شبهاتی درباره علم و فن (3)

شبهاتی درباره علم و فن (3)

    بعد از ارائه مدل اتم بوهر در 1913 که اختصاصاً برای هیدروژن بود و بخوبی هم با مشاهدات طیف نشری آن مطابقت داشت، اصلاحاتی توسط دیگران در آن بعمل آمد که شمول آنرا قدری گسترش دهد اما اساس همان بود.  با محکم شدن جای پای اتم بوهر کم کم پیش کسوتان فیزیک متقاعد شدند که گویا فیزیک جدیدی متولد شده که از پذیرش آن گریزی نیست.  نام آنرا فیزیک کوانتوم (یا فیزیک مدرن) گذاشتند در مقابل فیزیک رسمی که حالا با صفت کلاسیک از فیزیک جدید متمایز میشود.  ثابت پلانک که در مدل جدید اتم بکار رفت در 14 دسامبر 1900 با سخنرانی پلانک در توجیه مسأله تشعشع حرارتی مطرح گردید دایر بر اینکه تشعشع فقط بصورت بسته های انرژی صادر میشود که او آن را "کوانتوم" نامید.

    اما کشف بسیار مهمی که تحولات بعدی همه بر اساس آن بوده کشف نوترون در 1932 است.  آنچه در فاصله 1913 تا 1932 گذشته است بیشتر در ارتباط با تدوین مکانیک موجی در فیزیک جدید است که جزئیات مزبور چندان بکار آنچه در اینجا مد نظر است نمی آید و از بحث اصلی خود دور میشویم.  لذا علاقمندان میتوانند به کتب و منابع مربوطه مراجعه کنند.  جورج گاموف 30 سالی از 1900 تا 1930 را که بر فیزیک گذشت و عمده کشفیات بنیادی در آن برهه رخ داد را تحت نام "سی سالی که فیزیک را تکان داد" در کتابی بهمین عنوان منتشر ساخته است.  اگر گفته او را اندکی تعدیل کنیم، میتوان آنرا از 5 سال عقبتر یعنی از اشعه ایکس آغاز و به 2 سال بعد تر یعنی به کشف نوترون تسری دهیم. اما داستان ما درورای آن نیز ادامه خواهد یافت.  قابل ذکر است که پیش از بوهر، اینشتین در 1905 نظریه کوانتوم را در مسأله فوتوالکتریک که خود مشکلی لاینحل برای فیزیک کلاسیک شده بود بکار برده آنرا گشود.  او بخاطر این رهیافت جایزه نوبل گرفت با اینکه 2 مقاله دیگر او یکی توجیه حرکت براونی و دیگری نسبیت خاص که در همین سال منتشر کرد از اهمیت کمتری برخوردار نبود.  توضیح اینکه مشارکت وی در ساخت سلاح اتمی صحت نداشته چه نه تخصص او بود و نه اصلاً علاقه ای بدان داشت که برعکس، صلح طلب بوده از جنگ متنفر بود.

    مقدمات کشف نوترون از 1928 آغاز شد که محققی بنام والتر بوز در ادامه مشاهدات راذرفورد در شکافت اتم ازت، که قبلاً شرح آن رفت، آنرا با بریلیوم و تحت بمباران آلفای صادره از پولونیم تکرار کرد ببینند آیا با تابش گامای پر انرژی نیز همراه هست یا نه.  البته او و همینطور پژوهشگران بعدی از شمارشگر گایگر برای آشکارسازی استفاده میکردند.  امروزه میدانیم محصول چنین واکنشی، نوترون و کربن است که با گامای آنی نیز همراه است.  در ابتدای سال 1932 ژولیت و ایرن کوری کار بوز را بمنظور مطالعه بیشتر اشعه نافذ تکرار کردند اما با کمال تعجب مشاهده کردند که گویا اشعه نافذ میتواند پروتون را از لایه پارافینی که مقابل آن است بیرون اندازد.  این واکنش برای آنکه اتفاق افتد نیازمند انرژی فوق العاده زیاد گاما میبود و لذا مشکوک مینمود.  اما چادویک که زیر نظر راذرفورد در کاوندیش کار میکرد با شنیدن خبر، بلافاصله آزمایش آنان را تکرار کرد اما برای هدف، نه فقط پارافین بلکه هلیوم و ازت را نیز جداگانه در مقابل اشعه مرموز قرار داد و با مقایسه همه نتایج توانست ثابت کند که این تابش مرموز که از واکنش آلفا با بریلیوم خارج میشود یک ذره خنثی با جرمی نزدیک پروتون است.  او آنرا نوترون نامید. 

    در واقع با شناخت اوزان اتمی مشخص شد که همه تقریباً اعداد صحیح هستند مثلاً هیدروژن 1 و هلیوم 4 و کربن 12 و قس علیهذا.  اما بار هسته که مثبت است و ضمناً تقریباً تمام جرم اتم هم در آن متمرکز است باید برابر باشد با بار الکترونهای مداری، یعنی هیدروژن که یک الکترون دارد پس در هسته یک پروتون دارد و طبعاً هسته اتم کربن باید شامل 12 پروتون باشد که این مربوط به زمانی است که فقط الکترون و پروتون شناخته شده بود.  لذا برای توجیه بار هسته کربن که فقط 6 بار مثبت است گمان کردند که 6 الکترون میبایست در هسته باشد تا 6 بار مثبت اضافی را خنثی سازد.  که این خود مستلزم پیچیدگیهای دیگری از لحاظ کوانتومی میشد که جاگرفتن الکترون را در حجم کوچک هسته تقریباً ناممکن میساخت.  اما حالا در 1932 با کشف نوترون به یکباره مشکلات یاد شده برطرف شد.  در این سال اتفاقات مهم دیگری نیز رویداد که یکی از آنها کشف الکترون مثبت در بارش اشعه کیهانی توسط اندرسون بود.  قبلاً دیراک از لحاظ تئوریک وجود آن را نشان داده بود و حالا اندرسون بدون اطلاع از مقاله دیراک آنرا رسماً ثابت کرده بود.  بار دیگر میبینیم که پیش بینی نظری یک چیز است و اثبات عینی آن یک چیز دیگر است.  معمولاً ابتدا مشاهدات تجربی وجود دارد و سپس تأیید تحلیلی و نظری آنرا دنبال میکند.  گاهی هم برعکس است مثل همین مورد که اول پیش بینی نظری است و سپس شواهد تجربی بدنبال است.

    مشکلی که در تابش بتا با آن مواجه بودند مشاهده طیف پیوسته الکترونهای ساطعه بود حال آنکه انتظار میرفت همگی دارای یک انرژی (یا سرعت) یکسان باشند.  این در تضاد با اصول شناخته شده بقای انرژی و بقای اندازه حرکتی بود که در تجزیه آلفا خود را بدرستی نشان داده بود.  این مشکل، عده زیادی را کلافه کرد تا آنجا که بوهر رضایت داد که در این فرایند خاص بقای انرژی نقض میشود!  پائولی برای رفع مشکل و احترام به اصل بقای انرژی، در 1930 پیشنهاد کرده بود که ذره دیگری نیز در این واکنش شرکت دارد که بخشی از انرژی واکنش را میدزدد، منتها هیچ ذره دیگری در مشاهدات بچشم نمیخورد و بر ابهامات می افزود.  بالاخره در 1933 فرمی تجزیه بتا را بر اساس اعلام یک اندرکنش جدید بنام "ضعیف" و تولید این ذره مرموز  فرمولبندی کرد.  او نام این ذره خنثی را "نوترینو" گذاشت تا با نام ذره خنثی چادویک یعنی نوترون اشتباه نشود.  مدتها نوترینو از هرگونه آشکار شدن فراری بود و مدتها در قلمرو تئوری باقی ماند تا در نهایت در 1955 بعد از ابداع رأکتورهای اتمی طی آزمایشاتی نفس گیر بدام افتاده و بطور تجربی اثبات شد.  منبع آن واضحاً تلاشی بتای پاره های شکافت است که بحث آینده است.  قابل ذکر است که نوترینو از هر آنچه ذهن بتواند تصور کند نافذتر است چه برای اینکه نیمی از پرتو نوترینو جذب شود ضخامتی از آب برابر چند صد سال نوری لازم است!  از این منظر، هیچ شبحی در هیچیک از تخیلات ماوراء طبیعی به پای این موجود نمیرسد.  واقعه مهم دیگر مرتبط با مشاهده نوع متضاد بتا است.  در ژانویه 1934 ایرن کوری و شوهرش طی مقاله ای اعلام کردند که در بمباران آلومینیوم توسط آلفا، طیف پیوسته از بتا مثبت ( الکترون مثبت یا پوزیترون) مشاهده میشود که با قطع چشمه همچنان ادامه دارد.  آنها در واقع چیزی مهمتر را تلویحاً اعلان کردند که همانا اولین رادیواکتیویته مصنوعی بشمار میرفت. 

