ویلیام هِیوِل

كلمات كليدي : پيشرفت علم، الگوي اكتشاف علمي، فلسفه علم كانت، استقرا، ابداع

نویسنده : سيد مهدي بيابانكي

1. زندگینامه

ویلیام هیول(1866-1794) مورخ، منجم و فیلسوف علم انگلیسی است که به مدت 25 سال ریاست ترینیتی کالج کیمبریج را به عهده داشته است. هیول در زمینه‌های متنوعی فعالیت نموده که از جمله آنها می‌توان به این موارد اشاره کرد: فیزیک و ریاضی، روش علمی، اخلاق، حقوق، تاریخ آموزش و پرورش، الهیات طبیعی، معماری کلیساها، واژه نامه علوم، اقتصاد سیاسی، و تاریخ و فلسفه علم. هیول از دانشمندان مشهور عصر خود بود و گستره وسیعی از دانش داشت و از سوی بسیاری، به عنوان مرجعی معتبر در زمینه لغات و اصطلاحات علمی شناخته می شد. واژه «ساینتیست»[1] ابداع هیول است که آنرا در مقاله ای که در سال 1833 در انجمن انگلیسی پیشرفت علوم ارائه کرد، برای نخستین بار به معنای «دانشمند» به کار برد. دو کار اصلی او در زمینه فلسفه علم با عناوین تاریخ علوم استقرایی از قدیم تا کنون[2] (1837) و فلسفه علوم استقرایی برپایه تاریخ آن[3] (1840) فصل جدیدی را در فلسفه علم گشودند.

2. پیشرفت علم

هیول در صدد بود تا فلسفه علم خود را بر مطالعه ای گسترده پیرامون تاریخ علم بنیاد گذارد. او در نظر داشت فرآیند واقعی اکتشاف در علوم مختلف را مورد بررسی قرار دهد تا دریابد آیا طرح‌ها و الگوهایی در آنها ظاهر می شود یا نه؟[4]

هیول پیشرفت علمی را به منزله اتحاد موفقیت آمیز امور واقع[5] و تصورات یاایده‌ها[6] تلقی می‌کرد، و دو قطبی بودن واقعیت و فکر را هم‌چون اساسی‌ترین اصل روش‌شناختی برای تفسیر تاریخ علم در نظر گرفت؛ بدین معنا که می‌توان پیشرفت هر علمی را از طریق ردیابی اکتشاف امور واقع مربوطه، و گردآوری این امور واقع در زیر چتر ایده‌های مناسب، نشان داد[7]. امور واقع از دید هیول، گستره‌ای از تجربه ادراکی ما از اشیاء تا معرفت‌هایی که برای صورت‌بندی قوانین و نظریات به کار می‌روند را شامل می‌شود. به عنوان مثال، داده‌های نجومی حاصل از رصد برای قوانین سه گانه کپلر، امور واقع محسوب می‌شوند. همچنین خود قوانین کپلر، واقعیاتی هستند که نظریه نیوتن بر مبنای آن صورت‌بندی می‌شود. لذا اگر نظریه‌ای در نظریه دیگر ادغام شود (مثل ادغام قوانین کپلر در نظریه جاذبه عمومی نیوتن)، به نوبه خود یک واقعیت(امر واقع) محسوب خواهد شد. ایده‌ها یا تصورات از دیدگاه هیول، آن دسته از اصول عقلی هستند که واقعیات را به هم پیوند می‌دهند. این اصول عقلانی، که از ادراک حسّی ناشی نشده‌اند، گستره‌ای از مفاهیم کلّی (مانند زمان، مکان و علّت) تا مفاهیم اساسی علوم خاص (مانند «نیروی حیاتی» در زیست شناسی و «میل ترکیبی» در شیمی) را شامل می‌شود.

هیول در اینجا متأثر از افکار کانت است، چرا که یک رکن ذهنی (تصورات یا ایده‌ها) را در معرفت و کشف علمی دخیل می‌داند[8]. به طور کلی، فلسفه علم هیول بسیار تحت تاثیر فلسفه کانت است. البته هیول هم منتقد مکتب تجربه گرایی انگلیسی است که تمامی دانش را بر پایه تجربه بنا می‌نهد و هم منتقد ایده‌آلیسم آلمانی که سعی در بنا نهادن علم بر اساس تصورات پیشینی دارد؛ در عین حال از هر دو مکتب نیز عناصری را وام می‌گیرد. از دید هیول به‌ دست آوردن دانش هم نیازمند توجه به تصورات (ایده‌ها) است و هم نیازمند توجه به حسیات. مطابق نظر هیول معرفت، ساختاری دو جنبه‌ای دارد: تصورات در مقابل حسیات، افکار در مقابل اشیاء، نظریه در مقابل واقعیت، و ضرورت در مقابل حقیقت تجربی. او این دوگانگی‌ها را آنتی‌تزهای اساسی فلسفه می‌نامد؛ اگر فاقد محسوسات باشیم دانشی نسبت به جهان نخواهیم داشت، همان‌طور که اگر فاقد تصورات باشیم وضعیت به همین گونه است[9].

