X
تبلیغات
رایتل
چهارشنبه 21 خرداد‌ماه سال 1393 ساعت 12:19 ق.ظ

واقع‌گرایی علمی در عصر نظریه ‌ی ریسمان  

 


 
در حال حاضر نظریه ی ریسمان تنها نامزد مطمئن برای توصیف یکی شده ی نیروهای شناخته شده ی طبیعی است. این مقاله تلاش دارد تا ثابت کند که تفاوت های ساختاری و روشیِ بنیادی که نظریه ی ریسمان را از دیگر نظریه های فیزیکی جدا می سازد، نتایج فلسفی مهمی دارند. این مقاله، با عطف توجه به پیامدهای بحث واقع گرایی در فلسفه ی علمی، مدعی آن است که هر دو قطب نزاع در متن نظریه ی ریسمان با مسائل جدیدی روبرو هستند. از یک سو، ادعای کم دادگی نظریه ی علمی به وسیله ی داده های تجربی موجود که عنصر محوری تجربه گرایی است، بخش اعظم پذیرفتنی خود را از دست داده است. از سوی دیگر، تجزیه ی هر مفهوم بامعنا از شیء وجودشناختی خارجی مبنای روایت های متعارَف از واقع گرایی علمی را از میان می برد. به نظر می رسد نظریه ی ریسمان موضع میانه ای را نشان می دهد که با واقع گرایی ساختاری که بر اصل نوظهوری موسوم به اصل یکتایی نظری مبتنی است، شباهت دارد.

 

 

● مقدمه

 

 


از یک جهت مکانیک کوانتومی به موسیقی آرنولد شونبرگ (Arnold Schönberg) شبیه است: دسترس پذیری محدود آن، جوانی ابدی می بخشد. مفهومی که ۸۰ سال پیش آفریده شد تا جای قوانین شکست خورده ی مکانیک کلاسیکی در جهان میکروسکوپی را بگیرد هنوز تازه و هیجان انگیز به نظر می آید و هنوز الگوی نظریه ی علمی مدرن است. اما وضعیت تزلزل ناپذیر اصل کوانتومی به مثابه ی معمایی بزرگ در بنیان تحقیق فیزیکی مدرن پیامد خاصی دارد: جامعه ی علمی و فلسفی را از گروه کوچکی از متخصصان که به طرزی غریب نسبت به اهمیت تحولات جدیدتر در فیزیک بنیادی بی تفاوت هستند، دور نگه می دارد. نوآوری های مفهومی در این تحولات، که پشت جنگلی نفوذناپذیر از صورت  بندی ریاضی از چشم بیگانه پنهان است، معمولاً اضافات پیچیده اما جزئی به رویدادهای دوران ساز انقلاب کوانتومی تلقی می شوند. هر چند نظریه های فیزیکی فعلی مانند نظریه ی پیمانه ها یا گرانش کوانتومی(۱) در فلسفه ی فیزیک تحلیل می شوند، اما برهان های حاصل از فیزیک جدیدِ انرژی  های بالای بنیادی هنوز چندان به بحث عمومی در فلسفه ی علم وارد نشده است. به ویژه نظریه ی ریسمان که موضوع این مقاله خواهد بود، در فیزیک انرژی های بالای معاصر نقش برجسته ای ایفا می کند، اما تا کنون حتی برای فلسفه ی تخصصی شده ی فیزیک قلمرویی نسبتاً ناشناخته مانده است(۲). امروزه، نظریه ی ریسمان، جاه طلبانه ترین نظریه در فیزیک بنیادی است. نظریه ی ریسمان که اشیاء گسترده ی کهین مقیاس (miniscule) را به جای ذرات بنیادی نقطه مانندِ فیزیک انرژی های بالای سنتی قرار می دهد، در حال حاضر تنها رویکردی است که نوید توصیفی یکی شده از تمام نیروهای شناخته شده ی طبیعی را می دهد. اما به رغم تاریخ بیش از سی ساله ی تحقیقات در زمینه ی نظریه ی ریسمان، این نظریه هنوز از نظر تجربی تأیید نشده و از لحاظ نظری کامل نیست. هر چند در جایی دیگر (Dawid ۲۰۰۶) گفته شده است که تحقیق فلسفی در باره ی ساختار و دینامیک تحقیقات نظری در باره ی ریسمان می تواند افق های جدیدی را برای ارزیابی وضعیت علمی فعلی نظریه ی ریسمان بگشاید، مقاله ی حاضر مستقیماً در باره ی مسئله ی امکان پذیری نظریه ی ریسمان بحث نخواهد کرد. بلکه پرسشی شرطی را مطرح خواهد ساخت: اگر نظریه ی ریسمان یک نظریه ی فیزیکی از لحاظ تجربی امکان پذیر بود، پیامدهای فلسفی آن چه می بود؟ اما برای ارزیابی برآمد این بحث، باید به یاد داشت که فیزیک ریسمان نمایشگر ادامه ی طبیعی برنامه ی تحقیقاتی فیزیک ذرات است. این [فیزیک] به شدت با دیگر عرصه های مدل سازی در فیزیک ذرات درهم تنیده است و در بسیاری از مفاهیم اصلی با نظریه های خوش بنیاد و از لحاظ تجربی آزموده  در این عرصه سهیم است. بنابراین، نتایج فلسفی شناخته شده در زمینه ی فیزیک ذرات را اغلب می توان تشدید گرایش هایی دانست که در حال حاضر در متن نظریه های فیزیک انرژی بالا که از لحاظ تجربی تأیید شده اند، قابل درک هستند.

 

 

 


توجه مقاله ی حاضر به پیامدهای بالقوه ی نظریه ی ریسمان برای بحثی محوری در فلسفه ی علم معطوف است: بحث در باره ی واقع گرایی علمی.

 

 

 

گفته خواهد شد که مفاهیم علمی و تکنیک هایی که در چند دهه ی اخیر در فیزیک ذرات پدیدار شده اند و عمومی ترین تحقق خود را در نظریه ی ریسمان یافته اند، نشان دهنده ی تغییرات عمیق و نامنتَظَری در تفسیر فیزیک از واقعیت فیزیکی هستند. اگر نظریه ی ریسمان از نظر علمی امکان پذیر باشد، ممکن است این مفاهیم علمی و تکنیک  ها پیامدهایی داشته باشند که بتوان به خوبی با تأثیر فلسفی مکانیک کوانتومی مقایسه کرد. پس از طرحی از نظریه ی ریسمان، مقدمه ای کوتاه بر بحث واقع گرایی علمی، صحنه را برای بحث اصلی آماده خواهد کرد. بخش های ۴ و ۵ دو نوع برهان مختلف را که می توان از فیزیک انرژی های بالا و به ویژه از نظریه ریسمان گرفت بر علیه تجربه گرایی مطرح می سازند؛ سپس بخش ۶ برهانی مبتنی بر ریسمان بر علیه واقع گرایی علمی ارائه خواهد کرد. سرانجام، برای رسیدن به نتیجه ای منسجم از پیام های به ظاهر متناقضی که در صورت تلاقی واقع گرایی علمی با ریسمان ها پدیدار می گردد، تلاش خواهد شد.

 


 

● نظریه ی ریسمان

 

 

 

نظریه ی ریسمان(۳) نخستین بار در سال ۱۹۷۴ به مثابه ی نظریه ی عمومی میکروفیزیک مطرح گردید(۴). این رویکرد در آغاز می بایست با دشواری های مفهومی بزرگی مبارزه کند و تا زمان پیشرفت آن در ده سال بعد که سرانجام برخی مسائل مهم مربوط به انسجام حل شد، آن را تخیلی غریب تلقی می کردند. هر چند هنوز هیچ مدرک تجربی مستقیمی بر له نظریه ی ریسمان وجود ندارد، اما امروزه اغلب فیزیکدانان انرژی های بالا آن را به مثابه ی تنها نامزد نویدبخش برای بنای نظریه ی به راستی یکی شده ی تمام نیروهای طبیعی پذیرفته اند. اندیشه ی اصلی نظریه ی ریسمان آن است که به منظور ایجاد مبنایی برای یکی سازی فیزیک کوانتومی و گرانش، ریسمان های تک بعدی را به جای ذرات بنیادی نقطه مانندِ نظریه  های سنتی ذرات قرار دهند.

 

 


مانع اصلی بر سر راه ادغام گرانش در نظریه ی میدان کوانتومی پیدایش  بی نهایت های بحث ناپذیر در محاسبات اندرکنش های ذره ای به دلیل امکان نزدیک شدن دلبخواهی ذرات نقطه ای به یکدیگر است(۵). گستردگی ریسمان ها نقطه ی تماس میان هر دو شیء را «آلوده می کند» و به این ترتیب چارچوبی را فراهم می آورد که قطعاً بهبود یافته و ظاهراً محاسبات متناهی را ممکن می سازد(۶). نظریه ی ریسمان نمایشگر ادامه ی طبیعی برنامه ی تحقیقی فیزیک انرژی های بالا است که با دیگر نظریه  ها در فیزیک انرژی های بالا مانند اَبَرتقارن، اَبَرگرانش یا ابعاد بسیار بزرگ پیوندهای نزدیکی دارد. اما به دلیل ساختار بسیار پیچیده ی ابعاد اشیاء تک یا چند بعدی که در محیط هایی با ابعاد بالاتر حرکت می کنند، این نظریه  به روش های ریاضی غیر از روش های فیزیک سنتی ذرات بنیادی نیاز دارد.

 

 


گام به ظاهر راحتی که از اشیاء نقطه مانند به سوی ریسمان ها برداشته شده است، انبوهی از پیامدهای ساختاری پیچیده را به همراه دارد. نظریه ی ریسمانی را که قادر به توصیف ماده باشد فقط در جا-گاهی با ده بعد می توان به طور منسجم صورت بندی کرد (در یک صورت بندی خاص جا-گاهی با یازده بعد). این پیش بینی نشانه ی نخستین بار در تاریخ فیزیک است که تعداد ابعاد فضایی را می توان از نظریه  ای فیزیکی استنتاج کرد. این حقیقت بدیهی که فقط ۴ بعد جا-گاه به طور ماکروسکوپیکی قابل مشاهده هستند در این فرض در نظر گرفته می شود که ۶ بعد [دیگر] فشرده شده اند. آن ها شکل توپولوژیکی سطحی استوانه ای را دارند که در آن یک شخص، پس از انتقال در جهت فشردگی، دوباره به نقطه ی عزیمت می رسد. فرض می شود که شعاع فشردگی و طول ریسمان چنان کوچک هستند که هم امتداد ریسمان و هم ابعاد اضافی برای آزمایش های فعلی ذره ای نادیدنی هستند. انتظار می رود که هر دو مقیاس در نزدیکی طول پلانک قرار گیرند، که مقیاس طول مشخصه ی گرانش است که در آن نیروی گرانش به حدی قوی می شود که با نیروهای هسته ای قابل مقایسه است. بر اساس عقل سلیم و متعارَف، مقیاس پلانک چنان دور از دسترس آزمایش های ذره ای قرار می گیرد که با روش های تثبیت شده ی آزمایش ذره ای هرگز امیدی به مشاهده ی ریسمان ها نمی رود(۷). فرض اشیاء بنیادی تک بعدی به معنای طرح بیشتر اشیائی با ابعاد باز هم بیشتر مانند غشاهای دو بعدی یا به بیان کلی، غشاهای چند بعدی (D-branes) است.

 

 


در فیزیک کوانتومی متعارَف، ذرات کوانتومی اعداد کوانتومی ای دارند که رفتار آن ها را تعیین می کنند. ویژگی های ذره مانند اسپین یا بار که با اعداد کوانتومی بیان می شوند، ویژگی های ذاتی و تقلیل ناپذیر هستند. ریسمان ها عدد کوانتومی ندارند بلکه به واسطه ی شکل توپولوژیکی و دینامیک خود با یک دیگر تفاوت دارند: ریسمان ها می توانند باز باشند یعنی دو سر داشته باشند، یا مانند نواری لاستیکی بسته باشند. اگر بسته باشند، ممکن است به طرق مختلف به دور ابعاد فشرده ی گوناگون تابیده باشند. هم ریسمان های باز و هم ریسمان های بسته می توانند مدهای نوسان مختلفی را بگیرند. این ویژگی ها ظاهر ماکروسکوپیک ریسمان را مشخص می سازند. برای ناظری که برای ادراک ساختار ریسمانی از قدرت تفکیک کافی برخوردار نیست، ریسمان در یک مد نوسان و وضعیت توپولوژیکی خاص مانند ذره ای نقطه وار با اعداد کوانتومی معین به نظر می رسد. می توان گفت تغییر در مد نوسان آن به صورت استحاله به ذره ای متفاوت ادراک می شود. ریسمان ها در سطح بنیادی ثابت های تزویجگر هم ندارند. شدت اندرکنش آن ها با یکدیگر را نیز می توان به وجهی از دینامیک آن ها تقلیل داد (حالت پایه ی مد معینی از گسترش ریسمان، یعنی انبساط، ثابت تزویج ریسمان را می دهد). بنابراین تمام اعداد مشخصه ی نظریه ی میدان کوانتومی در هندسه و دینامیک ریسمان نوسانگر مستحیل می شوند.

