يك نظريه خوب يا يك ايده خوب اگر درست باشد، همواره وسيع تر و غنى تر از آن چيزى است كه حتى بنيانگذار آن ايده ممكن است در زمان خويش تصور كند. درباره يك نظريه دقيقاً براساس اين نوع پيشرفت ها قضاوت مى شود، هنگامى كه هر لحظه واقعيت هاى بيشتر و بيشترى به دامن آن مى افتند، حتى اگر در ابتدا قابل پيش بينى نباشد كه اين همه بار دهد. ژاك لوسين مونو (J.monod) ( ۱۹۱۰_۱۹۷۶)
با چنین نگرشی به نظریه های علمی رایج بخوبی مشخص می شود که نظریه های تکامل داروین، مکانیک کوانتوم و نسبیت را می توان به عنوان نظریه های بسیار خوب و موفق علمی دانست. هر سه نظریه های یاد شده توسط طرفدارانشان سیر تکاملی خوبی را را پشت سر گذاشتند
به برداشت ژاك لوسين مونو، آنچه همواره كاملاً ديده نشده آن است كه در واقع نظريه انتخابى تكامل، از آنچه خود داروين مى دانست يا دريافته بود، محتواى پيش بينانه غنى ترى دارد. منظور از ?محتواى غنى تر? آن است كه وقتى نظريه تكامل انتخابى تدوين شده، آن طور كه داروين در سال ۱۸۵۹ اين كار را كرد، بايد پيامد هاى خاصى به دنبال داشته باشد، حتى اگر واضع آن نظريه یعنی مورد داروين، اين پيامد ها را نديده باشد (كه در روزگار او به سختى امكان داشت). اين پيامد ها گاهى از خود نظريه انتخابى يا حتى خود زيست شناسى نيز فراتر مى روند.
يكى از قابل توجه ترين مثال ها مباحثه مشهور ميان لردكلوين و داروين است، مباحثه اى كه داروين گمان مى كرد در آن شكست خورده است. داروين به خوبى از اين واقعيت آگاه بود كه اگر قرار است نظريه اش پذيرفتنى باشد لازم است گستره پهناورى از زمان در اختيار تكامل باشد تا موجودات زنده پديد آيند و او از صدها ميليون سال سخن مى گفت، البته بدون آنكه قادر باشد به هيچ رقم دقيقى اشاره كند.
كلوين هم که يكى از بزرگ ترين فيزيكدانان زمان خويش، بزرگ ترين ترموديناميك دان در تمام ادوار، و هم مردى عميقاًً مذهبى بود (كه احتمالاً بر موضع گيرى او بى تاثير نبوده است)، با محاسباتش ثابت كرد كه عمر منظومه شمسى نمى تواند از حدود ۲۵ ميليون سال تجاوز كند. اين مقدار به وضوح براى داروين كافى نبود و او را واداشت كه تقريباً از ساير تفسيرهای تكامل عقب نشينى كند. كلوين اگرچه بسيار مذهبى بود اما يكى از دانشمندان بزرگ قرن نوزدهم انگلستان بود و به عنوان مدلى از انرژى خورشيد يك تل هيزم را در نظر داشت.
او هيچ گزينه ديگرى نداشت و با محاسبه اتلاف انرژى از يك تل ذغال به اندازه خورشيد، توانست نتيجه بگيرد كه غيرممكن است كه فرض كنيم خورشيد مى تواند بيش از بيست و پنج ميليون سال عمر كند كه تازه براى يك توده زغال برآورد نسبتاً خوبى است. البته اكنون مى دانيم كه او اشتباه مى كرد و انرژى خورشيد از انرژى هسته اى حاصل مى شود، در واقع از گداخت هسته اى، چنانكه مى توان گفت كه كشف انرژى هسته اى، يا گداخت، يا در حقيقت كشف معادله مشهور اينشتين كه ماده را به انرژى مربوط مى كند، تلويحاً در نظريه انتخابى تكامل داروين گنجانده شده بود. خارق العاده است اما واقعيت دارد.
پيشرفت ژنتيك مولكولى يا زيست شناسى مولكولى، در واقع نظريه تكامل را فوق العاده پربار ساخته و بسيارى از نكات نهفته در آن را آشكار كرده است. زيست شناسى مولكولى در مفهوم تكامل، انقلابى پديد نياورده، بلكه در عوض آن را هم دقيق تر و هم محكم تر ساخته است. در توصيف هايش نظريه اى محكم تر است، از اين نظر كه حرف هاى بيشترى براى گفتن دارد و به اين ترتيب نسبت به معيار ابطال پذيرى پوپر خيلى حساس تر مى شود.
داروین دانشمندى با شيوه اى نو در تبيين زيست شناسى سر برآورد و يك نسل بعد دانشمند ديگرى به نام آلبرت اینشتین با شيوه اى نو در تبيين فيزيك سر برآورد.
