معمای جنسیت

معمای جنسیت

    در خصوص هفته، پرسش شد عدد 7 از کجا آمد که آن نیز به دانش قدما درباره هفت گنبد آسمان بازمیگردد.  اگر زمین مرکز کائنات فرض شود، بترتیب فلک ماه، تیر، ناهید، خورشید، بهرام، برجیس، و کیوان قرار دارند و اسامی روزهای هفته هم بهمین ها تخصیص یافته که هنوز در زبان لاتین کم و بیش باقیست.  جالب اینکه گمراهی کم نبود، عده ای وبگاهی برای ترویج زمین تخت مرکز کائنات راه اندازی کرده و برایش علم فیزیک را مصادره کرده و میکنند!  احتمالاً مستظهرند به حاکمیتی عقبگرا.  بر حسب کنجکاوی سوأل کردم اینها که میچرخند از کجای زمین تخت عبور میکنند؟  پاسخ دادند "بروید وب سایت را مطالعه کنید تا از گمراهی در بیایید!"  متعاقباً نظرات بعدی را هم پاک کردند حتی در پاسخ باینکه اجازه میدهید سایت شما را بدیگران معرفی کنم؟ آنرا نیز پاک کردند.  گویا سایت مختص خودی هاست!  زیرا نمیخواهند در جمود فکری خود و مریدانشان رخنه ایجاد شود.  این یعنی عدم صداقت و کتمان حقیقت.  اتفاقاً از جهتی وجود این قبیل سایت ها و شبهه افکنی ها بد نیست تا درس خوانده ها عقاید خود را امتحان کنند.  اگر زمین میگردد چرا حس نمیکنیم؟  مگر چه اشکالی دارد که ما ثابت و دنیا دور ما بچرخد؟  شاید بهتر باشد حفظیات و منقولات را کنار گذاشته به استدلال منطقی پرداخت!  باری، دست شستن از باورهای گذشته اگر نه غیر ممکن، شاید بسیار سخت باشد.  یکی از این باورها، عقیده عمومی درباره جنسیت زن و مرد است که تبعات آن دامنگیر نظام های مذهب محور شده بلائی بر سر مردم خود آورده اند نگفتنی.

    اما جنسیت چیست؟  حرف آخر این است که همه چیز ما به شیمی مربوط میشود.  البته در پایان به فیزیک ختم میشود زیرا تمایلات و بند های شیمی را نیروی الکتروستاتیک دیکته میکند (99/2/18 و 1399/5/7 ).  مسأله جنسیت توسط مقدار بسیار کمی از مواد شیمیائی تعیین میشود بنام هورمون.  بطور کلی دو نوع هورمون بیشتر در بدن نیست، هورمونهای پروتئینی و هورمونهای استروئیدی.  برای بوجود آمدن این همه تفاوت ظاهری بین مرد و زن مقدار کمی از هورمونهای استروئیدی لازم است.  ریشه همه ظلم و ستمی که بر یک ملت این روزها روا میشود به هورمون اخیر برمیگردد که توسط غدد جنسی هم ساخته میشود.  دو شکل مختلف آن که شیمی زن را کنترل میکند، استروژن و آنکه شیمی مرد را کنترل میکند، آندروژن است.  جالب است که غدد جنسی مرد و زن هر دو نوع را تولید میکند که در مردها مقدار آندروژن و در زنها مقدار استروژن بیشتر است.  مولکول های آنها کاملاً شبیه هم و به مثابه تقارن آیینه ای یکدیگرند! 

   در بدو تولد، نوزادان شبیه هم اند و در ظاهر تفاوتی ندارند.  در بچگی هم همین شباهت هست تا دوران نزدیک بلوغ که تفاوت ها بخاطر فعالیت هورمونهای یاد شده بارز میگردد.  جالب اینکه در دوران جنینی تا مدتی هردو عضو جنسی با هم وجود داشته با هم رشد میکنند تا اینکه یکی بنفع آن یکی کوچک و پنهان شده تا دیگری تظاهر کند.  اما از آنجا که برخلاف عقیده قشریون دنیا کامل نیست، در خلقت گاه اشتباهاتی رخ داده سبب ناهنجاری در شیمی هورمونها شده بچه دو جنسی متولد میشود.  این اتفاق که اصلاً دست فرد نبوده در بزرگسالی او را دچار بحرانهای روحی میکند.  توگوئی این کم نیست، قشریون بی خرد نیز این افراد را مورد آزار قرار داده درد آنان را در جامعه مذهبی دوچندان میکنند. 

   بنظر میرسد که پستانداران اولیه اصلاً دوجنسی بوده اند کما اینکه در دریاها در حال حاضر آبزیانی هستند دوجنسی و نیز مواردی هست که در برخی ماهی ها که جنس نر کم میشود یکی از ماده ها استحاله پیدا کرده به نر تبدیل میگردد!  بعدها در اثر تکامل و رویه تخصصی شدن وظایف، دو جنس نر و ماده از هم تفکیک شدند.  وجود تظاهرات دو جنسی بازمانده آن دوران ابتدائی است.  جالب اینکه در اساطیر ماقبل میترائیسم، انسان اولیه موجودی دوجنسی بنام "زروان" بوده که از او دوقلوهای هورمزد و اهریمن زاده شدند (متن گاهان: اشاره به سپند مَینو و اَنگره مَینو).  بنظر علمی تر از گزارش آدم و حوا باشد.  بنظر میرسد که این دوجنسی بودن، شکل اولیه تری از حیات بوده کما اینکه دنیای گیاهان، اغلب تک پایه هستند یعنی مادگی و پرچم یکجا در گل هستند، اما گیاهان متکامل تر و تخصصی تر مثل نخل دوپایه و نر و ماده جدا هستند.

   همه اینها گفته شد تا بدانیم که تعصبات ما تا چه مایه از سر نافهمی و جهل است.  آنزیم ها تمام واکنش های شیمیائی ما که رفتارها نیز جزئی از آن هست را کنترل میکند.  هورمونها بر کار آنزیم ها نظارت دارند و هورمونهای جنسی در پیدایش شکل های متفاوت زن و مرد دخالت دارند بی آنکه بما ربطی داشته باشد.  مردها هم اگر موی خود را کوتاه نکنند گیسوی بلند مانند زنها خواهند داشت چه بسا غفلتاً توسط حاکمیت جریمه شوند! علم درمانده که این اشعه از جنس چیست آخر؟

خلاصه آنکه، موتور محرک نظام های دینی، آموزه های ضد علمی است تا توده ها را در جهل و بیخبری نگاهداشته خود بر خر مراد سوار باشند.  از همین رو آموزش را در دست نهادهای خودی گذاشته خرافات را ترویج میدهند.  نمونه آن، تلقی جنسیت در این نظام است!

 

جنگ کُهنه و نو

جنگ کُهنه و نو

    فصل مشترک اکثریت قریب به اتفاق بحران های حاضر در تقابل دنیای کهنه با دنیای نو نهفته است.  واضحاً در دنیای اشیاء، هیچ دشمنی بین کهنه و نو نمیتواند وجود داشته باشد بلکه منظور جنگ اندیشه های کهنه با تفکرات نوست.  بعبارت دیگر، آوردگاه این جنگ در ذهن و نمود آن در دنیای واقع است.  علت چیست؟  سرچشمه های این تقابل به وجود دو دنیای مجزای ذهن و عین برمیگردد.  دنیای ذهن، بستر ایدئولوژی است که مکرر درباره آن بطور مبسوط یحث شده است (1400/11/29 به بعد).  دنیای عین، همانا دنیای واقع است که همگان با گوشت و پوست خود آنرا درک کرده از خوشی ها محظوظ و از رنج ها در فغان اند.  مشکل امروز ما امتزاج، به عمد یا غیرعمد، این دو حوزه در امور جاری زندگی است.  شاید مانی حق داشت بگوید مادام که نور و تاریکی در هم ممزوج اند رستگاری ممکن نیست! 

    یکی از تظاهرات دنیای واقع، حوزه "فیزیک" است که با اطمینان بیشتری درباره آن میتوان سخن گفت.  رشته فیزیک از دوران کهن تا به امروز، بطور سیستماتیک پله پله رشد کرده متکامل و متحول شده است.  آنچه راستی و حقیقت گوئی آنرا تضمین میکند همانا موافقت آن با تجربه یعنی سازوکارهای دنیای واقع است.  تا اوائل قرن بیستم، فیزیک توانسته بود اغلب پدیده های طبیعی را با موفقیت تبیین و توجیه کند.  فقط یکی دو تکه ابر کوچک و سیاه در آسمان فیزیک باقیمانده بود که اجماع فیزیکدانان بر این بود که آن نیز بزودی رفع میشود.  ولی در عوض، تلاش های بعدی منجر به تولد رشته دیگری از فیزیک موسوم به فیزیک کوانتوم گردید.  تولد آن نه دلبخواه بلکه ناشی از الزامات تجربی بود.

