روش شناسی نیوتن

هدف من از اینکه نیوتون را مورد روش شناسی قرار دهم این بود که كاوش كنم و ببینم روش نیوتن در كاوش های طبیعت شناختانه اش چه بود.(در مجموع روش علمی نیوتن چه بود؟)
اگر می خواهید چیزی از فیزیك دانان نظری درباره روش هایی كه به كار می گیرند دریابید من به شما توصیه می كنم كه محكم به یك اصل بچسبید:"به حرف های آنها گوش ندهید و توجه خود را به اعمال آنها معطوف كنید." {نقل قول از آلبرت انیشتن}
تمام استادان و عالمان علوم طبیعی و فنی مهندسی، پزشكی و شاخه های آن، علوم اجتماعی و علوم انسانی اعم از دانشگاهی یا حوزوی بی هیچ تردیدی بر این باورند كه فیزیكدانان آشناترین و داناترین عالمان نسبت به روشی هستند كه غلط یا درست، مطلوب و ممدوح همگان است. لیكن انیشتن غیر از این فكر می كند.
سخن فوق نخستین جمله انیشتن در سخنرانی معروف هربرت اسپنسر اوست كه تحت عنوان: درباره روش فیزیك نظری در سال ۱۹۳۳ ایرادشده است.
انیشتن یک فیزیكدان است. بنابراین امكان دارد به نظر برسد او چگونه می تواند چنین قضاوتی داشته باشد. اما باید از طرفی خاطر نشان كرد كه او دانشمندی فیلسوف نیز بوده است. مروری بر جمیع آثارش آشكار می كند او به میزان قابل توجهی با فلسفه آشنا بوده است. پروفسور جرالد فورتون این فلاسفه و دانشمند فیلسوفان را چنین ذکر می کند: افلاطون، اسپینوزا، یونگ، جان استوارت میل، امپر، کیرشوف، هلم هوت، هرش، ماخ و کارل کرلسون.
به گفته صریح انیشتن، او تحت تأثیر برخی از آثار و مکتوبات فلاسفه بوده است. شاید قابل قبول باشد فیزیک دان برجسته ای بر فراز انیشتن بتواند خود را از اقلیم یا پارادایمی که در آن تعلیم و تربیت یافته خارج کند و سپس به آنچه که هم کسوتان خودش عامل و قائل هستند بصیرتمندانه نگریسته، میان اقوال و اعمال آنها به وضوح هیچ سازگاری و همخوانی نبیند، یا همسازی بسیار اندکی ببیند. گرچه این خروج از پارادایم کار سهل، ساده و متداولی نیست لیکن شدنی و ممکن است.
شایسته است قضاوت سنجیده انیشتن درباره همسازی قول و فعل فیزیک دانان و بلکه دانشمندان طبیعی را مورد تأمل و تحقیق قرار دهیم. این شایستگی از آن روست که به نظر می رسد این عدم سازگاری منحصر به فیزیک نظری و یا حتی علوم طبیعی نیست. به طوری که اگر در حوزه علوم اجتماعی یا انسانی و به ویژه در فلسفه به قدر کافی غور و تدقیق کنیم متحیر خواهیم شد که چقدر میان آنچه عالمان این حوزه ها می گویند با آنچه انجام می دهند تفاوت، بلکه تعارض وجود دارد.
داستان این تفحص و تحقیق و قصه حیات بخش و حیرت زای آن خصوصاً در باب فلسفه به پژوهش مستقل نیاز دارد. اما آنچه در این موضع بدان خواهیم پرداخت حوزه ای است که عموماً پنداشته می شود باید الگو و اسوه سایر معارف باشد: علوم طبیعی.
برای این منظور آثار علوم طبیعی نیوتن و به ویژه دو اثر بسیار معروف و مبنایی اش یعنی: "اصول ریاضی فلسفه طبیعی" و "علم الابصار" او را مورد کاوش قرار می دهیم.
سوال آغازین من در این مقاله این است: روش علمی نیوتن چیست؟
روشن است این سوال حاوی دو وجه و منظر است.
۱) اول اینکه: نیوتون در باره روش کارش چه گفته است؟
۲) دوم اینکه:روش علمی نیوتن در عمل چه بوده است؟
به عبارت دیگر برای پاسخ دادن به سوال روش علمی نیوتن چیست؟ باید به دو سوال بالا پاسخ داد. همانطور که در مقاله روش شناسی اصول نیوتن متذکر شدم، برای استخراج و بازسازی روش علمی نیوتن هر یک از دو اثر بزرگ او را جداگانه مورد طرح، بازسازی، ارزیابی و تحلیل قرار می دهم. سپس در مقاله سومی تحت عنوان: روش علمی نیوتن چیست؟ مجموعه نتایج حاصله را مورد بحث و بررسی تحلیلی قرار می دهم.
همان طور که در طبع نخست اصول را (مقصود از اصول از اینجا به بعد اصول ریاضی فلسفه طبیعی است) مبنای ارائه چهار چوب کلی اصول قرار دادیم در مورد "علم الابصار" هم به همان نحو عمل خواهیم کرد. طبع نخست علم الابصار که به زبان انگلیسی در سال ۱۷۰۴ انتشار یافت حاوی سه دفتر و مجموعه معروفی از پرسش هاست. دفتر اول درباره انعکاس و انکسار نور، تشکیل تصویرها، تولید طیف ها توسط منشورها، خواص نور رنگی و ترکیب نور سفید بحث می کند. دفتر دوم عمدتاً مصروف تولید رنگ ها در آنچه ما پدیدار تداخل می نامیم شده است.
در دفتر سوم، نیوتن آزمایش هایی را درباره دفرکشن مورد طرح و بحث قرار می دهد. در آخرین بخش کتاب پرسش هایی مطرح می شود که نیوتن انواعی از فرضیه ها را نه فقط درباره نور بلکه درباره موضوعات بسیار زیادی در فیزیک و فلسفه طرح و بحث می کند.
نظر به اینکه کاوش ما روش شناختی و معطوف به بازیابی روش علمی نیوتن در علم الابصار است، به نظر می رسد بتوان به این مقدار درباره چهار چوب کلی اثر اکتفا کرد. بنابراین به اولین طبع علم الابصار می پردازیم (۱۷۰۴).
● روش علمی در علم الابصار ۱۷۰۴
همانطور که قبلاً به اختصار توصیف شد، علم الابصار شامل سه بخش و مجموعه ای از پرسش هاست. نخستین طبع علم الابصار به انگلیسی در سال ۱۷۰۴ منتشر شد. مجموعه پرسش های آن شامل ۱۶ پرسش در حوزه نور است. این پرسش ها نه تنها به هیچ وجه مستقیماً متعرض مباحث روش شناختی نمی شوند که هیچ دلالت روش شناختی خاصی هم ندارند. اما آنچه به شدت قابل توجه است، نخستین جمله متن کتاب (بخش ۱ دفتر اول ) است:
"هدف من در این کتاب تبیین خواص نور توسط فرضیه نیست بلکه طرح و اثبات آن خواص توسط استدلال و آزمایش است"
آنچه که این جمله کاملاً روش شناختی را به شدت قابل تأمل می کند این است ک نه تنها نیوتن هیچ توصیفی درباره اهمیت و شأن صدور آن نمی دهد که درباره عبارت کلیدی آن از قبیل:" تبیین توسط فرضیه و اثبات توسط استدلال و آزمایش" به کمترین توضیح هم بسنده نمی کند.
روشن است که تبیین توسط فرضیه نه سبز بلکه سیاه است. یعنی هیچی معلوم نیست و از آن بیشتر سیاه تر و ظلمانی تر، اثبات توسط استدلال و آزمایش است. حال آنکه منتزع است که بلافاصله پس از طرح این قبیل اصول راهبردی و تأثیر گذار بر مطالب و مباحث یک اثر مفاهیم و عبارات محوری آنها اگر به مفهوم سازی و نظریه پردازی دست بدهند، تشریح و توضیح بشود.
