مدير گروه فلسفه علم دانشگاه صنعتي شريف: ما هيچ دليلي نداريم كه نظريه كوانتوم فيزيك كامل باشد

واضح آرشیو وب فارسی:شبكه خبر دانشجو: مدير گروه فلسفه علم دانشگاه صنعتي شريف: ما هيچ دليلي نداريم كه نظريه كوانتوم فيزيك كامل باشد
دكتر گلشني گفت: ما هيچ دليلي نداريم كه نظريه كوانتوم كامل باشد، بلكه دلايل بي شماري داريم كه ناقص است و برخي بزرگان فيزيك و رياضي منتظرند انقلابي رخ دهد و كوانتوم رايج، جايگزين شود.

به گزارش خبرنگار علمي «خبرگزاري دانشجو»، در فضاي علمي امروز كشورمان كه نگاه به علم با عطف به نگاه تقابلي علم مدرن و علم ديني دنبال مي شود، دكتر مهدي گلشني، مدير گروه فلسفه علم دانشگاه صنعتي شريف و استاد فيزيك اين دانشگاه كسي است كه برخلاف بسياري از كساني كه طرفدار علم ديني اند، علم ديني را به حوزه علوم انساني منحصر نمي كند و ادبيات بحثش بيشتر در فضاي علوم طبيعي مطرح مي شود؛ وي كسي است كه بحث هاي خود را غالباً با رويكردي انتقادي نسبت به وضعيت علوم جديد آغاز مي كند.

گلشني مي كوشد با نگاهي تاريخي به علوم غربي - خصوصاً علم فيزيك - نشان دهد كه اولاً پيش فرض هاي متافيزيكي و ثانياً قضاوت هاي ارزشي چگونه در انتخاب مسئله ها، طرح فرضيه ها و نظريه ها، گزينش مشاهدات و حتي در ملاك هاي ارزيابي نظريه ها تأثير مي گذارند و چگونه جهان بيني انسان ها حتي در تعبير آنها از نظريات علمي و جهت دهي به كاربرد علوم موثر است و بر اين اساس تلاش مي كند تا ضرورت پرداخت به علم ديني را اثبات كند.

مدير گروه فلسفه علم دانشگاه صنعتي شريف چندي پيش در همين راستا در اولين همايش فيزيك و فلسفه كه توسط گروه فلسفه علم دانشكده ادبيات دانشگاه اصفهان برگزار شد، به بحث در خصوص مسئله عليت و كوانتوم پرداخت و در آن مسئله عليت در فيزيك و نگاهي كه در حال حاضر نسبت به آن وجود دارد را تشريح كرد.

متن كامل صحبت هاي گلشني در اين نشست به شرح زير است:

ابتدا بايد بررسي كرد كه مسئله عليت و كوانتوم در چه فضايي رشد يافته است؛ در واقع در گذشته علوم بخشي از فلسفه بود، حتي در عصر جديد نيز، نيوتن در كتاب اصول خود عنوان «فلسفه طبيعي» را به كاربرد برد. مباحثات فلسفي بين لايب نيتس و نيوتن از نشانه هاي اهميت و جايگاه فلسفه رواج يافته در آن زمان بود، اما در ادامه از يك طرف «علم» قوت گرفت و بسياري مباحث را توضيح داد و از طرف ديگر «دين» رو به ضعف نهاد و در كنار اينها فلسفه هاي تجربه گرا رشد كرد؛ به همين ترتيب فلسفه در محيط هاي علمي تضعيف شد (در اينجا منظور از فلسفه، بخشي از متافيزيك است.)

فلسفه هاي تجربه گرا به شكل عمده در زمان لاك شكل گرفتند. در قرن نوزدهم اين تفكر با اگوست كنت و پوزيتيويسم رواج يافت و در اواخر قرن نوزدهم توسط ماخ رشد كرد؛ آنها معتقد بودند هر چيزي كه مستقيما توسط حس درك شود محل اعتناست، به همين دليل از نظر ماخ چون اتم ها به طور تجربي تاييد نشده بودند، منكر اتم ها شد.

فرضيه ي وجود اتم ها در سال 1810توسط دالتون مطرح شد و در دهه 70 به شكل گيري جدول مندليف منتهي شد. اين فرضيه در مجامع علمي با پذيرش خوبي رو به رو شد و بولتزمن از جمله كساني بود كه در مقابل نظر ضد اتمي ماخ ايستاد.

پيدايش مكانيك كوانتومي و قبول اين فرض كه اگر چيزي قابل مشاهده نباشد، جايي در فيزيك ندارد

در ابتداي قرن بيستم نظريه اتمي رواج يافته (اتم از يك هسته و مدارهاي الكتروني تشكيل شده است) اتم هيدروژن را به خوبي توضيح مي داد، اما در اتم هاي پيچيده تر فيزيك به نسخه پيچي پرداخت؛ اين باعث شد برخي از فيزيكدانان از جمله پائولي كه بزرگترين فيزيكدان قرن نوزدهم بود، از فيزيك نااميد شود و اعلام كند كه مايل است حرفه اش را تغيير دهد. تا اينكه هايزنبرگ در 1925 مكانيك كوانتومي را در شكل ماتريسي ارائه داد. مدل هاي مختلف مكانيك كوانتوم براي اولين بار در 1925 تا 1927 ارائه شد كه همگي با هم معادل بودند و در همه آنها يك اصل مهم كه همان «مشاهده پذيري» بود، به كار رفت؛ يعني اگر چيزي قابل مشاهده نباشد، جايي در فيزيك ندارد. در همين زمان پوزيتيويسم منطقي در وين شروع به رشد كرد و اين دو جريان يكديگر را تقويت كردند.