تا پيش از اينشتين تمام نظريه هاى فيزيكى آزموده شده و تاييد شده، ?قانون? ناميده مى شد: قوانين سه گانه نيوتن در حركت، قوانين گرانش و قوانين ترموديناميك و... هنگامى كه اينشتين از راه رسيد نشان داد كه نيوتن ناقص است. اشتباه نه، بلكه ناقص زيرا فقط زيرمجموعه اى از واقعيت را توصيف مى كند. اينشتين نشان داد كه براى تبيين اين واقعيت درك عميق ترى لازم است. در اين لحظه فيزيكدانان دست از ?قانون? ناميدن چيزها برداشتند. در قرن بيستم هيچ ?قانونى? در فيزيك وضع نشد. نظريه كوانتوم داريم، نظريه نسبيت و... كافى است نگاهى به كتاب ها بيندازيد تا ببينيد كه همه از اصطلاح ?نظريه? استفاده مى كنند. اين به معناى رسيدن به يك شناخت است كه كسى كه بعد از شما مى آيد ممكن است به دركى عميق تر از پديده دست يابد. اما ?عميق تر? به اين معنا نيست كه كار شما ديگر اعتبار ندارد بلكه صرفاً يعنى آنكه گستره وسيع ترى از شناخت در انتظار شما است كه آنچه شما مى دانيد در دل آن جاى مى گيرد. مانند نمودار كلاسيك و قديمى ون است: جهان نيوتن اينجا است در يك دايره و اكنون جهان اينشتين در دايره اى بزرگتر كه نيوتن را در برمى گيرد و هنگامى كه معادلات اينشتين را در گرانش و سرعت پايين در نظر بگيريد فرقى با معادلات نيوتن ندارد. در اين شرايط همه آن معادلات فرو كاسته شده و به شكل معادلات نيوتن درمى آيند. از آنجا كه معادلات نيوتن جواب مى دهند، در شرايطى كه ثابت شده درست هستند، ناگهان از كار نمى افتند. به عبارت ديگر به خاكستر ننشسته اند بلكه هنوز صحيح و سالم آنجا هستند. به همين خاطر اكنون مى دانيم كه نسبيت عام ناقص است چرا كه با مكانيك كوانتوم پيوند نخورده است. آنها ازدواج نكرده اند و با هم صحبت نمى كنند. ما اكنون هم اين را مى دانيم. از اين رو برآنيم كه هنوز دايره بزرگترى نيز هست كه مكانيك كوانتوم و نسبيت عام را دربر خواهد گرفت و اين چيزى است كه متخصصان نظريه ریسمانها در پى آنند. همين است كه به آنها انگيزه مى دهد و از روى هوس نيست
بعد از تكميل نسبيت عام، اينشتين به اين مسئله پرداخت كه معادله هايى كه نوشته چه چيزى براى كل جهان يا كيهان پيش بينى مى كنند. فرض هايى بسيار معقول و كلى براى كل كيهان كرد. مثلاً اينكه كيهان در مقياس هاى بزرگ نه مركز مرجحى دارد نه امتداد. مرجحى معادله ها را حل كرد و در كمال تعجب ديد كه حل ايستا ندارند: يا جهان در حال بزرگ شدن است يا در حال كوچك شدن، در گذشته اى متناهى از يك نقطه آغاز شده و ممكن است در آينده اى متناهى به يك نقطه بينجامد! از اين حل خوشش نيامد. دستى در معادله هايش برد. جمله اى به آنها افزود. در اين جمله ثابتى ظاهر مى شود كه آن را ثابت كيهان شناختى نامگذارى كرد. اگر اين ثابت كه آن را با لاندا نشان مى دهند، صفر باشد، معادله ها مى شوند همان معادله هاى قبلى اگر لاندا مثبت باشد، جلوى انبساط عالم گرفته مى شود و اگر لاندا منفى باشد، جهان به نحو فزاينده اى منبسط مى شود. چند سال بعد ادوين هابل منجم آمريكايى انبساط جهان را كشف كرد! پس از آن اينشتين گفت اين افزودن جمله كيهان شناختى به معادله هايش بزرگ ترين اشتباه زندگى اش بوده. امروز يك نظريه بسيار موفق براى كيهان شناخت داريم موسوم به مدل استاندارد كيهان شناخت. و يكى از سنگ هاى اصلى اين بناى بسيار عظيم و زيبا نسبيت عام است
هميشه وقتى سخن از اينشتين به ميان مى آيد، ذهن ها متوجه نظريه نسبيت و پيامدهاى انقلابى آن در فيزيك مى شود. اما كمتر كسى اين نكته را به خاطر مى آورد كه اينشتين همانطور كه در اولين انقلاب علمى قرن بيستم يعنى نظريه نسبيت سهيم بود، در انقلاب ديگر يعنى فيزيك كوانتومى نيز نقش بسزايى داشت. حتى جايزه نوبل هم به خاطر مقاله ?اثر فوتوالكتريك? كه تاييدى بر كوانتومى بودن نور بود، به او اهدا شد. اما بازى سرنوشت آنگونه شكل گرفت كه يكى از بزرگترين حاميان مكانيك كوانتومى، منتقد تراز اول آن نيز باشد. واكنش اينشتين نسبت به مكانيك كوانتومى و مباحثات او با فيزيكدانان بانى نظريه كوانتوم به ويژه نيلز بور. هدف توصيفی است كه در تاريخ كوانتوم اتفاق افتاده است.