    این فیزیک نوین با آنکه صفت نو بخود گرفت معهذا کماکان هدفی جز تبیین وقایع طبیعی در سر نداشت.  چنین نبود و نیست که مُهر باطل بر دستآوردهای پیشین که اکنون به فیزیک کلاسیک موسوم شد زند.  با اینکه در ابتدا، رسم نو با مقاومت فیزیکدانان روبرو شده و همچنان رسم کهنه را عزیز میداشتند، معهذا هردو مکتب بحث و مناظره را آغاز کردند.  در این روند نه معتقدین به فیزیک نوین بر سرِ قدیمی ها کوفتند، و نه فیزیکدانان کهنه پرست، جدیدی ها را مُرتد و خارج از علم اعلام کردند!  کم کم بدون آنکه خون از دماغ کسی جاری شود، فیزیک مدرن نیز جایگاه درخورِ خود را یافته به حل آنچه روشهای قدیم درمانده بود موفق شد. 

    اما در حوزه ذهن  نه چنین است و عقل در میماند که چرا چنین نیست!؟   در مباحث ایدئولوژیک هرکسی فقط خود را مُحق میداند.  در حوزه ایدئولوژی دینی، وضع از اینهم وخیم تر است، هریک ادعا دارند که او حقیقت مطلق و باقی باطل یا دستکم تحریف شده و از دور خارج است.  پس، جنگ هفتادو دو ملت آغاز میشود.  تاریخ مشحون است از این اختلافات و جنگ های مقدس.  حتی در درون یک دین مشخص، هر فرقه ادعای رهبری و زعامت جهان را داشته آخرین دستآوردهای مدرن را به خدمت گرفته که تا مرز محو دیگران پیش رود.  راستی چرا در حوزه ذهن، امور مانند دنیای عین نیست؟!

    دلیل آن، تفاوت ماهوی دنیای عین و ذهن است.  دنیای ذهن، برخلاف دنیای عین، در پی تأیید تجربی نیست لذا در حوزه ایدئولوژی، دینی و غیر دینی، هرکسی میتواند ادعا کند گفته اش درست است.  شاید هم منطقی باشد زیرا در دنیای حرف (1402/6/29) همه میتوانند متشابهاً صادق و در عین حال همه میتوانند متشابهاً کاذب باشند.  هیچ تضمینی وجود ندارد.

    پس تکلیف هدایت و راهنمائی در زمانی که فرزانگان در انزوا، هنرمندان آواره و بی هنران بر صدر نشسته اند چه میشود؟  اتفاقاً اگر مردم بحال خود باشند، بطور غریزی کارها درست پیش میرود.  صحبت کُهنه و مبارزه با کهنه پرستی که بمیان آید ناگهان مذهبی ها بر آشفته میگردند.  اما مسأله بسیار ساده است.  با رادیوی کهنه لامپی پدربزرگ چه میکنید؟  طبعاً بجای استفاده روزانه، از آن بعنوان یادگار گذشتگان در محل مناسبی حفظ و نگاهداری میکنید که بمراتب به قداست نزدیکتر است.  اما چرا همین منطق درباره فرآورده های ذهنی اِعمال نمیشود؟  بنظر میرسد نیروی سومی که منافع و مداخل خود را در استمرار درجا زدن در اعصار گذشته میبیند ذیمدخل باشد.  جای بسی شرم که قانون شلاق حمورابی در عصرِ خِرد تجویز میشود آنهم از سوی نظامی عضو حقوق بشر سازمان ملل با خروارها ادعای معنویت!  عجیب است که دارندگان همین تفکر وقتی پای استفاده از تلفن است، گوشی های سنگین قدیمی را فراموش کرده از آخرین مدل موبایل های کُفار سود میبرند!  چطور است که اینرا خوب میفهمند ولی آن یکی را نمیفهمند؟ تفاوت در آزادی اندیشه است.  بختک شومی بر پیکر جامعه افتاده، مانعی برای انتخاب طبیعی و مانعی برای رشد طبیعی ذهن و حق انتخاب منطقی و درست است. 

خلاصه اینکه، هرگاه مردم به حال خود واگذار شوند خود راه درست را انتخاب کرده منفعت خود و جامعه خویش را تشخیص خواهند داد درست همانطور که در امور مادّی معمول است.  با اینکه در حوزه مسائل مادّی همه متفق القول و در انتخاب اصلح اختلافی نیست، اما چگونه است که در حوزه ذهنیات روال منطقی حاکم نیست؟  گویا تفاوت به دنیای حرف و سودبرندگان از دنیای حرف مربوط است که باتکای فقط حرف، خزف را بجای گوهر میفروشند.  در این راستا، ارباب دنیای حرف، غرق در تخیلات مفسده آمیز، برای استمرار سود خویش از هیچ دروغ و جنایتی فروگذار نیست.  زیان کسان از پی سود خویش/ بجویند و دین اندر آرند پیش.    توگوئی، اشباح متعفن دوران حمورابی از گورها سربرآورده و کنفدراسیون آخرالزمانی خود را تشکیل داده اند.  سابقاً گفته شد در عالم واقع، قوانین بقا همواره محترم است.  اما شاید تنها استثناء درباره حاکمیت حرف باشد!  چه با حرف، یعنی از هیچ، میتوان ثروت مادّی بدست آورد، املاک مردم را تصرف شرعی کرد، دسترنج ملت را غارت، و سرزمین آنها را اشغال کرده به بیگانه فروخت.  اگر اینها همه معجزه نیست، پس معجزه چیست؟  تولید هستی از نیستی!  آنچه برای طایفه حرف واجد اهمیت است همانا ثروت است و قدرت و دیگر هیچ.  نه جان مردمِ تحت ستم اهمیتی دارد، نه اصول و معنویت ادعائی و نه حتی پایبندی به همان حرف های خودشان!  معنویت واقعی زمانی حاکم میشود که بساط دین فروشان ریائی برچیده شود.

اصل عدم قطعیت

اصل عدم قطعیت

   گهگاه لازمست از برخی قوانین آموخته شده غبار روبی شده برخی شبهات مرتفع شود.  اصل موسوم به عدم قطعیت هایزنبرگ، اصلی است مختص دنیای بینهایت کوچک ها و کارکرد آن مختص همان حوزه است.  این بدان معنا نیست که نتوانید آنرا در کلان مقیاس بکار برید چه اگر بُردید نتیجه ملموسی نخواهید گرفت.  این اصل بطور خلاصه میگوید که نمیتوانید تمام مشخصات فیزیکی یک ذره را همزمان با دقت تمام اندازه گیری کنید.  زیرا دقت زیاد روی یک مشخصه مستلزم بیراهی زیاد روی سایر مشخصه هاست و شناخت کامل میسر نمیشود. 

    برخی این اصل را با مسأله احتمالات مربوط در سایر امور جاری اشتباه میگیرند چه اینکه موضوع احتمالات بسیار پیشتر از ارائه اصل عدم قطعیت هایزنبرگ وجود داشته است.  بنظر میرسد برای پیشگیری از اشتباه بهتر است مشخصاً نام هایزنبرگ ذکر شود زیرا بیان این عدم قطعیت ما را با عدم قطعیت معمول در حساب احتمالات باشتباه انداخته تصور میکنیم که عدم قطعیت دنیای بینهایت کوچک ها همچنان در دنیای کلان مقیاس کاربرد دارد.  ابداً اینطور نیست. 

   عدم دقت در دنیای بینهایت کوچک ها ناشی از سرشت پدیده ها در این حوزه است، حال آنکه عدم دقت در کلان مقیاس یک پدیده ذاتی نیست بلکه ناشی از کمبود اطلاعات است.  مثلاً میخواهید دمای آب استخر بزرگی را بدانید.  چکار میکنید؟  با یک دماسنج در چند نقطه دمای آب را اندازه میگیرید.  یا با چند دماسنج، بطور همزمان دمای آب در چند نقطه را اندازه میگیرید.  سپس میانگین را، مثلاً 23.25، حساب کرده و بطور معمول انحراف استاندارد را هم حساب میکنید.  سپس بیان خود را به چند طریق ممکن میتوانید ابراز کنید.  مثلاً بگوئید:  من 67% اطمینان دارم که دمای متوسط آب استخر برابر 23.25 درجه بین مثلاً 22.5 تا 24 درجه میباشد.  این نمونه ای از بیان کاربرد آمار و احتمالات و عدم دقت در اطلاعات است.  این در واقع مبین عدم قطعیت در آگاهی ماست چه اینکه مادرِ طبیعت خود میداند که دمای واقعی آب استخر چقدر است که مستلزم داشتن دمای بینهایت قطرات آب است.  تقریباً تمام کارهای ما در حوزه فیزیک و علوم تجربی با این احتمالات یا عدم قطعیت ها عجین است و از آن گریزی نیست. 

