فیزیک و متافیزیک

نویسنده : ایان باربور

مترجم: پیروز فطورچى

اهمیت تاریخى و معاصر فیزیک، بسیار است زیرا بسیارى از مسلمات آن توسط علوم اخذ شده و تاثیر زیادى نیزبر فلسفه و الهیات نهاده است. در فیزیک نیوتنى، سه فرض اصالت واقع، موجبیت و تحویل‏گرایى، پذیرفته شده بود که‏هر سه فرض از ناحیه فیزیک قرن بیستم و به ویژه نظریه کوانتوم مورد معارضه قرار گرفت. این بدان دلیل بود که جهان‏اتمى بر وفق مفاهیم فیزیک کلاسیک و پدیده‏هاى مشاهده‏پذیر، توضیح‏دادنى نبود. درباره ارتباط مفاهیم فیزیک‏کوانتومى با واقعیت جهان و نیز جایگاه نظریه‏ها در علم، دیدگاههاى اصالت واقع کلاسیک، ابزارانگارى و اصالت واقع‏نقادانه، تعبیر و تفسیرهاى گوناگونى را ارائه داده‏اند. در این نوشتار، «ایان باربور» همچون دیگر طرفداران اصالت واقع نقادانه قایل است که براساس نظریه کوانتم، مشاهده‏گر همواره در روند مشاهده، شریک و سهیم است و مرزقاطعى میان مشاهده‏گر و شئ مشاهده شده وجود ندارد. وى بکارگیرى ایده مکملیت درباره علم و دین را نقد مى‏کند

فیزیک، مطالعه ساختارها و فرآیندهاى اساسى تغییر و تحول در ماده و انرژى است. از آنجاکه فیزیک با پایین‏ترین سطوح سازمان، سر و کار دارد و دقیق‏ترین معادله‏هاى ریاضى را به کارمى‏گیرد، به‏نظر مى‏رسد در مقایسه با سایر علوم، از مسائل مورد علاقه دین درباره حیات، ذهن وهستى انسان دورتر باشد، اما اهمیت تاریخى و معاصر فیزیک بسیار است. زیرا فیزیک، اولین‏علم دقیق و سیستماتیک [ منظم] به شمار مى‏آید و بسیارى از مسلمات آن، توسط علوم اخذشده است. روش‏هاى فیزیک به‏مثابه سرمشقهاى مطلوبى براى علوم دیگر مدنظر بوده است.همچنین فیزیک تاثیر زیادى بر فلسفه و الهیات نهاده است

از این گذشته، اگرچه فیزیکدانان فقط موجودات فاقد حیات را مطالعه مى‏کنند، ولى امروزه‏نگاه آنها متوجه موجوداتى است که به قلمروهایى گوناگون دارند: از «کوارک‏ها» (2) و «اتم‏ها» تا«کریستال‏هاى جامد»، «سیاره‏ها» و «کهکشان‏ها» - و از جمله، شالوده فیزیکى ارگانیزم‏هاى زنده،هم‏اکنون در حوزه فیزیک، ما با مسائلى درباره «مشاهده‏گر و مشاهده‏شده‏» (3) ، « تصادف و قانون‏» (4) و«اجزا و کل‏ها» (5) مواجه‏ایم

در قرن بیستم، سه فرض مسلم و پذیرفته‏شده فیزیک نیوتنى مورد تردید قرار گرفته است

1. معرفت‏شناسى (6) نیوتنى، رئالیستى [واقع‏گرایانه] بود. همه بر این باور بودند که نظریه‏ها،جهان را چنانکه فى نفسه هست‏به 4گونه‏اى برکنار و مستقل از «مشاهده‏گر» توضیح مى‏دهند.فضا و زمان، چارچوبهایى مطلق انگاشته مى‏شد که درون آنها تمام رویدادها بدون ارجاع به‏مشاهده‏گر، گنجانده (7) شده است. «کیفیات اولیه‏» (8) مانند «جرم‏» (9) و «سرعت‏» (10) که با زبان ریاضى‏قابل بیان است، ویژگیهاى عینى (11) جهان واقعى محسوب مى‏شد

2. فیزیک نیوتنى، نظرگاه موحبیتى داشت. اصولا چنین تلقى مى‏شد که آینده هر سیستیم‏از ماده متحرک را از روى شناخت دقیق وضعیت‏حاضر آن مى‏توان پیش‏بینى کرد. به‏نظر مى‏آمدتمام جهان، از کوچکترین ذرات تا دورترین سیاره زیر نفوذ و سیطره قوانینى تغییرناپذیر ویکسانند