البته مسئله ي مهم ديگري كه يك دانشمند آمريكايي در طي چند مقاله خويش كه بعدها به صورت كتاب چاپ شد، مطرح كرد اين است كه مسائل اجتماعي آن زمان در طرد عليت موثر بوده است؛ وي در مقاله خود اين گونه توضيح مي دهد كه بعد از شكست آلمان در جنگ جهاني اول، همه چيز بر ضد علم بود از جمله بحث عليت، و مثال مي آورد كه در آن زمان اصلا تشخّص دانشمندان به اين شده بود كه در هر جا سخنراني مي كنند گريزي به طرد عليت بزنند؛ چون جو عمومي به صورتي شده بود كه قائل بودند پيشرفت علم باعث نابودي آلمان شده است. تا اينجا دريافتيم كه مسئله كنار گذاشتن اصل عليت در چه محيطي رشد كرد.

ورود موضوع فلسفي در كنار استدلالات فيزيكي با قبول تعبير احتمالاتي در مكانيك كوانتوم

وقتي مكانيك كوانتوم ارائه شد، آن را در مورد اتم هيدروژن و پراكندگي به كار بردند. پراكندگي يعني يك الكترون را از كنار يك اتم عبور دهيم. البته مكانيك كوانتوم جهت الكترون خروجي را مشخص نمي كند بلكه تنها مي تواند احتمال حضور الكترون در مكانهاي مختلف را مشخص كند.

اين امر باعث شد كه براي اولين بار ماكس بورن در 1926 اظهار كند كميتي كه در مكانيك كوانتوم درباره سيستم اطلاعات مي دهد بايد تعبير احتمالاتي شود. حرف مهم بورن اين است كه: «گرايش من به اين است كه دترمينيسم (اصل موجبيت مطلق) در دنياي اتمي متروك است، اما اين يك موضوع فلسفي است كه براي آن استدلالات فيزيكي به تنهايي كافي نيستند» در نتيجه باني اين تفكر احتمالاتي اعتراف كرد كه اين تصميم من تصميم فلسفي است.

هايزنبرگ در سال بعد استدلال كرد اگر بر اساس مكانيك كوانتوم موجود كار كنيم و بخواهيم مكان الكترون را مشخص كنيم، دقتمان در اندازه گيري سرعت پايين مي آيد. هر چقدر دقتمان در اندازه گيري مكان بيشترشود، عدم تعيّني كه در سرعت وارد مي كنيم بيشتر است؛ به طوري كه حاصل ضرب عدم تعين سرعت در عدم تعيين مكان از يك عددي كمتر نمي شود. اين بدين معناست كه وقتي آزمايش مي كنيم سيستم را مختل مي كنيم، بنابراين «پيش بيني پذيري» را به هم مي زنيم.

خلط «پيش بيني پذيري» و «عليت» در فيزيك جديد و طرد اصل عليت توسط هايزنبرگ

اما متاسفانه هايزنبرگ اين نتيجه را نگرفت كه اين امر تنها باعث پيش بيني ناپذيري مي شود و گفت: «سيستم ها تابع كوانتوم اند و چون كوانتوم با سيستم علي نمي تواند قضايا را توضيح دهد، بلكه با سيستم احتمالاتي قضايا را تبيين مي كند، پس عليت طرد مي شود»

وي مي گويد: «ممكن است بگوييم در سطح زيربنايي قضايا علي اند و چون ما سطح رويي را مي بينيم، علل را نمي بينيم. اما من اكيداً با اين نظر مخالفم و وجود عليت را در سطح زيربنايي نمي پذيرم.» در واقع فيزيك به هايزنبرگ اجازه چنين حرفي را نمي دهد. هايزنبرگ مي گويد: «با توجه به ارتباط نزديك بين سرشت آماري نظريه كوانتوم و عدم دقت تمامي ادراكات ممكن است پيشنهاد شود كه در پس جهان آماري ادراك يك جهان واقعي وجود دارد كه محكوم عليت است. اين خيال پردازي بي فايده و بي معناست؛ زيرا فيزيك بايد خود را به توصيف همبستگي مشاهدات محدود كند؛ در واقع وضعيت واقعي را مي توان به صورت زير بيان كرد: چون تمامي آزمايش ها محكوم قوانين كوانتومي هستند، نتيجه مي گيريم مكانيك كوانتومي انهدام عليت را تصويب مي كند.»

در محيط هاي فيزيكي و توسط فيزيكدان ها بين «پيش بيني پذيري» و «عليت»، خلط شده است. در توضيح اين مطلب داريم كه اگر عليت در كار باشد يعني هر چيزي معلول چيز خاصي باشد، با دانستن قوانين جهان و شرايط اوليه سيستم مي توانيم آينده سيستم را پيش بيني كنيم.

