فلسفه علم

[SonBol]

فلسفهٔ علم یا فلسفهٔ علوم شاخه‌ای ست از فلسفه که به مطالعهٔ تاریخ، ماهیّت، اصول و مبانی، شیوه‌ها، ابزارها، و طبیعتِ نتایجِ به دست آمده در علومِ گوناگون همّت می‌گمارد. فلسفهٔ علم، از لحاظِ علمِ موردِ بررسی خود به زیرشاخه‌هایِ متعدّدی تقسیم می‌گردد که از جملهٔ آنها می‌توان فلسفهٔ فیزیک، فلسفهٔ شیمی، فلسفهٔ ریاضیّات، فلسفهٔ زیست‌شناسی، فلسفهٔ علومِ اجتماعی، فلسفهٔ مکانیکِ کوانتومی، و فلسفهٔ نسبیّت را ذکرنمود.

● ظهورِ فلسفهٔ علم
فلسفهٔ علم نسبت به بسیاری از شاخه‌هایِ دیگرِ فلسفه بسیار تازه و جوان است. اگر برخی از اظهارِ نظرهایِ ارسطو، فرانسیس بیکن در قرنِ شانزدهم، و تعدادِ اندک‌شماری از متفکرانِ قرنِ نوزدهم مانندِ جان استوارت میل، هیوئل، و هرشل را استثنا کنیم، بحث‌هایِ جدی، متمرکز و مفصل اولین بار در قرنِ بیستم و توسطِ پوزیتیویست‌هایِ منطقی گسترش داده شد. بعدها بحث‌ها در موافقت و مخالفت با فرانسیس بیکن و استقراگرایان، و نیز با پوزیتیویست‌هایِ حلقهٔ وین منجر به پیدایشِ مکاتبِ بسیار مهمِ دیگری در فلسفهٔ علم گردید. ابطال‌گرایی، واقع‌گرایی (رئالیسمِ علمی)، و نسبی‌گرایی از آن جمله هستند.
فلسفهٔ علم در ارتباطِ تنگاتنگ با دیگر مباحثِ فلسفهٔ تحلیلی مانندِ فلسفهٔ ذهن، فلسفهٔ زبان، و فلسفهٔ منطق قرار دارد.

[SonBol]

مباحثِ اساسی در فلسفهٔ علم

روش‌شناسی
یکی از بحث‌هایِ اساسی در تحلیلِ فلسفیِ علم این است که علم از چه روشی در شناختِ جهان استفاده می‌کند، این روش چه ارزیابیِ فلسفی‌ای دارد، و ما را به چه دانشی از جهان می‌رساند. به مجموعهٔ این مباحث روش‌شناسی (methodology) گفته می‌شود.

استقراگرایی
معمولاً نخستین برداشتی که انسان از روشِ کسبِ دانشِ علمی و ماهیتِ آن دارد این است که دانشمندان با نگاهِ دایمی به طبیعت، مشاهداتِ خویش را بدونِ دخالتِ سلیقه و باورهایِ شخصی و خرافات یادداشت می‌نمایند. سپس دانشمندان دست به تعمیم‌هایی در آن گزاره‌ها زده و گزاره‌هایی کلی‌تر به دست می‌آورند که می‌توان قانونِ علمی نامید.
این دیدگاه که احتمالاً نخستین رویکردِ بیش‌ترِ انسان‌ها ست، قدیمی‌ترین دیدگاهِ فلاسفه دربارهٔ علم نیز بوده است.

[SonBol]

استقرا چیست؟
ارسطو در ارگانون (ارغنون)، که کتابِ بزرگِ وی در زمینهٔ منطق و فلسفهٔ منطق است، به بررسیِ انواعِ استدلال پرداخته و دو نوعِ اساسیِ استدلال را از یکدیگر جدا می‌کند:

1-استنتاج (deduction): استنتاج نوعی از استدلال است که با داشتنِ مقدماتِ آن داشتنِ نتیجه ضروری می‌گردد. در این نوع استدلال می‌توان از مقدماتِ کلی به نتایجِ جزیی رسید، اما عکسِ این عمل امکان‌ناپذیر است. بعلاوه واضح است که ضرورتِ نتیجه به این معنا ست که نمی‌توان از مقدماتِ صادق به نتایجِ کاذب رسید. استدلال‌هایِ زیر از نوعِ استنتاج هستند:
همهٔ ایرانی‌ها ملی‌گرا هستند.
حسن ایرانی است.
نتیجه: حسن ملی‌گرا است.
و یا:
اگر باران ببارد زمین خیس می‌شود.
باران می‌بارد.
نتیجه: زمین خیس می‌شود.

