علیت و علم مدرن
سینا فلاحزاده
ارتباط مبحث علیت با علم بسیار گسترده و قدیمی است. اگر بتوانیم آنچه را که یونانیان در باب طبیعت میگفتند «علم» بنامیم، باید اذعان کنیم که تفکر علمی در باب طبیعت از آغاز با جستوجوی علتهای پدیدهها همراه بوده است. همین امروز هم تبیینهای علیتی نقشی بسیار پررنگ در علوم طبیعی ایفا میکنند. ما میخواهیم عوامل مؤثر در رخدادن یک پدیده را بهدرستی بدانیم و میزان تأثیر هریک را نیز بهروشنی دریابیم تا بتوانیم دست به پیشبینیهای علمی بزنیم. برای مثال باید علت حال بد بیماران را بدانیم تا بتوانیم با رفع آن علت، آنها را درمان کنیم. اگر به فرض ندانیم که علت اصلی بهوجودآمدن یک شکل خاص از عوارض پوستی چیست، نمیتوانیم برای درمان آن فکری کنیم. همینطور فرضا اگر بهدرستی ندانیم که علت (یا علتهای) ارتعاشات بال هواپیما در سرعتهای خاص چیست، نمیتوانیم رفتار هواپیما را در آسمان بهدرستی تحلیل کنیم. این دو مثال ساده برای روشنساختن این مسئله بودند که در کار روزمره دانشمندان رشتههای گوناگون تحلیلهای علّی همیشه وجود داشتهاند و تصور علم بدون تحلیلهای علّی بسیار دشوار است؛ اما این تمام ماجرا نیست و دستکم از سدهای قبل
برخی فیلسوفان که درباره نقش اصل علیت در علم مدرن موضع دیگری داشتهاند.
«برتراند راسل» و تشکیک در جایگاه علیت
این گروه به اقتفای «برتراند راسل» معتقدند که علیت یک مفهوم پیشامدرن است که نقشی در علم مدرن ندارد. البته اکثریت فیلسوفان و دانشمندان باز هم تأکید دارند که با توجه به اینکه بسیاری از مطالب علمی مورد تأیید، هنوز سرشار از ادعاهای علیتی هستند، این موضع نئوراسلیها در باب کمرنگبودن نقش علیت در علوم جدید نمیتواند موجه باشد. در واقع نمیتوان منکر بود که صورتهایی از تبیین غیرعلّی در فیزیک وجود دارند؛ اما استدلال علّی هنوز هم در بخشهای بزرگی از علوم اجتماعی، علوم رفتاری و علوم زیستی و همچنین بهعنوان مثال در علوم آماری، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین وجود دارند و بسیار هم مهم و غیرقابلچشمپوشی هستند. «برتراند راسل» در مقالهای با عنوان «در باب مفهوم علیت» که در سال 1912 منتشر شد، با توجه به تحولات علم فیزیک بهویژه در قرن نوزدهم مینویسد: «تمام فیلسوفان، از هر مکتبی، تصور میکنند که علیت یکی از اصول موضوعه اساسی علم است؛ اما در کمال تعجب در علوم پیشرفتهای مثل نجوم گرانشی، کلمه «علت» هرگز مورد استفاده قرار نمیگیرد... . قانون علیت، به باور من، مانند بسیاری از آنچه نزد فیلسوفان پذیرفتنی است، یکی از یادگاران دوران
گذشته است که مانند رژیم سلطنتی تنها به این خاطر که به غلط برای ما بیضرر تصور میشود، دوام آورده است. دیدگاه «راسل» اگرچه قدیمی اما بسیار قدرتمند است و توسط دانشمندان و فیزیکدانان بزرگی نظیر «فاینمن» و «هایزنبرگ» نیز مورد استقبال قرار گرفته است. «ارنست ماخ» نیز معتقد بود که فیزیک یک مورد خاص از علومی است که نمیتوان علیت را بهراحتی و به صورت سرراست در آن به کار گرفت. امروزه وقتی سخن از علیت در مکانیک کوانتومی به میان میآید، معمولا به اشتباه چنین پنداشته میشود که مکانیک کوانتومی در واقع یک علم کاملا غیرعلیتی است و رفتار ذرات بنیادی کاملا بیعلت است. کسانی هم هستند که از این پیچیدگیهای بحث علیت در مکانیک کوانتومی نتایجی برای زیر سؤال بردن برهانهای جهانشناختی قرون وسطا استفاده میکنند. در واقع مسئله به این سادگیها نیست که رفتار ذرات بنیادی بیعلت باشد و بدتر از آن شاید اصلا نتوان از رفتارهای نامعمول ذرات در جهان کوانتومی یا برای مثال از رفتار سیستمهای پیچیده آشوبناک بهراحتی نتایج فلسفی سطح بالا استخراج کرد. البته برهانهای جهانشناختی دستکم دو سده قبل از ظهور مکانیک کوانتومی و در دوران روشنگری دچار
بحران شده بودند.