در حالت ديگر ممكن است عليت حاكم باشد، اما قوانين را ندانيم يا ممكن است عليت حاكم باشد و شرايط اوليه را ندانيم و بنابراين نمي توانيم پيش بيني كنيم. پس پيش بيني پذير نبودن حاكي از عدم حاكميت عليت نيست، كه همين خلط توسط هايزنبرگ رخ داد. متاسفانه در همان زمان برخي فلاسفه‌ي وقت متذكر اين خلط شدند، اما كسي توجه نكرد. بعدها دوباره برخي به اين قضيه دقت كردند. پس وقتي فيزيكدانان از طرد عليت بحث مي كنند بايد دقت كنيم، منظورشان طرد عليت است يا پيش بيني ناپذيري است.

مطلب ديگري كه در ميان فيزيكدانان كلاسيك مطرح بود اين بود كه اگر قوانين را بدانيم مي توانيم پيش بيني كنيم. البته به طور ضمني عليت و يكنواختي طبيعت كه بخشي از عليت و همان "سنخيت علت و معلول" بود، پذيرفته شده بود و عملا عليت در فيزيك كلاسيك حاكم بود. تا اينكه در قرن نوزدهم برخي فلاسفه اروپا طرد عليت را رواج دادند و گفتند وقتي با سيستم تعداد زياد سر و كار داريم، آينده سيستم را مي توانيم پيش بيني كنيم. وقتي با سيستم هاي تعداد زياد سرو كار داريم مثلا با يك ملكول گرم گاز كه مستلزم 10 به توان 23 مولكول است و قصد داشته باشيم آينده اين ملكول را پيش بيني كنيم بايد شرايط فعلي تك تك 10 به توان 23 مولكول را بدانيم. در ترموديناميك كلاسيك به آمار متوسل شدند و ادعا كردند ما در مورد تعداد زيادي ملكول قادريم پيش بيني كنيم، حتي اگر اطلاعات راجع به تك تك ملكول ها نداشته باشيم. مثلا درجه حرارت و همچنين فشار وارده به ديواره ها و يكسري اطلاعات ماكروسكوپيك را به صورت آماري مي توانيم بدهيم. اگر شرايط تك تك را ندانيم با مطالعاتي مي توانيم احتمال را ارائه دهيم. در واقع درجه حرارت، معياري است براي انرژي جنبشي متوسط يك ملكول، در حالي كه ممكن است تمام ملكول ها يك انرژي نداشته باشند.

در هر حال احتمالات وارد فيزيك كلاسيك شده بود، اما آن را حمل بر جهل مي دانستند. در حالي كه در فيزيك جديد، شانس به طور ذاتي بخشي از طبيعت است. از جمله رنوويه فرانسوي و اكسنر در وينو پسر داروين اين مسئله را مطرح كرده بودند.

در فيزيك كلاسيك عمده فيزيكدان ها عليت را به طور كامل پذيرفته بودند يعني با يك فيزيك ابتدايي هم مي شد مسير بعدي جسم را مشخص كرد. تا اينكه مسئله كوانتوم توسط هايزنبرگ مطرح شد كه در آن عليت حاكم نبود، يعني a مي تواند به b برود يا به c برود يا به d برود و اين مسير را چيزي جز شانس تعيين نمي كند.

برخي مثل ادينگتون و كامپتون، از اين تفكر پيروي كردند و تصور مي كردند اگر شانس را به كار ببرند مسئله اختيار انسان حل مي شود و چنين استدلال مي كردند كه چون ذهن انسان ها از اتم تشكيل شده است (آنها قضايا را كاملا فيزيكي مي ديدند) پس ما محكوم حاكميت شانس هستيم و اختيار انساني به اين گونه حل مي شود.

البته انيشتين همان زمان پاسخ آنها را داد. مثلا استدلال كرد تصميم گيري توسط يك اتم رخ نمي دهد، بلكه با مجموعه اي از اتم ها اين اتفاق مي افتد. گفتند كه خود فيزيكدان ها به عليت به طور متوسط در سطح كلان قائلند و تنها در سطح ميكروسكوپي و منفرد منكر عليت هستند.

بحث ديگر در سطح فلاسفه است كه برخي فلاسفه مثل راسل در ابتدا طرد عليت را پذيرفته بودند. وي در كتاب منطق و عرفان مي گويد: «قانون عليت يادگاري از اعصار گذشته است كه مثل سلطنت باقي مانده است؛ زيرا فرض مي شد كه ضرري نمي رساند.» اما وي در دهه 20 و 30 در كتاب علم و دين نظرش را تغيير داد و گفت: «ممكن است به نظر برسد كه من در فصل حاضر مرتكب اين ناسازگاري شده ام كه در ابتدا بر ضد دترمينيسم استدلال كرده ام و سپس بر ضد اختيار. اما در واقع هر دوي اينها تز متافيزيكي هستند كه از حد تاييد تجربي فراترند، كاوش براي قوانين علي جوهره علم است و بنابراين از لحاظ عملي يك طالب علم بايد همواره دترمينيسم را به عنوان يك فرض كارآمد بپذيرد، اما او مجبور نيست بگويد كه قوانين علي اند، مگر اينكه عملا آنها را يافته باشد و عاقلانه نيست كه چنين كند، اما نابخردانه تر اين است كه اظهار كند محققا در يك حوزه قوانين علي كارگر نيستند. اين حكم هم از لحاظ نظري نابخردانه است و هم از لحاظ عملي. از لحاظ نظري، چون دانش ما هيچ وقت به اندازه كافي نيست كه مجوز اظهارنظري را داشته باشد و از لحاظ عملي دليلش اين است كه اعتقاد به اين كه قوانين علي در يك حوزه كارگر نيستند، رغبت به كاوش را از بين مي برد و ممكن است از كشف قوانين جلوگيري كند.»