نیوتن موضع روش شناختی خود را با آن یک جمله آغاز و با همان جمله هم تمام می کند. در هیچ جای دیگر کتاب (حدود ۴۰۰ صفحه) متعرض تحلیل و توضیح آن نمی شود.
اما آنچه اعلام موضع روش شناختی را به شدت قابل تأمل می کند این است که نیوتن در اواخر بخش سوم دفتر دوم علم الابصار فرضیه ایی را مطرح می کند:
"هر پرتو نوری که تحت تأثیر ارتعاشی قرار گیرد، میل دارد متعاقباً به راحتی منعکس یا منتقل شود."
نیوتن سپس اضافه می کند: "خواه این فرضیه صادق باشد یا کاذب من در اینجا بررسی نمی کنم. "
برنارد کوهن (cohen) پس از موضع گیری روش شناختی نیوتن در دفتر اول، متوجه این دو گانگی شده و متذکر می شود که نیوتن نه تنها در دفتر دوم چنین اظهارات روش شناختی نمی کند که میل به انتقال و انعکاس راحت مفاهیم مربوطه که با استقراء و آزمایش اخذ نشده اند را مطرح می کند.
با توجه به اینکه این گونه دو گانگی های قول و فعل برای هر دانشمند و فیلسوفی امکان دارد، به گمان من می توان از یک مورد نقض اصول روش شناختی اعلام شده به سهولت اغماض کرد.
با این حال به نظر نمی رسد که این اغماض مشکلی را حل کند. زیرا "روبرت هول" از مورخان به نام انقلاب عملی قرن ۱۷، متذکر امر فراگیر و ژرفی می شود که اگر چه یک مورد ناهمسازی میان قول و فعل نیوتن را مرتفع می کند، لیکن همزمان روش علمی نیوتن را دچار پیچیدگی ژرف تری می کند.
روبرت هول قائل است که نیوتن در علم الابصار از اثبات قضایا به مدد استدلال و آزمایش صحبت می کند، لیکن در سخنرانی های دانشگاهی اش در سال های ۱۶۷۰ تا ۱۶۷۲ همین مطالب را (در علم الابصار ) جهت تحقق خواست خود برای ایجاد یک نظریه پیچیده ریاضی درباره پدیدارهای نوری و نه صرفاً توصیف آثار مشاهده شده به شیوه ای نسبتاً بسیار بسیار هندسی تر بیان کرده بود.به عبارت ساده تر، آنچه امروزه نیوتن قائل است که می خواهد با آزمایش اثبات کند، حدود ۳۰ سال پیش با شیوه ای هندسی اثبات کرده بود.
اما پیش از آنکه ارزیابی و قضاوت نهایی روبرت هول را طرح و ارزیابی کنیم، مناسب است مشخص شود که به جز استثنائات بسیار کوچک؛ علم الابصار ۱۷۰۴ هیچ مطلب جدیدی نسبت به آنچه که نیوتن بیش از ۳۰ سال پیش تر کامل کرده بود نداشت. استثنائات قلیل هم مربوط به اوایل دهه ۸۰ قرن ۱۷ یعنی پیش از انشتار اصول در ۱۶۸۷ است.
به عبارت دیگر علم الابصار ۱۷۰۴ چیزی جز سخنرانی ها و رساله های کوتاهی که نیوتن عمدتاً در دهه ۷۰ نوشته بود، نیست. با این تفاوت که در آن دوران، یعنی پیش از انتشار اصول ۱۶۸۷ (اولین انتشار اصول ) و مواجهه با سیلی از انتقادات قابل توجه منتقدان نامدار و موثر، نیوتن به گواهی تمام آثارش و شامل اصول ۱۶۸۷، اولاً: به هیچ وجه گریزان از فرضیه سازی نبود. ثانیاً: برای اقناع و یا اثبات آراء خود نه تنها به هیچ وجه نیازی به توسل به آزمایش نمی دید، بلکه به سهولت متوسل به ریاضیات می شد.
این سخن البته به این معنی نیست که نیوتن آزمایش های متعددی به ویژه در حوزه نور انجام نداده و یا در حوزه مکانیک و دینامیک (حوزه اصول) از شواهد تجربی سود نبرده که البته برده است. معروفترین آن؛ آثار "کیلر" است که مورد استفاده او واقع شد. خود نیز مشاهداتی ولو اندک نداشته است.
اما ارزیابی تحلیلی قضاوت روبرت هول:
وی تغییر شیوه ریاضی سابقاً اعمال شده در سخنرانی های دانشگاهی به شیوه آزمایشی اعلام شده در علم الابصار ۱۷۰۴ را این طور تعیین می کند:
"تغییر اسلوب از سخنرانی های نوری به علم الابصار همچون از دفتر سوم اصول به نظام جهانی نتیجه یک سیاست است، نه محصول تغییری در محتوا یا روش."
به گمان من این سخن روبروت هول که تغییر اسلوب محصول تغییر در محتوا نیست، سخنی سنجیده است. زیرا به نظر می رسد در باره اینکه محتوای علم الابصار تفاوت عمده ای با سخنرانی های نوری ندارد، میان علم شناسان اتفاق نظر وجود دارد. هیچ علم شناسی در این زمینه حتی به یک مورد اختلاف نظر هم اشاره نکرده است.
به عبارت ساده تر تغییری در محتوای علم الابصار نسبت به سخنرانی های نوری روی نداده است که تغییر اسلوب را بتوان اساسا به آن نسبت داد. (یعنی محتوای این دو مکتوب تغییری نکرده است ) اما در مورد روش، بحث قدری پیچیده تر است.
زیرا به رغم سیاست اعلام شده اجتناب از تبیین به مدد فرضیه در علم الابصار، نیوتن در این اثر رسماً و علناً هم فرضیه سازی کرده و هم از فرضیه در تبیین بهره جسته است.
بنابراین به نظر می رسد در مورد فرضیه سازی و تبیین به مدد فرضیه، تغییر روشی برخلاف سیاست اعلام شده جدید رخ نداده است.
یعنی قبلاً در سخنرانی های نوری و اصول ۱۶۸۷ فرضیه سازی می شده و از فرضیات برای تبیین پدیدار ها استفاده می شده است. حال گفته شده که این کار ر ا نمی کنم، اما در عمل تغییری حاصل نشده است. برای توضیح بیشتر این بحث ظاهراً متعارف، ابتدا لازم است تمایزی ایجاد شود. برای این کار لازم است مقصود از مفهوم اسلوب را توضیح دهیم.
کارهای تاریخ نگاری، چه فلسفی و چه علم، فوق العاده ظریف و پیچیده اند. یعنی معنای مفهومی مثل اسلوب در قرن ۱۷ و ۱۸ و یا ۱۶ دقیقاً معنای مورد نظر اسلوب در قرن کنونی نیست.
به نظر می رسد منظور روبرت هول از اسلوب باید شیوه صورت بندی و ارائه و اعلام آراء و اندیشه ها باشد. اما درباره مفهوم تمایز هم باید این گونه توضیح دهم.
اینکه تغییر اسلوب مولود چه علل و عواملی است یک سوال است و اینکه آیا روش اعمال شده نیوتن تغییر کرده است یا نه سوالی دیگر.
روبرت هول ابداً متعرض سوال دوم نمی شود. زیرا اساساً متفتن آن نشده و خودش را تنها پاسخگوی سوال اول می داند.
سوال اول این است که تغییر اسلوب مولود چه علل و عواملی است؟ روبرت هول می گوید: مولود تغییر سیاست است نه تغییر در محتوا و روش.
