نظریه‌های علمی از مباحث محوری فلسفه علم به‌شمار می‌آیند. بطوریکه فردریک سوپ نویسنده کتاب

زمان تقریبی مطالعه: ۱۰ دقیقه

نظریه‌های علمی از مباحث محوری فلسفه علم به‌شمار می‌آیند. بطوریکه فردریک سوپ[۱] نویسنده کتاب ساختار نظریه‌های علمی[۲] (۱۹۷۴) این نظر را چندان اغراق‌آمیز نمی‌داند که «فلسفه علم را چیزی بیش از تحلیل نظریه‌های علمی و بررسی نقش آنها در پیشرفت علم» بدانیم.[۳] نظریه‌های علمی در مرکز بسیاری از مباحث فلسفه علم از قبیل تبیین علمی، واقع‌گرایی و ابزارگرایی، انقلاب علمی و … قرار دارد.

با ظهور فلسفه علم،به مثابه یک رشته فلسفی مستقل در اوایل قرن نوزدهم، در حالیکه مهمترین هدف فلاسفه علم تجربه‌گرا چون میل[۴] آن بود که بیانی صحیح از مشاهدات و تجارب خاص به دست بدهند، فلاسفه‌ای چون هیول[۵] در صدد بودند که بیانی صحیح از نقش نظریه‌ها ارائه کنند. نزد میل، علم از احساس بیواسطه و مشاهده آغاز می‌شود و در نزد هیول، پاره‌هایی از دانش را شخص عالم فراهم می‌آورد.[۶] در جدال این دو نگرش غلبه با میل بود چنانکه آراء استقراگرایانه و مبتنی بر تجارب حسیِ وی، که در تقابل آشکار با نظریه‌پردازی بود، در دوره مهمی از ادوار تاریخ علم در قرن نوزدهم آشکار است. در آن دوره شیمیدانها با اتمها وداع کردند و خصومت آشکاری با نظریه‌ها بروز یافت. بطوریکه حتی درج مقالات نظری که به مجله انجمن شیمی می‌رسید، تحریم رسمی شده بود و گرایش نیرومندی در میان دانشمندان پدید آمده بود که نظریه اتمی را به منزله‌ نظریه‌ای بالقوه گمراه‌کننده و متافیزیکی کنار بگذارند.[۷] این نگرش در نیمه‌ی نخست قرن بیستم نیز در قالب تجربه‌گرایی و پوزیتیویسم منطقی، غلبه‌ی خود را حفظ کرد. «در این رویکردهای منطقی، به مساله تکوین یا تحول نظریه‌ها توجهی وجود نداشت و هدف فقط این بود که نظریه‌های موجود را به بهترین وجهی صورتبندیِ منطقی کنند.[۸] در تاریخ علم، نظریه‌های علمیِ بسیاری بواسطه‌ی خلاقیت و نبوغ انسانی، و نه از مشاهده‌ی صرف و تعمیم استقرایی، ظهور کرده بود که تطبیق قالب استقراگرایانه بر آنها کار ساده‌ای نبود. این مساله باعث شد که گروهی از فلاسفه علم توجه خود را به بررسی ابعاد فلسفی، ماهیت، کارکرد نظریه‌ها و جنبه‌های تکوینی آنها در بستر تاریخ علم، معطوف سازند.

