فیزیک آقابالاسر نمی خواهد؟

فلسفه فیزیک به معنای امروزین کلمه تقریباً از اوایل قرن بیستم و با شکل گرفتن تجربه گرایی منطقی وارد ادبیات فلسفی شد.امروزه در دانشگاه های معتبر دنیا کرسی ای با این عنوان در سطوح مقدماتی و تکمیلی ارائه می شود. هر چند با سلطه نگرش پوزیتیویستی در میان فیزیکدانان،فیلسوفان حتی حق همراهی با فیزیکدانان را از دست داده اند ولی با این وجود، فلسفه فیزیک جایگاه خود را پیدا کرده است. به طور کلی فلسفه فیزیک در سه شاخه جریان دارد؛
الف) تحلیل فلسفی مفاهیم فیزیکی
به نظر می رسد نخستین و مطمئن ترین شیوه برای برساختن جهان پیرامونمان توسل به نظریه های فیزیکی باشد.اغلب فیزیکدانان این تصور را دارند که اگر قرار باشد تنها یک طریق برای شناخت جهان مادی وجود داشته باشد،آن شیوه ای است که بهترین نظریه های علمی معرفی و پیشنهاد می کنند.به عنوان مثال در نظریه الکترومغناطیس الفاظی وارد می شوند مانند: «بار»، «میدان»،«امواج» و ...کارکرد نظریه الکترومغناطیس این است که میان مفاهیم ناظر براین الفاظ و خصوصیات آنها روابطی برقرار کند که این روابط توسط دستگاهی ریاضی بیان می شوند.به عنوان نمونه این نظریه توسط چهار معادله منسوب به معادلات ماکسول پایه گذاری می شود.به محض این که شخص شناخت نسبی از این نظریه پیدا کرد استعداد این را دارد که پرسشگری فلسفی اش شروع به کار کند، پرسشگری ای که در صورت امکان باید بیرون از کلاس فیزیک جریان داشته باشد.به این پرسش ها کمی فکر کنید:آیا معادلات ماکسول می توانند از معادلات نیوتن استنتاج شوند؟ آیا نظریه الکترومغناطیس سازگار است؟ (یعنی نتایج متناقضی به همراه ندارد)آیا نظریه الکترومغناطیس با نظریه گرانش نیوتن سازگار است؟می توان نظریه الکترومغناطیس را بنا نهاد بدون این که مفهوم میدان را وارد کرد؟ اصلاً چرا مفهوم میدان وارد نظریه الکترومغناطیس شده است؟برای پاسخ دادن به این پرسش ها علاوه بر این که دانستن فیزیک ضرورت دارد،مقدار قابل توجهی شم فلسفی و منطق ریاضی نیز لازم است. به همین دلیل است که فلسفه فیزیک امروزه به عنوان رشته ای مستقل تدریس می شود.
اما بیایید مفهوم میدان را واکاوی فلسفی کنیم.همانطور که می دانید میان دو جرم نیروی گرانشی وجود دارد که دو جسم را به سمت یکدیگر جذب می کند.این نیرو با مقدار اجرام نسبت مستقیم و با مجذور فاصله دو جسم نسبت عکس دارد. مثلاً اگر فاصله نصف شود، نیروی گرانش میان دو جسم چهار برابر می شود.
حال پرسش مهم این است که اگر یکی از اجسام را از سر جایش تکان بدهیم، همزمان نیروی وارد بر جسم دیگر تغییر می کند یا فاصله زمانی طول می کشد تا این تغییر نیرو منتقل شود؟ این همان سؤالی است که برای نیوتن نیز از اهمیت فراوانی برخوردار بود و چون در هستی شناسی نیوتن تنها ذرات وجود داشتند تغییر نیرو باید به صورت همزمان منتقل می شد،چرا که واسط ذره ای میان دو جسم وجود ندارد. اصطلاحاً گفته می شود اگر اثری فیزیکی از یک هویت به هویت دیگر به صورت همزمان انتقال یابد،کنش از دور(Action at a distance ) وجود دارد. کنش از دور همانطور که برای خود نیوتن ناخوشایند بود برای بسیاری از فلاسفه و فیزیکدانان دیگر نیز ناخوشایند است.
