تيم مادلين: لماذا تحتاج الفيزياء إلى الفلسفة؟

تيم مادلين: لا يمكن متابعة العديد من الأسئلة حول طبيعة الواقع بشكل صحيح دون الأخذ بعين الاعتبار الفيزياء المعاصرة. يجب على الأبحاث التي تُجرى حول البنية الأساسية للفضاء والزمان والمادة أن تأخذ نظرية النسبية ونظرية الكم بعين الاعتبار...

«كيف يمكننا أن نفهم العالم الذي نعيش فيه؟ كيف يتصرف العالم؟ ما هي طبيعة الواقع؟ تقليدياً، هذه أسئلة فلسفية، لكن الفلسفة ماتت. لم تواكب الفلسفة التطورات العلمية الحديثة، خاصة في الفيزياء. لقد أصبح العلماء هم حملة مشاعل اكتشافنا في سعينا للمعرفة.» ستيفن هوكينغ وليونارد ملودينو

أثارت هذه الفقرة من كتاب «التصميم العظيم» الكثير من الجدل. هل صارت الفلسفة، في سعيها لفهم الواقع، في ظل العلم؟ هل الفلسفة مجرد تصوف مزخرف، بلا صلة بالفهم العلمي؟ لا يمكن متابعة العديد من الأسئلة حول طبيعة الواقع بشكل صحيح دون الأخذ بعين الاعتبار الفيزياء المعاصرة. يجب على الأبحاث التي تُجرى حول البنية الأساسية للفضاء والزمان والمادة أن تأخذ نظرية النسبية ونظرية الكم بعين الاعتبار. يُقر الفلاسفة بهذا. في الواقع، يحمل بعض أبرز فلاسفة الفيزياء درجة الدكتوراه في الفيزياء. ومع ذلك، فهم يفضلون التعاون مع كليات الفلسفة لا كليات الفيزياء، لأن العديد من الفيزيائيين يمنعون بشدة السؤال عن طبيعة الواقع. كان النهج السائد في الفيزياء هو «اصمت واحسب»: حل المعادلات ولا تسأل عن معناها. لكن تغليب الحساب على الوضوح المفهومي يمكن أن يؤدي إلى الارتباك. على سبيل المثال، تأمل «مفارقة التوأمين» الشهيرة في النسبية. يُفصل توأمان متطابقان عند الولادة ويلتقيان لاحقاً. عندما يلتقيان، يكون أحدهما أكبر بيولوجياً من الآخر. (سيحقق رائدا الفضاء التوأمان، سكوت ومارك كيلي، هذه التجربة قريباً: عندما يعود سكوت في عام 2016 من رحلة استغرقت عاماً في مدار الأرض، سيكون أصغر بـ 28 ميكروثانية من أخيه مارك الذي بقي على الأرض.) لن يخطئ أي فيزيائي ماهر في حساب مقدار هذا التأثير. لكن حتى ريتشارد فاينمان العظيم لم يكن يقدم دائماً التفسير الصحيح. في «محاضرات فاينمان في الفيزياء»، يعزو الفرق في العمر إلى السرعة التي اختبرها أحد التوأمين. التوأم الذي تحرك بسرعة أكبر يبقى أصغر سناً. لكن يمكن بسهولة إيجاد حالات تناقض هذا، أو حتى حالات لم يختبر فيها أي من التوأمين سرعة أكبر ومع ذلك ينتهي بهما الأمر بعمرين مختلفين. يمكن أن يكون الحساب صحيحاً والتفسير المصاحب له خاطئاً. إذا كان هدفك هو الحساب، فقد يكون هذا كافياً. لكن فهم النظريات الموجودة وتقديم نظريات جديدة يتطلب أكثر من هذا. توصل أينشتاين إلى نظرية النسبية بالتأمل في مسائل مفهومية، لا تجريبية. كان منزعجاً أساساً من عدم التناظر التفسيري في نظرية الكهرومغناطيسية. على سبيل المثال، كان الفيزيائيون قبل أينشتاين يعرفون أن تحريك مغناطيس داخل أو بجانب ملف يولد تياراً كهربائياً في الملف. لكن التفسير الشائع لهذا التأثير عندما يُعزى التحريك إلى المغناطيس بدا مختلفاً تماماً عن الحالة التي يُعزى فيها التحريك إلى الملف: الحقيقة هي أن هذا التأثير يعتمد فقط على الحركة النسبية لكليهما. تطلب حل عدم التناظر التفسيري إعادة تفكير في فكرة التزامن ورفض الوصف الكلاسيكي للزمان والمكان. تطلب هذا نظرية النسبية. يتطلب فهم نظرية الكم تحدياً أعمق. ما الذي تقوله نظرية الكم ضمناً عن «طبيعة الواقع»؟ لا يتفق العلماء على إجابة هذا السؤال؛ بل إنهم يختلفون حتى حول ما إذا كان هذا السؤال معقولاً. المشكلات المحيطة بنظرية الكم ليست رياضياتية. إنها تنبع بدلاً من ذلك من المصطلحات المتخصصة غير المقبولة في عرض النظرية. يجب التعبير عن النظريات الفيزيائية بمصطلحات دقيقة وبلا إبهام وغموض. يورد جون بل قائمة بالمفاهيم غير الواضحة بما فيه الكفاية في مقالته «ضد «القياس»»:

هنا ترون بعض الكلمات التي، مهما كان استخدامها مشروعًا وضروريًا، لا مكان لها في صياغة - حتى لو كانت تدّعي الدقة الفيزيائية فحسب: نظام، أدوات، بيئة، مجهري، ماكروسكوبي، قابل للانعكاس، غير قابل للانعكاس، قابل للملاحظة، معلومات، قياس.