   کشف کوری ها انگیزه ای شد برای دیگران که سایر عناصر طبیعی را در معرض بمباران قرار داده ببینند چه خواهد شد.  اینبار مرکز توجه در رُم است که فرمی با کمک همکاران به این مهم دست بردند.  اما بجای آلفا از نوترون بعنوان ذره پرتابه جدید الاکتشاف بهره بردند.  چرا؟ زیرا میدانیم آلفا با دو بار مثبت خود هرچه به هسته هدف نزدیکتر شود با دافعه شدیدتری روبرو شده و لذا آهنگ انجام واکنش بشدت کاهش می یابد.  اما نوترون خنثی است و بدون مانع میتواند وارد هسته هدف شود.  پس عناصر جدول تناوبی را یک به یک آزمودند.  در بهار 1934 آنها سنگین ترین عنصر طبیعی یعنی اورانیوم را هم  به نیت تولید عناصر سنگین تر امتحان کردند که امروز میدانیم ایزوتوپ رادیواکتیو اورانیوم تشکیل شده به نپتونیوم تجزیه میگردد.  برای عناصر سنگین از جهت بار مثبت زیاد هسته، نوترون بهترین پرتابه است.  ضمناً تیم فرمی متوجه شد که نوترون با عبور از پارافین شدت عمل بیشتری در ماده هدف خواهد داشت که بلافاصله فرمی فرآیند کند شدن نوترون را تدوین کرده امروزه در کتب درسی موجود است.  طی 3 سال بعدی، او و همکاران با کار پیگیر توانستند حدود 40 ماده جدید رادیواکتیو بسازند.  اما نکته مهم در نتایج بمباران اورانیوم بود که در جداسازی شیمیائی محصول متوجه مقادیر ناچیزی از عناصر میانی جدول شدند که قابل انتظار نبود.  دیگران و از جمله اتوهان و خانم میتنر در برلین آزمایش فرمی با اورانیوم را تکرار کردند.  همین نتایج مورد تأیید آنها هم قرار گرفت که بطور معما گونه با مواد رادیواکتیوی روبرو شدند که بیشتر به عناصر میانی جدول تناوبی شباهت داشت تا آنچه انتظار داشتند عناصر ماوراء اورانیوم باشد. 

    یکی از علل سردرگمی همه این تیم های تحقیقاتی مختلف ناشی از این تمایل طبیعی ذهن انسان است که وقتی در جستجوی چیزی است، خود بخود متمایل است باینکه آنچه قبلاً در ذهن خود پرورده به آن برسد.  چشم ها دوست دارد چیزی را ببیند که ذهن بدان باور دارد.  این نه مشکلی فقط در علم، که در زیر بدان خواهیم پرداخت، بلکه مشکل اساسی تری در بنیاد باورهای ماست که عقب افتادگی فرهنگی از نتایج مستقیم آن است.  باری، انتظار طبیعی تیم های مختلف تحقیقاتی همه متوجه این بود که فقط شاهد عناصر سنگین تر ماوراء اورانیوم باشند.  درست در سال 1938 که فرمی در حال دریافت نوبل فیزیک بود، هان و اشتراسمان (شاگرد هان) در آلمان نتیجه درست آزمایشات مکرر خود را بطور غیررسمی اعلام کردند.  در مقاله ای که 1939 رسماً منتشر شد متذکر این سردرگمی شدند که در عوض آنچه تصور میکردند در محصول بمباران اورانیوم عناصر رادیوم، آکتنیوم، و توریوم باشد، در واقع عناصر میانی مثل باریوم، لانتانوم، و سریوم هستند!  موجودی این مواد آنقدر اندک بود که جز از طریق هم رسوبی نمیشد جداسازی کرد.  هیچ دلیلی برای این مشاهده عجیب نمیتوانست موجود باشد مگر احتمالاً دوتکه شدن هسته اورانیوم.  هان که قبلاً با او در جوار راذرفورد آشنا شده بودیم بعداً بخاطر این کشف مهم برنده نوبل رادیوشیمی در 1944 شد، هرچند اعتقاد بر اینست که همکارش، میتنر، نیز در این افتخار میبایست با وی شریک میبود. 

    اما هنوز آن اهمیتی که ما برای این فرآیند در ذهن داریم بوجود نیامده بود و تصور کاملاً باطلی است که فکر شود دانشمندان و محققینی که از ابتدای این داستان از آنان نام برده شد کوشش آنان معطوف به تولید بمب اتمی بوده.  باری، وقتی هیتلر اتریش را به آلمان ضمیمه کرد، میتنر دریافت که جای تأمل نیست و اواخر 1938 به هلند و سپس به سوئد گریخت.  هان نتایج قطعی آزمایش اورانیوم را پیش از انتشار، طی نامه ای برای وی ارسال کرد تا او هم در جریان باشد.  نامه را میتنر به برادرزاده خود بنام "فریش" که او هم از آلمان به سوئد گریخته بود و قبلاً در آزمایشگاه های فیزیک اتمی کار میکرد نشان داد و هردو را بفکر انداخت که گویا هسته اورانیوم به دو بخش بزرگ پاره میشود.  با اینکه مدل قطره مایع را بوهر قبلاً در فاصله 1935 تا 1937 برای هسته های سنگین تدوین کرده بود اما کسی بفکر ارتباط آن با شکافت هسته نیافتاده بود و اصلاً اینکه یک نوترون آنقدر پرزور باشد که بتواند باعث شکسته شدن یک هسته سنگین شود غیر قابل تصور بود.  این دو طی چند هفته با استفاده از مدل قطره مایع توانستند به راز شکسته شدن هسته اورانیوم پی برده و حتی انرژی آزاد شده را بطور نظری حدود 200 میلیون الکترون ولت تخمین بزنند، 40 برابر قوی تر از آلفا!   نقطه عطف داستان در ژانویه 1939 صورت میگیرد که فریش که حالا به انستیتو تحقیقاتی بوهر در کپنهاگ پیوسته این آزمایش را تکرار کرده و با کمک اتاقک یونیزاسیون و بلندگوئی که بدان متصل بود توانست متوجه پالس های بزرگی شود حاکی از انرژی خیلی زیاد این پاره های شکافت.  فقط در این مرحله بود که انرژی شگرف شکافت اورانیوم خود را برای اولین بار بدون حجاب ظاهر ساخته شکی باقی نمیگذاشت.  در فاصله چند روز پس از اعلام نتایج رسمی، چهار یا پنج آزمایشگاه دیگر نیز بلافاصله نتایج را تأیید کردند.  حالا دیگر این یک موضوع پنهانی نبود.

    در این شرایط، یعنی اوایل 1939، واکنش شکافت اورانیوم کشف شده اما همچنان در حوزه تحقیقات علمی است و بحثی درباره امکان بهره برداری های عملی از آن در میان نیست.  اکنون برای اینکه پدیده شکافت از حوزه علم بسمت حوزه کاربردی رود 2 چیز واجب و ضروری است.  اول اینکه انرژی فوق العاده زیاد واکنش محرز شده باشد که البته دیدیم شد.  دوم، واکنش زنجیری وجود داشته باشد یعنی در هر شکافت نوترونهائی اضافی رها شود که هریک خود شکافت دیگری را منجر شود.  اگر این دومی هم واقعاً محرز باشد، آنگاه دو کاربرد متضاد پیش رو خواهد بود.  یکی واکنش زنجیری کنترل نشده واگرا که منجر به انفجاری بزرگ میشود که همان بمب اتمی، یا دقیقتر بمب هسته ای، میباشد.  کاربرد دوم استفاده کنترل شده آن است که میتواند استفاده صلح آمیز از این منبع انرژی جدید در قالب نیروگاه اتمی باشد.  این استفاده دوگانه و گاه متباین از علم و تکنولوژی را در دیگر عرصه ها هم شاهدیم.  اینکه کدام کاربرد اولویت خواهد داشت باید یادمان باشد که در این ایام، آلمان نازی اتریش را منضم کرده و با تدارک حمله به لهستان در سپتامبر سال 1939 جهان را در مقابل جنگ جهانی دوم قرار داده است.  و نکته مهمتر اینکه دانشمندان آلمانی خود از دست اندرکاران اصلی کشف این پدیده بوده و بر کاربرد های احتمالی آن باید واقف باشند.

    درباره نوترون اضافی برای ادامه واکنش زنجیری، قوانین فیزیک هسته ای حکم میکند که حتماً باید وجود داشته باشند زیرا پاره های شکافت که در میانه جدول تناوبی قرار میگیرند نسبت به نمونه های پایدار خود نوترونهای اضافه تری دارند که باید بنوعی از شرّ آنها خلاص شوند.  ممکنست با تلاشی بتا باشد که زمانبر است و یا ممکنست در لحظه شکافت آنرا  از دست بدهند.  فقط در حالت اخیر است که واکنش زنجیری عملاً قابل استفاده خواهد بود.  البته بعدها معلوم شد هردو قسم وجود دارد.  اما این مطلب در آن زمان دانسته نبود و لذا فرمی که رُم را از ترس فاشیست ها ترک کرده و اکنون استاد دانشگاه کلمبیا است تصمیم میگیرد واکنش زنجیری را خود در عمل بیآزماید.  مقادیری کمک از دولت تقاضا و دریافت میکند اما آن اندازه نیست که کارگشا باشد (حدود 6000 دلار برای خرید گرافیت). اواسط 1939 که جنگ رسماً آغاز شده، عده ای از دانشمندان اروپائی پناهنده به آمریکا از ترس اینکه هیتلر مجهز به دانش مزبور دنیا را تسخیر کند نامه ای به روزولت نوشته اهمیت موضوع را تذکر داده تقاضای کمک اساسی کردند.  جزئیات داستان را همه میدانند.  باری، باید گفت که در همین احوال که بوهر روی تئوری خودش کار میکرد بر اساس محاسبات متوجه شد که شکافت ایزوتوپ 238 نیازمند نوترون با انرژی 1MeV یا بالاتر است حال آنکه ایزوتوپ 235 با فراوانی 7 در 1000 با نوترون کُند هم شکافته میشود.  بعبارت دیگر، اگر کاری بخواهند بکنند باید این ایزوتوپ بدرد خور را جداسازی کنند.  نوترونهای آنی نیز بطور متوسط به تعداد 2.5 برآورد شد.  عالی!  یعنی از لحاظ نظری واکنش زنجیری امکانپذیر است.  منتها تجربه چیز دیگریست.