 

 


نظریه  های ریسمانی که قادر به توصیف میدان ها ی ماده باشند باید اَبَرمتقارن باشند یعنی باید نسبت به تبدیل های خاص میان ذراتی با اسپین متفاوت ناوردا باشند. مدل هایی که چنین خصوصیتی دارند مدل های اَبَرریسمان نامیده می شوند. اَبَرریسمان ها خود به خود دربردارنده ی گرانش و از این رو نامزد طبیعی یکی سازی گرانش و میکروفیزیک هستند.

 

 


هنوز باید به یک ویژگی مهم نظریه ی ریسمان اشاره کرد. جهان ریسمانی تمایلی شدید دارد که سناریوهای ریسمان به ظاهر کاملاً متفاوت را به واسطه ی روابط موسوم به دوگانگی، به یکدیگر مرتبط سازد. دو نظریه ی دوگانه از نظر نتایج مشاهدتی خود کاملاً هم ارز هستند، هر چند به نحوی کاملاً متفاوت ساخته شده اند و ممکن است شامل انواع متفاوتی از اشیاء بنیادی و سناریوهای توپولوژیکی متفاوت باشند. این پدیده را با ذکر یک مثال می توان بهتر مطرح کرد. همان گونه که در بالا اشاره شد، ریسمان های بسته ممکن است حول ابعاد فشرده بتابند. از سوی دیگر، ریسمان ها می توانند در امتداد بعد فشرده نیز حرکت کنند. بنا بر اصول بنیادی مکانیک کوانتومی، اندازه حرکت ها در ابعاد بسته فقط می توانند ترازهای کوانتیده ی گسسته و معینی را بگیرند. بنابراین، دو عدد گسسته وجود دارد که حالت ریسمان بسته را در بعد فشرده مشخص می سازد: عدد دفعاتی که ریسمان حول این بعد تابیده است و عدد حالت اندازه حرکت آن در همان بعد(۸). یکی از روابط دوگانگی در نظریه ی ریسمان، دوگانگی T، نشان می دهد که مدلی که در آن ریسمانی با طول مشخصه ی l (۹)، n بار حول بعدی به شعاع R بپیچد و دارای تراز اندازه حرکت m باشد نسبت به مدلی که در آن ریسمانی m بار حول بعدی به شعاع l۲/R بپیچد دوگانه است و دارای تراز اندازه حرکت n است. حاصل این دو توصیف، فیزیک یکسانی است. پیش شرط کلیدی برای این پدیده ی شایان ذکر نایقینی کوانتومی است که ابهام (Fuzziness) لازم برای چنین یکسانی نامحتملی را فراهم می آورد. اما فقط در نظریه ی ریسمان است که دوگانگی به ویژگی مشخصه ی نظریه  های فیزیکی تبدیل می شود. در بخش ۶ کمی بیشتر در باره ی دوگانگی ها بحث خواهد شد و این مفهوم نقش مهمی را در برهان فیزیکی ایفا خواهد کرد. 

 


 

● واقع گرایی علمی در برابر تجربه گرایی

 

 


بحث واقع گرایی علمی که در آن چه در زیر می آید با فیزیک ریسمان مواجه خواهد شد از مسئله ی کهن ارتباط میان مشاهده و نظریه  سرچشمه می گیرد. هر چند فلسفه ی پیشامدرن عموماً مقام استدلال نظری را برتر از مشاهده ی بی اهمیت می دانست، اما توفیق روش علمی با تأکید شدید آن بر تأیید تجربی این سلسله مراتب را وارونه ساخته است. مشاهده به داور نهایی در باب توجیه احکام نظری تبدیل گردیده است(۱۰). اگر احکام دارای نتیجه ای مشاهدتی باشند که بامعنا باشد، این پرسش مطرح می گردد که آیا احکام نظری اصلاً می توانند معرفتی را پیرامون چیزی فراتر از داده های مشاهدتی تشکیل دهند. ضدواقع گرایان علمی این امر را رد می کنند، در حالی که واقع گرایان علمی بر آنند که دست کم نشانه ای را از عصر طلایی حاکمیت مطلق نظریه حفظ کنند. در متن نظریه  های علمی مدرن، این پرسش حول وضعیت مفاهیم نظری ای متمرکز است که اشاره ای به اشیاء مستقیماً مشاهده پذیر ندارند. واقع گرای علمی به الکترون و کوارک همان وضعیت وجودشناختی میز و صندلی را می دهد. مخالف ضدواقع گرای او می گوید مفاهیم اشیاء مشاهده ناپذیر فقط به مثابه ی ابزارهای فنی برای توصیف و پیش بینی پدیده های قابل دیدن اهمیت دارند. می توان دو موضع ضدواقع گرای کلاسیکی را از هم تمیز داد. ابزارگرایان این نکته را که احکام مربوط به اشیاء نظری مشاهده ناپذیر ممکن است درست باشند، یکسره رد می کنند. اما باس فن فرااسن(۱۱) گفته است که راهی کم تر رادیکال برای رد واقع گرایی علمی وجود دارد. تجربه گرایی سازنده ی او تصدیق می کند که احکام مربوط به اشیاء نظری می توانند در اصول درست باشند، اما مدعی است که جمع آوری شواهد کافی مبنی بر درستی هر حکم خاصی ناممکن است. تجربه گرایی سازنده با دوری جستن از کیفیت وجودشناختیِ حکم ابزارگرایانه، در سطح معرفت شناختی باقی می ماند.

 

 


در طی تاریخ طولانی بحث واقع گرایی علمی، واقع گرایان و تجربه گرایان شبکه ی پیچیده ای از ایرادات به هم مرتبط بر علیه رقبای خود پدید آورده اند. هسته ی منازعه را می توان با فراتقلیل بدبینانه ی غیرواقع گرایان(۱۲) و برهان عدم معجزه ی واقع گرایان(۱۳) نشان داد. بر اساس فراتقلیل بدبینانه، تاریخ علم نشان می دهد که تحولات تجربی یا نظری اغلب به جایگزینی نظریه  های موفق قبلی با مفاهیم جدیدی که وجودشناسی بسیار متفاوتی دارند، منتهی شده است. از آن جا که دلیلی برای این فرض وجود ندارد که این الگو امروز به پایان می رسد، اعتقاد به این امر که نظریه  های فعلی تقریباً درست هستند یا حاوی اشیائی علمی هستند که به هیچ چیزی در جهان بیرونی اشاره ندارند، ناپذیرفتنی است. از سوی دیگر برهان عدم معجزه می گوید که اگر نظریه  های مورد بحث درست نبودند و حاوی اشیائی علمی نبودند که به چیزی در جهان خارج اشاره دارد، توانایی چشمگیر این نظریه  های علمی در پیش بینی صحیح پدیده های جدید معجزه ای بود. برهان های دیگری که از دو سو اقامه شده تصور بن بستی عبورناپذیر را تشدید می کند: ضدواقع گرایان در اعتبار راهبرد واقع گرایان برای تبیین موفقیت پیش بینانه ی علمی تردید دارند و می پرسند آیا واقع گرایان هرگز می توانند تعریفی قانع کننده از آن چه شیء علمی را واقعی می سازد ارائه کنند؛ واقع گرایان اشاره می کنند که ضدواقع گرایان شیوه ی قانع کننده ای برای جداسازی مشاهده پذیر و مشاهده ناپذیر ارائه نمی کنند و معانی واقع گرایانه و چشمگیر مستتر در بحث فنی در باره ی اشیاء مشاهده ناپذیری را که خوب فهمیده شده اند نادیده می گیرند. پذیرفتنی بودن این اظهار واقع گرایان که ضدواقع گرایی چیزی مهم را در باب علم از قلم می اندازد در برابر این ادعای قانع کننده ی ضدواقع گرایان قرار می گیرد که صور متعارف واقع گرایی قانع کننده نیستند. فعلاً بحث در باره ی تلاش هایی را که در فلسفه ی علم برای یافتن راهی میانی بین واقع گرایی و ضدواقع گرایی به عمل می آید به کناری می گذاریم و از زاویه ای متفاوت به مسئله نزدیک می شویم. در این مقاله تحلیل خواهد شد که فیزیک معاصر انرژی های بالا و به ویژه نظریه ی ریسمان تا چه حد ممکن است در فهمی تغییریافته از مسئله ی واقع گرایی نقش داشته باشد.

 

 


● پیچیدگی نظری در برابر تجربه گرایی

 

 


تحول اخیر در فیزیک بنیادی را می توان حامل یک پیام برای بحث واقع گرایی دانست که می توان آن را بدون رفتن به جزئیات مفاهیم فیزیکی جدید ارزیابی کرد: در متن نظریه  ای که به طرز معتدل توسعه یافته باشد، تجربه گرایی پذیرفتنی تر است. هر چه دستگاه نظری توسعه یافته تر می شود، پذیرفتنی نگه داشتن این حکم که موضوع آن باید چیزی غیر از مشاهده باشد، دشوارتر می گردد.

 


 

دست کم دو دلیل بر له این برهان می توان اقامه کرد. نخست، صعود نظریه  می تواند جبهه های جدیدی از جهان دیدنی را بگشاید که یکسان انگاری آن با جبهه های وجود از موارد کلاسیکی کمتر پذیرفتنی است. می توان در کیهان شناسی جدید مثال خوبی یافت. اغلب روایت های ابزارگرایی از این ادعا حمایت می کنند که احکام در مورد گذشته می توانند دارای ارزش صدق باشند.

 

 


اکنون کیهان شناسی مدرن می گوید مراحل بسیار چگال نخستین جهان ما جهانی تهی از تمام اشیاء ماکروسکوپیکی و دور از تمام شرایط فیزیکی را چنان که ما می شناسیم نشان می دهد. بنابراین، جهان نخستین را به همان اندازه ی فرآیندهای میکروفیزیکی امروزی نمی توان مستقیماً دید. بنابراین، ابزارگرا مجبور است وجود واقعی تمام اشیاء را در جهان نخستین نفی کند و در نتیجه، اگر به راه خود وفادار باشد، باید مهبانگ وجودشناختی خود را مطرح سازد تا نقطه ای را در زمان مشخص کند که در آن جهان واقعی به نحوی که وی می شناسد وجود خود را آغاز می کند. هر چیزی قبل از این نقطه فقط سازه ای ریاضی است برای ساختار تحول بعدی. چیزها وجود خود را از هیچ آغاز می کنند زیرا هیچ تحول قبلی نمی تواند شرط مرئی بودن را ارضا کند. این جداسازی فرآیند علّی و از نظر فیزیکی پیوسته بر اساس تمایز دلبخواهی وجودشناختی کاملاً غیر قانع کننده به نظر می رسد. این جداسازی به ویژه از آن روی ناپذیرفتنی است که فرض وجودشناختی باید یکسره بر برهان های فیزیکی انتزاعی در باره ی شرایط فیزیکی جهان در مرحله ای مبتنی باشد که تهی از هر شکل از حیات هوشمند و با آن ناسازگار بوده است. بدین ترتیب، برهان، فاقد هر گونه ارتباطی با مشاهده ی بالفعل انسان است که آشکارا بر خلاف انگیزه ی ابتدایی ابزارگرایی در تأکید بر وضعیت خاص مشاهده ی بالفعل انسان در برابر نظریه پردازی انتزاعی است. تجربه گرایی سازنده کمتر تحت تأثیر این مسئله قرار می گیرد زیرا حدود معرفت شناختی آن را می توان با تلاش برهانی کمتری بر روی محور زمان قرار داد. نکته ی دوم به یکسان بر ابزارگرایی و تجربه گرایی سازنده اثر می گذارد: همین که موازنه میان تلاش نظری و پیامد مشاهدتی به شدت به سوی نظریه مایل شود، اعتقاد به این که انگیزه های کامل فیزیکدان نظری برای فعالیت خود انحصاراً در رژیم مرئی قرار می گیرد، کاملاً مسئله ساز می شود. مقایسه ی وضعیت در دوران خوش مکانیک کوانتومی با وضعیت امروز مسئله را نشان می دهد: پیامدهای مشاهده پذیر مکانیک کوانتومی عظیم هستند و در انفجار بمب های اتمی به اوج خود می رسند و نادیده گرفتن آن  ها حتی برای سرسخت ترین شکاکان فیزیک نظری ناممکن است. در این زمینه، ساختاربندی میکروسکوپی را که فیزیکدانان کوانتومی نظری انجام داده اند با تمام پیچیدگی آن باز هم می توان تلاش تکنیکی معقولی برای ایجاد و پیش بینی اثرات مشاهده پذیر حیرت آور آن دانست. از سوی دیگر در فیزیک مدرن انرژی های بالا نتایج پدیدارشناختی مشخصه ی نظریه هایی مانند مدل استانده ی فیزیک ذرات یا اَبَرتقارن اگر از زمینه ی نظری خود جدا شوند، حاشیه ای به نظر می رسند. این نتایج اغلب به چند خط غیرمعمولی بر روی مجموعه ای از عکس هایی که در آزمایش برخورد گرفته شده، محدود می شوند. این که اصلاً این خطوط دیده شوند به ساخت برخوردکننده های ذره ای چند میلیارد دلاری و کار مداوم هزاران آزمایشگر نیاز دارد. برای توضیح آن  ها فیزیکدانان نظری که تعدادشان به همین اندازه زیاد است تمام وقت و انرژی خود را اختصاص می دهند و احساس می کنند باید نظریه هایی با پیچیدگی بی سابقه مطرح سازند. این ادعا که توسعه ی نظریه های استادانه در زمینه ی فیزیک مدرن انرژی های بالا را نه با جستجوی حقیقت درباره ی میکروجهان بلکه فقط با قدرت تکنیکی این نظریه ها برای ساخت و پیش بینی خطوط کهین مقیاس در ژنو یا شیکاگو می توان توجیه کرد(۱۴) فقط به اعلام این سخن منتهی می شود که جامعه ی فیزیک انرژی های بالا گروهی دیوانه ی مسرف هستند. امروزه اغلب فیلسوفان علم موافقند که هر اشاره ای در این جهت، اقتدار فلسفه ی علم را زیر پا می گذارد(۱۵). اما اذعان به این که کار فیزیک انرژی های بالا موجه است به معنای پذیرش توجیه از جایی در درون بدنه ی نظری نظریه های آن، بیرون از سطح پدیدارشناختی خشک و مینی مالیستی است. به معنای پذیرش آن است که ما پول و وقت را صرف آن می کنیم که در باره ی کوارک ها، بوزون های پیمانه ای، جهان داغ اولیه یا مهبانگ دانشی کسب کنیم، نه فقط در مورد الگوهای عجیب خطوط روی عکس. برای کسب دانشی از نوع اخیر، ما باید اطمینان داشته باشیم که دست کم برخی از احکام مندرج در نظریه های مورد بحث به معنای ظاهری تقریباً درست هستند. اما اتخاذ چنین نگرشی آشکارا با ادعاهای اصلی هم ابزارگرایی و هم تجربه گرایی سازنده در تناقض قرار دارد. نظریه ی ریسمان گامی است دیگر به سوی مفهومی از فعالیت علمی که با موضع تجربه گرایانه متفاوت است. روشن نیست که در چه زمانی آزمایشی صورت خواهد گرفت که بتواند نظریه ی ریسمان را به طور مستقیم مورد آزمون قرار دهد و این آزمایش چگونه به نظر خواهد رسید- البته اگر اصلاً چنین آزمایشی صورت بگیرد. بنابراین امروزه کانون توجه نظریه ی ریسمان باید بر ساختارهای نظری توسعه یافته متمرکز باشد. هر چند نظریه پردازان ریسمان ادعا  کنند- چنان که بسیاری از آن  ها چنین می کنند- که با توسعه ی نظریه ی خود بینش های جدیدی درباره ی طبیعت یافته اند، بسیاری از آن  ها می توانند فقط به دانشی (بالقوه) در باره ی اشیاء یا ساختارهای نظری و نه دانشی در باره ی پدیده های دیدنی اشاره کنند.