لیکن به نظر من پاسخ به سوال دوم اولاً به خودی خود مهم است. ثانیاً روشن کننده مسیر پاسخ به سوال اول است. به نظر من همه شواهده و قرائن بر این موضوع دلالت دارند که شیوه و روش کاری نیوتن هر گونه که هست، تغییری نکرده است.
نیوتن هوشمندانه و از سر مصلحت اندیشی های مقتضی و متناسب با موضوع و موضع و موقع، هم فرضیه سازی می کرده و هم به مدد آنها پدیدارها را تبیین می کرده و هم در مواردی همچون علت گرانش و آن هم تا مدتی بر فرضیه سازی استناد می کرده است. نیوتن هم به مدد ریاضیات قضیه ای را اثبات می کرده و هم آنجا که به مدد شواهد تجربی اثبات قضیه ای را ممکن می دانسته، متوسل به نتایج آزمایشگاهی هم می شده است.
آنجا که می توانست ثقل قضیه یا فرضیه ای را احراز و اثبات کند این کار را می کرد و آنجا که نمی توانست، یا عجالتاً شیوه ای برای اثبات به نظرش نمی آمد خیلی راحت آن را به همان صورت رها می کرد.
به عبارتی بسیار موجز، نیوتن با توجه به شرایط و اقتضاء موضوع و امکانات موجود مفهومی – نظری، ریاضی و آزمایشی هر آنچه را که مناسب تشخیص می داد انجام داده است.
اما روبرت هول کاملاً محق است سوال کند: پس سخن صدر(اول) علم الابصار به چه معناست: "هدف من در این کتاب تدوین خواص نور توسط فرضیه نیست، بلکه طرح و اثبات آن خواص توسط استدلال و آزمایش است."
مقصود از این جمله چیست و چرا پیش تر مثلاً در سخنرانی های نوری دهه ۷۰ و یا در اصول ۱۶۸۷ از این قبیل اعلام مواضع روش شناختی بسیار صریح و راهبردی هیچ خبری نمی توان یافت؟ و این تغییر در اسلوب صورت بندی و اعلام آراء نیوتن معلول چه عواملی است؟
به این سوال دقت کنید: نه روش تغییر کرده و نه محتوا. پس چه اتفاقی ظرف این ۳۰ سال (ظرف طبع اول علم الابصار ) افتاده که نیوتن می گوید: آزمایش؛ اثبات. فرضیه سازی هم نمی کنم؟
پاسخ خیلی ساده این است که: شیوه و روش کاری که نیوتن درباره پدیدارهای طبیعی به کار می بسته تغییری نکرده است. در نتیجه نه فقط محتوا که روبرت هول متذکرش شده است؛ که روش نیوتن هم تغییر نکرده تا بتوان تغییر اسلوب صورت بندی و اعلام آراء نیوتن را معلول آن دانست.
پس چه چیزی تغییر کرده است؟ باید گفت که اسلوب بیان تغییر کرده است. حال چه اتفاقی افتاده که نحوه بیان عوض شده است؟ آنچه تغییر کرده زمینه اجتماعی بسیار پیچیده فکری یا نظری است که پس از انتشار اصول در سال ۱۶۸۷ به وجود آمده است.
آنچه باید مورد توجه تام قرار گیرد این است که میان انتشار اصول ۱۶۸۷ و علم ا لابصار ۱۷۰۴، ۱۷ سال فاصله وجود دارد.
به علاوه اصول در یک خلاء کامل ارزشی- مفهومی- نظری متولد نشد. نیوتن نه یک ماشین فوق العاده پیچیده یا یک ابر رایانه فوق مدرن بلکه یک انسان بود. به تمام معنایی که از انسان در همه جا می شناسیم یا باید بشناسیم. اما اکثراً نمی شناسیم.
اصول ۱۶۸۷ (چاپ اول) در زمینه و زمانه ای مملو از عالمانی متولد شد که معتقد به آراء و اندیشه و جهان بینی به نام "فلسفه مکانیکی" بودند . عالمانی که گرانبار از تعلقات ذو مراتب پنهان و آشکار ارزشی- مفهومی- نظری بوده، لاجرم به نقد و جرح و تعدیل و تقبیح و تحسین اصول ۱۶۸۷ پرداختند.
نیوتن هم نه ماشینی عالم، بلکه انسانی عالم است. بنابراین بیشتر به مجموعه این واکنش ها به رغم اکراه شدید و معروفش از تعامل، مناقشه و معارضه؛ حساس و تأثیر پذیر بود. او فوق العاده از مناقشه و مباحثه پرهیز می کرد.
با توجه به این زمینه محتوم و گریز ناپذیر اجتماعی، فکری و فلسفی بسیار پیچیده فکری و اندیشه ای است که می توان و باید تغییرات علم الابصار ۱۷۰۴ نسبت به سخنرانی های نوری و اعلان تأمل انگیز صدر این کتاب (که چند بار قرائت شد) که بعداً در هیچ جای دیگر تکرار نمی کند، مورد بررسی و دقت نظر قرار داد. تا جایی که بعد از آن همان کارهای سابق را انجام می دهد.
به این صورت که می گوید: هدف من در این کتاب ارائه فرضیه نیست، بلکه اثبات و... .
موافق این تبیین می توان نتیجه گرفت که تغییر عمده و جدی نه در محتوا و نه در روش صورت نگرفته، بلکه نیوتن سیاست یا شیوه جدیدی را در صورت بندی، بیان و ابلاغ نظراتش اخذ کرده تا از بیشترین میزان مقبولیت و کمترین مقدار مناقشه و معارضه برخوردار باشد. اینک با هم ملاحظه خواهیم کرد طبع بعدی علم الابصار چه تغییرات افزون تری به خودش دیده است.● روش علمی در علم الابصار ۱۷۰۶
علم الابصار ۱۷۰۶ طبع لاتین علم الابصار ۱۷۰۴ است . تفاوت مهم آن با متن انلگیسی ۱۷۰۴ افزایش هفت پرسش جدید به ۱۶ پرسش قبلی است. که فوق العاده مهم اند.
این هفت پرسش در تمام طبع های بعدی (چاپ های بعدی) از جمله چاپ های امروزی به عنوان پرسش های ۲۵ تا ۳۱ درج شده اند.
با توجه به اینکه تنها تفاوت مهم علم الابصار ۱۷۰۶ با علم الابصار ۱۷۰۴ پرسش های جدید است، مناسب است یکایک آنها را مرور کنیم.
پرسش ۲۵ و ۲۶ و همچنین پرسش ۲۷ جملگی درباره نور و خواص و رفتار آن بوده و حاوی هیچ نکته صریح یا ضمنی روش شناختی نیست.
در پرسش ۲۸ که یکی از دو پرسش بسیار طولانی و بسیار مهم علم الابصار است، نیوتن پس از بحث درباره اینکه چگونه پرتوهای نور می توانند متناوباً میل به انعکاس و انتقال راحت داشته باشند، بی هیچ مقدمه ای درباره محیط های سیال پراکنده آسمان یا همان بحث "اِتِر" فراگیر جهان می پردازد و قائل می شود که:
"علیه پرکردن آسمان با محیط های سیال ایراد بزرگی از جهت حرکت منظم و بسیار پایدار سیارات و ستاره های دنباله دار در انواع مسیرها در آسمان مطرح می شود. به این ارتباط آشکار است که آسمان خالی از هر گونه مقاومت محسوس است . در نتیجه خالی از هر گونه ماده محسوس است."
