فایل پاورپوینت کامل از چیستی علم به سوی چگونگی علم

بخشی از متن فایل پاورپوینت کامل از چیستی علم به سوی چگونگی علم :

مقدمه

تا حدود نیمه ی دوم قرن بیستم، قاطبه عالمان و فیلسوفان به علم ارج بسیار می نهادند. علمی` بودن استدلال ها، ادعاها و آثار تحقیقی، حاکی از نوعی امتیاز یا نوع خاصی اعتماد به آن ها تلقی می شد. به نظر می رسید که علم دارای شیوه ای خاص به نام روش علمی` است. در ابتدای قرن بیستم، پوزیتیویست ها نظریه ای درباره ی روش علمی ارائه کردند که شامل جمع آوری «واقعیات» به وسیله مشاهده و آزمایش دقیق و سپس استنتاج نظریه ها و قوانین از آن واقعیات به مدد نوعی شیوه ی تعمیم بود. عده کثیری از فلاسفه مشکلات اساسی این دیدگاه را آشکار کردند و نگتیویست ها همان ابطالگرایان روش دیگری برای علم بیان کردند که عبارت بود از ارائه ی نظریه و سپس آزمودن آن با شواهد تجربی و سعی در ابطال آن. این نظریه های روش معرفت شناختی جملگی خصلتی فلسفی یعنی، هنجاری قراردادی دارند.

در نیمه ی دوم قرن بیستم، تحولی جدید در علم شناسی فلسفی رخ داد که به طور روزافزونی نظریه پردازی های روش شناسانه ی هنجاری اعتباری و توصیه و تجویزهای منطقی فلسفی درباره ی چگونگی کاوش های علمی را ناصواب و نابجا می یافت و از آن ها اجتناب می کرد؛ و در عوض می کوشید تا هرگونه نظریه پردازی روش شناختی را با واقعیت بسیار پیچیده و متنوع شیوه های کاوش علمی در فرآیند تکوین علم بدان گونه که در تاریخ علم تحقق یافته است سازگار و همخوان کند. لازمه ی این رویکرد جدید، توجه بسیار جدی به تاریخ علم، و ضرورت پژوهش های موردی و موضوعی بود. این گونه پژوهش ها در تاریخ علم نشان داد که نظریه های علمی را نمی توان به طور قطعی اثبات یا ابطال کرد و بسیاری از رویدادهای علمی، با روش هایی که فلاسفه ی تجربه گرایِ منطقی تجویز و توصیه می کنند، رخ ننموده اند.

کتاب چگونگی علم (آنچه هرکس باید راجع به علم بداند)^(۱) یکی از آخرین پژوهش ها در تاریخ و جامعه شناسی علم است. این کتاب شامل هفت مطالعه ی موردی درباره ی برخی از رویدادهای مهم علمی است و مشکلات اساسی این دیدگاه را که علم بر بنیان مطمئنی از مشاهده و آزمایش استوار است و نیز این که نوعی شیوه ی استنتاج وجود دارد که به مدد آن می توان به نحو مقتضی نظریه های علمی را از آن بنیان اخذ کرد، مشخص و آشکار می کند. این مطالعات نشان می دهد که هیچ معیار و میزانی که بتواند صدق، یا حتی صدق احتمالی نظریه های علمی را اثبات، یا به طور قطعی ابطال کند، وجود ندارد.

نویسندگان کتاب، پروفسور هری کالینز^(۲) و پروفسور تِروِر پینچ^(۳) هستند. هری کالینز، استاد جامعه شناسی و رئیس مرکز علم شناسی در دانشگاه بَث^(۴) (انگلستان) و ترور پینچ، استاد گروه علم شناسی و فنّاوری شناسی دانشگاه کُرنل^(۵) امریکا این کتاب را اولین بار در سال ۱۹۹۳ و بار دوم در سال ۱۹۹۴ م منتشر کرده اند. در این مقاله تلاش شده است گزارش وافی مختصری از هر فصل این کتاب ارائه کنیم.

۱. معرفت خوردنی: انتقال شیمیایی حافظه

در سال ۱۹۵۰ میلادی، جیمز مک کانل^(۶) آزمایشی را با کرم های «پلانارین»^(۷) انجام داد. او تعدادی از این کرم ها را در ظرفی قرار داد و هم زمان با تاباندن نور، به آنها شوک الکتریکی داد. این عمل سبب تحریک کرم ها می شد، به طوری که با پیچ وتاب دادن شدید بدنشان صداهایی تولید می کردند. مک کانل این کار را در فواصل زمانی منظم تکرار کرد. پس از مدتی مشاهده کرد که کرم ها با تابیدن نور به بدنشان، بدون وارد کردن شوک الکتریکی به پیچ وتاب دادن بدن و تولید صدا می پردازند. او نتیجه گرفت که هم زمانی میان تاباندن نور و دادن شوک الکتریکی، این مطلب را به کرم ها آموزش داده است که با احساس نور، بی درنگ واکنش شوک الکتریکی از خود نشان بدهند. مک کانل این کرم ها را «کرم های آموزش دیده»^(۸) نامید.