3. دیدگاه نیوتنى در این برداشت که: رفتار کوچکترین «اجزا»، یعنى ذرات سازنده،تعیین‏کننده رفتار «کل‏» است، نگرشى تحویل‏گرایانه (12) بود. براساس این نگرش، «تغییر و تحول‏»،عبارت است از بازآرایى اجزا که خود آن اجزا بدون تغییر باقى مى‏مانند. در اینجا از طبیعت،تصویرى جذاب و مقتدر، بسان ماشینى قانونمند، ترسیم مى‏شد; تصویرى که رشد علم و اندیشه‏غرب را بشدت متاثر ساخت. این دیدگاه که به جهان همچون مکانیسم یک ساعت مى‏نگریست،به نگرشى «دئیستى‏» (13) [ خداپرستى طبیعى] درباره خداوند منجر شد که او را ساعت‏سازى‏مى‏دانست که ساز و کار جهان را طرح و سپس آن را به حال خود رها کرده است

قرن هیجدهم شاهد گسترش بیشتر مکانیک نیوتنى بود. در فیزیک قرن نوزدهم انواع نوینى‏از طرحهاى مفهومى (14) ،از جمله «نظریه الکترو مغناطیس‏» (15) و «نظریه جنبشى گازها» (16) ارائه‏شده بود، ولى فرضیه‏هاى اساسى مذکور بدون تغییر باقى ماندند. چنین به‏نظر مى‏آمد که تمامى‏قوانین، نه از نظر مکانیک ذرات، لااقل از نظر قوانین حاکم، بر چند نوع از ذرات و میدانها دست‏یافتنى است. در نظریه جنبشى و ترمودینامیک (17) ،رفتار گازها براساس احتمال تشریح مى‏شد،ولى این شیوه را فقط تسهیلى براى امر محاسبه قلمداد مى‏کردند. همه بر آن بودند که حرکت‏تمامى مولکول‏هاى گاز، دقیقا با قوانین مکانیکى معین شده است، ولى چون محاسبه این‏حرکات بسیار دشوار و پیچیده است، ما مى‏توانیم از قوانین آمارى براى پیش‏بینى رفتار میانگین‏گروههاى عظیم مولکول‏ها استفاده کنیم

هر سه فرض مذکور - یعنى «اصالت واقع [رئالیسم]»، «موجبیت‏» و «تحویل گرایى‏» - از ناحیه‏فیزیک قرن بیستم مورد معارضه قرار گرفته است. تغییرهاى رخ‏داده در مفاهیم و مسلمات،آن‏چنان عظیم بود که تعجبى ندارد اگر «کوهن‏» آن را به‏عنوان نمونه‏اى بارز از یک انقلاب عظیم ویک تغییر «سرمشق‏» به کار ببرد. در اینجا نظریه «کوانتوم‏» را بررسى مى‏کنیم

نظریه کوانتوم

مدلهاى مربوط به «ذره‏» نظیر مدل «توپ بیلیارد»، بر فیزیک کلاسیک ماده، حاکم بوده است.در قرن نوزدهم، نظریه‏پردازان براى تشریح گروه متفاوتى از پدیده‏ها که متضمن «نور» و «الکترومغناطیس‏» بودند، از مدل اساسى دیگرى استفاده کردند که عبارت بود از: [انتشار] امواج در«محیطهاى میانجى پیوسته‏». (18)

ولى در اوایل قرن حاضر به‏نظر مى‏رسید که چند آزمایش‏حیرت‏انگیز، استفاده از هر دو مدل «موج‏» و «ذره‏» را براى هر دو نوع از پدیده‏ها ایجاب مى‏کند. ازیک‏طرف، معادله انیشتین درباره اثر فتوالکتریک (19) و کار «کامپتون‏» بر روى پراکندگى فوتون (20) نشان داد که نور در بسته‏هاى مجزا و منفصل، با انرژى و اندازه حرکت معین، گسیل مى‏گردد وبسیار شبیه به جریانى از ذرات عمل مى‏کند، و از طرف دیگر و در مقابل آن، الکترون‏ها که همواره‏به‏صورت «ذرات‏» تصویر مى‏شدند، آثار تداخل انتشار را که از ویژگیهاى امواج است، از خود نشان‏دادند. امواج، پیوسته و گسترده‏اند و به‏موجب «فاز» (21) بر یکدیگر تاثیر متقابل دارند; اما ذرات،گسسته و به مکانى خاص محدودند و تاثیر متقابل آنها براساس «اندازه حرکت‏» (22) است. به‏نظرمى‏رسد هیچ راهى براى تلفیق این دو مدل، در مدل واحد، وجود ندارد. [1]

