بخشی از مقاله
مقدمه
علم فيزيك از قديميترين دورانهاي علم و معرفت با تعريفات و مفاهيمي مختلف، تأثيرات بسيار مهمي در علوم و جهان بينيها داشته و با توجه به گسترش روزافزون ارتباط انسانها با قلمرو طبيعت اين تأثير تاكنون رو به گسترش گذاشته است.
بديهي است همزمان با پيشرفت فيزيك از ديدگاه علمي محض مسائل فراواني در قلمرو فيزيك نظري كه كمال اهميت دارند نيز توسعه يافته است. ضرورت و ارزش فوِالعادة اين مسائل را در سه جهت ميتوان در نظر گرفت.
از جهت اول اين مسائل مانند مقدماتي ضروري براي و روز معارف جديدتر و كاملتر در قلمرو فيزيك است كه در طرز تفكرات جهانشاهي و حتي در مباني علوم انساني و طرز بر
داشت از آنها تأثيرات با اهميتي را ايجاد مينمايد.
جهت دوم شناخت عظمت و دريافت انساني است كه در سطوح بسيار دقيق عالم وجود نفوذ و دخالت شگفتانگيز خود را اثبات مينمايد اين نفوذ تا آنجا پيش ميرود كه آدمي احساس ميكند كه براي شناخت واقعيت هستي برون ذاتي با بعدي از خويشتن نيز ارتباط برقرار ميكند.
جهت سوم هر اندازه بحث و تحقيق در فيزيك نظري گسترش و تعمق مييابد.
صاحبنظران تلاشگر عالم معرفت در دو قلمرو برون ذاتي و درون ذاتي به دريافت حقيقت بزرگ نزديك ميشوند كه ميتوان علوم طبيعي را از معناي غير قابل حل «براي چه؟» نجات داده و براي طرح نظام صحيح با سيستم باز در جهاد شناس رهنمون شود. آب حقيقت بزرگ عبارتست از اينكه جهان فيزيكي كه ما با آن در ارتباط هستيم خطوط و اشكاليست كه واقعيت اصلي وجود را در پشت پرده شفاف خود نشان ميدهد.
اين حقيقت در دورانهاي گذشته تنها با اصول كلي فلسفي اثبات ميشد. امروزه با ژرف نگري در فيزيك نظري روشنتر و مستقيمتر اثبات ميگردد.
* فيزيك كلاسيك با كارهاي گاليله و نيوتون شكل گرفت و با نظرية الكترو مغناطيس ماكسول در نيمة دوم قرن نوزدهم ميلادي به كمال خود رسيد. اما در اواخر قرن نوزدهم بعضي پديدهها مورد بررسي قرار گرفتند كه توجيه آنها در چهارچوب فيزيك كلاسيك ميسر نبود نظرية نسبت خاص كه در سال 1905 توسط آلبرت انيشتايي ارائه برخي در اين مشكلات را (در مورد مكانيك ذرات با سرعتهاي بالا) بر طرف نمود و نظرية كوانتوم پلانك برخي ديگر را. نظرية اخير از 1900 تا 1925 توسعه يافت و سرانجام به تعدادي دستورالعملهاي محاسبهاي كه تركيبي از فيزيك كلاسيك و غير آنرا در برداشت خلاصه شد. در آن زمان در همه جا احساس ميشد كه تركيبي از فيزيك كلاسيك و غير آنرا در برداشت خلاصه شد. در آن زمان در همه جا احساس ميشود كه براي توجيه پديدههاي جهان خرد (دنياي مايكروفيزيك) بايد به مكانيك جديدي دست يافت. اين مكانيك جديد در سالهاي 1927 - 1925 توسط هايزنبرگ، شرورينگرع دايراك و همكارانشان پايه گذاري شد و به مكانيك كوانتومي مرسوم گشت و در سال 1927 بود كه در پي كارهاي بوهرع هايزنبرگ و ردون تعبيري بريا فرماليزم رياضي جديد ارائه شد. اين تعبير كه به تعبير كپنهاگي با تعبير سنتي موسوم است بسياري از شالودههاي فلسفي فيزيك كلاسيك را فرو ريخت. در اين تعبير: اولاً موجودات
مايكروفيزيكي را با ساختارهاي موج گونة مجرد كه بوسيلة امواج احتمال كه همة فضا را پر كرده است، نمايش داد، ما تنها توسط معادلات رياضي ميتوانيم چيزهايي را كه در تجربه رخ ميدهند توصيف كنيم.