قضيه ديگري كه به هايزنبرگ كمك كرد، قضيه اي است كه فون نويمان در مكانيك كوانتومي، ثابت كرد. همزمان با هايزنبرگ، دوبروي فرانسوي پيشنهاد كرد كه مي تواند علل يا متغيرهاي نهاني در كار باشد، كه ما اكنون به آنها دسترسي نداريم كه اگر كشف شود مي توانيم دست به پيش بيني بزنيم.

فون نويمان در سال 1932قضيه اي با عنوان «اثبات امتناع» را اثبات كرد و گفت: «امكان ندارد كه بتوانيم نظريه اي بسازيم كه جواب هايي كه مكانيك كوانتوم براي آزمايش هاي فيزيكي مي دهد را عيناً ارائه دهد، ولي در عين حال علي باشد.»

بور و بقيه در سخنراني هاي خود به اين قضيه تكيه كردند، اما درسال 1952ديويد بوهم، كه از فيزيكدانان متفكر اصيل بود، درباره مكانيك كوانتومي كتابي نوشت كه بعد از نوشتن آن، انيشتين او را دعوت كرد و ناسازگار بودن حرف هاي بوهم را در كتابش به او متذكر شد.

انيشتين از گذشته به دنبال اين بود كه بگويد كوانتوم ناسازگاري دارد، اما چون نتوانست آن را ثابت كند، تلاش كرد تا ناقص بودنش را نشان دهد، بنابراين مقاله اي در سال 1935 نوشت و باعث شد اين مباحث ادامه پيدا كند.

بوهم نيز دو مقاله سرنوشت ساز نوشت و مدلي از مكانيك كوانتوم ارائه داد كه در عين حال كه علي بود تمام جواب هاي مكانيك كوانتوم غير علي را ارائه مي داد. پس سوالي پيش آمد كه قضيه فون نويمان چه شد؟

راز اين قضيه در سال 1967كشف شد و اين بود كه فون نويمان در اثبات قضيه اش چهار پيش فرض به كار برده بود كه بل اثبات كرد كه يكي از اين پيش فرض ها اصلا لازم نيست، بوهم در سال 1952به همين دليل نظريه اش را ارائه داد كه علي بود و همان جواب هاي مكانيك كوانتومي را مي دهد. البته بعدها مسئله «تاثير از راه دور» مطرح شد كه مسئله اي جداگانه است و در اينجا بررسي نمي شود. (از 1927ديدگاه هايزنيرگ در همه جا به اسم ديدگاه كپنهاگي معروف شد، كه يك جزء آن طرد عليت بود. كوپنهاك و آلمان مركز بزرگ فيزيك اروپا شدند و اشخاص مهم از آمريكا، روسيه و انگليس به آنجا مي رفتند و اين طرز تفكر را انتقال مي دادند و ادعا مي كردند كوانتوم مكانيك حرف آخر است كه پوپر شديداً به آنها انتقاد مي كرد، كه چرا ادعا مي كنند حرفشان حرف آخر است) كار بوهم براي مكانيك كوانتوم بديل بود. از آن زمان مكانيك كوانتوم دو دسته طرفدار پيدا كرد و برخي از آنها مي گفتند سوال هاي جواب دادني را بور جواب داده است و هر سوالي كه پاسخ داده نشده است، اصلا وارد نيست و اين تلقي از فيزيك كوانتوم حاكميت پيدا كرده بود.

حال اصل عدم قطعيت بور تعبير فيزيكي و فلسفي شده است. تعبيرهاي فيزيكي كه حداقل آن اين است كه وقتي مكان را اندازه گيري مي كنيد سيستم را مختل كرده و ديگر قادر نيستيد وجه ديگر يعني سرعت را همزمان اندازه گيري كنيد و اين ناشي از عمل اندازه گيري است؛ چون اختلال وارد مي كنيد و قادر نيستيد اختلال را اندازه بگيريد.

عده اي گفتند كه اصلا مكان و سرعت همزمان وجود ندارد و گروه ديگر كه هايزنبرگ و طرفدارانش نهايتاً به سراغ آن رفتند، معتقد بودند كه مكان و سرعت تا وقتي كه اندازه گيري نشوند مقدار ندارند. شرودينگر در ابتدا با آنها همراهي كرد، اما در نهايت مخالف آنها شد و حرف هاي آنها را نپذيرفت و آنها را احمق بالفطره ناميد.