از باب نمونه، فرض کنید یک دسته از الکترون‏ها به سمت دو شکاف موازى که در یک پرده‏فلزى قرار دارند، گسیل شده‏اند و با یک صفحه عکاسى که چند سانتیمتر پشت پرده قرار داده‏شده، برخورد مى‏کنند. هر الکترون به‏صورت یک نقطه ریز بر روى فیلم ثبت مى‏شود و به مثانه‏ذره‏اى که به آنجا رسیده باشد به‏نظر مى‏آید و چنانچه «بار» و «جرم‏» الکترون تقسیم‏ناپذیر باشد،قاعدتا احتمال مى‏رود فقط از یکى زا دو شکاف عبور کرده باشد. با وجود این، نقاطى که بر روى‏فیلم مى‏افتد، الگویى تداخلى را از نوارهاى موازى، نشان مى‏دهند که تنها در صورتى توضیح‏دادنى است که فرض شود یک «موج‏» از دو شکاف عبور کرده است و همین دوگانگى موج - ذره، درسرتاسر فیزیک اتمى یافت مى‏شود، ولى یک فرمالیزم وجدانى ریاضى مى‏تواند به‏وجود آید که‏امکان پیش‏بینى رویدادهاى مشاهده‏شده را به‏صورت آمارى فراهم آورد. این فرمالیزم ریاضى،«توابع موج‏» (23) را براى آمیزه‏اى از امکانها یعنى «ترکیبى از حالتها» (24) به دست مى‏دهد. مى‏توان احتمال برخورد یک الکترون را به هر نقطه مفروض، محاسبه کرد. اما در «توزیع احتمال‏» (25) موردمحاسبه، نقطه دقیقى که یک الکترون خاص به آن اصابت‏خواهد نمود، قابل پیش‏بینى نیست

به همین ترتیب در نظریه کوانتوم، هیچ مدل وحدت‏یافته‏اى از اتم پیدا نشده است. مدل اولیه‏بور درباره اتم به سادگى قابل تصویر و تجسم بود: الکترون‏هاى ذره‏وار در حرکت‏خود پیرامون‏هسته، به مانند یک منظومه شمسى کوچک، از مدارهایى تبعیت مى‏کنند. ولى «اتم‏» در نظریه‏کوانتوم به‏هیچ‏وجه قابل تصویر و تصور نیست. ممکن است کسى بکوشد تا الگوهاى «موج‏هاى‏احتمال‏» (26) را که فضاى پیرامون «هسته‏» را پر کرده‏اند، شبیه نوسانهاى یک سمفونى سه‏بعدى ازاصوات موسیقیایى که پیچیدگى حیرت‏انگیزى دارند، تصور کند; ولى این تمثیل کمک زیادى به‏ما نمى‏کند، «اتم‏» در دسترس مشاهده مستقیم قرار ندارد و بر وفق «کیفیات حسى‏»، قابل تصورنیست; حتى نمى‏توان آن را براساس مفاهیم کلاسیک نظیر «فضا»، «زمان‏» و «علیت‏» به گونه‏اى‏منسجم توضیح داد. رفتارشى بسیار خرد با رفتار اشیاى تجربه روزمره، متفاوت است. ما مى‏توانیم آنجه را در آزمایشها رخ مى‏دهد با «معادلات آمارى‏» توضیح دهیم، ولى نمى‏توانیم‏صفات کلاسیک مانوس را به ساکنان جهان اتمى نسبت دهیم

در بسط و توسعه‏هایى که طى سالهاى اخیر در نظریه کوانتوم، به سمت قلمروهاى هسته‏اى ومادون هسته‏اى حاصل شده است، خصلت «احتمالى‏» نظریه اولیه کوانتوم، همچنان محفوظ،مانده است. نظریه میدان کوانتومى (27) ،تعمیمى است از نظریه کوانتوم که با نظریه نسبیت‏خاص،هماهنگ و منسجم است. از این نظریه با موفقیت‏بسیار در برهم کنشهاى الکترومغناطیس (28) وبرهم کنشهاى مادون هسته‏اى (29) (کرومودینامیک کوانتومى (30) یا نظریه کوارک) و نظریه الکتروضعیف، بهره‏بردارى شده است.[2] اجازه دهید چالشى را که نظریه کوانتوم در قبال اصالت واقع‏ابراز کرده است، دنبال کنیم

نیلزبور از به‏کارگیرى مدلهاى موج و ذره و دیگر زوجها از مجموعه‏هاى مفاهیم متضاد،حمایت مى‏کرد. بحث‏بور درباره آنچه او آن را «اصل مکملیت‏» (31) نامید، چند موضوع را شامل شد.بور تاکید داشت که سخن ما درباره یک «سیستم اتمى‏» باید همواره به یک آرایش آزمایشگاهى‏مربوط باشد; ما هرگز نمى‏توانیم درباره یک سیستم اتمى به تنهایى و «فى نفسه‏» و عین معلوم (33) را در هر آزمایشى مد نظر قرار دهیم.نمى‏توان هیچ خط فاصل دقیقى بین روند مشاهده و شى‏ء مشاهده شده، رسم کرد. در صحنه‏آزمایش، ما «بازیگریم‏» نه صرفا «تماشاچى‏» و ابزار آزمایشى مورد استفاده را خود برمى‏گزینیم.بور اظهار داشت که آنچه باید به حساب آید، روند تعاملى [کنشى - واکنشى] «مشاهد» است، نه‏ذهن یا شعور مشاهده‏گر