فیزیکمرکزی در فلسفه علم
یکی دیگر از مسائلی که معمولا ممکن است در تمام مسائل فلسفه علم دامنگیر فیلسوفان یا علمپژوهان شود گرایشی است که شاید بتوان آن را فیزیکمرکزی علمشناسی فلسفی نام داد. متون فلسفه علم سرشار از مثالهایی درباره انقلابها و گسستها و پیوستگیهای تاریخ فیزیک هستند، آنهم نه تمام فیزیک، بلکه فیزیک نیوتنی (مخصوصا مکانیک) و تا حدودی کمتر از آن فیزیک الکترومغناطیس و بعد از ورود به قرن بیستم هم تمام نظریهپردازیها حول دو انقلاب علمی بزرگ فیزیک یعنی پیدایش مکانیک کوانتومی و نظریه نسبیت میچرخند. گویی نظریهپردازان این عرصه آن حرف معروف «ارنست رادرفورد» را که گفته بود «تمام علم یا فیزیک است یا جمعآوری تمبر» بسیار جدی گرفتهاند! اینکه فیزیک (چه کلاسیک و چه مدرن) یک الگوی بسیار موفق از تمام آن چیزی است که ممکن است آن را علم (در تداول امروزینش معادل Science) بنامیم البته کاملا درست است و دلایل کاملا روشنی دارد که میتوان به آن پرداخت؛ اما اینکه برای علوم سلسلهمراتبی به این صورت قائل شویم که اگر حرفی درمورد فیزیک درست نبود، درمورد سایر علوم هم اعتبار ندارد، اصلا موجه نیست. در هر حال در بررسی نقش علیت در تبیینهای علمی
اگر نگاه خود را محدود به علم فیزیک کنیم، قطعا نتایجی خواهیم گرفت که با واقعیت جاری در علوم گوناگون فاصله فاحش دارد.
اصل حرف نئوراسلیها
برگردیم به دیدگاه «راسل». «راسل» و کسانی که از او تبعیت میکنند، معتقدند که وقتی به علوم موفق و توسعهیافتهای مانند فیزیک نگاه میکنیم، ادعایی در مورد ارتباطهای علیتی مانند «انتظام علت یکسان، معلول یکسان» نمیبینیم. آنچه در عوض میبینیم عبارت است از معادلاتی که همبستگی کمیتهای گوناگون را نشان میدهند: برای مثال قانون جاذبه یا قانون دوم نیوتن و سایر قوانین مکانیک کلاسیک که اساسا معادلات یا روابطی هستند که از حل معادلات دیفرانسیل یا جبری به دست میآیند. علیت، چنانکه فیلسوفان آن را میفهمند، ویژگیهایی دارد که در این علوم آنها را مشاهده نمیکنیم. برای مثال روابط علیتی جهتمند و نامتقارن هستند اما روابط ریاضیاتی فیزیک چنین نیستند. علتها بر معلولهای خود مقدم هستند و آنها را تولید میکنند اما در مورد رابطه گرانش نیوتنی خبری از چنین رابطهای نیست و به سادگی رابطه میان جرم دو جسم و فاصله آنها و نیروی که بین آنها وجود دارد، در این قانون بیان شده است و سخن از تقدم زمانی یک علت بر معلول در میان نیست. درواقع بسیاری از علوم محض و کاربردی از معادلات دیفرانسیل برای مدلسازی برشهایی از واقعیت که در همان علم مورد نظر
مورد بحث قرار میگیرد، استفاده میکنند. با استفاده از حل معادلات دیفرانسیل (درصورتیکه معادلات دیفرانسیل وابسته به زمان باشند) حالت پیشرونده و عقبگردکننده فرم یکسانی پیدا میکنند. بنابراین در جهانی که با استفاده از معادلات توصیف میشود، نوعی تقارن وجود دارد که در مورد احکام علیتی چنین چیزی در کار نیست.
بازگشت به علیت
پس تکلیف این همه ادعاهای علیتی در علوم گوناگون چه میشود؟ برای مثال ما میگوییم علت انبساط فولاد حرارتدیدن آن است. یا اینکه فشار ایجادشده توسط پمپ علت رسیدن آب به آشپزخانه است. یا اینکه علت انقراض نئاندرتالها ناتوانی آنها در تصاحب منابع در رقابت با «هومو ساپین»ها بوده است. در تمام این موارد مشخص است که چه بهصورت ضمنی و چه بهصراحت در حال به دست آوردن یک ادعای علیتی هستیم. کسانی که دنبالهرو «راسل» هستند، معمولا میپذیرند که سخنگفتن با استفاده از چارچوبهای علیتی هنوز نقش پررنگی حتی نزد دانشمندان در موقعیتهای غیررسمی دارد اما علیت در احکام دقیقی که دانشمندان در قالب قانونهای علمی صورتبندی میکنند، نقشی ندارد و به همین دلیل نباید آن را بهعنوان یک امر واقعی پذیرفت. از آنجایی که علیت از یک جایگاه واقعی در جهان برخوردار نیست، نباید در علوم ادعاهای علیتی داشته باشیم. از این دیدگاه علیت در واقع چیزی بیش از علم عامیانه نیست که در اصل به قول «نورتون»: «یک تقلید ناشیانه و سرسری از علوم توسعهیافته است». «نورتون» معتقد است که هیچ علم پیشرفتهای درواقع نیاز به مفهوم علیت ندارد. به نظر او «چند قرن تلاش
شکستخورده برای صورتبندی یک اصل علیت که در مورد نظریههای علمی جدید درست باشد، مفهوم علیت را تبدیل به یک مفهوم متغیر کرده است تاجاییکه هیچ علم جدیدی را نمیتوان به نحوی در توافق با آن درآورد».