 

 

 

● کم دادگی علمی

 

 

▪ تنوع دیدگاه ها

 

 


نظریه ی ریسمان برای تجربه گرایی نیز مسائل جدی در سطحی کاملاً متفاوت ایجاد می کند. نگاهی به وضعیت فعلی نظریه ی ریسمان، صحنه را برای بحث در باب این نکته آماده می کند. اختلاف عجیب در دیدگاه ها از همان زمان ظهور نظریه  در اواسط دهه ی ۱۹۸۰ شایان توجه بوده و اخیراً گاهی به منازعات تند و سوزان میان مخالفان و موافقان برنامه ی تحقیقی نظریه ی ریسمان گسترش یافته است. خود فیزیکدانان ریسمان بارها این احساس قوی را داشته اند که بر روی گامی محوری و تاریخی به سوی فهم کامل تر جهان کار می کنند. یقیناً فقدان تأیید تجربی برای نظریه ی ریسمان و وضعیت ناگوار و ناکامل آن، عموماً نقاط ضعفی رقت انگیز تلقی می شود. با این همه، جز در مورد اقلیتی که خود را صرفاً ریاضی دان می دانند، نظریه  پردازان ریسمان متقاعد شده اند که نسبت به هر کسی قبل از خود به بینش عمیق تری در مورد ساختار ماده ی فیزیکی دست یافته اند. بسیاری از حامیان عرصه های نزدیک مانند مدل سازی ذرات بنیادی یا کیهان شناسی به طرزی اندک محتاطانه تر در این تلقی سهیم هستند. دیدگاه اکثر فیزیکدانان عرصه های دیگر از فیزیک پدیدارشناختی انرژی های بالا تا گرانش کوانتومی کانونی تا فیزیک کاربردی و اغلب فیلسوفان علم در مورد وضعیت نظریه ی ریسمان اساساً انتقادی تر است. تلقی ایشان این است که با توجه به فقدان تأیید تجربی، نظریه ی ریسمان هیچ گاه از مرحله ی تفکر محض بیرون نرفته است. پس از بیش از سی سال کار شدید بر روی موضوع که هرگز نه پیش بینی آزمودنی ای ایجاد کرده و نه حتی چیزی نزدیک به نظریه ی کامل، منتقدان صریح برنامه ی تحقیقات نظری ریسمان توصیه می کنند به جای وفاداری دائمی به این کار بسیار دشوار اما بالقوه بیهوده، تحقیق بر روی بدیل های نظریه  متمرکز گردد. به رغم عبارت پردازی های گاهی جدلی، عدم توافق میان دو طرف از سرشتی بنیادگرایانه برخوردار نیست. نظریه  پردازان ریسمان جرئت ندارند که در مورد وجود ریسمان ها مطلقاً مطمئن باشند و منتقدان آن ها اذعان می کنند که اگر آزمونی تجربی یافته شود ممکن است بالاخره معلوم گردد که نظریه  پردازان ریسمان در مسیر صحیح گام بر می دارند. باز هم میزان دشمنی متقابل کاملاً بامعنا است.

 

 

اختلاف مذکور در دیدگاه های مربوط به اعتبار نظریه ی جدید دارای ویژگی های تغییر پارادایم کوهن است (Kuhn ۱۹۶۲). اما شکاف، نسبت به موارد استانده ی تغییر پارادایم در علم، عمیق تر می شود. از نظر منتقدانِ نظریه ی ریسمان، نظریه  ای بدون پشتوانه ی تجربی را، جزئیات آن هر چه باشد، نمی توان نظریه  ای خوش بنیاد خواند. بنابراین، اعتماد اغراق آمیز به آن نظریه  موجب بیرون رفتن از مسیر علم طبیعی متین می گردد. در مقابل، از نظر نظریه  پرداز ریسمان اعتماد او به نظریه  بر تحلیل علمی دقیق از مزایای نظری نظریه  و قرار گرفتن آن در جای خود مبتنی است. بنابراین عدم توافق بنیادی در مورد ارزش نظریه  ی ریسمان بر سر جزئیات فیزیکی نیست، بلکه بر سر تعریف اقتدار و قدرت استدلال خالص نظری در درون فرآیند علمی است. اگر کسی بخواهد از کلمه ی پارادایم به مثابه ی اصطلاحی فنی استفاده کند که فقط در مورد دیدگاه های درون عرصه ی علمی قابل کاربرد است، ممکن است بتواند شکاف میان نظریه  پردازان ریسمان و پدیدارشناسان را شکافی فراپارادایمی بخواند. دو طرف بر سر تعریف علم توافق ندارند. قبلاً وضعیت های مشابهی روی داده است. نمونه ی برجسته ی آن مخالفت فیزیکدانان تجربه گرایی مانند ارنست ماخ با فرض اشیاء علمی نادیدنی مانند اتم ها در فیزیک در قرن نوزدهم است. فهم آن ها از علم چنان وابسته به اصل مشاهده ی مستقیم بود که سخن گفتن از اشیاء نادیدنی، آن¬ها را غیرعلمی می دانستند(۱۶). در قرن بیستم در زمانی که عموماً استاندارد علمی برای بحث بر مبنای ساختارهای نادیدنی را پذیرفتند، این نزاع از عرصه ی فیزیک بیرون رفت، اما در سطح تفسیری فلسفی ادامه یافت و در این جا انگیزه ی اصلی ابزارگرایی و تجربه گرایی سازنده است.

 

 


دیدگاه متفاوت در مورد نظریه ی ریسمان را می توان به منزله ی نتیجه ی بحث قدیمی تجربه گرایانه دانست. اعتماد به نفس نظریه  پردازان ریسمان بدون پشتوانه ی تجریی یک بار دیگر تسلط مشاهده را در علم نقض می کند و به نظر می رسد که نسبت به ماجرای پذیرش اشیاء علمی نادیدنی، نمایشگر تغییر شدیدتری در پارادایم علمی باشد. ماجرای اشیاء نادیدنی علمی با پذیرش گزینه ی اندازه گیری غیرمستقیم مشاهده پذیرها معنی مشاهده پذیر را تغییر داد، اما رجحان تجربه را کاملاً دست نخورده باقی گذاشت. نظریه  پردازان ریسمان، هر چند هنوز موقعیت تجربه را به منزله ی داور نهایی درباره ی نظریه ی علمی قبول دارند، اما به نظر می رسد با فرض این که دانشمندان می توانند بر مبنای نظری محض تا حد زیادی به امکان پذیری احکام علمی اعتماد داشته باشند، نقش آن را کاهش داده اند. خلاصه آن که، آن ها مدعی هستند: آزمایش مهم است اگر بتوانیم آن را انجام دهیم، اما اگر نتوانیم، پیشرفت علمی بدون آن انجام می گیرد.

 


 

چه چیزی نظریه  پردازان ریسمان را به سوی این تغییر مهم در برداشت خود از علم سوق می دهد؟ هنگامی که فیزیک در آغاز قرن بیستم از [وجود] اشیاء علمی به طور کامل حمایت کرد، پیشرفت علمی به ناگزیر این گام را تقویت نمود زیرا بسیاری از پدیده های به تازگی کشف شده توضیح رضایت بخش دیگری نیافته بودند. آیا فیزیک انرژی های بالای معاصر برهانی به همین اندازه قدرتمند برای بسندگی ظاهری نظریه ی ریسمان ارائه می کند؟

 

 


▪ کم دادگی علمی

 

 


تلاش زیر برای پاسخ به این پرسش به شدت بر مفهوم کم  دادگی نظریه  سازی علمی با داده های موجود مبتنی است (از این رو به پیروی از دیوید ۲۰۰۶ آن را کم دادگی علمی می نامند). کم دادگی علمی باید به دقت از دو شکل برجسته تر کم دادگی متمایز گردد. از یک سو، باید آن را از کم دادگی کواینی که در کواین ۱۹۷۰ صورت بندی گردیده است، جدا ساخت که به وجود نظریه های علمی ای که از جهت تمام داده های تجربی ممکن از نظر تجربی هم ارز هستند، حکم می دهد. در برابر، کم دادگی علمی به وجود چند نظریه یا نظریه  های متعددی حکم می دهد که با داده های فعلاً موجود متناسب هستند اما ممکن است از جهت داده های آتی در پیش بینی های خود متفاوت باشند. از سوی دیگر، کم دادگی علمی، به دلیل مسلم انگاشتن پیش فرض ها و پیش شرط های معین برای نظریه  سازی علمی از کم دادگی هیومی متفاوت است. هر چند هیوم به امتناع منطقی استنتاج هر پدیدارشناسی آینده از مشاهدات گذشته اشاره می کند، اما علم بر استنتاج استقرایی از الگوهای نظم مشاهده شده برای پیش بینی رویدادهای آینده مبتنی است. به علاوه، انتظار می رود نظریه  های رضایتبخش علمی برخی از شرایط عمومی مانند درجه ی معینی از عمومیت یا اجتناب از فرض های موقتی را که رویدادهای منفرد را تبیین می کنند، ارضاء نماید. کم دادگی علمی فقط در صورتی محقق می شود که چند نظریه  یا نظریه  های متعددی را بتوان بر طبق داده های تجربی موجود بنا کرد که شرایط پیش گفته را ارضا کنند و از این رو صلاحیت ادعای جدی علمی بودن را داشته باشند. بنابراین، این که کم دادگی در مرحله ای معین ویژگی فرآیند علمی تلقی شود یا خیر هیچ پیامدی برای مسئله ی بنیادی تر استقرا ندارد. در بحث زیر درباره ی کم دادگی علمی ما نظریه  های تجرباً هم ارز را نادیده می گیرم و توجه خود را به نظریه  هایی معطوف می سازیم که، هر چند همه با داده های فعلاً موجود در توافق هستند، می توان آن ها را با آزمایش های آینده از هم متمایز ساخت. بنابراین، اصطلاح کم دادگی علمی مترادف با مفهوم کم دادگی موقت به کار برده خواهد شد که اسکلار (۱۹۷۵) مطرح ساخت و مثلاً استانفورد (۲۰۰۱) آن را مورد بحث قرار داد(۱۷).

 

 

 

عموماً فرض می شود که نظریه  سازی علمی با داده های تجربی موجود کم داده می شود. اگر نظریه  سازی علمی از لحاظ علمی کم داده نبود، پیشرفت علمی می بایست انحصاراً انباشتی باشد. تعویض نظریه  های موقتاً موفق با جانشینان از لحاظ مفهومی متفاوت منع می شد زیرا چنین تعویضی به معنای آن بود که دست کم دو نظریه ، قدیمی و جدید، در زمانی که نظریه ی قدیمی معتبر بود، با داده های تجربی موجود سازگار هستند. اما تاریخ علم نشان می دهد که پیشرفت علمی در گذشته به هیچ روی انباشتی نبوده است. پس کم دادگی علمیِ نظریه  های علمی معاصر را می توان از مثال های تاریخی تعویض بر مبنای فرااستقرای بدبینانه ی مذکور در بخش ۳ استنتاج کرد.

 

 


اهمیت کم دادگی علمی به مثال های تعویض نظریه  محدود نیست. در بسیاری از عرصه های علمی روشن به نظر می رسد که می توان شمار زیادی نظریه  بنا کرد که با داده های فعلاً موجود سازگار هستند اما پیش بینی هایی درباره ی پدیده های آینده خواهند کرد که با طبیعت در توافق قرار ندارد. هر نوع تنوع نظریه  ها ازاین دست، نمونه ای است از کم دادگی علمی.

 

 


باز هم روشن به نظر می رسد که کم دادگی علمی نامحدود با ویژگی های مشهود تحقیق علمی انطباق ندارد. علم طبیعی در هر مرحله از تحول خود تمایلی بارز به یک نظریه ی بنیادی خاص در باب موضوعی معین دارد. این نکته علم طبیعی را از سایر عرصه ها مانند تاریخ یا علوم اجتماعی متمایز می سازد و با اصل عدم تبعیض کم دادگی علمی مخالف است. افزون بر آن، همین تاریخ علم که مثال های بی شماری از تغییر نظریه  ی بنیادی ارائه می کند در عین حال مثال های بی شماری را می شناسد که نظریه  ها پدیده های آتی را با موفقیت پیش بینی کرده اند. اگر شمار نامحدودی از نظریه  های علمی بدیل و به یکسان نویدبخش وجود داشت که با مجموعه ی معینی از داده های فیزیکی متناسب بودند اما پیش بینی های تجربی متفاوتی در مورد آزمایش های آینده می کردند، روشن نبود که دانشمندان چگونه می توانند به دفعات نظریه ی صحیح را برگزینند (مثلاً نگاه کنید به Dawid ۲۰۰۷). بنابراین توفیق پیش بینانه ی علم نیز که همان گونه که در بخش ۳ ذکر شد، با برهان عدم معجزه در برابر مواضع ضد واقع گرایانه به کار گرفته می شود وجود محدودیت هایی را برای کم دادگی نشان می دهد.

 

 


بنابراین میزان کم دادگی علمی به مثابه ی ویژگیِ به شدت مهم فرآیند علمی پدیدار می گردد؛ ویژگی ای که به یک دلیل برای بحث فعلی مهم است: تا حد زیادی وضعیت نظریه  سازی تجرباً تأیید نشده را معین می سازد. برای دانشمندی فرضی که عدم کم دادگی علمی را نفی می کند، امکان پذیری پیش بینی های تجربی که از توصیف نظری منسجم داده های موجود حاصل می شود فقط به اندازه ی این فرض امکان پذیر به نظر می رسد که توصیف علمی امکان پذیر پدیده های معینی اصلاً وجود دارد. هرچند، با توجه به این که به نظر می رسد کم دادگی علمی موضوعی واقعی است، محدودیت های مفروض آن ممکن است باز هم درجه ی معینی از اعتماد را از جهت اعتبار نظریه ی تجرباً تأیید نشده توجیه کند. سرانجام، کم دادگی نامحدود، هر گونه امیدی را به انتخاب نظریه ی صحیح بدون راهنمایی تجربی مستقیم از میان می برد.

 

 


در این مرحله فیزیک ریسمان وارد صحنه می شود. هر چند علم مثال های بسیاری را می شناسد که برهان های نظری محض درجه ای از اعتماد را به طرح واره های نظری تجرباً تأیید نشده وارد کرده اند، اما اصل کم دادگی علمی به قدر کافی قوی تلقی شده است که مانع پشتیبانی کامل از این نظریه  ها گردد. رهبری تأیید تجربی همیشه بلامنازع باقی مانده است. فیزیک ریسمان ها ممکن است نخستین مثالی باشد که موافقان آن ارزیابی نظریه را به نحو دیگری پیشنهاد کرده اند. بنابراین، می توان گمان داشت که، از نظر موافقان نظریه ی ریسمان، این نظریه دلایلی برای فرض محدودیت های به طرز نامعمول قوی برای کم دادگی علمی فراهم می آورد که تأکید بیشتر بر روی برهان های نظری برای ارزیابی امکان پذیری احکام علمی را توجیه می کند. این درک توضیحی پذیرفتنی برای ضدیت چشمگیر میان نظریه  پردازان ریسمان و منتقدان بیرونی نظریه  فراهم می آورد: هر چند خود فیزیکدانان ریسمان احساس می کنند تحت تأثیر انواع جدید نتایج محدودیت های قوی بر روی کم دادگی که در کار روزمره ی خود با آن روبرو هستند قرار گرفته اند، اما فیزیکدانانی که در این تجربه سهیم نیستند یا احساس علاقه ی خاصی به پارادایم علمی سنتی دارند، نمی توانند غفلت فیزیکدانان ریسمان را از اصول سنتی و خوش بنیاد ارزیابی نظریه  درک کنند.

 


 

▪ محدودیت های کم دادگی علمی در نظریه ی ریسمان

 

 

 

دیوید ۲۰۰۶ برهان هایی بر له این ادعا اقامه می کند که آثار قوی محدودیت های جدید بر روی کم دادگی علمی را در واقع می توان در نظریه ی ریسمان یافت. از آن جا که این برهان ها در تحلیل های بعدی هنوز نقشی اساسی ایفا می کنند، در قسمت فعلی به اختصار بیان می شوند. اما خواننده ای که به دنبال برهان کامل است باید به دیوید ۲۰۰۶ مراجعه کند.

 

 

 

برهان هایی که بر له محدودیت های کم دادگی علمی ارائه می شوند در دو سطح متفاوت پدیدار می گردند. نخستین نوع استدلال بر ویژگی های کلی فرآیند تحقیقی مبتنی است که به نظریه ی ریسمان منتهی می شود(۱۸). شاید برجسته ترین برهان از نظر فیزیکدانان نظری برهان عدم انتخاب است. فیزیکدانان نظری مدعی هستند که پس از بررسی های مفصل در جهات مختلف، رویکرد آن ها تنها رویکرد مطمئنی باقی مانده است که به نظریه ی یکی شده ی گرانش و اندرکنش های هسته ای منتهی می شود که دست کم تا اندازه ای موفق بوده است. از این دیدگاه رویکرد گرانش کوانتومی- حلقه ای و سایر رویکردها در گرانش کوانتومی کانونی را نمی توان بدیل به شمار آورد، زیرا آن ها فقط در مورد جمع میان گرانش با اصول بنیادی فیزیک کوانتومی بحث می کنند بدون آن که راهبردی برای منظور کردن توصیف نظری کامل اندرکنش های هسته ای ارائه کنند. در رابطه با نظریه  های کاملاً یکی شده، فیزیکدانان ریسمان برهان هایی کیفی ارائه می کنند تا نشان دهند نقاط عزیمت بسیار متفاوتی که ظاهراً هیچ ارتباطی با فیزیک ریسمان ندارند، پس از بررسی دقیق به نظریه ی ریسمان می رسند (مثلاً نگاه کنید به Polchinski ۱۹۹۹).

 

 

 

تصور می شود که تجربه ی گذشته در فیزیک ذره ای از اهمیت این احکام حمایت می کند: اگر فیزیکدانان برای حل مسئله ای مفهومی درهای بسیاری را بزنند و دقیقاً یک در باز شود که به سوی ساختار غنی و منسجم جدیدی رهنمون می گردد، ظاهراً بخت خوبی وجود دارد که این راه حل از نظر تجربی قابل اطمینان باشد. برانگیزاننده ترین گواه این ادعا مدل استانده ی فیزیک ذره ای است. عناصر مهمی از مدل استانده مانند ساختار پیمانه ای اندرکنش ها بدون مدرک تجربی بلاواسطه و بر مبنای استدلال نظری محض برای حل مسائل سازگاری نظری پیشنهاد شده است. سرانجام، توسعه ی این مفاهیم با آزمایش تأیید و به شمار زیادی پیش بینی های تجربی مطمئن منتهی شده است. فیزیکدانان نظری ادعا می کنند که بدیل ها در مورد فیزیک ریسمان دقیق تر از بدیل های زمان توسعه ی مدل استانده بررسی شده اند که ممکن است موجب اطمینان زیادی به امکان پذیری ادعاهای مفهومی نظریه ی ریسمان گردد. برهان دیگر بر نمونه های شگفت آور از انسجام مفهومی در متن نظریه ی ریسمان مبتنی است. عموماً پذیرفته شده است که نظریه ی علمی به طرزی متقاعدکننده با داده های تجربی تأیید می شود که بر روی بنای نظریه اثری نگذاشته اند اما به درستی توسط آن پیش بینی می شوند. به طریق مشابه، ممکن است نظریه ای بر اساس مبانی نظری محض مورد حمایت قرار گیرد. ممکن است موجب بهبود فهم نظری از ارتباطات متقابل در میان پدید های مختلف فیزیکی گردد، هر چند هدف اصول ساختمانی که در زمان ایجاد نظریه به کار گرفته شده این نوع بهبود نبوده است. نظریه ی ریسمان ادعا می کند که این تأیید نظری را می توان به طور جدی به مثابه ی مبنای داوری درباره ی امکان پذیری نظریه تلقی کرد. فیزیک ریسمان مثال های شگفت آوری از انسجام مفهومی ارائه می کند. سه مثال از میان مهم ترین مثال ها عبارت اند از این که اشیاء کوانتیده ی ممتد گرانش را نشان می دهند، نظریه ی ریسمان ماده مستلزم اَبَرتقارن است (که به دو راستای مهمِ تحقیقات فیزیک ذره ای می پیوندد)، و در موارد خاص و معینی می تواند ارتباط میان انتروپی سیاه چاله و افق رویداد آن را تبیین کند.

 

 


هر یک از این سه دلیل ارائه شده برای اعتماد به نفس نظریه پردازان ریسمان را می توان بر اساس کاهش ارزش اصل کم دادگی علمی تفسیر کرد. برهان عدم انتخاب مستقیماً می گوید که وجود نظریه های بدیلی که از نظر علمی رضایت بخش باشند، در مورد نظریه ی ریسمان، در مقایسه با زمینه های فیزیکی پیشین، فرضی کم تر طبیعی است. موفقیت تجربی برنامه ی تحقیق فیزیک ذره ای و تمایل نظریه ی ریسمان به ایجاد انسجام درونی نامنتظَر را می توان نشانه های غیرمستقیم محدودیت های مهم کم دادگی علمی دانست، زیرا کم دادگی نامحدود وقوع هر دو را نامحتمل می سازد.

 

 


هر چند سه برهان ارائه شده تا این جا، پیشتازانی در نظریه سازی علمی متقدم دارند و می توان آن  ها را بر اساس نقاط اوج تحولات (مقدماتی) دیرپا فهمید، نظریه ی ریسمان نیز برهان های به راستی جدیدی ارائه می کند که در سطحی متفاوت به همان جهت معطوف هستند: به نظر می رسد خود ساختار نظری فیزیک ریسمان کاهش ارزش کم دادگی علمی را پیشنهاد می کند.

 

 


در این زمینه دو ویژگی مرتبط نظریه ی ریسمان از اهمیت اساسی برخوردار است. برخلاف تمام نظریه های فیزیکی شناخته شده ی دیگر، نظریه ی ریسمان در سطح بنیادی هیچ پارامتر آزادی ندارد. نه پارامتر بی بعدی دارد که بتوان آن را آزادانه طوری تنظیم کرد که با داده های تجربی متناسب باشد، نه پارامتری ابعادی دارد که بتوان مقدار آن را نسبت به پارامترهای مشخصه ی دستگاه اندازه گیری مربوطه تنظیم کرد(۱۹). فراتر از این نقطه، بر اساس برخی فرض های بسیار بنیادی مانند وجود ماده و بیش از یک بعد فضایی، نظریه ی ریسمان درجه ی بالاتری از یکتایی را نیز نشان می دهد. به دلیل پدیده ی دوگانگی ریسمان که در بخش ۶ مورد بحث قرار خواهد گرفت، به نظر می رسد اختیاری برای ساخت انواع مختلف نظریه ی ریسمان در سطح بنیادی باقی نمی ماند. بلکه ظاهراً تنها یک راه برای ساخت ساختار بنیادی نظریه ی ریسمان وجود دارد. فقدان آزادی ساختاری انتخاب همراه با فقدان پارامترهای آزاد «یکتایی ساختاری» نظریه ی ریسمان خوانده خواهد شد.