موضوع دیگر در نوشتار بور، محدودیت مفهومى درک بشر است در اینجا، انسان به‏عنوان یک‏عالم [ داننده] و نه یک آزمایشگر، کانون توجه قرار مى‏گیرد. بور، با شکاکیت کانت (34) درباره‏امکان شناخت «جهان فى نفسه‏» (35) سهیم است. اگر سعى ما آن باشد که «قالبهاى مفهومى‏» (36) خاص را بر طبیعت تحمیل کنیم، در این صورت استفاده تام از سایر مدلها را مانع شده‏ایم.بدین‏سان، باید بین توصیفات کامل على یا - فضا زمانى، بین مدلهاى موج یا ذره، بین اطلاع دقیق‏از مکان یا اندازه حرکت، یکى را برگزینیم. هرچه بیشتر از یک مجموعه مفاهیم استفاده شود،کمتر مى‏توان مجموعه مکمل را به‏طور همزمان به کار برد. این محدودیت دوجانبه از آن جهت‏رخ مى‏دهد که جهان اتمى را نمى‏توان بر وفق مفاهیم فیزیک کلاسیک و پدیده‏هاى‏مشاهده‏پذیر توضیح داد.[3]

 بنابراین، چگونه مفاهیم فیزیک کوانتومى به واقعیت جهان مربوط مى‏شود؟ دیدگاههاى‏مختلف درباره جایگاه «نظریه‏ها» در علم، تعبیر و تفسیر متفاوتى از نظریه کوانتوم مى‏کنند

1. اصالت واقع کلاسیک: نیوتن و تقریبا تمام فیزیکدانان قرن نوزدهم، نظریه‏ها را توصیفات‏«طبیعت‏»، آن‏گونه که فى نفسه و مستقل از مشاهده‏گر تحقق دارد، تلقى مى‏کردند. فضا [ مکان]،زمان، جرم، و سایر «کیفیات اولیه‏» (37) خواص همه اشیاى واقعى‏اند. مدلهاى مفهومى، نسخه‏بدلهایى از جهانند که ما را قادر مى‏سازند تا ساختار مشاهده‏ناپذیر جهان را با اصطلاحات مانوس‏کلاسیک مجسم کنیم. اینشتین این سنت را با پافشارى بر این نکته ادامه داد که یک توصیف کامل از سیستم اتمى، مستلزم مشخص کردن متغیرهاى کلاسیک «مکان - زمانى‏» است که حالت‏آن را به گونه‏اى عینى و غیرمبهم، تعیین کند. او بر آن بود که چون نظریه کوانتوم چنین نیست‏پس نظریه‏اى ناقص است و عاقبت‏به‏وسیله نظریه‏اى که انتظارهاى کلاسیک را تحقق بخشد،کنار گذاشته خواهد شد

 ابزارانگارى

مطابق این راى، نظریه‏ها ساخته‏هاى مفید بشر و تمهیدهایى براى‏محاسبه‏اند (39) که جهت مرتبط کردن مشاهدات و انجام پیش‏بینیها به کار مى‏آیند. آنها همچنین‏ابزارهایى عملى براى دستیابى به کنترل فنى شمرده مى‏شوند. مبناى داورى درباره آنها، مفیدبودنشان در به ثمر رساندن این اهداف است، نه مطابقت آنها با واقعیت (که براى ما امرى‏دست‏نیافتنى است). مدلها، مجعولهایى تخیلى‏اند (40) که موقتا براى ساختن نظریه‏ها استفاده‏مى‏شوند و پس از آن مى‏توان آنها را کنار نهاد; آنها بازنمودهاى (41) حقیقى جهان نیستند. اگرچه‏مى‏توانیم از معادلات کوانتومى براى پیش‏بینى پدیده‏هاى مشاهده‏پذیر استفاده کنیم، امانمى‏توانیم در میان مشاهداتمان از اتم سخن بگوییم

اغلب چنین پنداشته مى‏شود که بور قاعدتا باید ابزارگرا باشد، زیرا او در بحث طولانى باانیشتین، اصالت واقع کلاسیک را رد کرده است. اما آنچه او واقعا گفت، آن است که مفاهیم‏کلاسیک را نمى‏توان بدون ابهام براى تشریح سیستمهاى اتمى موجود به کار برد. از مفاهیم‏کلاسیک فقط مى‏توان براى توضیح پدیده‏هاى مشاهده‏پذیر، در موقعیتهاى ویژه آزمایشگاهى‏استفاده کرد. ما نمى‏توانیم جهان را آن گونه که «فى نفسه‏» تحقق دارد، جداى از تاثیر متقابل ما باآن، مجسم کنیم. بور، به میزان زیادى با نقد طرفداران ابزارانگارى از اصالت واقع کلاسیک موافق‏بود ولى او به‏طور مشخص از ابزارانگارى حمایت نمى‏کرد و با تحلیل دقیق‏تر به‏نظر مى‏رسد که اوگزینه سومى را اختیار کرده باشد. 