نقش و کارکرد نظریه‌های علمی

یک پرسش این است که نظریات چه نقش و کارکردی در علم دارند؟ از نظر همپل «نظریه‌ها معمولا وقتی پا به میدان می‌گذارند که قبلا در بررسی طبقه‌ای از پدیده‌ها، وجود مجموعه‌ای از نظمها که به صورت قانونهای تجربی بیان کردنی‌اند در میان آنها آشکار شده باشد. هدف نظریه‌ها تبیین آن نظمها و بطور کلی به دست‌دادن شناخت عمیقتر و دقیقتری از پدیده‌های مورد نظر است. نظریه، برای رسیدن به این منظور، آن پدیده‌ها را جلوه‌های موجودات و فرآیندهایی که گویی در پس آنها قرار دارند، فرض می‌کند. فرض می‌شود که بر این موجودات، قوانین یا اصول نظری ویژه‌ای حاکم است، و نظریه به مدد این قوانینْ می‌تواند نظمهای تجربی‌یی را که پیشتر کشف شده، تبیین کند و معمولا نظمهای جدیدی از همان نوع را هم پیش‌بینی کند».[۹] مثلا نظریه جنبشی گازها برای حوزه‌ی وسیعی از نظمها که به طریق تجربی به دست آمده است تبیینی به دست می‌دهد، بدین‌ترتیب که آنها را جلوه‌ی ماکروسکوپی نظمهای آماری‌یی می‌شمارد که در میان پدیده‌های اتمی و مولکولی برقرار است. یا دو نظریه‌ی موجی و ذره‌ای نور که هر یک سعی داشت ماهیت نور را بر اساس پاره‌ای فرایندهای غیرقابل مشاهده و پنهانی توضیح دهد، و هرکدام در تبیین نظمهایی که قبلا کشف شده بود، و با قوانین انتشار مستقیم و بازتاب و شکست و پراکنش نور بیان می‌شد، ادعا می‌کرد که این قوانین از قوانین بنیادی‌یی که بر آن فرایندهای پنهان حاکم‌اند، پیروی می‌کنند.[۱۰] دوئم کارکرد نظریه‌ها را «نمایانگر» یک دسته از قوانین می‌دانست و این وظیفه‌ی نمایانگری را در مقابل وظیفه‌ی «تبیین» که فرض می‌شد اغلب نظریه‌ها عهداه‌دار آنند قرار داد. دوئم این نظر را که «نظریه‌ها با توصیف حقایقی که در زوایای پنهان پدیدارها نهان است، آنها را تبیین می‌کنند» را مورد انتقاد قرار داد و تاکید کرد که صرفا عمل نمایانگری است که ارزش علمی دارد.[۱۱] این نگرش دوئم از عقیده او در مورد ماهیت و ساختار نظریه‌های علمی ناشی می‌شد.

همچنین بخوانید: چگونه فلسفه به فیزیک و واقعیت به اطلاعات تبدیل شد

ماهیت و ساختار نظریه‌های علمی

«نظریه‌ها تورند، فقط آنکه تور افکند صید خواهد کرد.» نووالیس[۱۲]

معمولا بحث در ماهیت نظریات علمی، تحقیقی پسینی است. یعنی ما با بررسی و کنکاش در نظریه‌های موجود، سعی در شناخت چیستی و ماهیت آنها داریم. نظریه جنبشی گازها، نظریه ذره‌ای و موجی نور، نظریه مکانیک نیوتنی، نظریه نسبیت انشتین و نظریه کوانتوم مثالهایی از این نظریه‌های علمی هستند. پوپر معتقد است که نظریه‌ها تورهایی هستند که ما برای صید «جهان» می‌افکنیم، یعنی برای ساختن تصویری عقل‌پسند از جهان و تبیین و تصرف عالمانه در آن.[۱۳] اما ما در عین‌حال که صحبت از نظریه نیوتن می‌کنیم، از «قوانین نیوتن» هم نام می‌بریم. اما چه نسبت و ارتباطی میان آن دو وجود دارد؟ بررسیِ این نسبت، می‌تواند در فهم بهتر ماهیت نظریه به ما یاری رساند. «به ظاهر، عمیقترین فرق میان قانونها و نظریه‌ها این است که قانونهای تجربی مولف از تصوراتی هستند که یا مطابق خارجی دارند و یا قابل تعریف عملی می‌باشند در حالیکه در نظریه‌ها، لااقل پاره‌ای از تصورات نه مطابق خارجی دارند و نه تعریف عملی می‌پذیرند. به عبارت دیگر، عموما برآنند که برحسب شیوه‌های تجربیِ معمول در علوم، قانونهای تجربی مستقیما و بی‌مدد نظریه‌ها قابل درکند و از نظر معرفت‌شناسی، صدق و کذبشان مقدم بر صدق و کذب تئوریهاست».[۱۴] یعنی قانون شامل تصورات حسی و تجربه‌پذیر اما نظریه شامل تصورات تئوریک و غیرحسی است. مثلا این قانون «ثابت بودن حاصلضرب فشار و حجم گاز در دمای ثابت» شامل تصورات حسی و تجربه‌پذیرِ فشار، حجم و دما است. اما وقتی از «نظریه جنبشی گازها» صحبت می‌کنیم، هویات نظری از قبیل «اتمها و مولکولها» مفروضاتی هستند که مستقیما قابل تجربه حسی نیستند و در وجود واقعی آنها جای تردید است. همچنین «قوانین معمولا به شکل عبارات مفرده بیان می‌شوند، اما نظریه‌ها، نظامی از عباراتند که قوانین را هم شامل می‌شود».[۱۵] از طرف دیگر «در هر دانش سیستماتیک و منتظم، نظریه‌ها در بالای سلسله مراتب قیاسی، و قانونها در پایین آن قرار می‌گیرند و بنابراین دایره‌ی شمول نظریه‌ها بسیار گسترده‌تر از قانونها است و پدیده‌های ناهمگون بسیاری را در بر می‌گیرد، درحالیکه مصادیق قوانین بسی محدودتر و همگون‌تر است».[۱۶] اینها برخی تمایزات قوانین از نظریه‌ها است اما باید اشاره کنیم که در این‌باره اختلاف‌نظرهای مهمی هم وجود دارد. مثلا در حالیکه ارنست نیگل[۱۷] از تمایز دفاع می‌کند، هیلاری پاتنم[۱۸] و پاول فایرابند[۱۹] به اساسی نبودن چنین تمایزی باور دارند.[۲۰]