ثانياً توضيح حوادث يا پديدهها مطرح نيست بلكه بايد به نظريه هايي كه مشاهداتمان را توجيه ميكنند قناعت كنيم.
ثالثاً: رابطة علي بين حوادث طبيعي و قابليت پيشبيني حوادث فردي كنار گذاشته ميشود.
بعد از پيدايش تعبير كپنهاگي، فيزيكدانان به سه دسته تقسيم شدند:
1- بنيانگذاران مكتب كپنهاي مثل بور هايزنبرگ پائويي بورن يوردان و ديراك اينها حرفشان اين بود كه مابايد صرفاً به تنظيم دادههاي حسي اكتفا كنيم و با استفاده از فرماليزم رياضي نظرية كوانتوم به پيشبيني تجارت بپردازيم. آنچه قابل مشاهده است واقعيت دارد و وراء آن واقعيتي ندارد وظيفة فيزيك تنها اين است كه مشاهدات ما را به هم ربط دهد و در مورد پديدههاي طبيعي پيشبينيهايي بكند و عالمي وراء پديدهها وجود ندارد از اينها مهمتر اين بود كه اينهابا تأكيد گفتند:
«نظرية كوانتوم آخر مادة فيزيك اس تو هر سوالي كه مكانيك كوانتومي نتواند جواب دهد قابل طرح نيست.»
بورن (1926): بعضي نظرشان اين است كه مسأله گذارهاي مكانيك كوانتومي قابل درك نست بلكه مفاهيم جديد لازم است. من خودم از طريق كامل بودن مباني منطقي مكانيك كوانتومي به اين نتيجه رسيدهام كه اين نظريه كامل است و مسأله گذارها را بايد قاعدتاً در برداشته باشد.
(توجه: منظور ار گذارهاي مكانيك كوانتومي عبور از يك حالت كوانتومي به حالت ديگر است) پوپر نقل ميكند كه در سال 1935 يك شب را با هايزنبرگ به سر برده است.
در آن زمان ادعاي هايزنبرگ اين بوده است كه مكانيك كوانتومي را نميتوان با تحقيقات هستهاي عميقتر كرد.
اين ادعاها در حالي است كه بسياري از بزرگان و شاگردان ممتازان اذعان داشتند كه نظرية كوانتوم قابل درك نيست.
بور (به نقل پوپر): مكانيك كوانتومي قابل فهم نيست فقط فيزيك كلاسيك قابل فهم است و ما بايد خود را به اين قانع كنيم كه مكانيك كوانتومي تا حدي قابل فهم است، و ما بايد خود را به اين قانع كنيم كه مكانيك كوانتومي تا حدي قابل فهم است، آن هم از طريق فيزيك كلاسيك!
براي اينها جمع اين دو مطلب (آخر خط بودن فيزيك و قابل فهم نبودن نظرية كوانتوم) اشكالي نداشت زيرا آنها معتقد بودن كه توصيف رياضي كفايت ميكند و تصويرپذيري شرط نيست. در هر عصر اين گرايش بوده است كه فيزيك آن عصر را كامل بگيرند فقط مسائل فرعي يا افزايش دقت باقيمانده تلقي شده است. اما تحول علم همواره نقض اين مطلب را نشان داده است و دليلي ندارد كه وضعيت فعلي علم استثنايي بر اين قضيه باشد. بنابراين بايد در استنتاجات از ساختار نظري فيزيك همواره احتياطهاي لازم را معمول داشت.
2- مخالفين مكتب كپننهاگي به رهبري اينشتاين و شرودينگر و بعداً روبروي و بوهم. اينها نه طرد رئاليسم را پذيرفتند نه موجبيت را و نه ابزارنگاري و آخر خط بدون مكانيك كوانتومي را بلكه معتقد بودند كه نظريهها تنها ابزار محاسبه نيستند بلكه اصالتاً براي توصيف واقعيت فيزيكي بكار ميروند. اينها به پيشبيني نتايج آزمايشها قانع نبودند بلكه ميخواستند توضيحي براي آنچه ميگذرد بيابند. به قول اينشتاين «من ميخواهم بدانم خداوند چگونه اين جهان را خلق كرده است. من به اين پديده يا آن پديده يا طيف اين عنصر آن عنصر علاقمند نيستم من ميخواهم انديشههاي او را بدانم بقيه جزئيات است.»