اصالت واقع نقادانه

قایلین به اصالت واقع نقادانه، نظریه‏ها را بازنمودهایى ناتمام ازجنبه‏هاى محدود جهان، آن‏گونه که با ما در کنش متقابلند، تلقى مى‏کنند. نظریه‏ها به ما اجازه‏مى‏دهند تا جنبه‏هاى مختلف جهان را که در موقعیتهاى گوناگون آزمایشگاهى آشکار مى‏شوند،به یکدیگر مرتبط کنیم. از نظر حامیان اصالت واقع نقادانه، مدلها، اگرچه انتزاعى و گزینشى‏اند امابراى مجسم کردن ساختارهاى جهان که موجب این کنشهاى متقابلند، کوششهایى ضرورى به‏حساب مى‏آیند. در این نگرش، هدف علم، فهم است نه کنترل. تایید پیش‏بینیها آزمونى است‏براى فهم معتبر (43) ولى خود پیش‏بینى، هدف علم نیست

بخوبى مى‏توان ادعا کرد که بور - اگرچه نوشته‏هاى او همواره واضح نبوده است - صورتى ازاصالت واقع نقادانه را پذیرفته بود. او در بحث‏با انیشتین، واقعیت الکترون‏ها یا اتم‏ها را انکارنکرد، بلکه مدعى بود که آنها از آن رسته اشیایى نیستند که توصیفات فضا - زمانى کلاسیک راپذیرند. وى پدیدارشناسى (44) « ماخ‏» (45) را که واقعیت اتم‏ها را مورد تردید قرار مى‏داد، نپذیرفت.«هنرى فولس‏»، (46) این بحث را چنین خلاصه مى‏کند: «او [بور] چارچوب کلاسیک را کنار گذاشت‏و استنباط واقع‏گرایانه را درباره توصیف علمى طبیعت‏حفظ نمود. آنچه او طرد مى‏کند اصالت‏واقع نیست، بلکه تعبیر کلاسیک آن است.»[4] بور، واقعیت‏سیستم اتمى را که با سیستم‏مشاهده‏گر در برهم کنش است، فرض مسلم گرفت. در قبال تعبیرهاى ذهن‏گرا (47) از نظریه‏کوانتوم که مشاهده را یک برهم کنش ذهنى - فیزیکى (48) تلقى مى‏کنند، بور از برهم کنشهاى‏فیزیکى میان سیستمهاى ابزارى و اتمى، در وضعیت کامل آزمایشگاهى، سخن مى‏گوید.به‏علاوه، «موج و ذره‏» یا «اندازه حرکت و موقعیت مکانى‏» یا دیگر وصفهاى مکمل، حتى اگر هم‏بروشنى قابل اطلاق نباشند، بر یک شى‏ء واحد صدق مى‏کنند. آنها از نمودهاى متفاوت سیستم‏اتمى واحد حکایت مى‏کنند. «فولس‏» مى‏نویسد

«بور احتجاج مى‏کند که این‏گونه باز نمودها، انتزاعهایى هستند که در امکان توصیف یک‏پدیده به‏عنوان کنش متقابل میان سیستمهاى مشاهده‏گر و سیستمهاى اتمى، نقشى حیاتى‏ایفا مى‏کنند، اما نمى‏توانند خواص یک واقعیت مستقل را تصویر کنند .... ما مى‏توانیم چنین‏واقعیتى را به حسب توانایى آن براى ایجاد برهم کنشهاى گوناگون توصیف کنیم - برهم کنشهایى‏که نظریه مذکور، آنها را تامین‏کننده شواهد مکمل درباره شى‏ء عین واجد قلمداد مى‏کند.[5]بور نگرش اصالت واقع کلاسیک را که براساس آن، جهان دربردارنده موجوداتى با خواص‏معین کلاسیک است، نپذیرفت. ولى با وجود این، بر آن بود که جهانى واقعى وجود دارد که درکنش متقابل، توانایى ایجاد پدیده‏هاى مشاهده‏پذیر را داراست. فولس کتاب خود را درباره بور بااین نتیجه‏گیرى به پایان مى‏رساند

«هستى‏شناسى (49) اى که این نحوه تعبیر و تفسیر از پیام "بور" مستلزم آن است، اشیاى‏فیزیکى را نه مطابق با چارچوب کلاسیک و از راه خواص معین که با خواص پدیده‏ها مطابقند،بلکه از طریق توان آنها براى ظاهر شدن در نمودهاى گوناگون پدیده‏ها، توصیف مى‏کند.بدین‏ترتیب در چارچوب مکملیت، حفظ استنباط واقع‏گرایانه و پذیرفتن کامل بودن نظریه‏کوانتوم فقط با تجدید نظر در فهم ما از ماهیت‏یک واقعیت مستقل فیزیکى و اینکه ما چگونه‏مى‏توانیم آن را بشناسیم، ممکن است.»[6]

