اختصاصی بسپار/ پلیمری ها و فسلفه علم/ علم چگونه کار می کند و فرآیند تولید دانش چیست؟

بسپار/ایران پلیمر پس از انقلاب علمی قرن هفدهم، یکی از پرسش‌های اساسی در فلسفه علم این بود که «علم چگونه به شناخت از جهان دست می‌یابد؟» در حالی‌که متفکرانی چون لاک، لایب‌نیتس، هیوم و کانت به بررسی جایگاه عقل و تجربه در بنیادهای علم پرداختند، نسل بعدی اندیشمندان تلاش کرد تا درباره‌ روند کشف و شکل‌گیری نظریه‌های علمی تأمل کند. آن‌ها دیگر تنها به این سؤال نمی‌پرداختند که «علم چیست»، بلکه می‌خواستند بدانند «علم چگونه کار می‌کند» و «فرایند تولید دانش علمی» چه ساختاری دارد.
در این شماره، با تمرکز بر دیدگاه‌های سه چهره‌ی برجسته جان هرشل، ویلیام هیول، و امیل می‌یرسون به بررسی ابعاد گوناگون روش علمی می‌پردازیم. این سه متفکر هر یک کوشیده‌اند تا میان تجربه، تخیل، عقلانیت و تاریخ علم پلی بزنند و تصویری پیچیده‌تر و ژرف‌تر از مسیر تولید نظریه‌های علمی ارائه دهند. آن‌ها به ما نشان می‌دهند که علم نه صرفاً توده‌ای از مشاهدات تجربی، بلکه حاصل تلاقی نیروهای فکری، تاریخی و ساختاری ذهن انسان است.

