اختصاصی بسپار/ پلیمرها و فلسفه علم/ داستان یک نزاع

بسپار/ایران پلیمر علم چگونه تولید می شود؟ آیا علم مستقل از زمانه و بستر تاریخی و سیاسی است؟ آیا علم حقیقت محض است؟ ممکن بود روش علمی امروزه به گونه ای دیگر باشد؟ در این شماره با شرح یک نزاع علمی می خواهیم به این سوالات نزدیک شویم.
داستان یک نزاع
در سال 1656 رابرت بویل با همکاری رابرت هوک طراحی پمپ خلا را که شش سال پیش توسط فیزیک‌دان و مهندس آلمانی، اتو فون گوریکه (Otto von Guericke)، اختراع شده بود. بهبود بخشید. بویل و هوک از بهار تا پاییز سال 1659 نزدیک به 43 آزمایش با پمپ خلا انجام دادند و نتایج کار خود را در سال 1660 در کتابی منتشر کردند و مدعی شدند هوا مجزا از فضاست و خاصیت کشسانی دارد.
پمپ خلا می‌توانست هوای داخل یک محفظه‌ی شیشه‌ای را تخلیه کند. از این ابزار برای انجام آزمایش‌های متعدد روی ویژگی‌های هوا و فشار استفاده می شد.
مراحل آزمایش:
1. یک محفظه‌ی شیشه‌ای بسته (مخزن خلا) طراحی شد که می‌توانست محتویات خود را از دنیای بیرون ایزوله کند.
2. تلمبه‌ی هوا به این محفظه متصل شد تا هوای داخل آن به تدریج تخلیه شود.
با این ابزار بویل و هوک آزمایش‌های مختلفی انجام دادند:
• مشاهده‌ی رفتار جیوه در یک لوله‌ی شیشه‌ای (بررسی قانون بویل که رابطه‌ی بین فشار و حجم گاز را نشان داد).
• خاموش شدن شعله‌ی شمع در خلا، که نشان داد هوا برای احتراق ضروری است.
• مشاهده‌ی مرگ یک پرنده در محیط بدون هوا، که نشان داد هوا برای حیات ضروری است.
بویل نتیجه گرفت که خلا می‌تواند وجود داشته باشد، برخلاف باور ارسطویی که وجود یک فضای کاملا خالی را غیرممکن می‌دانست. او همچنین نشان داد که هوا یک ماده‌ی فیزیکی با ویژگی‌های قابل اندازه‌گیری است، که می‌توان آن را کم یا زیاد کرد.
نتایج متفاوت
برخی مثل دانشمند هلندی، کریستین هویگنس، با تکرار آزمایش پمپ خلا به نتایج کاملا متفاوتی نسبت به بویل دست یافتند. در پاسخ بویل با تکیه بر تعداد تکرارهای آزمایش خود و همینطور تفاوت شکل لوله در آزمایشات خود و هویگنس بر ادعای خود در مورد هوا پافشاری کرد.
مخالف اصلی وارد می شود
اما مخالف سرسخت روش تجربی بویل کسی نبود جز توماس هابز، فیلسوف سیاسی و نویسنده‌ی کتاب “لویاتان”، که به یک نظام فلسفی مبتنی بر عقل‌گرایی و استدلال ریاضی باور داشت. او معتقد بود که دانش علمی نباید بر تجربه‌های فردی و ابزارهای فیزیکی متکی باشد، بلکه باید بر اساس قیاس منطقی و استدلال دقیق استوار باشد. به همین دلیل، او آزمایش‌های بویل را غیرقابل اعتماد و دانش حاصل از آن را سست و نامعتبر می‌دانست.
توماس هابز به دلایل متعددی با بویل و روش آزمایشگاهی او مخالف بود:
یکم- آیا واقعا خلا وجود دارد؟
هابز اعتقاد داشت که مفهوم خلا بی‌معنی است، زیرا فضا نمی‌تواند خالی باشد. او به جهان‌بینی مکانیکی باور داشت که در آن، همه‌ی فضاها باید با ماده‌ای، هرچند نامرئی، پر شده باشند. از دید او، اگر در محفظه‌ی بویل چیزی دیده نمی‌شود، به این معنی نیست که “هیچ‌چیز” آنجا نیست.
دوم- آیا ابزار علمی قابل اعتماد است؟
هابز استدلال می‌کرد که ابزارهای علمی مثل تلمبه‌ی هوا قابل اعتماد نیستند، زیرا هر ابزاری ممکن است مشکلاتی فنی یا نقص‌های پنهان داشته باشد. دانشمندان برای تایید آزمایش، باید به چشم خود اعتماد کنند، اما چشم‌ها می‌توانند فریب ببینند. برای مثال یکی از مهمترین اشکلات هابز به پمپ خلا این بود که لوله حتما نشتی خواهد داشت و شرایط ایزوله هرگز فراهم نخواهد شد.