کوتاه سخن اینکه ما باید اکیدا جدایى قاطع بین مشاهده‏گر و شى‏ء مشاهده‏شده را که درفیزیک کلاسیک فرض مى‏شد، انکار کنیم. براساس نظریه کوانتوم، مشاهده‏گر همواره یک‏شریک و سهیم به حساب مى‏آید

در مکملیت، استفاده از یک مدل، استفاده از مدلهاى دیگر را محدود مى‏سازد. مدلها،بازنمودهاى نمادین (سمبولیک) از وجوه واقعیت متعاملند که نمى‏توانند منحصرا بر وفق‏شباهتهایى که با تجربه روزمره دارند، مجسم شوند. آنها صرفا به‏طور کاملا غیرمستقیم، با جهان‏اتمى و یا با پدیده‏هاى مشاهده‏پذیر، مربوط‏اند. ولى ما مجبور نیستیم ابزارانگارى‏اى را بپذیریم‏که نظریه‏ها و مدلها را ابزارهاى فکرى و عملى مفیدى مى‏انگارد که درباره جهان چیزى به مانمى‏گویند

خود بور پیشنهاد کرد که ایده مکملیت قابل بسط به سایر پدیده‏هایى است که با دو نوع مدل،تحلیل‏پذیرند، مانند: مدلهاى «مکانیستى و ارگانیک‏» (50) در زیست‏شناسى; مدلهاى‏«رفتارگرایانه و درون نگرانه‏» (51) در روان‏شناسى; مدلهاى «جبر» و «اختیار» در فلسفه; یا مدلهاى‏«عدل الهى و «عشق الهى‏» در الهیات. بعضى نویسندگان پا را فراتر نهاده و از مکملیت «علم‏» و«دین‏» سخن مى‏گویند. بدین‏سان «سى.اى. کولسون‏» (52) پس از تشریح دوگانگى موج - ذره وتعمیم بور از آن، علم و دین را «توضیح‏هاى مکمل درباره واقعیت‏» مى‏نامد.[7]من به این‏گونه استعمال گسترده از اصطلاح مزبور، با دیده شک مى‏نگرم. در زیر چند شرط رابراى به کار بردن مفهوم مکملیت مطرح مى‏کنم:[8]

1. مدلها باید فقط در صورتى مکمل یکدیگر نامیده شوند که به یک موجود واحد و یک گونه‏واحد منطقى اشاره کنند. موج و ذره، مدلهایى براى یک موجود منفرد (مثلا یک الکترون) در یک‏موقعیت منفرد (مثلا در یک آزمایش دو شکاف) به‏شمار مى‏آیند. آنها هر دو در یک سطح‏منطقى قرار دارند و قبلا در یک شعبه از علم استعمال شده‏اند. این شرایط در مورد علم و دین‏صدق نمى‏کند. آن دو، نوعا در موقعیت‏هایى متفاوت پدید مى‏آیند و در زندگى انسان وظایف‏مختلفى را به انجام مى‏رسانند.[9] ازاین‏رو، من علم و دین را زبانهاى بدیل (53) مى‏دانم و اصطلاح‏مکملیت را به مدلهاى مربوط به یک گونه واحد منطقى و در چارچوب یک زبان خاص، محدودمى‏کنم; نظیر مدلهاى «انسان‏وار» و «غیرانسان‏وار» براى خداوند

است و نه‏«استدلالى‏». (55) باید دلایل مستقلى براى ارزش دو مدل بدیل و یا مجموعه‏هایى از ساختها درحوزه دیگر وجود داشته باشد. نمى‏توان فرض کرد که مدلهاى مفید در فیزیک، در سایر رشته‏هانیز ثمربخش باشند

3. مکملیت، هیچ توجهى را براى پذیرش غیرنقادانه حصرهاى دووجهى (56) فراهم نمى‏آورد.این اصطلاح را نمى‏توان براى اجتناب از پرداختن به ناهماهنگیها یا «وتو» کردن جست‏وجوى‏وحدت، به کار برد. درباره ویژگى متناقض‏نما (57) در دوگانگى موج - ذره نباید مبالغه شود. مانمى‏گوییم که یک الکترون هم موج است و هم ذره، بلکه مى‏گوییم رفتارى موج‏گونه و ذره‏وار ازخود نشان مى‏دهد. به‏علاوه، ما یک فرمالیزم ریاضى وحدت‏یافته در اختیار داریم که لااقل، پیش‏بینى‏هایى احتمالى را فراهم مى‏آورد، حتى اگر تلاشهاى گذشته، هیچ نظریه‏اى را بهتر ازنظریه کوانتوم در طابقت‏با داده‏ها به دست نداده باشد، ما نمى‏توانیم تحقیق براى مدلهاى‏وحدت بخش جدید را طرد کنیم. انسجام (58) ، حتى اگر با اعتراف به محدودیتهاى زبان و تفکربشرى تعدیل شده باشد، همواره در سراسر پژوهش اندیشه‏مندانه به‏صورت یک آرمان باقى‏مى‏ماند منبع : هوپا

پی‏نوشتها

1- متن مقاله بخشى از فصل هفتم کتاب دین و علم: مسائل تاریخى و معاصر نوشته ایان باربور است که درسال 1997 منتشر شده است. این کتاب آخرین و مهمترین اثر باربور در زمینه مباحث علم و دین است که در پژوهشگاه‏فرهنگ و اندیشه اسلامى در دست ترجمه به فارسى است و بزودى منتشر خواهد شد.