    تا 1942، بوروکراسی دولت آمریکا نسبت به موضوع انرژی اتمی دیرباور بوده تمایل بر این داشت که امکانات موجود از نظر مالی و مهندسی بیشتر موقوف به برآوردن نیازهای نظامی در زمینه رادار و امثال آن باشد.  کل کمکی که به پروژه فرمی در دانشگاه کلمبیا شده بود از چند ده هزار دلار تجاوز نمیکرد.  در همین برهه حدود 1 میکروگرم پلوتونیوم-239 نیز بکمک سیکلوترون دانشگاه برکلی تهیه و ملاحظه شد آن نیز برای شکافت مناسب است.  قابل توجه است که متشابهاً مقادیر بسیار اندکی از ایزوتوپهای اورانیوم که تهیه و آزمایش شده بود از طریق اسپکتروگراف جرمی جداسازی شده بود.  اکنون دو راه حل متفاوت بسمت سلاح اتمی پیش رو بود: یا ساخت تجهیزات عظیم جداسازی صنعتی برای تولید ایزوتوپ اورانیوم-235 یا تجهیزات عظیم دیگری از قبیل رأکتورهای اتمی تا جذب نوترون در اورانیوم طبیعی تولید پلوتونیوم کرده آنرا بطرق معمول شیمیائی استخراج کنند.  هریک از اینها فقط با بسیج و پشتیبانی گسترده دولت میسر بود ولاغیر و طبعاً نمیتوانست کار چند استاد دانشگاهی باشد.  تازه بعد از آماده شدن سوخت هسته ای، پروژه بزرگتر، سرهم کردن آن بعنوان سلاح هسته ای بود که کار ساده ای نبود.  نهایتاً این دانشمندان پناهنده اروپائی بودند که بالاخره عملی بودن این پروژه را در کمیته هائی که برای بررسی تشکیل شده بود نشان دولت داده او را مجاب ساختند.  بنظر میرسد اگر شرایط جنگ در میان نمیبود شاید این پروژه هرگز انجام نمیشد یا احتمالاً موکول به زمان دیگری در آینده میشد.  این از معدود مواردی است که نه دولت، بلکه فشار دانشمندان به دولت بود که انجام پروژه ای جنگی را شکل داد که دلیل آن پیشتر ذکر شد.

    بزودی معلوم میشود که حل مسائل پیش رو، نیازمند فنونی بکلی جدید و ایجاد صنایعی بکلی متفاوت از پیش است.  اینجاست که اسلوب کار بکلی عوض شده و علم و فن دست در دست هم برای انجام پروژه ای مشخص دست بکار میشوند: پیش بسوی سلاح اتمی.  بالاخره در سپتامبر 1942، در میانه جنگ جهانی، پروژه مانهاتان به منظور تهیه مواد لازم و ساخت سلاح اتمی تصویب میشود.   این پروژه از زمان تصویب تا 16 جولای 1945 که سلاح مزبور اولین بار تست شد کمتر از 3 سال طول کشید!  چقدر هزینه شد؟  حدود 3 میلیارد دلار! که با توجه به ابعاد گسترده آن مبلغ زیادی محسوب نمیشد.  تبعات و عوارض جانبی آن و شبهات ایجاد شده در مطالب بعدی پی گرفته خواهد شد.

خلاصه اینکه، برخلاف عقیده رایج، پیشرفت فیزیک اتمی در نیمه اول قرن بیستم نه به نیت تولید سلاح اتمی بلکه صرفاً همسو با وظیفه اصلی آن یعنی شناخت حقایق این حوزه بوده است.  در این مسیر هیچ چیز از پیش مشخص نیست و گاه حوادث غیر مترقبه مسیر علم را تغییر میدهد.  تا پیش از کشف شکافت اورانیوم در 1939 ابداً تصوری در مورد آنچه بزودی پیش خواهد آمد وجود نداشت.  در حالیکه دولت آمریکا علاقه ای به درگیر کردن خود در وجه نظامی علوم اتمی نداشت، این دانشمندان بودند که با سماجت او را وادار به اینکار کردند.  وقوع جنگ جهانی و ترس از غلبه فاشیسم، دانشمندان حوزه اتمی را واداشت مسیر علم را صرفاً به نیت پیش دستی بر آلمان نازی تغییر دهند لذا استفاده از سلاح اتمی برای ژاپن ابداً متصور نبود.   حجم فعالیت علمی و فنی که از 1939 تا 1945 انجام گرفت بیسابقه است و محتوای کتب مهندسی هسته ای که امروزه تدریس میشود عمدتاً محصول همین 6 سال است!  اما بزرگترین غنیمت جنگی که نصیب آمریکا شد چه بود؟  آن نه دارائی و مستملکات، بلکه جلب و جذب توده بزرگی از بزرگترین مغزهای دوران چه در خلال جنگ و چه بعد آن بوده است.  کشوری که در ردیف اول قدرت هاست، پیشآهنگی خود را در درجه نخست، مدیون نیروی انسانی ماهری میداند که یا خود در محیطی آزاد تربیت کرده یا انگیزه ای بوجود آورده تا بهترین ها از سراسر دنیا خود بخود جلب و جذب آن شوند.  مؤید آن تعداد دانشمندان آمریکائی شرکت کننده در کنفرانس های فیزیک در اروپا تا قبل جنگ جهانی دوم است که بزحمت به یک یا دو نفر میرسید اما بعد از جنگ ورق بکلی برگشت. 

شبهاتی درباره علم و فن (1)

شبهاتی درباره علم و فن (1)

    اخیراً پرسش هائی از سوی خواننده ای مطرح شد که درباره انرژی اتمی و پهپادها و موشک ها و خلاصه آنچه بطور روزمره از رسانه ها دیده و شنیده میشود توضیحاتی ارائه شود.  چون آنچه در این زمینه ها شنیده میشود در بستر جامعه ای عرضه میشود که راست و دروغ بهم آمیخته و تمیز ایندو از هم بسیار مشکل شده است، بهتر دیده شد که افق بحث کمی گسترش یافته و اینگونه موضوعات زیر عنوان شبهاتی درباره علم و فن ارائه شود تا خواننده مسلح به ابزار تشخیص صحیح، خود قادر باشد تا حد امکان بالشخصه داوری کند.  باری، با تاریخچه مختصری از دانش هسته ای آغاز میکنیم.

    تاریخ انرژی هسته ای عملاً از ژانویه 1896 ، یعنی کمتر از 130 سال پیش، با اعلام رسمی کشف اشعه ایکس توسط رونتگن آغاز میشود که خود دنباله تحقیقات مرتبط با اشعه کاتودیک بود.  ناگاه توجه دنیا بسمت این کشف جدید جلب شد که در مرکز توجه، عکس اشعه ایکس دست کاشف (یا بقولی همسر وی) بود که بسیار ترسناک نموده عوام آنرا شیطانی و ملامت بار دانستند.  نه رونتگن و نه هیچکس دیگر علت و سرشت این اشعه مجهول ولی نافذ را نمیدانستند و رونتگن تصور میکرد شاید ارتعاشات طولی در اثیر بوده باشد.  16 سال بدرازا کشید تا بالاخره طی آزمایشاتی معلوم شد از جنس همان امواج عرضی الکترومغناطیسی منتها با طول موج بسیار کوتاه است.  سالها بعد خاستگاه آن نیز معلوم شد که ناشی از ترمز شدن الکترون در مدار هسته های سنگین موسوم به اشعه ترمزی که البته اغلب توأم است با جهش الکترونهای لایه های داخلی اتم و خروج انرژی برانگیخته موسوم به اشعه ایکس مشخصه است (برخلاف اشعه گاما که از همان جنس منتها از هسته نشر میشود).  لازم به یادآوریست که موضوع ما در واقع مربوط به وقایعی است که مربوطست به هسته اتم که قاعدتاً تحت نام انرژی هسته ای باید یاد شود لیکن با توجه به نوشته های عمومی گاهی با تسامح با عنوان انرژی اتمی نیز یاد میشود.  از لحاظ اصولی انرژی حاصل از تغییرات در هیئت الکترونی اتم باید علی الاصول انرژی اتمی نامیده شود چون کاری به هسته ندارد ولی غالباً رعایت نمیشود.  قابل ذکر است که تمام فعالیتهای فیزیکی و شیمیائی و آنچه در زندگی روزمره با آن سروکار داریم تقریباً همه مربوط به اتم (یعنی الکترونهای اتم) است و ربطی به هسته ندارد.  در روزگاری  که در حال شرح آن هستیم واقعیت اتم ها پذیرفته شده بود اما الکترونها کجای اتم هستند، چه هیئتی دارند و آیا هسته ای وجود دارد یا نه و سایر جزئیات هیچ شناخته نبود.

    باری، حدوداً همان هنگام که اشعه ایکس کشف شد، هانری بکرل طبق معمول سالهای پیش که درباره فسفرسانس و فلورسانس کار میکرد (پدر و پدر بزرگ او نیز فیزیکدان و در همین زمینه کار میکردند)  با شنیدن اخبار اشعه ایکس تصور کرد که شاید این پدیده با کارهای او نیز مرتبط باشد.  معهذا اولین آزمایشات وی روی موادی که کار میکرد نشان داد که فسفرسانس و فلورسانس موجب نشر اشعه ایکس نمیشود.  اما در مقاله ای پوانکاره متذکر شد که همه موادی که فلورسانس شدید دارند ممکن است علاوه بر تابش مرئی تابش ایکس هم داشته باشند!  این شبهات بکرل را واداشت که آزمایشات خود را مجدد با مواد جدیدی آغاز کند که یکی از آنها ماده ای از نمک های اورانیوم بود.  اینجا بود که ناخواسته چرخش دوران بسمت فیزیک هسته ای و نهایتاً انرژی هسته ای ورق خورد.