گفتیم که این موضع دوئم که «نظریه‌های علمی، قوانین تجربی را صرفا می‌نمایاند، اما تبیین نمی‌کند» مبتنی بر دیدگاه او در مورد ساختار و ساختمان نظریه‌ها بود. از نظر دوئم یک نظریه‌ی علمی شامل یک سیستم اصول متعارف و «قواعد تطابق» است، که این قواعد برخی از اصطلاحات سیستم اصول متعارف را با مقادیری که بطور آزمایشی معین شده است، مرتبط می‌سازد. بعلاوه ممکن است یک تصویر و یا یک مدل نیز وجود داشته باشد که با سیستم اصول متعارف تفسیر شده، مرتبط باشد. اما این مدل، بخشی از ساختمان منطقی نظریه نیست. در نظریه جنبشی گازها، اصول متعارف، روابط میان اصطلاحاتی نظیر «مولکول»، «سرعت» و «جرم» را بیان می‌دارد. سیستم اصول متعارف از طریق مفهوم سرعت متوسط همه‌ی مولکولها، به تجربه پیوند می‌خورد. قواعد تطابق این سرعت موثر مولکولها را به فشار و دمای گاز مرتبط می‌سازد. دوئم اصرار داشت که نظریه‌ی جنبشی گازها، بدان‌جهت که قوانین تجربی پیشین درباره‌ی رفتار گازها در مقیاس بزرگ (ماکروسکپی) را که با هم بی‌ارتباط بوده است، در زیر چتر واحدی گرد می‌آورد و به هم می‌پیوندد، ارزشمند است.[۲۱] کمبل[۲۲] تمایز میان یک سیستم اصول متعارف و کاربرد آن را در تجربه، مبنای تحلیل دقیق از ساختمان نظریه‌های فیزیکی قرار داد. از نظر وی، هر نظریه‌ی فیزیکی شامل احکامی از دو نوع مختلف است. او یک مجموعه از احکام را «فرضیه‌ی» آن نظریه نامید. هر فرضیه مجموعه‌ای از احکام است که حقیقت آنها را بنحو تجربی نمی‌توان تحقیق کرد. کمبل دومین مجموعه از احکام درون یک نظریه را «لغتنامه یا فرهنگ لغت» فرضیه‌ی مذکور نامگذاری کرد. احکام داخل «لغتنامه» اصطلاحات و عبارات و جملات فرضیه را به احکامی که می‌توان حقیقت تجربی آنها را تعیین کرد مرتبط می‌سازد.[۲۳] تحلیل‌های مربوط به ساختمان نظریه‌های علمی در دوره بعد از جنگ جهانی دوم، عمدتا بر بنیاد تمایزی استوار بود که کمبل میان سیستم اصول متعارفه و کاربرد و انطباق آن بر تجربه قائل گردیده بود.[۲۴] این نگرش را می‌توان «رویکرد منطقی» به نظریه‌های علمی نامگذاری کرد.

