناصر مشابه ساخته شدهاند، اما قابلیت تبدیل به یکدیگر را ندارند، چون جوهره آنها متفاوت است. اما در دیدگاه دکارتی فقط دو چیز وجود داشت: ذهن با جوهره تفکر و ماده با جوهره گستردگی. هر چیزی یا یکی از این دو بود یا ترکیبی از آنها، همه چیز را با این دو چیز میتوان ساخت. هر چیزی که فضا را اشغال میکند، ماده است و هر چیزی که قابلیت تفکر دارد، ذهن. انسانها تنها موجودی هستند که هر دو ویژگی را دارند. حیوانات نیز از دیدگاه دکارتی تنها مادی بودند، زیرا توان تفکر را نداشتند و رفتار آنها تنها بر اساس واکنش بود که ماده به تنهایی میتوانست ایجادکننده آن باشد. حیوانات از دیدگاه «دکارت» دارای آگاهی نبودند و مانند یک ماشین بدون احساس بودند. فرشتگان و خدا از طرف دیگر تنها ذهن بودند و جسم مادی نداشتند. اما چگونه ذهن بر ماده اثر میگذارد؟ فرضیاتی در این باره مطرح شد، اما در نهایت پاسخی قطعی برای این پرسش یافته نشد. عدهای از پژوهشگران میگویند این ایده دوگانگی برای «دکارت» نظریهای موقتی بوده که کلیسای کاتولیک را نیز خرسند میساخته، اما خود «دکارت» نیز چندان از آن خشنود نبوده است. در دیدگاه خود او جسم و ذهن چندان هم از هم جدا نبودند و درهمتنیدگی داشتند. جایگاه تعامل آنها به باور «دکارت» غده صنوبری در مغز بود. به هر صورت دوگانگی ذهن و جسم بخشی از میراث «دکارت» باقی ماند.
پرسش دیگر این است که اگر کنش تنها بر اثر تماس واقعی ایجاد میشود، نظریه «دکارت» گرانش و نیروی مغناطیسی را چگونه توضیح میدهد؟ قوانین فیزیک «دکارت» بدین گونه بودند:
1- هر جزء از ماده حالت خود را حفظ میکند، مگر اینکه برخورد با یک جزء دیگر حالتش را تغییر دهد.
2- هر جزء ماده اگر به حال خود رها شده باشد (چیزی به آن برخورد نکند)، تمایل دارد که در خط مستقیم حرکت کند.
در چنین جهانی آیا فضای خالی میتواند وجود داشته باشد؟ فضا خودش یک چیز نیست، فضا تنها خاصیتی از ماده است. این ایده که «پلنیزم» نام دارد میگوید فضایی کاملا تهی از ماده نمیتواند وجود داشته باشد و طبیعت از خلأ بیزار است. از این اصول میتوان نتیجه گرفت که حرکت به صورت دوار است. هر چیزی که در گوشهای از جهان حرکت میکند بخشهای دیگر ماده را در اطرافش حرکت میدهد تا هم جا برای حضورش باز شود و هم جای خالیش در موقعیت قبلی پر شود و حلقهای از حرکات برای این امر نیاز است. توضیح گرانش در دیدگاه «دکارت» بدین صورت است: خورشید به دور خودش میچرخد، این چرخش باعث به وجود آمدن گردابی حول خورشید میشود. این باعث میشود تکههایي از ماده که گرد هم آمدهاند و یک سیاره را تشکیل دادهاند نیز حول خورشید بچرخند. برخی ازین سیارات خود نیز میچرخند و گردابی کوچکتر حول خود ایجاد میکنند که باعث میشود اقمار آنها دور سیاره دوران کنند. اما این دوران نیرویی گریز از مرکز نیز ایجاد میکند، پس چرا ماه و بقیه ماده اطراف زمین از زمین دور نمیشوند؟ چون فضای اطراف زمین خالی نیست و پر از مادهای است که در گرداب حول خوشید میچرخند و به ماده دور زمین فشار میآورند و آن را به سمت مرکز زمین هل میدهند. به خاطر همین فشارِ رو به مرکز تعادلی با نیروی گریز از مرکز ایجاد میکند و ماه و ماده اطراف زمین در مدار خود میمانند. «دکارت» برای تبیین اثر مغناطیس تصور کرد که زمین دارای منافذ بسیار ریزی به صورت موازی و در راستای دو قطب است. ذرات مارپیچی از داخل این منافذ عبور میکنند و سپس از خارج دو قطب به سمت هم برمیگردند. در آهنرباها نیز چنین منافذی موازی هم هستند. زمانی که این ذرات به آهنربا میرسند باعث چرخش آن میشوند تا آن را در راستای حرکت خود قرار دهند. این ذرات مارپیچی همان چیزی هستند که باعث میشوند قطبنما در جهت دو قطب قرار گیرد. البته توضیحات اثرگذاری دو آهنربا بر هم بسیار دشوار و پیچیده میشود.