3- اكثريت فيزيكدانان بعدي كه اصلاً توجهي به بحثهاي تعبيري نداشتند و اينگونه بحثها را فلسفي و در نتيجه غير مهم براي فيزيك تلقي ميكردند و يا ميگفتند بور اين قبيل كارها را انجام داده است و بايد از او تبعيت كرد.
به قول كلي: «فيزيكدانان اطمينان فوِ العادهاي نسبت به مرفع مكانيك كوتانتومي نشان ميدهند و نسبت به اظهار نظر حول نتايج از آن اظهار بي ميلي ميكنند...
بحثهاي داغ دربارة تعبير مكانيك كوانتومي محدود به فيزيكدانان فيلسوف مشرب شده است...»
براي غالب فيزيكدانان سوال دربارة مكانيك كوانتومي بوسيلة تعبير كپنهاگي جواب داده ش
ده است. آنها صريحاً يا تلويحاً كاوش بيشتر دربارة اين مطلب را نفي ميكنند استدلالشان اين است كه اينگوه سوالات حاكي از بي اطلاعي سوال كننده است و يا اينكه اينگونه سوالات فلسفي و در نتيجه غير قانوني است. اما اگر دنبال كنيم كه اساساً مكتب كپنهاگي چيست و مفروضات آن كدام است ميبينيم كه به جوابي واحد ميرسيم.
علي رغم تشويش خاطر و اضطرابي كه در ديگاههاي فيزيكدانان معاصر نسبت به وضعيت قو بيش مطرح شده است اميد فراواني وجود دارد كه فيزيك از جزميت نقابدار حاكم بر آن خلاصي يابد و فهم وضعيت جهان مايكرو فيزيك و نه فقط توجيه پديدهها هدف فيزيكدانان نظريه پرداز قرار گيرد.
سلري و Sellevi Tavazzi Vander Merwe وضعيت را خوب خلاصه كردهاند:
«تعداد روز افزوني از دانشمندان جداً اعتبار مطلق مكانيك كوانتومي را مورد ترديد قرار دادهاند و اين هشياري بدست آمده است كه بنيانگذاران مكانيك كوانتومي نظريهاي را به جاي گذاشته
اند كه گرچه در عمل موفق بوده است، شناخت شهودي ما را از جهان ماي و فيزيك جداً محدود ميكند و اين كه دلايل آنها تا حد زيادي اختياري و محل سوال است.
در قديم واژة فلسفه همة دانشهاي حقيقي را فرا ميگرفت و تنها دانشهاي قرارداري، از قبيل لغت و دستور زبان، از قلمرو آن خارج بود. در آن دورآنها همة دانشها به هم بستگي داشتند و همديگر را تأييد ميكردند و يك كل منسجم ميساختند به همين دليل بسياري از فلاسفة بزرگ يا از سردمداران علم در عصر خود بودند (مثل ارسطو، افلاطون، كانت، ابن سينا، نصيرالدين طوسي) و يا اطلاعات علمي وسعي داشتند. قد ما فلسه را به دو بخش نظري و عملي تقسيم ميكردند. فلسفة نظري شامل طبقيات، رياضيات و متافيزيك بود و فلسفة عملي شامل اخلاِ تدبير منزل و سياست مدن بود. بدين ترتيب فيزيك متعلق به بخشي از فلسفه موسوم به «حكمت طبيعي» بود. هنوز هم در بعضي از دانشگاههاي جهان (از جمله دانشگاههاي اسكاتلند) علم را «حكمت طبيعي» مينامند.
آري، فلسفه از اوائل ربع دوم اين قرن ابهتش را از دست داده و حوزة فعاليتش مي
دانند و جو علمي چنان شده است كه يك فيزيكدان با نوشتن يك كتاب فلسفي نه تنها شرتش را افزايش نميدهد بلكه به آن زيان ميرساند. دانشجويان نيز چنان تربيت شدهاند كه سؤالات بنيادي را مطرح كنند و با آنها كاري نداشته باشند، و امروز مد اين است كه نمايش مستقيمي از مطالب علمي ارائه دهندع بدون آن كه از نتايج فلسفي قضيه بيمناك باشند. اين باعث شده است كه به تكنولوژي بيش از حد ارزش داده شود و روي علم زدگي تأكيد شود و هر
علل كنار گذاشتن متافيزيك و تفحصات فسلفي
دلايل چندي براي جدايي علم از فلسفه ميتوان ذكر؛ و ما اكنون به ذكر اهم آنها ميپردازيم.