    مثال دیگر مربوط به هندسه است.  شما در امر ساختمان سازی دو وجه کناری ساختمان را موازی میدانید.  آیا واقعاً اینطور است؟  واقعیت اینست که زمین کروی است و دو خط موازی وجود ندارند که اگر امتداد دهید در مرکز زمین بهم میرسند.  آیا بنّایان باید از هندسه کروی سود جویند؟  ابداً، زیرا در حوزه بقدر کافی کوچک، هندسه کروی با هندسه مسطحه تفاوتی ندارد.  کدام واقعی است؟  هردو باندازه کافی!  بیائید با مخلوط کردن مفاهیم، فلسفه بافی نکنیم.

    دقت کامل فقط در تصورات میگنجد و اگر هم وجود داشته باشد به آن نیازی نیست زیرا همه امور ما در دنیای حاضر با وجود همه بیراهی ها پیش میرود و چیزی سد راه نیست.  از همه اینها گذشته، دنیای کامل فقط یک امر آرمانی و شاید تخیلی است که هیچ مناسبتی با دنیای عادی ما ندارد.  فلاسفه قدیم باتکای علایق متافیزیک براین باور بودند که اتفاقاً دنیای ما یک دنیای کامل و بی نقص است و ذات باری نمیتواند چیزی جز کامل آفریده باشد.  احتمالاً مشاهده نظم آسمان شبانه در ایجاد این ذهنیت بی تأثیر نبوده است.  اما فلاسفه امروز، دنیا را واقعی تر میبینند با همه نقایص آن.  تولد های ناقص پس چیست؟  یا سرطانی شدن ناگهانی برخی غدد بدن یا انواع و اقسام عیوب ساختاری حین تولد برای چیست؟  اگر اینها نشانه کمال است پس نقص چیست؟  ضمن اینکه آسمان نیز مدتهاست از مقام بی نقص خود کناره گرفته است.

   از اینرو، شکاکیت و برخورد با موضوعات با نگاه شک و تردید، یک نگاه معمول و خردگرایانه بوده لزوماً ربطی به عدم قطعیت در دنیای بینهایت کوچک ها ندارد.  یعنی چنین بینشی منبعث از وجود آن عدم قطعیت ذاتی در دنیای ذرات بنیادی نیست.  توصیه میشود بجای اینکه عقاید خود را لزوماً متکی به گفتار دیگران کنیم، خود در بحر اندیشه فرو رفته و با نگرشی نقد گرایانه به موضوعات بپردازیم.  چه بسا در سیر این مسیر خود به درک اصول تازه تری نایل شویم!  چرا که نه؟

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. 

رفتارها و اصول فیزیک

رفتارها و اصول فیزیک

    وقتی در صدد گره گشائی از مشکلاتی که همه شئون زندگی ما را فراگرفته بر میآئیم، به یکسری از اصول بنیادی بر میخوریم که اتفاقاً شباهت هائی نیز با دنیای فیزیک دارد و این شباهت ها میتواند ما را در درک سرچشمه مشکلات و نیز رفع آنها کمک کند.  دو اصل بنیادی در فیزیک هست که از آنها گریزی نیست:

1- انجام هر عملی مستلزم تبادل انرژی است خواه جذب انرژی و ارتقاء سیستم به پتانسیل بالاتر و یا از دست دادن انرژی و سقوط به پتانسیل پائین تر باشد.

2- مسیری که طبیعت در انجام کارها انتخاب میکند، مسیر کمترین پتانسیل  طبق اصلی موسوم به "اصل اقل عمل" است. همانطور که جاری شدن آب باران و برف روی کوهستان همین مسیر را دنبال میکند.

    آنچه این دو اصل اقتضاء دارد مختص فیزیک نبوده بلکه اقتضاء طبیعت هم همین است و همه جا فراگیر است.  اصول دیگری هم هست مثل اصل معروف بقای انرژی منتها در مطلب حاضر فعلاً بهمین دو فقره نیازمندیم.  حقیقت دیگر اینکه یکی از چیزهای طبیعت خود ما هستیم یعنی انسان!   گاهی فراموش میکنیم که ما خود نیز جزئی از همین طبیعت هستیم و قوانین آن شامل حال ما نیز هست.  سرچشمه همه رفتارهای انسان به آنچه در مغز جریان دارد برمیگردد، یعنی تفکر.  مشخص شده است که فرآیند تفکر نیز مستلزم صرف انرژی است که دستکمی از صرف انرژی در ورزش و حرکات مکانیکی بدن ندارد.  این انرژی از مواد غذائی که میخوریم تأمین میشود.  بعبارت دیگر، فکر کردن انرژی بر است درست همانطور که محاسبات در واحد مرکزی پردازش در رایانه (CPU) بیشترین انرژی را صرف کرده و موجب گرم کردن رایانه است.  نمونه بارز آن پردازش در دستگاه های تولید بیت کوین است که امروزه به بحران مصرف زیاد برق انجامیده است.

   برخلاف تصور عموم، صرف انرژی در کسانی که پشت میز نشسته مشغول کارهای فکری هستند کم نبوده بطوریکه ایجاد خستگی میکند.  منظور ما در اینجا از "فکر" یک تفکر نظام مند است درست مثل کسی که با تمرکز درحال حل مسائل ریاضی است و نه تصورات و خیالاتی که در حالت آرامش به ذهن میآید و میرود که حالت پایه ای ذهن را نشان میدهد.  اکنون اگر این دو اصل نامبرده در بالا را خوب فهمیده و پذیرفته باشیم، فهم سایر عوارضی که اطراف ما میگذرد ممکنست آسان شده و متعاقباً ما را در برخورد درست و منطقی و تحلیل آنها راهنمائی کند.  پس مشخص شد که اولاً مغز در فرایند تفکر متحمل زحمت شده و انرژی صرف میکند درست شبیه کسی که از کوه بالا میرود.  دوم اینکه طبیعت تمایلی به کار اضافی ندارد توگوئی تنبلی را دوست داشته باشد که این امر شامل حال مغز نیز میشود یعنی کسی بخودی خود تن به تفکر نظام مند نمیدهد.  مثل اینکه اگر مسأله ای ریاضی قبلاً حل شده باشد ذهن ما تمایلی به دوباره حل کردن آن ندارد و نتیجه را اگر حاصل کار ریاضیدانی قابل باشد میپذیرد.  نکته دوم که بسیار مهم است منشاء بسیاری از معضلات تاریخی ماست.

   تصادفاً پذیرش نتایج کار دیگران چیز بدی که نیست، چه بسا بسیار هم مفید و موجب پیشرفت تمدن باشد.   منتها در چه اموری؟  این پذیرش در حوزه مادّیات، اختراعات، ابتکارات، و اکتشافات که تفکرات اهل فن به نتیجه رسیده بسیار مفید است زیرا ما را از اندیشه کردن بیجا و مثلاً اختراع مجدد چرخ بی نیاز کرده است.  می پرسند به چه دلیل این نتایج را ما دربست قبول کرده و بدون سوأل و جواب آنها را پذیرا شده ایم؟  باین دلیل که حوزه مادّیات عینی است که تا چیزی کارآئی خود را در عمل نشان نداده باشد مقبولیت پیدا نخواهد کرد.  تا تلمبه آب را از آب انبار بالا نیاورده و در مقابل چشمان ما به حوض نریخته و فایده آنرا حس نکرده باشیم جایگاهی نخواهد داشت.  چه کاربر این وسیله روحانی باشد چه دهری، و مبتکر یا سازنده آن چه بیگانه باشد و چه خودی ابداً تأثیری در عینیت آن نخواهد داشت.  پس تفکراتی که نتایج مادّی روشن داشته باشد خود بخود پذیرش همگانی یافته و کاربست آن نیازی به تفکر خلاق، جز در مواردی برای بهتر کردن، ندارد.  یعنی استفاده کننده به صرف نیروی فکری و دوباره کاری نیازی ندارد.  در درستی این موضوع هیچ بحثی نیست.