إن شروح الكتب الدراسية لنظرية الكم تستخدم بحرية هذه المصطلحات المحظورة. لكن، في النهاية، كيف يمكننا أن نفهم أن شيئًا ما هو «نظام»، أو أنه كبير بما يكفي لاعتباره «ماكروسكوبيًا»، أو أن تفاعلًا ما يُعد «قياسًا»؟ إن تدقيق بل في اللغة هو المظهر الخارجي لقلقه إزاء المفاهيم. لا يمكن بناء النظريات الفيزيائية الذكية على أساس أفكار غامضة. يسعى الفلاسفة إلى الوضوح المفاهيمي. إن تدريبهم يرسخ فيهم بعض العادات الفكرية: حساسية تجاه الغموض، دقة التعبير، الانتباه إلى التفاصيل النظرية. هذه أمور أساسية لفهم ما تقترحه صيغة رياضياتية بشأن العالم الواقعي. يتعلم الفلاسفة أيضًا اكتشاف الفجوات والحذف في الحجج اليومية. هذه الفجوات هي نقاط دخول إلى الفراغات المفاهيمية: زوايا يمكن للبدائل المُهمَلة أن تتجذر وتنمو فيها. إن نهج «اخرس و احسب» لا يرتقي بهذا المنهج النقدي؛ لكن الفلسفة تشجعه. لذا، فإن ما تقدمه الفلسفة للعلم ليس أفكارًا صوفية، بل منهجًا دقيقًا. تركز الشكوكية الفلسفية على نقاط الضعف المفاهيمية في النظريات والمناقشات. تشجع الفلسفة استكشاف التفسيرات البديلة والمقاربات النظرية الجديدة. يهوس الفلاسفة بالغموض اللغوي الدقيق والعلل والأسباب. عندما تكون أسس تخصص علمي آمنة، قد يكون هذا ضارًا: فقط قم بعملك، المهم هو إنجاز العمل! لكن عندما نحتاج إلى أسس راسخة (أو أسس جديدة)، يمكن للبحث النقدي أن يحدد الطريق إلى الأمام. إن الشرح الدقيق للمفاهيم الأساسية لنظريات الكم والنسبية يمكنه بالتأكيد أن يساعد في إيجاد سبيل للربط بين هاتين النظريتين؛ حتى لو اقتصرت هذه المحاولة على اقتراح التخلي عن شيء ما أو تغييره. تنبع الشكوكية الفلسفية من نظريات المعرفة، ذلك الفرع من الفلسفة المسمى «الإبستمولوجيا». تفحص الإبستمولوجيا أساس معتقداتنا ومصادر المفاهيم. هذا الفرع من الفلسفة غالبًا ما يكشف عن الافتراضات الضمنية التي قد تكون خاطئة، افتراضات هي مصدر الشك حول ما نعرفه حقًا. بدأنا بهاوكينغ، لكن دعونا نختم المطلب بأينشتاين:

كيف يمكن لعالم طبيعة بارز أن ينشغل بالإبستمولوجيا؟ ألا يوجد عمل أكثر قيمة في تخصصه؟ أسمع هذا الكلام من العديد من زملائي، وأشعر أن كثيرين آخرين يكنّون هذا الشعور. لا أستطيع أن أشاركهم في مثل هذا الشعور...

إن المفاهيم التي أثبتت فائدتها في تنظيم الأشياء تكتسب بسهولة سلطة علينا لدرجة أننا ننسى أصلها الأرضي ونعتبرها بديهيات غير قابلة للتغيير. هكذا تتحول إلى «ضرورات فكرية»، «مسلمات قبلية» وما إلى ذلك. غالبًا ما يصبح طريق التقدم العلمي غير قابل للعبور لفترات طويلة بسبب مثل هذه الأخطاء. لذلك، فإن فحصها وتحليلها وبيان الشروط التي حُكم فيها على فائدتها والتي تتوقف عليها، وكيفية نموها وتطورها خارج فضاء الاختبار، لا يُعد مضيعة للوقت وعملًا غير مثمر. بهذه الطريقة، تُكسر سلطتها وهيمنتها العظمى المفرطة.

.

---

.

تيم مادلين

ترجمة زهير باقري نوع برست

تيم مادلين أستاذ الفلسفة في جامعة نيويورك. حصل على بكالوريوس الفيزياء والفلسفة من جامعة ييل، والدكتوراه في تاريخ وفلسفة العلوم من جامعة بيتسبرغ. يتمحور عمله حول تفسير النظرية الفيزيائية. من كتبه الحديثة «فلسفة الفيزياء: المكان والزمان» و«الأسس الجديدة للهندسة الفيزيائية». هو زميل غوغنهايم، وعضو في الأكاديمية الدولية لفلسفة العلوم والأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم.

.

---

.