الف. ارتباط متافيزيك با مذهب: از قرن هفدهم به بعد مذهب بيشتر و
بيشتر از بحثهاي علمي جدا شد و چون متافيزيك را با مذهب مرتبط ميدانستند آن را نيز بالتبع كنار گذاشتند. اين نوع نگرش تا زمان ما نيز ادامه يافته است.
ب. پيچيدگي مسائل متافيزيكي: مشكلي كه بر سر فهم يا يافتن راهري براي ترك فلسفه بوده است.
ج. توفيق چشمگير روشهاي تجربي و برخي از نظريات علمي: پيشرفت شگرف تكنولوژي و توفيق اعجاب آور بعضي از نظريهها در توجيه حوزة وسيعي از تجارت باعث شدهده من فقدان علائق فلسفي در فيزيكدانان به خاطر اين است كه فيزيك كنوني خيلي موفق بوده است.
از ديد بسياري از علماي معاصر اشتباه فيزيكدانان كلاسيك اين بود كه خود را با مسائل و مفاهيم متافيزيك مشغول كرده بودند، و توفيق فيزيك جديد به خاطر حذف اين مفاهيم و مسائل است.
د. تخصص گرايي: پيشرفت سريع علم و افروده شدن شاخههاي آن و كثرت مسائل هر شاخه باعث شده است كه هر روز تعداد بيشتري از دانش پژوهان به كارهاي تخصصي روي آورند و بينش وحدت جويانة رايج در ميان علماي پيشين را كنار بگذارند.
به نظر هايزنبرگ تحصص گرايي بيش از حد مانعي بر سر راه شناخت است:
از اين بحث واضح ميشود كه تخصص محدود مانعي بر سر راه شناخت است:
تنها از طريق نظر افكندن به تمامي پديدههاي جديد است كه مفاهيم درست را ميتوان يافت.حتي در يك مسأله خاص، فهم قضيه غالباً از طريق مراجعه به مسألة مشابه و حل آن در يك حوزة ديگر فيزيك ميسر ميشود.
در واقع ميتوان گفت كه تأكيد روي وحدت و جهانشمولي علم بازگردد و از كوشش انحصاري بريا تربيت افراد ورزيده در يك بخش خاص فراتر رود. البته ما بايد متخصص لايق تربيت كنيم. اما بايد رشتهها را نيز به يكديگر نزديك كنيم و ارتباط بين رشتههاي مختلف علم را نشان دهيم.
عدم تبحر فلاسفة متأخر در علوم فيزيكي: چون غالب ف
لاسفة متأخر در علوم فيزيكي تبحر نداشته و نسبت به پيشرفتهاي جديد علمي جاهل بودهاند و يا تأكيدشان روي مطالب غير علمي بود، و به مسائل علمي كمتر توجه داشتهاند، پيام آنها براي دانشمندان علوم جاذبه نداشته است. آنها غالباً مطالعة جهان برون را به دانشمندان علوم واگذاشتهاند و خود به تحليل زبان و علائم و عمليات ذهن انسان و امثال اينها پرداختهاند. بدين جهت است كه راسل صريحاً به فلاسفه هشدار ميدهد كه در صورت عدم توجه به علوم، فلسفة آنها عقيم خواهدبود:
واكنش مخالف يا سرد فلاسفه نسبت به ديدگاههاي فيزيكدانان: ديدگاههاي فلسفي فيزيكدانان كوانتومي مورد تعرض بعضي فيلسوفان قرار گرفت. بور در آخرين مصاحبهاش با كوهن (در سال 1962) شكايت دارد كه فلاسفه منظور او از مكملي را نفهميدهاند همين طور تعبير سنتي مكانيك كوانتومي با مخالفت ايدئولوگهاي ماركسيسم روسي مواجه شد، زير آن را معارض با فلسفة ماترياليسم ديالكتيك ميدانستند.