وی در نهایت نتیجه می گیرد:" برای هموار کردن حرکت منظم و مستمر سیارات و ستاره های دنباله دار ضروری است آسمان را از هر گونه ماده ای به جز شاید مقداری بخارها و غبارهای بسیار کم تراکم که از جو زمین، سیارات، ستاره های دنباله دار و از محیط کم تراکم اتری ناشی شده تخلیه کنیم. سیالی چگال هیچ نقشی برای تبیین پدیدارهای طبیعت ندارد و حرکت سیارات و ستاره های دنباله دار بدون آن بهتر تبیین می شود."
در زمینه پرسش ۲۸ چند سوال قابل طرح و بحث است .
اول اینکه: بحث درباره بود و نبود محیط اتری در آسمان و میان سیارات و ستاره های دنباله دار در ضمن و انتهای پرسشی مطرح می شود که بناست به این سوال آغازین پرسش ۲۸ پاسخ بدهد. حال پرسش ۲۸ چه می گوید؟
می گوید: "آیا همه فرضیه های که در آنها تصور می شود نور مشتمل است بر فشار یا حرکتی که در محیطی سیال انتشار می باید، خطا نیستند؟ زیرا در تمام این فرضیه ها تا کنون پدیدار نور با این تصور که آنها از تعدیل جدید پرتو ها ناشی می شوند، تبیین می شوند که تصوری خطاست."
پرسشی که در آخر دفتر سوم علم الابصار آمده و قرار است به بحث درباره نور معطوف باشد در حالی که بحث آخر پرسش؛ دیگر ابداً راجع به نور صحبت نمی کند بلکه به ماجراهای دیگری می پردازد و آن هم راجع به قصه گرانش است. چون مناقشه ای عظیم به مدت چند دهه بر سر گرانش بوده است.
نکته دوم: ملاحظه می کنیم که این تأملات تا چه میزان متکی بر یا مولود شواهد تجربی خواه آزمایشگاهی و خواه غیر آزمایشگاهی هستند.
آخرین فراز بلند پرسش ۲۸ حکایت از فراست و شجاعت نیوتن می کند که نشان می دهد او کاملاً از بی اتکایی این تأملات و نظریه پردازی ها بر شواهد تجربی آگاه بوده و هم شجاعانه نقطه اتکاء خود را در موضوع محیط اتری اعلام می کند:
"برای طرد چنین محیطی (اتری) مرجعیت ما قدیمی ترین و مشهورترین فیلسوفان یونان و فینیقیه است که خلاء، اتم و گرانش اتم ها را نخستین اصول فلسفه خود قرار داده اند. آنهایی که به طور ضمنی گرانش را به علتی غیر از ماده چگال نسبت دادند. فیلسوفان بعدی ملاحظه (مباحثه) چنین علتی را از فلسفه طبیعی طرد کرده، برای تبیین همه پدیدارها به طور مکانیکی فرضیه هایی را جعل کردند. و علل دیگر را به مابعدالطبیعه ارجاع داند.
در حالی که وظیفه اصلی فلسفه طبیعی این است که بدون جعل فرضیه، استدلالهای خود را از پدیدارها آغاز کند و علل را از آثار استنتاج کند تا به همان علت اول برسیم که مسلماً مکانیکی نیست. نه فقط ساز و کار جهان را آشکار کنیم که عمدتاً سوالاتی از این قبیل را نیز حل کنیم:
چه چیزی در مکان های تقریباً خالی از ماده وجود دارد؟ از کجاست که خورشید و سیارات جذب یکدیگر می شوند، بدون ماده ای چگال بین آنها؟"
نیوتن در ادامه سوالاتی درباره حوزه هایی بسیار متنوع مطرح می کند و در نهایت نتیجه می گیرد که:
" آیا از پدیدارها چنین به نظر نمی آید که نفوذی غیر مادی، حی، هوشمند و همه جا حاضر وجود دارد که در فضای نامتناهی گویی در حس خود، خود اشیاء را بلاواسطه دیده، آنها را کاملاً درک کرده و آنها را با حضور بلاواسطه شان نزد خود به طور کامل فهم می کند.
فقط تصویر آنها به واسطه آلات حسی به سامانه حسی کوچک ما انتقال می یابد و در آنجا توسط آنچه که در ما درک و فکر می کند، دیده و نگهداری می شود. اگر چه هر گام صادقی در این فلسفه، ما را بلاواسطه به معرفت علت اول نائل نمی کند، لیکن ما را به آن نزدیک تر می کند . بنابراین باید به آن ارج بسیار نهاد."
پرسش ۲۹ در حوزه نور قرار دارد و پرسش ۳۰ با این سوال آغاز می شود:
"آیا اجسام محسوس و نور قابل تبدیل به یکدیگر نیستند و آیا اشیاء مقدار زیادی از فعالیتشان را از ذرات نوری دریافت نمی کنند که در ترکیب آنها داخل می شوند."
الباقی پرسش چیزی جز توجیه و تبیین پاسخ مثبت مفروض و مندرج در پرسش نیست. پرسش طویل، معروف و مهم ۳۱ با این سوال آغاز می شود:
" آیا ذرات کوچک اجسام، حاوی برخی قوا، توانایی یا نیروهایی نیستند که به واسطه آنها نه تنها بر پرتوهای نور از فاصله کنش می کنند که برای ایجاد بخش بزرگی از پدیدارهای طبیعت بر یکدیگر نیست. زیرا معروف است که اجسام به واسطه جاذبه گرانش، مغناطیس و برق بر یکدیگر کنش می کنند. این موارد خصلت و جریان طبیعت را نشان می دهد و این اعتماد را بوجود می آورد که شاید قوای جاذبی بیش از آنها وجود داشته باشد."
نیوتن سپس درباره چگونگی کنش منتج به قوای جاذبی و علت گرانش میان اجسام چنین اظهار می کند:
"این جاذبه ها چگونه عمل می کنند؟ من در اینجا بررسی نمی کنم. آنچه من جاذبه می خوانم ممکن است توسط تلنگر یا وسایط دیگری که بر من ناشناخته است واقع شود. من این کلمه را (جاذبه) در اینجا فقط به منظور دلالت عام به هر نیرویی به کار می برم که اجسام را نسبت به یکدیگر متمایل می کنم.
صرف نظر از اینکه علت آن نیرو چه باشد.
زیرا ما باید از پدیدارهای طبیعی یاد بگیریم که اجسام یکدیگر را جذب می کنند و قوانین و خواص جاذبه چیست؟ پیش از آنکه درباره علت جاذبه میان آنها کاوش کنیم."
نیوتن سپس بحث مبسوطی درباره جاذبه میان ذرات در حوزه مکانیک سیالات ارائه می کند . در آخر این پرسش بسیار طولانی مجدداً به موضوع علت گرانش باز می گردد و درباره اصول گرانش، تخمیر و پیوستگی اجسام قائل می شود که:
" من این اصول را نه به منزله کیفیات سحرآمیزی که از شکل خاص اشیاء منتج می شوند، که به منزله قوانین عام طبیعت تلقی می کنم که به واسطه آنها خود اشیاء تشکیل می شوند. اصولی که حقیقتشان توسط پدیدارها بر ما ظاهر می شوند.
اگر چه علتشان هنوز کشف نشده است. زیرا آنها کیفیات آشکار هستند و فقط علتشان سحر آمیز است و ارسطوئیان نام کیفیات سحر آمیز را نه به کیفیات آشکار که به چنین کیفیاتی داده اند.
فقط از آن رو که تصور می شد آنها درون اجسام پنهان هستند و علت های ناشناخته آثار آشکار هستند. از قبیل: علل گرانش، جاذبه های مغناطیسی و برقی و تخمیرها . اگر بخواهیم تصور کنیم این نیروها و کنش ها از کیفیاتی ناشی شده اندک برای ما ناشناخته اند و نمی توان آنها را کشف و آشکار کرد .