روش فرضیهای-استنتاجی
«بارسغیان» میگوید روش علمی هر دورانی برآمده از اصولی است که از نظریات علمی آن دوران نتیجه گرفته شدهاند. اگر نظریهای میخواهد در مجموعه دانش علمی زمان راه پیدا کند ابتدا باید مطابق روش علمی همان زمان جایگزین نظریات رقیب شود. پس از آن با تغییر نظریات علمی دیدگاه ما به جهان عوض میشود و در نتیجه خود روش علمی نیز اصلاح میشود یا با روش دیگری جایگزین میشود. خدمت بزرگ «دکارت» همین بود. او با روش شهودی ارسطویی آغاز کرد و دیدگاه جامعه آن زمان به جهان را عوض کرد. این تغییر دیدگاه خود منجر به تغییر روش علمی شد. روش تجربی که ما نیز تقریبا همان را در زمان کنونی به کار میبریم. روش فرضیهای-استنتاجی روشی است که در حال حاضر به عنوان روش عملی میشناسیم. بهطور خلاصه این روش میگوید یك فرضیه مجاز است که هستی(Entity)های جدید معرفی کند، به شرطی که با تکیه بر آن پیشبینیهایی انجام دهد و نتایج این پیشبینیها توسط مشاهدات جدید تائید شود. این روش خود بر دو اصل درباره جهان بنا نهاده شده است:
1- پیچیدگی (Complexity): جهانی که ما در مشاهدات میبینیم خود حاصل مکانیسمهای پایهایتری است.
2- تبیین پس از واقعه (Post hoc explanation): پس از مشاهده هر پدیدهای میتوان تبینهای مختلفی (بر اساس فرضیات مختلف در مورد مکانیسم پایهایتر) ارائه داد که همه به یک میزان دقیق باشند.
اصل دوم خود برآمده از اصل اول است. چون جهان پیچیده است و مکانیسمهای پایهایتر وجود دارد، میتوان برای توضیح هر پدیده به فرض وجود هستیهایی مختلف تکیه کرد که همه بتوانند منجر به پدیده مورد نظر شوند. نتیجه این دو اصل چیست؟ زمانی که فرضیات رقیبی داشته باشیم که به یک اندازه در تبیین پدیده موفق هستند نیاز به چیزی دیگر برای قضاوت داریم. اینجاست که لزوم آزمایش و پیشبینی جدید مطرح میشود. هر کدام از این فرضیات بتواند پدیدههایی پیشبینی کند که از قبل شناختهشده نبوده و در تنظیم فرضیه مورد استفاده قرار نگرفته است، پذیرفته خواهد شد. این تفاوتی بنیادی با روش ارسطویی-قرون وسطایی است که در آن آزمایش هیچ اعتباری نداشت. در روش ارسطویی آزمایش نامعتبر بود چون بر اساس فرض طبیعت اشیاء بنا نهاده شده بود و آزمایش طبق تعریف غیرطبیعی بود. اما فرض پیچیدگی روش فرضیهای-استنتاجی ما را به اهمیت بسیار زیاد آزمایش رهنمون میکند. دیدگاه «ارسطو» بر تمایز میان چیزهای طبیعی و غیرطبیعی بود، اما در دیدگاه «دکارت» همه چیز از ماده ساخته شده، پس این تمایز به هیچ وجه موضوعیت ندارد و آزمایش نیز به اندازه مشاهده معتبر است. شاید برخی فلاسفه بگویند