این کرم ها قابلیت بازسازی اعضای جدا شده ی بدنشان را داشتند. مک کانل با قطع نیمه جلویی بدن کرم های آموزش دیده که مغز کرم در آن قرار داشت مشاهده کرد که نیمه ی باقی مانده، پس از بازسازی کل بدن کرم، همان رفتار کرم های آموزش دیده را از خود نشان می دهد. او نتیجه گرفت که آموزش فقط با مغز کرم در ارتباط نیست، بلکه در سراسر بدن به صورت شیمیایی توزیع شده است. مک کانل کوشید با پیونددادن بخشی از بدن کرم های آموزش دیده به کرم های آموزش نیافته، آموزش را انتقال دهد، اما این کار با توفیق چندانی همراه نبود. بنابراین او آزمایش دیگری را ترتیب داد. بعضی از این کرم ها بدن همدیگر را می خوردند. مک کانل بخش هایی از بدن کرم های آموزش دیده را تکه تکه کرد و به کرم های دیگر خورانید و متوجه شد که کرم هایی که آن را خورده اند، بیش از کرم های دیگر در برابر نور واکنش نشان می دهند.

مک کانل نتایج آزمایش های خود را در سال ۱۹۶۲ منتشرساخت. تصور این که حافظه آموزش دیده می تواند با مواد شیمیایی انتقال یابد، سبب مناقشات شدیدی در علم شد. منتقدان مک کانل بر این باور بودند که کرم ها برای آموزش دیدن بسیار ابتدایی هستند و وی با این گمان که کرم ها در برابر واکنش به نور آموزش دیده اند، تنها خود را فریب داده و در واقع فقط سطح عمومی حساسیت به هر محرکی را در کرم ها افزایش داده است. تنها چیزی که از یک کرم به کرم دیگر منتقل شده، یک مادّه حساسیت زا بوده است نه حافظه ای خاص. دفاع در برابر این انتقاد، کاری مشکل بود. زیرا «آموزش دادن» بسیار مشابه «افزایش حساسیت» است. اما اگر کرم ها را به طور تصادفی در معرض محرک های نور و شوک الکتریکی قراردهیم و باز همان واکنش هایی را ببینیم که در کرم های منظما تحریک شده می دیدیم، می توانیم بگوییم که تنها افزایش حساسیت رخ داده است. علی رغم این که چنین آزمایشی ساده به نظر می رسد، انجام دادن آن و تکرارش برای کسانی که به موضوع علاقه مند بودند، با مشکلات فراوانی همراه بود. زیرا «آموزش دادن»، عملی ماهرانه است و آموزش دهندگان مختلف ممکن است از روش های آموزش مختلف، نتایج متفاوتی بگیرند. به همین سبب، بحث میان مک کانل و نقّادانش در سال ۱۹۶۴ با انتشار گزارشی در مجله ی تخصصی تحقیقی رفتار حیوانی^(۹) به اوج خود رسید. در آن زمان تعیین برنده در این مناقشه ی علمی کار سختی بود. اما پیدا بود که ادعای مک کانل از پذیرش کم تری برخوردار است.

مک کانل دانشمندی غیرعادی بود. او هنجارها و قراردادهای علمی دانشمندان را رعایت نمی کرد. وی در سال ۱۹۵۶، مجله ای تخصصی به نام ورم رانرز دایجست منتشرکرد و ادعا می کرد که نامه های بسیاری در مورد تحقیقات بر روی کرم ها دریافت می کند که در مجله به انتشار آن ها می پردازد. یکی از آفت های آزمایش درباره ی کرم ها این بود که آزمایش ها به نظر ساده می رسیدند. به همین سبب، از دانش آموزان دبیرستانی گرفته، تا دانشمندان متخصص، به انجام دادن آن می پرداختند و مک کانل نتایج تمامی این افراد، از جمله دانش آموزان دبیرستانی را نیز در مجله اش منتشر می کرد که این امر موجب تردید در اعتبار کارهای علمی مک کانل و مجله اش می شد.

در سال ۱۹۶۷، مک کانل مجله ی دیگری به نام مجله ی تخصصی روان شناسی زیستی^(۱۰) منتشر ساخت. این مجله بیش تر از مجله قبلی اش از موازین مقبول جامعه ی علمی پیروی می کرد. با این همه، این مجله نیز هیچ گاه به عنوان یک مجله ی تخصصی علمی پذیرفته نشد. از آن جا که اکثر مقالات مک کانل در مجله های خودش منتشر می شد، دانشمندان آن ها را زیاد جدّی نمی گرفتند.

