علم چیست؟ (بخش اول)

علم (science) از واژه لاتین «scientia» به معناى آگاهى و معرفت (knowledge) مشتق شده است. شناخت و معرفت، توصیف ها، فرضیه ها، مفاهیم، نظریه ها، اصول و دستور العمل هایى نزدیک به قطعیت هستند که یا درست و یا مفیدند. البته شناخت و معرفت محدود به این موارد نمى شود و خود بحث مفصلى در فلسفه است. به طور کلى، دانش و معرفت، اعم از علم است و علم (science) در معناى اصطلاحى، تحصیل نظام مند دانش جدید درباره طبیعت است که با روش هاى معین به دست مى آید و هدف آن برقرار کردن رابطه ثابت بین پدیدار ها (phenomens) است. برخى فیلسوفان بین واقعیت بالفعل چیز ها در جهان و درک انسان ها از آنها تفاوت قائل مى شوند.«کانت»، فیلسوف آلمانى، از دو واژه «فنومن» (phenomen) یعنى آنچه که از راه تجربه و حس قابل درک است و «نومن» (noumen) یعنى آنچه که از راه تجربه قابل درک نیست براى این منظور استفاده مى کند. کانت و پیروانش، معتقد بودند که ذهن فقط مى تواند، ظواهر و پدیده ها (فنومن) را بشناسد و از شناخت نومن ها، ناتوان است. البته از دیدگاه کانت، شناخت نومن ها از طر یق عقل ممکن نیست، اما از طریق اخلاق، امکان پذیر است.برخى دانشمندان بر این ادعایند که فهمیدن و تبیین دقیق جهان با استفاده از روش علمى، ممکن است و روش علمى یعنى مشاهده دقیق و آزمون نظریه ها توسط تجربه. البته آنها این ادعا را ندارند که هر چیزى را در معناى مطلق، اثبات مى کنند، بلکه تاکید دارند که براساس تجربیات و مشاهدات رایج، هر چیزى را مى توان با درجه خوبى از قطعیت، تبیین کرد.

 

تا زمان عصر روشنگرى در اروپا، واژه علم به معناى هر دانش منتظم به کار مى رفت. علم معناى بسیار وسیعى داشت و گاهى معادل با «فلسفه» استفاده مى شد. در آن زمان بین «علم طبیعى» (Natural Science) و «علم اخلاقى» (Moral Science) تفاوت قائل مى شدند. علم اخلاقى شامل آن چیزى مى شد که امروزه به نام فلسفه مى شناسیم. علم در حال حاضر کاربردش محدود شده است و به معناى علم طبیعى یعنى آنچه که از راه تجربه و مشاهده به دست مى آید، به کار مى رود. علم طبیعى به «علم سخت» (hard science) و علم سبک (soft science) تقسیم مى شود. فیزیک، شیمى، زیست شناسى، زمین شناسى، انواع علوم سخت هستند و انسان شناسى، تاریخ، روان شناسى و جامعه شناسى به عنوان علوم سبک خوانده مى شوند. موافقین این تقسیم بندى، استدلال مى کنند که علوم سبک از روش علمى یعنى آزمایش و تجربه (تجربه یعنى مجموع اعمال و مداخلاتى که انسان در واقعیت مى کند)، استفاده نمى کنند بلکه از شواهد روایتى و تاریخى سود مى جویند و جمع آورى اطلاعات در آنها از دقت بالایى برخوردار نیست.

 