چنین کیفیات سحر آمیز پایان فلسفه طبیعی را رقم می زند. به همین روست که در سالهای اخیر طرد شده اند. (مقصود نیوتن فلسفه مکانیکی است ) در فلسفه مکانیکی هر گونه توسل به کیفیات سحر آمیز طرد می شود. همه عالم ساخته شده از ذراتی است که همدیگر را جذب و دفع می کنند.(چکیده فلسفه مکانیکی همین است که بر تمام کاوش های قرن ۱۷ و ۱۸ حاکم بود)
اینکه به ما گفته شود هر یک از انواع اشیاء دارای کیفیات خاص سحرآمیزی است که به واسطه آن عمل کرده و آثار آشکار ایجاد می کند، چنین چیزی به ما گفته نشده است . لیکن اخذ ۲ یا ۳ اصل عام حرکت از پدیدارها و سپس اینکه به ما گفته شود چگونه خواص و کنش های تمام اشیاء جسمانی از آن اصول آشکار نتیجه می شود، گام بسیار بزرگی در فلسفه خواهد بود.
اگر چه علل آن هنوز کشف نشده باشد. بنابراین من از طرح اصول فوق الذکر حرکت که گستره عامی دارد احتراز نمی کنم و علل آنها را وا می نهم تا یافت شوند. "من متعجبم و این سوال برایم مطرح است که چرا نیوتن این حرف ها را زده است؟ مگر اتفاقی افتاده است. شاید به ذهن او به عنوان یک فیلسوف طبیعی چیزهایی خطور کرده است .
ولی چرا اینقدر گارد می گیرد:" من اعتراض نمی کنم. من این کار را می کنم، فرضیه نمی سازم " چرا؟
داستان بزرگی وجود دارد که در مقالات بعدی من خواهد آمد اگر می خواستم آن را در اینجا ذکر کنم، خود این سخنرانی یک کتاب می شد.
هجمه ها، هجوم ها، انتقادهای شدید، تحسین های بسیار قلیل و تقبیح های بسیار شدید همه را برای جای دیگر گذاشته ام تا مطرح کرده و بگویم چرا نیوتن این گونه سخن می گوید.
نیوتن سپس تأملات طبیعت شناسانه در حال تکمیل خود را با برخی تأملات و نگرش های کلان تر ما بعدالطبیعه خود چنان در هم پیچیده و یکپارچه می کند که فقط برای ما که تجربه تمایز بی اعتبار شده پوزیتیویستی علم از ما بعدالطبیعه و یا علم از غیر علم رادر انبان تاریخی خود داریم، تمایز طبیعت شناسانه از ما بعدالطبیعه واجد معنا نیست.
در حالی که خود او یکپارچه حرف می زند و مخاطبین او که غولهایی در قرن ۱۷ اند مثل لایب نیتس و هویگنس که منتقدان جدی و ویرانگر او بودند، ابداً نمی گویند که: اوه، چی شد؟ آقای نیوتن از اینجا پرید و به خداشناسی و مابعدالطبیعه رسید. نه، اصلاً.
جدایی فیزیک و متافیزیک، جدایی طبیعت شناسی از ما بعد الطبیعه در عصر ما پدید آمده اند. زیرا این تمایز ها در نظریه های علم شناختی پوزیتیویستی ایجاد شده و ما به این تمایزها دست می زنیم. در حالی که این تمایز به هیچ وجه نه برای نیوتن و نه برای هیچ یک از معاصرینش هیچ گونه مشکلی نداشته است.
برای نیوتن و همچنین اقران و معاصران وی اعم از موافق و مخالف، این تمایز نه تنها مقبول و قابل دفاع نبود که مهم تر از آن بنیاناً معنا و مدلول قابل قبولی هم نداشت .
به این ترتیب به زبان امروزین و بی اعتبار گشته معاصر: نیوتن با استخدام مفاهیم: نظم عالم، فضا و سامانه حسی الهی،(او قائل است خداوند هم مثل ما سامانه حسی دارد ) فیزیک و متافیزیک الهی اش را به طور رسمی در همه ممزوج و مندرج می کند و قائل است که: " به مدد این اصول، به نظر می رسد تمام اشیاء مادی از ذرات محکم و جامد فوق الذکر تشکیل شده است. ذراتی که در خلقت اولیه، توسط تدبیر یک عامل هوشمند به نحو متنوعی با هم مرتبط شده اند. زیرا این او بود که آنها را خلق کرد و به نظم در آورد. "
اگر وی چنین کرده، غیر فلسفی خواهد بود،(غیر فلسفی یعنی غیر فیزیکی. هر جا نیوتن می گوید فلسفه، مقصودش فلسفه طبیعی است. وقتی هم می گوید غیر فلسفی مقصودش غیر فیزیکی است.) که در جستجوی منشاء دیگری برای جهان باشیم . یا وانمود کنیم محتمل است جهان با همین قوانین طبیعت از هرج و مرجی نشأت گرفته باشد.
"گرچه پس از تشکیل عالم می تواند با آن قوانین برای اعصار زیادی تداوم یابد. زیرا ضمن اینکه ستاره های دنباله دار در مدارات بسیار نامتحدالمرکز و در تمام انحاء مسیرها حرکت می کنند، سرنوشت کوهی هرگز نمی تواند همه سیاره ها را به یک شیوه در مدارات متحدالمرکز به حرکت درآورد.(به استثنای برخی بی نظمی های بی اهمیت ) باید پذیرفت که چنین یک نواختی شگفت انگیزی در نظام سیارات باید معلول انتخابی باشد."
نیوتن سپس این یک نواختی را (یکنواختی شگفت انگیزی که در نظام سیارات وجود دارد) معلول انتخاب یک موجود می داند که تصادفی نیست.
او سپس این یکنواختی را در بدن حیوانات جستجو می کند و متذکر شباهت طرف چپ و راست بدن حیوانات می شود:
دو پا در عقب و دو دست در جلو و امثال اینها. او به یکنواختی بین همه جانداران می پردازد و اضافه می کند صنع اولیه یکایک اعضای حیوانات حسی و حرکتی آنها و غرایز وحوش و حشرات نمی تواند اثر چیزی جز خردمندی و مهارت عامل قادر همواره حی باشد. که چون در همه مکان ها هست از ما در حرکت اجزای ابدان ما تواناتر است، که با اراده اش اجسام را درون سامانه حسی یکنواخت لایتناهی اش حرکت دهد.
نیوتن فضا را سامانه حسی خدا می داند.او پس از آنکه عالم طبیعت را موافق بینش کلام الهیاتی خودش (عالم خلقت را خالق و ناظمی باید) منظم و یکنواخت تجربه کرد، یا به تعبیر دیگری پس از افکندن یکنواختی و نظم بر تجربه خود از عالم طبیعت و اسناد آن نظم یکنواختی به انتخاب وجودی حی و خردمند و قادر، با توسل به برخی از مقدمات مهم هستی شناسی کلی تر خود، برخی دیگر از اجزاء هستی شناسی جزء تر یا فیزیکی ترش را تغییر یا تعدیل می دهد:
" نظر به اینکه فضا به طور لایتناهی تکیه پذیر است و ماده ضرورتاً در همه مکان ها وجود ندارد، می توان به اضافه ممکن دانست که خداوند قادر است ذرات ماده را در اندازه ها، شکل ها و نسبت های مختلف با فضا و شاید با چگالی و نیروهای متفاوت بیافریند. قوانین طبیعت را تغییر داده و چندین نوع جهان در بخش های مختلف کل عالم بسازد. دست کم من هیچ تناقضی در هیج یک از این مطالب نمی بینم."
ملاحظه می شود چقدر تأملات نیوتن در این فرازها دور از آزمایش و نتایج آزمایشی است.
