قوانین طبیعت

كلمات كليدي : قوانين طبيعت، واقع گرايي، برساخت گرايي، ابزارگرايي، شرطي هاي خلاف واقع، مدل قياسي- قانوني تبيين

نویسنده : هادي صمدي

علم شامل اصول زیادی است که زمانی قوانین طبیعت انگاشته می‌شدند: قانون گرانش نیوتن، قوانین سه‌گانۀ حرکت او، قوانین گاز کامل، قوانین مندل، قوانین عرضه و تقاضا، و مواردی از این دست. قوانین نقش اساسی در فعالیت علمی دارند و در بسیاری دیگر از موضوعات فلسفی حائز اهمیت‌اند. موضوع شرطی‌های خلاف واقع که توسط رودریگ چیزوم و نلسون گودمن، و مدل قیاسی- قانونی تبیین که توسط کارل همپل و پل اوپنهایم ارائه شد، زمینه‌ساز طرح ایده‌های جدید در زمینۀ قوانین گشت. فلاسفه درشگفت‌اند که چه چیزی ادعاهای خلاف واقع و تبیینی را صادق می‌سازد و می‌پندارند که قوانین بایستی نقشی در این زمینه بازی کنند و همچنین متعجبند از اینکه چه چیزی قوانین را از غیر قوانین متمایز می‌سازد. مشهور است که گودمن پیشنهاد کرد که ارتباطی میان قانون بودن و تأئید پذیری در استنتاج استقرایی وجود دارد. بنابراین مقداری از همدلی با نظر گودمن در مورد مسئلۀ قوانین نتیجۀ علاقۀ فلاسفه به مسئلۀ استقراء است. سوال اساسی این است که چه چیزی قانون است؟ دو جواب اصلی به این سوال عبارتند از رویکرد سیستمی دیوید لویس[1] و رویکرد کلی دیوید آرمسترانگ[2]. کارول این دو رویکرد را به شرح زیر معرفی می‌کند[3].

فرض کنید که تمام کسانی که در اینجا حاضرند نشسته‌اند. بنابراین به نحوی پیش پا افتاده اینکه "همۀ افرادی که اینجا هستند، نشسته‌اند" درست است. این تعمیم هر چند که درست است به نظر نمی‌رسد که یک قانون باشد، بلکه صرفاً یک تصادف است. این اصل انیشتین که هیچ چیز سریعتر از سرعت نور حرکت نمی‌کند تعمیم درستی است اما برخلاف تعمیم قبلی یک قانون در نظر گرفته می شود؛ این یک مورد تصادفی نیست. چه چیز باعث اختلاف این دو می‌شود؟

اینکه همۀ افرادی که اینجا حاضرند نشسته‌اند به لحاظ مکانی محدودیت دارد چرا که دربارۀ یک مکان خاص است؛ اما اصل نسبیت چنین محدودیتی ندارد. بنابراین آسان به نظر می‌رسد که فکر کنیم برخلاف قوانین، تعمیم های درست تصادفی دربارۀ مکانهای خاص هستند. اما این چیزی نیست که باعث تمایز شود. غیرقانونهای درستی هستند که محدودیت مکانی ندارند. این تعمیم نامحدود را در نظر بگیرید که تمامی کره‌های طلا قطری کمتر از یک مایل دارند. هیچ کرۀ طلایی با این ابعاد وجود ندارد و محتمل نیست که در آینده نیز وجود داشته باشد. با این حال این هنوز یک قانون نیست. همچنین به نظر می‌رسد که تعمیم‌هایی بیانگر قانون باشند که دارای محدودیت‌اند. قانون سقوط آزاد اجسام گالیله این تعمیم است که، در سطح زمین، اجسامی که سقوط آزاد می‌کنند شتابی معادل 8/9 متر بر مجذور ثانیه دارند.

ماهیت سردرگم‌کنندۀ معما وقتی به وضوح مشخص می‌شود که تعمیم مربوط به کرۀ طلا با تعمیمی کاملاً مشابه دربارۀ کرات اورانیومی مقایسه شود:

تمام کرات طلا کمتر از یک مایل قطر دارند.

تمام کرات اورانیوم کمتر از یک مایل قطر دارند.

هرچند که اولی قانون نیست می‌توان استدلال کرد که دومی قانون است. دومی به اندازۀ اولی تصادفی نیست چرا که جرم بحرانی اورانیوم چنان است که تضمین می کند چنین کرۀ بزرگی هیچگاه وجود نخواهد داشت. چه چیز باعث این تمایز می شود؟ چه چیز اولی را تعمیمی تصادفی و دومی را قانون می سازد؟