که «دکارت» چندان کار تجربی و آزمایشی انجام نداده است. ممکن است در مورد پایههای اصلی تفکر «دکارت» چنین باشد که با تفکر آغاز کرده، اما وقتی به توضیح مسائل خاص میرسیم «دکارت» متوجه بود که هیچ راهی برای استنتاجِ تبیین این پدیدهها از اصول پایه وجود ندارد. زمانی که راهی برای یافتن تبیین پدیدهها به صورت استنتاجی وجود نداشته باشد پس نمیتوان دانش قطعی و خدشهناپذیر به دست آورد، تنها میتوان فرضیهپردازی کرد و راه سنجش فرضیهها مشاهده و آزمایش (تجربه) است. تفکر «دکارت» نتیجه مهم دیگری نیز داشت. همانطور که پیشتر گفته شد در تفکر ارسطویی-قرون وسطایی بین تغییرات کیفی و تغییرات کمی تمایزی بنیادین وجود داشت. اما در نظریه مکانیکی «دکارت» همه چیز از ذرات ماده ساخته شده است و چنین تمایزی اساسا وجود ندارد. هر تغییری حاصل تغییر در چیدمان ماده است، پس همهتغییرات را میتوان بر حسب ریاضیات و هندسه بیان کرد (گرچه ممکن است بیان آن بسیار پیچیده و در عمل قابل انجام نباشد). پس کارکرد ریاضیات جهانشمول است. «دکارت» گرچه خود با روش ارسطویی آغاز کرد، اما موفق شد محدودیتهایی که این روش داشت را کنار بزند و جامعه علمی را برای پذیرفتن روش تجربی متقاعد کند.
شاهکار «نیوتن»
«نیوتن» در زمانه خودش جایگاه بسیار ممتازی داشت که شاید هیچ دانشمندی چنین ستایش نشده باشد. در زمان مرگ او «الکساندر پوپ» شاعر مشهور انگلیسی در وصف او سرود: «طبیعت و قوانین طبیعت در تاریکی شب پنهان بودند. خداوند گفت بگذار نیوتن باشد (نیوتن را آفرید) و پس از آن همه جا روشنایی بود». در آن زمان حتی جایگاهی قدسی برای او قائل بودند و او را با شخصیتهای کتاب مقدس مقایسه میکردند. میگفتند خدا قوانین اخلاق را به «موسی» آموخت و قوانین طبیعت را به «نیوتن». «ولتر» در مقایسه فیزیک دکارتی و نیوتنی گفته بود «گمان نمیکنم به راستی جرأت داشته باشیم فلسفه [«دکارت»] را با فلسفه «نیوتن» مقایسه کنیم: اولی یک طرحواره و دومی یک شاهکار است». البته او نقش کلیدی «دکارت» را فراموش نکرده و ادامه میدهد: «شخصی که ما را در مسیر حقیقت قرار داده شاید به اندازه کسی که از آن زمان تا کنون به انتهای راه رسیده است، برجسته و ارزشمند باشد». در مورد «نیوتن» پنج افسانه در میان عوام پراکنده شده است:
1- دانش نیوتنی خود را از قید مذهب رها کرد.
2- دانش نیوتنی کاملا اختربینی را رد کرد.
3- این دانش نیوتنی بود که جهان زمینی و جهان ورای زمین را یکپارچه کرد.
4- دانش نیوتنی جهان را به سوی بیکران بودن گشود.
5- روش علمی نوین اولینبار در دانش نیوتنی به کار گرفته شد.