رواج فلسفههاي بي اعتنا به متافيزيك: به عقيده ما مهمترين و اصليترين عامل كنار گذاشتن فلسفه، رواج فلسفههاي بي اعتنا به متافيزيك بوده است در قرن هفدهم عدهاي از فلاسفه خصوصاً فلاسفة انگليسي، مكتب تجربه گرايي را براه انداختند. طبق اين مكتب منشأ دانش ما دربارة جهان فيزيكي تجارت حسي است، و علم صرفاً محصول حواس است و امور غير محسوس، از جمله مسائل متافيزيكي كه اموري عقلي هستند، فاقد اعتبارند. اين مكتب با تأكيد روي تجربه در مقابل تفكر و از طريق غير قابل تحقيق شمردن مسائل متافيزيكي مهمترين ضربه را در قرون جديد بر متافيزيك وارد آورد.
در قرن بيستم تجربهگرايي به صور
ت تزي دربارة معنا درآمد ومدعي اين شد كه يك مفهوم يا قضيه وقتي معنا دارد كه قواعدي متضمن تجربة حسي براي تحقيق با كاربرد آن ارائه شود.
مختلفي از مكتب تجربه گرايي بشمار ميروند. همگي اين مكاتب در اصالت دادن به تجربه و بي حاصل شمردن و يا بي معنا شمردن متافيزيك اتفاِ نظر دارند و غالب آنها كار فلسفه را صرفاً تحليل زبان و منطق علم ميدانند.
نقد ديدگاههاي تجربه گرايان
مكتب تجربه گرايي كه از قرن هفدهم به بعد رشد يافته بود در قرن بيستم به صورت مختلف شيوع يافت و حاكم بر فلسفة علم شد. چيزي كه از شقوِ مختلف تجربه گرايي در بين فيزيكدانان قرن بيستم خوب جا افتاد، اصالت دادن به تجربه و پديدهها بود و اين كه نظريهها نسخههاي مفيدي براي ربط دادن پديدهها به يكديگر و پيش بيني آنها هستند و تفحصات متا فيزيكي بي معنا يا بي حاصل است. اين نوع بينش باعث شد كه فيزيكدانان هرچه بيشتر به مسائل متافيزيكي بي اعتنا شوند و هدف علم را صرفاً ربط دادن پديدهها بحساب آورند.
- ماكس بوردن در كتاب فيزيك اتمي ميگويد:
فيزيكدانان معاصر ياد گرفتهاند كه هر سئوالي دربارة حركت الكترون يا كوانتوم نور قابل جواب نيست، بلكه تنها آن سؤالاتي قابل جوابند كه با اصل عدم قطعيت هايزنبرگ سازگار باشند...
آنچه در اين محدوده قرار ميگيرد قابل شناخت است و شناخته خواهد شد. اين جهان تجارت است ك وسيع است و از لحاظ رنگها و طرحهاي متغير آنچنان غني است كه ما را شيفته ميسازد آن را از اتمام جوانب كشف كنيم. اما آنچه را كه وراء اين قرار دارد - يعني آثار خشك متافيزيك را مشتاقانه به فلسفه نظري ميسپاريم.
رواك واوري در كتاب معروفشان اتمها، مولكولها، و كوانتومها كه در 1930 نوشتند، گفتند:
خوانندهاي كه احساس ناراحتي ميكند كه اطلاعات مورد درخواست در حل يك مسأله ديناميكي، در نظرية كونتوم، اطلاعات آماري است و اين كه ميسر ذرة منفرد در معادلات دنبال نميشود، بايد خود را به اين تسلي دهد كه ما به ندرت به اطلاعاتي بيش از آنچه كه نظرية كوانتوم در اختيارمان ميگذارد نياز داريم.