باید توجه کرد که در تمام جوامع علمی، مجموعه ی ویژه ای از باورها و پیش پندارها، شامل تعهدات مابعدالطبیعی، نظری، ابزاری و روش شناختی، سنت علمی آن جامعه را تشکیل می دهند. پژوهش محققانی که در جامعه ی علمی مشغول اند، مبتنی بر سنت علمی حاکم بر آن جامعه است. این سنت علمی است که به دانشمند می گوید مسئله ای که باید به جست وجوی پاسخ آن بپردازد چیست و پاسخ ها باید در قالب کدام مفاهیم و اصطلاحات صورت بندی شوند و با کدام اصول و نظریه ها سازگاری داشته باشند و به چه شیوه ای ارائه و بیان گردند و در کدام مجله ی تخصصی منتشر شوند، تا مقبولیت اولیه را بیابند و موردتوجه واقع شوند. در واقع، «جامعه علمی، سنت های اعلام شده ی ویژه ی خودش را دارد» (ص۱۳). پژوهشگر یک جامعه علمی این سنت ها را نه به صورت مجرد در قالب قوانین و اصول، بلکه در حین آموزش آن علم، هنگامی که به عنوان دانشجو یا دستیار محقق ارشدی مشغول به کار بوده، فرا می گیرد. به همین سبب دانشمندانی که در جامعه ی علمی خاصی به کار مشغول اند، از قوانین و موازین یکسانی برای کاوش علمی و چگونگی بیان و انتشار آن تبعیت می کنند که همین امر موجب توسعه علم در آن جامعه می شود. به عبارت دیگر، این سنت ها در واقع تعهدات و اجماع های آشکار در یک جامعه ی علمی هستند که لازمه ی پیشرفت پژوهش های علمی اند. از این رو دانشمندان، آگاهانه یا ناآگاهانه، رعایت آن ها را بر خود واجب می دانند.

اعتبار فعالیت پژوهشی هر دانشمند به رعایت این سنت ها وابسته است. و هرکسی که این سنت ها را رعایت نکند، کارش نه تنها بی اعتبار می شود، بلکه مطرود جامعه ی علمی نیز واقع می شود. و این دقیقا همان چیزی است که برای مک کانل رخ داد. گرچه محتوای تحقیقات مک کانل بسیار جالب بود، امّا وی در ارائه و بیان آن ها از آداب جامعه علمی پیروی نکرد. از این رو، دانشمندان آن را جدی نگرفتند. او از این نکته غافل بود که: «در رقابت بین ادعاهای علمی، روش بیان و ارائه، به اندازه محتوا [ادعای علمی] مهم است» (ص۱۳؛ تأکید اضافه شده).

۲. دو آزمایشی که نظریه ی نسبیت را ثابت` کردند

بخش اول: آیا زمین در دریایِ اِتری شناور است؟

در اواخر قرن نوزدهم این اعتقاد رواج داشت که امواج نورانی در فضا از میان یک ملأ غیرمادی به نام «اتر» عبور می کنند. طبق این اعتقاد، اتر همچون دریایی بود که زمین و اجرام سماوی دیگر در آن شناور بودند. بنابراین، وقتی زمین حول مدارش به دور خورشید یا حول محور خود می چرخید، باد اتری به وجود می آمد. حال اگر پرتو نوری بر روی زمین گسیل می شد، برحسب آن که این پرتو، موافق جهت باد اتری یا مخالف آن بود، در جهت های مختلف، سرعت های مختلف می یافت. بر این اساس، آلبرت مایکلسن^(۱۱) و آرثار مورلی^(۱۲) در سال ۱۸۸۷ میلادی آزمایشی را طراحی کردند، تا با تعیین سرعت های نور در جهات مختلف، سرعت باد اتری را به دست آورند.

آن ها دستگاهی با دومحور عمود بر هم طراحی کردند که می توانست بر روی صفحه ای که قرار داشت دَوران نماید. پرتو فرستاده شده از منبع نور، با آینه ای نیمه مات، به دو پرتو تقسیم می شد که در طول محورهای عمود بر هم حرکت می کردند. برحسب آن که یکی از محورها در جهت حرکت باد اتر است، طبق قانون سرعت های نسبی فیزیک نیوتنی، سرعت نور در طول یکی از محورها بیش از دیگری می شد و درنتیجه، پرتوهای نور پس از بازتاب از آینه هایی که در انتهای محورها قرار داشتند، دوباره با هم ترکیب می شدند و باریکه هایی از نورهای شدید و ضعیف را بر روی پرده تشکیل می دادند. مشاهدات باید در فصل های مختلف به سبب چرخش زمین حول خورشید و در زمان های مختلف یک روز به سبب چرخش زمین حول محورش تکرار می شد. از این رو، باید دستگاه بر روی صفحه ای که قرار داشت، می چرخید و این امر موجب ارتعاشاتی می شد که ممکن بود تأثیر بسیار مهمی در نتایج آزمایش داشته باشد. پس از آزمایش، مایکلسن و مورلی با کمال تعجب دریافتند که نتیجه آزمایش منفی است. به عبارت دیگر، هیچ مشاهده ای انجام نشد که نمایانگر حرکت زمین در باد اتری باشد.

آزمایش بار دیگر در سال ۱۸۸۷ انجام شد و همان نتایج منفی به دست آمد. فیزیک دانان برای تبیین نتایج منفی آزمایش، نظریه های مختلفی ارائه کردند. مثلاً لورنتس^(۱۳) فرض کرد که طول محورهای دستگاه در حرکت، در داخل اتر کوتاه تر می شود. نتایج منفی آزمایش همچون اعوجاجی در فیزیک نیوتنی بود که کسی نمی توانست تبیین مناسبی برای آن بیابد. تا آن که در سال ۱۹۰۰ اینشتاین مقاله مشهور خود درباره نسبیت خاص را منتشر کرد. طبق نظریه ی نسبیت خاص، سرعت نور در همه جهات در فضا ثابت فرض می شد. بنابراین، سرعت نور در طول محورهای دستگاه مایکلسن و مورلی، چه در جهت باد اتری باشد و چه نباشد، تغییری نمی کرد. به همین سبب نتیجه آزمایش همواره منفی بود. بدین گونه مایکلسن و مورلی توانستند در پرتو نظریه ی نسبیت خاص توجیهی برای نتایج منفی آزمایش خود بیابند.