   اما در حوزه ذهنیات ناب و معنویات و بطور کلی ایدئولوژی، موضوع بسیار متفاوت است.  در این وادی با سوژه های عینی سروکار نداریم و بنابراین تشخیص سره از ناسره بسیار مشکل است.  اصولاً ایدئولوژی در معنای مرسوم آن شیوه ایست تا زحمت تفکر از دوش باورمندان برداشته شده و بلکه فکر کردن و خردورزی یکسره تعطیل شود.  در این رابطه است که اصول یاد شده در قبل معنا پیدا میکند.  چگونه؟ در هر ایدئولوژی، دینی یا غیر دینی، خطوط پُررنگ لایتغیری برای مخاطب رسم میشود که حرکت فقط در امتداد آنها مجاز است و برای هرچیزی دستورالعملی واحد تجویز شده است.   در ایدئولوژی، بویژه دینی، اینها همه الی الابد خواهد بود و جای تشکیک یا تغییر رأی نمیگذارد.  این اگر برای اهل خرد قابل قبول نباشد که قطعاً نیست، با اینحال از جهاتی در مسیر طبیعی که خوشایند مذاق عموم است میباشد.  زیرا این رویه چیزی را پیش پای من و شما میگذارد که مغز ما بطور دائم و طبیعی خواهان آن است.  چه چیزی؟  اینکه حتی المقدور زحمت کمتری برای مغز  ایجاد شود و هر آنچه مستلزم صرف انرژی فکری است قبلاً از جائی برای آن فکری شده باشد و آن فکر هرچه هست نسل اندر نسل محل عمل باشد.  بهتر از این چه میخواهید که فرد از تفکر بیهوده و صرف انرژی بیجا بی نیاز شود؟!  مگر این مشابه همان رویه ای که درباره مادّیات به توافق رسیده بودیم و مفید به فایده هم بود نیست؟!

   خوب، این چه اشکالی دارد؟  اتفاقاً این رویه با اصل اقل عمل سازگار و همساز است درست همانطور که در حوزه مادّیات معمول بود. پس اگر آن مفید بود باید این هم مفید باشد!  حال آنکه اشکال اصلی در غیرعینی بودن مسائل متافیزیک است که بقول معروف هر کسی از ظن خود شد یار من!  از این گذشته، اگر هم در بادی امر مقبولیتی باشد، بعدها نسل های آتی شیوه های بهتری بنظرشان خواهد رسید که با قیودی مثل لایتغیر بودن در تضاد است.  در واقع، در ایدئولوژی، تغییر مجاز نیست و بدعت یا تجدید نظر طلبی و فرصت طلبی محسوب میشود و ضمناً احکام، تاریخ انقضاء هم ندارد.  این در تعارض با حوزه غیر ایدئولوژیک است که چیزی صفت قدسی ندارد و راه برای بهتر کردن نه تنها گشوده بلکه همواره تشویق میگردد.  در این حوزه درِ تفکر همیشه باز است و بکار انداختن نیروی فکر برای همه و در تمام شئون زندگی تشویق میشود.  و عجیب اینکه به برکت وجود تعداد اندک کوشندگان علم و فن آوری، و زحمت فکری آنان، جمعیت کثیر توده بهره مند و برخوردار میشوند.   همه در همه حال در حد توان خود آزاد اند با صرف انرژی فکری، زایا و اثر بخش باشند.  لذا رویه ایدئولوژیک با اینکه از جهت اصل اقل عمل با طبیعت سازگار است اما از جهت مهمتری که "اصل تغییر" باشد، که بعداً بدان اشاره خواهد شد، در تعارض است.

    بنابراین علت اینکه جامعه گرفتار ایدئولوژی میشود چیزیست شبیه افتادن در سرازیری که به فکر کردن نیاز ندارد.  این رویه با طبیعتی که کارها را در مسیر صرف کمترین انرژی هدایت میکند سازگار است و لذا نباید غیرعادی تلقی شود.  اما به چه بهائی؟  به بهای سلب آزادی از تفکر مستقل!   امکان تغییر مسیر و تغییر رویه سلب شده و در عوض، ادامه مسیری که ایدئولوژی ترسیم کرده تحمیل میشود.  طُرفه آنکه هسته سخت طرفداران این رویه در رسانه های خود، خویشتن را ترمز بریده و فرمان بریده مینامند که با گزاره بالا مناسبت کامل دارد!  در یک جهان ایستا چنین امری تعجب آور نبوده و زندگی اغلب جانوران چنین است و برای آنها دیروز و امروز و فردا یکسان است. منتها آدم بمعنای واقعی یک استثناست زیرا ذاتی کنجکاو و پرسشگر دارد و مایل به دخل و تصرفات در پیرامون خود بوده میخواهد آنرا به نفع خود تغییر دهد.  لذا همواره یک دوگانگی ذهن انسان متعارف را بخود مشغول خواهد داشت.  از یکسو مطلوب او راحتی خیال مترادف با فکر کمتر و صرف انرژی کمتر است ولی از سوی دیگر نگرانی او برای معاش بهتر است که مستلزم کاربرد تفکر و صرف انرژی بیشتر است.

    آیا نباید نتیجه گرفت که این طبیعی بودن و بی خیالی و راحتی فکر در عرصه غیر ایدئولوژیک نیز باید مجاز باشد؟  خیر، زیرا اگر همه افراد اینگونه باشند تفاوتی با جامعه ایستای ایدئولوژیک نخواهد داشت.  همانطور که گفته شد بالاخره عده ای، هرچند اتدک، باید باشند که با صرف انرژی در تفکر نظام مند باعث و بانی خیر شده و از ابتکارات، اکتشافات و اختراعات آنها بقیه نیز برخوردار گردند.  که اگر این کسر کوچک آدمها زحمت تفکر را متقبل نمیشدند جامعه همانند جامعه ایدئولوژیک ایستا و در بستر زمان منجمد میگردید.  از سوئی، چنانچه یک نظام ایدئولوژیک، بویژه از نوع دینی، در حاکمیت قرار گیرد چون اصول آن یکبار برای همیشه وضع شده است لذا جامعه محکوم به ایستائی و مجبور است که با آنچه مثلاً در چند هزار سال پیش وضع شده زندگانی را سر کند.  از نخبگان در اداره امور خبری نیست و تفکر آزاد ممنوع است حتی برای آن اندک نخبگان طرد شده که مایل به بکار انداختن فکر خود باشتد.  مع الوصف، در این نوع از جوامع هنوز آثار مدرن و کاربست آنها دیده میشود ولی تعجبی نباید داشته باشد چه اینکه اولاً منشاء آثار مزبور حاصل افرادی است که خارج از حوزه این نظام اند، یعنی جائی در حوزه تفکر آزاد.  و ثانیاً آثار مزبور متعلق به حوزه مادی است و مباینتی با حوزه نظر و بینش ایدئولوژیک ندارد.  اگر چیزی بنام سازندگی در نظام ایدئولوژیک وجود داشته باشد، یحتمل جز کپی برداری ناقص از نظام تفکر آزاد نیست.  یعنی تفکرِ اصیلِ زایا جائی برای رشد در یک محیط ایدئولوژیک ندارد.