    او طبق معمول، ماده مورد مطالعه را در معرض نور خورشید قرار میداد تا اثرات فسفرسانس آنرا مشاهده کند.  اینبار نیز در فوریه 1896 با اورانیوم همین کار را کرد منتها چون در پی دیدن تأثیر اشعه ایکس نافذ بود، صفحه عکاسی را در لایه ضخیمی از مقوای سیاه پیچیده و نمک اورانیوم را روی آن گذاشته و مجموعه را برای چند ساعت در معرض نور خورشید قرار داد.  بعد ظاهر کردن صفحه حساس عکاسی، متقاعد شد که سیاه شدن آن ناشی از نشر اشعه ایکس است که مانند چشمه فلورسانس عمل کرده ولی از مقوای سیاه رد شده است.  او آزمایش را به دفعات و به شکل های متفاوت تکرار کرده نتایج یکسان گرفت.  یادمان باشد که رویه علم، "استقرا" یعنی همین تکرار مکرر مشاهدات است.

    اما یکی دو هفته بعد در ادامه آزمایشات، چون با هوای ابری پاریس روبرو شد مجموعه آماده را در حالیکه ماده اورانیوم روی بسته قرار داشت داخل کشوی میز خود قرار داد.  چند روز بعد که صفحه عکاسی نور ندیده را ظاهر کرد با کمال تعجب سیاه شدن آنرا به درجات حتی بیش از قبل مشاهده کرده بلافاصله نتیجه گرفت که شاید پدیده مرموز بخودی خود در تاریکی نیز صورت میگیرد!   بکرل خیلی زود بدین نتیجه رسید که کشف مهمی انجام داده است بدین معنی که نمک اورانیوم، صرفنظر از اینکه تحت تابش نور خورشید قرار گرفته باشد یا نه، از خود اشعه ای نشر میدهد که نافذ است و از مقوای سیاه رد میشود.  او آنرا "اشعه بکرل" نامید.  او علاوه براینکه تأثیر اشعه را روی صفحه عکاسی ملاحظه کرد، متوجه اثر یونیزاسیون آن نیز شد.  چگونه؟  تأثیر اشعه روی گاز داخل الکتروسکوپ باعث بهم نزدیکتر شدن ورقه های طلای داخل آن میشد، حاکی از یونیزه شدن هوای داخل ظرف.  این وسیله بعدها برای اندازه گیری شدت اشعه بکار رفت.

    گاهی در علم وقایع عجیبی رخ میدهد که قرین شانس و اقبال است.  اگر در آن یکی دو رو روز خاص، هوای پاریس ابری نشده بود و بکرل آزمایش را در نور خورشید به تصور فلورسانس پی گرفته بود شاید نهایتاً چیزی که امروز موسوم است به "رادیواکتیویته" کشف نمیشد یا بدین زودی کشف نمیشد.  نکته مهم دیگر این است که گاهی ما در انجام مشاهدات تجربی کاملاً بیطرف نیستیم و اغلب مایلیم آن چیزی از نتیجه آزمایشات بیرون آید که قبلاً فکر ما را مشغول کرده و دنبال گرفتن تأیدیه برای آن هستیم.  چه بسا اگر آنروز هوای ابری پیش نیامده و آزمایش انجام شده بود نتیجه گیری نهائی بکرل تأیید وابستگی اشعه بکرل با خاصیت فلورسانس بوده نتیجه میگرفت فلورسانس و نشر اشعه ایکس توأم اند و پرونده کار بسته شده دیگر خبری از شخصیتی بنام مادام کوری که در پی خواهد آمد نمیبود.  باری، شخصیتِ فرد آزمایشگر هم که باید مقید به قواعد منطقی باشد اهمیت فراوان دارد.  مثلاً کسانی که کار علم را بقصد تقلید و صرفاً نمایش انجام داده و مقید به عقاید ماوراءالطبیعه و الهامات ماورائی هستند اگر در این داستان شرکت میداشتند چه بسا با دیدن چنین پدیده ای آنرا به اجنه منسوب و پرونده را متشابهاً مختومه اعلام میکردند.  خوشبختانه بکرل از چنین قماشی نبود.   

    اما شگفتی کار کجاست؟  صفحه عکاسی که سیاه میشود دال بر برخورد چیزی است که حاوی انرژی میباشد.  در مورد فلورسانس این نور پر انرژی خورشید است که مسبب اولیه است.  اما درباره ماده اورانیوم نه چیزی در ظاهر آن دیده میشود، نه حرکتی، نه صدائی، نه بوئی و نه هیچ چیز دیگر.  منتها در حالی که چیزی دریافت نکرده معهذا از خود چیزی نشر میدهد حاوی انرژی که ظاهراً ناقض اصل پیوستگی و حتی اصل بقای انرژی است!  این انرژی از کجا میآید؟!  باید حق داد هرکس دیگری هم در مقام مشاهده گر میبود دچار شگفتی و تردید در مبانی علم میشد.  اینجاست که خرد را باید همواره سرلوحه کار قرار داد.

   از اینجا به بعد مادام کوری و شوهرش وارد صحنه میشوند.  ماری کوری که در آن سالها خانم جوانی در پی یافتن سوژه مناسب برای تز دکتری فیزیک خود بود به توصیه پیر کوری همین معمای اشعه بکرل را انتخاب کرد که بسیار پر ریسک و متهورانه محسوب میشد زیرا معلوم نبود چیزی از آن در آید.  در فضای علمی آنروز با اینکه بکرل کماکان تحقیقات خود را دنبال میکرد ولی اورانیوم و اشعه ناشناخته او تحت الشعاع اشعه ایکس بود که پرسرو صداتر و کاربردی تر بوده وسیله تازه ای برای پزشکان بشمار میرفت.  هیچکس نمیتوانست تصور کند که کار خستگی ناپذیر این زوج، کشف دو عنصر جدیدی خواهد بود بنام پولونیوم و رادیوم که منبع و چشمه اصلی برای تقریباً تمامی تحقیقات بعدی در فیزیک هسته ای خواهد شد.  مادام کوری از معدود نوادری بود که دو بار جایزه نوبل را کسب کرد آنهم در زمانی که هنوز زنان راهی به تحصیلات عالیه دانشگاهی نداشتند که بویژه فیزیک را اشتغالی مردانه میدانستند.  بعد از فوت نابهنگام پیر، دخترش ایرن همکار مادر شد و خود بعدها متخصص این رشته شده باتفاق شوهرش ژولیو کشفیات مهمی مانند رادیو اکتیویته مصنوعی را بعمل آوردند.

   برای سنجش پشتکار ماری و پیر کوری بد نیست بدانیم که کشف بکرل فوریه 1896 صورت گرفت.  در پایان 1897 ماری کوری علاقمند به موضوع شده آنرا برای تز دکترای خود انتخاب کرد (و دکترا را 1904 کسب کرد).  تا ژوئیه 1898 این زوج موفق به کشف پولونیوم شد.  در سپتامبر 1898 رادیوم را هم کشف کردند.  ضمن اینکه تحقیقات علاوه بر اورانیوم، روی توریوم، و اکتینیوم نیز گسترش یافت.  ضمن تحقیقات متوجه شدند که در ترکیبات اورانیوم فقط اورانیوم است که منبع نشر است و ضمناً با شگفتی تمام، فشار و سایر عوامل فیزیکی و شیمیائی تأثیری بر میزان تشعشع نداشته که دلالت بر آن است اتم ذیمدخل نبوده بلکه، طبق دانسته های بعدی، متهم اصلی هسته اتم است.  راز منبع انرژی نیز بعدها که هسته کشف شد برملا گشت و توضیحات آنروزگار کوری ها گمانه زنی صِرف بود.  اصطلاحات "نیمه عمر"، "رادیواکتیویته"، و "اکتیویته"  توسط این خانواده وضع شده نام کوری و بکرل بعنوان یکای شدت اشعه به یادگار ماند.  اندازه گیری اکتیویته با دستگاه الکترومتر ساخت خودشان انجام میگرفت که از الکتروسکوپ دقت بیشتری داشت.  مبنای دستگاه اخیر بلور کوارتز و خاصیت پیزوالکتریک آن است که موضوع تحقیقات پیر کوری قبل از پیوستن به کار همسرش بود.  در آن هنگام عوارض تشعشعات هسته ای شناخته شده نبود و محققین اولیه جان خود را بر سر آن گذاشتند.  مادام کوری در اثر بیماری اشعه در 67 سالگی فوت شد.  احتمالاً ممکنست بلع مقدار فوق العاده اندکی از پولونیوم مسبب آن بوده باشد.  اتفاقاً دختر و داماد او نیز در دهه 50 زندگی در اثر عوارض همین مواد در جوانی فوت شدند.  قابل ذکر است که در سال 2006 پولونیوم بمقدار فوق العاده ناچیز استفاده شد تا لتوینکوی روسی پناهنده به انگلیس توسط عوامل ک.گ.ب کشته شود زیرا این ماده کشنده راز خود را فاش نمیکند.  قابل ذکر است که در تاریکخانه نظام های دیکتاتوری معمولاً این مواد یا امثال گازهای کشنده اعصاب برای خاموش ساختن مخالفین یا گرفتن زهرچشم از معترضین به وفور موجود و بی محابا استفاده میشود.  تأکیدی مجدد بر کاربرد دوگانه علم تا در دست چه کسی باشد. 