اما چرا این موارد نادرست هستند؟ مورد پنجم نادرست است زیرا روش علمی نوین (همان روش فرضیهای-استنتاجی) توسط «دکارت» به کار گرفته شده بود. مجموعه دانش علمی «نیوتن» تا زمانی که با مجموعه کنونی جایگزین شد (از 1700 تا 1900) خود دچار تحولات بسیاری شد که شباهتهای نسخه قرن 18 و 19 آن مشابهت کمی با هم داشتند. در مورد دیدگاه مذهبی در دانش نیوتنی چه میتوان گفت؟ خب منابعی که در این مورد داریم دانشنامه فرانسویِ آنسیکلوپدی (Encyclopédie) و دانشنامه بریتانیکاست که هردو خداشناسی طبیعی را در دامنه علوم به حساب میآورند. در خداشناسی طبیعی هدف یافتن منابعی غیر از وحی برای کشف حقایق در مورد خداست. پیش از «نیوتن» دو گونه اختربینی عمده وجود داشت: اختربینی طبیعی که به بررسی تاثیر اجرام سماوی بر وضعیت طبیعت روی زمین میپرداخت و طالعبینی که به بررسی تاثیر اجرام سماوی بر تصمیمات و سرنوشت انسان میپرداخت. طالعبینی در دوران پیش از «نیوتن» هم پذیرفته نبود، زیرا با باور مسیحیت مبنی بر وجود اراده آزاد در تضاد بود و در دوران علمی «نیوتن» این عدم پذیرش بیشتر شد و حتی سوژهای برای تمسخر بود. اما اختربینی طبیعی در دوران پس از «نیوتن» کنار گذاشته نشد، بلکه در علم جدید فیزیک حل شد و به صورت علمی در دایره فیزیک مورد بررسی قرار میگرفت و اسم آن هم کمکم محو شد. گفتیم که در دیدگاه ارسطویی بین زمین و آسمان تفاوت بنیادین وجود داشت، یکی ساختهشده از چیزهای فناپذیر و فسادپذیر و دیگری ساختهشده از اتر فسادناپذیر. جهان ارسطویی محدود نیست بود و آسمانِ هفتم کران آن بود. اما در دیدگاه «نیوتن» چه اجرام زمینی و چه اجرام سماوی هردو از قوانین یکسانی پیروی میکنند. دلیل گردش سیارات به دور خورشید و ماه به دور زمین همان قوانین سهگانه حرکت و قانون گرانش عمومی است. در دیدگاه «نیوتن» فضا مستقل از ماده است. فضا عرصهای تهی است که ماده در آن وجود دارد و پدیدههای فیزیکی رخ میدهند. چون این فضا تهی است نمیتوان برای آن کرانهای تصور کرد. پس جهان در دیدگاه «نیوتن» بیکران نیز بود. پس آیا میتوان گفت «نیوتن» نخستین کسی بود كه جهان را بیکران و یکپارچه در نظر گرفت؟ قبل از پاسخ این پرسش بهتر است دیدگاه «دکارت» را نیز بررسی کنیم. «دکارت» میگفت فضا خاصیتی از ماده است و نمیتواند بدون ماده وجود داشته باشد. اینکه بگوییم در پس این کرانه چیزی نیست در باور «دکارت» متناقض است، چون فضای تهی امکانپذیر نیست. برای رفع این تناقض جهان «دکارت» باید بدون مرز امتداد یابد یا به عبارت دیگر نامنتاهی و بیکران باشد. در دیدگاه «دکارت» تمام ذرات نیز از قوانین یکسانی پیروی میکردند، پس تفاوتی بین قوانین حاکم بر زمین و آسمان نیست. به نظر میرسد «دکارت» پیش از «نیوتن» کرانه جهان را برداشت و آسمان و زمین را یکپارچه کرد. شاید دلیل این افسانههای نادرست این باشد که فیزیک قدرتمند نیوتنی باعث شده تا کسی فیزیک دکارتی را به یاد نیاورد و تنها «دکارتِ» فیلسوف در خاطر مانده باشد. اما ویژگیهای متفاوت این دانش نیوتنی چه بود که توانست دانش دکارتی را از میدان به در کند؟ در هر دو دیدگاه ارسطویی و دکارتی طبیعت از خلأ بیزار بود و امکان نداشت که فضای خالی وجود داشته باشد. در دیدگاه ارسطویی سرعت جسم حاصل تقسیم نیروی عامل حرکت بر نیروی مقاوم در برابر حرکت است. اگر نیروی مقاوم صفر باشد چه اتفاقی خواهد افتاد؟ مخرج کسر صفر میشود و سرعت بینهایت. چنین چیزی متناقض است. در فضای خالی چیزی برای مقاومت نیست، پس نیروی مقاوم صفر خواهد شد و هر جسمی با کمترین نیرو سرعت بینهایت خواهد گرفت، در نتیجه باید وجود فضای خالی نیز غیرممکن باشد. در دیدگاه «دکارت» نیز فضا خصوصیت ماده بود و فضای خالی از ماده طبق تعریف غیرممکن بود. این ایده (Plenism) از معدود اشتراکات دیدگاه ارسطویی و دکارتی است. در اواسط قرن هفدهم آزمایشهای «توریچلی» و «پاسکال» وجود خلأ را نشان داده بود. «نیوتن» ازین آزمایشها آگاه بود و به دنبال فیزیکی بود که با این واقعیت سازگار باشد. او پذیرفته بود که فضا میتواند مستقل از ماده و به صورت تهی وجود داشته باشد، پس دیدگاه «ارسطو» و تعریف «دکارت» از فضا نادرست است. به گفته «نیوتن» اگر تمام ماده از جهان حذف شود، خود فضا همچنان باقی خواهد ماند. در تبیین حرکت نیز قانون اول «نیوتن» و «دکارت» مشابه به نظر میرسند. «دکارت» میگوید هر جزئی از ماده حالت خود را حفظ میکند مگر این که برخوردی باعث تغییر حالت شود. قانون اول «نیوتن» نیز میگوید که هر جسم به حالت سکون یا حرکت با سرعت ثابت در مسیر مستقیم ادامه میدهد مگر اینکه نیرویی باعث تغییر آن شود. اما یک تمایز اساسی وجود دارد: در دیدگاه «نیوتن» نیرو لزوما از طریق تماس منتقل نمیشود. واضحترین نمونه آن نیروی گرانش است که بین دو جسم بسیار دور از هم عمل میکند. یکی از دلایلی که برای دکارتیهای اروپا پذیرفتن «نیوتن» دشوار بود همین بود که چطور دو جسم از راه دور بر هم اثر میگذارند. این به تفاوت بنیادی دیگری در مورد خود ماده نیز منجر شد. در دیدگاه دکارتی ماده مکانیکی و منفعل است و جز گستردگی هیچ ویژگی دیگری ندارد، اما در دیدگاه نیوتنی ماده پویاست و میتواند از راه دور نیز اعمال اثر کند. پس تعریف ماده از چیزی که تنها گستردگی دارد به چیزی که گستردگی دارد و از طریق نیروها برهمکنش میکند، تغییر کرد. البته ظاهرا این دیدگاه اثرگذاری ماده از راه دور بدون توضیح مکانیکی آن برای خود «نیوتن» نیز چندان خوشایند نبوده و او تلاش زیادی برای یافتن توضیح مکانیکی کرده، اما به موفقیتی دست نیافته است. اما به هر صورت ماده به صورت پویا در تمام دانش نیوتنی به صورت ضمنی پذیرفته شده بود. برای مثال در دانش شیمی آفنیته شیمیایی (Chemical affinity) نشان از میل عناصر برای واکنشپذیری شیمیایی بود که بدون در نظر گرفتن پویایی ماده قابل توضیح نیست. پدیده مغناطیس نیز با همین دیدگاه بدون نیاز به ذرات فرضی «دکارت» و تماس مستقیم تبیین میشد. نمونه نادرستی از این تبیینها توضیح حیات بود که به نیروی زندگی (Vital Force) متوسل میشد. در مورد اینکه چه تعداد نیرو داریم و کدام بنیادی هستند نیز توافقی وجود نداشت. شاید دوگانگی ذهن و ماده از معدود موارد مورد اتفاق بین دانشمندان نیوتنی و دکارتی بود. بیشتر دانشمندان نیوتنی (جز تعداد اندکی مانند «لاپلاس») دوگانگی «دکارت» مبنی بر وجود دو جوهر متفاوت ذهن و ماده را پذیرفته بودند. البته در مورد اینکه چه موجوداتی هر دو جوهر را دارند، نظرات متفاوت بود. برخی حیوانات و حتی گیاهان را جزء قلمرو دوگانگی میپنداشتند، برخی مانند خود «دکارت» انسان را تنها موجودی میدانستند که هم دارای ذهن غیرمادی است هم بدن مادی. عدهای نیز انسان را کاملا مادی میدانستند و جهان غیرمادی و مادی را کاملا جدا از هم در نظر میگرفتند.
