]ابوتراب يغمايى ]
زنگ ساعت بلند شد. نگاهى به ساعت انداخت و ديد كه عقربه ۱۰ را نشان مى دهد. بيرون را نگاه كرد. هوا كاملاً تاريك بود. صداى ظرف شستن مادر در آشپزخانه او را بيشتر متحير كرد: «مامان ساعت چنده »، «ساعت ،۱۰ مگه نمى خواى برى مدرسه». با خود فكر كرد كه «چرا هوا تاريكه » اهميتى نداد و رهسپار مدرسه شد. هميشه اتوبوس ساعت ۱۰/۳۰ دقيقه مى آمد ولى آنروز ساعت ۱۱/۳۰ رسيد. با خود گفت امروز از آن روزهاى عجيب است. نخستين زنگ، زنگ هندسه بود و قرار بود معلم نمره امتحانى كه هفته قبل گرفته بود را اعلام كند. او با هوش ترين فرد كلاس بود و انتظارش صرفاً ۲۰ بود. اما وقتى برگه را ديد بهت زده شد. او با اين كه تنها يك سؤال را جواب نداده بود نمره اش تك شده بود. پيش معلم رفت و علت را جويا شد. معلم جواب داد: «پسر جان هنوز نمى دانى كه مجموع زواياى مثلث ۱۸۰ درجه است من تو را تنبيه كردم تا حواست را بيشتر جمع كنى. »
معلم در سؤال مزبور خواسته بود تا دانش آموزان زواياى يك مثلث را حساب كنند. اما او زوايايى كه يافته بود عبارت بود از: ،۳۵ ۶۵ و ۹۰ كه مجموع آنها ۱۹۰ مى شد! جالب اينجا بود كه تمامى راهى كه وى براى محاسبه طى كرده بود دقيق و درست بود. وى سومين شگفتى آن روز را مشاهده كرد.
به نظر شما كداميك از موارد فوق شگفت آورتر است: ۱- تاريك بودن هوا باوجود روز بودن۲ - تأخير اتوبوسى كه همواره سر وقت مى آمد يا ۳- ۱۹۰ درجه بودن زواياى داخلى مثلث حتماً موافقيد كه مورد دوم از مابقى كمتر شگفت انگيز است و مورد سوم در نهايت اعجاب است. چرا كه اصلاً نمى توان مثلثى را تصور كرد كه مجموع زوايايش ۱۸۰ درجه نباشد. مورد اولى نيز ما بين اين دو قرار دارد. به عبارتى مورد اول تخطى از يك «ضرورت يا قانون علمى»، مورد دوم تخطى از يك «تعميم تصادفى» و مورد سوم تخلف از يك «ضرورت منطقى يا رياضى» است.
فلاسفه علم همواره به دنبال اين بوده اند كه معيار دقيق براى تمايز ميان اين سه نوع گزاره چيست ضرورت هاى منطقى با معيار نسبتاً ساده اى تمايز خود را نشان مى دهند. كافى است كه نتوان نقيض يك گزاره را تصور كرد. در اين صورت آن گزاره از ضرورت منطقى يا مفهومى برخوردار است. به عبارت ديگر نمى توان جهانى را متصور شد كه در آن جهان «مثلث ها ۱۸۰ درجه نباشند» يا «بلندتر بودن قد على از حسن مستلزم اين نباشد كه حسن از على كوتاه قد تر باشد». اما مى توان جهانى را متصور شد كه در آن قوانين علمى جور ديگرى باشند و در عين روز بودن ، هوا تاريك باشد و يا اين كه اتوبوس هاى آن دنيا ساعت ۱۱/۳۰ در ايستگاه مزبور متوقف شوند. در ادامه اين مقاله به اين خواهيم پرداخت كه تمايز ميان تعميم هاى تصادفى و قوانين علمى را چگونه مى توان ترسيم كرد.