جالب توجه این است که در متون درسی فیزیک، آزمایش مایکلسن و مورلی به گونه ای بیان می شود که براساس نتایج منفی آن، اینشتاین نظریه نسبیت خاص را بیان می کند. حال آن که، این مایکلسن و مورلی بودند که براساس نظریه ی نسبیت خاص، تفسیر مجددی از آزمایش خود ارائه دادند. در واقع اینشتاین، براساس تحلیل های کاملاً نظری، سرعت نور را در تمامی جهات ثابت فرض کرده بود.

نظریه ی نسبیت خاص هیچ دلیلی برای وجود اتر نمی دید. اما اتر موضوعی نبود که به این راحتی کنار گذاشته شود. در این میان، آزمایش مایکلسن و مورلی، آزمایش تأیید کننده ی نسبیت خاص به حساب می آمد. از این رو، این آزمایش تا پایان جنگ جهانی دوم بارها تکرار شد.

در سال ۱۹۲۰ میلادی، دیتون میلر^(۱۴) به تشویق اینشتاین و لورنتس، آزمایش مایکلسن و مورلی را در ارتقاع ۶۰۰۰ فوتی در قله ماوْنت ویلسن تکرار کرد. آزمایش های وی بسیار دقیق تر از آزمایش های مایکلسن و مورلی بود. در کمال تعجب نتایج آزمایش وی مثبت و حاکی از وجود باد اتری بود. در واکنش به این آزمایش، مایکلسن در سال ۱۹۳۰، آزمایش دیگری را در رصدخانه ماوْنت ویلسن، در قله کوهی به همین نام انجام داد و نتایج منفی به دست آورد. سپس میلر در مقاله ای نشان داد که مایکلسن در آزمایشش کلیه ی شرایط آزمایش او را رعایت نکرده و به همین سبب به نتایج منفی دست یافته است. سرانجام، ارائه نظریه نسبیت عام و آزمایش های ادینگتون تأیید دیگری برای نظریه نسبیت اینشتاین بود. بنابراین، جامعه فیزیک دان ها به درست بودن نظریه نسبیت اطمینان یافتند و نتایج آزمایش های میلر را به کلی نادیده گرفتند.

از نظر کالینز و پینچ، اعوجاج ها در علم به دو گونه اند. بعضی اوقات اعوجاج ها به صورت دردسرهای جدی` هستند که بنیان های نظریه حاکم بر جامعه علمی را هدف قرار می دهند و با وجود این، در برابر تمام تلاش های اعضای جامعه ی علمی برای رفع آن، سرسختانه مقاومت می ورزند، تا این که نظریه ای تازه جایگزین آن شود. گاهی هم اعوجاج ها به شکل مزاحم`هایی برای نظریه ظاهر می شوند که دانشمندان می کوشند با تأویل و تفسیر، آن ها را کنار گذارند و نادیده بگیرند. این که اعوجاج ها چگونه ظاهر می شوند، به میزان اعتقاد دانشمندان به نظریه ای که اعوجاج در آن رخ داده بستگی دارد. اگر نظریه ای جدید مقبول دانشمندان واقع شود، اعوجاج ها به عنوان دردسرهای جدی برای نظریه ی پیشین درنظر گرفته می شوند و سرانجام موجب طرد آن می گردند. امّا اگر هیچ جانشینی برای نظریه ی حاکم پیدا نشود که بتواند حمایت دانشمندان را به خود جلب کند، اعوجاج به عنوان مزاحمی` برای نظریه در نظر گرفته می شود و با تأویل و تفسیرهای انجام شده، نادیده انگاشته می شود.

نتایج آزمایش مایکلسن و مورلی در ابتدا به عنوان اعوجاجی برای نظریه ی اتری مطرح شد. پس از ارائه ی نظریه ی نسبیت و جلب حمایت دانشمندان از آن، این نتایج به عنوان دردسرهای جدی` برای نظریه ی اتری مطرح شد که سرانجام به طرد آن نظریه انجامید. پس از این که جامعه علمی نسبیت را پذیرفت این نتایج، از اعوجاج به شواهد` تأییدکننده ی نظریه ی نسبیت تبدیل شد و بعد از آن که میلر نتایج آزمایش های خود را انتشار داد، نتایج وی بار دیگر به عنوان اعوجاج مطرح شد، امّا این بار برای نظریه ی نسبیت. با وجود آن که آزمایش میلر با دقت بیشتری نسبت به آزمایش مایکلس مورلی انجام شده بود، این نتایج به عنوان مزاحم هایی برای نظریه ی نسبیت نگریسته شدند زیرا جامعه ی علمی، نظریه ی نسبیت را پذیرفته بود و خواستار تغییر آن نبود. بنابراین، نتایج میلر به عنوان مزاحم`هایی برای نظریه ی نسبیت، نادیده انگاشته شد. با توجه به این تحولات، کالینز و پینچ به درستی قائل می شوند که «نتیجه یک آزمایش، تنها بر دقتی که بر آن اساس آزمایش، طرح و انجام شده است، وابسته نیست بلکه به آنچه مردم حاضرند بدان معتقد شوند، بستگی دارد» (ص۴۲، تأکید اضافه شده).