مدلها و واقعیت
اما این شکآوریها درباره جایگاه و نقش علیت در علم و تبیینهای علمی جنبههای مهمی از تأثیر تفکر علیتی در کار علمی را نادیده میگیرند. حتی اگر توجه خود را به علم فیزیک به مثابه علمی که بیشترین سروکار را با مدلسازی از طریق معادلات دارد و از اینرو جایگاه علیت در آن بیشتر از سایر علوم در خطر است، معطوف کنم، باید بپذیریم که شاخههای گوناگون فیزیک بهویژه فیزیک مدرن میدان انواع و اقسام تبیینهای گوناگون هستند و به هیچرو یک تبیین واحد که مورد پذیرش همه باشد، در بسیاری از زمینهها وجود ندارد تا بتوانیم بر اساس آن علیت را از میدان تفکر فیزیکی به در کنیم. تبیین علمی بدون توجه به علیت چنانکه در کار رهروان سنت تجربهگرایی انگلیسی نظیر «کارل همپل» دیده میشود، بههیچروی نتوانست تمام مشکلات تبیین علمی را بدون کمک اصل علیت برطرف کند و درنهایت تبیین علیتی به نحو دیگری مخصوصا برای درنظرگرفتن بسیاری از عدم تقارنهای واقعیت، وارد بحث تبیینهای علمی شدند. این درست است که در بسیاری از موارد مانند مورد علیت رو به عقب (Retrocausality) در فیزیک کوانتومی، تصور ما از جهتمندی علیت تا حدود زیادی به هم میریزد اما این موارد
هنوز در معرض انواع تشکیکها هستند و از سوی دیگر این تمام واقعیت فیزیک نیست. اینکه واقعگرایان علیتی (Causal realistas) بگویند علیت جایگاه مهمی در درک ما از جهان یا بالاتر از آن جزء لاینفک اسباب و لوازم جهان خارج است البته به این معنی نیست که آنها معتقدند بلااستثناء هر رویدادی علتی دارد. نکته بسیار مهم دیگر به ویژگیهای مدلهای علمی برمیگردد. مدلهای ما از واقعیت که معادلات ریاضیاتی را بر اساس آنها استخراج میکنیم، هرچقدر هم که دقیق باشند، هرچقدر هم که تلاش کرده باشیم تا آنها را نزدیک به واقعیت دربیاوریم و عوامل گوناگون را در آنها لحاظ کنیم، بازهم با واقعیت فاصله دارند. ما نمیتوانیم حتی بهترین مدلهایمان را به جای خود واقعیت جا بزنیم و وانمود کنیم اگر چیزی را در توصیف ریاضیاتی مدلهایمان نیافتیم، پس در واقعیت خبری از آن نیست. مدلهای ما برای آنکه با واقعیت یکی باشند همیشه زیاده از حد ساده و مبتدیانه هستند. این سادگی نسبی همیشه بستگی به این دارد که ما در چه مرحلهای از پیشرفت یک علم به سر میبریم. پیچیدهترین و حرفهایترین مدلهای ما هم برای آنکه با خود واقعیت اشتباه گرفته شوند، زیاده از حد تمیز و
انتزاعی هستند. سطح پیچیدگی مدل و تعداد اثراتی که در آن لحاظ میشوند، از سویی وابسته به قدرت محاسباتی در دسترس ماست. با محاسباتی که با استفاده از قلم و کاغذ انجام میشد، شاید تا قرنها نمیتوانستیم اثراتی را که همین الان در محاسبات مکانیک سیالات و مهندسی هوافضا لحاظ میشوند، بدون دردسر در نظر بگیریم. با گذشت کمتر از چهار دهه، کامپیوترهایی که برای بازی در دسترس کودکان هستند از کامپیوترهایی که زمانی برای محاسبات مأموریتهای فضایی مورد استفاده قرار میگرفتند چندین برابر قویتر شدهاند، اما هنوز هم اثرات فراوانی برای صرفنظرکردن داریم. با بررسی معادلاتی که برای تحلیل برشهای ساده و ایدئالشده از واقعیت نوشته شدهاند، نمیتوان درباره اصل واقعیت نظر قطعی داد. در بسیاری از مواردی که چندان هم نمیتوان آنها را غیرعلمی یا توسعهنیافته قلمداد کرد، مدلها را میسازیم تا عجالتا کارمان راه بیفتد. هیچکس نمیتواند ادعا کند که یکی از این مدلها توصیف نهایی و قطعی واقعیت هستند و از اینکه شاید بتوان با کمک چنین مدلهایی بدون استفاده از مفاهیم علیتی یک برش واقعیت را توصیف کرد، قهرا نمیتوان نتیجه گرفت که علیت با واقعیت نسبتی
ندارد. البته همین جا لازم است که هشدار بدهیم این به معنای این نیست که ریاضیات یک وسیله دارای جایگاه فرعی در فهم ما از واقعیت جهان است. ممکن است علیت در بسیاری از قوانین فیزیک که با استفاده از فرمولهای ریاضیاتی ارائه میشوند، به صورت مستقیم قابل مشاهده نباشد، اما در استفاده از آن قوانین برای توصیف واقعیت ادعاهای علیتی فراوانی وجود دارند و نقش آنها هم بسیار کلیدی است؛ بهخصوص درباره استفادههای تکنولوژیکی. ممکن است با نوعی «دخالت علیتی» بخواهیم شتاب یک جسم خاص را بر اساس قانون دوم نیوتن با افزایش نیروی وارد بر آن افزایش بدهیم. تکنولوژی و علوم مهندسی سرشار از چنین دخالتهای علیتی بر اساس معادلات ریاضیاتی هستند.