تمايز ميان خلاف واقع ها و قوانين طبيعت عموماً با توسل به دو موضوع ترسيم مى شود: ۱- رابطه ميان گزاره هاى خلاف واقع و قوانين علمى۲- نقش تبيين و استقراء. فرض كنيد سنگى در دست من قرار دارد. من آن را ر ها نمى كنم ولى مى توانم ادعا كنم و نيز تصور كنم كه «اگر آن را ر ها مى كردم نيروى گرانش از طرف زمين آن را به سمت خود مى كشيد». به عبارتى قانون گرانش نيوتن به عنوان يك قانون علمى مرا قانع مى كند كه چنين ادعايى را بكنم. حال فرض كنيد در ساعت ۱۰/۳۰ صبح در خانه نشسته ام. آيا مى توانم با همان اطمينان قبلى ادعا كنم«اگر در ايستگاه بودم، سوار اتوبوس مى شدم»به نظر مى رسد كه پاسخ خير باشد؛ چراكه هيچ قانون علمى مؤيد اين نيست كه اتوبوس همواره ساعت ۱۰/۳۰ وارد ايستگاه مى شود. به همين دليل است كه گفته مى شود قوانين طبيعى از خلاف واقع ها حمايت مى كنند در حالى كه تعميم هاى تصادفى از چنين تأييدى بهره مند نيستند. اما ببينيم استقراء و تبيين چگونه مى توانند قوانين علمى را از تعميم هاى تصادفى متمايز كنند. قوانين علمى از پشتوانه تبيين كنندگى برخوردار هستند. مثلاً اگر از شما پرسيده شود «چرا در دماى ثابت اگر حجم را دو برابر كنيم، فشار نصف مى شود » شما جواب مى دهيد «به جهت اين كه رابطه فشار با حجم در دماى ثابت از رابطه P1/P2=V2/V1 پيروى مى كند». پاسخ شما هم از قدرت اقناع كنندگى برخوردار است و هم اين كه بيانگر رابطه اى على و معلولى است. اما اگر از شما پرسيده شود «چرا تمامى اسكناس هاى درون كيف من هزار تومانى هستند » شما نمى توانيد پاسخى دهيد به غير اين كه بگوييد «اتفاقى چنين شده است». نمى توان رابطه على و معلولى كه همچنين از ضرورتى برخوردار باشد براى تبيين اين رخداد بيان كرد. به طرز معكوس مى توان چنين اختلافى را در مورد استقراء به كار برد. اگر شما با ده يا صد مشاهده نتيجه بگيريد كه «تمامى ماشين هاى عبورى از خيابان فلان بالاتر از صد ميليون قيمت دارند» نتيجه گيرى شما صرفا بر اساس يك تقارن و تصادف بوده است. اما اگر شما با پنج بار مشاهده يكسان نتيجه بگيريد كه«شعله مواد تشكيل شده از سديم زرد است»، حداقل در نظر اول به نظر مى رسد كه نتيجه گيرى استقرايى شما براساس يك ضرورت باشد. ضرورتى كه توسط قوانين علمى بازنمايى مى شوند. مى توان تصور كرد كه قوانين علمى بيانگر رابطه شباهت ميان انواع طبيعى هستند، مثل مواد تشكيل شده از سديم، الكترون ها، كوارك ها و غيره. اما نتيجه گيرى استقرايى شما در مورد قيمت ماشين هاى عبورى رابطه شباهت را ميان انواع طبيعى بيان نمى كند. بلكه رابطه اى است اتفاقى براساس مصاديقى خاص. اما مى توان مواردى را يافت كه اين معيارهاى تمايز نتوانند قوانين علمى را از تعميم هاى تصادفى به صورت قاطع جدا كنند. ماشينى را فرض كنيد كه بيشترين سرعت آن در يك جاده خشك و هموار تابع فاصله پدال گاز از كف ماشين باشد. به نظر مى رسد كه رابطه ميان «بيشترين سرعت ماشين» و «فاصله پدال گاز از كف ماشين» بيانگر يك قانون علمى و يا ضرورت نباشد. اما اين رابطه هم خلاف واقع ها را حمايت مى كند و هم در استنتاج استقرايى براى پيش بينى موارد آينده مى تواند مورد استفاده قرار گيرد. مى توانم تصور كنم كه «اگر فاصله مزبور كمتر مى شد، سرعت ماشين به مقدار فلان افزايش پيدا مى كرد».