پیشرفت علم از دیدگاه هیول، حاصل اتحاد واقعیات و تصورات است و کشف علمی زمانی صورت می پذیرد که دانشمند بتواند ایده یا تصوری سامان بخش را بر توده‌ای از واقعیات فرو اندازد. مثلاً کپلر تصور بیضی‌بودن را بر داده‌های نجومی افکند و آن داده‌ها را سامان بخشید. هیول، سامان یافتن داده‌ها در پرتو تصورات یا ایده‌ها را «به‌هم پیوستن واقعیات»[10] نام نهاد. وقتی داده تازه‌ای بر خزانه واقعیات تبیین ناشده افزوده شود، نیاز به ارائه تصور سامان بخش تازه‌ای می‌افتد. داده‌های تازه موجب می‌شوند تا تصورات پیشین تنقیح و تحلیل شوند و مورد مداقه نوین قرار گیرند. این فرایند را هیول «بسط تصورات»[11] می خواند[12].

3. الگوی اکتشاف علمی

الگوی اکتشاف علمی که هیول مدعی است آنرا در تاریخ علم تشخیص داده است، عبارت است از یک پیش‌روی سه مرحله‌ای؛ بدین معنا که در ساختن هر نظریه‌ای، سه مرحله ذیل وجود دارد (هر چند او متذکر می‌شود که غالباً، مراحل سه گانه این الگو در یکدیگر ادغام می شوند)[13]:

· درآمد یا مقدمه؛ که عبارت است از جمع‌آوری امور واقع و تجزیه آنها و نیز ابهام زدایی از مفاهیم.

در این مرحله از یک‌سو، امور واقع (از داده‌های تجربی گرفته تا نظریه‌ای که در نظریه دیگر ادغام شده است) از پیچیدگی خارج شده و به واقعیات بنیادی تجزیه و تحلیل می‌شوند. این کار با کمّی کردن کیفیاتی که دست‌خوش تغییرات کمّی می‌شوند، عملی می‌شود. از سوی دیگر، تصورات و ایده‌های دانشمند، وضوح و روشنی یافته و به مفاهیم واضح و روشن تبدیل می‌شوند. مثلاً مفهوم اینرسی در آثار گالیله، دکارت و نیوتن به تدریج و هر بار بیشتر از گذشته از وضوح و روشنی برخوردار شده است.

· دوره استقرایی

این دوره زمانی فرا می رسد که یک الگوی مفهومی یا یک ایده خاص بر واقعیات تحمیل می‌شود و واقعیات جدا از هم، تحت آن ایده یا الگوی مفهومی به هم می‌پیوندند. چنین وظیفه‌ای بر عهده قوانین و نظریات است. مثلاً کپلر با قانون سوم خود و به کمک مفاهیمی هم‌چون «مجذور اعداد»، «مکعب فواصل» و «تناسب»، در به‌هم‌پیوستن و مرتبط ساختن واقعیات مربوط به دوره تناوب گردش سیارات به دور خورشید (T) و فاصله آنها از خورشید (R) توفیق حاصل کرده بود[14].

· مؤخّره یا تکمله؛ که عبارت است از تحکیم و بسط اتحادی که بدین نحو میان واقعیات و مفاهیم حاصل شده است. این کار عمدتاً با توضیح واقعیات جدید و زیر پوشش قرار گرفتن آنها توسط نظریه حاصل می شود.

4. استقرا

هیول، تحقیق پذیری یا تبیین یک نظریه را متضمن سه مرحله می داند[15]:

· تبیین باید جامع و مانع باشد تا بتواند همه امور واقع معلوم را تبیین کند.

· باید مورد آزمون قرار گیرد تا معلوم شود آیا مواردی را که تا پیش از صورت‌بندی تبیین آزموده نشده بوده‌اند، در بر می‌گیرد یا نه.

· می‌باید آزموده شود تا معلوم شود آیا گونه‌های متفاوتی از پدیده‌ها را در بر می‌گیرد یا نه.

هیول اکتشاف مدار مریخ توسط کپلر را بدین گونه توضیح می‌دهد: کپلر تبیینی را از مدار مریخ که با همه رصدها سازگار بود صورت‌بندی کرد،‌ ولی این تبیین ماحصل آن رصدها یا ارصاد بخش خاصی از مدار نبود. این تبیین، تا جایی که به کپلر مربوط می‌شود، تبیینی فرضیه‌ای[16] بود که با همه امور واقع معلوم توافق داشت و امور واقع دیگری را پیشنهاد کرد. تحقیق پذیری این پیشنهادها به پذیرش تبیین کپلر رهنمون گردید.