نقش طبیعتگرایی شناختشناسانه
علاوه بر این نکتهها، در مخالفت با نقش علیت در علوم نوعی طبیعتگرایی شناختشناسانه و همینطور نوعی متافیزیکستیزی نیز به چشم میخورد که بهویژه میراث مکاتب علمگرا و متافیزیکستیز قرن بیستم است. واقعیت این است که برای اینکه بدانیم علیت یا هر مفهوم دیگری در علم جایگاه دارد یا نه نمیتوانیم صرفا به خود علم و چهارچوب آن بنگریم. علمگرایی (Scientism) و طبیعتگرایی (Naturalism) معاصر در بسیاری موارد گرایش فراوانی به کوتاهکردن دست فیلسوفان و متافیزیکدانان از اندیشیدن درباره علم از خود نشان میدهند و تأثیر این گرایش در بدبینی به اصل علیت را که دلمشغولی کلاسیک فیلسوفان است، نمیتوان و نباید نادیده گرفت. البته علمگرایی و تبعات شناختشناسانه و هستیشناسانه آن موضوعی نیست که در این مجال کوتاه بتوان به آن پرداخت. کسانی که تمایلات طبیعتگرایانه قوی دارند، اصلا علاقهای به مفاهیم متافیزیکی از این دست نشان نمیدهند و به همین دلیل است که رأی به طرد علیت از علم میدهند. نکته دیگری که در پاسخ به شکآوری در مورد جایگاه علیت در علم میتوان گفت، به محدودیتهای تجربهگرایی فلسفی برمیگردد. واقعیت این است که در کار علمی
همواره برای نظریهپردازی و مدلسازی ریاضیاتی نیاز به اندازهگیری در آزمایشات داریم. «ماخ» برای نشاندادن عدم مرکزیت جایگاه علیت در کار علمی روی وابستگیهای تابعی انگشت میگذاشت. نظر «ماخ» مبنی بر اینکه در فیزیک بهجای روابط علی بیشتر با وابستگیهای تابعی سروکار داریم به دلیل اینکه بهدستآوردن خود این وابستگیهای تابعی نیاز به اندازهگیری و درک و استدلال علیتی در روال مدلسازی دارند، نمیتواند به تضعیف جایگاه علیت چنانکه مورد نظر «ماخ» بود، کمکی بکنند. حتی سادهترین نوع مشاهدات علمی که بدون هرگونه ابزار و با چشم غیرمسلح انجام میشوند نیز پیشفرض تأثیر علیتی شیء مورد مشاهده بر حواس انسان را در خود دارند. دیدن یک چیز یعنی تأثیرگذاری تشعشعات الکترومغناطیسی ساطعشده از آن جسم بر روی چشم انسان مشاهدهگر. به این ترتیب معلوم نیست که نادیدهگرفتن علیت وقتی تا این اندازه با سادهترین کار روزمره علمی آمیخته است چه کمکی به فهم ما از جهان میکند و از چه بدفهمیهایی جلوگیری میکند.
سادهترین مشاهدات ما در تمامی علوم شبکه پیچیدهای از انواع نظریهها و فرضیهها را بهعنوان پیشفرض در خود دارند. برای مثال وقتی «گالیله» با استفاده از تلسکوپ ساخت خودش به سیاره مشتری مینگریست، شبکه پیچیدهای از مفاهیم از ساده گرفته تا پیشرفته (به نسبت علم روز «گالیله») بهعنوان پیشفرض پذیرفتهشده در کارش نقش داشتند؛ مفاهیم فاصله و بزرگنمایی مفهوم خود عدسی و سایر مفاهیم و نظریات آشکار و پنهان دیگر. هرچه سطح کار علمی بالاتر برود، این شبکه مفاهیم و نظریات به دلیل نقش تکنولوژی در علم افزایش مییابند. بسیاری از خود آن نظریاتی که در روال مشاهده ما به صورت محسوس و نامحسوس حضور دارند، نتیجه درک علی از ابزار مشاهده هستند. بدون تصور علیت و دخالتهای علیتی، تصور آزمایش در علوم طبیعی که لاجرم بسیاری از وابستگیهای تابعی تجربی از راه آن به دست میآیند، غیرممکن است. وابستگیهای تابعی همیشه با استفاده از آزمایش و به صورت پسینی (A posteriori) به دست نمیآیند. مثلا رابطه مساحت مربع با طول ضلع آن با آزمایش به دست نمیآید و در این مورد با یک رابطه علیتی طرف نیستیم. اما بسیاری از روابط تابعی در علوم گوناگون که در واقع
بیانکننده قوانین مختلف هستند، با استفاده از آزمایش به دست میآیند. نتایج این آزمایشها که در غالب روابط ریاضیاتی کمیتهای گوناگون را به هم مرتبط میکنند، بعدا در مدلسازی سیستمهای فیزیکی کاربرد دارند. پس به نحوی میتوان دید که علیت در بسیاری از مدلسازیهای ریاضیاتی ما که روابط علیتی در آنها به ظاهر دخالتی ندارند، نقش غیرمستقیم ایفا میکند.