اهمیت فلسفی این موضوع در این است که به شدت با هر تحلیلی از علیت گره می خورد.اگر کنش از دور وجود داشته باشد پس می توانیم بگوییم که علت در معلول بصورت همزمان اثر می کند.هیوم از نسل فلاسفه قدیم(در رساله) و لویس از فلاسفه معاصر(در مقاله «وابستگی خلاف واقع و جهت زمان»)، از جمله کسانی هستند که این خصوصیت رابطه علی را نمی پذیرند.اما برای این که از دست کنش از دور رهایی یابیم ناچاریم هستی شناسی خود را متورم کنیم و هویت دیگری را مفروض بگیریم:میدان.مفهوم میدان به شکل دقیقش برای نخستین بار در قرن نوزدهم توسط فارادی و ماکسول وارد فیزیک شد.معادلات ماکسول، معادلات دیفرانسیلی بر روی میدان های الکتریکی و مغناطیسی است. کارکرد این هویت جدید این است که در انتقال نیروی الکترومغناطیس از باری به بار دیگر واسطه علی می شود.نیروی گرانش نیز در قرن بیستم و توسط نظریه نسبیت عام شکل میدانی پیدا کرد.پس جهان تصویر شده از فیزیک جهانی دوگانه است،جهانی شامل دو هویت مستقلِ ذره و میدان.
بررسی این نمونه نشان می دهدکه این شاخه از فلسفه فیزیک علاوه بر این که با مباحث علم فیزیک همپوشانی می کند، با مباحث متافیزیکی نیز گره می خورد که علیت نمونه بارز آن است.
ب) ساختار نظریه های فیزیکی
در یکی دیگر از شاخه های اصلی فلسفه فیزیک به این موضوع پرداخته می شود که شکل منطقی- ریاضی نظریه های علمی چگونه است و یا این که چگونه باید باشد.برای این که فلاسفه قادر باشند با شفافیت به تحلیل نظریه های فیزیکی بپردازند،باید نظریه های فیزیک جدا از آنچه که در کتاب های درسی فیزیک به نگارش در می آیند،صورت بندی شوند.چراکه نظریه های معرفی شده در کتابهای درسی دانشگاهی هدف شان صراحت منطقی نیست، بلکه فهماندن نظریه است.به همین دلیل عده ای از فلاسفه فیزیک به این امر مشغول هستند و ادعا دارند قبل از این که مشکلات فلسفی ناظر بر نظریه های علمی را حل کنیم باید شکل منطقی آنها را صورتبندی کنیم. به عنوان مثال در نزد فلاسفه علم استاندارد مثل کارنپ،همپل،رایشنباخ و.... نظریه فیزیکی مجموعه ای از گزاره هاست و عبارت است از یک زبان صوری شده در منطق مرتبه اول که توسط قواعد تطابقی تعبیر تجربی پیدا می کند.با انتقادات کوهن این نظر فلاسفه علم استاندارد نیز مانند سایر نظرات شان فرو ریخت. اگرچه بدیل ساختارگرایی همزمان با انتقادات کوهن توسط پاتریک سوپیز پیشنهاد شد اما تا دهه ۸۰ و ۹۰ این روش تقریباً مسکوت ماند.در نظر ساختارگرایان نظریه، مجموعه ای از مدل هاست.امروزه ساختارگرایی مهمترین نحله فلسفه فیزیک است که در دیگر مسائل فلسفه علم نیز پیشرو است.این شاخه از فلسفه فیزیک به نحو عالی منطق، ریاضی، فیزیک و فلسفه را در هم می آمیزد و بیشتر در کشورهای اروپایی خصوصاً آلمان و هلند جریان دارد.
ج) فلسفه فیزیک؛محور فلسفه علم
مسأله تبیین، تمایز علم از غیر علم،قوانین طبیعت،واقع گرایی و... از مهمترین موضوعات فلسفه علم است.فیزیک به عنوان بالغ ترین علوم، نقش مهمی در تنازعات مربوط به این مسائل بر عهده دارد.به عنوان مثال مکانیک کوانتومی نقش مهمی در منازعه واقع گرایی ضد واقع گرایی ایفا کرده است.طبق واقع گرایی علمی، هویات مفروض در نظریه های علمی مستقل از این نظریه ها وجود دارند،گزاره های این نظریه ها یا صادق هستند و یا کاذب و در نهایت بهترین نظریه های علمی ما، جهان را همانطور که در واقع است، توصیف می کنند.