سخن آنها اين بود كه الكترون مسير ندارد تنها دو حالت ابتدايي و انتهايي قابل تصور است و جعبه اي سياه در وسط كه با داشتن ورودي احتمال خروجي را مي توان بررسي كرد. فاينمن مي گويد: « مكانيك كوانتوم سياه ترين جعبه هاي سياه است» بور نيز در سخنانش به اين نكته اشاره كرده بود كه هر كس ادعا كند كوانتوم را فهميده در واقع نفهميده است. انيشتين هم صريحاً مخالفت هايش را اعلام كرد و باعث شد بحث ها تا امروز ادامه پيدا كند.

در اين ميان بحث هاي غير فيزيكي هم صورت گرفت، مثلا پوپر گفت: كوانتوم مكانيك يك تئوري مجموعه هاست و راجع به تك اتم نيست، بلكه راجع به مجموعه اي از اتم هاست كه متحمل برخي آزمايش ها شده اند، بنابراين روابط عدم قطعيت مربوط به روابط پاشيدگي است كه در آمار و احتمالات داريد. اما انيشتين قائل بود كه اين روابط مربوط به سطح رويين است و سطح زير را نمي بينيم.

اصل عليت، فرض الفروض يا يك حكم متافيزيكي

برخي فيزيكدانان از جمله پلانك دلايلي آوردند كه حرف هاي هايزنبرگ و طرفدارانش دلايل ناقصي است؛ وي گفت: ما اصل عليت را به عنوان فرض قبول مي كنيم اما اين فرض در رديف فرض هاي ديگر نيست، بلكه فرض الفروض است. علماي ما نيز از جمله شهيد صدر، آيت الله مطهري و آيت الله مصباح، اصل عليت را به عنوان يك اصل مي پذيرفتند.

پلانك مي گويد: «البته ممكن است گفته شود كه قانون عليت نهايتاً يك فرض است, اما اگر يك فرض است، فرضي مثل ساير فرض ها نيست, بلكه يك فرض بنيادي است.» ديگران هم مثل فايرابند در فلسفه علم كودتا كرده و احساس كردند همه فلاسفه علم در حرف هايشان تعصب به خرج مي دهند؛ فايرابند مي گويد: اين طور نيست كه تنها يك روش خاص وجود دارد و در جواب طردكنندگان اصل عليت پاسخي داد كه فلاسفه اسلامي ما نيز به آن اشاره كرده اند.

اين بررسي تطبيقي در مقاله اي در دايرة المعارف راتلج كه دايرة المعارف علم و دين است، چاپ شده است. فايرابند مي گويد: «شما نتوانسته ايد عليت را در مقام تجربه كسب كنيد، پس چرا از يك حكم معرفت شناختي به يك حكم هستي شناختي جهش مي كنيد.» نيافتن، دليل بر نبودن نيست. بايد اذعان كرد كه غالباً از نظريه فلسفي «معنا» استفاده مي كنند معمولاً اين استدلالات، اين را مبرهن مي كنند كه داخل برخي فواصل، برخي مقادير را نمي توان با كمتر از ثابت پلانك مشخص كرد.

كوانتوم مكانيك معمولي اشكالات بسيار بنيادي دارد، در عين حال چون تئوري موفق است، همه از آن استفاده مي كنند

كشفيات قرن بيستم به ما ثابت كرد كه علم در حال تحول است. ابتدا تصور مي كرديم اتم، لايتجزا است و بعد به سطح زيرين پي برديم كه اتم از الكترون و پروتون و نوترون تشكيل شده و بعد در دهه 60 متوجه شديم خود پروتون از اجزايي به نام كوارك تشكيل شده است. بنابراين الان با 12كوارك سر و كارداريم، اما آيا مي توانيم ادعا كنيم ديگر انتهاي خط فيزيك است. وقتي بعد از 70 سال كه انيشتين مقاله معروف 1917كيهان شناسي را نوشت، تا سال 2000 فرض مي كرديم تنها با ماده معمولي سر و كار داريم و 30 سال پيش متوجه شديم بخشي از مسائل را با ماده معمولي نمي توانيم توضيح دهيم، مجبوريم تنها پنج درصد ماده عالم را شناخته شده بدانيم. نام ماده تاريك را بر ماده اي گذاشتند كه ما نمي توانيم آن را فعلاً بشناسيم. بايد اين ماده وجود داشته باشد تا منحني حركت كهكشان ها را توضيح دهيم.

در 15 سال اخير دليل منبسط شدن جهان را بر اساس مشاهداتي كه در سال 1923 توسط هابل صورت گرفت، مشاهده كردند؛ نوري كه از ستارگان به زمين مي رسد و مشابه آن در زمين هم هست، نسبت به نور زميني جا به جايي دارد و قرمز است. پس نظر رايج اين بود كه كهكشان ها در حال دور شدن از ما هستند و جهان منبسط مي شود. اما اين انبساط يا در حال كند شدن است يا تند شدن.

فيلسوف استنلي جكي، يكي ديگر از فيزيكدانان كشيش بود كه نقدهاي خوبي به كانت داشت و متوجه بود كه كانت چگونه به پارادايم هايش رسيده است. وي به فيزيكدان ها اين اشكال را مي گيرد كه تعبير كپنهاكي اين نتيجه مغالطه آميز را مي دهد كه از يك گزاره صرفاً عملياتي يك گزاره هستي شناختي را نتيجه مي گيرد؛ يعني تعاملي را كه نه مي تواند دقيقاً اندازه گيري شود، نه مي تواند دقيقاً رخ دهد.