ارتباط مبحث علیت با علم بسیار گسترده و قدیمی است. اگر بتوانیم آنچه را که یونانیان در باب طبیعت میگفتند «علم» بنامیم، باید اذعان کنیم که تفکر علمی در باب طبیعت از آغاز با جستوجوی علتهای پدیدهها همراه بوده است. همین امروز هم تبیینهای علیتی نقشی بسیار پررنگ در علوم طبیعی ایفا میکنند. ما میخواهیم عوامل مؤثر در رخدادن یک پدیده را بهدرستی بدانیم و میزان تأثیر هریک را نیز بهروشنی دریابیم تا بتوانیم دست به پیشبینیهای علمی بزنیم. برای مثال باید علت حال بد بیماران را بدانیم تا بتوانیم با رفع آن علت، آنها را درمان کنیم. اگر به فرض ندانیم که علت اصلی بهوجودآمدن یک شکل خاص از عوارض پوستی چیست، نمیتوانیم برای درمان آن فکری کنیم. همینطور فرضا اگر بهدرستی ندانیم که علت (یا علتهای) ارتعاشات بال هواپیما در سرعتهای خاص چیست، نمیتوانیم رفتار هواپیما را در آسمان بهدرستی تحلیل کنیم. این دو مثال ساده برای روشنساختن این مسئله بودند که در کار روزمره دانشمندان رشتههای گوناگون تحلیلهای علّی همیشه وجود داشتهاند و تصور علم بدون تحلیلهای علّی بسیار دشوار است؛ اما این تمام ماجرا نیست و دستکم از سدهای قبل
برخی فیلسوفان که درباره نقش اصل علیت در علم مدرن موضع دیگری داشتهاند.
«برتراند راسل» و تشکیک در جایگاه علیت
این گروه به اقتفای «برتراند راسل» معتقدند که علیت یک مفهوم پیشامدرن است که نقشی در علم مدرن ندارد. البته اکثریت فیلسوفان و دانشمندان باز هم تأکید دارند که با توجه به اینکه بسیاری از مطالب علمی مورد تأیید، هنوز سرشار از ادعاهای علیتی هستند، این موضع نئوراسلیها در باب کمرنگبودن نقش علیت در علوم جدید نمیتواند موجه باشد. در واقع نمیتوان منکر بود که صورتهایی از تبیین غیرعلّی در فیزیک وجود دارند؛ اما استدلال علّی هنوز هم در بخشهای بزرگی از علوم اجتماعی، علوم رفتاری و علوم زیستی و همچنین بهعنوان مثال در علوم آماری، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین وجود دارند و بسیار هم مهم و غیرقابلچشمپوشی هستند. «برتراند راسل» در مقالهای با عنوان «در باب مفهوم علیت» که در سال 1912 منتشر شد، با توجه به تحولات علم فیزیک بهویژه در قرن نوزدهم مینویسد: «تمام فیلسوفان، از هر مکتبی، تصور میکنند که علیت یکی از اصول موضوعه اساسی علم است؛ اما در کمال تعجب در علوم پیشرفتهای مثل نجوم گرانشی، کلمه «علت» هرگز مورد استفاده قرار نمیگیرد... . قانون علیت، به باور من، مانند بسیاری از آنچه نزد فیلسوفان پذیرفتنی است، یکی از یادگاران دوران
گذشته است که مانند رژیم سلطنتی تنها به این خاطر که به غلط برای ما بیضرر تصور میشود، دوام آورده است. دیدگاه «راسل» اگرچه قدیمی اما بسیار قدرتمند است و توسط دانشمندان و فیزیکدانان بزرگی نظیر «فاینمن» و «هایزنبرگ» نیز مورد استقبال قرار گرفته است. «ارنست ماخ» نیز معتقد بود که فیزیک یک مورد خاص از علومی است که نمیتوان علیت را بهراحتی و به صورت سرراست در آن به کار گرفت. امروزه وقتی سخن از علیت در مکانیک کوانتومی به میان میآید، معمولا به اشتباه چنین پنداشته میشود که مکانیک کوانتومی در واقع یک علم کاملا غیرعلیتی است و رفتار ذرات بنیادی کاملا بیعلت است. کسانی هم هستند که از این پیچیدگیهای بحث علیت در مکانیک کوانتومی نتایجی برای زیر سؤال بردن برهانهای جهانشناختی قرون وسطا استفاده میکنند. در واقع مسئله به این سادگیها نیست که رفتار ذرات بنیادی بیعلت باشد و بدتر از آن شاید اصلا نتوان از رفتارهای نامعمول ذرات در جهان کوانتومی یا برای مثال از رفتار سیستمهای پیچیده آشوبناک بهراحتی نتایج فلسفی سطح بالا استخراج کرد. البته برهانهای جهانشناختی دستکم دو سده قبل از ظهور مکانیک کوانتومی و در دوران روشنگری دچار
بحران شده بودند.