به طوری که نه تنها وی از اثبات آزمایشی این نظریه ها و قضایا یا اصول هیچ صحبتی نمی کند، که از حمایت یا تأیید آزمایشی هم سخنی به میان نمی آورد. به علاوه نه تنها از سازگاری این نظریه ها و قضایا با شواهد آزمایشی سخنی نمی گوید که اساساً تجربه و شواهد آزمایشی را باالکل وا می نهد و متوسل به عدم وجود تناقض منطقی میان آنها می شود. و به این ویژگی حداقلی بسیار نحیف و بسیار کم دلالت بسنده می کند.
به اضافه ملاحظه می شود که چقدر در این تأملات و نظریه پردازی ها لایه های فیزیکی و متافیزیکی آراء او در هم تنیده، انفکاک ناپذیرند.
نیوتن این تأملات و نظریه پردازی ها را کاملاً یکپارچه می بیند.
پس از این تأملات نظریه پردازانه و فرضیه سازانه بسیار سهمگین، نیوتن در دو فراز نهایی علم الابصار ۱۷۰۶ متوسل به وضع قواعد روش شناختی می شود.
قواعدی که نه در اصول ۱۶۸۷ و نه در علم الابصار ۱۷۰۴ کمترین نشانه ای از آنها وجود ندارد. اما اینک به واسطه تحولات پس از انتشار طبع نخستین آن دو اثر، ضرورت یافتند:
"همچون در ریاضیات در فلسفه طبیعی نیز تحقیق در مورد امور مشکل با روش تجزیه همواره باید پیش از روش ترکیب انجام پذیرد. این تجزیه عبارت است از انجام آزمایشات و مشاهدات و اخذ نتایج عام از آنها به واسطه استقرا. و عدم پذیرش هیچ اعتراضی علیه آن نتایج. مگر آنچه که از آزمایشات اخذ شده باشد یا حقایق قطعی دیگر. زیرا فرضیه ها را نباید در فلسفه آزمایشی به حساب آورد.
گر چه استدلال استقرایی از آزمایشات و مشاهدات اثبات نتایج عام نمی کند، لیکن بهترین شیوه استدلالی است که ماهیت اشیاء امکان پذیر می کند.
هر چه استقراء عام تر باشد می توان آن نتایج عام را قوی تر دانست و اگر هیچ استثنایی از پدیدار مربوطه واقع نشود (مشاهده نشود) نتیجه را می توان به صورت عام و کلی اعلام کرد.
لیکن اگر در هر زمان از این پس استثنایی در آزمایش ها رخ دهد (شواهد نقیضی مشاهده شود) در این صورت می توان نتیجه آن را با چنین استثنائاتی اعلام کرد. با این شیوه تجزیه می توانیم از مرکب ها به سمت اجزا و از حرکت ها به سمت نیروهای موجد آنها حرکت کنیم. به طور کلی از آثار به سمت علل و از علل خاص به سمت علل عام تر حرکت کنیم تا اینکه استدلال در عام ترین نتیجه به پایان برسد.این روش تجزیه است.
تألیف مشتمل است بر اینکه فرض شود علل کشف شدند و به منزله اصول احراز شدند و به مدد اصول، پدیدارهای ناشی از آنها تبیین شود و تبیین ها اثبات شود."
نیوتن سپس مدعی می شود در دو دفتر نخست علم الابصار وی با به کار گیری این تجزیه، ویژگی هایی را درباره نور کشف و اثبات کرده است و می توان با توجه به اثبات این کشفیات، آنها را در روش ترکیب برای تبین پدیدارهای ناشی از آنها فرض کرد. نیوتن سپس اضافه می کند در دفتر سوم وی تنها تجزیه آنچه را که برای اکتشاف درباره نور باقی مانده، شروع کرده است.
اشاراتی چند درباره آن نیز مطرح کرده است، لیکن آن اشارات را رها کرده تا به مدد آزمایشات و مشاهدات بیشتر بررسی شده و بهبود یابد.نظر به اینکه پرسش ۳۱ بسیار طولانی و مشتمل بر موضوعات متنوع است، جمع بندی بسیار موجزی از آن ارائه می دهم تا بتوانم نگاهی فراگیر و از منظری فوقانی به آن بیفکنم:
۱) ذرات کوچک اجسام حاوی برخی قوا، توانایی ها یا نیروهایی هستند که به واسطه آنان نه تنها بر پرتوهای نور، که بر سایر پدیدارهای طبیعت از فاصله کنش می کنند.
۲) علت این کنش از فاصله را نمی دانم. اما مهم این است که از پدیدارهای طبیعت یاد بگیریم، اجسام یکدیگر را جذب می کنند و قوانین و خواص جاذبی چیست؟
گام بزرگ در فلسفه طبیعی (همان فیزیک امروزی) این است که اصول عام حرکت از پدیدارها اخذ شود. و چگونگی خواص و کنش های تمام اشیاء جسمانی از آن اصول استنتاج شود. اگر چه علل آن اصول هنوز کشف نشده باشد.
۳) تمام اشیاء مادی، متشکل از ذرات جامدی است که خداوند هوشمند آنها را متنبعاً با هم مرتبط کرده است. ( به نظم درآورده است) و چون چنین است غیر فلسفی است که جهان را نشأت گرفته از هرج و مرج بدانیم. نظم و یکنواختی در عالم معلول انتخاب عاملی مختار، خردمند و قادر است.
۴) روش تجزیه عبارت است از انجام آزمایشات و مشاهدات؛ اخذ نتایج عام از آنها به واسطه استقراء و عدم پذیرش هر گونه اعتراض مگر شواهد آزمایشی. که در این صورت نباید آنها را به منزله ابطال نتایج عام استنباط کرد. بلکه آنان فقط استثنائاتی اند که می توان همراه نتیجه عام اعلام کرد.
۵) فرضیه ها را در فیزیک نباید به حساب آورد.
۶) پاره ای از اصول و قوانین نور، با روش تجزیه در دو دفتر اول و دوم علم الابصار کشف و اثبات شده اند و در دفتر سوم اشارتی شده تا به مدد همان روش، الباقی مطالب درباره نور کشف و اثبات شود.
اینک شایسته است نکاتی چند درباره نظامی که نیوتن در حال تدوین و ساختن آن است به اختصار گوشزد کنیم و تحلیل آنها را به فرصت دیگری موکول کنیم.
در این پرسش بسیار مهم و پر دلالت اصول مابعدالطبیعی و قواعد روش شناختی جدیدی به آرامی و تدریجاً طراحی و ارائه شده اند که مهم ترین آنها عبارتند از:
۱) آنجا که ذرات کوچک اجسام گرانبار دربردارنده ی برخی قوا، توانایی ها یا نیروهایی می شوند و آنجا که این قوا یا نیروها نه تنها بر پرتوهای نور که بر سایر پدیدارهای طبیعت از فاصله کنش می کنند، ما بعدالطبیعه و هستی شناسی جدیدی در حال تکوین و تولد است.
۲) آنجا که از گام بزرگ در فلسفه طبیعی صحبت شده، در واقع چه بایستی ها و ترجیحات روش شناختی جدیدی اعلام شده است.
۳) آنجا که جهان را مولود هرج و مرج پنداشتن غیر فلسفی دانسته شده و خداوند هوشمند ذرات جامد مقدم عالم را به انحاء متنوعی با هم مرتبط کرده و نظمی را آفریده، نیوتن هم در حال گرانبار کردن مفهوم فلسفه، مطابق بینش های کلان خداشناسانه خود است و هم مابعدالطبیعه جدیدی را به مدد مفاهیم نظم، ذرات صلح و جامد و وجودی خردمند و توانا می سازد که مبنا و مقوم فیزیک مورد نظر او خواهد بود.