يكي ديگر از فيزيكدان ها كه از بزرگترين مفسران فيزيك كپنهاكي بود و با همه فيزيكدانان قائل به طرد عليت، مكاتبه كرد و نظرش تغيير نمود نيز، هم به ماده و هم به غير ماده اعتقاد داشت.

وي معتقد بود: «انتخاب از جايي نمي آيد، يعني "شانس حاكم است" را بايد به عنوان جهل فعلي قلمداد كرد، نه يك سخن نهايي رضايت بخش.»

در چند سال پيش، برنده جايزه نوبل كه در فيزيك ذرات بنيادين كار مهمي كرد، به تئوري بوهم روي آورد و چون آن را رضايت بخش تر ديد، گفت: «معقول تر اين است كه عنصر آماري نهايتاً حذف مي شود وقتي كه دقيقاً نظريه كامل نيروها را مي دانيم، يعني نظريه همه چيز را مي دانيم؛ اين حاكي از اين است كه نيروهاي متغيري هستند كه ما هنوز نمي دانيم يا نمي فهميم. به هر حال من فرضيه «متغيرهاي نهان» را بهترين راه براي راحت كردن وجدانم درباره مكانيك كوانتوم مي دانم.»

ديراك نيز كه اولين كتاب هاي مكانيك كوانتومي را نوشت و طرد موجبيت و بحث آماري را مطرح كرد، نظرش در دو دهه اخير به كلي به نظر انيشتين برگشت.

ديراك گفت: «واضح به نظر مي رسد كه كوانتوم معاصر به شكل اوليه اش نيست. تغييراتي اساسي مورد نياز است تا از نظريه مدارهاي بور به مكانيك كوانتومي رسيد. روزي يك مكانيك نسبيتي كشف خواهد شد و اين احتمال هست كه مكانيك جديد دترمينيسم را به نحوي كه مورد نظر انيشتين بود در بر داشته باشد. اما پذيرفتن اين اصل به قيمت كنار گذاشتن برخي پيش فرض هايي كه فيزيكدانان فعلاً معتبر مي دانند و پرداختن به آنها اجالتاً معقول نيست، مي باشد، بنابراين تحت اين شرايط بسيار محتمل مي دانم يا به هر حال امكان دارد كه با گذشت زمان صحت نظريه انيشتين معلوم شود. گر چه اكنون فيزيكدانان مجبورند تعبير احتمالي بور را بپذيرند، مخصوصاً اگر دانشجويان امتحاناتي در پيش داشته باشند.»

نتيجه اينكه فيزيكدانان بزرگي نظرشان عوض شده است و زماني كه دقت مي كنند، نظرشان همان نظريه انيشتين مي شود. كوانتوم مكانيك معمولي اشكالات بسيار بنيادي دارد، در عين حال چون تئوري موفق است، همه از آن استفاده مي كنند.

نتيجه ي صحيح نشان دهنده ي مقدمات صحيح نيست

اما يك نكته منطقي را نبايد فراموش كرد كه اگر مقدمات صحيح داشته باشيم، نتيجه صحيح بدست مي دهد. اما اگر يك نتيجه درست باشد، لزوما مقدمات به كار رفته درست نيستند. اين نكته را هم راسل هم شهيد مطهري متذكر شدند. نكته همين جاست كه آنها متوجه نيستند كه اين تطبيق با تجربه به اين معنا نيست كه اين حرف آخر است. دليل آن هم اين است كه ما تئوري هاي ديگري داريم كه همين پاسخ ها را مي دهند و در عين حال اشكالات كمتري را در بر دارند.

يك مسئله اي كه در مقام عدد، مكانيك كوانتوم جواب درست مي دهد، اين است كه ذره اي كه در دستگاه دتكتور به دو ذره الكترون و پروتون فروپاشي مي كند، طبق نظر انيشتين اگر در اين اندازه گيري اسپين يكي بالا باشد، صد درصد اسپين ديگر به طور طبيعي پايين خواهد بود. بور و طرفدارانش قائلند كه اگر يكي اسپينش بالا باشد، ديگري به سمت پايين خلق مي شود. با استفاده از مكانيك كوانتوم ثابت مي كنند كه با بيشتر از سرعت نور نمي توانيد علامت بفرستيد. با اين حرف اين بحث تمام مي شود «علامت دهي فوق نوري نداريم، اما تاثيرگذاري فوق نوري داريم» در صورتي كه اين مسئله را در مكانيك كوانتومي نمي توانيم توضيح دهيم؛ اين در حالي است كه مكانيك كوانتومي بوهم مي تواند آن را حل كند.