البته مخالفین نیز ادعا دارند، علوم اجتماعى از مطالعات آمارى نظام مندى در محیط هاى کنترل شده دقیق استفاده مى کنند.برخى نیز اعتقاد دارند، ریاضى، علم است. البته ریاضى به طور دقیق به منطق مربوط است و علم به معناى استفاده از دانش تجربى نیست. اما ریاضى زبان جهانى تمام علوم است. واژه «علم» گاهى براى حوزه هاى بین رشته اى که حداقل در بخش هایى از روش علمى استفاده مى کنند مانند «کامپیوتر»، «کتابدارى» و... به کار مى رود.اصطلاحات «فرضیه» (hypothesis)، «مدل» (model)، «نظریه» (Theory)، «قانون» (Law)، معناى متفاوتى در علم با گفت وگو هاى روزمره ما دارند. دانشمندان از واژه «مدل» چیزى را مدنظر دارند که مى تواند پیش بینى کند و مى توان آن را با آزمایش یا مشاهده آزمود.«فرضیه» ادعایى است که توسط آزمایش و تجربه نه به تایید کامل مى رسد و نه کاملاً رد مى شود. یک «قانون طبیعى» (Law of nature)، یک تعمیم و نتیجه گیرى کلى بر مبناى مشاهدات تجربى است.غیردانشمندان، از آنچه دانشمندان، آن را «نظریه» مى نامند، معناى درستى ندارند. معمولاً استفاده عمومى واژه «نظریه» براى ارجاع به عقیده هایى است که دلیل محکمى براى آنها نیست. اما دانشمندان، این واژه را براى ارجاع به عقیده هایى به کار مى برند که در آزمون هاى مکرر، سربلند بوده اند.وقتى دانشمندان از نظریه هاى «تکامل»، «الکترومغناطیس» و «نسبیت» صحبت مى کنند، ایده هایى است که در آزمون هاى تجربى دقیق و موفقیت آمیز بوده اند. البته استثنائاتى هم وجود دارد مانند «نظریه» (string theory) که مدلى با آینده اى روشن به نظر مى آید اما شواهد تجربى کافى براى برترى آن بر مدل رقیب وجود ندارد.

 

نظریه هاى مفید و سودمند خاصى که در طول زمان از آزمون ها، موفق بیرون آمده اند و قدرت پیش بینى و توصیف محدوده بسیار وسیعى از پدیده ها را دارا هستند، به عنوان «قانون طبیعى» شناخته مى شوند. مانند «آب در 100 درجه سانتى گراد جوش مى آید». البته اکثر دانشمندان بر این باورند که توصیفات ما از «قوانین طبیعى» موقتى و گذرا هستند و اگر شواهد جدیدى مخالف با آنها پیدا شوند، «نظریه هاى» قابل تجدید نظر هستند.چون دانشمندان، ادعاى معرفت مطلق ندارند و حتى در مورد نظریه هاى بنیانى و پایه اى اگر داده ها و مشاهدات جدید با آنها متناقض باشند، باید کنار گذاشته شوند. قانون گرانش نیوتنى، مثال بارزى از آن است.

 

این قانون توسط آزمایش هایى که در رابطه با حرکت در سرعت هاى بالا انجام شد، نقض شد. البته خارج از این شرایط، قوانین نیوتن، توصیف بسیار عالى از حرکت و جاذبه دارند اما نسبیت عام اینشتین نه تنها، تبیین تمام پدیده ها یى را که توسط قوانین نیوتن توضیح داده مى شود، دربرمى گیرد، بلکه این موارد خاص را هم به خوبى تبیین مى کند.

 

برخى از متفکرین، ریاضیدان ها را دانشمند مى دانند، چون برهان هاى ریاضى را معادل با آزمایش هاى تجربى مى گیرند، اما برخى دیگر ریاضى را «علم» نمى شناسند. آنها استدلال مى کنند که نظریه ها و فرضیه هاى ریاضى قابل آزمون تجربى نیست. چه ریاضى را «علم» بدانیم یا ندانیم، نکته مهم این است که ریاضى براى «علم» ضرورى است. مشاهدات جمع آورى شده در علوم تجربى و سنجش آنها نیازمند استفاده از ریاضیات است. حساب احتمالات و آمار و حساب دیفرانسیل و انتگرال، شاخه هایى از ریاضیات هستند که در علوم تجربى از آنها استفاده مى شود. ریاضیات در واقع ابزارى مفید براى توصیف و شناخت جهان است.