فیزیکمرکزی در فلسفه علم
یکی دیگر از مسائلی که معمولا ممکن است در تمام مسائل فلسفه علم دامنگیر فیلسوفان یا علمپژوهان شود گرایشی است که شاید بتوان آن را فیزیکمرکزی علمشناسی فلسفی نام داد. متون فلسفه علم سرشار از مثالهایی درباره انقلابها و گسستها و پیوستگیهای تاریخ فیزیک هستند، آنهم نه تمام فیزیک، بلکه فیزیک نیوتنی (مخصوصا مکانیک) و تا حدودی کمتر از آن فیزیک الکترومغناطیس و بعد از ورود به قرن بیستم هم تمام نظریهپردازیها حول دو انقلاب علمی بزرگ فیزیک یعنی پیدایش مکانیک کوانتومی و نظریه نسبیت میچرخند. گویی نظریهپردازان این عرصه آن حرف معروف «ارنست رادرفورد» را که گفته بود «تمام علم یا فیزیک است یا جمعآوری تمبر» بسیار جدی گرفتهاند! اینکه فیزیک (چه کلاسیک و چه مدرن) یک الگوی بسیار موفق از تمام آن چیزی است که ممکن است آن را علم (در تداول امروزینش معادل Science) بنامیم البته کاملا درست است و دلایل کاملا روشنی دارد که میتوان به آن پرداخت؛ اما اینکه برای علوم سلسلهمراتبی به این صورت قائل شویم که اگر حرفی درمورد فیزیک درست نبود، درمورد سایر علوم هم اعتبار ندارد، اصلا موجه نیست. در هر حال در بررسی نقش علیت در تبیینهای علمی
اگر نگاه خود را محدود به علم فیزیک کنیم، قطعا نتایجی خواهیم گرفت که با واقعیت جاری در علوم گوناگون فاصله فاحش دارد.
اصل حرف نئوراسلیها
برگردیم به دیدگاه «راسل». «راسل» و کسانی که از او تبعیت میکنند، معتقدند که وقتی به علوم موفق و توسعهیافتهای مانند فیزیک نگاه میکنیم، ادعایی در مورد ارتباطهای علیتی مانند «انتظام علت یکسان، معلول یکسان» نمیبینیم. آنچه در عوض میبینیم عبارت است از معادلاتی که همبستگی کمیتهای گوناگون را نشان میدهند: برای مثال قانون جاذبه یا قانون دوم نیوتن و سایر قوانین مکانیک کلاسیک که اساسا معادلات یا روابطی هستند که از حل معادلات دیفرانسیل یا جبری به دست میآیند. علیت، چنانکه فیلسوفان آن را میفهمند، ویژگیهایی دارد که در این علوم آنها را مشاهده نمیکنیم. برای مثال روابط علیتی جهتمند و نامتقارن هستند اما روابط ریاضیاتی فیزیک چنین نیستند. علتها بر معلولهای خود مقدم هستند و آنها را تولید میکنند اما در مورد رابطه گرانش نیوتنی خبری از چنین رابطهای نیست و به سادگی رابطه میان جرم دو جسم و فاصله آنها و نیروی که بین آنها وجود دارد، در این قانون بیان شده است و سخن از تقدم زمانی یک علت بر معلول در میان نیست. درواقع بسیاری از علوم محض و کاربردی از معادلات دیفرانسیل برای مدلسازی برشهایی از واقعیت که در همان علم مورد نظر
مورد بحث قرار میگیرد، استفاده میکنند. با استفاده از حل معادلات دیفرانسیل (درصورتیکه معادلات دیفرانسیل وابسته به زمان باشند) حالت پیشرونده و عقبگردکننده فرم یکسانی پیدا میکنند. بنابراین در جهانی که با استفاده از معادلات توصیف میشود، نوعی تقارن وجود دارد که در مورد احکام علیتی چنین چیزی در کار نیست.
بازگشت به علیت
پس تکلیف این همه ادعاهای علیتی در علوم گوناگون چه میشود؟ برای مثال ما میگوییم علت انبساط فولاد حرارتدیدن آن است. یا اینکه فشار ایجادشده توسط پمپ علت رسیدن آب به آشپزخانه است. یا اینکه علت انقراض نئاندرتالها ناتوانی آنها در تصاحب منابع در رقابت با «هومو ساپین»ها بوده است. در تمام این موارد مشخص است که چه بهصورت ضمنی و چه بهصراحت در حال به دست آوردن یک ادعای علیتی هستیم. کسانی که دنبالهرو «راسل» هستند، معمولا میپذیرند که سخنگفتن با استفاده از چارچوبهای علیتی هنوز نقش پررنگی حتی نزد دانشمندان در موقعیتهای غیررسمی دارد اما علیت در احکام دقیقی که دانشمندان در قالب قانونهای علمی صورتبندی میکنند، نقشی ندارد و به همین دلیل نباید آن را بهعنوان یک امر واقعی پذیرفت. از آنجایی که علیت از یک جایگاه واقعی در جهان برخوردار نیست، نباید در علوم ادعاهای علیتی داشته باشیم. از این دیدگاه علیت در واقع چیزی بیش از علم عامیانه نیست که در اصل به قول «نورتون»: «یک تقلید ناشیانه و سرسری از علوم توسعهیافته است». «نورتون» معتقد است که هیچ علم پیشرفتهای درواقع نیاز به مفهوم علیت ندارد. به نظر او «چند قرن تلاش
شکستخورده برای صورتبندی یک اصل علیت که در مورد نظریههای علمی جدید درست باشد، مفهوم علیت را تبدیل به یک مفهوم متغیر کرده است تاجاییکه هیچ علم جدیدی را نمیتوان به نحوی در توافق با آن درآورد».