    لذا، نظام ایدئولوژیک، بویژه از نوع دینی، مترادف است با یک دنیای ایستا توگوئی زمان از حرکت بازایستاده است، هرچند ممکنست رفاهیات مادّی به وفور در آن یافت شود.   چنین نظامی اگر از محیط خارج ایزوله باشد، هزاران سال هم سپری شود همچنان در همان شرایط ابتدائی خود باقی خواهد ماند و وضعیت آن تغییری نخواهد کرد.  و اگر ایزوله نباشد، مانند آنچه امروزه هست، از لحاظ آثار مادّی آنچه آنرا سرپا نگاه داشته و به پیش خواهد برد محصول تفکرات در دنیای آزاد است.  آنچه در هر حال در چنین نظامی ثابت و لایتغیر خواهد بود همانا جهان بینی ایدئولوژیک اوست.  شاید علت سیطره طولانی مدت تفکر ایدئولوژیک همانا تمایل عامه به زحمت کمتر در تفکر و قبول آنچه تحمیل شده است باشد.  خوب این چه اشکالی دارد؟  اولاً ، همانطور که پیشتر دیدیم، از نظر فلسفی دو رویکرد متفاوت "ایستائی" و تغییر" در مقابل هم مدعی حقیقت اند و دیدیم که وفق مشاهدات آنچه قرین واقعیت است نظام تغییر است.  ثانیاً انسان ذاتاً کنجکاو است و خواهان دخل و تصرف در محیط اطراف خود.  آنچه نیروی راننده برای بثمر رسیدن این کنجکاوی ها هست چیزی جز پر و بال دادن به قوای متفکره نیست.  این چنین است که حوزه غیر ایدئولوژیک مرتباً بهتر شده و به بهای اندیشه کردن نظام مند کار یدی و زحمات بدنی کمتر و کمتر شده و در یک بازخورد مثبت مجال بیشتری برای تفکر باقی خواهد گذاشت.  نکته اینجاست که پر و بال دادن به اندیشه فقط به مادّیات منحصر نشده و بلکه به مباحث ایدئولوژیک نیز تسری پیدا میکند.  یعنی این نیروی تفکر گاهی بندرت در جهت وضع یک ایدئولوژی در محدود ساختن دیگران بکار میرود.  گاهی هم اکثراً، برای نقد و فروریزی آنچه قبلاً بعنوان ایدئولوژی وضع شده بکار می افتد.   بعبارت دیگر صرف انرژی فکری نه اینست که فقط جنبه مثبت داشته باشد بلکه گاهی در جهت منفی برای تولید ایدئولوژی و سلب آزادی ها بکار میرود.

   اما چرا جامعه روشنفکری با سیطره رویه های ایدئولوژیک مخالف است و آنرا به صلاح جامعه نمیداند؟  چرا چیزی که چند صد یا چند هزار سال پیش وضع شده و در دوره خود شاید درست میآمده، امروز قابل حذف یا اصلاح نیست؟  دلیلش انگ خاص و خطوط قرمزی است که مخصوص ایدئولوژیست و در ادیان با برچسب الهی یا مقدسات مشخص شده که عبور از آنها ممنوع است.   دلیل اصلی مخالفت روشنفکران همین محدودیت هاست که جامعه را در حالت عقب مانده و منجمد نگاه میدارد.  البته ارباب دین این مخالفت را به دروغ در نظر مردم، مخالفت با معنویت جلوه داده هر تغییری را بدعت تلقی میکنند.  زیرا تنها امر مقدس در ایدئولوژی، حفظ سلطه است ولاغیر.  اگر برای حفظ این سلطه لازم باشد مردم را بی خانمان کرده ثروت آنها را غصب، خودشان را نفی بلد کرده دانش آموزان را شیمیائی کرده از هیچ جنایتی فروگذار نکرده و به هیچ ذیروحی پاسخگو نبود چه باک؟  بهر حال اصل نظام باید حفظ شود که بهر قیمت میشود.  چنین نظامی صرفاً برای به رخ کشیدن اقتدارش برخی احکام زنگ زده که کمترین ربطی به دین ندارد را خط قرمز اعلام میکند در حالی که دروغ که بزرگترین نشانه دشمنی با خدا تلقی میشود حکم آب خوردن را داشته و سکه رایج در تعاملات ایشان است!

    کشورهای ایدئولوژی زده همگی در یک امر مشترک اند و همگی از یک لحاظ مشابه هم اند و تأییدی است بر دلایل گفته شده در سطور پیشین.  از آنجا که با نوع دینی ایدئولوژی بیشتر آشنا هستیم کافیست نگاهی به کشورهای خاورمیانه و شمال آفریقا انداخت که همگی از عقب ماندگی مزمن فکری رنج برده و در مادّیات نیازمند اتکا به دیگران هستند.  شرایط  از بد بدتر میشود وقتی که ایدئولوژی دینی در حاکمیت سیاسی قرار گیرد که تاریخ شاهد بزرگترین فجایع بشری در چنین شرایطی بوده است.  امروزه، برخلاف گذشته، وجود نظام های آزاد و رسانه های ارتباط جمعی هوشمند، استمرار و سیطره نظام های ایدئولوژیک را در خطر قرار داده و لذا حاکمیت سعی بلیغ در ممنوع سازی ارتباطات و تشدید انتشار پارازیت و اختلال در اینترنت و امثال آن میکند تا رابطه با بیرون را سد کند.  حاکمیت نظامات دینی عمدتاً در دو نوع کلی ظاهر میشوند.  در یکی، نوع خوبش، رهبر و مقتدای آن شخصیتی پاک و صرفاً مُبلغ اصول اولیه است و سیستم آلودگی ندارد.  مشابه آن در تاریخ رنسانس در اواخر قرن پانزده در فلورانس شکوفا و در اوج هنر خاندان مدیچی دیده میشود که راهبی ساده ولی یکدنده حاکمیت را در دست گرفته با دستور حمله به آثار هنری و سلب آزادی مردم با براه انداختن بسیج محلات برای تهذیب اخلاق عمومی نهایتاً موجب محو ثروت و شوکت و ایجاد فقر و نفاق در ناحیه شده و بعد چند سالی که توده مردم خود را اسیر دیدند او و دار و دسته وی را به آتش سپرده خود را نجات دادند.  نوع بدش که امروزه با آن مواجه هستیم،  دین را مستمسک قرار داده و به بهانه معنویت و تهذیب اخلاق مردم، ولی درواقع زیر نقاب دین، نظامی جهنمی و ضد بشری برپا کرده دلباخته دنیا و زر و زور است که با انواع مفاسد عجین شده با دروغ و ریا عاشق حکومت است.  تنها دغدغه نوع اخیر نه دین، بلکه قدرت و ثروت است.  نهایتاً هر دو وجه ایدئولوژی دینی قرین شکست و نکبت و ادبار است یعنی ایدئولوژی، خوب و بدش یکسان و ضد آزادی انتخاب، دشمن ابتکار، و مخالف هرگونه حرکت به جلوست.

    سوء تفاهم رایجی که اغلب توسط نظام ایدئولوژیک دینی دامن زده میشود، القاء این ترس در توده سنتی است که فقدان نظام حاضر مترادف است با سقوط معنویت و مثلاً بی دینی و محو اخلاقیات مردم.  حال آنکه واقعیت کاملاً وارونه است و در حضور نظام های دینی سلطه طلب، آنچه ترویج میشود فساد، دزدی، تفرقه، دروغ، و ریا است.   اینگونه نظام ها، همچون سایر سیستم های استبدادی، چون پاسخی در برابر خواسته ها ندارند به تنها ابزار خود که سرکوب است متوسل میشوند.  چنین نظام هائی در فرار رو به جلو، سیستم های آزاد را به فساد و فسق و فجور متهم میکنند حاکی از داستان آن دزدی که برای رد گم کردن در خیابان فریاد آی دزد آی دزد سر میداد.  معنویت اصیل در حضور "اختیار" شکوفا میشود و اختیار بنوبه خود زمانی معنا پیدا میکند که آزادی انتخاب یا بطور کلی آزادی تفکر موجود باشد.  معنویت واقعی در بستر اندیشه آزاد رشد میکند که طبق آنچه پیشتر اشاره شد منوط به صرف انرژی برای ارتقاء به پتانسیل بالاتر است. 

خلاصه آنکه، در دنیای واقعی کارها با تبادل انرژی صورت میگیرد.  با صرف انرژی، سیستم ارتقاء یافته (پتانسیل بالاتر) و با کاهش انرژی، نزول میکند.  تفکر و اندیشه ورزی نیازمند صرف انرژی است و بمراتب شاید از کارهای یدی هم مشکلتر و خسته کننده تر باشد.  انسان نیزهمانند طبیعت، علاقمند به صرف کمترین کار است که در فیزیک به اصل اقل عمل موسوم است.  بنابراین بی خیالی و سهل انگاری همساز و همسو با طبیعت است. منتها انسان برای تمشیت زندگانی خود ناچار از تفکر است و او در دوران مدرن وظیفه اندیشه کردن را تا حدی بردوش نمایندگان خود در مجالس ملی واگذار کرده و هرازگاهی فکر خود را یکبار برای انتخاب اصلح بکار انداخته، در باقی اوقات به امور و ابتکارات شخصی میپردازد.  واگذاری این وظیفه به فکر یک شخص منفرد بسیار پر ریسک و خطرناک است و تجربه نشان داده بزودی به استبداد رأی می انجامد.  ایدئولوژی ها چه دینی یا غیر دینی از همین قبیل است و چون احکام آن یکبار برای همیشه است، هرگونه تفکر مستقل و آزاد اندیشی برای اصلاح آن بی نتیجه است.  لذا جامعه، بویژه در نوع دینی آن، یک سیستم ایستا و راکد بوده ابتکار و پیشرفت ناممکن است.  لذا وجود هرگونه سازندگی ظاهری در امور مادّی مدیون و متکی به وجود حوزه تفکر آزاد است.  جامعه ایدئولوژیک با آنکه به لحاظی با طبیعت بی جان همساز است منتها در تضاد با اصل تغییر است چه انسان ذاتاً کنجکاو و پرسشگر است.  لذا نظام های ایدئولوژیک برای جامعه خود جز نکبت و بدبختی چیزی نداشته و هر ذهنیت آزادی با سرکوب مواجه میشود.  نهایتاً نظام ایدئولوژیک بتدریج مجبور است جای خود را به نظامی دارای آزادی اندیشه و حق انتخاب و اختیار فکر دهد.  نوآوری و ابتکار چه در حیطه مادّی و چه در حوزه نظر، فقط در نظام غیر ایدئولوژیک میسر است که پیشرفت از نتایج فرعی آن است.