2-استقرا (induction): استقرا یعنی رسیدن به نتیجهٔ کلی از طریقِ مشاهداتِ جزیی و مکرر. این نوع از استدلال با استنتاج فرقِ اساسی دارد، زیرا می‌توان از جزیی به کلی رسید، با داشتنِ مقدمات نتیجه ضروری نمی‌گردد، و می‌توان از مقدماتِ صادق به نتیجهٔ کاذب رسید. به مثالِ زیر توجه کنید:
حسن ملی‌گرا است.
علی ملی‌گرا است.
رضا ملی‌گرا است.
نتیجه: همهٔ ایرانی‌ها ملی‌گرا هستند.
همان‌طور که دیده می‌شود با وجودِ مقدمات نتیجه ضروری نمی‌گردد. تنها نوعِ استقرا که در آن چنین ضرورتی وجود دارد استقرایِ کامل است: فرض کنید در اتاقی ده نفر حضور دارند و فرض کنید یک نظرسنجی از همهٔ آن‌ها نشان می‌دهد که همه ملی‌گرا هستند. دراین‌صورت می‌توان گفت: «همهٔ افرادِ این اتاق ملی‌گرا هستند». این نتیجه‌گیری با این که از جنسِ استنتاج نیست اما ضرورتاً صحیح است. اما در بیش‌ترِ موارد دسترسی به همهٔ موارد وجود ندارد، بویژه اگر موضوعِ موردِ بررسی بتواند در آینده نیز پیش آید. حتی اگر همهٔ کلاغ‌هایِ امروزی را دانه به دانه بررسی کنیم و مشاهده کنیم که همگی سیاه هستند نمی‌توان نتیجه گرفت که «همهٔ کلاغ‌ها سیاه هستند» زیرا این حکم کلاغ‌هایِ آینده را نیز شامل می‌شود.
در ادامه اشکالاتِ استقرا و استقراگرایی را بررسی خواهیم نمود، اما در این‌جا اشاره به این نکته مفید است که با وجودِ همهٔ اشکالات اگر استقرا نباشد احتمالاً یکی قوی‌ترین راه‌هایِ به دست آوردنِ گزاره‌هایِ کلی از دست می‌رود، و چنانچه این گزاره‌ها نباشند احتمالاً مصادیقِ زیادی از استدلال‌هایِ استنتاجی نیز از بین می‌روند (زیرا در استنتاج مقدمات کلی هستند).

3-ربودن (abduction): «ربودن» در واقع نوعی حدس زدن است. این نوع از استدلال در تقسیم‌بندیِ ارسطو وجود ندارد، اما در فلسفهٔ علمِ جدید بسیار اهمیت دارد. نامِ دیگرِ این استدلال استنتاجِ بهترین تبیین است. تبیینِ (explanation) یک پدیده عبارت است از بیانِ علل و عواملِ رخ دادنِ آن پدیده بطوری که رخ دادنِ آن توجیه گردد. از دیدِ بسیاری از فلاسفه یکی از اهدافِ اساسی و محوریِ علم بطورِ کلی تبیینِ پدیده‌ها ست. ربودن یا استنتاجِ بهترینِ تبیین عبارت است از رسیدن به یک (بهترین) فرضیه از یک مجموعه از مشاهدات. این استدلال به این ترتیب است:
مشاهدهٔ O برقرار است.
فرضیهٔ H مشاهدهٔ O را تبیین می‌کند.
فرضیهٔ H بهترین فرضیه از میانِ رقیبان‌اش است.
نتیجه: H صادق است.
این شکلِ استدلال - که بحث‌هایِ مفصلی را در فلسفهٔ علم به خود اختصاص داده است-، نیز از نوعِ استدلال‌هایِ غیرِالزام‌آور است، یعنی داشتنِ مقدمات داشتنِ نتیجه را ضروری نمی‌کند.