مدلها و واقعیت
اما این شکآوریها درباره جایگاه و نقش علیت در علم و تبیینهای علمی جنبههای مهمی از تأثیر تفکر علیتی در کار علمی را نادیده میگیرند. حتی اگر توجه خود را به علم فیزیک به مثابه علمی که بیشترین سروکار را با مدلسازی از طریق معادلات دارد و از اینرو جایگاه علیت در آن بیشتر از سایر علوم در خطر است، معطوف کنم، باید بپذیریم که شاخههای گوناگون فیزیک بهویژه فیزیک مدرن میدان انواع و اقسام تبیینهای گوناگون هستند و به هیچرو یک تبیین واحد که مورد پذیرش همه باشد، در بسیاری از زمینهها وجود ندارد تا بتوانیم بر اساس آن علیت را از میدان تفکر فیزیکی به در کنیم. تبیین علمی بدون توجه به علیت چنانکه در کار رهروان سنت تجربهگرایی انگلیسی نظیر «کارل همپل» دیده میشود، بههیچروی نتوانست تمام مشکلات تبیین علمی را بدون کمک اصل علیت برطرف کند و درنهایت تبیین علیتی به نحو دیگری مخصوصا برای درنظرگرفتن بسیاری از عدم تقارنهای واقعیت، وارد بحث تبیینهای علمی شدند. این درست است که در بسیاری از موارد مانند مورد علیت رو به عقب (Retrocausality) در فیزیک کوانتومی، تصور ما از جهتمندی علیت تا حدود زیادی به هم میریزد اما این موارد
هنوز در معرض انواع تشکیکها هستند و از سوی دیگر این تمام واقعیت فیزیک نیست. اینکه واقعگرایان علیتی (Causal realistas) بگویند علیت جایگاه مهمی در درک ما از جهان یا بالاتر از آن جزء لاینفک اسباب و لوازم جهان خارج است البته به این معنی نیست که آنها معتقدند بلااستثناء هر رویدادی علتی دارد. نکته بسیار مهم دیگر به ویژگیهای مدلهای علمی برمیگردد. مدلهای ما از واقعیت که معادلات ریاضیاتی را بر اساس آنها استخراج میکنیم، هرچقدر هم که دقیق باشند، هرچقدر هم که تلاش کرده باشیم تا آنها را نزدیک به واقعیت دربیاوریم و عوامل گوناگون را در آنها لحاظ کنیم، بازهم با واقعیت فاصله دارند. ما نمیتوانیم حتی بهترین مدلهایمان را به جای خود واقعیت جا بزنیم و وانمود کنیم اگر چیزی را در توصیف ریاضیاتی مدلهایمان نیافتیم، پس در واقعیت خبری از آن نیست. مدلهای ما برای آنکه با واقعیت یکی باشند همیشه زیاده از حد ساده و مبتدیانه هستند. این سادگی نسبی همیشه بستگی به این دارد که ما در چه مرحلهای از پیشرفت یک علم به سر میبریم. پیچیدهترین و حرفهایترین مدلهای ما هم برای آنکه با خود واقعیت اشتباه گرفته شوند، زیاده از حد تمیز و
انتزاعی هستند. سطح پیچیدگی مدل و تعداد اثراتی که در آن لحاظ میشوند، از سویی وابسته به قدرت محاسباتی در دسترس ماست. با محاسباتی که با استفاده از قلم و کاغذ انجام میشد، شاید تا قرنها نمیتوانستیم اثراتی را که همین الان در محاسبات مکانیک سیالات و مهندسی هوافضا لحاظ میشوند، بدون دردسر در نظر بگیریم. با گذشت کمتر از چهار دهه، کامپیوترهایی که برای بازی در دسترس کودکان هستند از کامپیوترهایی که زمانی برای محاسبات مأموریتهای فضایی مورد استفاده قرار میگرفتند چندین برابر قویتر شدهاند، اما هنوز هم اثرات فراوانی برای صرفنظرکردن داریم. با بررسی معادلاتی که برای تحلیل برشهای ساده و ایدئالشده از واقعیت نوشته شدهاند، نمیتوان درباره اصل واقعیت نظر قطعی داد. در بسیاری از مواردی که چندان هم نمیتوان آنها را غیرعلمی یا توسعهنیافته قلمداد کرد، مدلها را میسازیم تا عجالتا کارمان راه بیفتد. هیچکس نمیتواند ادعا کند که یکی از این مدلها توصیف نهایی و قطعی واقعیت هستند و از اینکه شاید بتوان با کمک چنین مدلهایی بدون استفاده از مفاهیم علیتی یک برش واقعیت را توصیف کرد، قهرا نمیتوان نتیجه گرفت که علیت با واقعیت نسبتی
ندارد. البته همین جا لازم است که هشدار بدهیم این به معنای این نیست که ریاضیات یک وسیله دارای جایگاه فرعی در فهم ما از واقعیت جهان است. ممکن است علیت در بسیاری از قوانین فیزیک که با استفاده از فرمولهای ریاضیاتی ارائه میشوند، به صورت مستقیم قابل مشاهده نباشد، اما در استفاده از آن قوانین برای توصیف واقعیت ادعاهای علیتی فراوانی وجود دارند و نقش آنها هم بسیار کلیدی است؛ بهخصوص درباره استفادههای تکنولوژیکی. ممکن است با نوعی «دخالت علیتی» بخواهیم شتاب یک جسم خاص را بر اساس قانون دوم نیوتن با افزایش نیروی وارد بر آن افزایش بدهیم. تکنولوژی و علوم مهندسی سرشار از چنین دخالتهای علیتی بر اساس معادلات ریاضیاتی هستند.