ديراك در «خاطرات يك دورة هيج
انانگيز» ميگويد:
من ابتدا از طريق درسي كه توسط برود داده ميشد قدري اطلاعات دقيق دربارة نسبيت بدست آوردم. برود فيلسوفي بود كه به اشياء از ديد فلسوفي بود كه به اشياء از ديد فلسفي نظر ميكرد. او در آن زمان مدرس فلسفه در دانشگاه بريستول بود... او 10 الي 12 جلسه درس دربارة نسبيت داد، كه آن را از ديد فلسفي
مورد بررسي قرار داد. چند تا از دانشجويان مهندسي همدورة من يك ديد عمل گرايانه داشتند و ميگفتند كه اين سؤالات فلسفي به درد مهندسي نميخورد... اما من فكر ميكردم كه شايد چيزي در فلسفه باشد. حداكثر تلاش خود را بكار بردم كه ديدگاه فلاسفه را بفهمم. من كمي هم دربارة فلسفه خوانده بودم -
تمامي كتاب منطق ميل را خوانده بودم. اما كوششهاي من برا فهيمدن فلسفه خيلي موفقيتآميز نبود. آنگاه فكر كردم كه تمامي چيزهايي
كه فلاسفه گفتهاند نسبتاً نامشخص اند و نهايتاً به اين نتيجه رسيدم كه بنظر نميرسد فلسفه بتواند سهمي در پيشرفت فيزيك داشه باشد.
اكنون به بررسي و نقد ادعاهاي مهم تجربه گرايان ميپردازيم:
ا. ميگويند ما نميتوانيم ادراكي داشته باشيم مگر اين كه از طريق حواسمان وارد ذهن شده باشد؛ به عبارت ديگر مشاهده، منشأ هر دانش فيزيكي است. اين ادعا كاملاً درست نيست زيرا:
الف. ما ادراكاتي داريم كه مستقيماً از تجريه اخذ نشده است. مثلاً مفهوم عدم چيزي نيست كه از طريق ادراك حسي بريا ماحاصل شه باشد، بلكه ما از طريق يك تحليل ذهني به آن پي بردهايم.
ب. معيار قراردادن تجربه، خود يك امر تجربي نيست؛ بلكه يك اصل متافيزيكي است.
ج. حتي در موارد معمولي دانش ما از مشاهده فراتر ميرود. فيزيك مفاهيم زيادي را مطرح ميكند كه قابل مشاهده نيستند. مثلاً در مكانيك اجسام، پيوسته از تنش صحبت ميشود كه قابل مشاهده نيست. همين طور گاهي يك فيزيكدان استنتاجي ميكند كه برخلاف مشاهدات ظاهري است. برولتسمن در رد ماخ كه ميگفت اتمها و ملكولها ساختارهاي مصنوعي يا علائم موجز براي توجيه تجارب فيزيكي - شيميايي هستند، متذكر شد كه همين نتيجه را بايد در مورد ستارگان ثبت گرفت. زيرا فرض اين كه آنها اجسامي غول پيكر، در فاصلة بسيار دور از ما هستند، از طريق احساس بصري براي ما حاصل نشده است. پس آنها را نيز بايد اشياء را محكوم به يك قانون ميكنيم، از مشاهدات بصري بدست نيامده است، بلكه حاكي از قبول يك اصل متافيزيكي است. به قول ج.ج. تامسون:
من برآنم كه وارد كردن يك كميت كه به روشن شدن ذهن كمك ميكند، حتي اگر در آن زمان راهيي براي تعيين دقيق آن نباشد، نه تنها مجاز است بلك امري مطلوب بحساب ميآيد. چيزي ك امروز قابل اندازهگيري نيست ممكن است فردا قابل اندازهگيري باشد. اين خطرناك است كه فلسفه را مبتني بر اين فرض كنيم كه آنچه من نميدانم هرگز نميتواند دانش بحساب آيد.
د. تعداد آزمايشهايي كه يك دانشمند ميتواند انجام دهد، همواره محدود است؛ در حالي كه قانوني كه او ادعا ميكند، جهانشمول است. پس بيان قانون همواره از تجربه فراتر ميرود. به قول بورن:
بنظر ميرسد كه علم روشي براي پيدا كردن روابط علي دارد، بدون آن كه به هيچ اصل متافيزيكي متوسل شود. اما اين يك فريب است، زيرا هيچ مشاهده يا تجربه هر قدر هم كه گسترده باشد نميتواند بيش از تعداد محدودي تكرار را در برداشته باشد، و بيان قانوني به صورت B بستگي به A دارد همواره از تجربه فراتر ميرود.
