تیم مادلین: چرا فیزیک به فلسفه نیاز دارد؟

تیم مادلین: بسیاری از سوال ها در مورد ماهیت واقعیت را نمی توان بدون در نظرگرفتن فیزیک معاصر به درستی پیگیری نمود. پژوهش هایی که در موردساختار بنیادی فضا، زمان و ماده انجام می شوند باید  نظریه نسبیت وکوانتوم را مورد توجه قرار دهند...

«چطور می توانیم جهانی را که در آن زندگی می کنیم بفهمیم؟ جهان چگونه رفتار می کند؟ ماهیت واقعیت چیست؟ به طور سنتی، این ها سوال ها سوال هایی فلسفی هستند، اما فلسفه مرده است. فلسفه همگام با پیشرفت های علمی جدید، به ویژه در فیزیک، پیش نرفته است. دانشمندان به مشعل داران اکتشاف جستجوی دانش توسط ما تبدیل نشده اند.» استیون هاوکینگ و لئونارد ملدینو

این بند از کتاب «طرح بزرگ» منجر به مناقشات زیادی شد. آیا در جستجوی درک واقعیت، فلسفه در سایه علم قرار گرفته است؟ آیا فلسفه صرفا عرفانی آذین بندی شده، و بدون ارتباط با درک علمی است؟ بسیاری از سوال ها در مورد ماهیت واقعیت را نمی توان بدون در نظر گرفتن فیزیک معاصر به درستی پیگیری نمود. پژوهش هایی که در مورد ساختار بنیادی فضا، زمان و ماده انجام می شوند باید نظریه نسبیت و کوانتوم را مورد توجه قرار دهند. فیلسوفان این را می پذیرند. در واقع، برخی از فیلسوفان فیزیک برجسته، دارای دکترای فیزیک هستند. با وجود این، آنها ترجیح می دهند که با دانشکده های فلسفه و نه دانشکده های فیزیک همکاری کنند، زیرا بسیاری از فیزیک دانان پرسش از ماهیت واقعیت را قویا منع می کنند. رویکرد حاکم بر فیزیک «خفه شو و حساب کن» بوده است: معادلات را حل کن و در مورد معنای آنها سوال نکن. اما مهم تر انگاشتن محاسبه از شفافیت مفهومی می تواند منجر به سردرگمی شود. به طور مثال، «پارادواکس دوقلوها»ی معروف در نسبیت را در نظر بگیرید. دوقلوهای همسان در زمان تولد از هم جدا شده و بعدها دوباره به هم می رسند. وقتی به هم می رسند یکی از آنها به طور زیست شناخی از دیگری پیرتر است. (دوقلوهای فضانورد، اسکات و مارک کلی به زودی این آزمایش را محقق خواهند نمود: هنگامی که اسکات در سال 2016 از یک سال سفر در مدار زمین باز می گردد، 28 میکروثانیه از برادرش مارک که روی زمین مانده است، جوان تر خواهد بود.) هیچ فیزیک دان ماهری در محاسبه ی میزان این تاثیر اشتباه نخواهد کرد. اما حتی، ریچارد فاینمن بزرگ هم همیشه تبیین درست را ارائه نمی کرد. در «درس های فاینمن در باب فیزیک» او تفاوت در سن را به سرعتی که یکی از دوقولوها تجربه کرده نسبت می دهد. قلویی که با سرعت بیشتری حرکت کرده، جوان تر می‌ماند. اما به راحتی می توان موارد خلاف این امر و یا حتی مواردی که هیچ یک از دوقلوها سرعت بیشتر را تجربه نکرده ولی در نهایت سن متفاوتی دارد، یافت. محاسبه می تواند درست و توضیح همراهش می تواند نادرست باشد. اگر هدف شما محاسبه است، چنین چیزی ممکن است کافی باشد. اما درک نظریه های موجود و ارائه نظریه های جدید نیازمند چیزی بیش از این است. اینشتین با تامل در مورد مسایل مفهومی و نه موارد تجربی به نظریه نسبیت رسید. او اصولا از دست عدم تقارن تبیینی در نظریه ی الکترومغناطیس آزرده خاطر بود. به طور مثال، فیزیک دانان قبل از اینشتین، می دانستند که حرکت دادن یک آهنربا درون یا کنار یک سیم پیچ موجب ایجاد جریان الکتریکی در سیم پیچ می شود. اما توضیح متدوال درمورد این تاثیر وقتی که حرکت به آهنربا منتسب می شد در برابر موردی که حرکت به سیم پیچ مربوط بود کاملا متقاوت به نظر می آمد: واقعیت این است که این تاثیر تنها به حرکت نسبی هر دویشان وابسته است. حل عدم تقارن تبیینی نیازمند بازاندیشی در مورد ایده همزمانی و رد شرح کلاسیک زمان و فضا بود. این امر نیازمند نظریه نسبیت بود. درک نطریه کوانتوم حتی نیازمند چالش عمیق تری است. نظریه ی کوانتوم به طور ضمنی چه چیزی را در مورد «ماهیت واقعیت» بیان می کند؟ دانشمندان در مورد پاسخ این سوال توافق ندارند؛ آنها حتی درمورد این که آیا این سوال معقول است اختلاف نظر دارند. مشکلات پیرامون نظریه ی کوانتوم ریاضیاتی نیستند. آنها در عوض از واژگان تخصصی غیر قابل قبول در ارائه نظریه سرچشمه می گیرند. نظریه های فیزیکی بایستی با واژگان دقیق و بدون ابهام و گنگی بیان شوند. جان بل، فهرستی از مفاهیمی که به حد کافی روشن نیستند در مقاله اش «علیه «اندازه گیری»» عنوان می نماید:

اینجا برخی کلمات رامی بینید که هر چقدر هم در کاربرد مشروع و لازم باشند در یک صورت بندی - که حتی صرفا ادعای دقت فیزیکی داشته باشد - جای ندارند: سیستم،ابزارآلات، محیط، میکروسکپی،ماکروسکپی، بازگشت پذیر،غیر قابل بازگشت، قابل مشاده، اطلاعات، اندازه گیری.