در مقابل بویل معتقد بود که آزمایش‌ها را می‌توان تکرار کرد و دیگران نیز می‌توانند صحت آن‌ها را بررسی کنند. به همین دلیل، او بر اهمیت اجماع علمی و همکاری بین دانشمندان تاکید داشت.
هابز در جواب این اجماع علمی نیز نظر قابل توجهی داشت که در ادامه به صورت مفصل به آن پرداخته خواهد شد.
سوم- آیا علم باید بر اساس آزمایش باشد؟
هابز باور داشت که علم باید کاملا بر پایه‌ی استدلال منطقی و ریاضی باشد، نه بر اساس آزمایش‌هایی که نتایج آن‌ها متغیر هستند.
بویل اما می‌گفت که حقیقت علمی باید از طریق مشاهده‌ی مستقیم و آزمایش به دست آید، نه فقط از طریق استدلال صرف نظری.
چهارم- نقش جامعه‌ی علمی در تایید حقیقت علمی
هابز شک داشت که دانشمندان بتوانند خودشان تصمیم بگیرند چه چیزی حقیقت دارد. او معتقد بود که حقیقت باید توسط اصول فلسفی و منطقی مشخص شود، نه بر اساس رأی‌گیری بین افراد یک انجمن علمی. بویل در مقابل استدلال می‌کرد که جامعه‌ی علمی (مثل انجمن سلطنتی) می‌تواند با بررسی دقیق آزمایش‌ها، از صحت آن‌ها اطمینان حاصل کند.
عبور از آتش

فهم بهتر این نزاع علمی-تاریخی نیاز به بررسی بستر تاریخی و اجتماعی آن دوران دارد. دورانی ملتهب در تاریخ سیاسی انگلستان: جنگ های داخلی. درگیری‌های نظامی و سیاسی‌ای که از سال ۱۶۴۲ بین پارلمان‌گراها و سلطنت‌طلبان حامی چارلز اول، پادشاه وقت انگلستان، اسکاتلند و ایرلند اتفاق افتاد. این جنگ در نهایت با پیروزی پارلمان ‌گرایان، اعدام چارلز یکم و استقرار نظام جمهوری (البته نه کاملا به معنای امروزی) به جای نظام پادشاهی به رهبری الیور کرامول پایان یافت.
پس از مرگ کرامول پسرش به مدت هفت ماه قدرت را در دست گرفت. وی با فشارهای وارده مجبور به استعفا و فرار از کشور شد. بدین ترتیب ، با پادشاه شدن چارلز دوم، پسر چارلز یکم، در سال 1660 مجددا سلطنت به خاندان استوارت رسید و تنها جمهوری در تاریخ انگلستان برای همیشه از میان رفت و این تغییر به بویل کمک کرد.
انجمن سلطنتی لندن برای پیشرفت دانش طبیعی
بویل پشتیبانی مالی و اجتماعی “انجمن سلطنتی لندن برای پیشرفت دانش طبیعی” را داشت و برخلاف بسیاری از دانشمندان آن زمان توانسته بود هزینه های گزاف ساخت چندین پمپ خلا را مدیریت کند. این انجمن در ابتدای شکل گیری اش در تب و تاب جنگ داخلی، گروهی متشکل از ۱۲ دانشمند بود که دور هم جمع می شدند و در مورد “علم نو” (science) به خصوص به شکلی که در کتاب “آتلانیس جدید” (۱۶۴۵) فرانسیس بیکن، پدر فلسفه‌ي تجربي و علوم جديد، تبیین شده بود بحث می کردند و به تدریج خودشان هم به انجام آزمایش ها و در میان گذاشتن نتایج بین خودشان روی آوردند.
در سال ۱۶۵۸ در دوران جمهوری اولیور کرامول سربازان به اتاق های آنها هجوم آوردند و این انجمن را به زور منحل کردند. در سال ۱۶۶۰، گروه مشابهی تحت عنوان “کالج ترویج آموزش تجربی فیزیک و ریاضی” تشکیل شد و چارلز دوم که با بازگشت نظام سلطنتی روی کار آمده بود، کار آنها را پسندید و در سال ۱۶۶۲ حکم ملوکانه ای صادر کرد که آنها را به رسمیت می شناخت. سال بعد، پادشاه نام “انجمن سلطنتی لندن برای پیشرفت دانش طبیعی” را به این گروه داد و شخص خودش را هم به عنوان موسس آن تعیین کرد.
