كلمات كليدي : نظريه، واقع گرايي، برساخت گرايي، ابزار گرايي، تأييد، مشاهده، آزمايش فكري
نویسنده : هادي صمدي
بحث آزمایش حدوداً دو دهه است که در فلسفۀ علم مورد مطالعۀ گسترده تری قرار گرفته است. تحقیقات اخیر پیرامون علم قرون 16 و 17 بیانگر نقش مهم فعالیت آزمایشی و معرفت آزمایشی است. چهره‌های اصلی بحث بیکن، گالیله، و بویل بودند. گالیله نشان داد که چگونه آزمایشهایی بر روی اشیاء شناور را می‌توان در تأئید اصول ارشمیدس و ردّ دیدگاههای ارسطو به کار گرفت. فرانسیس بیکن اولین کسی است که طبقه‌بندی‌ای برای انواع آزمایش پیشنهاد و مفهوم آزمایش قاطع را ارائه کرد[1].
در نیمۀ اول قرن 19 مطالعۀ ریاضی- آزمایشی ترمودینامیک رخ می‌دهد. در همین زمان است که تعامل میان علم (که در ابتدا بسیار آزمایشی بود) و فن آوری به وقوع می‌پیوندند. در نیمۀ دوم قرن بیستم آزمایش جای خود را در دیگر علوم از جمله پزشکی و فیزیولوژی باز کرد. قدری بعد روانشناسی و باز هم قدری دیرتر علوم اجتماعی آزمایش را پذیرا شدند. ویژگی مهم بسیاری از آزمایشها در این علوم اتکاء قوی آنها به روش های آماری است. بنابراین تا به حال عمدۀ فلاسفۀ علم به آزمایش در فیزیک، شیمی و بیوشیمی پرداخته‌اند در حالی که بسیاری از تحلیل‌های آزمایشهای آماری را می‌توان در متون روش تحقیق پزشکی، روانشناسی و علوم اجتماعی یافت[2].
ویژگی اساسی آزمایش دستکاری یا مداخله در اشیاء مادی است. اما عمدۀ توجه فلاسفه و مورخین به فعالیت‌های نظری علم بوده است. بنابراین هر چند تجربه‌گرایان منطقی بر اهمیت مشاهده و آزمایش تأکید داشتند اما عمدۀ فعالیت آنها معطوف به مسائل فلسفی نظریه‌ها و معرفت نظری بوده است. برنارد در سال 1865 کتاب مقدمه‌ای بر مطالعۀ طبِ آزمایشی را می نویسد که در آن به تحلیل کاربرد روش آزمایشی در طب می‌پردازد. این اثر بر فلاسفۀ فرانسوی قرن بیستم، از جمله دوئم، باشلارد و کانگولیم ثأثیر گذارد. تأکید بر آزمایش به عنوان زمینۀ مجزا برای تحقیقات فلسفی با کارهای یان هکینگ در ابتدای دهۀ1980رونق یافت. او فلاسفه را دعوت کرد تا بر فعالیت هایی مانند ساختن و بکارگیری ابزارها، محاسبات و اندازه‌گیری، خلق پدیده ها و دستکاری هستومندها در آزمایشگاه تمرکز کنند. به نظر او تمامی این موارد جزئی از فرهنگ آزمایشی هستند که جدای از جهان نظریه پردازها و جدای از سؤالاتی است که بصورت سنتی در فلسفه مطرح بوده‌اند.
آلن فرانکلین[3] چهار نقش اساسی زیر را برای آزمایش قائل است:
1. آزمودن نظریه‌ها و فراهم آوردن پایه‌ای برای معرفت علمی.
2. برجسته ساختن نیاز به نظریه‌ای جدید (یا با نشان دادن اینکه یک نظریۀ پذیرفته شده نادرست است و یا با به نمایش درآوردن پدیده‌ای جدید که نیاز به تبیین دارد).
3. آزمایش می‌تواند سرنخ‌هایی برای یک صورت‌بندی جدید ارائه دهد و شاهدی برای وجود هستار موجود در نظریه باشد.
4. آزمایش می‌تواند مستقل از نظریه به حیات خود ادامه دهد (دانشمندان ممکن است صرفاً به این دلیل به تحقیق دربارۀ یک پدیده بپردازند که جالب به نظر می‌رسند. چنین آزمایشهایی ممکن است شاهدی فراهم آورند برای نظریه‌ای در آینده).