   صحنه بعدی متعلق است به ارنست راذرفورد جوان که در آزمایشگاه کاوندیش زیرنظر تامسون کار میکرد.  کشف اشعه ایکس در واقع ماه های آخر 1895 اتفاق افتاد ولی رسماً ابتدای 1896 اعلام شد.  یکماه بعد آن بکرل در ادامه همان خط فکری، در جستجوی اشعه ایکس، آزمایشات خود را با اورانیوم آغاز ولی در عوض منجر به اعلام اشعه مرموز بکرل شد.  حالا جامعه علمی همزمان با دو اشعه اسرار آمیز روبرو بودند منتها بسیاری از محققین جذب کار با اشعه ایکس شده بودند زیرا برایشان جذاب تر بود.  باید اذعان کرد که علت این علاقه کاربردهای فنی علم در زندگی است کما اینکه فکر استفاده اشعه ایکس در پزشکی از همان ابتدا با آن عکس کذائی قوت گرفت که تا به امروز در بیماری ها کاربرد داشته و در فرودگاه و جاهای دیگر نیز جای خود را پیدا کرده است.  جالب است که یک کنجکاوی علمی ناب در گوشه ای از یک آزمایشگاه چگونه کاربرد عمومی پیدا کرده تبدیل به فن آوری میشود.  بزودی نمونه های مشابهی از تفکرات علمی را خواهیم دید که ناخواسته به کاربردهای شگفت انگیزی می انجامد.  باری، راذرفورد که مشغول اندازه گیری میزان یونیزاسیون اشعه ایکس شده بود، در سال 1897، با شنیدن کشف بکرل، تجربیات مزبور را به اشعه اورانیوم معطوف ساخت.  او بزودی دریافت که دو نوع اشعه مشخص از اورانیوم بیرون میآید که آنها را برحسب میزان جذب در ماده، آلفا و بتا نامگذاری کرد.  البته بعدها معلوم شد که ایندو یکی با بار مثبت و دیگری با بار منفی در میدان مغناطیسی در دو جهت متضاد منحرف میشوند.  اما یک نوع سوم هم بود که خنثی بوده تحت تأثیر میدان قرار نمیگرفت و مثل اشعه ایکس نافذ بوده کمی بعد توسط ویلارد فرانسوی کشف و، طبعاً، گاما نام گرفت.  باید یادآور شد محققین زیادی، عمدتاً در اروپا، درگیر این قضایا بوده اند که به آنها که اینجا نام برده ایم یا خواهیم برد محدود نیستند.  اشعه بتا خیلی زود معلوم شد از جنس همان اشعه کاتودیک است یعنی الکترون.  اما آلفا چه بود؟  حدس اولیه بر این بود تکه هائی از اتم است. 

   راذرفورد در 1898 آزمایشگاه معظم کاوندیش را رها و به دانشگاه مک گیل در کانادا رفت.  یک خیّر میلیونر، آزمایشگاه های شیمی و فیزیک کاملی برای وی در آنجا دست و پا کرد تا او با فراغ بال به تحقیقات خود ادامه داده تا بعدها منجر به نتایج خیره کننده ای شود.  اصولاً خیّرین و موقوفات آنها در کشورهای غربی بویژه در آمریکا عمدتاً متوجه ساخت دانشگاه و مراکز تحقیقات علمی است که اثرش در پیشرفت علم و فن بر کسی پوشیده نیست.  دانشمند از خود سرمایه ای ندارد که از پس اینگونه تحقیقات برآید.  در گذشته شاید کاوندیش از معدود دانشمندانی بود با ثروت عظیم خانوادگی که آن را تماماً در راه علم بذل کرد.  در غیر اینصورت هزینه تحقیقات علمی که در بادی امر نتایج مفیدی هم دربر ندارد باید از محل حکومت یا خیّرین تأمین شود.  باری، راذرفورد به یُمن آزمایشگاه های کاملی که در اختیار داشت، در این دوران متوجه شد که از ماده رادیواکتیو گازهائی بیرون میآید که خود خاصیت رادیواکتیو داشته میتواند مواد اطراف را اکتیو کند.  بعدها معلوم شد که گاز رادون ناشی از محصولات تجزیه اورانیوم مسئول اصلی ماجرا است.  تکلیف قطعه مثبت اشعه رادیواکتیو چه شد؟  او با اندازه گیری نسبت بار به جرم و شواهد دیگر نشان داد که آلفا چیزی جز هلیوم دوبار یونیزه نیست.  یادمان باشد هنوز صحبتی از هسته اتم نیست که بحث آینده ما خواهد بود.  وی استحاله مواد رادیواکتیو به یکدیگر و قوانین ناظر بر آنرا نیز نشان داد.  آنروزگار، استحاله، یعنی تبدیل یک ماده به ماده دیگر باورنکردنی میآمد زیرا دوران کیمیاگری مدتها بود که سپری شده و کذب بودن آن ماوراء هر شبهه ای ثابت شده بود.

    پیش از ورود به مباحث آتی بد نیست بگوئیم امروز هر محصل متوسطه ای بر این مطالب آگاه است و حتی بسیار بیش از این را هم میداند.  اما چیزی را که نمیداند زمان و انرژی زیادی است که گام به گام صرف شده تا جبهه علم به جلو رفته است.  نکته مهمتر روش علم است که محققین در پیش گرفته و تجربه عینی را محور گرفته اند.  در نبود تجربه، چیزی را که دیگران علم میپندارند جز مشتی محفوظات نیست.  در خاورمیانه آنچه بطور سنتی اهمیت داده میشود حفظیات است و دانشمند کسی قلمداد میشود که حجم بیشتری در حافظه داشته باشد.  دلیل آن عمدتاً بها دادن به علوم نقلی در برابر علوم عقلی است که بیش از هزار سال است در فرهنگ ما تحمیل شده است.  برای علوم عقلی نیازمند بکار انداختن استدلال و پرسشگری هستیم حال آنکه برای آنچه نقل میشود، حافظه کفایت میکند.  بی جهت نیست که "پای استدلالیان چوبین بود" این اندازه عزیز است!  برای تدریس علم در دانشگاه، حافظه و بازگو کردن آنچه یاد گرفته و بخاطر سپرده ایم کفایت کرده و بسا استاد خوبی هم برای تدریس بشمار آئیم.  اما این به معنای تولید علم نیست بلکه، در بهترین حالت، صرفاً تکرار دستآورد محققین واقعی است که سالها در آزمایشگاه های نمور، مثل آزمایشگاه خانم کوری، زحمت کشیده آگاهی های تازه بوجود آورده اند.  برای دیدن تفاوت دیدگاه نگاه کنید که وقتی راذرفورد وارد مک گیل شد، رئیس گروه فیزیک بعد چند هفته با دیدن قابلیت های وی به او گفت که بار موظف تدریس وی را خودش بعهده میگیرد تا راذرفورد بتواند با فراغ بال تحقیقات خود را ادامه دهد!  ما تا ملتفت این نکات باریک نشده باشیم، امکان ندارد که تغییری بنیادی در وضعیت خود داده بتوانیم خود را از اسارت نجات دهیم.  ادامه این ماجرا را در مطلب بعدی خواهیم دید.

خلاصه آنکه، شرح مختصری از آغاز راه بسمت شاخه ای جدید از فیزیک داده شد.  همانطور که دیده شد مبنای تحقیقات عموماً تجربی بوده صرفاً کنجکاوی برای شناخت را دنبال میکند که طبعاً بدون آزادی اندیشه میسر نیست.  از ابتدا هیچ معلوم نبود که این راه به چه سمتی میرود و تبعات و کاربردهای بعدی آن چه خواهد شد.  با شناخت یک پدیده ابهامات جدیدتری ظاهر میشود که با روشن شدن آن مجدداً سوألات بیشتر و البته آگاهی های بیشتری روی خواهد نمود.  لذا این گفته رایج که میگویند هرچه جلوتر رویم مجهولات بیشتر میشود کاملاً غلط و گمراه کننده است.  شاید بیشتر تأکیدی برای تحقیر عقل باشد.  قبلاً مفصلاً شرح داده بودیم که مطابق نسبت سطح به حجم بطور نسبی از مجهولات کاسته میشود.  دیدیم که استفاده های کاربردی که در حیطه فن و فن آوری میگنجد حاصل تحقیقات بنیادی در علم است که در بادی امر کاربردی بر آن مترتب نیست.  کشورهای خاورمیانه با صرف پول های هنگفت و استخدام فن آوری و انتقال آن بهر ترتیب، تصور میکنند صاحب علم شده اند، زهی خیال باطل.  آنها گاهی با ساخت بزرگترین ها آرامش خیال را به ذهن معیوب خود متبادر میسازند.  قطر در حال ساخت جزیره ای برای سکونت میلیاردرهای جهان و ارتباط 200 کیلومتر اتوبان زیردریائی تا هند است.  عربستان در فکر ساخت بزرگترین مکعب جهان است تا شهری مسقف را زیر آن سامان دهد.  امارات صاحب بلند ترین برج دنیاست.  ترکیه ساخت بزرگترین فرودگاه جهان را در دست ساخت دارد و قس علیذا.  البته همه اینها بجای خود ممکنست خوب باشد ولی هیچیک جای جلب مغزهای متفکر را نمیگیرد که سرچشمه و پیشنیاز همه موهبت هاست.  تا این نگرش معیوبی که نسبت به علم و فن در بین ما ریشه دوانیده اصلاح نشود بعید است روی رستگاری را ببینیم.