قرار بر این شد برای عمومی کردن آزمایشات، آن ها را در انجمن مجدد تکرار کنند. اما تعریف بویل و همکاراش در انجمن از عمومی چه بود؟ تنها اعضای انجمن که بالغ بر پنجاه نفر بودند اجازه داشتند در محلی مقرر -اولین آزمایشگاه های تاریخ- تکرار آزمایشات پمپ خلا را مشاهده کنند. موضوعی که از دیگر انتقادات مخالف سرسخت بویل، توماس هابز بود.
انحصاری شدن علم
اگر در سال ۱۶۶۰ از کسی می‌پرسیدند که «یک فیلسوف طبیعی را کجا می‌توان در حال کار یافت؟» چه پاسخی می‌داد؟
از نظر هابز، فلسفه‌ی طبیعی به یک فضای خاص محدود نمی‌شد. البته، او معتقد بود که برخی مکان‌ها برای فلسفه‌ورزی کاملا نامناسب‌اند: ازآنجاکه فلسفه یک فعالیت اشرافی بود، نباید در داروخانه، باغ یا کارگاه انجام می‌شد. هابز به مخالفانش یادآوری می‌کرد که فیلسوفان نه «داروساز»، نه «باغبان» و نه «صنعتگر» هستند. بااین‌حال، او همچنین معتقد بود که فلسفه نباید محدود به فضاهای خاص حرفه‌ای مانند دادگاه‌های حقوقی، دانشکده‌های پزشکی، گردهمایی‌های روحانیون یا دانشگاه‌ها شود. از دید او، فلسفه نباید در انحصار حرفه‌ای‌های خاص باشد، زیرا این امر می‌توانست ماهیت عمومی فلسفه را به خطر بیندازد.
هابز، انجمن سلطنتی را نیز به‌عنوان یک فضای حرفه‌ای بسته نقد می‌کرد. او پرسید: “آیا هرکسی که بخواهد، می‌تواند به این محفل بپیوندد؟” و خودش پاسخ داد: مکانی که در آن گرد هم می‌آیند، عمومی نیست.
دو برداشت متفاوت از عمومی بودن
هرچند آزمایش‌گرایان (مانند بویل) نیز بر عمومی بودن فعالیت‌هایشان تا کید داشتند، اما «عمومی» از دید بویل و هابز دو معنای متفاوت داشت:
برای بویل، عمومی بودن یعنی مشاهده‌پذیر بودن: جایی که دیگران بتوانند آزمایش را ببینند و نتایج را بپذیرند.
اما برای هابز، عمومی بودن به معنای غیرانحصاری بودن بود: دانش نباید در اختیار گروه‌های حرفه‌ای خاص قرار گیرد، زیرا منافع این گروه‌ها در طول تاریخ به فساد دانش منجر شده است.
تصویری از یک آزمایشگاه
بویل فضای ویژه‌ای برای انجام فلسفه‌ی طبیعی تجربی در نظر گرفته بود؛ فضایی که در آن آزمایش‌ها انجام می‌شد و شاهدانی آن‌ها را مشاهده می‌کردند. این فضا همان آزمایشگاه نوظهور بود.
اما این آزمایشگاه از نظر فیزیکی و اجتماعی چه نوع فضایی بود؟ برای درک این موضوع، صحنه‌ی آزمایش در آلمان را که در تصویر زیر نمایش داده شده، در نظر بگیرید. این تصویر از کتاب Mechanica hydraulico-pneumatica نوشته‌ی کاسپار شوت در سال ۱۶۵۷ گرفته شده و روند شکل‌گیری دانش تجربی را نشان می‌دهد. این همان کتابی بود که بویل را به ساخت پمپ هوایی با الهام از دستگاه گوریکه که در این تصویر نشان داده شده، ترغیب کرد.

در این تصویر، خود گوریکه در پیش‌زمینه‌ی سمت چپ دیده می‌شود. او در دست راستش یک عصا (که احتمالا نشان‌دهنده‌ی مقام او به‌عنوان شهردار ماگدبورگ است) دارد و با دست چپش به دستگاه خود اشاره می‌کند. اما او مستقیما پمپ را لمس نمی‌کند. لباس او نیز هیچ ویژگی خاصی ندارد که نشان دهد به‌طور عملی درگیر کار با این دستگاه نسبتا کثیف و دشوار بوده است. لباس او تفاوتی با شاهدان آزمایش، که به‌طور جداگانه در پیش‌زمینه‌ی سمت راست تصویر گرد آمده‌اند، ندارد.