تز طرد عليت كپنهاگي لازمه فيزيك نبوده است، بلكه عامل اجتماعي باعث نفوذ افرادي شده كه اين بحث را كاملاً علمي جلوه دهند

مسئله ديگري كه به هيچ وجه نمي توانند اندازه بگيرند، اين است كه دستگاه اندازه گيري، اندازه گيري يكي از آنها را شانسي انتخاب مي كند. اين تقليل تا قبل از اندازه گيري كاملاً نامتعين است، اما به محض اندازه گيري تعيين صورت مي گيرد، اما اين مكانيسم تعيين چيست؟ و آن دستگاه تعيين بخش چگونه است؟

قضيه فون نويمان نمي تواند اين بحث را توضيح دهد. پس بايد دستگاهي باشد غير از دستگاه هاي فيزيكي به كار برد. فون نويمان معتقد است كه ذهن اين كار را انجام مي دهد؛ براي اين فروپاشي تابع موج، هيچ نظريه مورد اتفاقي وجود ندارد و بزرگان فيزيك و فلسفه مي گويند: «اگر اتفاق نظري وجود دارد اين است كه اتفاق نظري وجود ندارد» اما چون در بعد عملي جواب مي دهد، خيلي از فيزيكدان ها به اين عدم اتفاق نظر توجهي ندارند.

البته اخيراً شاهديم كه تعدادي از فيزيكدان ها به فلسفه برگشتند. از جمله مرحوم كوشين در كتاب مكانيك كوانتوم گفت: « تز طرد عليت كپنهاگي لازمه فيزيك نبوده است، بلكه عامل اجتماعي باعث شده است افرادي كه پيرو بحث طرد عليت بودند، در مجامع علمي نفوذ كنند و اين بحث را كاملاً علمي جلوه دهند.»

كوشين بدون اينكه بخواهد از نظريه بوهم دفاع كند، مي گويد: «اگر آزمايش بلدر آن زمان انجام مي شد، نظريه كوانتوم مكانيك عليتي بوهم اثبات مي گرديد.»

امروز در غرب كتب زيادي نوشته شده است كه به ابعاد متافيزيك در فيزيك اشاره دارد

خوشبختانه اكنون در غرب كتب زيادي نوشته شده است كه به ابعاد متافيزيك در فيزيك اشاره دارد؛ از جمله جرج اليس يكي از كيهان شناسان برجسته عصر ما مي گويد: «كيهان شناسان خود نمي دانند كه چه مقدار زيادي از مباحثي كه مطرح مي كنند، مفروض فلسفي دارد.» پس مسئله طرد عليت تنها اين نيست كه هايزنبرگ در يك زمان مطرح كرد و همه پذيرفتند و تمام، بلكه آنها كه عليت را پذيرفته اند، عليت را در اصل يك متافيزيكي مي دانند كه با آزمايش و تجربه قابل طرد نيست. فيزيكدانان يك چيز را كاوش كردند و دنبال نوع خاصي علت بودند اما پيدا نكردند، اين دليل نمي شود كه اعلام كنند علتي وجود ندارد؛ براي مثال دليل جريان خون در ابتدا مشخص نبود و بعدها كشف شد، بنابراين يك فيزيكدان نمي تواند چنين ادعايي داشته باشد و عليت را رد كند.

فيزيك جديد مملو از فرضيه هاي فيزيكي يا فلسفي است

فيزيك جديد مملو از فرضيه هاي فيزيكي يا فلسفي است، مثلاً در سطح ماده¬ي چگال و سطح ليزر هيچ بحث و مناقشه اي نيست. آزمايش ها و تجربه اي صورت مي گيرد و اگر جواب ندهد، فرض ها را عوض مي كنند.

بحث هاي ما در واقع در سطوح بنيادين است؛ اكنون تعداد نسبتاً قابل ملاحظه اي دپارتمان در غرب تاسيس شده است كه ليسانس فيزيك فلسفه مي دهند. در دانشگاه كلمبيا رشته فوق ليسانس «مباني فلسفي فيزيك» داير شده است كه استادان فلسفه و فيزيك، مشتركاً تدريس مي كنند و در بخش فلسفه علم دانشگاه كمبريج همه¬ي مسائل فلسفي اي كه بررسي مي كنند، مسائل خاص فلسفه علم نيست؛ مثلاً كميت هاي ناديدني را بررسي مي كنند كه مسئله ي مشتركا مربوط به فلسفه و فيزيك است. يا اين كه چرا پيكان زمان يك طرفه است؟ اين يك مسئله فيزيكي حل نشده است.

اكنون در برخي دانشگاه هاي دنيا سمينار مشترك فيزيك و فلسفه برگزار مي شود. تنها در اين صورت است كه وسعت قضايا قابل درك است. آيا لزوماً نسبيت خاص از دو اصل معروف كه سرعت بيشتر از سرعت نور نيست و همه قوانين در دستگاه لخت يكي هستند، بدست مي آيد؟ يا راه حل هاي ديگري هم هست. تئوري بوهم نه تنها علي است، بلكه سطوح مختلف را در جهان مطرح مي كند و وحدت نهايي بين تمام اشيا ارائه مي دهد

بحث هاي فلسفي، فيزيك را خيلي غني تر از پيش مي كند و علت مخالفت با اين بحث هاي فلسفي در فيزيك از سر جهل است