اگر عنی سازی یک نظریه را توسط دیگران، و نه بانی آن نظریه نشان خوبی آن نظریه بگیریم، مکانیک کوانتوم دارای چنین ویژگی ممتازی است.
هرچند ماکس پلانک بنیان گذار مکانیک کوانتوم است، اما فيزيكدانان بسیاری نظیر نيلز بور، ورنر هايزنبرگ، اروين شرودينگر و... آلبرت اينشتين از جمله فيزيكدانانی هستند که در تکمیل مکانیک کوانتوم نقش شایان توجهی ایفا کردند. ماكس بورن يك فرمول بندى آمارى از مكانيك كوانتومى منتشر كرد و هايزنبرگ هم اصل عدم قطعيت (uncertainty principle) خود را مطرح كرد. نيلز بور نيز براساس اين دستاوردها تعبير معرفت شناختى خود را از مكانيك كوانتومى پيشنهاد كرد كه در ضمن آن ايده مكمليت (complementarity) را نيز معرفى مى كرد. همه اين موارد دلايلى كافى بودند كه اينشتين با بور و هايزنبرگ به بحث بنشيند.
اينشتين به هيچ وجه نمى توانست زير بار يك چنين تعبيرى برود. او فيزيكدانى بود كه همواره به دنبال كشف طبيعت بود و يك چنين نظريه اى با اين نتايج عجيب و غيرشهودى او را راضى نمى كرد. اينشتين به رئاليسم اعتقاد داشت و نمى توانست بپذيرد كه مشاهده كننده واقعيت يك پديده فيزيكى را تعيين مى كند. او معتقد بود كه فيزيكدان ها به ايده آليسمى از نوع باركلى روى آورده اند كه آنها را سرمست كرده است و از هدف اصلى علم و همچنين فيزيك دور شده اند. به همين دليل بود كه به شدت در مقابل نظريات بور و هايزنبرگ موضع گيرى كرد. هايزنبرگ در خاطرات خود مى نويسد: ? اينشتين آزمايش فكرى جديدى كه گمان مى كرد اصل عدم قطعيت را رد مى كند، مطرح مى كرد. پس از بحث هاى بسيار در طول روز، بور به اينشتين ثابت مى كرد كه آن آزمايش هم نمى تواند اصل عدم قطعيت را خدشه دار كند. اينشتين كمى ناراحت مى شد، اما بزودی با يك آزمايش فكرى ديگر كه پيچيده تر از آزمايش قبلى بود، از راه مى رسيد. سرانجام پاول اهرنفست فيزيكدان هلندى كه دوست اينشتين بود گفت: من به جاى تو خجالت مى كشم، استدلال هاى تو در برابر مكانيك كوانتومى شبيه استدلال هايى است كه مخالفانت در برابر نظريه نسبيت مى آورند.? اينشتين با اين آزمايش هاى فكرى مى خواست وجود ناسازگارى در مكانيك كوانتومى را نشان دهد تا بتواند آن را رد كند، اما موفق نشد. او هميشه مى گفت نمى تواند قبول كند كه خدا شير يا خط بازى مى كند. او معتقد بود اگر خدا مى خواست تاس بازى كند اين كار را به طور كامل انجام مى داد و در آن صورت ما ديگر مجبور نبوديم به دنبال قوانين طبيعت بگرديم، چرا كه ديگر قانونى نمى توانست وجود داشته باشد. جواب بور به تمامى اين جملات نغز اين بود كه: ما هم وظيفه نداريم براى خدا در اداره كردن جهان تعيين تكليف كنيم. به اين ترتيب بور می توانست از سازگارى منطقى تعبير كپنهاگى دفاع كند. و سرانجام اينشتين ناقص بودن مكانيك كوانتومى را نشان دهد. اما ناقص بودن یک نظریه را نمی توان دلیل خوب نبودن آن دانست، کما اینکه نسبیت و مکانیک کلاسیک نیز ناقص هستند.
منابع: