چرا به علم اعتماد کنیم؟(3)

به گزارش گروه رسانه‌ای شرق،

حسین امیری -پژوهشگر مؤسسه پزشکی هوارد هیوز دانشگاه کالیفرنیا، برکلیک:  در دو بخش پیشین به توصیف فرایند جمعی تولید دانش و شیوه‌های انتقادی که در آن گنجانیده شده پرداختیم. اکنون اجازه دهید نمونه‌هایی از تأثیر علم بر نگرش ما به جهان را مرور کنیم. علم صرفا با تأیید مکرر اطلاعات یکسان، تحت شرایط یکسان، پیشرفت نمی‌کند. زیبایی کار علمی این است که از مشاهدات و آزمایش‌های گذشته برای پیش‌بینی چگونگی رفتار جهان طبیعی در آینده استفاده می‌کند. این کار را با تولید مدل‌ها انجام می‌دهد: چارچوب‌های مفهومی برای نحوه عملکرد چیزها. سپس این مدل‌ها بارها توسط محققان در آزمایشگاه‌های دیگر -‌و حتی در سایر زمینه‌های علمی‌- آزمایش می‌شوند تا مشخص شود که آیا همیشه درست هستند یا خیر. آزمایش‌های جدید ممکن است یک مدل را تأیید کنند، منجر به تغییر کوچک یا بزرگ آن شوند یا باعث رد آن و جایگزینی با مدلی شوند که بهتر با تمام داده‌ها سازگار باشد.

به این ترتیب، علم شبکه گسترده‌ای از دانش به‌هم‌پیوسته و جاافتاده ایجاد کرده است که به ما اجازه می‌دهد نه‌تنها چیزهایی را که امروز مشاهده می‌کنیم توصیف کرده یا توضیح دهیم، بلکه پیش‌بینی کنیم که فردا، سه‌شنبه آینده و صد سال بعد چه اتفاقی خواهد افتاد. در اواخر سده ۱۶۰۰ (معادل با سده یازدهم هجری شمسی)، سِر ایزاک نیوتن (Sir Isaac Newton) قوانین حرکت خود را برای توضیح چگونگی تأثیر نیروهای فیزیکی بر حرکت اجسام ارائه داد. این قوانین هنوز هم معتبر هستند. در هر کجای کره زمین‌ می‌توانیم از آنها برای سنجش سرعت دویدن مورد نیاز برای رهگیری یک توپ در حال حرکت یا چگونگی انجام یک حرکت سریع روی اسکیت‌بورد استفاده کنیم. اما همین قوانین در فضا نیز اعمال می‌شوند، جایی که می‌توانند با دقت تقریبا عجیب و غریبی پیش‌بینی کنند که چه زمانی خورشیدگرفتگی بعدی رخ می‌دهد، یک موشک برای رسیدن به مریخ به چه مقدار سوخت نیاز دارد، یا اینکه آیا انجام یک انفجار دقیقا هدف‌دار‌ می‌تواند نیروی کافی برای تغییر مسیر سیارکی را فراهم کند که در غیر این صورت ممکن است در پنج ماه، پنج سال یا پنج قرن آینده با زمین برخورد کند.

تفکر علمی به‌طور مداوم با شواهد جدید اصلاح می‌شود و گاهی اوقات می‌تواند تغییر عمده‌ای در نحوه نگرش ما به جهان ایجاد کند

واضح است که علم فرایندی تکراری و بی‌پایان از اکتشاف و تحلیل است که در آن حتی ایده‌های رایج نیز به‌طور مداوم مورد ارزیابی مجدد قرار می‌گیرند، زیرا دانشمندان مشاهدات جدید انجام داده و شواهد تازه‌ای جمع‌آوری می‌کنند. با قدرتمندتر‌شدن روش‌های موجود برای انجام این مشاهدات، آنها نه‌تنها اکتشافات جدید را تقویت می‌کنند، بلکه به ایده‌های قدیمی‌تر اجازه می‌دهند با نگاهی تازه مورد بررسی مجدد قرار گیرند. در برخی موارد، شواهد جدید می‌توانند نحوه نگاه ما به جهان را کاملا دگرگون کنند.