علیّت و رویکرد جدید

علیّت و رویکرد جدید

     در توضیح حکمت مشّاء دیدیم که بدنبال بحث وجود، خود بخود بحث علیّت نیز بمیان کشیده شد.   گفتیم که طبق این اصل هیچ موجودی خود بخود و بدون علت وجود پیدا نمیکند.  بعلاوه، گفتیم که اصولاً شکل گیری علوم و انواع دانش ها در سایه پذیرش این اصل بوده است.  بدون پذیرش اصل علیّت هرگونه تلاش در جهت فهم پدیده های طبیعی با شکست مواجه شده و میشود.  مشاهدات انسان نیز همواره مؤید وجود چنین اصلی بوده است.  در سایه وجود این اصل است که بشر توانسته بر دامنه معلومات خویش افزوده و موفق به کشف قوانین طبیعی به اتکای روابط علت و معلولی شود.  بطور خلاصه گفتیم که بعقیده فلاسفه، علیّت بدنبال خود حتمیت را نیز بدنبال میآورد و معلول، وجوب پیدا میکند.  اعتقاد بر اینست که بنا بر اصل علیّت جهان تابع یک نظام ضروری و حتمی بوده و در آن روابط موجودات با یکدیگر توسط اصل مزبور دیکته شده و تنظیم میگردد.

    آنچه گفته شد دریافت رایج علوم و بویژه فیزیک تا قرن بیستم میلادی بوده است.  از اوایل قرن بیستم، مشاهداتی که در حوزه اتمی و زیر اتمی صورت گرفت تردید هائی را در درک ما از علیّت ایجاد کرد.  نکته ای که باید بدان توجه خاص کرد نوع مشاهداتی است که باعث شد این تغییر نگرش صورت پذیرفته و نوع تجربیاتی که پایه های علیّت را متزلزل کرد.  بعبارت دیگر، مادام که با حوزه اتمی و زیر اتمی سر و کار نمیداشتیم هیچ بهانه ای برای این تغییر دیدگاه  بوجود نمیآمد و دیدگاه سنتی همچنان پابرجا میبود.  اتفاقاً اینجا محل مناسبی است که یکبار دیگر به تفاوت دیدگاه های "فلسفی" و دیدگاه های "فیزیکی" توجه کنیم.   فیلسوف بنا به دیدگاه فلسفی خود و بنا به آنچه که مثلاً عقل اقتضا میکند، درباره جهان و کارکرد آن نظری قاطع ابراز میکند.  مثلاً در این مورد خاص میگوید که امور جهان بر پایه روابط علت و معلولی است و اصل علیّت در تمامی امور جاری و برقرار است.  فیزیکدان نیز با این نظر موافق است چه اینکه در مشاهداتی که داشته است همواره درستی آنرا دیده و به اتکای درستی آن موفق به کشف بسیاری از  قوانین طبیعت نیز گشته است.  اما تفاوت ظریفی که هست اینکه فیزیکدان به قوانین و اصول کشف شده تا آنجا احترام میگذارد که اینها توسط مشاهدات جدیدتر نقض نشده یا شکل کاملتری عرضه نشده باشد.  زیرا همانطور که قبلاً گفتیم، قوانین فیزیک (و البته سایر علوم) جامعیت قضایای ریاضی را ندارد و قوانین تجربی را باید تا آنجا پذیرفت که هنوز مشاهده ای آنها را تصحیح یا تکمیل و یا حتی نقض نکرده باشد.   همینجا باید متذکر شد که شکل های جدیدتر قوانین، معمولاً در جهت تکمیل و تعمیم قوانین قبلی است و اینگونه نیست که هربار با ارائه قوانین جدیدتر بساط قوانین قدیمیتر بکلی دور ریخته شود.   مکرر دیده شده که برخی دانشجویان و دانش پژوهان به علت این نگاه سطحی دچار سوء برداشت شده و به این بهانه که قوانین علوم جدید هربار دستآورد های سابق خود را نقض میکند از علم و روش آن رویگردان شده به دامان شبه-علم پناه میبرند.   البته برای آنها که خواهان نتیجه گیری سریع بوده و فاقد صبر و مداومت کافی هستند شاید این بیت سعدی مصداق وضع آنان است "که ای مدعی عشق کار تو نیست - که نه صبر داری نه یارای ایست".  شبه-علم راه میانبری است که در هر صورت به نتایجی می انجامد با صورتی بظاهر علمی و آبرومندانه.  در گفتارهای قبلی، بویژه در بحث  "حاشیه ای بر علوم فیزیکی"، مثالهائی از این دست داده شد.   

      در اوائل قرن بیستم با کشف بکرل درباره پدیده "رادیواکتیویته" و کارهای درخشان بعدی در این زمینه توسط خانم و آقای کوری، فیزیک آبستن بحرانی اساسی شد.  البته همزمان، پدیده "تابش جسم سیاه" و تلاش ناموفق فیزیک کلاسیک در توجیه آن، مشکل فیزیکدانان را دو چندان کرد.  در این هنگام، فیزیک به بلندترین قله موفقیت های خود رسیده بود و طبعاً فیزیکدانان امیدوار بودند این چند پدیده بظاهر پیش پا افتاده را نیز حل کنند.  اما همانطور که میدانیم، چنین نشد و تلاش هائی که در حل این مشکلات صورت گرفت روش جدیدی فراروی فیزیک قرار داد که به "فیزیک نوین" مشهور شد.  از اینرو بدنه اصلی فیزیک که تاکنون سروکاری با دنیای جدید اتمی نداشت و در قلمرو خود بسیار موفق بوده، و البته همچنان هست، به "فیزیک کلاسیک" نام گذاری گردید.  بار دیگر تأکید میکنیم که ظهور فیزیک نوین بمنزله اسقاط فیزیک کلاسیک نیوده بلکه پیدایش آن ناشی از نیاز برای توجیه رفتار ماده در قلمرو بینهایت کوچک هاست.  مانند آنست که ما هنوز، همچنان، از هندسه اقلیدسی برای ساختمان سازی و بسیاری از مسائل روزمره خود با اطمینان استفاده میکنیم در حالیکه، در حقیقت امر، در ابعاد بزرگ قابل قیاس با شعاع زمین آنچه درست است هندسه کروی بوده و در مسافات بزرگ روی کره زمین باید از آن استفاده کرد.  گویا اولین باری که چنین حاجتی افتاده بود، در حکومت یکی از تزارهای روسیه بوده که برای احداث ریل قطار به نواحی دوردست این کشور اختلافی بین مهندسین در مورد کوتاه ترین راه بروز کرده بود.  کوتاه ترین راه لزوماً خط مستقیم نیست بلکه به هندسه سوژه بستگی داشته و اصطلاحاً ژئودزی گفته میشود.  

     در پدیده رادیواکتیویته، اگر مثلاً 1000 اتم از یک عنصر رادیواکتیو با نیمه عمر یک روز داشته باشیم، مشاهده نشان میدهد که پس از سپری شدن یکروز حدود 500 اتم تجزیه و به عنصر دیگری بدل میشود.  در واقع، هسته آنها دچار واپاشی شده و عنصر دیگری را میسازد.  پس از گذشت 2 روز از عنصر اولیه حدود 250 عدد هنوز باقی است و پس از یک نیمه عمر دیگر یعنی گذشت 3 روز فقط حدود 125 عدد برجای میماند و همینطور این فرایند ادامه مییابد.  در این توضیح از واژه "حدود" استفاده کردیم برای تأکید بر این حقیقت که پروسه مزبور فرایندی آماری است.  بعبارت دیگر، اگر یکی از این هسته ها را فرضاً آنقدر بزرگ کنیم که برای شما قابل رؤیت باشد و آنرا زیر نظر بگیرید، نمیتوانید بگوئید که پس از یکروز واپاشی میکند.  ممکنست 100 روز و حتی 1000 سال هم سپری شود و اتفاقی نیافتد.  و برعکس چه بسا پس از چند دقیقه متلاشی شود.  هیچکس نمیداند.  کسی از این راز سر بمهر آگاهی ندارد.  در اصطلاح میگوئیم احتمال تجزیه یک هسته در واحد زمان مقداریست ثابت و مستقل از زمان که در آزمایشگاه قابل اندازه گیری است.  به زبان دیگر بین هسته رادیواکتیوی که 1000 سال پیش بوجود آمده و هسته دیگری از همان نوع که چند دقیقه پیش متولد شده (و هردو دارای نیمه عمر 1 روز هستند) هیچ تفاوتی از نظر احتمال تجزیه شدن وجود ندارد!  این مطلبی است بس عجیب که با تجارب معمول ما نمیخواند.  در دنیای ما، پیر کهنسالی که 120 سال زیسته بسیار بیشتر در معرض خطر مرگ طبیعی قرار دارد تا کودکی یکساله.  علاقمندان میتوانند توضیح بیشتر را در مطلب " آیا لاندا همان احتمال است، 95/4/2" بیابند.  آیا میتوان ادعا کرد که این پدیده تابع هیچ قانونی نیست؟  پاسخ اینست که با آنکه درباره یک هسته نمیتوانیم اظهار نظر کنیم، با این وجود درباره تعداد زیاد آنها میتوان به قوانین آمار پناه برد.  همانطور که در مثال بالا تشریح کردیم قانون تجزیه رادیواکتیو از بطن مشاهدات آماری سر بر میآورد.  چنانچه این مثال را بزبان ریاضی بیان کنیم (قوانین فیزیک با کمک ریاضی تعمیم می یابد) به رابطه ساده ای بین تعداد تجزیه در واحد زمان و تعداد اتمهای اولیه در هر لحظه پی خواهیم برد.  اما نتیجه دوم و بمراتب مهمتر آنکه در این پروسه روابط علت و معلولی وجود ندارد.  بعبارت دیگر علیّت در اینجا هیچکاره است.  مرگ طبیعی یک پیر 120 ساله به "علت" فرسودگی و از کار افتادن سیستم های حیاتی اوست که در سنین بالا بسیار محتمل است.  اما هسته رادیواکتیو مذکور در قبل با گذشت 1000 سال همچنان پا برجاست در حالیکه هسته مشابه دیگری چند دقیقه پس از تولد، واپاشی کرده از بین میرود.  هیچ علتی برای این رفتار نمیتوان تراشید.  از همین رو پیش بینی آینده بر مبنای وضعیت حال برای ما ناممکن است.  علیّت با خودش حتمیت (وجوب) را بدنبال میآورد و بهمین دلیل موفقیت دانش و پیش بینی آینده مرهون نقش اساسی این قانون است.  اما اینجا میبینیم که علیّت در زیربنائی ترین بخش ماده (اتم و هسته آن) بی اثر و منفعل است.  بدنیست این سوأل امتحانی را بار دیگر مرور کنیم:

سوأل- در پدیده تجزیه رادیواکتیو چه میتوان گفت و آنرا چگونه تفسیر کرد؟

         الف- رابطه علت و معلولی وجود دارد و پس از سپری شدن هر نیمه عمر، دقیقاً نیمی از هسته ها تجزیه میشود

           ب- رادیواکتیویته از جمله مواردی است که رابطه علت و معلولی برای آن کار نمیکند

           ج- چون در مقیاس ماکروسکوپیک رابطه علت و معلولی وجود دارد لذا منطقاً در دنیای میکروسکوپیک نیز باید صحیح باشد

           د- تجزیه رادیواکتیو تابع هیچ قانونی نیست

با توجه به توضیحات بالا بنابراین بنظر میرسد گزینه "ب" گزینه درست باشد. 

     توجه خواننده را بدین مطلب جلب میکنیم که فقدان حتمیت در حوزه ذرات بنیادی که خود ناشی از عدم کارکرد علیّت بوده است مانع از آن نیست که هیچ قانونی حکمفرما نبوده باشد.  منتها قوانینی که اینجا بکار میرود، قوانین احتمالات هستند که سابقاً با موفقیت در فیزیک کلاسیک و حوزه ماکروسکوپیک بکار میرفت و همچنان نیز بکار میرود.  موفقیت احتمالات در حوزه اتمی و زیر اتمی همانقدر محرز است که موفقیت شرکت های بیمه و درآمدهای کلان آنان در زندگی روزمره.  ما درباره وضعیت سلامتی و پیشبینی مرگ یک نفر بطور منفرد نمیتوانیم با دقت و قطعیت اظهار نظر کنیم.  اما پیش بینی این خصوصیات درباره یک جمعیت با دقت بیشتری امکان پذیر است.  هرچه تعداد این جمعیت بیشتر باشد نتایج پیش بینی های ما نیز دقیقتر خواهد بود.  علیّت که در دنیای ما حاکم است بدنبال خود حتمیّت یا قانون دترمی نیسم را ایجاب میکند.  بیان دیگر این قانون همانا اصل یکنواختی طبیعت است که میگوید علل یکسان آثار یکسان دارد.  بدون این اصل، شکل گیری علوم غیر ممکن میبود.   اکنون با این تناقض روبرو میشویم که در حالیکه تمام دستآوردهای علمی ما زیر سایه قانون علیّت و نتایج آن بدست آمده است، معهذا در زیربنائی ترین بخش ماده  اثری از آن بچشم نمیخورد.  این تناقض چگونه رفع میشود؟   اگر قانون علیّت درست است کما اینکه کلیه مشاهدات ما آنرا تأیید میکند پس چگونه است که در قلمرو بینهایت کوچکها صادق نیست؟  و اگر مبنا را دنیای اتمی و زیر اتمی بگیریم و حکم کنیم چیزی بنام علیّت وجود ندارد پس چگونه است که آثار آنرا در همه شئونات زندگی میبینیم؟  حتی در مشاهداتی که مادّه آنقدر کوچک باشد تا به میکروسکوپ نیاز باشد باز علیّت همچنان برقرار است.  تصریح میکنیم که اصطلاح دنیای میکروسکوپیک را که قبلاً بکار بردیم، منظور منحصراً دنیای اتمی و زیر اتمی است.   حال ببینیم چگونه میتوان این تناقض را رفع کرد.

      در واقع میتوان مبنا را بر این قرار داد که علیّت یک اصل اساسی نبوده و دستکم اثری از آن در دنیای اتمی و هسته ای نمیبینیم.  در واقع در فیزیک نوین دو چیز از سیطره فیزیک کلاسیک حذف گردید: یکی اصل علیّت و دیگری اصل اتصالی بودن انرژی.  آنچه در مورد مواد رادیواکتیو گفتیم، در مورد اتم مواد غیر رادیواکتیو نیز مشاهده شد.  بدین معنی که جهش های ناگهانی چه در مورد تغییرات انرژی اتم و چه جابجائی مکان آن ملاحظه شد.   یکی از موفقیت های فیزیک نوین، توجیه و تفسیر طیف ناپیوسته نشر اتمی بود که تأییدی بر حقیقت غیر اتصالی بودن انرژی بود.  تحقیقات جدید نشان داد که مداری که الکترون دور هسته گردش میکند حالت غیر اتصالی داشته و لذا انرژی های ساطعه ناشی از تغییر مکان الکترون روی مدارهای مختلف بصورت انفصالی و نه اتصالی آنطور که فیزیک کلاسیک پیش بینی میکرد است.  جالب اینجاست که هرچه الکترون از هسته اتم دورتر شود انرژی نوسانی آن بسمت موافقت با پیش بینی کلاسیک میل کرده و تغییرات آن حالت اتصالی بخود میگیرد.  اما فیزیک کلاسیک درباره بسامد تابش در حالاتی که الکترون نزدیک هسته باشد با شکست کامل مواجه میشود.  بار دیگر با وضعیت مشابهی روبرو میشویم که قبلاً درباره پیش بینی مسیر عطارد روبرو بودیم.  قوانین نیوتون در تشریح مدارهای خیلی نزدیک به خورشید با مشکل مواجه شد.  انیشتن در تئوری نسبیت خود برای رفع این مشکل از فرضیاتی استفاده کرد که کاربرد آن برای مدارهای دور از خورشید به همان نتایج نیوتونی منجر گردد.  متشابهاً در مورد اتم دیده شد که در فاصله های نزدیک هسته، فقط فیزیک کوانتائی جوابگوست.  از این گذشته، بزودی معلوم شد که تصور مدارات الکترون دور هسته بسیار با درک مکانیکی معمول متفاوت است.  از مجموع این قضایا چنین بر میآید که در قلمرو بینهایت کوچک ها رفتار ماده با آنچه ما انتظار داریم بسیار متفاوت است.

     در دنیای اتمی و زیر اتمی، فیزیک کوانتوم با فیزیک کلاسیک و دیرآشنای ما بکلی متفاوت است.  پرسشی که پیش میآید اینست که آیا این تفاوت یک تفاوت ماهوی است.  آیا با دو دنیای مغایر با هم سروکار داریم؟  یا با قبول حقیقت فیزیک کوانتوم و کاربست آن میتوان به همان نتایج حاصل از فیزیک کلاسیک دست یافت؟  از فیزیک کوانتوم میدانیم که کلیه پارامترهای الکترون در اتم، کوانتیزه شده و بعبارتی حالت گسسته دارد و نه اتصالی آنطور که در فیزیک کلاسیک است.  در اتم هیدروژن نشان داده اند که اگر عدد کوانتوم اصلی، n، خیلی بزرگ شود، رفتار اتم میل میکند بسمت همان نتایج معمول از فیزیک کلاسیک.  این خاصیت که به ازاء مقادیر بزرگ عدد کوانتوم اصلی، نتایج فیزیک کوانتوم و فیزیک کلاسیک مشابه از آب در میآیند توسط بوهر به "اصل انطباق" ( correspondence principle) مشهور شده است.  در سایر شاخه های فیزیک نیز مشابه همین خاصیت دیده میشود.  کما اینکه نتایج تئوری نسبیت در سرعت های عادی به همان نتایج فیزیک نیوتونی منجر میشود.  یا اگر تعداد کوانتا های انرژی خیلی زیاد شود، اتصالی بودن انرژی در فیزیک کلاسیک حاصل میشود.  یا اگر جرم ذره مادّی خیلی کم شود خاصیت موجی بودن غالب شده و تئوری موجی جایگزین فیزیک کلاسیک میشود.  این شباهت را درباره هندسه نیز دیده بودیم.  اگر ساخت و ساز ما در پهنه های معمول باشد (که اغلب نیز چنین است)، همواره هندسه اقلیدسی معتبر است با وجودیکه بر یک کره هستیم.  در صورتیکه ابعاد قابل قیاس با شعاع زمین باشد، هندسه ریمانی (کروی) اعتبار خواهد داشت.  یعنی در ابعاد کوچک، نتایج هندسه واقعی (کروی) بسمت هندسه آشنای اقلیدسی میل میکند.  