انواع و اقسام بديل ها را مي بينيم كه در سطوح مختلفي از ضعف و قوتند. نتيجه اينكه بحث هاي فلسفي، فيزيك را خيلي غني تر از پيش مي كند و علت مخالفت با اين بحث هاي فلسفي در فيزيك از سر جهل است. براي مثال كوشين در يكي از كتاب هايش نقل مي كند، يكي از دانشجويان فيزيك از يكي از استادان فيزيك معروف شمال غربي اروپا سوال مي كند كه نظر شما نسبت به نظريه بوهم چيست؟ استاد پاسخ مي دهد نمي دانم، اما اين استاد در پي پاسخ دادن به آن سوال به شرق آمريكا مي رود و از فيزيكدانان معروف سوال مي كند، چرا با مكانيك كوانتومي بوهمي مخالفيد؟ اين فيزيكدان ابتدا پاسخ مي دهد چون خوشم نيامده و سپس پاسخ مي دهد اصلاً مكانيك كوانتوم بوهمي را خوب نخواندم. اخيراً ويگنر مخالفتي در مورد فيزيك كوانتومي داشت، اشخاصي با وي مكاتبه كردند، وي پذيرفت تا مطالعات بيشتري در فيريك كوانتوم داشته باشد. تئوري بوهم نه تنها علي است، بلكه سطوح مختلف را در جهان مطرح مي كند و وحدت نهايي بين تمام اشيا ارائه مي دهد؛ يعني همان نكاتي كه عرفاي ما درباره ارتباط نهاني كه بين تمام اشيا عالم برقرار است، به آن اشاره دارند.

به طور اجمالي مي گويم كه چرا تعبير عدم قطعيت هايزنبرگ به طرد عليت اشكال دارد. قبلا گفتيم، اصل عليت يك اصل متافيزيكي است و بنابراين تجربه نمي تواند عليت را رد كند. دوم اينكه روابط عدم قطعيت، تعابيري جز تعابير هايزنبرگ دارد. تعبير پوپر اين است كه اين روابط، روابط پاشيدگي است؛ يعني در مقام آزمايش يك سلسله سيستم هاي مشابه تهيه مي كنيد. اينجاست كه عدم قطعيت وارد مي شود و اصلا مطرح نيست كه كميت ها مقدار معين دارند.

دريافتند كه اثبات فون نويمان را كه يك دليل مهمي براي طرد عليت، مطرح مي كرد، خلل دارد؛ اكنون ويگنر كه همجوار فون نويمان بوده، مي گويد: دليل اصلي فون نويمان، فرمول ها و روش هاي رياضي نبود، بلكه از راه ديگري به اين نتيجه رسيده است.

قبلا هم اشاره كردم كه بورن هم گفته بود كه تصميمش فيزيكي نبوده، بلكه فلسفي بوده. بورن به عنوان كسي كه قهرمان طرد عليت بود، مي گويد: "اين ادعا كه مكرراً بيان شده كه فيزيك جديد عليت را طرد كرده، بي اعتبار است. "(بورن كسي است كه اولين بار احتمال را وارد فيزيك كرد) درست است كه فيزيك جديد برخي از ايده هاي سنتي را كنار گذاشته يا اصلاح كرده است، ولي اگر كاوش به دنبال علل پديدارها را كنار مي گذاشت، ديگر علم به حساب نمي آمد.

فرض حاكميت نظريه كوانتوم و شانس در دنياي اتمي مبتني بر فرض كامل بودن نظريه كوانتوم است. ما هيچ دليلي نداريم كه نظريه كوانتوم كامل باشد، بلكه دلايل بي شماري داريم كه ناقص است و برخي بزرگان فيزيك و رياضي منتظرند انقلابي رخ دهد و كوانتوم رايج، جايگزين شود.

دليل قانع كننده اي براي اينكه سطح زير كوانتوم وجود ندارد، نداريم

دليل قانع كننده اي براي اينكه سطح زير كوانتوم وجود ندارد، نداريم. براي مثال تا كنون در فيزيك مكرراً سطوح زيرين كشف شده است. در سطح زير كوانتوم، عليت رخ مي دهد.

كاربرد آمار براي فهم طبيعت، خود مبتني بر يك اصل است. يعني خود كاربرد آمار اصل عليت را مفروض مي گيرد.

پواسون از اول احتمال را نپذيرفت، پس نفي عليت در يك ذره نفي عليت در جهان است؛ تعميم نتايج يك آزمايش به يك قانون، مبتني بر اصل عليت است كه از سنخيت علت و معلول استفاده شده است كه خود از فروع اصل عليت است.

در كل آنچه غربي ها و شرقي ها همه گفته اند، از جمله ابن رشد در پاسخ غزالي مطرح كرد كه نفي عليت مبتني بر نفي استدلال است و پوپر هم به هايزنبرگ گفت: وقتي استدلال مي كنيد كه عليت را نفي كنيد، در حال به كار بردن عليت هستيد؛ يعني عليت را به كار مي بريد تا عليت را نفي كنيد. بنابراين نمي توانيم يك قضيه را به دلايل تاريخي و حاكميت عده اي و بعد توسط فيلسوفاني كه ادعا مي كنند و كوانتوم هم به ما مي گويد عليتي وجود ندارد، عليت را به راحتي رها كنيم و متاسفانه بعضي در مناظره با فيلسوفان الهي سريعاً مطرح مي كنند، نتايج فيزيك كوانتوم اعلام كرده است در عالم عليتي وجود ندارد و اين نتيجه را به غلط در كتاب ها تكرار مي كنند.

شنبه|ا|8|ا|بهمن|ا|1390

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: شبكه خبر دانشجو]

[مشاهده در: www.snn.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 696]