جان هرشل: پیوند تجربه‌گرایی صرف و تخیل نظری

جان هرشل (1792–1871) یکی از دانشمندان برجسته‌ی انگلیسی در قرن نوزدهم بود که در حوزه‌های مختلفی چون اخترشناسی، ریاضیات، فیزیک و شیمی فعالیت داشت. او فرزند ویلیام هرشل، کاشف سیاره اورانوس، بود و راه پدر را در پژوهش‌های نجومی ادامه داد. جان هرشل علاوه بر فعالیت‌های علمی‌اش، سهم مهمی در تدوین و تبیین روش علمی داشت. کتاب معروف او گفتار مقدماتی درباره فلسفه طبیعی (1830)، یکی از تاثیرگذارترین آثار در فلسفه علم زمان خود بود. او در این اثر تلاش کرد تا راهی میان تجربه‌گرایی سخت‌گیرانه‌ی فرانسیس بیکن و نقش‌آفرینی تخیل در علم باز کند. در واقع وی در کتاب گفتار مقدماتی درباره فلسفه طبیعی کوشید تا دیدگاهی متعادل ارائه دهد که نه فقط بر مشاهده و تجربه (آن‌گونه که فرانسیس بیکن تکید می‌کرد)، بلکه بر نقش مهم حدس‌ها، فرضیه‌ها و تخیل خلاق نیز تاکید داشته باشد.
فرانسیس بیکن معتقد بود که علم باید تنها بر پایه‌ی گردآوری داده‌های تجربی و استقرای منظم پیش برود و نباید از فرضیات یا حدس‌های بی‌پایه استفاده کرد، چون این کار ممکن است باعث انحراف ذهن شود.
اما جان هرشل متوجه شده بود که بسیاری از کشفیات علمی بزرگ ـ مثل فرضیه‌های گالیله، نیوتن یا هویگنس ـ فقط با جمع‌آوری داده‌های خام به‌دست نیامده‌اند، بلکه نتیجه‌ی نوعی پرش فکری، یعنی استفاده از تخیل علمی، بوده‌اند. بنابراین، هرشل می‌خواست نشان دهد که علم موفق نیازمند هر دو عنصر است: هم داده‌های دقیق تجربی، و هم توانایی ساختن فرضیه‌ها و نظریه‌های نوآورانه برای تبیین آن داده‌ها.
پس او در واقع در تلاش بود که بین دو قطب ظاهراً متضاد — تجربه‌گرایی صرف و تخیل نظری — پلی بزند و رویکردی ترکیبی و واقع‌بینانه به روش علمی ارائه دهد.
هرشل را می‌توان از پیشگامان درک مدرن از تفاوت میان «بافتار کشف» و «بافتار توجیه» در فرآیند علمی دانست. هرشل تلاش کرده بود با توجه به پیشرفت‌های علمی زمان خودش در رشته‌هایی مثل فیزیک، شیمی، زمین‌شناسی و ستاره‌شناسی، تصویری دقیق از روش علمی ارائه دهد.
فرق بین کشف و توجیه
یکی از مهم‌ترین دستاوردهای هرشل در فلسفه علم، تفکیک روشن میان «بافتار کشف» (context of discovery) و «بافتار توجیه» (context of justification) بود.
الف- کشف یک نظریه (یعنی اینکه چطور یک دانشمند به یک نظریه می‌رسد)
ب‌- توجیه آن نظریه (یعنی اینکه چرا آن نظریه را باید باور کنیم)
او تاکید می‌کرد که روش به‌کاررفته برای تدوین یک نظریه، در مقبولیت آن نظریه نقشی ندارد. به‌عبارت دیگر، چه نظریه‌ای با استنتاج استقرایی دقیق حاصل شده باشد و چه حاصل یک حدس جسورانه باشد، اگر پیامدهای آن با مشاهده‌های تجربی سازگار باشد، هر دو به‌یکسان پذیرفتنی‌اند.
الف- چطور دانشمندان به نظریه می‌رسند؟ (بافتار کشف)
هرشل با اینکه دیدگاه‌های فرانسیس بیکن درباره روش علمی را قبول داشت، اما متوجه شده بود که خیلی از کشفیات بزرگ علمی دقیقا از آن روش پیروی نمی‌کنند. برای همین، او گفت دو راه اصلی برای رسیدن به قوانین علمی وجود دارد:
• استقرا: یعنی جمع‌آوری داده‌ها و پیدا کردن الگو در آن‌ها
• فرضیه‌سازی: یعنی مطرح‌کردن یک حدس هوشمندانه برای توضیح پدیده‌ها
به‌نظر هرشل، اولین کاری که دانشمند باید بکند این است که پدیده‌های پیچیده را به اجزای ساده‌تر تقسیم کند و فقط به ویژگی‌هایی توجه کند که برای توضیح آن پدیده مهم‌اند. مثلا اگر می‌خواهیم حرکت اجسام را بفهمیم، باید روی مفاهیمی مثل جرم، نیرو و سرعت تمرکز کنیم.
برای مثال، هرشل از شنیدن صدا مثال می‌زند که یک پدیده‌ی پیچیده است. برای درک کامل صدا، باید بدانیم:

صدا چطور تولید می‌شود (مثلا لرزش تارهای صوتی)
این لرزش‌ها چطور از طریق هوا منتقل می‌شوند
گوش چطور آن‌ها را دریافت می‌کند و مغز چطور آن را تفسیر می‌کند
قوانین طبیعت چیستند؟
هرشل می‌گفت وقتی پدیده‌ها را خوب تجزیه و بررسی کردیم، می‌توانیم از آن‌ها قوانین طبیعت را استخراج کنیم. به‌نظر او، قوانین طبیعت معمولا دو جورند:
همبستگی ویژگی‌ها (مثلا قانون بویل که رابطه بین حجم و فشار گاز را نشان می‌دهد)
دنباله‌روی رویدادها (مثلا قانون سقوط آزاد اجسام)
هرشل یادآوری می‌کرد که قوانین طبیعت همواره به‌شرط وجود شرایط مرزی مشخص پذیرفته می‌شوند. مثلاً قانون سقوط آزاد تنها در خلا صادق است، و قانون بویل فقط زمانی معتبر است که دما ثابت بماند.
دو مسیر برای کشف قانون علمی
روش استقرایی: یعنی با جمع‌آوری داده‌ها، مثل جدول‌های فشار و حجم گاز، نتیجه می‌گیریم که بین این دو رابطه معکوس وجود دارد.

ادامه دارد… 

مهندس سعیده خلجی، کارشناس ارشد مهندسی پلیمر

متن کامل این  مقاله را در شماره 272 مجله بسپار که در نیمه خرداد 1404 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.