[SonBol]

روش‌شناسیِ استقراگرایانه
حال که با ماهیتِ استدلالِ استقرایی آشنا شدیم می‌توانیم ببینیم استقراگرایی به چه معنا ست.
مسلم است که در علم از استدلالِ استنتاجی استفاده می‌شود. تمامِ استدلال‌هایِ منطقی و ریاضی - که مثلاً در فیزیک کاربردِ عمده دارند - از جنسِ استنتاج هستند. اما دیدیم که استنتاج نمی‌تواند برایِ ما قوانینِ کلی پدید آورد (ممکن است گفته شود قوانینِ منطق کلی هستند؛ اما اولاً این قوانین بر استنتاج حاکم اند نه این که خود مبتنی بر استنتاج باشند، و ثانیاً این قوانین غیرِ تجربی اند، در حالی که قوانینِ فیزیک تجربی اند). پس علوم قوانینِ کلی را از کجا می‌آورند؟ باید چیزی بیش از استنتاج بر علم حاکم باشد، وگرنه علمی وجود نخواهد داشت.
فرانسیس بیکن فیلسوفِ قرنِ شانزدهمِ میلادی نخستین کسی بود که استقرا را پیشنهاد داد. او معتقد بود که:
استقرا باید در علومِ طبیعی به کار رود تا قوانینِ کلی پدید آیند.
استقرا یک شیوهٔ استدلالِ موجه و معقول است.
بیکن به دانشمندانِ آینده توصیه نمود (در زمانِ بیکن در واقع هنوز دانشمندی به معنایِ مدرن وجود نداشت، و به‌همین‌دلیل شاید بتوان بیکن را پیامبرِ علم نامید) که هرچه می‌توانند داده جمع‌آوری کنند، و جداولی طراحی کنند که این داده‌ها بطورِ منظم در آن‌ها قرار داده شده‌اند. بدین‌ترتیب قانونِ علمی خود‌به‌خود از دلِ داده‌ها بیرون خواهد آمد. در واقع می‌توان نظمِ حاکم بر داده‌ها را کشف نمود و سپس آن را در یک استدلالِ استقرایی تعمیم داد.
هدفِ علم از نظرِ بیکن دو چیز بود: علمِ مطلق و قدرتِ مطلق. دو آرزویِ بزرگی که علم برایِ بشر برآورده خواهد نمود.
مثال‌هایی از اکتشافاتِ علمی در تاریخ وجود دارد که گویا کاملاً با روشِ بیکن انجام شده‌اند. تیکو براهه منجمِ هلندی که استادِ کپلر فیزیکدانِ مشهورِ آلمانی بوده است رصدهایِ متعددی دربارهٔ مکانِ سیاراتِ منظومهٔ شمسی انجام داد که داده‌هایِ فراوانِ حاصل از آن‌ها اساسِ قوانینِ سه‌گانهٔ کپلر را فراهم آورد.
پوزیتیوست‌هایِ منطقی به معنایِ دقیقِ کلمه «استقراگرا» نبودند، مگر آن که واژه را به معنایِ متفکری به کار بریم که صرفاً استقرا را مجاز می‌داند، و دربارهٔ مبانیِ منطقیِ آن تئوری می‌پردازد.

[SonBol]