 

در حال حاضر دو نوع تفکر در «علم» بسیار برجسته است:

رئالیست ها معتقدند موجودیت هایى چون الکترون و ژن در عالم خارج وجود دارند و هویاتى حقیقى در این جهان هستند. رئالیسم علمى بر این ادعا است که مى توان نظریه هاى علمى را به طرز معقولى تعبیر کرد، آن گونه که معرفتى درباره فرآیندها، نیروها و موجودیت هاى مشاهده ناپذیر فراهم آورد و البته پیشرفت علم را مستلزم این مى داند که چنین کارى انجام شود. از سوى دیگر «ابزارگرایان» بر این ادعا هستند که نظریه هاى علمى چیزى بیش از ابزارهاى استنتاج نیستند و موجودیت هایى چون الکترون و ژن در عالم خارج وجود ندارند بلکه ابزارهایى براى تبیین نظریه ها هستند. «ابزارگرایان»، عقلانى بودن تعبیرها و فرضیه هاى علمى را براى ارجاع به هویات مشاهده ناپذیر واقعى، انکار مى کنند. آنها معتقدند نظریه هاى علمى، به دانشمندان این اجازه را مى دهد که درباره یک سرى از متغیرهاى مشاهده پذیر بر مبناى شناخت مجموعه دیگرى از متغیرهاى مشاهده پذیر، پیش بینى کنند. برخى از دانشمندان بر این اعتقادند که اصول علمى، اصول مستحکم ثابت شده اى هستند و کاملاً درستند و برخى دیگر به کاستى هاى آن معترفند. بیشتر دانشمندان، تلقى شک آمیزى نسبت به برخى ادعاهاى جدید دارند که با وضعیت رایج معرفت علمى، منافات دارد. این احتیاط بدین معنا است که باید در آزمون هاى مکرر این ادعاها، ثابت شوند تا پذیرفته شوند.

 

برخى دیگر از دانشمندان معتقدند، اصول علمى و حتى خود «علم» ایمان و عقیده و یک دین است (علم به مثابه یک دین). این گونه دانشمندان، یک عقیده دگم و جزمى دارند و هیچ منطق یا استدلالى را نمى پذیرند. علم یا روش علمى، نمى تواند به عنوان ایمان یا عقیده اى به مانند یک عقیده دینى، نگریسته شود. همه حقایق و تبیین هاى علمى، قابل آزمون هستند. گاهى فرضیه ها و نظریه هایى که بهترین، انگاشته مى شوند توسط شواهد جدید ابطال مى شوند. در واقع هر تدبیر اجتماعى، مذهبى و سیاسى بر مبناى ایمان علمى، کاملاً مردود و زیان آور است. نمونه آن همان دادگاه تفتیش عقاید کلیساى کاتولیک ایتالیا بود که بر ضد کشفیات غیرارسطویى گالیله درباره رفتار سیاره ها و گردش زمین به دور خورشید، صورت گرفت.

 

به رغم تاثیرات و نتایج قابل توجه علم، هدف علم، پاسخ به هر سئوالى نیست. علم تنها مى تواند آنچه را که متعلق به حوزه واقعیت هاى فیزیکى (آزمون هاى تجربى قابل سنجش) است، پاسخگو باشد. علم نمى تواند در مورد احکام ارزشى که متعلق به حوزه اخلاق و پیامدهاى یک عمل است، نظرى ابراز دارد. علم نمى تواند درباره پیامدهاى آرزوها و امیال ما و این که کدام یک از آنها بهتر است، سخن بگوید. حقیقت این است که علم از چگونگى امور سئوال مى کند، مثلاً فلان شى چگونه پدید آمده و در چه اوضاع و احوالى به ظهور رسیده است. سئوال از چرایى امور مثلاً «هدف و غایت فلان شى چیست» کار علم نیست.

 

علم نمى تواند حقیقت مطلق و غیرقابل سئوال به وجود بیاورد. توجیهات و تکذیبات علمى در واقع ادعاهایى بیش نیستند و علم شناختى نسبى یا متغیر است چون هستى و جهان، پیوسته در حال تحول است، بنابراین واقعیت ها که موضوع شناخت انسان هستند و خود انسان نیز پیوسته در تغییر است، در نتیجه شناخت علمى نیز امرى متغیر و نسبى خواهد بود. نکته مهم این است که این نسبیت، دلیلى بر نادرستى علم نیست. بلکه علم پیوسته، در حال کامل تر شدن است. مثلاً نظریه «اتمیک» اشاره بر این داشت که اشیا از ذره هاى «تجزیه ناپذیرى» تشکیل یافته اند، اما امروزه اتم هم تجزیه شده است و این تجزیه نه تنها دلیلى بر نادرستى نظریه پیشین نیست، بلکه تکامل آن را نشان مى دهد.امروز آموختن علم به خاطر خود علم نیست، بلکه براى استفاده آن در عمل است. به تعبیر «آگوست کنت»،«علم موجب پیش بینى مى شود و پیش بینى، موجب عمل مى شود، علمى که برآورنده نیازهاى انسان است.»