از طرف ديگر هيچ علمي كه شايسته نام علم باشد نميتواند از قوانين عام بپرهيزد؛ و در واقع هدف علم، كشف چنين قوانيني است. پوزيتويستهاي
منطقي بايد چنين قوانيني را طر كنند، زيرا فقط در موارد محدودي تأييد ميشوند. بدين ترتيب براي فيزيك چيزي جز دستورالعملهاي محدود و موضعي باقي نميماند.
ه. هر محققي همواره در پژوهشهايش اصولي عام را به عنوان اصول راهنما يا تنظيم كننده بكار ميبرد. اين اصول عام قابل ابطال تجربي نيسن يك نظريه بود:
در بين تمامي فيزيكداناني كه من ملاقات كردهام بيشترين شباهت با خود را در شرودينگر و من هر دو خيلي مشتاِ زيبايي رياضي بوديم و اين اشتياِ به زيبايي رياضي بر تمامي كارهاي ما حاكم بود. اين نوعي باور براي ما بود كه معادلاتي داشته باشند. اين نوعي مذهب براي ما بود. آن مذهب پر فايدهاي بود و ميتوان آن را اساس موفقيت مابحساب آورد.
همين طور هايزنبرگ سادگي رياضي را يك اصل راهنما ميشمارد:
سادگي رياضي بالاترين اصل راهنما در كشف قوانين طبيعي بحساب ميآيد.
و نيز ميگويد: چه علتي باعث شد كه آريستارخوش خورشيد را در مركز جهان قرار دهد و زمين را علي رغم تجربه متحرك انگارد؟ شكي نداريم كه قويترين استدلال او تكيه به سادگي رياضي بوده است. واضح است كه سيستم خورشيد مركزي آريستارخوس بسيار سادهتر از جهان ائودوكسوس با كرهاش، بوده است.
آيا پذيرفتن اعتقاد به سادگي يا زيبايي نظريات فيزيكي، تجاوز از تجربه گرايي محض نيست؟
و. تجربه گرايي محض راه كشف را ميبندد. نمونهاش نظر منفي ماخ نسبت به اتم بود، كه اگر دنبال شده بود ما در وضع پيشرفتة فعلي نبوديم. براي دوهزار سال اتميستها مورد حمله بودند. توفيق نظرية اتمي نشان ميدهد كه چگونه توسل به تجزيه محض كفايت نميكند و چقدر مهم است كه يك انديشه مهم را دنبال كنيم، گرچه نتايج عملي فوري در بر نداشته باشد. تاريخ تحقيقات علمي پر است از مثالهايي كه در آنها فرض وجود اشيائي مفيد بوده است، گرچه در آن زمان نميتوانستند آنها را مستقيماً مشاهده كنند. همچنين بسياري از انديشههاي كليدي در فيزيك توسط رياضيداناني مطرح شده است كه توجه مستقيمي به مسائل فيزيكي نداشتهاند. گاوس و ريمان، هندسة ريماني را وقتي ارائه دادند كه براي آن زمينة فيزيكي نبود و چند دهه بعد بود كه اينشتين كشف كرد ثقل، نمودي از ساختار فضا و زمان است. همني طور هيلبرت، نظريه فضاي هيلبرت را قبل از پيدايش نظرية كوانتوم ارائه
داد و اين فون نويمان بود كه بعدااً آن را در نظرية كوانتوم بكار برد. و هيز وقتي اينشتين نظرية ثقلش را ساخت، از لحاظ معرفت شناختي چيزي مجردتر از تانسور انحناي ريماني نبود، و تنها بعدا"روشنايي براي اندازهگيري خواص انحنايي فضا و زمان و ارتباط آنها با پديدههاي مرئي ارائه شد. بدين جهت است كه كارناپ در يكي از نوشتارهاي اخيرش ميگويد:
رشد حيرتآور فيزيك در قرون گذشته، عمدتاً بستگي به امكان ارجاع به كميات غير قابل مشاهدهاي نظير اتمها و مولكولها داشته است.