مشکلاتِ استقراگرایی
استقراگرایی با وجودِ جذابیت‌اش دچارِ مشکلاتِ بسیاری است. دیدیم که بیکن دو اعتقاد دربارهٔ استقرا داشت. این دو اعتقاد در پیروانِ بعدیِ وی نیز باقی ماند. اشکالاتِ عمدهٔ این روش‌شناسی بتبعِ این دو گزاره به دو دسته تقسیم می‌گردند:
۱- ساده‌ترینِ این مشکلات جور در نیامدنِ این روش‌شناسی با تاریخِ علم است. براستی مثال‌هایی از تاریخ که استقراگرایی را تأیید کنند چقدر هستند؟ می‌دانیم که نیوتن موفق شد نظریه‌ای بپردازد (نظریهٔ جهانیِ گرانش) که هر سه قانونِ کپلر و قوانینِ گالیله در موردِ سقوطِ آزاد را همزمان به دست دهد. این کشف بعلاوه توضیح می‌داد که چرا معقول است فکر کنیم که زمین دورِ خورشید می‌گردد، و ضمناً علتِ جذبِ اشیا توسطِ زمین و علتِ گردشِ اجرام به دورِ یکدیگر را به یک علتِ واحد کاهش می‌داد. آیا نیوتن قانونِ جهانیِ گرانش را با نگاه به داده‌هایِ تجربی به دست آورد؟ آیا واقعاً خیره شدن به داده‌هایِ تیکو براهه یا قوانینِ کپلر ما را به قانونِ نیوتن می‌رساند؟ دراین‌صورت چرا خودِ کپلر آن را کشف نکرد؟ افسانهٔ عامیانه‌ای که در موردِ نیوتن هست بخوبی توضیح می‌دهد که این‌طور نیست (این که خوردنِ یک سیب به سرِ نیوتن او را به این کشف رساند). به نظر می‌رسد که نظریهٔ نیوتن بر داده‌هایِ تجربی استوار نبود، بلکه او ابتدا نظریه‌اش را داد و سپس به دنبالِ داده‌هایِ تجربی برایِ تأییدِ آن رفت.
پس نظریهٔ فرانسیس بیکن ادعا می‌کند که روشِ کشفِ همهٔ دانشمندان از طریقِ استقرا است، اما تاریخ این امر را تأیید نمی‌کند. مثالِ معروفِ دیگر در این زمینه ککولهٔ شیمی‌دان است. این دانشمند که فکرش مدت‌ها مشغولِ ساختارِ ملکولیِ ماده‌ای شیمیایی به نامِ بنزن بود، و از داده‌هایِ تجربی راه به جایی نمی‌برد، یک روز در خواب توانست ساختارِ شیمیاییِ بنزن را کشف کند! اینشتین نظریهٔ نسبیت (هم خاص و هم عام) را نه بر اساسِ هیچ داده یا آزمایشی بلکه برایِ حلِ برخی مسایلِ صرفاً نظری که سلیقهٔ او را آزار می‌داد اختراع نمود. مثال‌هایی از این دست در تاریخ فراوان اند. بنابراین به نظر می‌رسد که باورِ نخستِ استقراگرایی دچارِ مشکلاتِ تاریخی است.
۲- آیا استقرا روشی موجه و معقول است؟ یکی از بزرگ‌ترین فلاسفه‌ای که نادرستیِ این باور را نشان داد و به گفتهٔ راسل تا مدتی موجبِ بی‌اعتبار شدنِ علم گردید دیوید هیومِ انگلیسی بود.
هیوم از فیلسوفانِ تجربه‌گرا و شاید مهم‌ترینِ ایشان بود. او در کتابِ رساله در بابِ طبیعتِ بشری تجربه‌هایِ حسیِ اولیه را نخستین منشأ هرگونه دانشی دربارهٔ جهان می‌داند و وجود هر دانشی که بطورِ پیشینی و خارج از تجربه در ذهن باشد را انکار می‌کند. او با جان لاک هم‌عقیده است که ذهن در آغاز لوحِ سفیدی است. هیوم این مسأله را مفصلاً تحلیل می‌کند که تصورات، احساسات و باورهایِ مختلفِ انسان چگونه از حسیاتِ اولیه آغاز گشته و طیِ فرایندهایِ روانی کلیت یافته و یا تعمیم می‌یابند. او بویژه با تحلیلِ دو مفهومِ مهمِ علیت و استقرا تاریخِ فلسفه را تحتِ تأثیرِ خویش قرار داد.
هیوم بر این باور بود که استقرا یک فرایندِ صرفاً روانی است. نه منطقاً و نه بطورِ تجربی نمی‌توان استقرا را موجه جلوه داد:
بطورِ منطقی: این که تا کنون هر روز خورشید طلوع کرده است منطقاً هیچ ارتباطی به این امر ندارد که فردا هم طلوع کند. همان‌طور که یک جوجه ممکن است فکر کند که زنِ مزرعه‌دار هر روز به او غذا می‌دهد، اما بعد از چند سال یک روز زنِ مزرعه‌دار مثلِ هر روز سر برسد با این تفاوت که این بار سرِ جوجه را ببرد. استقرا صرفاً یک فرایندِ روانیِ ناموجه است.
بطورِ تجربی: شاید ادعا شود که می‌توان استقرا را با تجربه موجه نمود. می‌توانیم بگوییم که دانشمندانِ علومِ طبیعی از استقرا استفاده نموده و می‌نمایند و این کار بسیار برایِ علم مفید بوده است، پس استقرا مفید و موجه است. اما اگر یک بارِ دیگر این استدلال را تحلیل کنیم می‌بینیم که دچارِ دور است زیرا در خودِ آن از استقرا استفاده شده است.
پس دیدیم که استقراگرایی مشکلاتی دارد. البته واضح است که همواره می‌توان برایِ پاسخ به انتقادها تلاش نمود و نمونه‌هایِ پیشرفته‌تری برایِ نظریه یافت که مشکلاتِ سابق را نداشته باشد. پس از هیوم استقراگرایی نابود نشد، بلکه نمونه‌هایِ پیشرفته‌تری از آن (بویژه در قرنِ بیستم بتوسطِ پوزیتیویست‌ها) پدید آمدند.