 

منطق عملى یا شناخت روش هاى علوم در مقابل منطق قیاسى یا صورى به کار گرفته مى شود. در منطق قیاسى که به نام منطق ارسطویى، صورى و نظرى هم خوانده مى شود، از صورت «فکر» بحث مى شود و توجهى به مطابقت فکر با عالم خارج ندارد اما منطق عملى برخلاف منطق قیاسى، علم مطابقت فکر با عالم خارج است.

 

«فرانسیس بیکن» فیلسوف انگلیسى براى اولین بار در کتاب خود با نام «ارگانون جدید»، که نام آن برگرفته از کتاب ارسطو با نام «ارگانون» یا ارغنون است، روش هاى تحقیق را مورد بررسى قرار داد و «جان استوارت میل» نیز به دنبال او در کتاب منطق خود بحث درباره شیوه هاى تجربى را بسط داد. البته برخى بر این باورند که سخن از «استقرا» (induction) و منطق عملى را اولین بار «روگر بیکن»، (در قرن سیزدهم میلادى) به کار برد. منطق عملى، مطالعه روش هاى مختلفى است که محققین آنها را در تحقیقات علمى به کار مى برند و «روش» (Method)،مجموع وسایل و راه هایى است که رسیدن به هدفى را هموار مى سازد. هر دانشى براى خود موضوع، ابزار و روشى دارد. اگر علم به معناى اصطلاحى آن را در نظر بگیریم، موضوعش، طبیعت بى جان و شناخت خواص طبیعت جاندار است و ابزار آن، عمدتاً حواس ظاهرى و روش آن، بررسى و مطالعه از طریق مشاهده و آزمایش است.

 

«روش علمى» (Scientific method)؛ به توالى یا مجموعه اى از مراحل و فرایندها گفته مى شود که به کار گرفتن آنها، محقق را به شناخت علمى مى رساند. برخى بر این ادعا هستند که روش علمى، متمایزکننده علم از دیگر دانش هاى عقلانى چون فلسفه و الهیات است و تحصیل و فراگیرى معرفت علمى با آن امکانپذیر است. برخى نیز معتقدند که هیچ روش مشخصه اى براى علم، وجود ندارد و حتى احتمال معلوم کردن رویکردهاى موثر و قابل اعتماد را در علم منتفى مى دانند. در صورتى که روشى براى علم قائل باشیم، اجماعى براى چگونگى آن وجود ندارد و اختلافات شدیدى، بین فیلسوفان، تاریخدان ها، جامعه شناسان و حتى دانشمندان، مبنى بر این که چه فرایندهایى واقعاً علم را مشخص مى کنند، وجود دارد. آنچه مشخص است، چگونگى عمل دانشمندان یعنى طراحى آزمایش ها و پیشنهاد نظریه و انتخاب یکى از آنها از یک انتظام علمى مثلاً زیست شناسى به انتظام علمى دیگرى مثلاً فیزیک و از یک دانشمند به دانشمند دیگر و حتى از یک بررسى علمى به تحقیق دیگرى توسط همان دانشمند، متفاوت است. سئوال چگونگى عملکرد علم و عالمان، سئوال مهمى است و چگونگى شناخت علم از غیر علم با تمام تلاش هاى انجام شده کماکان لاینحل است.