    مثال دیگری که درباره این دوگانگی میتوان آورد مثال مربوط به فشار هواست.  فرض کنید (آزمایش ذهنی) بیکباره هوای نیمی از اتاقی که در آن نشسته اید بطرف نیمه دیگر رفته و شما طبعاً از فقدان هوا به حالت خفگی بیافتید.  چنین امری چقدر محتمل است؟  پاسخ شما اینست که چنین امری محال است زیرا در شرایط معمول هیچ علتی برای اینکار متصور نیست.  اما بزودی با کمی حساب و کتاب به حقیقت امر پی خواهید برد و اینکه واقعاً نه چنین است.  فرض کنید برای سادگی منظور ما از هوا صرفاً اکسیژن است.  در اینصورت اگر فقط یک ملکول هوا در اتاق باشد شانس اینکه هوا در نیمه دیگر اتاق رفته و شما دچار خفگی شوید  1/2 میباشد.  یعنی شانس 50% وجود دارد که دچار خفگی شوید که شانس بسیار بالائی است.  اما اگر تعداد ملکولهای هوا بیشتر و بیشتر شود این احتمال کوچک و کوچکتر میشود بطوریکه اگر N  ملکول داشته باشیم احتمال مربوطه  1/2^N  میگردد که در شرایط عادی عددی فوق العاده کوچک اما مخالف صفر است!   چون حرکت ملکولها حرکتی تصادفی (کاتوره ای) میباشد بنابراین ممکنست تعداد ملکولهای هوا در نیمه شما در هر لحظه میلیونها عدد بیشتر یا کمتر گردد.  از آنجا که تعداد مطلق ملکولها خیلی خیلی بزرگ است و قابل مقایسه است با عدد آووگادرو، لذا تغییرات نسبی فشار هوا در دو نیمه بسیار بسیار کوچک و عملاً غیر قابل اندازه گیریست.  از همین رو در مقیاس بشری، وقتی تعداد ذرات یا ملکولها خیلی خیلی زیاد باشد، پیش بینی و حتمیت پا به عرصه ظهور میگذارد.  بنابراین با اینکه دنیای مادی ما متشکل از این ذرات ریزی است که در بطن خود عدم قطعیت را عرضه میدارد، معهذا تعداد فوق العاده زیاد آنها نمایشی از قطعیت را عرضه کرده و چیزی تحت نام "علیّت" را برای ما بدیهی مینماید.  شاید  "حرکت براونی" مثال خوب دیگری در این راستا باشد که چگونه حرکت تصادفی گرده های ریز گیاهی زیر میکروسکوپ، کاشف خود آقای براون را گیج و مبهوت ساخته بود.  اما امروز دیگر دلیل آن برای ما روشن شده است.

     پس، بطور خلاصه، همه شواهد حاکی از آنست که در طبیعت آنگونه که ما مشاهده میکنیم قانون حتمیت برقرار بوده و علل یکسان موجد آثار یکسان است.  تنها استثناء، قلمرو اتم و زیرمجموعه آنست بویژه اگر که بصورت منفرد و حالت وابسته نگریسته شود.  در غیر این حالت، علم همچنان میتواند با در دست داشتن قانونی بنام علیّت و اصل یکسانی طبیعت روال خود را چون گذشته ادامه دهد.  ضمن اینکه جمعیت های بزرگ از اتمها، بنا به آنچه گذشت، خصلت نافرمانی از علیّت را مخفی نگاه داشته و یا با بیانی دیگر اساساً ذاتی بودن اصل علیّت هنوز محل ابهام است.

پی نوشت

    توجهاتی که برخی خوانندگان مبذول داشتند برآنم داشت توضیحاتی را اضافه کنیم.

فیلسوفی بنام دیوید هیوم که در باب ادراکات بشری تقسیم بندیهائی را ارائه داده است درباره علیّت میگوید: "علیّت چیزی جز عادت ذهنی نیست که در اثر تجربه و مشاهده پیوستگی زمانی-مکانی دو رویداد حاصل میشود".  ایشان در دوره ای میزیست که هنوز فیزیک نوین و نتایج عجیب آن در باب علیّت پا بعرصه نگذاشته بود.  لذا نقد او ربطی به عدم قطعیت ذاتی دنیای اتم ها ندارد.  وی می افزاید که علیّت نه امری بدیهی و شهودی است و نه مبتنی بر برهان عقلی، بلکه قاعده ایست تجربی.  او میگوید که هرگونه استدلال استقرائی  بر بنیاد مفهوم علیّت استوار است و از سوئی دیگر، این مفهوم خود ناشی از استقراست.  یعنی همه نتیجه گیری های تجربی بر بنیاد این فرض بنا شده که آینده همانند گذشته است (اصل یکنواختی طبیعت) و از این رو همه بستگی هائی که امروز یا در گذشته یافته ایم، در آینده نیز در کار خواهد بود.  علت هائی که در گذشته معلول هائی را در پی آورده اند، در آینده نیز چنین خواهند کرد.  لذا ایشان بنیاد علیت را یک تعمیم ناروا قلمداد کرده اند.  او تکرار پیاپی و مستمر پدیده های روزمره را مسؤل پیدایش این نسبت علت و معلولی میداند.  مثلاً همیشه با تجربه آتش، گرما را هم احساس میکنیم و تکرار آن موجب میشود که با دیدن آتش انتظار پیدایش گرما در ذهن ما ایجاد شود.  لذا رابطه علیت چیزی جز تداعی معانی و انتظار ذهنی ناشی از تکرار تجربه و تعاقب یا تقارن مستمر نیست.  اتفاقاً عده ای از فلاسفه هم با هیوم همعقیده اند که میگویند علیّت بمعنی "تعاقب" یا "تقارن" است.  این دو واژه ترجمه  coincidence است که ما در بحث های قبلی خود آنرا تحت نام "اتفاق" معرفی کردیم که معادل مناسبی نیست.  تعاقب واژه مناسبتری است و بمفهوم اینست که دو چیز در پی هم و متعاقب یکدیگر ظاهر شده بدون آنکه رابطه علت و معلولی بین آنها باشد.  در واقع این دسته از فلاسفه، موضوع مهم علیّت را به مفهوم پیش پا افتاده تر "تعاقب" تقلیل میدهند و نتیجه میگیرند که "هستی بخش" نیست.  در حکمت مشّاء اشاره کردیم که علت به معلول هستی میبخشد و مهمتر اینکه آنرا واجب ساخته و "وجوب" ایجاب میکند.  

       بعنوان مثال، در بحث های سابق در مقوله واجب الوجود از آتش سرد نام بردیم و اینکه چه بسا آتشی باشد که بر خلاف انتظار معمول گرما و سوزانندگی نداشته باشد.  تصور پیشینیان این بود که هرجا نور باشد، آتش یا منبع گرمائی نیز باید موجد آن باشد.  این چیزیست در تأیید نظر هیوم و اینکه تجربه باعث و بانی اینگونه ذهنیت هاست.  اما مثال بهتر، موضوع افتادن سنگ روی زمین است.  اگر در گذشته ها (از 4 قرن پیشتر) از هر دانشمند یا آدم عامی میپرسیدند که اگر سنگ را به هوا پرتاب کنی چه میشود، بلافاصله و با قطعیت پاسخ میداد که به زمین باز میگردد.  زیرا بارها و بارها این تجربه را همگان دیده بودند.  اینجا علت و معلول عبارتند از:

علت: پرتاب سنگ به بالا

  معلول: برگشت سنگ به زمین

اما امروزه به یمن تجربه میدانیم که چنانچه سرعت از حدی بیشتر باشد، معلول میتواند چیز دیگری باشد.  با توسعه فیزیک نوین و بر مبنای مکانیک آماری و مکانیک کوانتیک نقد های جدیدتری بر موضوع علیت وارد شده است.  یکی از فیزیکدانان مثال آورده که : "مولکول‌های گازی می‌توانند درون ظرفی که در آن قرار می‌گیرند، آزادانه حرکت کنند بدون نیاز به کسی یا چیزی که آن‌ها را به حرکت درآورد".  پول دیراک در کتاب مکانیک کوانتیک خود مینویسد که : "علیت فقط در مورد سیستمی که مختل نشده است، حکم فرماست. اگر سیستمی کوچک باشد ما نمی‌توانیم آن را مشاهده کنیم، مگر آن‌که اختلالی جدی ایجاد کنیم و بنابرین نمی‌توانیم انتظار داشته باشیم که یک رابطهٔ علّی بین مشاهداتمان بیابیم. بااین‌حال علیّت هنوز در مورد سیستم‌های غیر مختل اعتبار دارد".  منظور وی ناظر بر اصل عدم قطعیت است که میگوید در سیستم هائی در مقیاس اتمی، برای مشاهده رفتار آن مجبور به استفاده از ابزار خارجی هستیم که مثلاً میتواند تاباندن نور باشد.  اما فوتون های نور اوضاعی را بما گزارش خواهد کرد که حاکی از اختلال مجموعه است و نه آنچه حقیقتاً قبل از تابش نور بوده است.  معهذا در سیستم های ماکروسکوپیک نیز همچنان با تاباندن نور روی سوژه اختلال بوجود میآوریم منتها این اختلال نسبت به انرژی مطلق مجموعه آنقدر کوچک و بیمقدار است که گوئی هیچ اختلالی ایجاد نشده و با قطعیت میتوان از آن صرفنظر کرد.  در این مقیاس بزرگ است که وی میگوید علیّت همچنان محل اعتبار است.  نتیجه اینکه صرفنظر از هر بینش فلسفی، "علیّت" بعنوان ابزاری مفید و کارا همچنان میتواند در فیزیک و سایر شعب دانش معتبر باشد.  منتها از دیدگاه فلسفی همچنان باید با قید احتیاط با آن برخورد نمود.