2- quarks ،دسته‏اى از بنیادى‏ترین اجزاى مفروض ماده. (م).

3- observer and observed ،در جریان هر مشاهده سه امر تشخیص داده مى‏شود: (الف) عمل مشاهده، (ب) مشاهده‏گر [ل ناظر]، و (ج) شى‏ء مشاهده‏شده. ارتباط این سه با یکدیگر، هم در فلسفه و هم در تعابیر ارائه‏شده از فیزیک‏نوین، محل بحث و گفت‏وگوست. (م).

4- . chance and law

5- . psrts and wholes

6- . Epistemology

7- . absolute

8- . Primary qualities

9- . Mass

10- . Velocity

11- . objective

12- . Reductionistic

،به‏معناى پیروى از مکتبى است‏به‏نام Deism که در اواسط قرن شانزدهم میلادى در انگلستان ظاهر شد.این مکتب متاثر از پیشرفتهاى علم، نیروى عقل را در رسیدن به خداوند کافى مى‏دانست و جهان را همچون ماشینى مى‏پنداشت که خداوند، طراح آن است. پیروان این نظر، دین والهیات مبتنى بر وحى را منکر بودند و از دین و الهیات‏طبیعى و یا به تعبیرى عقلانى طرفدارى مى‏کردند. (م).

14- . Conceptual Schemes

15-

electromagnetic theory

،در دهه 1860 میلادى، فیزکدانى به‏نام مکسول، 

(Maxwell)

 توانست از راه توصیف‏ریاضى، نیروهاى الکتریکى و مغناطیسى را در نظریه‏اى واحد، با عنوان «نظریه الکترومغناطیس‏» تلفیق کند. (م) .

16- Kenetic theory of gases ،نظریه‏اى که درصدد است‏با بیانى ریاضى، رفتار گازها را براساس حرکات اجزاى اتمى ومولکولى آنها توضیح دهد. (م).

17- thermodyan mics ،این اصطلاح که از دو واژه یونانى، یکى به‏معناى حرارت و دیگرى حرکت، ترکیب شده است،بیانگر قوانین و روابط بین حرارت و حرکت مولکول‏ها بویژه مولکولهاى گاز است. (م)

18- Continuous media ،فیزیکدانان قرن نوزدهم براى توجیه انتشار امواج نور و به‏طورکلى امواج الکترومغناطیس درفضا، به نوعى واسطه و میانجى به نام «اثیر» قایل شدند که ساختارى پیوسته داشت و آنها را محمل انتشار آن امواج‏مى‏پنداشتند. البته ناروا بودن این فرض که ناشى از قیاس امواج الکترومغناطیس (از جمله نور) با امواج صوتى بود، بعداروشن شد. (م).

19- Photoelectric effect ،اثر فتوالکتریک به جریانى الکتریکى که به‏واسطه تاثیر انرژى نور از راه جدا کردن الکترون‏هااز سطح فلزات ایجاد مى‏شود، اطلاق مى‏گردد. انیشتین در مقاله‏اى (1905) درباره اثر فتوالکتریک، این فرضیه را مطرح‏ساخت که نور متشکل از ذراتى منفصل است. تا قبل از انیشتین اغلب فیزیکدانان مى‏پنداشتند که نور صرفا پدیده‏اى‏موج‏گونه است، ولى فرضیه انیشتین مستلزم آن بود که نور جریانى است از ذرات که از بسته‏هاى مجزا و کوچک انرژى که‏بعدا فوتون نامیده شدند، تشکیل شده است. با استفاده از این ایده، او معادله‏اى را براى اثر فتوالکتریک تنظیم کرد که‏نهایتا در سالهاى 1923 - 1924 تایید و اثبات شد. (م).

20- Photon ،کوچکترین واحد تشکیل‏دهنده نور که فاقد بار الکتریکى و جرم است.

21- Phase ،تابعى ریاضى است که مختص معادله‏هاى مربوط به حرکت موج است.

22- Momentum ،حاصل ضرب جرم در سرعت هر جسم متحرک را اندازه حرکت آن مى‏نامند.