نگاهی به نتایج حاصل از مکانیک کوانتومی می اندازیم:
الف)خصوصیات اشیا قبل از اندازه گیری وجود ندارد. به عنوان نمونه در فیزیک کلاسیک قبل از این که مکان شیء ای را اندازه گیری کنیم،شیءدارای خصوصیت مکانی است، اما در مکانیک کوانتومی نمی توان از خصوصیت مکانی شیء قبل از اندازه گیری سخن گفت.
ب) جهان تصویر شده حاصل از فیزیک کلاسیک و جهان تصویر شده حاصل از مکانیک کوانتومی را نمی توان به نحو سازگاری توأمان تصور کرد.به نظر می رسد که واقع گرایی علمی به نحو آشکاری با نتایج مکانیک کوانتومی در تعارض است.بنابراین هر نظریه ای در باب واقع گرایی علمی باید این نتایج را در نظر داشته باشد.دیگر مسائل مربوط به فلسفه علم نیز به همین نحو با نتایج فلسفی نظریه های فیزیک گره می خورند. شاخه سوم فلسفه فیزیک جایگاه خود را در فلسفه علم به معنای عام، پیدا می کند.
● درباره پاتریک سوپیز
پاتریک سوپیز متولد ۱۹۲۲ از مهمترین فلاسفه فیزیک است. در سال ۱۹۴۳ مدرک کارشناسی خود را در رشته هواشناسی از دانشگاه شیکاگو اخذ کرد.به قول خودش هواشناسی به وی آموخت که تمایز قاطعی میان علوم فیزیکی و علوم انسانی وجود ندارد.در سال ۱۹۵۰ مدرک دکترای فلسفه خود را از دانشگاه کلمبیا در موضوع کنش از دور زیر نظر ارنست نیگل دریافت کرد.هر چند علاقه وی بررسی اصل موضوع سازی نظریه های فیزیکی بود ولی نیگل به وی پیشنهاد می کند که رهیافتی غیر صوری را برگزیند.سپس به استنفورد می رود وبا مک کینزی منطقدان و دیویدسون همکار می شود.در برکلی تحت تأثیر تارسکی قرار می گیرد و ایده اصل موضوعی ساختن نظریه های فیزیکی بر مبنای نظریه مجموعه ها را براساس نظریات وی بنا می نهد. مبانی فیزیک، مکانیک کوانتومی، نظریه اندازه گیری، نظریه تصمیم، روانشناسی زبان وآموزش ریاضیات از جمله زمینه های کاری وی بوده اند.آخرین کتاب وی بازنمایی و ناوردایی ساختارهای علمی است که در سال ۲۰۰۲ توسط انتشارات دانشگاه شیکاگو منتشر شد.
● برای مطالعه بیشتر
در مورد بخش اول کتاب مقدمه ای بر فلسفه فیزیک:موضعیت،میدان ها، انرژی و جرم
An Introduction to Philosophy of Physics:Locality,Fields,energy and Mass
نوشته مارک لنگ (M.Lang)از جمله کتاب هایی است در این شاخه از فلسفه فیزیک که به زبانی ساده به رشته تحریر در آمده است.برای آشنایی بیشتر با ساختار نظریه ها دو مقاله از پیشگامان ساختارگرایی یعنی جوزف اسنید(J.Sneed) و ولفگانگ اشتگمولر (W.Stegmuller) توسط دکتر شاپور اعتماد ترجمه و در کتاب «دیدگاه ها و برهان ها» توسط نشر مرکز انتشار یافته است.کتاب ساختار منطقی ریاضی- فیزیک (Logical Structure Of Mathematical Physics)نوشته اسنیدکتابی کلاسیک والبته مشکل در این زمینه است.ون فراسن (V.Fraasen)نیز در فصل دوم کتاب تصویر علمی(Scientific Image) به شیوه ای ساده به معرفی ساختار و مدل می پردازد.

ابوتراب یغمایی

منبع : روزنامه ایران