اما با نگاهی به نقش آزمایش در کلِ فعالیت علمی، یک ویژگی شاخص‌تر از بقیه می‌نماید. به منظور اجرای یک آزمایش، خواه در مقیاس کوچک یا بزرگ، آزمایشگران بایستی فعالانه در جهان مادی مداخله کنند. بنابراین، یکی از موضوعات اصلی برای فلسفۀ آزمایش سؤال از ماهیت "عمل" و "تولیدِ" آزمایشی و پیامدهای هستی‌شناسانه، معرفت شناسانه، و روش شناسانۀ آن است. یکی از این پیامدهای هستی‌شناسانه که باشلارد قبلاً آن را تشخیص داده بود این است که ویژگی عمل و تولید آزمایش این پیامد را در بر دارد که خود اشیاء و پدیده‌های واقعی، حداقل تا حدودی، طی مداخلۀ انسان تحقق مادی می‌یابند. بنابراین این فقط معرفت به اشیاء و پدیده‌های آزمایشی نیست که وابستگی آن به مداخلات خاص آزمایشگران نشان داده می‌شود بلکه وجود و وقوع واقعی آنها چنین است. این واقعیت پیامدهای فلسفی مهم و متعددی دارد. اگر اشیاء و پدیده های آزمایشی از طریق مداخلۀ فعال انسان محقَق می‌شوند آیا باز هم می‌توان سخن از طبیعتِ "طبیعی" کرد و یا صرفاً با جهان‌های تصنعیِ ساخته شده در آزمایشگاه‌ها سروکار داریم؟[4]
علاوه بر این سؤالاتِ هستی‌شناسانه، ویژگی مداخله‌ای آزمایش سؤالات معرفت‌شناسانه‌ای نیز ایجاد می‌کند. حداقل برای کسانی که هستی شناسی طبیعت را مستقل از انسان می‌دانند سؤال مهم‌تر این است که آیا دانشمندان برپایۀ مداخلاتِ آزمایشیِ تصنعی می‌توانند معرفتی در باب طبیعت مستقل از انسان بدست آورند یا نه. برخی فلاسفه مدعی‌اند که حداقل در برخی مواردِ مهمِ فلسفی، استنتاجاتی که آزمایشهای تصنعیِ آزمایشگاهی را به عنوان مقدمه و همتاهای طبیعی آنها را به عنوان نتیجه دارند، موجه هستند[5].
آلن فرانکلین[6] علم را فعالیت معقول بر پایۀ شواهدِ آزمایشیِ معتبر به همراه نقادی و بحث معقول می‌داند. معرفت‌شناسیِ آزمایشِ او با واقع گرایی علمی انطباق داشته است و توسعۀ کارهای هکینگ در این زمینه است. یان هکینگ در مقالۀ "آیا ما از درون میکروسکوپ می‌بینیم؟" این سوال را مطرح می‌کند که در واقع چگونه به نتایج آزمایشی حاصل از یک ابزار آزمایشی پیچیده باور پیدا می‌کنیم و چگونه میان نتایج معتبر و اثرات تصنعی ایجاد شده بوسیلۀ آن ابزار تمایز قائل می‌شویم؟ او معتقد است که هر چند ابزارهای آزمایشی به نظریه وابسته‌اند اما علی رغم تغییر در نظریۀ مرتبط و یا نظریۀ پدیده، مشاهدات انعطاف‌پذیر، یعنی تقریباً ثابت، باقی می‌مانند[7]. مثلاً علی رغم اینکه نظریۀ مربوط به کارکرد میکروسکوپ با کارهایی که آبه در اهمیت پراش در کارکرد میکروسکوپ انجام داد تغییر کرد اما باور ما به تصاویر میکروسکوپی پابرجا ماند. هکینگ دو دلیل برای این ادعای خود مطرح می‌کند: نخست آنکه آزمایشگر می‌تواند با دستکاری‌هایی در شیئِ مورد مشاهده، تغییرات را در تصویر مشاهده کند. (مثلاً با تزریق به درون سلول، سلول متورم می‌شود و یا با رنگ‌آمیزی، سلول رنگ می‌گیرد.) مشاهدۀ اثر پیش‌بینی شده در اثر مداخله، باور ما را هم به کارکرد مناسب ابزار آزمایشی افزایش می‌دهد و هم به مشاهدۀ انجام شده. دوم آنکه الگوها و ساختارهای مشابهی را توسط میکروسکوپ‌های متفاوت می‌توان مشاهده کرد: میکروسکوپ‌های نوری، فلورسانس، الکترونی، صوتی، پلاریزه، اختلاف فاز و . . . همگی ساختارهای مشابهی از یک باسیل به نمایش می‌گذارد. اینکه دو سیستم فیزیکی متفاوت به صورت تصادفی الگوهای یکسانی را به نمایش بگذارند بسیار نامحتمل است.