23-

Wave functions

،تابع موج، تابعى است ریاضى که در نظریه کوانتوم براى نشان دادن وضعیت‏یک سیستم فیزیکى‏و محاسبه احتمال وقوع یک رویداد (مثلا تابش یک فوتون از یک اتم) در زمان اندازه‏گیرى، به کار مى‏رود. (م).

24-

Super position of states

،در مکانیک کوانتومى، اصلى وجود دارد به‏نام «اصل ترکیب‏» که مطابق آن، امکانهاى(وضعیتهاى محتمل) کوانتومى مى‏توانند با یکدیگر آمیخته شوند و «ترکیبى از وضعیتها» را که خود وضعیتى جدیداست، پدید آورند. (م).

25-

Probability distribution

،مفهومى است اساسى در نظریه احتمالات، به‏معناى تخصیصى احتمالات به‏مجموعه‏اى از رویدادها که به یکدیگر مرتبطند. (م).

26-

Probability waves

،امواجى هستند که احتمال وجود یک ذره را (مثلا الکترون) در نقطه‏اى از فضا (مثلا فضاى‏پیرامون هسته) بیان مى‏کنند. این امواج در مکانیک کوانتومى، داراى هویتى مادى و متعارف نیستند بلکه صرفا کیفیت انتشار احتمالات را نشان مى‏دهند. (م).

27-

Quantum field theory

،نظریه‏اى است که در نتیجه اعمال نظریه کوانتوم در مورد رفتار یک میدان، نظیر میدان‏الکترومغناطیس، حاصل شده است. این نظریه نقشى اساسى در درک نیروهاى بنیادى حاکم بر قلمرو مادون اتمى‏داشته است. (م).

28- . electromaghetic interactions

29- . Subnuclear interactions

30-

Quantum chromodymantics

،نظریه‏اى نوین است که توصیف برهم کنشهاى قوى بین کوارک‏ها و گلوئون‏ها(ذراتى کوانتومى که عامل پیوند مستحکم کوارک‏ها بر یکدیگرند) را بر عهده دارد. عنوان اختصارى این نظریه‏« QCD »است. (م).

31- . Complementarity principle

32- . Subject

33- . Object

34- از دیدگاه کانت آنچه ما ازجهان مى‏دانیم آن است که با قالبهاى مفهومى و ذهنى خود فهمیده‏ایم. ازاین‏رو، آنچه‏مى‏یابیم عوارض معرفتى جهان است نه خود جهان، آن‏گونه که هست. (م).

35- . Word in itself

36- . Conceptual Molds

37-

Primary qualities

،جان لاک (1632 - 1704) فیلسوف انگلیسى براى هر شى‏ء فیزیکى دو دسته کیفیات مطرح‏کرد: 1. کیفیات اولیه: مانند شکل معین، اندازه معین و .... که هر شى‏ء فیزیکى از آنها برخوردار است، خواه کسى آنها رادرک کند یا نه. 2. کیفیات ثانویه: نظیر طعم، رنگ، بو، و .... که وجود آنها مشروط به حضور نیرویى درک‏کننده و اندامهاى‏حسى است. (م).

38- Instrumentalism

39- Calculating

40- Imaginative fictions

41- Representations

42- Critical realism

43- Valid understanding

44- Phenomenalism

45- Ernst mach

46- Henry folse

47- Subjectivist

48- Mental - physical

49- Ontology

50-

Mechanistic and organic models

،در مدلهاى مکانیستى، موجودات زنده بسان «ماشینهاى پیچیده‏اى‏» که‏چیزى جز مجموع اجزا نیستند، در نظر گرفته مى‏شوند و براساس قوانین فیزیکى و شیمیایى تشریح پذیرند. اما درمدلهاى ارگانیک، آنچه ارائه مى‏شود یک کل یکپارچه به‏نام ارگانیزم است که داراى سلسله مراتبى از سطوح مختلف نظم‏است. این کل سازمان یافته، چیزى بیشتر و فراتر از مجموع اجزاست و صرفا با قوانین فیزیکى و شیمیایى نمى‏توان آن راتشریح کرد. (م).

51-

Behavioristic and instropesti models

،رفتارگرایى و درون‏نگرى دو مدل و شیوه در روان‏شناسى است.براساس درون‏نگرى، حالتهاى درونى و فرآیندهاى ذهنى انسان، موضوع اصلى تحقیقات روان‏شناسى را تشکیل‏مى‏دهد. اما در رفتارگرایى، بررسى و مشاهده «رفتار» بویژه از راه آزمونهاى «محرک و پاسخ‏» نقش اصلى را بر عهده دارند.(م).

52- C. A. Coulson

53- alternative languages

54- analogical

55- inferential

56- 

Dichotomies

 ،یعنى تقسیمهاى ثنایى، که محصول این تقسیمها، در قالب قضایایى که در علم منطق به قضایاى‏منفصله مانعة الجمع و حقیقه شهرت دارند، بیان مى‏شود. مانند این قضیه: عدد یا زوج است‏یا فرد.

57- Paradoxical

58- Coherence