۴) آنجا که از روش تجزیه سخن می راند و مشاهدات را مقدم بر نظریات معرفی می کند و استقراء را وسیله اخذ نظریه یا اصول عام می داند. به علاوه حکم بر عدم پذیرش شواهد آزمایشی نقیض به منزله ابطال گر نظریه می کند و آنها را تنها به منزله استثنائاتی می پذیرد، نیوتن هم در حال وضع قواعد روش شناختی جدیدی است که هیچ گاه بیشتر در هیچ یک از آثار منتشر شده یا منتشر نشده وی اثری از آنها دیده نمی شود. و هم تمام شیوه های رایج اما متفاوت اخذ نظریه ها و اصول را بی اعتبار می کند . هم تمام نظریه ها و اصول مأخوذ به روشی غیر از آنچه وی تقنین و تدوین کرده را تخطئه می کند و هم نظریه ها و اصول اعلام شده خود را ابطال ناپذیر کرده، بر کرسی وجاهت و اعتبار می نشاند.
۵) آنجا که از عدم پذیرش فرضیه در فیزیک صحبت می کند در واقع به زبان روش شناسی، نظریه پردازی های دکارتیان را مردود اعلام می کند و از آن خود را مقبول.
بحث مبسوط فلسفی درباره مهمترین و محوری ترین این قواعد روش شناختی، اخذ نتایج عام از مشاهدات به واسطه استقراء را در مقام دیگری انجام خواهیم داد . آنچه در اینجا اهمیت دارد پرسش شود این است که:
آیا نیوتن به واقع با به کارگیری این قاعده اصول حاکم بر نور و نیز قوانین حرکت را کشف و اثبات کرده است؟ برنارد کوهن در مقدمه مبسوط خود بر علم الابصار نیوتن پاسخی پر دلالت تر در اختیار ما می نهد:
" در حالی که نظریه نور نیوتن، سرعت نور در شیشه یا آب را سریع تر از هوا می دانست، نظریه موجی نور هویگنس (معاصر و از مخالفان سرسخت نیوتن) سرعت نور در هوا را بیشتر از سرعت نور در شیشه یا آب اعلام می کرد. متأسفانه امکان آزمون آزمایشگاهی این نتایج مخالف تا گذشت بخشی از قرن ۱۹ وجود نداشت.
زمانی که تلاش های یانگ و فرنر پیش تر نظریه موجی نور را تثبیت کرده بود، به طوری که این آزمون که نتیجه گیری نظریه موجی را تأیید می کرد نه نظریه ذره ای را (نظریه نیوتن) استدلال افزونی برای نظریه موجی نور محسوب شد نه استدلالی عمده."
به این ترتیب نه تنها نتایج نظریه نور نیوتن توسط آزمایش و مشاهدات حاصله کشف و اثبات نشده بود، که اساساً امکان آزمایش و مشاهدات در این زمینه وجود نداشته است.
به علاوه زمانی هم که پس از حدود دو قرن چنین امکانی (آزمون) فراهم شد، این نظریه موجی (مخالف نظریه نیوتن) است که تأیید می شود.
افزون بر این، آزمون و مشاهدات آزمایشگاهی برای نظریه موید، تنها حمایتی افزون تر محسوب شد نه آزمونی تعیین کننده به نفع آن.
برای اینکه تصور نشود مورد فوق استثنایی در شیوه کاوش های نیوتن بوده است،(این نیست که فقط در این مورد از آزمایش استفاده نشده باشد) شایسته است مشاهده بسیار دقیق توماس کوهن مورخ و فیلسوف علم شناس معاصر را مورد توجه قرار دهیم:
"مسئله ای که بسیاری از زبده ترین اندیشه ورزی های علمی قرن ۱۸ را مشغول خود کرده بود، مسئله استنتاج پیش بینی های عددی آزمون پذیر از ۳ قانون حرکت نیوتن و از اصل جاذبه عمومی وی بود.
هنگامی که نظریه نیوتن ابتدائاً در اواخر قرن ۱۷ اعلام شد، این تنها قانون سوم یعنی تساوی عمل و عکس العمل بود که می توانست مستقیماً توسط آزمایش بررسی شود و آزمایشگاه مربوطه هم تنها در حالت های بسیار خاص قابل ابداع بود. نخستین تشریح آزمایشگاهی مستقیم و سر راست قانون دوم نیوتن مدت ها طراحی ماشین " اتوود" را انتظار کشید.(اتوود: ابزار آزمایشگاهی پیچیده ای که تا تقریباً یک قرن پس از انتشار اصول اختراع نشده بود)
بررسی مستقیم کمی جاذبه گرانش بسیار مشکل تر از آب در آمد و تا ۱۷۹۸ در آثار علمی ارائه نشد.
به خاطر داشته باشید اولین طبع اصول ۱۶۸۷ بود . قانون اول نیوتن را نمی توان تا به امروز با نتایج اندازه گیری های آزمایشگاهی مستقیماً مقایسه کرد. اگر چه تحولات در حوزه موشک سازی (بالستیک) این احتمال را به وجود آورده که نباید چندان بیشتر در انتظار باشیم."
اینک به پرسش مهم و طولانی ۲۸ باز می گردیم و تنها به طرح نکاتی چند درباره آن بسنده می کنیم.(توضیح کوتاه اینکه نیوتن به محض اینکه این طبع ۱۷۰۶ را منتشر کرد، تمام نسخه ها را جمع می کند. ولی چند تا می ماند که امروز به دست ما رسیده است. او بلافاصله ۱۷۰۶ جدید با تغییر چند جمله را منتشر کرد. زیرا یک نفر به نیوتن خبر داد که این قضیه سامانه حسی اگر در کتاب چاپ شود موجی از فضاحت به بار می آید . زیرا لایب نیتس و هویگنس آماده اند تا حمله کنند. بلافاصله نیوتن همه نسخه های کتاب را از بازار جمع می کند و تمام آن جمله ها را خط می زند و مجدداً به بازار می رساند. این قضیه هم دارای داستان مفصلی است. در این طبع:
۱) ضمن صحبت از ضرورت تخلیه آسمان از هر گونه ماده ای، نیوتن همزمان محیطی فوق العاده کم تراکم اتری و مقداری بخار و غبارهای بسیار کم تراکم را مجاز می شمارد.
۲) نیوتن برای طرد محیطی سیال در جهان به صراحت متوسل به مرجعیتِ مشهورترین و قدیمی ترین فیلسوفان یونان و فینیقیه می شود نه آزمایش و مشاهده.
۳) نیوتن به اتکاء این فلاسفه، علت گرانش را غیر از ماده چگال می شناسد و از فیلسوفان بعدی یعنی دکارت و دکارتی اندیشان معاصر خود انتقاد می کند که اولاً:
چرا چنین علت غیر مادی را از فیزیک طرد کردند. (خلاء) ثانیاً چرا برای تبیین پدیده ها متوسل به عوامل ملموس و محسوس مکانیکی می شوند. ثالثاً چرا برای تبیین این گونه پدیدارها فرضیه جعل می کنند. رابعاً چرا علل دیگر یعنی علل غیر مادی را به ما بعدالطبیعه ارجاع می دهند.
۴) نیوتن همزمان با این اشکالات چهار گانه اساسی به دکارتی اندیشان، مواضع بسیار جالب توجهی اتخاذ می کند.
▪ اولاً چنین علت غیر مادی را نباید از فیزیک طرد کرد.
▪ ثانیاً برای تبیین پدیدارها می توان متوسل به عوامل غیر مکانیکی همچون علت اول که مسلماً مکانیکی نیست، شد.
▪ ثالثاً نباید علل غیر مادی را به مابعدالطبیعه ارجاع داد. زیرا در فیزیک می توانند ایفای نقش کنند.
در مورد نکوهش دکارتیان جهت جعل فرضیه برای تبیین پدیدارها، نیوتن خود آشکارا دست به ابداع فرضیه های فوق العاده انتزاعی غیر مشاهدتی می زند.