پاسخی رایج به این سوال قوانین را در ارتباط با سیستمهای قیاسی قرار می‌دهد. این رأی به جان استوارت میل باز می‌گردد، اما به نحوی از انحاء توسط فرانک رمزی، دیوید لوییس، جان ایرمن و بری لوور مورد دفاع قرار گرفته است. سیستمهای قیاسی توسط اصول موضوعه‌اشان مشخص می‌شوند. نتایج منطقی اصول موضوعه، قضایا هستند. برخی سیستمهایِ قیاسیِ درست از بقیه قویتر خواهند بود؛ برخی نیز ساده‌تر از بقیه هستند. این دو مزیت یعنی قدرت و سادگی در رقابت با هم‌اند. (می‌توان با قربانی کردن سادگی، یک سیستم را قوی‌‌تر کرد: کافی است تمامی حقایق را به عنوان اصول موضوعه وارد کنید. همچنین به سادگی می‌توان با فدا کردن قدرت، سیستم را ساده‌تر کرد: مثلاً سیستمی که فقط اصل موضوعۀ 4=2+2 را دارد.) مطابق نظر لوییس قوانین طبیعت متعلق به تمامی سیستمهای قیاسی درستی هستند که بهترین ترکیب از سادگی و قدرت را دارند. بنابراین، به عنوان مثال، نظر بر این است که "تمامی کرات اورانیومی قطری کمتر از یک مایل دارند" یک قانون است چرا که جزئی از بهترین سیستمهای قیاسی است؛ نظریۀ کوانتوم نظریه‌ای عالی دربارۀ جهان است و می تواند جزئی از بهترین سیستمها باشد و معقول است که فکر کنیم نظریۀ کوانتوم در کنار حقایقی که توصیف کنندۀ ماهیت اورانیوم هستند بصورت منطقی این پیامد را خواهند داشت که هیچ کرۀ اورانیومی با این اندازه وجود نخواهد داشت. اما بعید است که این تعمیم که "تمامی کرات طلا قطری کمتر از یک مایل دارند" جزئی از بهترین سیستمها باشد. این تعمیم را می‌توان به عنوان یک اصل موضوعه به هر سیستمی اضافه کرد اما این کار به بهای کاهش سادگی سیستم خواهد بود.

بسیاری از ویژگیهای رویکرد سیستمها جذاب است. اولاً بنظر می‌رسد که این رویکرد از پس چالش ایجاد شده بوسیلۀ قوانین تهی بر می‌آید. بعضی از قوانین بصورت تهی صادق‌اند: قانون اول نیوتن (اینکه تمام اجسامِ ماند فاقد شتابند) یک قانون است هر چند که اجسام ماند وجود ندارند. اما بسیاری از غیر قانونهای بصورتِ تهی درست نیز وجود دارد: تمام پانداهای شطرنجی پنج کیلو وزن دارند، تمام تک شاخها مجردند، و غیره. در رویکرد سیستمها تعمیم‌های تهی از حیطۀ قوانین کنار گذاشته نمی‌شوند، البته فقط تعمیم‌های تهی‌ای که متعلق به بهترین سیستمها هستند. بعلاوه معقول است که بپنداریم یکی از اهداف نظریه پردازی‌های علمی صورت‌بندی نظریه‌های درستی است که بهترین تعادل میان سادگی و قدرت را برقرار کرده‌اند. بنابراین بنظر می‌رسد که رویکرد سیستمها بر این واقعیت واضح که هدف علم کشف قوانین طبیعت است صحه می‌گذارد.

در مقابل برخی استدلال کرده‌اند که چنین رویکردی این پیامد نامناسب را خواهد داشت که قوانین وابسته به ذهن می‌شوند، زیرا مفاهیم "سادگی"، "قدرت" و "بهترین توازن" مفاهیمی هستند که کاربرد آنها وابسته به توانایی‌های شناختی، علائق، و اهداف انسان است.

در اواخر دهة 70 رویکرد رقیبی ظهور کرد. آرمسترانگ که از سردمداران این رویکرد است می‌گوید: «فرض کنید که «F ها G هستند» یک قانون باشد. F بودن وG بودن دو کلی هستند. رابطه‌ای خاص، رابطه‌ای ضروری که ضرورت منطقی یا امکانی نیست، بین F بودن و G بودن برقرار است. این اوضاع امور را می‌توان به صورتN(F,G) نشان داد.[4]

این چارچوب را می‌توان برای تمایز قائل شدن میان مثال کره‌های اورانیومی و طلایی به کار گرفت. کرة اورانیومی ضرورتاً کمتر از یک مایل قطر دارد اما ضرورتی ندارد که کرة طلا قطری کمتر از یک مایل داشته باشد. در اینجا دیگر مفاهیمی مانند سادگی، قدرت و بهترین تعادل که مفاهیمی ذهنی هستند به کار نمی‌روند و تا آنجا که ضرورت وابستگی به ذهن ندارد، قانون بودن نیز مستقل از ذهن است. اما این رویکرد نیز بدون مشکل نیست. منظور از ضرورت چیست؟ ضرورت چیزی نیست که قابل مشاهده باشد.

میان قوانین بنیادین[5] و قوانین مشتق[6] تفاوت وجود دارد؛ مثلاً این تعمیم که هر گاه به شیئ‌ای به جرم 10 کیلوگرم نیروی 40 نیوتن وارد شود شتابی معادل 4 متر بر مجذور ثانیه می‌گیرد تعمیمی درست است. اما این تعمیم را می‌توان از قانون دوم نیوتن استنتاج کرد. قانون دوم نیوتن را قانونی بنیادین می‌دانیم که تعمیم ذکر شده در بالا به عنوان یک قانون مشتق قابل استنتاج از آن است[7]

از سوی دیگر میان قوانین طبیعی و قوانین علمی نیز تفاوت وجود دارد، هر چند که در برخی از متون این تفاوت نادیده گرفته می‌شود. به بیان روزنبرگ قوانین طبیعی انتظامهایی هستند که واقعاً فرایندهای طبیعی را هدایت می‌کنند و علم در صدد کشف آنها است. قوانین علمی بهترین تخمین‌های ما از قوانین طبیعی هستند[8].

منبع فارسی برای مطالعه بیشتر

دیوانی، امیر، قوانین طبیعت، قم، دانشگاه قم، 1382