همچنین بخوانید: مروری بر کتاب جهان هولوگرافیک نوشته مایکل تالبوت

تجربه‌گرایان منطقی از جمله کارناپ و رایشنباخ بر این باور بودند کار فلسفه علم «تحلیل منطقی»ِ مفاهیم و نظریه‌های علمی است. در واقع این تاکید بر «تحلیل منطقی» از پیشینه‌ی کارهایی چون صورتبندی اصول هندسه توسط هیلبرت[۲۵]، تدوین دستگاه اصول موضوعی حساب توسط پئانو[۲۶] و تلاش برای تحویل ریاضیات به منطق توسط راسل و وایتهد متاثر بود.[۲۷] از این‌رو آنها بر این باور بودند که هر نظریه‌ی علمی را می‌توان بطور کامل به عنوان یک سیستم اصل موضوعیِ منطقی، در قالب منطق راسلی بازسازی کرد. رویکردِ مبتنی بر بازسازی منطقی نظریه‌های علمی به دو گروه عمده تقسیم می‌شود: رویکرد نحوی و رویکرد معنایی.

در رویکرد نحوی یا زبانی، نظریه‌های علمی مجموعه‌ای از گزاره‌ها هستند که در قالب منطق مرتبه اول بازسازی می‌شوند. تجربه‌گرایان و پوزیتیویست‌های منطقی به این رویکرد قائل بودند. در مقابل رویکرد نحوی به نظریه‌های علمی، رویکرد معنایی (سمانتیک) یا غیرزبانی قرار دارد. «ادعای اصلی رویکرد معنایی این است که نظریه‌های علمی باید توسط ریاضیات و نه فراریاضیات بیان شوند. برخلاف دیدگاه اثبات‌گرایان منطقی که نظریه‌های علمی را مجموعه‌ای از گزاره‌ها می‌دانند، مدافعان رویکرد معنایی مدعی هستند که نظریه‌های علمی مجموعه‌ای از مدل‌ها هستند. حال این پرسش در مقابل مدافعان رویکرد سمانتیکی قرار می‌گیرد که چگونه می‌توان مدل‌های علمی را معین کرد. بر اساس نظر ساختارگرایان[۲۸]، مدل‌های علمی هویاتی ساختاری (به معنای ریاضی کلمه) هستند یا حداقل به هویات ساختاری قابل تحویل هستند».[۲۹] براساس دیدگاه ساختاری «خصیصه‌ی اساسی نظریه‌های علمی ادعاهای تجربیِ صریح آنها در مورد اینکه جهان چگونه است، نیست، بلکه این خصیصه عبارت از ساختار مفهومی-ریاضی است که به منظور طرح این ادعاها بکار می‌رود، بعلاوه یک سلسله پدیده که این ادعاها در مورد آنها طرح می‌شوند».[۳۰] پاتریک سوپیز[۳۱] و ون‌فراسن[۳۲] از جمله‌ی ساختارگرایان هستند.

برخی فلاسفه در برابر بازسازی منطقی (نحوی و معنایی) نظریه‌های علمی، نگرش «تفسیری»[۳۳] را مطرح کردند. این رویکرد بویژه وقتی علومی چون زیست‌شناسی را در نظر می‌گیریم که در آن مدل‌های ریاضی نقش کمتری نسبت به علومی چون فیزیک دارند، اهمیت پیدا می‌کند.[۳۴]

شأن وجودی نظریه‌های علمی

مساله‌ی مهم دیگر درباره‌ی نظریه‌های علمی به ارتباط آن با واقعیت مربوط می‌شود. آیا نظریه‌ها بازنمای واقعیتِ جهان طبیعت هستند یا صرفا ابزار و وسیله‌ای هستند برای توضیح مشاهدات؟ سه پاسخ عمده به این پرسش موجود دارد: تحویل‌گرایی، ابزارگرایی و واقع‌گرایی.

براساس تحول‌گرایی، نظریه‌ها بنحو نامستقیم و سرپوشیده از اوصاف مشاهده‌پذیر حکایت می‌کنند. به این معنی که نظریه‌ها گویی تندنویسی از روی گزاره‌های مشاهدتی هستند. و تمام مضمون و مفادشان را می‌توان به عبارات مشاهدتی ترجمه یا تحویل نمود. در واقع این دیدگاه برآن است که هر تصور نظری را می‌توان به کمک تصورات مشاهده‌پذیر تعریف نمود. راسل، بریجمن[۳۵] و ادینگتون[۳۶] از حامیان این دیدگاه بودند، که البته امروزه طرفداری ندارد.[۳۷]