نقش طبیعتگرایی شناختشناسانه
علاوه بر این نکتهها، در مخالفت با نقش علیت در علوم نوعی طبیعتگرایی شناختشناسانه و همینطور نوعی متافیزیکستیزی نیز به چشم میخورد که بهویژه میراث مکاتب علمگرا و متافیزیکستیز قرن بیستم است. واقعیت این است که برای اینکه بدانیم علیت یا هر مفهوم دیگری در علم جایگاه دارد یا نه نمیتوانیم صرفا به خود علم و چهارچوب آن بنگریم. علمگرایی (Scientism) و طبیعتگرایی (Naturalism) معاصر در بسیاری موارد گرایش فراوانی به کوتاهکردن دست فیلسوفان و متافیزیکدانان از اندیشیدن درباره علم از خود نشان میدهند و تأثیر این گرایش در بدبینی به اصل علیت را که دلمشغولی کلاسیک فیلسوفان است، نمیتوان و نباید نادیده گرفت. البته علمگرایی و تبعات شناختشناسانه و هستیشناسانه آن موضوعی نیست که در این مجال کوتاه بتوان به آن پرداخت. کسانی که تمایلات طبیعتگرایانه قوی دارند، اصلا علاقهای به مفاهیم متافیزیکی از این دست نشان نمیدهند و به همین دلیل است که رأی به طرد علیت از علم میدهند. نکته دیگری که در پاسخ به شکآوری در مورد جایگاه علیت در علم میتوان گفت، به محدودیتهای تجربهگرایی فلسفی برمیگردد. واقعیت این است که در کار علمی
همواره برای نظریهپردازی و مدلسازی ریاضیاتی نیاز به اندازهگیری در آزمایشات داریم. «ماخ» برای نشاندادن عدم مرکزیت جایگاه علیت در کار علمی روی وابستگیهای تابعی انگشت میگذاشت. نظر «ماخ» مبنی بر اینکه در فیزیک بهجای روابط علی بیشتر با وابستگیهای تابعی سروکار داریم به دلیل اینکه بهدستآوردن خود این وابستگیهای تابعی نیاز به اندازهگیری و درک و استدلال علیتی در روال مدلسازی دارند، نمیتواند به تضعیف جایگاه علیت چنانکه مورد نظر «ماخ» بود، کمکی بکنند. حتی سادهترین نوع مشاهدات علمی که بدون هرگونه ابزار و با چشم غیرمسلح انجام میشوند نیز پیشفرض تأثیر علیتی شیء مورد مشاهده بر حواس انسان را در خود دارند. دیدن یک چیز یعنی تأثیرگذاری تشعشعات الکترومغناطیسی ساطعشده از آن جسم بر روی چشم انسان مشاهدهگر. به این ترتیب معلوم نیست که نادیدهگرفتن علیت وقتی تا این اندازه با سادهترین کار روزمره علمی آمیخته است چه کمکی به فهم ما از جهان میکند و از چه بدفهمیهایی جلوگیری میکند.
سادهترین مشاهدات ما در تمامی علوم شبکه پیچیدهای از انواع نظریهها و فرضیهها را بهعنوان پیشفرض در خود دارند. برای مثال وقتی «گالیله» با استفاده از تلسکوپ ساخت خودش به سیاره مشتری مینگریست، شبکه پیچیدهای از مفاهیم از ساده گرفته تا پیشرفته (به نسبت علم روز «گالیله») بهعنوان پیشفرض پذیرفتهشده در کارش نقش داشتند؛ مفاهیم فاصله و بزرگنمایی مفهوم خود عدسی و سایر مفاهیم و نظریات آشکار و پنهان دیگر. هرچه سطح کار علمی بالاتر برود، این شبکه مفاهیم و نظریات به دلیل نقش تکنولوژی در علم افزایش مییابند. بسیاری از خود آن نظریاتی که در روال مشاهده ما به صورت محسوس و نامحسوس حضور دارند، نتیجه درک علی از ابزار مشاهده هستند. بدون تصور علیت و دخالتهای علیتی، تصور آزمایش در علوم طبیعی که لاجرم بسیاری از وابستگیهای تابعی تجربی از راه آن به دست میآیند، غیرممکن است. وابستگیهای تابعی همیشه با استفاده از آزمایش و به صورت پسینی (A posteriori) به دست نمیآیند. مثلا رابطه مساحت مربع با طول ضلع آن با آزمایش به دست نمیآید و در این مورد با یک رابطه علیتی طرف نیستیم. اما بسیاری از روابط تابعی در علوم گوناگون که در واقع
بیانکننده قوانین مختلف هستند، با استفاده از آزمایش به دست میآیند. نتایج این آزمایشها که در غالب روابط ریاضیاتی کمیتهای گوناگون را به هم مرتبط میکنند، بعدا در مدلسازی سیستمهای فیزیکی کاربرد دارند. پس به نحوی میتوان دید که علیت در بسیاری از مدلسازیهای ریاضیاتی ما که روابط علیتی در آنها به ظاهر دخالتی ندارند، نقش غیرمستقیم ایفا میکند.