دانش نیوتنی تغییری در روش فرضیهای-استنتاجی ایجاد نکرد. در دیدگاه نیوتنی نیز پدیدههایی که میبینیم حاصل برهمکنش مواد و نیروهای مختلف بود پس جهان همچنان پیچیده بود و هر پدیده با شمار زیادی تبیین توسط نیروها میتوانست توضیح داده شود، پس تبیین پس از واقعه ممکن بود. با برقراری این دو اصل نتیجه همچنان اتکا به روش فرضیهای-استنتاجی بود و فرضیات رقیب باید با پیشبینیهای جدید خود را به محک آزمایش میگذاشتند. در انگلستان گذار از جهانبینی ارسطویی-قرون وسطایی به نیوتنی بدون واسطه صورت گرفت. اما در بیشتر اروپا نظریه «دکارت» از پیش پذیرفته شده بود و برای همین نیازی به تغییر مجدد روش علمی نبود. «دکارت» با تغییر دیدگاه ارسطویی روش علمی را به فرضیهای-استنتاجی تغییر داد و در این روش برای مقایسه فرضیات متفاوت باید به دادههای تجربی رجوع کرد. در این رقابت برتری فیزیک نیوتنی همواره آشکار بود. گردابهای «دکارت» برای سیارات تنها مدارهای دایرهای پیشبینی میکردند، اما قوانین «نیوتن» نشان میدادند که شکل کلی مدار بیضی است و دادههای تجربی از پیش همین را نشان میدادند. اندازهگیری قطر زمین شاید مهمترین برتری را برای دیدگاه نیوتنی داشت. از فیزیک دکارتی نتیجه میشد که انحراف شکل زمین از حالت کروی به گونهای باشد که فاصله بین دو قطب بیشتر از قطر از زمین در استوا باشد، اما فیزیک نیوتنی پیشبینی میکرد (به دلیل چرخش و نیروی گریز از مرکز) زمین در استوا اندکی قطورتر باشد. اندازهگیریها انجام شد و نتیجه کاملا به نفع فیزیک نیوتنی بود.
دیدگاه معاصر
هرگاه در مورد جهانبینیهای گذشته حرف میزنیم، دانش ما تقریبا روشن است و با گذر زمان چندان تغییر نمیکند. چیزهایی که در مورد تفکر ارسطویی، دکارتی و نیوتنی میدانیم در گذر زمان دچار تحول خاصی نمیشوند. اما سخن گفتن در مورد جهانبینی علمی معاصر چندان ساده نیست، چون بسیاری از چیزها در حال تغییرند و بسیاری از مسائل همچنان بین دانشمندان کنونی مورد بحث قرار میگیرند و نظرات متفاوتی در مورد آن ارائه میشود. میتوان دیدگاه علمی کنونی را از زمان ارائه نظریات نسبیت و فیزیک کوانتومی در نظر گرفت که تحول بسیار بزرگی در نگرش ما به جهان به وجود آوردند. با این وجود میتوان مجموعه علمی کنونی را متشکل از دانشهایی چون فیزیک کوانتوم، نسبیت عام، کیهانشناسی، شیمی، دانش ژنتیک، زیستشناسی، علوم اعصاب، روانشناسی، جامعهشناسی، اقتصاد، تاریخ، ریاضیات و روش فرضیهای-استنتاجی دانست. هرکدام از این دانشها تغییراتی در نگرش ما به وجود آوردهاند که به بررسی آنها میپردازیم. علوم اعصاب (Neuroscience) که از حدود 1900 آغاز شد به ما میگوید که تفکر بدون ابزاری مادی امکانپذیر نیست. افکار ما متناظر با اتفاقاتی هستند که درون مغز میافتد و آنچه که درون مغز اتفاق میافتد و افکار ما را تولید میکند مرتبط به برهمکنش نورونها (سلولهای عصبی) است. به صورت خلاصه ذهن حاصل فرایندهای مغزی است. میتوان این دیدگاه را ماتریالسیم (Materialism) یا هستیشناسی فیزیکی (Ontological Physyicalism) نام نهاد و حتی اگر به صورت صریح بیان نشود، به صورت ضمنی در کار دانشمندان علوم اعصاب ابراز میشود. این ایده که تنها جوهر را ماده میداند جایگزین دوگانگی دکارتی (دوالیسم، دو جوهر مستقل ماده و ذهن) که در جامعه علمی نیوتنی نیز پذیرفته شده بود و نیز ایدهآلیسم و پلورالیسم ارسطویی شده است. ماتریالیسم لزوما وجود ذهن را انکار نمیکند، بلکه ایده «دکارت» مبنی بر وجود آن به صورت جوهری مستقل از ماده را نمیپذیرد. چنین دیدگاهی شاید اعتقاد تمام دانشمندان علوم اعصاب نباشد، اما هنگام انجام فعالیت علمی به بررسی چیزی مستقل از ماده و مغز نمیپردازند. درک ما از سرشت خود ماده نیز دچار تغییر شده است. در دیدگاه کلاسیک تمایزی مشخص بین ماده و موج وجود داشت. برخی پدیدههای مادی مانند نور رفتار موجی داشتند (گرچه در مورد خود نور نیز پیشتر اختلافنظر وجود داشت) و برخی پدیدهها ذرهای بودند. اما فیزیک کوانتوم درک ما را دگرگون کرد. دیگر قائل به چنین تمایزی نیستیم. به نظر میرسد که همه پدیدهها هم رفتار موجی دارند، هم رفتار ذرهای و این دو در واقع دو روی یک سکه هستند. فیزیک کوانتوم یکی از بخشهای دانش کنونی است که درک آن بسیار دشوار است و آزمایش دو شکاف با الکترون نشان میدهد كه چگونه درک شهودی ما به چالش کشیده میشود. اصل عدم قطعیت هایزنبرگ اندازهگیری همزمان تکانه و مکان این موج-ذرات یا انرژی و زمان در یک سیستم را ناممکن میداند. دوگانگی موج-ذره جایگزین دیدگاه مکانیکی «دکارت» و دیدگاه دینامیکی (پویا بودن ماده) «نیوتن» شد. فیزیک کوانتوم تغییر مهم دیگری در دیدگاه ما ایجاد کرد. مفهوم علیت در فیزیک نوین دستخوش تغییری اساسی شد، هرچند این تغییر به مذاق یکی از بنیانگذاران پرآوازه آن، «آلبرت اینشتین»، خوش نمیآمد. در دیدگاه دکارتی و نیوتنی جهان مادی کاملا دترمینستیک (علیتگرایانه یا تابع قوانین علت و معلول) بود، یعنی با دانستن شرایط اولیه یا شرایط جهان در هر زمان خاص (حتی در سیستمهای آشوبناک) آینده به شکل دقیق و خطاناپذیر قابل پیشبینی بود. به عبارت دیگر با یک شرایط اولیه مشخص همواره نتیجه یک چیز مشخص خواهد بود. شاید چیزی بهتر از گفته فیزیکدان نیوتنی سرشناس، «پیر سیمون لاپلاس» این دیدگاه را بیان نکند که میگفت میتوان حالت کنونی جهان را معلول گذشته و علت آینده دانست و اگر دانای کلی باشد که بتواند سرعت و مکان تمام ذرات عالم را داشته باشد و بتواند محاسبات فیزیکی آن را انجام دهد، چیزی در آینده برای او غیرقطعی نخواهد بود. در چنین دیدگاهی عدم توانایی ما در پیشبینی کاملا دقیق آینده تنها مشکل عملی ناشی از ضعف دانش ماست، وگرنه مسیر آینده طبیعت کاملا مشخص است. قوانین علت و معلولی در جوامع دکارتی و نیوتنی مختص به جهان مادی بود. ذهن خاصیت مادی نداشت، برای همین قوانین فیزیک بر آن اعمال نمیشد. به عبارت دیگر ذهن اراده آزاد دارد و میتواند پدیدهای بدون علت خلق کند. به این دیدگاه دترمینیسم دوگانه (Dualistic Determinism) میگویند و با دترمینیسم سخت یا جبرگرایی تفاوت دارد که تمام فرایندها، چه ذهنی و چه مادی را دترمینیستیک میداند. در برابر این دیدگاهها دیدگاه دیگری وجود دارد (Indeterminism) که وقوع پدیدههای بدون علت را در جهان مادی هم مجاز میداند. گاهی به اشتباه دیدگاه کنونی حاصل از فیزیک کوانتوم را چنین معرفی میکنند، اما آیا فیزیک کوانتوم چنین جهان را بیقاعده میداند که وقوع هر چیزی ممکن است؟ برای درک مفهوم علیت در فیزیک کوانتوم بگذارید یک مثال بزنیم. یک ایزوتوپ رادیم 226 را در نظر بگیرید. برای این اتم یک نیمهعمر 1600 ساله وجود دارد. یعنی اگر یک اتم آن را به حال خود رها کنید در طی 1600 سال به احتمال 50درصد دچار واپاشی خواهد شد. در این حالت شما با دانستن کامل شرایط اولیه (دانستن هر آنچه که اساسا میتوان دانست) هم نمیتوانید هیچ پیشبینی دقیقی در مورد زمان فروپاشی این اتم انجام دهید. عدم توانایی پیشبینی دیگر ناشی از ناتوانی ما نیست. این دیدگاه با نگرش کلاسیک به علیت تفاوت دارد، زیرا شرایط اولیه یکسان میتواند نتایج متفاوت داشته باشد. اما از آن نتیجه نمیشود که هر نتیجهای ممکن است. در این حالت ما برای یک شرایط اولیه (یک علت) تعدادی گزینه به عنوان نتیجه (معلول) داریم که احتمال وقوع آنها را میدانیم. نام مناسب برای این دیدگاه دترمینیسم احتمالاتی (Probabilistic Determinism) است. نتایج محدودی ممکن است و چنان بیقاعده نیست که انتظار داشته باشیم اتم رادیم به یک لیوان چای تبدیل شود. واپاشی اتم رادیم بدون علت نیست، بلکه پرتوزایی آن (که خود به دلیل ساختار درونیتر است) علت واپاشی است، اما این علت وقوع واپاشی را بهطور دقیق تعیین نمیکند. گرچه «اینشتین» همچنان باور داشت که دلیل اصلی ناتوانی در پیشبینی دقیق ناشی از دانش کم ماست، اما نتوانست برای این ادعا توضیح و شواهدی قابل قبول پیدا کند، برای همین دترمینیسم احتمالاتی همچنان دیدگاه غالب جامعه علمی معاصر است. چنین نگاه احتمالاتی به پدیدهها اکنون مختص فیزیک نیست و تقریبا در همه شاخههای دانش کنونی پیشبینیها بیشتر سرشتی آماری دارند.
کارل پوپر فیلسوف علم معروف ابطالپذیریرا معیار تمییز (مرزگذاری بین علم و غیر علم) در روش علمی کنونی میداند. یک نظریه علمی است اگر بتوان تصور کرد که در صورت اشتباه بودن آن راهی برای یافتن این اشتباه وجود دارد. نظریاتی که ابطالپذیر نباشند قابل آزمایش نیستند، پس مطابق روش علمی کنونی یک نظریه علمی تلقی نمیشوند. اما آیا یک مورد نقض یا ابطال براي کنار گذاشتن یک نظریه از مجموعه دانش کنونی کافی است؟ مطابق نظر «بارسغیان» برای کنار گذاشتن هر نظریه از مجموعه علمی در هر زمان نیاز است که نظریه بهتری جایگزین شود. برای مثال دو بار مشاهدات مطابق پیشبینی فیزیک نیوتنی نبودند. بار اول انحراف در مدار اورانوس بود که منجر به کشف نپتون و تبدیل به یک موفقیت بزرگ برای فیزیک نیوتنی شد. مورد دوم حرکت تقدیمی عطارد بود که توجیه آن یافت نشد، اما تا زمانی که نظریه قدرتمندتر نسبیت عام به میدان آمد فیزیک نیوتنی سر جایش باقی ماند.
جدال بین نظریه تکامل (فرگشت) از طریق انتخاب طبیعی و طراحی هوشمند یکی از بحثهایی است که در جوامع مختلفی مطرح است. طرفداران طراحی هوشمند باور دارند که این نظریه نیز علمی است و باید همسنگ با نظریه تکامل در مدارس تدریس شود. اما این نظریه مطابق معیار تمییز کنونی یعنی ابطالپذیری یک نظریه علمی نیست، چون راهی برای سنجیدن آن با شواهد وجود ندارد. نظریه تکامل توانسته بسیاری از فکتها را توضیح دهد و حتی شواهدی که پس از ارائه این نظریه توسط چالرز داروین کشف شدند با این نظریه سازگار و مؤید آن هستند. جان هالدین زیستشناس زمانی گفته بود که اگر فسیل یک خرگوش متعلق به دوره پرکامبرین کشف شود نظریه تکامل رد میشود. این گفته او نشان میدهد که تکامل یک نظریه ابطالپذیر و علمی است. اما آیا واقعا اگر یک تناقض مانند فسیل خرگوشی متعلق به دوران پرکامبرین کشف کنیم تکامل کنار گذاشته میشود؟پاسخ این سوال منفیست. همانگونه که در مورد مکانیک نیوتونی و نسبیت عام دیدیم تا زمانی که نظریهای جایگزین نشود که فکتها را بهتر توضیح دهد و پیشبینی جدیدی انجام دهد که تائید شود تکامل بخشی از مجموعه علمی باقی خواهد ماند.
✍️یاسر سلیمی (منتشر شده در روزنامه شرق)
t.me/ScientificSkepticism