[SonBol]

ابطال‌گرایی
مشکلاتِ استقراگرایی کارل پوپر فیلسوفِ اتریشی را به سویِ روش‌شناسیِ تازه‌ای هدایت نمود. همان‌طور که در موردِ ککوله و نیوتن دیدیم کشف ممکن است هیچ منطق یا روشی نداشته باشد و کاملاً تصادفی باشد. به‌همین‌دلیل پوپر مقامِ کشف را از مقامِ اثباتِ نظریات جدا نمود. نکته‌ای که پوپر موردِ توجه قرار داد و پیشرفتِ بزرگی محسوب می‌گردد این بود که اگرچه مشاهداتِ جزیی نمی‌توانند گزاره‌هایِ کلی را تأیید کنند، اما می‌توانند آن‌ها را ابطال کنند: از نظرِ پوپر برخلافِ عقیدهٔ استقراگرایانِ احتمالاتی، دیدنِ هیچ تعدادی کلاغِ سیاه به افزایشِ احتمالِ گزارهٔ «همهٔ کلاغ‌ها سیاه اند» نمی‌انجامد، اما دیدنِ یک کلاغِ سفید بلافاصله این گزاره را ابطال می‌کند. این واقعیتِ اساسی می‌تواند ما را به این سمت هدایت کند که ابطال را اساسِ تجربیِ علم قرار دهیم - و نه تأیید را.
پس فرایندِ علم از منظرِ ابطال‌گرایی به این ترتیب است: دانشمند آزاد است که حدس بزند. این حدس لازم نیست که هیچ اساس یا توجیهی داشته باشد - می‌تواند در خواب یا زیرِ درختِ سیب به ذهنِ دانشمند برسد. این حدس در قالبِ یک گزارهٔ کلی مطرح می‌گردد. هیچ تجربه‌ای نمی‌تواند درستیِ این گزاره را اثبات کند، بنابراین اصلاً نباید به دنبال تأییدِ آن برویم. دانشمند وظیفه دارد با تمامِ وجود تلاش کند که حدسِ خویش را ابطال کند. مادامی که این حدس تأیید می‌گردد علم پیشرفتِ بیش‌تری از خودِ این حدس نمی‌کند، بلکه لحظاتِ سرنوشت‌سازِ تاریخِ علم لحظاتی است که این حدس ابطال می‌گردد.
هنگامی که یک حدس ابطال می‌گردد باید چه کاری کرد؟ بر طبقِ آن‌چه ابطال‌گراییِ خام می‌نامند باید آن را به دور انداخت و حدسِ تازه‌ای زد. اما این کار نه بصرفه است و نه به نظر می‌رسد که دانشمندان چنین کاری را انجام دهند. ابطال‌گراییِ پیشرفته‌تر اجازه می‌دهد که حدس‌ها «تصحیح» شوند. اما رویِ این تصحیح‌ها قیدهایی وجود دارد. فرقِ علمِ واقعی از خزعبلات به آن قیود وابسته است. فرض کنید گزاره‌ای داریم بصورتِ «نان مغذی است». سپس به این مشاهده برمی‌خوریم که در شهری خوردنِ نان موجبِ مرگِ انسان‌ها می‌شود. یک تصحیحِ ممکن این است که: «نان مغذی است، به جز در این شهرِ خاص». این تصحیح از نظرِ پوپر مجاز نیست و یک دانشمندِ واقعی این کار را نمی‌کند.
چگونه می‌توان تصحیحِ مجاز را از غیرِ مجاز تشخیص داد؟ معیارِ این کار چیزی است که پوپر «درجهٔ ابطال‌پذیری» می‌نامد. درجهٔ ابطال‌پذیریِ هر گزاره باید پس از تصحیح بیش‌تر از قبل شود. به بیانِ ساده گزارهٔ تصحیح شده باید به جز موردی که ما را به تصحیحِ آن وادار نمود پیش‌بینی‌هایِ دیگری نیز بدهد.
ابطال‌گرا ابطال‌پذیری را معیارِ معناداریِ گزاره‌هایی که انسان‌ها بر زبان می‌آورند و معیارِ تفکیکِ علم از غیرِ علم می‌داند. گزاره‌هایی مانندِ «هر اتفاقی که می‌افتد قسمت است» یا «روح وجود دارد» هرگز در علم وارد نمی‌شوند زیرا این گزاره‌ها ابطال‌ناپذیر اند. هر اتفاقی که در جهان بیفتد معتقد به قسمت یا روح باز هم گزاره‌اش را می‌گوید و دلیلی نمی‌بیند تغییری در آن ایجاد کند.