 

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.

علوم فیزیکی

علوم فیزیکی

   در اینجا میخواهیم درباره علوم فیزیکی بطور عام و فیزیک بطور اخص بحث کنیم.  بعد از علوم ریاضی، سایر علوم فیزیکی کل علوم دقیقه را در بر میگیرد.  در کتب قدیمیتر، مکانیک، ستاره شناسی و حساب احتمالات (مکانیک آماری) را علومی در حدّ وسط ریاضی و فیزیک قلمداد میکردند.  اما ما اینجا همه را تحت عنوان فیزیک محسوب کرده و بطور مشخص در خصوص چگونگی کسب معرفت در خصوص این مجموعه اظهار نظر میکنیم.  بطور سنتی گفته میشد که فیزیک در خصوص اوصاف بیرونی پدیده هاست در حالیکه شیمی درباره خواص درونی مواد است.  امروزه این مرز جدائی بسیار کمرنگ شده و حتی رشته هائی تحت نام شیمی-فیزیک هردو را درهم ادغام کرده است.  صرفنظر از این جزئیات، روشی که در پی خواهد آمد شامل هردو بوده ولی سعی میشود مثالها اختصاصاً درباره فیزیک باشد.  پس بطور عام، آنچه که در پی خواهد آمد با آنکه بمنظور تبیین روش کسب معرفت در فیزیک است، اما معهذا، کم و بیش برای سایر علوم طبیعت نیز برقرار است. 

 

 

روش کسب معرفت

   روش کار عمدتاً بر اساس "استقراء" ( Induction) است اما قیاس (استنتاج Deduction) نیز همچنان کاربرد دارد.  استقراء در لغت به معنای قریه قریه گشتن بدنبال چیزی یا آدرسی است.  اما در فیزیک به معنای مشاهده و تجربه است.  اما نه مشاهده عادی بلکه اگر پدیده خاصی مورد نظر است ما باید این پدیده را در همه حالات ممکن مشاهده کرده، آنگاه به نتیجه گیری پردازیم.  مثلاً میخواهیم اثر گرما را روی تغییر شکل یا حجم مواد بررسی کنیم.  ما نمیتوانیم صرفاً با انتخاب آهن و دیدن اثر گرما روی آن به نتیجه گیری به پردازیم، بلکه لازمست سایر فلزات، و بلکه کلیه مواد در دسترس را مورد آزمون قرار داده و در آخر نتیجه خود را در خصوص اثر گرما روی مواد گزارش کنیم.  اما چون عملاً بررسی همه مواد عالم ناممکنست لذا اجباراً نتیجه گیری خود را به تعداد محدودی مواد منحصر کرده و بر مبنای همین مجموعه اندک از نتایج نتیجه گیری خود را ابراز میداریم.  اما چون به کلیت آن یقین کامل نداریم لذا بر اساس همین نتایج فرضیه ای میسازیم و به این مرحله تدوین "فرضیه" (یا نظریه) گفته میشود.  مثلاً در مورد مثال قبلی، میگوئیم که " فلزات بر اثر گرما منبسط میگردند".  ضمناً از آنجا که یک سری معلومات دیگری نیز از پیش داشته و قبلاً به صحت آنها پی برده ایم، در حین ساختن فرضیه، از خود میپرسیم آیا آنچه مشاهده میکنیم با معلومات قبلی ما سنخیت دارد یا خیر؟  لذا این امر مشاهده، فقط یک مشاهده صرف نیست بلکه همراه است با یکسری پرسش و پاسخ از خود و اینکه آیا مشاهدات ما با آنچه در سایر زمینه ها دیده ایم همسوئی دارد یا خیر.  و اگر مباینتی وجود دارد چرا و چگونه و امثال این قبیل پرسش ها که به تدوین فرضیه کمک بزرگی میکند.  ضمناً باید تأکید کرد که هر جا سخن از تجربه است نه منظور لزوماً تجربه در آزمایشگاه، بلکه درک هر چیز جدیدی است که در ارتباط با دنیای خارج ذهن در ما بوجود میآید.   حسن تدوین فرضیه (نظریه) اینست که نه تنها پیش بینی آینده را برای ما میسر میسازد بلکه تحلیل وقایع گذشته را نیز مقدور میسازد.  نهایتاً، پس از اینکه فرضیه در کوره آزمایشات و مشاهدات مکرر پخته شد صورت "قانون" پیدا میکند و دیگر فرضیه اطلاق نمیشود.  مثلاً در مورد تحلیل وقایع گذشته، با مشاهده چین خوردگی های زمین و گسل های روی زمین متوجه اثر انبساط لایه های زمین در اثر فشارهای ناشی از تنش های حرارتی در پوسته زمین میشویم.  و یا درباره پیش بینی آینده، متوجه این حقیقت میشویم که در آینده با انبساط خورشید در اثر فشار حرارتی داخلی، سیارات داخلی منظومه خورشیدی، از جمله زمین، بالاخره توسط خورشید بلعیده و نابود خواهند شد.  

    برای توصیف علمی هر پدیده ای، لازمست آنرا از مجموعه سایر اموری که با آن درآمیخته ولی لزوماً ربطی به پدیده مورد نظر ندارد جدا ساخت.  و البته این یک امر انتزاعی است که در ذهن صورت میگیرد.  مثلاً اگر در صدد مشاهده و ثبت مسیر سیاره ای هستیم، بدیهیست که انفجار ابرنواختری از ستارگان دوردست، اثری بر مسیر سیاره و لذا مشاهدات مربوطه نداشته و بسادگی آنرا نادیده میگیریم.  اما امور دیگری هم هست که ممکنست بسادگی قابل چشم پوشی نباشد.  مثلاً اگر مطالعه مدار سیاره بهرام (مریخ) مورد نظر باشد، گرانش ناشی از برجیس (مشتری) تأثیر گذار است، اما در بادی امر عمداً آنرا نادیده میگیریم تا کارکرد گرانش عمومی را در ساده ترین شکل خود که بین مریخ و خورشید است مشاهده و تحت بررسی قرار دهیم.   اما در عمل میدانیم که نه تنها مشتری بلکه سایر سیارات نیز مداوماً بر مسیر مریخ طی مدار خود بدور خورشید مؤثر بوده ولی ما برای سادگی کار خود، عجالتاً آنها را از کار خود عامدانه منتزع کرده ایم.   طبعاً پس از نتیجه گیری های اولیه و رضایت از نتایج، عوامل درجه دوم و سوم را بتدریج لحاظ میکنیم.   لذا یک رویکرد مهم در بررسی علمی عبارتست از رویکرد " از ساده به مشکل".   یعنی طرح پدیده ها ابتدا در ساده ترین شرایط و ساده ترین شکل و سپس افزودن یک به یک پیچیدگی ها.   نهایت اینکه توصیف علمی یک پدیده، عبارتست از بیان آن بطوریکه به یک یا چند قانون تجربی مربوط گردد.