يك راه فرار براى چنين مواردى اين است كه ادعا كنيم تنها قوانين واقعى طبيعت قوانين فيزيك ريز ساختار (Micro Structural Laws) هستند. تمامى تعميم هاى ديگر توسط اين قوانين و شرايط محيطى ساخته مى شوند. به عنوان مثال قانون اول كپلر كه بيانگر اين است كه سيارات بر مدارهاى بيضى شكل حركت مى كنند، نيز يك تعميم تصادفى است. چراكه براى ساختن آن نه تنها بايد به قوانين گرانش(كه مى توانيم فرض كنيم به قوانين ريز ساختار كاهش پيدا مى كنند) بلكه بايد به بسيارى از شرايط محيطى ديگر، مثل چشم پوشى از اجرام و غيره توسل كنيم. بنابراين همانقدر كه رابطه ميان سرعت ماشين و فاصله پدال گاز يك تعميم تصادفى است، رابطه ميان رنگ شعله و سديم نيز يك تعميم تصادفى است. بديهى است كه طبق اين نظر تمامى علوم به قوانين فيزيك آن هم در سطح ريز كاهش پيدا مى كنند. اما مى توان ادعا كرد قوانين واقعى وجود دارند كه به قوانين در سطح ريزكاهش پيدا نمى كنند. به عنوان مثال قانون دوم ترموديناميك را در نظر بگيريد. اين قانون ادعا مى كندكه آنتروپى(يا به قرائتى بى نظمى) يك سيستم منزوى هيچ گاه كاهش پيدا نمى كند. ظرفى را فرض كنيد كه توسط ديوارى كه يك روزنه باز دارد به دو قسمت تقسيم شده است. فرض كنيد در ظرف مقدارى گاز قرار دارد. به نظر شما چقدر احتمال دارد كه تمامى مولكولهاى گاز در يك طرف ديوار جمع شوند. حتماً موافقيد كه خيلى كم و يا شايد اصلاً احتمالش صفر است. اما همين ظرف را فرض كنيد كه شامل فقط سه مولكول است. حال چقدر احتمال مى دهيد كه سه مولكول در يك طرف جمع شوند. به لحاظ شهودى مى توان ادعا كرد كه احتمالش خيلى زياد است. بنابراين قانون دوم ترموديناميك كه بيانگر اين افزايش بى نظمى است تنها در مورد سيستم هاى با مقدار كافى مولكول آگاهى بخش است و در نتيجه از قوانين ريز ساختار نتيجه نمى شود. به عبارتى كل سيستم از قوانينى تبعيت مى كند كه تك تك اجزاى آن از چنين قانونى تبعيت نمى كند. به اصطلاح گفته مى شود كه قانون دوم ترموديناميك نوخاسته (Emergent) شده است. مشاهده مى شود كه رهيافت دوم نيز نمى تواند ادعاهاى شهودى ما در باب قوانين طبيعى و تعميم هاى تصادفى را ارضا كند. بحث در مورد قوانين طبيعى از اركان فلسفه علم است.
* درباره جفرى باب (Jeffrey Bub)
باب در سال ۱۹۶۶ دكتراى خود را در رياضى- فيزيك از دانشگاه لندن اخذ كرد. در حاليكه ديويد بوهم ابتدا هدايت پايان نامه وى را رد مى كند ولى به دليل پافشارى هاى وى بوهم نيز مى پذيرد. وى مثال معروفى دارد كه «هنگامى كه به موقعيتى در فلسفه مكانيك كوانتومى مى رسيم تكانه مان كم مى شود». ون فراسن به مزاح گفته بود كه خودِ باب درست برعكس عمل كرده است. وى ابتدا به تعبير بوهمى علاقه مند شد. سپس در اثر خواندن مقاله پاتنم با عنوان «آيا منطق تجربى است» به رهيافت منطق كوانتومى مى پردازد. در دهه ۹۰ تعبير موجه از كوانتوم را توسعه مى بخشد و اخيراً نيز ديدگاه اطلاعاتى در مورد بنيان هاى كوانتوم را به پيش مى برد. جالب اين كه در هر حوزه اى كه وارد مى شود بيشترين تأثيرگذارى را دارد. وى اكنون عضو دپارتمان فلسفه دانشگاه مريلند است.
* براى مطالعه بيشتر
در مورد قوانين طبيعت عمدتاً دو نوع رهيافت وجود دارد. رهيافت معرفت شناختى و رهيافت متافيزيكى. از جمله كتابهاى ترجمه شده به زبان فارسى كه به رهيافت معرفتى مى پردازد كتاب كلاسيك همپل با عنوان «فلسفه علوم طبيعى» است كه توسط معصومى همدانى ترجمه شده است و مركز نشر دانشگاهى آن را منتشر كرده است. كتاب «قانون طبيعى چيست (What is a Law of Nature ) نوشته آرمسترانگ (Armstrong) از جمله كتاب هاى تأثير گذار در متافيزيك قوانين علمى بوده است. مدخل «قوانين علمى(Laws of Nature) در دانشنامه فلسفى استنفورد نوشته جان كارول(J.Carroll) به صورت آن لاين قابل دسترسى است.