بخش دوم: آیا ستارگان در آسمان جابه جا می شوند؟

در سال ۱۹۱۶ میلادی، اینشتاین نظریه نسبیت عام خود را منتشر کرد. برطبق این نظریه، آثار گرانشی با سرعت نور منتشر می شوند. هم چنین، نور هنگام عبور از کنار اجسام سنگین منحرف می شود. البته فیزیک نیوتنی نیز انحراف نور هنگام عبور از کنار اجسام سنگین را پیش بینی کرده بود اما مقدار انحرافی که نظریه نسبیت پیش بینی می کرد، تقریبا دوبرابر مقدار پیش بینی شده ی نظریه نیوتن بود. برای تأیید پیش بینی نظریه ی نسبیت عام، ادینگتون آزمایشی طراحی کرد تا میزان انحراف نور ستارگان هنگام گذر از نزدیکی خورشید را به دست آورَد. اندازه گیری مقدار این انحراف بسیار مشکل بود زیرا میزان این انحراف طبق نظریه نسبیت و فیزیک نیوتنی بسیار ناچیز بود. این آزمایش باید هنگام کسوف انجام می شد تا نور خورشید موجب اختلال اندازه گیری نشود. روش آزمایش بدین گونه بود که بخشی از آسمان که ستاره موردنظر در آن جا بود، باید چندین روز قبل و بعد از آزمایش عکس برداری می شد و این عکس ها با عکس های برداشته شده از ستاره در هنگام کسوف مقایسه می گردید. میزان جابه جایی در مکان ستاره، اندازه ی انحراف نور را نشان می داد. ناچیز بودن میزان این انحراف احتمال خطا را افزایش می داد و مقایسه ی عکس ها به دقت فراوانی احتیاج داشت. مناسب ترین مکان برای رؤیت کسوف سال ۱۹۱۸، برزیل و افریقای جنوبی بود. ادینگتون گروهی از دانشمندان را به برزیل رهسپار کرد و خود به همراه همکارانش به افریقای جنوبی رفت. یکی از مشکلات آنان چرخش مناسب تلسکوپ هایشان بود، تا با خنثی کردن گردش زمین بتوانند مکان واقعی ستاره را در آسمان تعیین نمایند. این کار در تلسکوپ های بزرگ، با امکاناتی که در آن ها تعبیه شده بود، به دقت انجام می شد اما با تلسکوپ های دستی که آن ها با خود برده بودند، کار دشواری بود و ممکن بود به راحتی موجب خطا در نتایج آزمایش شود. عامل مهم دیگری که احتمال داشت آزمایش را به کلی مختل سازد، تغییرات آب و هوایی بود. متأسفانه گروه ادینگتون هنگام آزمایش با ابرهایی در آسمان مواجه شدند، اما با وجود این به عکس برداری پرداختند.

ادینگتون با این پیشفرض به آزمایش پرداخته بود که درستیِ نظریه نسبیت عام را مسلّم می پنداشت. از این رو، او هجده قطعه عکسی را که ستاره شناسان در برزیل گرفته بودند که پیش بینی فیزیک نیوتنی را تأیید می کرد، به کلی نادیده انگاشت؛ در حالی که دو قطعه عکسی را که خود و گروهش در شرایط بَدِ جوّی در افریقای جنوبی برداشته بودند، به عنوان شواهد تأییدکننده نظریه نسبیت عام ارائه کرد.

ادینگتون فیزیک دانی بود که گفته می شد پس از اینشتاین، یگانه کسی است که نظریه ی نسبیت را می فهمد. بنابراین، نتایجی که وی از آزمایش هایش ارائه کرد، تأیید نهایی نظریه ی نسبیت را در پی داشت.

مطابق تصور متداول عامیانه، معرفت علمی، معرفت اثبات شده ای است. نظریه های علمی به شیوه ای دقیق از آن دسته از یافته های تجربی اخذ می شوند که با مشاهده و آزمایش به دست آمده اند. عقاید و سلیقه های شخصی و تخیلات نظری جایگاهی در علم ندارند و سرانجام، معرفت علمی، معرفتی اطمینان بخش است زیرا به طور عینی اثبات شده است. امّا دیدیم که مشاهدات ادینگتون از علایق و عقاید شخصی وی جدا نبود. او نظریه ی نسبیت را پذیرفته است و بدان ایمان دارد. بنابراین، هنگامی که آزمایش ها را انجام داد، هر مشاهده ای را که مطابق اعتقاد شخصی اش به نسبیت بود، مشاهده ی درست` و مؤید نظریه ی نسبیت، و شواهدی را که مبطل و مخالف نظریه ی نسبیت می یافت، غلط` می دانست! بنابراین، آزمون های علمی مجموعه ای از آزمون های کور نیستند که مانع از بازیگری مشاهده گر در مشاهدات گردند. در واقع، این آزمون های علمی نبودند که بر درستی نظریه ی نسبیت صحه گذاشتند بلکه پذیرش نسبیت توسط ادینگتون، به عنوان فیزیک دانی برجسته، سبب اجماع قاطع جامعه ی علمی در پذیرش نسبیت شد، عملی که از نظر کالینز و پینچ بیش تر به یک عمل سیاسی شباهت دارد.