 

 

قوانین تجربی

 

    در امور روزمره با مشاهدات متنوعی روبرو هستیم که بصورت ظاهر هیچگونه ارتباطی با هم ندارند.  بویژه اینکه در بادی امر هیچگونه درکی از اینکه آیا این اتفاقات لازم و ضروری هستند یا فقط صرفاً اتفاق و شانس هستند نداریم.  هرچه در تاریخ بیشتر به عقب برگردیم تنوع این امور بیشر و بیشتر شده و هریک امر مستقلی پنداشته میشدند.  بشر اولیه، هر واقعه ای را در نوع خود یک امر مجزا و منفردی دانسته و درک درستی از بهم پیوستگی احتمالی این امور با یکدیگر نداشته است.  اما تدریجاً با انباشته شدن مشاهدات نسل های متوالی در پی یکدیگر، کم کم ، بطور غریزی، بشر در پی مرتبط کردن این امور مجزا با یکدیگر بر میآید.  مثلاً طلوع و غروب مکرر خورشید را به موضع آن در میان ستارگان گنبد آسمان ربط داده و با مقایسه با مواضع ماه به پیش بینی خسوف و کسوف نائل شده. از همین رو یکی از تعریفات علم فیزیک عبارتست از "کشف شبکه ترتب حوادث".  مثلاً اگر نظری به دوران ارسطو بیاندازیم میبینیم که او در صدد چنین کاری بوده ولی بسب نبود آلات و ادوات اندازه گیری و نبود روش های سیستماتیک، توفیق چندانی، دستکم در فیزیک،  نیافته است.  یکی از چیز هائی که حکما در دوره او در صدد فهم آن بودند، مفهوم "نیرو" است.  آنها در حیرت بودند که چگونه تیری که از چله کمان پرتاب شده، چرا همچنان پس از پرتاب به راه خود ادامه میدهد!  حیرت از این لحاظ که میفهمیدند که در لحظه پرتاب، زه کمان نیروئی بر تیر وارد میسازد اما در ادامه مسیرش در هوا، نیروئی که بتواند همچنان آنرا به جلو هل دهد را نمیدیدند.  آنها با مقایسه با راه رفتن خودشان که برای هر گام باید نیروئی اعمال کنند، متشابهاً متوقع بودند که پشت تیر رها شده نیز باید نیروئی مداوم وجود داشته باشد.  شاید اگر ما هم در آن عصر زندگی میکردیم، منطقاً جز این نتیجه ای نمیگرفتیم!   حتی برای یک فرد امروزی که منطقی فکر میکند هنوز این چرا وجود دارد که برای چه تیر به حرکت ادامه میدهد!  ارسطو که حکیمی منطقی بود، آنرا اینگونه توجیه کرد که هوائی که پشت تیر رها شده مانده است همچنان آنرا فشار داده به جلو هدایت میکند.  اینکه توجیه او درست نیست، مهم نیست بلکه آنچه مورد تقدیر است این تلاش وی برای جا انداختن نگرش مادٌی به پدیده هاست.  اهمیت تلاش حکمای گذشته در اینست که آنها از نیروی عقل و استدلال برای مثلاً حرکت تیر پرتاب شده کمک گرفتند و نه توجیه توسط موهومات و ماوراء الطبیعه.  اینکه توجیه آنها نادرست از آب در آمده است مهم نیست بلکه اتکای به عقل در تشریح آنها مهم است.   مثلاً چه نیروئی سنگ را در سقوط آزاد بسمت زمین میکشاند؟  اینجا نیز در ظاهر امر چیزی که این کار را انجام دهد دیده نمیشود و لذا این توجیه ارائه شد که هر چیز در عالم میل دارد بسوی جایگاه طبیعی خود حرکت کند.  و چون جایگاه طبیعی سنگ (خاک) زمین است بنابراین حرکتی رو به پائین دارد.  آنجا که شاعر میفرماید: هر کسی کو دور ماند از اصل خویش، باز جوید روزگار وصل خویش.  از اینکه این توجیهات هیچگونه تشابهی با حقیقت امر که امروز میدانیم، ندارد نباید متعجب بود و بلکه باید خرسند بود که دست ماوراءالطبیعه را تا حدودی کوتاه کرده بود.  اما درباره نیروئی که اجرام سماوی را گرد کره آسمان در حرکت نگاه میدارد، دیگر چاره ای نبود جز اینکه دست بدامن ملائک و کروبیان شوند.  زیرا نه تنها دست شان از بلندای آسمان کوتاه بود بلکه آنچه را هم که ماوراء زمین مادّی میگذشت متعلق به حوزه ملکوت اعلی و موجودات روحانی میپنداشتند و لذا عوامل مادی را از دامان قدسی انها مبرّا میدانستند.  البته، همانطور که قبلاً گفته شد، در مقابل، بسیاری از حکمای باستان رویکرد علمی اختیار کرده و تابع اینگونه توجیهات نبودند.  در هر حال، میدانیم که این وجوه متفاوت و به ظاهر بی ربط بایکدیگر، امروزه همگی زیر قوانین نیوتون معنا و مفهوم واحدی پیدا کرده اند.  مثال تیر و کمان با قانون اول (قانون ماند) و مثال های بعدی با قانون دوم توجیه پذیر است.  نیوتون در مورد سقوط سنگ بر زمین و گردش ماه بدور زمین و سیارات بدور خورشید از یک فرضیه آغاز کرد.  او گفت که هر دو ذره کوچک مادّی که در عالم است یکدیگر را با نیروئی عکس مجذور فاصله جذب میکنند که ضمناً متناسب با جرم هریک از آندو نیز میباشد.  البته او در ابتدا نقطه مادّی را تعریف کرده (مشابه تعریف نقطه در هندسه اقلیدس) و سپس به اجسام مادّی و کرات و ستارگان تسرّی داد.  در ادامه، او از تعاریف و اصول به قضایای پیچیده تر پی برد.  مثل اینکه نیروی گرانش یک کره مانند اینست که تمام جرم در یک نقطه مادّی (مرکز جرم) گذاشته شده باشد.  بگذریم از اینکه هنوز مفهوم نیروی گرانش و اینکه دقیقاً چه چیزی در این تعاملات رد و بدل میشود هنوز در پرده ابهام است.  همینجا یک نتیجه عملی از این بحث ها عاید میشود و آن اینکه اکثریت فیزیکدانان بدنبال علت العلل نیستند، بلکه همینقدر که با استناد به یک قانون عام مجموعه ای از پدیدارها را در یک بافت منسجم بهم مربوط کنند راضی و خرسندند.  این قانون معمولاً ناشی از مشاهدات تجربی است و عبارتست از بیان یک رابطه (یا روابطی) ثابت و عام که وقایع را بهم مربوط سازد.  این بیان معمولاً در قالب ریاضی نمود میابد.  مثلاً سقوط آزاد سنگ نه تنها با قانون عمومی گرانش تبیین میشود بلکه حرکت تند شونده آن نیز خود بخود اثبات میگردد.  آزمایشات متعدد نه تنها مکرراً صحت این امر را نشان داده بلکه بسیاری چیزهای دیگر را که تبیین ارسطوئی از آن عاجز بود را نیز هویدا میسازد.  پرتاب سنگ به بالا مجدداً آنرا به زمین باز میگرداند و همواره اینگونه بوده است اما اگر سنگ را با سرعتی بیش از  11.2  کیلومتر بر ثانیه بسمت بالا پرتاب کنیم، این قانون نشان میدهد که هرگز بسمت مادر خود زمین برنمیگردد.  این نافرمانی از نظر قدما موجب نقض علیّت میشد ولی طبق قانون جدید کاملاً معقول و قابل قبول است.  صحت این قانون چه در رابطه با سفرهای کیهانی و چه تبیین حرکت اجرام سماوی بارها و بارها آزموده شده است و مسیر آینده این اجرام با دقت زیاد پیش بینی میشود.  اما باید احتیاط کرد چه اینکه در مقایسه با قضایای ریاضی باید گفت قوانین تجربی آن ضرورت و جامعیت را ندارد و همواره آنها را باید تا آنجا پذیرفت که هنوز مشاهده ای برخلاف انتظارات آنها دیده نشده است.  در حالیکه در قضایای ریاضی، اگر ضرورت نتیجه ای را انکار کنیم دچار تناقض میشویم.  به عبارت دیگر در تبیین رفتار سقوط آزاد سنگ، قانون گرانش عمومی همانقدر موفقیت آمیز است که نظریه میل طبیعی جسم به جایگاه طبیعی خودش.  هردوی اینها با موفقیت یک پدیده طبیعی را توجیه کرده اند و چه بسا توجیه ارسطو بیشتر هم دلپذیر باشد.  تفاوت آنها در جامعیت آنهاست.  قوانین نیوتون مختص جامدات نیست بلکه رفتار هوا و هر شارّه دیگری را خواه روی زمین خواه در کرات دیگر و هر مکان و هر زمان دیگر تبیین میکند.  در خلال قرون هجده و نوزده، مشاهده مسیر سیاره تیر نشان از اختلالات کوچکی داد که گرانش عمومی نیوتون از تفسیر آن عاجز ماند.  بعدها با ارائه نظریه نسبیت، معلوم شد که این اختلالات ناشی از سرعت بیشینه این سیاره در عبور از نزدیکترین بخش مسیر بوده و تفاوت های کوچکی که بوجود میآید در طی زمانهای طولانی خودش را نشان میدهد.  نظریه نسبیت، نه بطلان نظریه نیوتون بلکه پیوستی برآن بوده است بدین معنی که در سرعت های خیلی زیاد، نظریه اخیر همخوانی بهتری با مشاهدات دارد.  لذا این تصور که نسبیت موجب بطلان نظریه نیوتون است کاملاً اشتباه است.  نظریه قدیمی تر همچنان در کلیه زوایای زندگی روزمره ما حاکم است.  پس در اینجا بدین نتیجه میرسیم که گاهی تجربه های جدید، اصلاحاتی را در نظریه های رایج ضروری میسازد.  قابل ذکر است که در مراحل اولیه تولید قانون تجربی به آن  فرضیه میگویند یعنی فعلاً فرض است تا بعداً ببینیم چه میشود.  پس از تأییدات مکرر در مکرر آزمایشات و مشاهدات تجربی، فرضیه به قانون تیدیل میشود و برای پیش بینی نتایج پیش رو از آن استفاده میشود.  در شکل زیر، چرخه ای که یک فرضیه (نظریه) در آن متولد میشود را نشان میدهد.  آغاز این چرخه اغلب با مشاهده شروع شده و انجامش نیز بخود باز میگردد. 