همچنین بخوانید: صلح جهانی به روش اینشتین

ابزارانگاران برآنند که نظریه‌ها در حکم ابزار و آلات محاسبه برای عبارات مشاهدتی‌اند. مطابق این دیدگاه، نظریه‌ها به گزاره‌های مشاهده‌ای، ارتباط و انتظام می‌بخشند و استنتاج یک دسته از آنها (پیش‌بینی‌ها) را از دسته دیگر (داده‌ها) ممکن می‌سازند.[۳۸] بنابراین «نظریه‌ها چیزی درباره‌ی «واقعیت» نمی‌گویند بلکه صرفا ابزار زبانی هستند که پدیده‌های مشاهدتی تجربه را هماهنگ با یک الگو که برای پیش‌بینی مشاهده‌شدنی‌های جدید بسیار سودمندند، تشکیل می‌دهند. واژه‌های نظری صرفا نمادهای مناسبی هستند و اصول موضوعی که آنها را دربر می‌گیرند به این علت اتخاذ می‌شوند که سودمندند و نه به این خاطر که «راستند». این واژه‌ها هیچ معنای اضافی ورای نحوه‌ای که در این دستگاه عمل می‌کنند، ندارند. پس بی‌معناست که درباره‌ی الکترون یا میدان الکترومغناطیس «واقعی» صحبت کنیم».[۳۹] نیگل از جمله‌ی ابزارگرایان است.

واقع‌گرایان برآنند که نظریه‌ها از عباراتی صادق یا کاذب ساخته می‌شوند که همه حکایت از هویاتی «موجود» یا «واقعی» می‌کنند.[۴۰] طرفداران این نگرش ترجیح می‌دهند فکر کنند که الکترون یا میدان مغناطیسی چیزهای واقعی هستند که علم دائما چیزهای بیشتری درباره‌ی آنها کسب می‌کند. آنها خاطرنشان می‌کنند که مرز دقیق بین یک مشاهده‌شدنی، مانند یک اسب و یک مشاهده‌نشدنی، مانند یک الکترون وجود ندارد.[۴۱] این رویکرد طرفدارانش را با این سوال مواجه می‌سازد که برای «واقعی» بودن و «وجود» داشتن هویات نظری مثل الکترون ضابطه‌ای ارائه دهند. با هر ضابطه نوعی از رئالیسم به وجود می‌آید.

منبع تصویر: https://www.inverse.com/article/4052-5-abandoned-scientific-theories-that-turned-out-to-be-right

[۱] Frederick Suppe

[۲] The Structure of Scientific Theories

[۳] Giere, Ronald, Theories, A companion to the philosophy of science, ed. W. H. Newton-Smith, Blackwell, 2001, p. 515

[۴] Mill

[۵] Whewell

هاره، روم، تاریخ فلسفه علم، ص ۷۹ در: علم شناسی فلسفی(گفتارهایی در فلسفه علوم تجربی)، انتخاب و ترجمه عبدالکریم سروش، تهران: موسسه مطالعات و تحقیقات فرهنگی، ۱۳۷۲، صص ۷۹-۱۰۸ [۶]

همانجا، ص ۸۳[۷]

همانجا، ص ۸۸[۸]

همپل، کارل، فلسفه علوم طبیعی، تهران: مرکز نشر دانشگاهی، ۱۳۶۹، ص ۸۷[۹]

همانجا، صص ۸۷و۸۸[۱۰]

لازی، جان، درآمدی تاریخی به فلسفه علم، ترجمه علی پایا، تهران: مرکز نشر دانشگاهی، ۱۳۶۲، ص ۱۷۷[۱۱]

[۱۲] Novalis شاعر رمانتیک آلمانی (۱۷۷۲-۱۸۰۱)

پوپر، کارل ریموند، منطق اکتشاف علمی، ترجمه سیدحسین کمالی، تهران: علمی-فرهنگی، ۱۳۸۱، ص ۷۸ [۱۳]

هسه، ماری، قانونها و تئوریها، ص ۱۶ در: علم شناسی فلسفی(گفتارهایی در فلسفه علوم تجربی)، انتخاب و ترجمه عبدالکریم سروش، تهران: موسسه مطالعات و تحقیقات فرهنگی، ۱۳۷۲، صص ۱۵-۳۹ [۱۴]

همانجا، ص ۱۹[۱۵]

همانجا[۱۶]

[۱۷] Ernest Nagel

[۱۸] Hilary Putnam

[۱۹] Paul Feyrabend

همانجا، ص ۱۷[۲۰]

لازی، ص ۱۷۸[۲۱]

[۲۲] Campbell

همانجا، ص۱۸۰[۲۳]

همانجا، ص ۲۴۷[۲۴]

[۲۵] Hilbert

[۲۶] Peano