هیول تمام این فرایند را، از صورت‌بندی یک فرضیه تا استنتاج نتایج و سنجش نهایی آنها از راه آزمایش، استقرا می خواند[17]. او اعلام نمود که «استقرا در کاربرد صحیحش، اصطلاحی است که برای توصیف فرآیند به هم پیوستن حقیقی واقعیاتِ جدا از هم، به وسیله یک مفهوم دقیق و مناسب به کار می‌رود». بررسی هیول درباره تاریخ علم او را قانع ساخت که به هم پیوستن واقعیات جدا از هم، در ضمن ژرف‌نگری خلاق دانشمند حاصل می‌شود و نه به وسیله اِعمال قواعد مشخص استدلال استقرایی. او به این نتیجه رسید که موفقیت استقرا ظاهراً عبارت است از تعیین چارچوب فرضیه‌های آزمایشی متعدد و انتخاب صحیح‌ترین آنها. اما نمی‌توان صرفاً به وسیله قاعده، بدون استعداد و قریحه ابداع، فرضیه‌های مناسب ساخت. بنابراین، از دیدگاه هیول، استقرا عبارت است از ابداع و ارزیابی[18]. در این خصوص نکات زیر قابل توجه است:

1- هیول «ابداع» را بخشی از استقرا می‌داند[19]. بنابراین از دیدگاه او، نظریه های علمی از واقعیات مشهود استخراج نمی‌شوند، بلکه برای تبیین و توضیح آنها ابداع می‌شوند، و شامل حدس‌هایی هستند در مورد ارتباطاتی که ممکن است بین پدیده‌های مورد مطالعه وجود داشته باشند، و در مورد نظم‌ها و الگوهایی که ممکن است در پشت وقوع آنها نهفته باشد. این خصوصیتی است که اولین بار هیول آنرا بیان کرده است[20].

2- رأی اصلی هیول در باب استقرا این است که فرآیند اکتشاف علمی قابل تحویل به قواعد نیست. بعلاوه، استنتاج استقرایی همواره چیزی فراتر از صِرف گردآوری واقعیت‌هاست. هیول اظهار می‌دارد که واقعیات صرفاً گردآوری نمی‌شوند، بلکه از منظری نو بدانها نظر می‌شود. عنصر ذهنی جدیدی در کار وارد می‌گردد؛ و یک شالوده و نظم فکری خاص، به منظور پدید آوردن این نوع استقرا ضرورت پیدا می‌کند[21].

3- نکته دیگری که در خصوص دیدگاه هیول درباره استقرا باید بدان اشاره کنیم، این است که از دیدگاه هیول، استقرا عبارت است از فرآیند اکتشاف نظریات علمی و نه استدلال برای اثبات آنها. از این‌رو، فرضیه هایی که به کمک استقرا به دست می‌آیند نیز باید صحت و سقمشان بررسی شود و آزموده شوند. البته باید توجه داشت که آزمون نیز بخشی از فرآیند استقرا به حساب می آید- چرا که استقرا عبارت است از فرآیند ابداع تا ارزیابی- ولی روش استقرایی به‌ خودی خود، معیار و ملاک موجّه بودن نظریات نیست. هیول استقراء خود را «استقراء کاشفان»[22] نام می‌نهد و معتقد است که وقتی نظریه‌ای توسط استقراء کاشفان به وجود آمد بایستی چندین آزمون را پشت سر گذارد تا به عنوان یک حقیقتِ تجربی تایید شده مورد قبول قرار گیرد. سه آزمونی که او برای این امر پیشنهاد می‌کند عبارتند از: پیش‌بینی، انطباق و سازگاری، و انسجام. فرضیه‌ها باید پدیده‌هایی که هنوز مشاهده نشده‌اند را پیش‌بینی کنند، و به تبیین مواردی بپردازند که در زمان شکل‌گیری فرضیه از آنها در امر فرضیه‌سازی بهره نگرفته‌ایم و دیگر اینکه با گذشت زمان بر انسجام آنها افزوده شود. هیول می‌گوید اگر نظریه‌ای صادق باشد، هرچه بیشتر گسترش یابد منسجم‌تر می‌شود، به این معنا که می‌تواند برای تبیین دسته جدیدی از واقعیات به‌ کار رود[23]. تعبیر مشهور هیول برای این کار «سازگاری استقراها»[24] است. در سازگاری استقراها قبل از پیشنهاد علت، استقراها مستقل از هم دانسته می‌شوند (مانند قوانین کپلر و گالیله)؛ ولی بعد از پیشنهاد علت (جاذبه عمومی توسط نظریه نیوتن) آن استقراها از یک جنس می‌شوند و همگی تحت یک قانون یا نظریه قرار می‌گیرند.

دیدگاه‌های هیول در فلسفه علم تا نیمه اول قرن بیستم به فراموشی سپرده‌شد، و تحت الشعاع تجربه‌گرایی استوارت میل قرار گرفت و مغفول ماند. شعار میل این بود که تصورات بر امر واقع افزوده نمی‌شوند، بلکه از آنها درآورده می‌شوند. به عنوان مثال، کپلر با تصوری از بیضی به سراغ توده آشفته رصدهای مریخ نرفت تا وحدت بخشی آن را در آنها ببیند، بلکه به‌عکس، او در داده‌های نجومی، تصویر بیضی را دید و از آنها درآورد. آرای میل، مقبولیت عام یافت و هیول متروک و مغفول افتاد. استقراگرایی مفرط و فراگیر میل، تصویر واقع بینانه علم را که همان آزمودن فرضیات باشد، از میدان خارج کرد[25] (تا دهه 50 قرن بیستم و نقدهای پاپر به استقراگرایی).