برای مثال، در اوایل قرن بیستم میلادی، دانشمندان چند نظریه در مورد حرکت قاره‌ها روی زمین داشتند. یک نظریه معتقد بود آنها در اوایل تاریخ زمین‌شناسی شکل گرفته‌اند و درست در همان جایی که از آن برخاسته‌اند، باقی مانده‌اند. دیگری پیشنهاد می‌کرد که زمین جوان با سردشدن منقبض شده و باعث شده سطح آن مانند پوست کشمش خشک‌شده، خم و تا شود. تصور می‌شد که این چین و چروک‌ها باعث شده‌اند که زمین به سمت بالا یا پایین حرکت کند و پشته‌های رشته‌کوه‌ها و اعماق فرورفته کف اقیانوس‌ها را تشکیل دهد.

سپس، در اوایل سده ۱۹۰۰ میلادی، یک هواشناس آلمانی به نام آلفرد وَگنر (Alfred Wagner) در حال بررسی این موضوع بود که چگونه بر روی نقشه جهان، خطوط منحنی آمریکای جنوبی و آفریقا مانند قطعات یک پازل به‌هم‌متصل به نظر می‌رسند. او این پیشنهاد شگفت‌انگیز را مطرح کرد که تمام قاره‌های زمین به صورت جانبی در سطح آن حرکت می‌کنند و زمانی بخشی از یک توده بزرگ به نام پانگه‌آ (Pangea) بوده‌اند که به تدریج طی صدها میلیون سال از هم جدا شده است.

اما شواهد محکمی مبنی بر اینکه زمینی که روی آن ایستاده‌ایم آن‌قدرها هم که به نظر می‌رسد پایدار نیست، تا دهه ۱۹۵۰ میلادی (دهه 1320 و 1330 هجری شمسی) به دست نیامد؛ زمانی که زمین‌شناسان از سونار برای نقشه‌برداری از کف اقیانوس استفاده کردند. به جای سطح صافی که انتظار داشتند، آنها رشته‌کوه‌ها و گودال‌هایی را کشف کردند که با گسترش کف دریا تشکیل شده بودند. در طول دهه ۱۹۶۰، دانشمندان به بررسی کف اقیانوس ادامه دادند و نحوه هم‌ترازی مواد مغناطیسی هنگام تشکیل سنگ‌های باستانی را مطالعه کردند. داده‌هایی که آنها جمع‌آوری کردند، نشان داد که نه‌تنها قاره‌ها نسبت به یکدیگر جابه‌جا شده‌اند، بلکه صفحات عظیمی از پوسته زمین -‌به‌اصطلاح «صفحات تکتونیک» که قاره‌ها و اقیانوس‌های سیاره همگی روی آنها حرکت می‌کنند‌- نیز جابه‌جا شده‌اند. این خزش آهسته، تقریبا به سرعت رشد ناخن‌های شما، اکنون می‌تواند مستقیما با استفاده از سیستم موقعیت‌یابی جهانی (GPS) اندازه‌گیری شود و مشاهده و مطالعه مداوم این پدیده بسیار مهم است: حرکت صفحات تکتونیکی است که باعث آتشفشان‌ها و زلزله‌ها می‌شود‌ (نظریه تکتونیک صفحه‌ای نشان می‌دهد که چگونه تصور می‌شود قاره‌ها در طول زمان حرکت کرده‌اند. اگرچه مفهوم رانش قاره‌ای بیش از یک قرن پیش مطرح شد، اما دهه‌ها مشاهده و توسعه فناوری‌های جدید طول کشید تا شواهد لازم برای تأیید این مفهوم جسورانه و شگفت‌انگیز -‌که در ابتدا غیرممکن تصور می‌شد‌- مبنی بر اینکه قاره‌ها به آرامی در سطح زمین در حال خزش هستند، جمع‌آوری شود). در بخش چهارم به این خواهیم پرداخت که جامعه علمی چگونه به اجماع می‌رسد.

* این بخش سوم از نوشتاری شش‌قسمتی از بروس آلبرتز، کارن هاپکین و کیث رابرتز برای کمک به گسترش درک عمومی از چگونگی تولید دانش علمی است که نسخه اصل آن به انگلیسی به همراه مجموعه‌ای از منابع آموزشی در تارنمای

 whytrustscience.org.uk در دسترس است.

آخرین مطالب منتشر شده در روزنامه شرق را از طریق این لینک پیگیری کنید.