۳. خورشید در لوله ی آزمایش: داستان فیوژن سرد

در بیست و سوم مارس ۱۹۸۹، مارتین فلیش من^(۱۵) و استنلی پُنز^(۱۶) دو شیمی دان برجسته ی دانشگاه یوتا،^(۱۷) کشف مهمی را اعلام کردند. آنان معتقد بودند که توانسته اند واکنش «فیوژن»، منبع تولید انرژی در خورشید و بمب هیدروژنی، را در داخل یک لوله ی آزمایش مهار کنند. تجهیزات آزمایش آن ها بسیار ساده بود: یک لیوان آب سنگین، دو الکترود «پالادیوم» (کاتد) و «پلانتینیوم» (آند) و مقداری نمک «لیتیم و تیروکساید» به عنوان هادی. با عبور ولتاژ پایین از الکترودها به مدت چند صد ساعت، واکنش فیوژن به صورت گرما و ذرات هسته ای آشکار می شد. این واکنش، «فیوژن سرد» نام گرفت. از آن جا که فیوژن یکی از منابع عظیم تولید انرژی است که انسان قادر به کنترل آن نیست، این کشف گامی مهم و بزرگ در کنترل فیوژن تلقی شد که می توانست دارای نتایج اقتصادی و تجاری بسیار مهمی باشد و جهانِ مواجه با بحران انرژی را به کلی دگرگون سازد.

قبل از پُنز و فلیش من، استیون جونز^(۱۸) در ۱۹۸۲ در دانشگاه بریگهام یانگ^(۱۹) به نتایج مشابهی در این باره رسیده بود که پُنز و فلیش من از آن آگاه بودند. اما به سبب عواید تجاری و اقتصادیِ این کشف و حق تقدم در ثبت آن، این دو گروه نه تنها با یکدیگر همکاری نکردند، بلکه دانشگاه یوتا معتقد بود که جونز نتایج گروه انرژی آن ها را دزدیده است. این دو گروه توافق کرده بودند که در ۲۴ مارس ۱۹۸۹، مقالات جداگانه ای برای مجله ی نیچر^(۲۰) بفرستند و کشف خود را اعلام نمایند. در این میان، مجله ی تخصصی شیمی الکترو آنالیتیکال^(۲۱) مقاله ای از کارهای اخیر پُنز درخواست نمود. از این رو، پُنز با وجود قراری که با جونز گذاشته بود، مقاله ای در مورد فیوژن سرد نوشت. از سوی دیگر، به سبب فشارهای دانشگاه یوتا، پنز و فلیش من قبل از انتشار مقاله، طی کنفرانس مطبوعاتی در بیست وسوم مارس کشف خود را اعلام کردند.

جونز پس از آگاهی از این موضوع بسیار عصبانی شد و تصمیم گرفت بی درنگ مقاله ی خود را به مجله ی نیچر بفرستد. پُنزو فلیش من برای جلوگیری از انتشار مقاله ی جونز، یکی از دانشجویان خود را در ۲۴ مارس به اداره ی پست فرستادند تا مانع ارسال مقاله شود. اما خوش بختانه هیچ مقاله ای از جونز پست نشد و تنها، مقاله ی پنز و فلیش من ارسال شد! برای تأیید ادعای پنز و فلیش من، جامعه ی علمی باید به تکرار آزمایش های آن ها می پرداخت. بنابراین، به جزئیات بیش تری از چگونگی آزمایش احتیاج بود. اما پنز و فلیش من از دادن اطلاعات بیش تر طفره می رفتند. گویا خود آنان نیز به نتایج آزمایش ها تردید داشتند. به همین سبب جامعه ی علمی، آن ها را به رازداری در مورد نتایج و جزئیات آزمایش هایشان متهم نمود.

با این همه، بسیاری از فیزیک دانان و شیمی دانان در مراکز تحقیقاتی و دانشگاه های مختلف در تکرار آزمایش کوشیدند. دو مشاهده ی تأیید کننده ی آزمایش پنز و فلیش من، پدیدآمدن انرژی اضافی و تولید ذرات هسته ای بود. از این رو، آزمایش های گروه های تحقیقاتی بایستی این دو نتیجه را تأیید می کردند. اما نتایج به دست آمده از این آزمایش ها یکسان نبودند و حتی در بعضی موارد هیچ اثر اضافی و تولید ذرات هسته ای مشاهده نشد. میان طرف داران و منتقدان فیوژن سرد مناقشه ای سخت درگرفت، به طوری که هریک، دیگری را به رفتار غیرعلمی متهم می نمود. در واقع آزمایش ها نمی توانستند به طورقاطع ادعای پنز و فلیش من را تأیید یا ابطال کنند. اینک، این سؤال به قوّت تمام مطرح می شود که جامعه ی علمی چگونه این آزمایش را داوری کرد؟