 

 


در این مرحله روشن نیست چقدر از یکتایی ساختاری ریسمان به یک مجموعه ی اجتناب ناپذیر از مقادیر پارامتری نظریه های انرژی های پایین مانند مدل استانده تبدیل می شود. از دیدگاه نظریه ی ریسمان، پارامترهای مدل استانده پارامترهای مؤثری هستند که به طرز یکتا توسط ویژگی های نظریه ریسمانی مانند مقدار ثابت تزویج، شعاع های ابعاد فشرده یا غشاهای چندبعدی تعیین می شوند. این ویژگی های ریسمانی را باید بار دیگر به مثابه ی نتیجه ی فرآیندی دینامیکی فهمید که بر معادلات بنیادی نظریه ی ریسمان مبتنی هستند (که همان گونه که شرح داده شد، هیچ پارامتر آزادی ندارند) و از مهبانگ به سوی حالت پایه ی نظریه می روند. اگر نظریه ی ریسمان یک حالت پایه ی پرانرژی و از لحاظ نظری واداشته داشت که در آن تمام آن مقادیر به طور یکتا تعیین شده بودند، این امر مقادیر پارامترهای کم انرژی را نیز به طور یکتا تعیین می کرد. اما بر اساس فهم فعلی به نظر می رسد شمار زیادی حالت های پایه ی پایدار یا فراپایدار(۲۰) و از لحاظ نظری منسجم در نظریه ی ریسمان وجود دارد که می توان همه ی آن ها را به فرآیندهای کوانتومی متقدم جهان ما رساند(۲۱). هر چند ممکن است مکانیسم انتخابِ خلأیی هنوز ناشناخته که یک می نیموم انرژتیک خاص یا شماری از آن ها را که به طرزی معقول اندک باشند مشخص می سازد، از طریق فهم بهتر یا شکل دهی مجدد نظریه ی ریسمان بروز کند، اما وجود آن در این مرحله محل تردید به نظر می رسد. بدیل آن، سناریویی است که در آن انتخاب از میان تعداد زیادی حالت های پایه ی موضعی که از نظر فیزیکی مجاز هستند به برآمد تصادفی اغتشاشات کوانتومی در مراحل اولیه ی جهان ما بستگی دارد(۲۲). از آن جا که حالت های پایه ی مختلف با مقادیر پارامتری متفاوت نظریه های مؤثر در انرژی های پایین متناظرند، این سناریو می تواند قدرت پیش بینانه ی نظریه ی ریسمان را به شدت کاهش دهد (مثلاً نگاه کنید به Douglas ۲۰۰۳ و Susskind ۲۰۰۷).

 

 


هر چند پرسش از قدرت پیش بینانه ی نظریه ی ریسمان بدین ترتیب موضوع تأمل باقی می ماند، اما توجه به این نکته مهم است که هر دو سر طیف پاسخ های ممکن فهمی از کم دادگی علمی را مطرح می سازند که از بنیاد تغییر کرده است. اگر قدرت پیش بینانه ی فیزیک ریسمان به راستی به واسطه ی ماهیت فیزیک کوانتومی که به طرزی تقلیل ناپذیر آماری است به شدت تغییر می یافت، این امر چشم اندازهای تحقیق فیزیکی آتی را به طرزی بامعنا تغییر می داد. از آن جا که فهم این نکته دشوار است که چگونه وجوه کمّی که در یک طرح واره موضوع آمار کوانتومی هستند باید در طرح واره ای دیگر قابل محاسبه باشند، می توان انتظار سنگ بنایی بنیادی برای پیشرفت علمی را داشت که آشکارا فهم ما را از موفقیت نظریه  تغییر می دهد و می توان گفت که باید بر روی پرسش مربوطه در باب کم دادگی علمی نیز تأثیر داشته باشد. اما در این جا برای تحلیل بیشتر این نکته تلاشی نخواهد شد.

 

 

 

از سوی دیگر، اگر مکانیسم انتخاب خلأیی که هنوز ناشناخته است تعداد حالت های پایه ای را که از نظر فیزیکی مجاز است به حدی کاهش دهد که توان پیش بینی نظریه ی ریسمان را به شدت بالا ببرد(۲۳)، می توان برهانی را به کار برد که باز هم دوررس تر باشد. خلاصه آن که، نظریه  ای که از لحاظ ساختاری یکتا و دارای توان پیش بینی زیادی باشد، مبنای ارزیابی پذیرفتنی بودن بدیل های از نظر علمی امکان  پذیر را تغییر می دهد. از آن جا که (۱) به نظر می رسد نظریه هایی که از لحاظ ساختاری یکتا باشند به مراتب نادرتر از نظریه  های متعارفند و (۲) اگر این نظریه  ها دارای توان پیش بینی زیادی باشند، بخش بسیار کوچک تری از فضای پارامتری اعداد مشخصه ی مشاهده پذیر قابل تصور را پوشش می دهند، ارزیابی های سنتی از کم دادگی علمی دیگر به کار نمی آیند. انتظار این که نظریه  های بدیلی وجود داشته باشند که از لحاظ ساختاری یکتا و دارای توان پیش بینی زیاد هستند و می توانند با حدی از دقت مقادیر پارامتری نظریه  ای معین از این نوع را بازتولید کنند، کاملاً ناپذیرفتنی است. اگر معلوم گردد که نظریه ای که از نظر ساختاری یکتا و دارای توان پیش بینی زیادی است از نظر تجربی تا حدی از دقت (تحت مجموعه ی معینی از داده های تجربی) امکان پذیر است، بدین ترتیب باید فرض کرد که جای این نظریه  را نمی توان به نظریه ی دیگری داد که شرط یکتایی ساختاری و توان پیش بینی بالا را برآورده می سازد. تعویض آن با نظریه ی جدیدی که این شرط را ارضا نمی کند نیز پذیرفتنی نیست، زیرا در این صورت یکتایی ساختاری و توان پیش بینی بالای سلف آن چونان معجزه ای به نظر می رسد. این دو حکم، در کنار یکدیگر، می گویند که باید انتظار داشت چنین نظریه  ای، نظریه ای نهایی باشد که هیچ بدیل از نظر تجربی متفاوتی جای آن را نخواهد گرفت.

 

 

 

جالب آن است که نظریه ی نهایی مشابه در سطح دیگری در نظریه ی ریسمان نیز پدیدار می گردد. نظریه ی ریسمان نخستین نظریه ی فیزیکی است که به طور جدی مدعی یکی سازی مفهومی تمام پدیده های بنیادی فیزیکی مقدماتی است و این امر، اگر یکی سازی مفهومی هدفی علمی تلقی شود، آن را به نخستین نامزد عنوان نظریه ی نهایی تبدیل می کند. ادعای قدرتمندتر برای جایگاه نظریه ی نهایی به نتیجه ای جالب از دوگانگی های ریسمان مربوط می شود (مثلاً نگاه کنید به Witten ۲۰۰۱). دوگانگی T که در بخش ۲ به اختصار شرح داده شد، طول کمینه ی مطلقی را نشان می دهد، به این معنا که تمام آزمایش های تجربی بر روی مقیاس های فاصله ای را که کوچک تر از مقیاس بحرانی باشند می توان، بر اساس روابط دوگانگی، آزمایش مقیاس های فاصله ی بزرگ تر از مقیاس بحرانی دانست. برای دستیابی به اطلاعات فیزیکی جدید، حد مطلق زیر مقیاسی معین قرار داده می شود و به این ترتیب به طور صوری پایانی بر تحقیق مداوم فیزیکی برای پدیده های جدید در مقیاس های فاصله ی باز هم کوچک تر می گذارد.

 

 


هر چند هیچ یک از برهان های ارائه شده به تنهایی رد اصل کم دادگی علمی نیست، انبوه برهان های مختلفی که همگی در یک جهت قرار دارند این ادعا را توجیه می کند که کاهش اساسی ارزش اصل کم دادگی علمی در متن فیزیک ریسمان پذیرفتنی به نظر می رسد. البته این حکم فقط در صورتی معنا پیدا می کند که فیزیک ریسمان مفهوم فیزیکی امکان پذیری باشد. اما اگر چنین باشد، دلایل زیادی وجود دارد که دیگر هیچ نظریه ی جانشینی آن را لغو نخواهد کرد. باید تأکید کرد که این ادعا به معنای اعلام پایان قریب الوقوع تحقیقات فیزیکی نیست. تاریخ تحقیقات نظریه ی ریسمان نشان می دهد که ممکن است تکمیل نظریه  هدفی موهوم باشد درست همان گونه که نظریه ی نهایی در مراحل اولیه ی تکامل علمی چنین به نظر می رسید.

 


 

▪ یکتایی نظری

 

 


بر اساس قسمت قبلی، نظریه ی ریسمان حاکی از تغییر شدید ارزیابی در باب تضاد میان کم دادگی و پیش بینی نظری است. با بررسی مجدد بن بست میان واقع گرایی و تجربه گرایی که در بخش ۲ شرح داده شد، می توان اهمیت این تغییر را دریافت.

 


 

آشفتگی وضعیت موجود به دلیل عناصر مهمی از پیش بینی های موفق در علم بوده که به نظر می رسید به نفع واقع گرایی است هر چند ظاهراً عناصر به همین اندازه انکارناپذیری از کم دادگی نیز از تجربه گرایی حمایت می کردند. همین نوع موازنه ی غیررضایت بخش مشخصه ی تمام کوشش های فلسفی کلاسیکی برای تضعیف موقعیت کم دادگی است. بحث های مربوط به «استنتاج از پدیده ها» که در سال های اخیر توجهی را به خود جلب کرده، مثال خوبی است(۲۴). نیوتن ادعا می کرد که نظریه  های فیزیکی وی چیزی جز استنتاج از پدیده ها نیستند. چند سال پیش نورتون (Norton) و دیگران تصمیم گرفتند ادعای نیوتن را توجیه کنند و بر شیوه ی به ظاهر یکتایی که اغلب داده های تجربی نظریه  های فیزیکی را تقویت می کنند، تأکید کردند. مثلاً نورتون دوباره تأکید کرد که کوانتش را تجربه بر فیزیک تحمیل کرده است. ظاهراً برهان استنتاج از پدیده ها نشان می دهد که قضیه ی کم دادگی به آن سادگی که برخی از تجربه گرایان تمایل دارند که باور کنند، نیست. اما این داوری به رد کامل کم دادگی نمی انجامد. در ووررال (۲۰۰۰) تأکید شده است که استنتاجات از پدیده ها همیشه بر چارچوب مفهومی معینی مبتنی هستند که تلویحاً بخشی از طرح واره ی نظری را تشکیل می دهد. بنابراین، خصلت استنتاجی آفرینش نظریه  نمی تواند پس از تجدید نظر در مبانی مفهومی آن، مانع حذف آن توسط نظریه ی جدید شود. نورتون، برای ارائه ی مثالی برجسته، قوانین گرانش را بر مبنای فضای تخت «استنتاج کرد» که گرانش عمومی این نقطه ی عزیمت را رد می کرد. استنتاج از پدیده ها نشان می دهد که عنصر قابل توجهی از یکتایی در تکامل نظریه  سازی فیزیکی وجود دارد، اما نمی تواند فرااستقرای بدبینانه را رد کند. بنابراین، فقط بن بست میان سمت واقع گرا و تجربه گرا را سخت تر می کند.

 

 


در مورد نظریه  ی ریسمان وضعیت بسیار متفاوت است. می توان دو سطح از بحث را از هم تمیز داد که دو راهبرد متفاوت برای بررسی مسئله ی فرااستقرای بدبینانه فراهم می آورد. نخست، وضعیت موجود و بالفعل تحقیق نظری ریسمان است. امروزه نظریه ی ریسمان به شدت ناقص است و از برخی جهات بیش از نظریه  ای کامل به راهنمایی نظری به سوی تحولات آینده مانند است. هسته ی ادعای فرااستقرای بدبینانه دست نخورده باقی می ماند زیرا مفاهیم علمی نظریه ی ریسمان امروزه یقیناً کم تر از مفاهیم علمی در دوره های پیشین علم مقدماتی نیستند. اما فرض کم دادگی علمی دیگر نمی تواند از این نکته بهره ای ببرد. در تصویر سنتی، تصور می شد که تکامل علمی با زنجیره ای از نظریه  های کاملاً سازگار انجام می شود. هر یک از این نظریه  ها مجموعه ی محدودی از داده ها را به درستی توصیف می کرد و روزی به واسطه ی داده های به شدت مخالف منسوخ می شد یا انتظار می رفت که چنین شود(۲۵). فرااستقرای بدبینانه مستقیماً به کم دادگی علمی اشاره داشت، زیرا هر نظریه ی جدیدی می بایست دست کم به اندازه ی سلف خود به طرزی متقاعد کننده با داده های قدیمی سازگار باشد. در نظریه ی علمی، تصویر سنتی دیگر قابل استفاده نیست. طرح واره ی نظری در هر مرحله از پیشرفت فیزیکی را باید مقدماتی دانست زیرا از لحاظ نظری ناکافی و ناقص است. می توان انتظار داشت که پیشرفت به جای تعویض نظریه  بر فهمی دوررس تر از نظریه ی تحت بررسی مبتنی باشد. کار نظری بر روی فهم عمیق تر و صورت بندی کامل تر و منسجم تر نظریه ی ریسمان پیشرفت نظری محض را به مثابه ی هم ارز مسیر دوم به سوی معرفت فیزیکی علاوه بر پیشرفت تجربی و مستقل تثبیت می کند(۲۶).

 

 


وضعیت فعلی کار، از آرمان تصویرشده برای نظریه ی ریسمان کاملاً منسجم بسیار دور است. برخی از ویژگی های این نظریه ی نهایی مانند فقدان پارامترهای آزاد یا حد پایینی بنیادی برای مقیاس های طول فیزیکی را می توان همین امروز با اطمینان پیش بینی کرد. به دنبال بحث های قسمت ۵-۳، می توان تصور کرد که این معرفت این حکم را توجیه می کند که نظریه ی ریسمان کاملاً توسعه  یافته، فرااستقرای بدبینانه را در هم می شکند. اگر یک روز بتوان صورت بندی سازگار نظریه ی ریسمان را یافت، باید انتظار داشت که این نظریه  به یکی از دو طریق به جهان مشاهده پذیر مربوط باشد. یا بن بستی است بدون ارتباط با جهان فیزیکی یا نظریه  ای نهایی را تشکیل می دهد به این معنا که تمام داده های تجربی ممکن را بر اساس مجموعه ای از اصول بنیادی بدون هیچ پارامتر بنیادی تنظیم پذیر توصیف می کند. در هر دو حال، نظریه ی ریسمان کاملاً سازگار را نمی توان امکان پذیر دانست بلکه باید آن را گامی میانی در تکامل علم به معنای فرااستقرای بدبینانه دانست.

 

 

 

سناریوی پدیدارشونده با سلب جایگاه ویژگی «ابدی» تمام نظریه  های علمی از کم دادگی بر بن بست میان کم دادگی و پیش بینی نظری فائق می آید. کم دادگی نظریه  های فیزیکی سنتی با تجربه، ویژگی تاریخی دوره ی فیزیک بنیادی به نظر می رسد که هنوز به سطح میان ارتباطی لازم برای احساس نیروی کامل برهان های انسجام درونی نرسیده است. در تمام این مراحل قبلی فرآیند علمی، نیروی پیش بینانه ی نظریه  های علمی نشانه ای است از آن که کم دادگی علمی یکسره نامحدود نیست.

 

 

 

تمایل فزاینده به سوی نظریه و دامنه ی برانگیزاننده ی تأییدهای مربوط به فیزیک انرژی بالا از دهه ی ۱۹۷۰ را می توان نشان دهنده ی محدودیت های مهم کم دادگی علمی همراه که نیروی خاصی دارند دانست. نظریه ی ریسمان یا آن چه پس از تکمیل خواهد شد، ممکن است سرانجام به حکومت کم دادگی علمی پایان دهد. در این مرحله، پرسش خاصی مطرح می شود: اگر کم دادگی علمی موضع محکم خود را در برابر فیزیک ریسمان از دست بدهد، در مورد پارادایمی که جای آن را خواهد گرفت چه می توان گفت؟ یک بار دیگر سه پیام فیزیک ریسمان را به یاد آوریم که تصویر قدیمی دینامیک نظریه ای را که از نظر علمی کم داده باشد مغشوش می کند.

 

 


  ویژگی های توسعه ی نظریه و انسجام درونی آن بر مفهوم محدودیت های اکید کم دادگی که از فیزیک مدل استانده به ارث رسیده متکی است.

 

 

  برهان هایی در سطوح مختلف از این ظن حمایت می کنند که ممکن است نظریه ی ریسمان نظریه ی نهایی باشد.

 

 

  بر خلاف تمام نظریه های قبلی فیزیکی، نظریه ی ریسمان در سطحی بنیادی از نظر ساختاری یکتا است.

 

 

این سه پیام با یکدیگر بنیانی را برای طرح اصلی پی می افکنند که من مایلم آن را چنین بنامم:

 

 


اصل یکتایی نظری: در مرحله ی معینی از تحقیق علمی، مجموعه ای عمومی از داده های تجربی همراه با پیش مفهوم های عمومی درباره ی شرایط لازمی که نظریه ای باید برآورده سازد تا علمی تلقی شود، دیگر برای انتخاب مفاهیم نظری، جزئیات ساختاری یا مقادیر پارامتری بنیادی آزادی ای باقی نمی گذارد. دقیقاً یک نظریه ی علمی وجود دارد (شاید صورت بندی های بدیلی که از نظر تجربی هم ارزند)، که با داده های تجربی تناسب دارد. همان گونه که به نظر می رسد، داده ها نباید حتی خیلی خاص باشند بلکه فقط باید برخی احکام کمّی بنیادی را درباره ی خصلت جهان فیزیکی تثبیت کنند.

 

 


هر چند دانش فعلی ما در باره ی فیزیک ریسمان به شدت از اصل بنیادی یکتایی نظری حمایت می کند اما قدرت این اصل حتی با این فرض که نظریه ی ریسمان نظریه ای بسیار معتبر در باره ی طبیعت است، پرسشی بی پاسخ مانده است. برای بحث در باره ی دامنه ی امکان ها، باید میان سه مشخصه ی متفاوت اصطلاح «یکتایی نظری» تمیز قائل شویم. تعریف بالا از یکتایی نظری هیچ سخنی درباره ی قدرت پیش بینانه ی نظریه ای که از لحاظ نظری یکتا است نمی گوید. این بازتاب نکته ای است که در قسمت ۵-۳ مورد بحث قرار گرفت و بر اساس آن نظریه ی ریسمان در مرحله ی فعلی تصویر روشنی از توان خود در پیش بینی پارامترهای فیزیک انرژی های پایین ارائه نمی کند. نظریه ی ریسمان، بسته به قدرت پیش بینانه ی نهایی خود، ممکن است سرانجام یکی از دو درجه ی یکتایی نظری زیر را برآورده سازد.

 

 


  یکتایی نظری ضعیف یکتایی نظری ای را نشان می دهد که ارتباطی با الگوی یکتای مقادیر پارامتری انرژی های پایین ندارد.

 

 

  یکتایی نظری گسترده تعین صریح تمام داده های کمی را با ساختار نظری یکتا نشان می دهد.

 

 


باز هم نمی توان انتظار داشت نظریه ای که یکتایی ساختاری گسترده را برآورده سازد ویژگی های موضعی توزیع فضا-زمانی اشیاء فیزیکی را تعیین کند. پیش بینی توزیع ماده ی موضعی از اصول نخستین، سنتاً فراتر از دامنه ی نظریه های علمی تلقی می شود. عبور از این حدود به سومین نوع یکتایی نظری منتهی می شود.

 

 

  یکتایی نظری قوی مصداق دارد اگر نظریه ای علمی که از لحاظ نظری بر اساس فرضیه یکتا است پیش بینی یکتایی از توزیع ماده به عمل آورد.

 

 

هر چند در فهم امروزی از فیزیک ریسمان چیزی وجود ندارد که حکایت از یکتایی نظری قوی داشته باشد، اما این دیدگاه که مفهوم اخیر ممکن است روزی در مورد نظریه سازی فیزیکی قابل اعمال باشد، کم تر از آن چه در نگاه نخست به نظر می رسد نامحتمل است. نخست، باید یادآوری کرد که تفاوت های میان تعیین مقادیر پارامتری انرژی های پایین و تعیین توزیع اشیاء منفرد خاص در زمینه ی کیهان شناسی ریسمان به طرز فزاینده ای مغشوش می شود.

 

 

غشاهای چندبعدی که تصور می شود موضع و تعدادشان در تعیین مقادیر پارامتری قوانین طبیعی که فیزیک را در انرژی های پایین هدایت می کنند نقش مهمی دارند، با همان نوسانات کوانتومی در جهان نخستین ایجاد می شوند که مسئول توزیع ماده ی جهان نیز هستند. بدین ترتیب مکانیسمی که تمام وجوه موضعی توزیع ماده را به طور یکتا تعیین می کند لازم نیست به طور بنیادی از مکانیسمی که فقط یک حق انتخاب برای مقادیر پارامتری انرژی های پایین باقی می گذارد متفاوت باشد. یکتایی گسترده و قوی ممکن است چندان دور از هم نباشند. به علاوه، یادآوری این نکته جالب است که یکی از تفاسیر جالب از فیزیک کوانتومی، تفسیر اورت (Everett ۱۹۵۷)، بر این مفهوم مبتنی است که تمام برآمدهای ممکن فرآیند کوانتومی متحقق می شوند و سیستم پیچیده ای از «جهان های بسیار» را تشکیل می دهند که واقعیت را می سازد. اگر کسی این مفهوم را در مورد کیهان شناسی ریسمان اعمال می کرد که در آن توزیع ماده و مقادیر پارامتری انرژی های پایین از نوسانات کوانتومی در جهان نخستین ناشی می شوند، این نشان می داد که تمام مقادیر پارامتری ممکن انرژی های پایین و تمام توزیع های ماده در یکی از جهان های بسیار متحقق می شوند و بنابر این باید واقعی تلقی شوند. ترکیب این فهم با این فرض که نظریه ی ریسمان از لحاظ نظری یکتا است در واقع به ارتباط مفهوم یک تحقق مادی یکتای واقعیت منتهی می گردید و بنابراین یکتایی قوی نظری را اثبات می کرد(۲۷).

 

 


بدیهی است که مرگ کم دادگی علمی و صعود یکتایی نظری بر خلاف موضع ضدواقع گرا است.

 


تزلزل فرااستقرای بدبینانه یکی از برهان های اصلی ضدواقع گرایی بر علیه واقع گرایی را از میان می برد. به علاوه، به نظر می رسد روح عمومی تجربه گرایی به سختی با مفهوم یکتایی نظری سازگار باشد. تجربه گرایی محیط علمیِ به شدت کم داده ای را نشان می دهد که در آن می توان انتظار داشت ابزارهای نظری مفید برای توصیف پدیده ها، مانند آزادی ساخت ابزارهای فنی برای منظوری عملی، در تعداد و انواع دلخواه قابل ساخت هستند. تجربه گرایی سازنده نیز که برهان های آن بر علیه واقع گرایی بر فرض کلی کم دادگی بدون پرداختن به حدود کم دادگی مبتنی است در این فهم، که آشکارا سازنده ی ابزارگرایی است، سهیم است.

 

 

بنابراین، در این مرحله، به نظر می رسد فیزیک ریسمان موضع واقع گرایی علمی را ترجیح می دهد. اما بخش بعد نشان خواهد داد که وضعیت کمی پیچیده تر از این است.

 

 


 واقع گرایی علمی در عصر نظریه ی ریسمان 
 
  
 
 
● دوگانگی در برابر وجودشناسی

 

 

▪ وجودشناسی و فیزیک کوانتومی

 

 

لازم است برای لحظه ای کوتاه به موضوع آغازین این مقاله، مکانیک کوانتومی، باز گردیم.

 

 

سنت مقدس در میان فیلسوفان و فیزیکدانان فلسفی اندیش، از حامیان نخستین تفسیر کپنهاگی گرفته تا برنار دسپانیا (d\&#۰۳۹;Espagnat)(۲۸) به کیفیت به راستی غیرواقع گرایانه ی مکانیک کوانتومی حکم می دهد. یک انگیزه ی مهم برای ضدواقع گرایی نسبت به فیزیک کوانتومی این تلقی است که کیفیتِ به طور تقلیل ناپذیر آماری احکام در مکانیک کوانتومی کانونی و عنصر غیرتعینی جهان کوانتومی با برداشت شهودی ما از واقعیتی خوش نظم و خوش تعریف متناقض است. هر چند بسیاری از فیلسوفان با این ارزیابی موافقند که وضعیت فعلی فیزیک کوانتومی برای پرهیز از نتیجه گیری های ضدواقع گرایانه جای کافی باقی می گذارد، اما تفسیرهای غیر کانونی از مکانیک کوانتومی مانند مدل های پارامتر پنهان بوهم (Bohm ۱۹۵۲) و بل (Bell ۱۹۸۷) و تفسیر اورت تفسیرهایی تعینی و عمیقاً واقع گرایانه از فیزیک کوانتومی ارائه می کنند. فهم کانونی از قوانین مکانیک کوانتومی هم به طور سر راست از ناواقع گرایی حکایت نمی کند. اما تقریباً امکان صورت بندی های خاصی را برای واقع گرایی علمی فراهم می آورد(۲۹). به علاوه، می توان انتظار داشت که مفاهیم اصل فیزیک کوانتومی برای توفیق در ادغام کامل فیزیک گرانش در فیزیک کوانتومی(۳۰)، که می تواند دیدگاه های کاملاً جدیدی در مورد پرسش واقع گرایی فراهم آورد، نیاز به تغییر داشته باشند.

 

 

باز هم پرسشی آزاردهنده برای واقع گرای علمی باقی می ماند که به انگیزه ی عمومی فوق الذکر برای ضدواقع گرایی در فیزیک کوانتومی مربوط می شود: اگر کیفیت شهودی شیء وجودشناختی بیرونی (که در چارچوب اورتی یا پارامتر پنهان نیز باید مورد تأیید قرار گیرد) در حین پیشرفت تکاملی نظریه ی فیزیکی قطعه قطعه از میان برود، آیا اصلاً هسته ای از مفهوم شیء وجودشناختی باقی می ماند که بتوان اطمینان داشت که در برابر تجزیه ی علمی ایمن است و بنابراین می تواند مبنایی نویدبخش برای واقع گرایی فراهم آورد؟

 

 

مکانیک کوانتومی نمی تواند به این پرسش پاسخ دهد. فیزیک معاصر در موضعی قرار دارد که اندکی متفاوت است، زیرا فرسایش شیء وجودشناختی بسیار پیشتر رفته است. انحلال وجودشناسی که در مکانیک کوانتومی آغاز می شود در نظریه ی پیمانه ای سرعت می گیرد تا این که در نظریه ی ریسمان، شیء وجودشناختی از میان می رود. بخش حاضر به پایان (نا)خوش مرگ وجودشناسی می پردازد و یک جنبه ی خاص نظریه ی ریسمان را مورد بحث قرار می دهد که اوج بالفعل تمایلات ضدوجودشناختی فیزیک مدرن است.