فضای معماری این صحنه یک حیاط یا میدان عمومی است. مشخص نیست که آیا این آزمایش‌ها به‌طور ویژه به این مکان عمومی آورده شده بودند تا در آنجا اجرا شوند، یا اینکه هنرمند یا حکاک صرفا از قراردادهای هنری رایج زمان خود برای به تصویر کشیدن این صحنه استفاده کرده است.
در این تصویر، فیلسوف طبیعی در مقام ناظر اصلی دیده می‌شود و شاهدان آزمایش نیز حضور دارند، اما هیچ انسانی به‌طور مستقیم در حال انجام آزمایش نیست. در عوض، ماشین‌ها توسط پوتی‌ها (کودکان فرشته‌گون) به کار گرفته شده‌اند. این یکی از قراردادهای رایج در تصاویر باروک بود. در اینجا و در موارد مشابه، چنین نمایش‌هایی القا می‌کردند که دانش حاصل از این آزمایش‌ها، دانشی الهی است.

اطلاعات اندک تاریخی درباره‌ی فضاهای آزمایشگاهی در انگلستانِ اواسط قرن هفدهم، نشان می‌دهد که جایگاه این فضاها به‌عنوان محیطی خصوصی یا عمومی به‌شدت مورد بحث و مناقشه بوده است. واژه‌ی آزمایشگاه در قرن هفدهم وارد زبان انگلیسی شد و ظاهرا با خود مفاهیمی رازآلود و کیمیاگری را به همراه داشت؛ فضایی که با این نام خوانده می‌شد، محیطی خصوصی بود که در آن افراد موسوم به “رازداران” فعالیت می‌کردند.
در دهه‌های ۱۶۵۰ و ۱۶۶۰، آزمایشگاه‌های جدید و بازتری پدید آمدند، هم‌زمان با تلاش‌های بویل برای کشاندن کیمیاگران به فضای عمومی و حملات او به مشروعیتِ فعالیت‌های خصوصی. فضایی که فیلسوفان تجربی بر آن تاکید داشتند، فضایی عمومی بود که در آن شاهدان به‌طور جمعی حضور می‌یافتند. برای آنکه شاهد بودن موثر واقع شود، دو شرط کلی باید برآورده می‌شد: اول، تجربه‌ی شاهدان باید در دسترس قرار می‌گرفت؛ دوم، شاهدان می‌بایست افراد قابل‌اعتمادی باشند و گواهی آن‌ها اعتبار داشته باشد. شرط اول منجر به گشوده‌تر شدن فضای آزمایشی شد، درحالی‌که شرط دوم، دسترسی به این فضا را محدود کرد.
در نهایت، نتیجه‌ی این فرآیند نوعی فضای عمومی با دسترسی محدود بود. (می‌توان گفت که این توصیف همچنان برای آزمایشگاه‌های علمیِ اواخر قرن بیستم نیز صادق است: بسیاری از آزمایشگاه‌ها از نظر قانونی محدودیتی برای ورود عمومی ندارند، اما در عمل، تنها افراد مجاز می‌توانند وارد آن‌ها شوند.) محدودیت دسترسی یکی از شاخصه های این فضای آزمایشی جدید در دوران بازسازی سلطنت انگلیس بود. این فضا، چه از طریق تصمیم‌گیری رسمی و چه به‌صورت ضمنی، تنها برای کسانی در دسترس بود که مشروعیت بازی علمی را که درون آن فضا جریان داشت، پذیرفته بودند.
پذیرش گروهی که اصل بازی آزمایش را به چالش می کشید همچون هابز، در جامعه‌ی آزمایشی، تنها به بهای به‌خطر انداختن بقای آن جامعه امکان‌پذیر بود. بنابراین، درحالی‌که آزمایشگاه‌های تجربی ظاهرا برای همگان قابل‌دسترسی بودند، در عمل، ضرورت‌های انضباطی، جامعه‌ی آزمایشی را کنترل می‌کرد. این تنش بدان معنا بود که شناسایی انجمن سلطنتی توسط هابز به‌عنوان فضایی محدودشده، می‌توانست به‌شدت آسیب‌زا باشد، درست همان‌گونه که در جوامع لیبرال مدرن، اشاره به محدود شدن علم می‌تواند تبعات منفی داشته باشد. در واقع، ایده‌های دموکراتیک و الزامات تخصص حرفه‌ای، ترکیبی ناپایدار ایجاد می‌کنند.
مرزهای مطالعه طبیعی کجاست؟

نویسنده: سعیده خلجی/ کارشناس ارشد مهندسی پلیمر 

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره 269 ماهنامه بسپار که در نیمه اسفند ماه 1403 منتشر شده است، می خوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه  و  فیدیبو  قابل دسترسی است.