2. ميگويند هر مفهومي بايد در ابتدا از طريق يك
رشته عمليات تجربي تعريف شود، و هر چيزي كه قابل تعريف بر حسب عمليات تجربي نباشد، بايد كنار گذاشته شود. در مقابل ميتوان گفت:
الف. ما غالباً يك مفهو را بر حسب ساير مفاهيم تعريف ميكنيم، اما همواره بعضي مفاهيم، تعريف نشده باقي ميمانند. مثلاً مفاهيم جرم و نيرو در مكانيك نيوتوني تعريف نشدهاند (البته اينها نامعين نيستند، زيرا برحسب تعدادي فرمول مشخص ميشوند). هر نظريه با تعدادي مفاهيم تعريف نشده شروع ميكند. اينها مفاهيم بنيادي آن نظريه هستند و ساير مفاهيم بر حسب آنها تعريف ميشوند.
ب. چون هر مفهومي توسط يك تعريف عملياتي معنادار ميشود، كميتي كه به وسيلة روشهاي مختلف اندازهگيري ميشود، بايد داراي معاني متعدد باشد؛ ك البته امري است بر خلاف ديد شهودي ما.
ج. بنابراين نظريه، وسايل اندازهگيري آزمايشگر نيز بايد بر حسب عملياتي تعريف شوند، و لذا بنظر ميرسد كه نتوان از جايي شروع كرد.
د. مقدار عددي يك كميت تنها يك بعد آن است و معناي هر كميت تنها به وسيله عمل تعين نميشود، بلكه براي مشخص كردن آن يك زمينة نظري نيز لازم است. مثلاً اگر بخواهيم معناي ميدان الكتريكي را بدانيم بايد به نظريه ماكسول نظر افكنيم.
3. ميگويند يك قضيه در صورتي معنادار است كه قابل تحقيق تجربي باشد. در اينجا ميپرسيم:
الف. چگونه ميتوان در زمان حال، اعتبار يك قانون طبيعت را وارسي كرد درحالي كه حوزة كاربرد آن از زمان حال وسيعتر است؟
ب. چگونه ميتوان گذشته را مورد تحقيق تجربي قرارداد؟
ج. آيا خود اصل تحقيقپذيري قابل تحقيق تجربي است؟
به دليل ايراداتي كه بر اصل تحقيقپذيري وارد شد كارناپ معيار معنادار بودن را رقيقتر كرد و گفت يك قضيه در صورتي با معناست كه نوعي شاهد تجربي له يا عليه آن بكار رود؛ و پوپر قضاياي غير علمي را نيز با معنا دانست و معيار ابطالپذيري را جايگز
ين معيار تحقيقپذيري كرد. به موازات تكوين پوزيتيويسم منطقي، اين عقيده كه هرچه به طور تجربي قابل تحقيق نيست بايد از نظرية فيزيكي حذف شود به عنوان يك اصل راهنم در ميان بنيانگذاران مكانيك كوانتومي جا افتاد. ما به عنوان نمونه به نقل سخنان برخي از بزرگان قوم در اين مقوله ميپردازيم:
هايزنبرگ:
براي پرهيز از اين تنقضات لازم است بخواهيم كه هيچ مفهومي كه از طريق تجربه تأييد نشده است وارد يك نظريه نشود.
پاولينگ:
آنچه به نتايج تجربي منتهي نشود حائز اهميت نيست.
دارو:
ممكن است در ابتدا بنظر برسد كه مكانيك موجي قاصر از خدمتي است كه از آن انتظار داريم، زيرا رفتار يك اتم منفرد توصيف نميكنند. امااين ويژگي يك نقص نيست، بلكه شاهدي بر كمال آن است. اگر مكانيك موجي بخواهد تصوير صحيحي از طبيعت، بدون كم و زياد، ارائه دهد، نبايد پيش بينيهايي بكند ك قابل تطبيق با تجربه نباشند. از جمله نبايد اتمهاي منفرد را مورد بررسي قرار د
در اينجا علاوه بر يادآوري ايرادات ذكر شده به تز تحقيق پذيري، ذكر اين نكته لازم است كه اگر فيزيكدانان به اين اصل پايبند مانده بودند، فيزيك، علي الخصوص فيزيك ذرات بنيادي، اين قدر رشد پيدا نكرده بود.
4. بسياري از فيزيكدانان معاصر ادعا ميكنند كه نظريه شان مستقيماً از تجربه نشأت گرفته است. اينها فراموش ميكنند كه راهي وجود ندارد كه تنها يك نظريه را از مشاهدات استنتاج كنيم (والا مثلاً مكانيك نيوتوني به وسيلة مكانيك نسبيتي يا مكانيك كوانتومي جايگزين نشده بود).