 


▪ وجودشناسی و دوگانگی های ریسمان

 

 

مفهومی که باید بررسی کرد دوگانگی است که در بخش قبلی هم نقشی ایفا کرد. همان گونه که شرح داده شد، دوگانگی T حکایت از آن دارد که ریسمان تابیده به دور بعد فشرده ی کوچکی را می توان در عین حال ریسمانی تلقی کرد که تابیده نشده است، بلکه آزادانه در امتداد بعد فشرده ی بزرگی حرکت می کند. این پدیده ریشه در اصول کوانتومی دارد اما آشکارا از آن چه در جهان کوانتومی بوده است فراتر می رود. این فقط موردی از عدم تعین کوانتومی نیست که به دو حالت سیستم مربوط باشد بلکه ما با دو صورت بندی نظری روبرو هستیم که در اصل به نحوی غیرقابل تمیزند که نمی توان آن  ها را اصلاً دو حالت متفاوت دانست. با این همه، دو صورت بندی از نظر ویژگی هایی که در کانون وجودشناسی بامعنای جهان بیرونی قرار می گیرد متفاوت هستند. شکل جا-گاه آن  ها متفاوت است و شکل و وضعیت اشیاء بنیادی آن  ها هم متفاوت است.

 

 

دوگانگی T تنها رابطه ی دوگانگی نیست که در نظریه ی ریسمان با آن روبرو می شویم. وجود دوگانگی ها یکی از ویژ ه ترین جنبه های نظریه ی ریسمان است. شاید مهم ترین نقشی که امروزه روابط دوگانگی ایفا می کنند برقراری ارتباط میان تمام نظریه های مختلف اَبَرریسمان است. قبل از ۱۹۹۵ فیزیکدانان پنج نوع متفاوت از نظریه ی اَبَرریسمان را می شناختند. سپس روشن شد که این پنج نوع و نوع ششم به نام نظریه ی M که در آن زمان ناشناخته بود با روابط دوگانگی به هم ارتباط دارند. دو نوع دوگانگی در کار است. برخی از نظریه ها را می توان از طریق وارونه سازی شعاع فشردگی به هم مرتبط ساخت که پدیده ای است که آن را به نام دوگانگی T می شناسیم. نظریه های دیگر را می توان با وارونه سازی ثابت تزویج ریسمان به هم مرتبط ساخت. این دوگانگی، دوگانگی S نام دارد. پس از آن نظریه ی M قرار دارد که در آن ثابت تزویج ریسمان به بعد اضافه ی یازدهم تبدیل می شود که اندازه ی آن با قدرت تزویج نظریه ی دوگانه متناسب است. شبکه ی توصیف شده ی دوگانگی ها نظریه هایی را مرتبط می سازد که اشیاء بنیادی آن  ها ساختار های تقارنی متفاوت و بعدمندی متفاوتی دارند (هر نظریه ی ریسمان برای آن که منسجم باشد به مجموعه ی خوش تعریفی از غشاهای ابعادی بالاتر نیاز دارد). حتی نظریه ی M در قیاس با نظریه های همتای خود تعداد متفاوتی از ابعاد فضایی دارد. با این همه، دوگانگی نشان می دهد که نظریه ی M و ۵ نظریه ی ممکن اَبَرریسمان فقط صورت بندی های متفاوت یک نظریه ی واقعی را نشان می دهند. این حکم مبنای ادعاهای یکتایی نظریه ی ریسمان را تشکیل می دهد و نقش محوری ای را که اصل دوگانگی ایفا می کند نشان می دهد.  در سال های اخیر، تحلیل نظریه ریسمانیِ روابط دوگانگی باز هم شگفت آورتری را کشف کرده است. مثلاً میان نظریه های معینی که شامل گرانش و برخی نظریه های پیمانه ای محض بدون گرانش با فضایی که یک بعد آن کاهش یافته می گردد، رابطه ی دوگانگی وجود دارد. ممکن است در آینده کشفیات دیگری در این زمینه انجام شود.

 

 


این حقیقت که نظریه های ریسمان مختلف با وجودشناسی های بنیادی متفاوت از نظر تجربی هم ارز هستند نمونه ای است از نوع کواینی کم دادگی که در بخش ۵-۲ به آن اشاره شد. در کواین (۱۹۷۰)، کواین می گوید که همیشه می توان نظریه هایی علمی ساخت که از نظر تجربی هم ارز اما از نظر منطقی ناسازگار باشند. برای جدا کردن این ادعا از این حکم پیش پاافتاده که همیشه برای گفتن یک داستان راه های مختلفی وجود دارد، کواین میان «تفاسیر محمول ها» (construals of predicates) و مفاهیم علمی که از نظر وجودشناختی متفاوت هستند تمایز قائل می شود (Quine ۱۹۷۵). اشیاء مادی عناصر اساسی نظریه تلقی می شوند که دعاوی وجود و ویژگی های مشاهده پذیرشان را نمی توان بدون خلق نظریه ای جدید تغییر داد. نام گذاری ساده ی مجدد این اشیاء که ویژگی های آن  ها را تغییر نمی دهد (مثلاً پروتون نامیدن الکترون و برعکس) یا تعریف مجدد بخش هایی از نظریه که مادی نیستند (مثلاً تغییر دستگاه مختصات) نظریه ی جدیدی تولید نمی کند. بنابر این «نظریه های منطقاً ناسازگار» عملاً نشان دهنده ی نظریه هایی هستند که از نظر وجودشناختی ناسازگارند. بدین ترتیب، نوع متناظر کم دادگی را باید از این پس کم دادگی وجودشناختی نامید.

 

 

کم دادگی وجودشناختی، مانند کم دادگی علمی، تهدیدی است برای واقع گرایی علمی. اگر تمام داده های تجربی ممکن به طور یکتا یک وجودشناسی میکروفیزیک را معین سازند، تفسیر واقع گرایانه ی علمی از نظریه ی متناظر، دست کم در اصول، طبیعی به نظر می رسد(۳۱). اما اگر چند یا تعداد زیادی تفسیر وجودشناختی ممکن وجود داشت، واقع گرای علمی که می خواست تفسیر واقع گرایانه ی خود را از میکروفیزیک بر اساس استنتاج مبتنی بر قیاس محتمل (abductive inference) اثبات کند مجبور بود برهان های خوبی برای توضیح این امر بیابد که چرا یک تفسیر وجودشناختی را رد می کند و از تفسیر دیگری حمایت می کند. یقیناً کم دادگی وجودشناختی نمی تواند واقع گرایی را قطعاً رد کند. واقع گرای متافیزیکی ممکن است اصرار داشته باشد که، حتی اگر نتوان بر مبنای داده های تجربی یا عقلانی درباره ی انتخاب یک مجموعه از داده ها تصمیم گرفت، بالاخره انتخابی درست وجود دارد(۳۲). اما روشن خواهد شد که کم دادگی وجودشناختی مسائلی جدی برای سازگار ماندن موضع ضدواقع گرا با مفاهیم بنیادی فلسفه ی علم ایجاد می کند.

 

 


نظریه هایی که با دوگانگی های ریسمان به هم مرتبط می شوند به هیچ وجه نخستین مثال های وجودشناسی های تجرباً هم ارز در علم نیستند. می توان میان دو نوع کلی از این مثال ها تمایز قائل شد. نخست، یک طرح واره ی نظری می تواند تفسیرهای وجودشناختی گوناگونی را بپذیرد. در این مورد پدیده در سطح فلسفی با نسبت دادن وجودشناسی به نظریه ای فیزیکی که ساختار آن نه به آن انتساب بستگی دارد و نه آن را به طرزی یکتا از پیش معین می سازد، ایجاد می شود. فیزیکدان یک ساختار نظری فشرده(۳۳) را در جا-گاه قرار می دهد و فیلسوف با این پرسش مبارزه می کند که ادعاهای وجودشناختی را باید در کدام سطح وارد کرد. نمونه ی برجسته ای از این وضعیت نظریه ی قدیمی کوانتومی است که در آن وضعیت اشیاء بنیادی را می توان یا به ذرات نسبت داد یا به میدان ها. برخی از فیلسوفان کم دادگی را در این سطح برهانی بر علیه مبنای واقع گرایانه ی انتساب وجودشناسی ها دانسته اند. اما می توان گفت که بدیل های وجودشناختی در سطوح متفاوت ساختار نظری، حتی اگر به یکسان امکان پذیر باشند، فی نفسه تهدیدی بر علیه واقع گرایی نیستند بلکه باید صرفاً پارامتری سازی های مختلف و ممکن یک واقعیت بیرونی یکتا تلقی شوند.

 

 

مورد دوم که به مفهوم کواینی «کم دادگی وجودشناختی» شباهت بیشتری دارد آن است که ممکن است طرح واره هایی علمی که از نظر ریاضی متفاوتند وجود داشته باشند که از لحاظ وجودشناختی ناسازگارند اما یک جهان مشاهدتی را توصیف می کنند. نمونه های این امر، راه های تجرباً هم ارز برای صورت بندی نظریه ی گرانش است (مثلاً نگاه کنید به Lyre/Eynck ۲۰۰۳).

 

 


دوگانگی ریسمان روایت های «موازی» متفاوت و تجرباً تمیزناپذیری از ساختار را در جا-گاه مفروض می گیرد که بر مجموعه های متفاوتی از اشیاء بنیادی مبتنی هستند. این فرض ها مستقل از هر تفسیر فلسفی در سطح فیزیکی و بنابراین در طبقه ی دوم کم دادگی وجودشناختی قرار می گیرند. اما نظریه ی ریسمان با مثال های دیگر از این دست متفاوت است، زیرا توصیف های فیزیکی تجرباً هم ارز اما از نظر وجودشناختی ناسازگار را در درون یک نظریه ی علمی کلی به هم مرتبط می سازد.

 

 


برخی از مسائل مهمی که مثال های قبلی از کم دادگی وجودشناختی را مغشوش ساخته اند در متن نظریه های دوگانه ی ریسمان بی اهمیت می شوند. نخست، این پرسش وجود دارد که تفاسیر محمول ها را چگونه از نظریه های تجرباً هم ارز تمیز دهیم. متأسفانه، همیشه روشن نیست که دقیقاً کدام بخش از نظریه را باید دوباره تعریف کرد. به عنوان مثال، صورت بندی مجدد مکانیک کلاسیک از سوی پوانکاره در فضای تخت نامتناهی به مثابه ی نظریه ای با قوانین فیزیکی تغییریافته در فضایی متناهی (Poincaré ۱۹۰۲)، اگر کسی فضای تخت نامتناهی را متسجم کند، ممکن است مانند نظریه ای به راستی جدید به نظر آید. باز هم، این مفهوم را اغلب فقط پارامتری سازی مجدد مکانیک کلاسیک و بنابراین نمونه ای از تفسیر محمول ها می دانند.

 

 

البته، پرسش بنیادی در این مورد که آیا اصلاً تمایز قائل شدن میان تفاسیر محمول ها و نظریه های تجرباً هم ارز اما از لحاظ وجودشناختی متفاوت بامعنا است؟، در متن دوگانگی های ریسمان بدون تغییر می ماند. اما اگر کسی تصمیم بگیرد اصلاً چنین تمایزی را مطرح سازد، نظریه های ریسمان دوگانه را می توان مثال های به ویژه روشنی از وجودشناسی های ناسازگار دانست. ظاهراً بعدمندی و شکل توپولوژیکی اشیاء بنیادی ویژگی های اساسی هر وجودشناسی خارجی بامعنا هستند. سلب کیفیت وجودشناختی از این ویژگی ها به معنای عقب نشینی به رژیم انتزاعی است که در آن وجودشناسی را دیگر نمی توان بر اساس ویژه سازی جهان بیرونی فهمید. بنابراین وجود نظریه های دوگانه به ویژه برای تفسیرِ از لحاظ وجودشناختی واقع گرا از نظریه های علمی مسئله ساز است.