 

برخى از متفکرین یک روش علمى آرمانى را براى علم معرفى کرده اند که به بحث و بررسى آن مى پردازیم. اجزاى ضرورى روش علمى به صورت سنتى و آرمانى شامل «مشاهده»، «طرح فرضیه»، «آزمون فرضیه»، «نتیجه گیرى»، «صورتبندى یک فرضیه جدید»، «تکرار» و در نهایت کشف قانون و تنظیم نظریه است. البته اعمال توصیف شده فوق همه آنچه که دانشمندان انجام مى دهند نیست و دقیقاً همه دانشمندان بر این اسلوب عمل نمى کنند. روش ساده شده علمى بدین صورت، اغلب براى آموزش و تدریس به کار مى رود. علم یک فعالیت اجتماعى است یعنى نظریه اى را که یک دانشمند پیشنهاد مى کند نمى تواند مورد قبول واقع شود مگر آنکه نظریه اش از طریق انتشار مقاله یا کتاب، براى دیگران شناسانده شود و به طور جدى نقد شود تا در نهایت به وسیله جامعه علمى پذیرفته شود.

 

معمولاً، اکثر متفکرین شروع روش علمى را با تجربه مقدماتى و مشاهده مى دانند. وقتى مسئله اى مورد توجه پژوهش گرى قرار گرفت، در زمینه آن به مطالعه و پژوهش مى پردازد. در نهایت، مشاهدات انجام شده و تجربه هاى به دست آمده منجر به ابداع فرضیه مى شود. این منظر تجربه گرایى در علم است، از این دیدگاه فرآیند علمى با مشاهده آغاز مى شود. مثلاً دانشمندى با مشاهده چندین بار جوشیدن آب در 100 درجه سانتى گراد این نتیجه کلى را مى گیرد که «آب در 100 درجه سانتى گراد به جوش مى آید»، این کار یعنى رسیدن از مشاهدات جزیى به یک «قانون طبیعى»، از لحاظ منطقى پذیرفتنى نیست. چون استبعادى ندارد که مشاهده بعدى ثابت کند، این قانون غلط است. «مشکل استقرا» از زمان «هیوم» تا امروز همواره مایه تشویش تجربه گرایان بوده است. «استقرا» رسیدن از بررسى هاى جزیى به نتیجه کلى است. فیلسوفان تجربه گرا بر این ادعایند که دانشمندان از لحاظ منطقى نمى توانند دریابند که جهان واقعاً چگونه است. آنها هدف تلاش هاى علمى را تثبیت «قوانین طبیعت» مى دانند که به کمک آنها مى توان وقایع آینده را پیش بینى کرد.

 

اما به دلیل «مشکل استقرا» (problem of induction)، این پیش بینى ها هیچ گاه از قطعیت برخوردار نیستند. از سوى دیگر پیش بینى وقایع آینده که مبتنى بر تجارب گذشته است، این اصل را مسلم دانسته است که آینده همانند گذشته است. اما موافقین تجربه گرایى به هیچ وجه نمى توانند اعتقاد به این اصل را توجیه کنند. درست از آب درآمدن پیش بینى هایمان در گذشته به این نتیجه نمى رسد که در آینده هم چنین خواهد بود چون این نتیجه همان اصل را پیش فرض گرفته است که مى خواهیم آن را ثابت کنیم. «کارل پوپر» نیز این ادعا را که علم از طریق مشاهده به سوى نظریه پیش مى رود مورد حمله قرار داد، از نظر او چیزى به عنوان مشاهده محض که مستقل از نظریه باشد، وجود ندارد. «پوپر» در کتاب حدس ها و ابطال ها مى نویسد: «این عقیده باطلى است که ما مى توانیم صرفاً از مشاهده محض و فارغ از هر گونه نظریه آغاز کنیم. این کار وصف الحال آن مردى است که زندگى خود را وقف علوم طبیعى کرد. او از هر چه که مى توانست مشاهده کند یادداشت برداشت و مجموعه مشاهدات بى ارزش خود را براى انجمن سلطنتى به میراث گذاشت تا از آن به عنوان شواهد و قراین استقرایى استفاده کنند.» از نظر پوپر، مشاهده همیشه انتخابى است و به یک عین خاص احتیاج دارد مثلاً به وظیفه اى مشخص یا به یک تعلق خاطر و یا به یک مسئله. از دیدگاه او، نخستین گام در فرآیند علمى مشاهده نیست، بلکه ابداع فرضیه اى است که شاید بعداً به کمک مشاهدات و تجربیات نقادانه، آن را به آزمون گذاشت.