پنز و فلیش من، به عنوان الکتروشیمیست، موردقبول جامعه ی شیمی دانان بودند اما واضح بود که درمیان فیزیک دانان هسته ای چندان مقبولیتی نداشتند. فیزیک دانان هسته ای بودجه های عظیم چند میلیون دلاری برای تحقیقات فیوژن جذب نموده بودند که تضمین کننده ی وضعیت شغلی و پژوهشی آنان بود. بنابراین، اگر فیوژن سرد درست می بود، موقعیت پژوهشی آن ها به خطر می افتاد. به همین سبب، در برابر پذیرش فیوژن سرد از خود مقاومت نشان می دادند. آنان بیش از آن که به انرژی اضافی تولیدشده در آزمایش توجه نشان دهند، داوری در مورد آزمایش را به سمت تولید ذرات هسته ای هدایت کردند، تا به کمک حوزه ی تخصصی شان آن را نقد کنند. جالب آن که پنز و فلیش من در گزارش اولیه ی خود ادعایی در مورد ذرات هسته ایِ به وجودآمده نداشتند. این موضوع به سبب یافته های جونز مطرح شد و پنز و فلیش من را مجبور کرد تا در آزمایش های بعدی شان به آن بپردازند. نتایجی که آنان در این زمینه به دست آوردند، از جنبه ی نظری چندان پذیرفتنی نبود و فیزیک دانان با تأکید بر آن، در بی اعتبارکردن آزمایش آنها کوشیدند. سرانجام، انستیتو ملی فیوژن سرد یوتا^(۲۲) در ژوئن ۱۹۹۱ منحل شد و پژوهش درباره ی فیوژن سرد به پایان رسید.

این مطالعه ی موردی، دو درسِ مهم روش معرفت شناختی را به ما می آموزد: اولاً، مشاهدات و آزمایش ها همواره به رأی قاطع و صریح درباره ی درستی یا نادرستی یک نظریه نمی انجامند و بنابراین، مشاهدات نمی توانند اساس وثیقی برای ارزیابی نظریه ها فراهم نمایند. ثانیا، برخلاف تصور سطحی و گمراه کننده متعارف که مناقشات علمی براساس استدلال های منطقیِ مبتنی بر شواهد تجربی انجام می گیرد، اینک باید نتیجه گرفت که از آن جهت که طرفین مناقشات علمی در برخی از پیشفرض ها و شواهد تجربی مورد استشهاد خود باهم اختلاف دارند، استدلال های ایشان و نیز فرجام استدلال های ایشان متغایر و بعضا متخالف و متعارض خواهند بود.

گرچه این استدلال ها می توانند مواضع طرفین مناقشه را روشن نمایند امّا هیچ گاه نمی توانند طرف مقابل را قانع کنند. درواقع مناقشات علمی از نبردهایی نیست که با استدلال خاتمه یابد. با این وصف، این سؤال مطرح می شود که پس چگونه مناقشات علمی پایان می پذیرد؟ پینچ و کالینز معتقدند آن چه باید در یک مناقشه ی علمی بدان توجه داشت این است که «جدال میان منتقدان و طرف داران در یک مناقشه ی علمی، همیشه جدالی برای مقبولیت است» (ص۷۴ تأکید اضافه شده). بنابراین، هریک از طرفین مناقشه که بتواند مقبولیت جامعه ی علمی را به دست آورَد، پیروز خواهد شد. اینک این پرسش مهم مطرح می شود که چه معیاری برای مقبولیت در جامعه ی علمی وجود دارد؟ استدلال ها و شواهد تجربی در کسب مقبولیت جامعه ی علمی تأثیر دارند اما همان طور که در داستان فیوژن سرد دیدیم، عوامل دیگری از قبیل: منافع مادی، تجاری، شهرت و موقعیت شغلی نقش بسزایی در این زمینه دارند. دیدیم که چگونه تعلقات شغلی و منافع مادی فیزیک دانان هسته ای مانع پذیرش نتایج آزمایش پُنزو فلیش من شد. درواقع، هیچ معیار کلیِ قاطع و روشنی وجود ندارد که بر تصمیمی حکم کند که برای جامعه ی علمی منطقا الزام آور باشد. گزینش های انجام شده ی یک جامعه ی علمی بستگی دارد به آنچه مورد حرمت آن جامعه است و شناخت آن انتخاب ها مستلزم پژوهشی جامعه شناختی است. تنها چیزی که می توان گفت این است که برای پذیرش ادعای یکی از طرفین مناقشه ی علمی، هیچ میزانی بالاتر از توافق جامعه ی ذی ربط وجود ندارد.

۴. میکروب های اختلاف عقیده: لویی پاستور و منشأ حیات

در سال ۱۸۶۰، مباحثه ای جدال برانگیز میان طرف داران دو نگرش درباره ی «حیات» رخ داد. دانشمندانی از قبیل فیلیکس پوشه^(۲۳) به «حیات خودجوش»^(۲۴) معتقد بودند. یعنی حیات می تواند از ماده ی بی جان به وجود آید. در حالی که دانشمندانی هم چون لویی پاستور معتقد بودند که حیات فقط از حیات می تواند به وجود آید. اختلاف میان این دو نگرش با مناقشات پوشه و پاستور در مورد کپک زدن مایعاتی هم چون شیر، جویِ خیس شده و خمیرِ ترش شده، به اوج خود رسید.

داستان بدین قرار است که اگر مقداری مایع ترش شده یا جوی خیس خورده را بجوشانیم تا میکروب های آن از بین برود و سپس آن ها را در مجاورت هوا قرار دهیم، پس از مدتی کپک می زند. پاستور معتقد بود که میکروب های موجود در هوا موجب کپک زدن مایع می شوند، حال آن که پوشه بر این باور بود که هوا جوهری از حیات دارد که سبب به وجود آمدن آثار زندگی (کپک) در مایع می گردد. پوشه برای اثبات ادعای خود آزمایش «تحت جیوه»^(۲۵) را ترتیب داد. وی مایع حاصل از جوِ خیس خورده را درون ظرفی شیشه ای با دهانه ای باریک ریخت. سپس مایع را جوشاند تا میکروب های داخل آن از بین برود، و بخار برخاسته از مایع هوای داخل ظرف را نیز خارج کرد. بدین گونه او توانست به مایع استریل دست یابد. پوشه این ظرف را داخل تغاری از جیوه غوطه ور کرد، به طوری که هوا نمی توانست به درون آن راه یابد. وی سپس مقداری هوای خالص (بدون میکروب) تهیه کرد. روش او برای تهیه ی هوای خالص، حرارت دادن هوای معمولی یا تجزیه ی اکسید جیوه بود. پوشه هوای خالص را با حباب هایی در تغار جیوه به داخل ظرف شیشه ای هدایت کرد و پس از مدتی، مشاهده کرد که مایع درون ظرف کپک زده است. این بدان معنا بود که هوای عاری از میکروب، سبب کپک زدن مایع استریل شده بود. بنابراین، پوشه نتیجه گرفت که حیات می تواند از هوا، که ماده ای بی جان است، به وجود آید. نکته ی جالب و مهم این است که پاستور در اکثر آزمایش هایی که با این روش انجام داد، به نتایج پوشه رسید، امّا از پذیرش شواهد تجربی مؤیّدِ فرضیه حیات خودجوش امتناع کرد. پاستور خود تصریح می کند که من «آن آزمایش ها را منتشر نکردم زیرا نتایج ضروری قابل اخذ از آنها، چنان برای من سهمگین بود که، برغم وقتی که بکار بسته بودم تا آنها را نقض ناپذیر کنم، گمان بردم علّت پنهانی برای خطا باید وجود داشته باشد» (ص۸۵). به بیانی دیگر، وی چنان در مخالفت خود با حیات خودجوش متعهد بود که ترجیح داد قائل شود که خطای نامعلومی در آزمایشش رخ داده تا اینکه نتایج آزمایشگاهی خود را انتشار دهد. به عبارت ساده تر، پاستور آزمایش هایی را که به نظر می رسید فرضیه حیات خودجوش را تأیید می کنند ناموفق می خواند، و آزمایش هایی که آن فرضیه را ابطال می کرد موفق می خواند (همانجا).

پاستور سپس آزمایش دیگری را ترتیب داد. وی تعداد زیادی ظرف استریل و دربسته، حاوی مایع خمیرِ ترش شده تهیه کرد. او در مکان های مختلف نوک باریک این ظروف را با انبری شکافت تا هوا به درون آن ها راه یابد. در اکثر موارد مایع ها کپک زدند، جز یک مورد، و آن وقتی بود که پاستور بیست عدد ظرف از این نوع را به ارتفاع دوهزار متری در کوه های آلپ برد. وی معتقد بود که هوای این ارتفاعات تقریبا عاری از آلودگی است. پس از در معرض هوا قراردادن مایع ظروف در این ارتفاع، مشاهده کرد که مایع خمیر ترش شده به ندرت کپک می زند. در سال ۱۸۶۳، پوشه این آزمایش را با رعایت کلیه ی شرایطش در ارتفاعات پیرینه انجام داد، با این تفاوت که وی به جای مایع خمیر ترش شده، از مایع جوِ خیس شده استفاده کرد و نوک ظروف را با گیره ای که با حرارت استریل شده بود، شکست.

آنچه در آزمایش پوشه رخ داد، بسیار جالب بود زیرا مایع های داخل ظروف کپک زدند. پاستور اعلام کرد که مشکل آزمایش در گیره ی به کار رفته برای شکستن نوک ظروف است: این گیره آلوده بوده و این آلودگی به مایع داخل ظروف سرایت نموده است.

با این آزمایش، مناقشه ی میان پاستور و پوشه به اوج خود رسید. تنها مرجع شایسته ی داوری درباره ی این اختلاف فرهنگستان علوم پاریس بود. کمیسیونی مأمور بررسی این موضوع شد. اکثر اعضای این کمیسیون مخالف حیات خودجوش بودند. از این رو، از نتایج پوشه بسیار خشمگین شدند و قبل از آزمودن آن، نتایج آز