 


 

مورد دوگانگی های ریسمان از نمونه های دیگر کم دادگی وجودشناختی برای بحث درباره ی مسئله ی وضعیت مقدماتی نظریه  های علمی مناسب تر است. کواین می گوید که تمام شواهد تجربی ممکن انتخاب طرح واره ی علمی را به طور ناقص متعین (کم داده) می سازند. تلاش های به عمل آمده برای یافتن نظریه  هایی علمی که بتوانند به عنوان مثال کم دادگی مورد استفاده قرار گیرند در مجسم ساختن حکم کواین به یک دلیل ساده کامیاب نبوده اند: نمی توان انتظار داشت که نظریه  های علمی به طور کلی با تمام شواهد تجربی ممکن متناسب باشند. وضعیت خاص نظریه ی ریسمان این وضعیت را از دو جهت تغییر می دهد. نخست، همان گونه که در بخش ۵ گفته شد، نظریه ی ریسمان دلایلی برای آن که نظریه ی نهایی خوانده شود ارائه می کند. بنابراین، این حکم که نظریه ی ریسمان اگر به طور کامل فهمیده شود می تواند با تمام شواهد تجربی ممکن در تناسب باشد، با درجه ی معینی از پذیرفتنی بودن همراه است. دوم، در متن نظریه ی ریسمان ادعای کم دادگی وجودشناختی بر وقوع تصادفیِ چند طرح واره ی نظری تجرباً هم ارز مبتنی نیست بلکه بر اصلی فیزیکی، اصل دوگانگی مبتنی است که خصلتی عمیق از نظریه  های مورد بحث را به نمایش می گذارد و می توان انتظار داشت که جنبه ای پایدار از فیزیک بنیادی آینده باشد. این فرض که اصل دوگانگی، حتی اگر نظریه ی ریسمان در طول تحقیقات آتی به شدت تغییر کند، به ایفای نقشی مهم ادامه خواهد داد، پذیرفتنی به نظر می رسد.

 


 

بنابراین، وقوع کم دادگی وجودشناختی دیگر تصادفی به نظر نمی رسد بلکه به یک حکم فیزیکی اصلی تبدیل می گردد. این را می توان برهان فیزیکی راستینی بر علیه فرض یک وجودشناسی علمی «واقعی» دانست. روش استدلال مبتنی بر قیاس محتمل که واقع گرای علمی می خواهد به آن متوسل شود، در این مورد به ترک واقع گرایی وجودشناختی رأی می دهد. به نظر نمی رسد فرض یک وجودشناسی واقعی بهترین توضیح برای این مشاهده باشد که طبیعت با وجود توصیفات نظری تجرباً هم ارز اما از نظر وجودشناختی ناسازگار مشخص می شود. واقع گرای متافیزیکی سخت جان می تواند در برابر این برهان مقاومت کند، اما اگر چنین کند خود را با اصل اساسی واقع گرایی علمی، اصل قیاس محتمل، در تقابل قرار می دهد.

 


 

وجهی دیگر از دوگانگی ریسمان وجود دارد که پیام ضد وجودشناختی دوگانگی ریسمان را در مقایسه با دیگر مثال های کم دادگی وجودشناختی تقویت می کند. دوگانگی فقط برای انهدام مفهوم شیء علمی وجودشناختی حمله نمی کند بلکه به یک معنا جایگزینی هم پیشنهاد می کند. با برابر انگاشتن نظریه  ها با مجموعه های مختلفی از اشیاء بنیادی، تعداد نظریه  های مختلف ممکن را سرانجام به یک نظریه کاهش می دهد. هر چند یکتایی اشیاء بنیادی از میان رفته است، بدین ترتیب دوگانگی کیفیتی متفاوت از یکتایی، یکتایی نظری که در بخش قبلی نقش اصلی را ایفا کرد، ارائه می کند. اهمیت این فرآیند شایان ذکر بعداً روشن خواهد شد.

 

 

▪ مرگ وجودشناسی

 

 

آیا در پیامدهای ضدواقع گرایانه ی دوگانگی راه گریزی باقی می ماند؟ ایراد طبیعی بر اهمیت فلسفی و اساسی مورد ادعا برای دوگانگی می تواند بر این نکته مبتنی باشد که دوگانگی در متن نظریه ی ریسمان ابداع نشده است. از زمان پی. ام. دیراک (P. M. Dirac) می دانستند که الکترودینامیک کوانتومی با تک قطبی های مغناطیسی، نسبت به نظریه ای با ثابت تزویج وارون و بارهای الکتریکی و مغناطیسی تغییریافته، دوگانه است. این پرسش مطرح می شود: اگر دوگانگی برای واقع گرایی وجودشناختی زهر است، چرا تا کنون اثر خود را در سطح الکترودینامیک کوانتومی باقی نگذاشته است. پاسخ، موجب تحقیقی مناسب در مورد اقدامات ممکن به منظور نجات واقع گرایی وجودشناختی می گردد. همان گونه که روشن خواهد شد، همه ی آن ها در نظریه ی ریسمان شکست می خورند. در مورد الکترودینامیک کوانتومی، واقع گرا برای مقابله با تهدید دوگانگی چند برهان در اختیار دارد. نخست، دوگانگی بیش از وجهی مشخصه از جهان، شبیه غرابتی تصادفی  به نظر می رسد که در سناریوی نظری غیرواقع گرایانه ای پدیدار می گردد. هیچ کس تک قطبی های مغناطیسی را مشاهده نکرده است، و این امر مسئله را به فرضیه  تبدیل می کند. و حتی اگر تک قطبی های مغناطیسی وجود داشته باشند، قرار دادن الکترومغناطیس در توصیفی کامل تر از نیروهای طبیعی به هر حال ساختار دوگانه را از میان خواهد برد.

 

 

همان گونه که بحث شد، وضعیت در نظریه ی ریسمان بسیار متفاوت است. دوگانگی دیگر «حسن تصادفی» نیست که فقط به واسطه ی بخت در یک سناریوی خاص پدیدار شده باشد. بلکه نشان دهنده ی وجهی اساسی از ساختار نظری پدیدارشونده است و نمی توان آن را نادیده گرفت. به دلیل آن که همان گونه که گفته شد پدیده های جدید در زیر مقیاس ریسمان به پایان می رسند، نمی توان هم انتظار داشت که پدیده های جدیدی بروز کنند که بتوانند روابط دوگانگی را از میان ببرند.

 


 

گزینه ی دومی که در سطح الکترودینامیک کوانتومی در اختیار واقع گرا قرار دارد، تغییر فرض وجودشناختی است. همان گونه که در بالا اشاره شد، برخی از فیلسوفان فیزیک کوانتومی ادعا می کنند که شیء بنیادی طبیعی نظریه ی میدان کوانتمی، میدان کوانتومی است که چیزی مانند احتمال تغییرات تبادل ذره را نشان می دهد که باید در فرآیند کوانتومی تبیین شود. فیلسوفی که میدان کوانتومی را شیء واقعی بنیادی فرض می کند که نظریه ی میدان کوانتومی آن را کشف کرده است، ذرات بنیادی منفرد را به مثابه ی هستومندهایی ریاضیاتی تلقی می کند که برای محاسبه ی رفتار میدان کوانتومی مطرح شده اند. از این دیدگاه، می توان نظریه  های دوگانه را روش های متفاوت به منظور محاسبه ی رفتار شیء وجودشناختی صریح، میدان کوانتومی الکترومغناطیسی، فرض کرد. بنابراین، پدیده ی دوگانگی فی نفسه به مثابه ی تهدیدی برای مفهوم وجودشناختی ظاهر نمی شود بلکه نشانه ای است به نفع وجودشناختی کردن میدان به جای ذره.

 

 


رویکرد نظری میدان به تفسیر میدان کوانتومی به مثابه ی شیء وجودشناختی هیچ نقطه ی تعلقی در نظریه ی ریسمان ندارد. نظریه ی ریسمان فقط به عنوان نظریه  ای اغتشاشی وجود دارد. به نظر می رسد راهی برای طرح چیزی مانند میدان کوانتومی وجود ندارد که گستره ی کامل مبادلات ریسمان را در بربگیرد. در پرتوی دوگانگی، این نظریه  فاقد شیء وجودشناختی یکتایی است که تقریباً طبیعی به نظر آید. دلیل این امر به نکته ی دیگری مربوط می شود که دوگانگی های ریسمان را از سلف نظریه میدانی آن شدیدتر می سازد. بنابراین، شیء (جهان برگ ریسمانی ۱+۱ بعدی) و جا-گاه مستقل نیستند. در واقع، هندسه ی جهان برگ ریسمان به طریقی تمام اطلاعات مربوط به جا-گاه را نیز در خود دارد. این بستگی جا-گاه به هندسه ی ریسمان تصور این امر را دشوار می سازد که چگونه باید نوعی میدان کلی را در این جا-گاه قرار داد که پوشش تمام تحقق های ریسمان توسط آن عملاً به معنای پوشش تغییرات خود جا-گاه باشد. زمینه ی دوگانگی کیفیت متناقض چنین تلاشی را شفاف تر می سازد. اگر دو نظریه ی دوگانه با شعاع های بعد فشردگی متفاوت، مشابه با میدان کوانتومی در نظریه ی میدان، با یک شیء وجودشناختی پوشش داده شوند، بدیهی است که این شیء نمی تواند در فضا و زمان زندگی کند. اگر چنین بود، می بایست یکی از دو نسخه ی جا-گاهی را که نظریه  های دوگانه مورد حمایت قرار می دهند انتخاب کند و به این ترتیب بر علیه دیگری تبعیض روا دارد. ممکن است اتفاقاً در زمانی نظریه  پردازان ریسمان مبنای نظری بنیادی تری برای نظریه ی ریسمان بیابند که یکتا و غیراغتشاشی باشد و بتوان از آن هر شش نظریه  ای را که امروزه شناخته شده است استنتاج کرد. اما نباید انتظار داشت این نظریه ، نظریه ی اشیاء در جا-گاه باشد و بنابراین هیچ امیدی را به احیای دیدگاه وجودشناختی خارجی زنده نمی کند.

 

 

راهبرد سوم برای نجات واقع گرایی وجودشناختی بر برهان زیر مبتنی است:

 

 


در الکترودینامیک کوانتومی، تفاوت میان نظریه  های دوگانه فقط به تعویض ثابت تزویج ضعیف که محاسبه ی اغتشاشی را ممکن می سازد با ثابت قوی که چنین نمی کند منتهی می شود. بنابراین، فیزیکدان با انتخاب از میان صورت بندی طبیعی و صورت بندی خام غیر قابل بحثی روبرو است که شاید باید آن را به مثابه ی سازه ای مصنوعی کنار گذاشت.

 

 


امروزه نظریه ی ریسمان نمی تواند بگوید که آیا جواب  های نهایی آن- به شرط آن که وجود داشته باشند- پارامترهای آن را به راحتی در رژیم ثابت تزویج پایین و بعد فشرده ی بزرگِ یکی از ۵ نظریه ی اَبَرریسمان یا نظریه ی M قرار می دهند. ممکن است چنین باشد، اما ممکن است جواب ها اتفاقاً در ناحیه ای از فضای پارامتری قرار گرفته باشند که بدیهی است هیچ نظریه  ای به این معنا در آن دوام نمی آورد. اما، حتی اگر یک نظریه ی مرجح وجود داشت، کنار گذاشتن ساده ی نظریه های دیگر نمی توانست مانند مورد نظریه ی میدان واقع گرایی را نجات دهد. نخست، برهان انتخاب طبیعی واقعاً در مورد دوگانگی T قابل کاربرد نیست. شعاع فشردگی کوچک مانند ثابت تزویج بزرگ نظریه  را سرکش نمی سازد. بنابراین، انتخاب روایت دوگانه با شعاع بزرگ مانند قراردادی دلبخواهی به نظر می رسد. دوم، انتخاب هم شعاع های فشردگی و هم ثابت های تزویج ریسمان نتیجه ی فرآیندی دینامیکی است که خود آن را باید محاسبه کرد. بنابراین، محاسبه قبل از انتخاب نقطه ای معین در فضای پارامتری و در نتیجه قبل از انتخاب احتمالی اشیاء وجودشناختی قرار می گیرد. بنابراین، اشیاء وجودشناختی، حتی اگر کسی می خواست به بامعنا بودن آن ها در سناریوی نهایی پایبند باشد، صرفاً به مثابه ی محصول دینامیک پیشین و نه بازیگران پیشینی در این بازی پدیدار می گردید.

 


 

حاصل آن که پدیده ی دوگانگی یقیناً برای واقع گرای وجودشناختی در نظریه ی میدان اندکی آزاردهنده است، اما می تواند با آن کنار بیاید(۳۴). اما در نظریه ی ریسمان تمام راهبردهای نظریه میدانی برای نجات واقع گرایی شکست می خورند. موضعی که اصل دوگانگی در نظریه ی میدان گرفته است آشکارا فهم واقع گرای سنتی را از اشیاء علمی به مثابه ی پسرعموهای کوچک تر اشیاء دیدنی منسوخ می کند. فرض های نظری در نظریه ی ریسمان معنای خود را تنها نسبت به چارچوب نظری خود می یابند و باید آن ها را به مثابه ی مفاهیم ریاضی بدون هیچ ادعای وجود «جسمانی» در جهان بیرونی فهمید. جهان نظریه ی میدان تمام پیوندهای خود را با نظریه  های کلاسیکی در رابطه با اجسام فیزیکی قطع کرده است. وفاداری به واقع گرایی وجودشناختی در این زمینه  ی تغییریافته، در برابر تغییرات بنیادی که مشخصه ی وضعیت جدید است، نابسنده خواهد بود. نظریه ی ریسمان، نظریه  ای درباره ی اشیاء نادیدنی بیرونی نیست.

del.icio.us  digg  newsvine  furl  Y!  smarking  segnalo





Powered by WebGozar