سؤالی که در اینجا مطرح می‌شود این است که بعضی از آزمایشها فقط با یک ابزار آزمایشی صورت می‌گیرند (مثلاً فقط با میکروسکوپ الکترونی و یا فقط با رادیوتلسکوپ) و یا مداخله در شیئ مورد مشاهده ناممکن و یا بسیار سخت است. دربارۀ چنین آزمایشهائی چه می‌توان گفت؟ معرفت‌شناسیِ آزمایشِ فرانکلین در پاسخ به این سوال توسعه یافته است. از نظر او راهکارهای دیگری، مانند کالیبره کردن دستگاهها، برای بررسی اعتبار مشاهدات وجود دارد. راهکارهای فرانکلین به همراه دو راهکار هکینگ (یعنی مداخله و تأئید مستقل)، نوعی معرفت‌شناسی واقع‌گرایانه را برای آزمایش شکل می‌دهند. اینها دلایل خوبی هستند برای باور به نتایج آزمایشی، هر چند که صحّت نتایج را تضمین نمی‌کنند. آزمایش همواره خطاپذیر است.
گالیسون[8] می‌گوید وقتی آزمایشگران به این باور می‌رسند که نتیجۀ آنها مطمئن است آزمایشها به اتمام می‌رسند. اما چگونه؟ فرانکلین می‌گوید از طریق راهکارهای معرفت‌شناختی بالا. گالیسون تأکید دارد که در یک گروه آزمایشی بزرگ اعضاء مختلف گروه ممکن است شواهد مختلفی را قانع کننده‌تر یابند. گالیسون علت امر را تفاوت در سنت‌های آزمایشی می‌داند. برخی از دانشمندان به علت مهارت بیشتر در استفاده از نوع خاصی از ابزارها بیشتر از آن ها استفاده می‌کنند.
کالینز و پیکرنیگ از جمله مخالفان این گفته هستند که نتایج آزمایشی بر اساس استدلالات معرفت‌شناسی پذیرفته می‌شوند. کالینز(1994) استدلالی برای این ادعای خود مطرح می‌کند که به "دوری بودن استدلال آزمایشگران" موسوم است: آنچه دانشمندان نتایج صحیح می‌دانند، مواردی هستند که محصول ابزارهایِ خوبِ آزمایشی، یعنی ابزارهای با کارآیی مناسبند. اما ابزار آزمایشی خوب چیست؟ ابزاری است که نتایج صحیح به بار آورد! به نظر کالینز هیچ ضابطۀ صوری‌ای وجود ندارد که با به کارگیری آن بتوانیم تعیین کنیم که ابزار آزمایش درست کار می‌کند یا نه. اما این دور چگونه شکسته می‌شود؟ کالینز می‌گوید از طریق مذاکرات در جوامع علمی: فرایندی که در آن شخصیت، علائق اجتماعی و سوابق شناختی دانشمندان و انتظارات آنها از آزمایش در آن نقش اساسی بازی می‌کند. به هر روی تصمیم‌گیری در خصوص نتایج صحیح و خوب بودن یک آزمایش بر اساس ضوابط معرفت‌شناختی و استدلال‌های معقول انجام نمی‌شود. بنابراین کالینز نتیجه می‌گیرد که مسأله دوری بودن، سؤالاتی اساسی برای شواهدِ آزمایشی به وجود می‌آورد و نقش در نظر گرفته شده برای آنها در ارزیابی فرضیه‌ها و نظریه‌ها علمی را به چالش می‌کشد.
پیکرینگ[9] معتقد است شیوۀ آزمایش (از جمله خود ابزار آزمایش، به همراه برپا کردن آن، به کار انداختن آن و مشاهدۀ عمل آن)، مدل نظری ابزار، و مدل نظری پدیدۀ مورد مطالعه، همگی منابع منعطفی هستند که محقق طوری آنها را در ارتباط با یکدیگر قرار می‌دهد که همدیگر را مورد حمایت قرار دهند. به نظر او رسیدن به چنین روابط حمایت چند جانبه‌ای، ویژگی معّرّف آزمایش موفق است.
فرانکلین می‌پذیرد که معرفت‌شناسی او در باب آزمایش به نحوی طراحی شده که دلایل خوبی برای باور به نتایج آزمایشی به بار آورد، اما بر خلاف پیکرینگ نمی‌پذیرد که این معرفت‌شناسی مجموعه‌ای از قواعد است؛ او آنها را مجموعه‌ای از راهکارها می‌داند که فیزیکدان‌ها به منظور استدلال در درستی نتایج خود یکی از آن راهکارهای را انتخاب می‌کنند. وی بر جامع و مانع بودن این راه کارها نیز تأکید ندارد.