تشریح کتاب های درسی از نظریه کوانتوم آزادانه از این اصطلاحات ممنوعه استفاده می کنند. اما، در نهایت، چطور می توانیم بفهمیم چیزی «سیستم» است، یا به حد کافی بزرگ است که «ماکروسکپی» قلمداد شود و یا اینکه یک برهم کنش «اندازه گیری» محسوب می شود؟ باریک بینی بل در مورد زبان، نمود بیرونی نگرانی او در مورد مفاهیم است. نظریه های فیزیکی هوشمندانه را نمی توان بر اساس ایده های مبهم بنا ساخت. فیلسوفان در پی شفافیت مفهومی هستند. آموزش آنها برخی از عادات فکری را در آنها نهادینه می نماید: حساسیت به ابهام، دقت بیان، توجه به جزییات نظری. اینها موارد اساسی برای درک این مهم هستند که یک فرم ریاضیاتی چه چیزی درمورد جهان واقع پیشنهاد می کند. فیلسوفان همچنین می آموزند که شکاف ها و حذفیات را در استدلال های روزمره دریابند. این شکاف ها نقاط ورود به خلاهای مفهومی هستند: گوشه هایی که جایگزین های مورد غفلت واقع شده می توانند در آنها ریشه بدوانند و رشد کنند. منش «خفه شو و حساب کن» این رویکرد انتقادی را ارتقا نمی دهد؛ اما فلسفه آن را تشویق می کند. بنابراین، آنچه فلسفه به علم تقدیم می کند، ایده های عرفانی نیست، بلکه روشی دقیق است. شکاکیت فلسفی بر نقطه ضعفهای مفهومی در نظریه ها و مباحثات تمرکز می کند. فلسفه کاوش توضیحات جایگزین و رویکردهای نظری جدید را تشویق می نماید. فیلسوفان در مورد ابهام های ظریف زبانی و علت و معلولها وسواس به خرج می دهند. هنگامی که بنیادهای یک رشته ی علمی امن باشند این امر ممکن است زیان بخش باشد: فقط کارت را انجام بده، مهم اتمام کار است! اما زمانی که به بنیادهای استوار (یا بنیادهای جدید) احتیاج داشته باشیم، کندوکاو انتقادی می تواند راه پیش رو را مشخص نماید. شرح دقیق مفاهیم اساسی نظریه های کوانتوم و نسبیت مطمئنا می تواند به یافتن راهی برای پیوند این دو نظریه کمک کند؛ حتی اگر چنین تلاشی محدود به پیشنهاد رها کردن یا تغییر چیزی شود. شک گرایی فلسفی از نظریه های معرفت نشات می گیرد، شاخه ای از فلسفه که «معرفت شناسی» نامیده می شود. معرفت شناسی پایه باورهای ما و منابع مفاهیم را بررسی می نماید. این شاخه از فلسفه اغلب پیش فرض های تلویحی که ممکن است نادرست باشند را نمایان می سازد، پیش فرض هایی که منبع شک درباره آنچه که واقعا می دانیم هستند. با هاوکینگ آغاز نمودیم، اما بگذارید مطلب را با اینشتین به پایان برسانیم:

چطور می شود که یک دانشمند ارزنده علوم طبیعی دغدغه معرفت شناسی داشته باشد؟ آیا کار ارزشمندتری در تخصص خودش وجود ندارد؟ این سخن را از بسیاری از همکارانم می شنوم و حس می کنم که بسیاری دیگر این احساس را دارند. من نمی توانم با آنها در چنین احساسی سهیم باشم…

مفاهیمی که در نظم دادن به چیزها مفید بوده اند به سادگی چنان سلطه ای بر ما می یابند که ما منشا زمینی آنها را فراموش نموده و آنها را چون بدیهیات غیر قابل تغییر به حساب می آوریم. چنین است که آنها تبدیل به « ضروریات فکری»، « مسلمات پیشینی» غیره می شوند. راه پیشرفت علمی اغلب به دلیل چنین خطاهایی برای مدت های طولانی غیر قابل عبور می شود. به همين دليل بررسي و تحليل آنها و نشان دادن شرايطي که در آن سودمندي اين مفاهيم مورد قضاوت قرار گرفته است و به آن وابسته است و نحوه رشد و توسعه آنها در بيرون از فضاي آزمون وقت گذراني و کاري بي حاصل به شمار نمي رود. این گونه، مرجعیت و سلطه بیش از حد عظیم آنها شکسته می شود.

.

---

.

تیم مادلین

ترجمه زهیر باقری نوع پرست

تیم مادلین استاد فلسفه در دانشگاه نیویورک است. او لیسانسش را در فیزیک و فلسفه از دانشگاه ییل و دکترایش را در تاریخ وفلسفه ی علم از دانشگاه پیتزبرگ گرفته است. کار او حول محورتفسیر نظریه ی فیزیکی می چرخد. کتاب های اخیر او شامل«فلسفه ی فیزیک: فضا و زمان» و «بنیادهای جدید هندسه فیزیکی» هستند. او همپیوند گاگنهایم، و عضو آکادمی بین المللی فلسفه علوم و آکادمی هنرها و علوم آمریکاست.

.

---

.