 

 

اگر مشاهده ای نباشد، چیزی بدنبال نخواهد آمد.  این مشاهده میتواند مستقیم باشد یا غیر مستقیم که توسط دیگران صورت گرفته باشد.  مثلاً در ستاره شناسی، تیکوبراهه حجم زیادی از مشاهدات مستقیم خودش را در خصوص مسیر سیارات تهیه کرد و از آن برای پیشگوئی های  سفارشی دربار دانمارک استفاده میکرد.  اما این گنجینه گرانبها پس از فوت وی در اختیار کپلر قرار گرفت که از مدتها پیش تحقیقات خود را برای طرحی جدید از افلاک آغاز کرده بود.  با اینکه عقاید وی بدواً متأثر از مفاهیم رازورانه پیشینیان بود و مثلاً در صدد تحقیق در باب موسیقی افلاک بود و یا تصور میکرد که اعداد فیثاغورثی در فواصل سیارات دخالت دارد، معهذا کار بیشتر روی اطلاعات تیکوبراهه او را به نتایج غیر قابل گریزی رسانید که بعدها تحت عنوان قوانین سه گانه کپلر مشهور شد.  همین قوانین دستمایه ای شد برای نیوتون که بدون اینکه یک ستاره شناس حرفه ای باشد بخشی از قوانین مکانیک آسمانی خود را از آنها نتیجه گرفت.  اضافه کنیم که مشاهدات و آزمایشات گالیله نیز وی را در تدوین قوانین حرکت یاری کرد.  بعبارت دیگر در روند علمی هم استقراء (مشاهده) و هم استنتاج (قیاس) مددرسان محقق است.  بعدها نیز انیشتن، بدون آنکه خود حتی کوچکترین  آزمایشی انجام داده باشد، بر مبنای نتایج منفی مشاهدات مایکلسن و مورلی، فرضیه نسبیت خود را تدوین کرد.  همانطور که ملاحظه میشود، قوانین تجربی همواره در معرض برخورد با مشاهدات و تجربیات جدید بوده و هر کجا که اقتضا کند، نظریه باید اصلاح شده یا تغییر کند.  گاهی هم در تاریخ علم اتفاقاتی روی میدهد که ممکنست به قیمت پایان عمر یک نظریه تمام شود.  حتی اگر آن، نظریه مهمی چون قانون بقای انرژی (یا درستتر : جرم و انرژی) بوده باشد.  در دهه سوم قرن بیستم میلادی با کشف تباهی بتا، فیزیک دانان این انتظار را داشتند که الکترونهای  ساطع شده همگی دارای یک انرژی بوده باشند؛ نتیجه غیر قابل گریز قانون بقای انرژی.  معهذا دیده شد که این الکترونها دارای انرژی های متفاوت بین صفر تا یک انرژی ماکزیمم هستند که اصطلاحاً به آن طیف انرژی گفته میشود.  برخی فیزیکدانان مشهور، از جمله بور، به این نتیجه رسیدند که شاید استثنائأ در این واکنش بقای انرژی نقض میشود.  جامعه فیزیک بسیار ناراحت بود از اینکه ممکنست قانونی به این جامعیت که اینهمه کارساز بوده است را از دست بدهند.  اما فیزیکدانی بنام پائولی پا پیش گذاشته برای تسلای دل این ماتم زدگان پیشنهاد کرد که ممکنست در این واکنش پای ذره سومی نیز درکار باشد که مقداری از انرژی را دزدیده با خود میبرد.  اما مشکل اینجا بود که اسباب های اندازه گیری حاکی از وجود چنین ذره ای نبود.  بنظر میرسید اگر چنین چیزی صحت داشته باشد، دزد غدٌار چنان ماهرانه میگریزد که هیچ رد پائی از خود بجای نمیگذارد.  واقع قضیه نیز اینچنین بود کما اینکه سالها بعد با آزمایشاتی دقیقتر بالاخره بدام افتاد.  نام آنرا بجهت خنثی بودن نوترینو گذاشتند و معلوم شد اثر متقابله بسیار بسیار ضعیفی با ماده داشته و بهمین سبب رد پای مهمی از خود برجای نمیگذارد.   در این هنگام فیزیکدانان نفسی براحتی کشیده و باقی ماندن بقای انرژی را جشن گرفتند.  

    نکته دیگر در متدولوژی علمی، عبارتست از در کنار هم قرار دادن نظریه های مختلف و حتی الامکان وحدت بخشیدن آنها در بافتی یگانه.  در پاراگراف قبلی از قانون بقای جرم و انرژی صحبت رفت.  در واقع، پیش از این، دو قانون مجزا یکی برای بقای جرم و دیگری برای بقای انرژی وجود داشت و هردو صحت خود را در تجربیات بیشمار نشان داده بودند.  در واقع امروزه نیز هنوز ما از این دو قانون بطور مجزا استفاده میکنیم و تنها در مواردی که با واکنش های هسته ای سروکار داشته باشیم، مجبور به استفاده از شکل کاملتر آن هستیم.  زیرا در واکنش های هسته ای، مقداری از جرم ناپدید شده و بصورت انرژی، طبق یکی از نتایج نسبیت خاص، ظهور و بروز مینماید.  در شیمی، چون انرژی متبادله ناشی از هیئت های مختلف الکترونی در اتم یا ملکول است، دو قانون یاد شده بطور جدا جدا بکار گرفته میشود که ساده تر نیز هست.   انرژی های متبادله در واکنش های شیمی در حدود چند الکترون ولت بوده که منجر به تغییرات جرمی بسیار ناچیز میشود؛ در حالیکه در قلمرو هسته سر به میلیونها الکترون ولت میزند.  اما اگر در تاریخ علم به عقبتر رفته و به قرون 17 و 18 نظر کنیم، حوزه انرژی را خود در چند دستگی میابیم.  کما اینکه حرارت را موجود دیگری پنداشته و با واحد کالری میسنجیدند.  انرژی مکانیکی با اسب بخار و یا معادل آن بعدها با ژول سنجیده میشد.  بعدها ایندو باضافه انرژی های نور و صوت و برق و سایرین یک کاسه شده و همه با یک مفهوم  تلقی و با یک واحد سنجیده شده و میشوند.  

این وحدت بخشی یک پروسه دائمی بوده و در یک طرح بسیار کلی تر تلاش میشود همه نیروها (اثرات متقابله) را نیز شامل شود.  دانش امروز مبتنی بر چهار نیروی اساسی است که همه پدیده های عالم تظاهرات مختلف این 4 نیروی اصلی است.  تاکنون موفقیت های نسبی در وحدت بخشی تعدادی از آنها صورت گرفته ولی تا انجام کامل آن هنوز راه زیادی باقیمانده است.  این وحدت بخشی نیروهای اساسی طبیعت ممکنست در تعاملات معمول ما با طبیعت چندان نقشی ایفا نکند ولی آنچه که انتظار میرود و دستآورد مهمی خواهد بود درک فلسفی ما از کارکرد جهان بعنوان یک کل یکپارچه است.