۵) اما این همه تغییرات در مواضع روش شناختی را چگونه می توان صورت بخشید و توجیه کرد؟
خیلی ساده؛ با جرح و تعدیل جدی فلسفه مکانیکی دکارتی که مقوم و معنا بخش جمیع کاوش های فلسفه طبیعی آن عصر و زمان است. اما چگونه؟ خیلی ساده می توان:
"وظیفه اصلی فلسفه طبیعی را " به تصریح تغییر داد. زیرا شما وظیفه را تغییر می دهید . یعنی دارید برای فیزیک وظیفه تعیین می کنید. حدود، قلمرو و باید و نباید را برای آن تعیین می کنید .
اینکه فیلسوف یا فیزیکدانی با این تغییرات موافق یا مخالف باشد اهمیت چندانی ندارد، آنچه مهم است که مورد فهم و بصیرت قرار گیرد این است که:
۱) نیوتن نگرش و نظریه هایی موافق بینش های خداشناسانه و خداباورانه خود را درباره جهان در انداخته است .
۲) فراست مندانه می بیند که برای وجاهت و مقبولیت یافتن آن توسط دیگران مبانی و مبادی روش شناختی و مابعدالطبیعه متلاعم و سازگار دیگری را باید در اندازد.
۳) مدبرانه و شجاعانه این کار را می کند تا هر کس آن بینش ها، اصول و نظریه ها ی "فیزیکی " را برگیرد، نهایتاً نگرش خداشناسانه نیوتن را نتیجه گیری کرده، به بینش های الهی و خداباورانه او نزدیک و یا ترجیحاً نائل شود.
نیوتن این نکته فوق العاده مهم سوم را با صداقت و صراحتی بسیار ستودنی و کم نظیر این گونه بیان می کند:
" هنگامی که رساله ام را درباره منظومه مان می نوشتم، چنان اصولی را مدنظر داشتم که بر مردان اهل تأمل برای اعتقاد به خدای متعال موثر افتد و هیج چیزی مرا بیش از این خشنود نمی کند که دریابم رساله ام برای این مقصود مفید بوده است."
ملاحظه می شود نیوتن به عوض متلاعم کردن بینش ها، نظریات و تلقیات دینی و الهی خود با نظریه های علمی معاصر و موجود، درست بر عکس، مجدانه تلاش می کند نظریه های علمی حوزه کاری اش را موافق و متلاعم با بینش ها، نظریات و تلقیات دینی و الهیاتی خود تقویم و تدوین کند.
برای اینکه این تقویم و تدوین هم مقبول قلوب و ابصار معاصران واقع شود، هیچ ابایی در طرح و وضع اصول روش شناختی و مابعدالطبیعی جدید ندارد.
اما چرا کلمه فیزیکی را در ویرگول های وارونه قرار دادم؟ و بدین وسیله معنای مجازی، شناور و غیر مطلق برای آن قائل شدم؟
زیرا فیزیک نه قلمرو، نه معنایی ذاتی یا استعلایی یا ماورایی یا مطلق ندارد. نه لفظ آن و نه آنچه فیزیکدانان می اندیشند و انجام می دهند و می نویسند و می گویند. برای نیوتن فیزیک یا به زبان نیوتن فلسفه طبیعی شامل آن نظریه ها و بینش هایی می شود که او مجاز می شمارد و مطرح می کند و برای فیزیک دانان معاصر به همان ترتیب فیزیک شامل آن نظریه ها و بینش هایی می شود که آنها مجاز می شمارند و مطرح می کنند.
دکارتیان با نیوتونیان در این زمینه اختلاف بنیانی و عمیقی داشتند. همچنین فیزیک دانان معاصر با هر دو گروه.
چه کسی می تواند بگوید کدام یک از آنان مُثل فیزیک یا ذات و نفس و جوهر فیزیک را در بیداری یا رویا دیده یا در یافته و بنابراین نظرش درباره آن صادق و یقینی است؟
اینک به طرح و بررسی روش علمی در علم الابصار ۱۷۱۷ می پردازم.
● علم الابصار ۱۷۱۷
علم الابصار ۱۷۱۷ سومین طبع علم الابصار و دومین طبع انگلیسی آن است. در این طبع بدنه اصلی اثر بدون تغییر می ما ند. یعنی نتایجی که نیوتن ۴۵ سال پیش تر طی مقالاتی در باب نور در سال ۱۶۷۲ به انجمن سلطنتی فرستاده بود، کماکان اعلام می کند . همان طور که پیشتر در علم الابصار ۱۷۰۶ ملاحظه شد، نیوتن ۷ پرسش جدید بر ۱۶پرسش علم الابصار ۱۷۰۴ اضافه کرد و اینک در علم الابصار ۱۷۱۷ (یعنی ۱۳ سال بعد) هشت پرسش دیگر بر آن می افزاید.
پیش از آنکه بر محتوای پرسش های ۱۷ تا ۲۴ مروری کنیم و اهم مطالبی را که دلالت روش شناسی و معرفت شناسی (روش معرفت شناسی) و مابعدالطبیعه دارند بیان کنیم، لازم است توضیحی درباره شکل این پرسش ها داده شود.بر حسب ظاهر و شکل صوری، این آخرین بخشِ بسیار مهم علم الابصار، پرسشی هستند.
بنابراین تصویر اینکه آنها فرضیه هایی هستند مولود صرف زمینه پردازی های متهورانه، تصوری نابجا خواهد بود. با این حال کمترین تأمل در آنها آشکار می کند که آنها خصلتی فرضیه ای دارند و نیوتن برای گریز از انواع انتقادات دکارتیان من جمله نقض اصول و قواعد روش معرفت شناختی که خود وی طرح و بحث کرده، آنها را هوشمندانه در هیأتی پرسش مانند صورت بندی کرده است.
برناد کوهن در همین زمینه مشاهده به جایی دارد.
"اگر ما تعریف خود نیوتن را به کار بگیریم یعنی: هر آنچه که از پدیدارها استنتاج نشده باشد، باید فرضیه خوانده شود. آنها به واقع فرضیه هستند. امکان دارد شکل پرسشی به منظور کاهش انتقادات انتخاب شده باشد. لیکن میزان باورهای نیوتن را پنهان نمی کند. زیرا هر یک از این پرسش ها به صورت منفی طرح شده اند. به این ترتیب نیوتن به شیوه ای واقعاً سوالی پرسش نمی کند که:
آیا اجسام از فاصله بر نور کنش می کنند؟
او این گونه سوال نمی کند. گو اینکه پاسخ را نمی داند. بلکه این گونه سوال می کند:
آیا اجسام از فاصله بر نور کنش نمی کنند؟ گو اینکه او به خوبی پاسخ را می داند.
اینک در پرسش های ۱۷ تا ۲۴ مروری می کنیم.
پرسش ۱۷ درباره نور است و هیچ دلالت بارز و آشکار روش معرفت شناختی و مابعدالطبیعه ندارد.
نیوتن در پرسش ۱۸ درباره انتقال حرارت در خلاء توسط ارتعاشات محیطی بسیار لطیف تر از هوا، محیطی که به مدد آن نور منعکس و منکسر می شود، فرضیه سازی می کند.
نیوتن در پرسش۱۹ درباره ترابط و تزایف میان انکسار نور و چگالی محیط اتری فرضیه سازی می کند.
نیوتن در پرسش ۲۰ درباره چگونگی چگال تر شدن محیط اتری هنگام عبور اجسام فشرده و چگال به فضاهای خالی و نیز درباره شرایطی که محیط اتری پرتوهای نور را تدریجاً در خطوط منحنی خمیده می کنند، فرضیه سازی می کند.
آنچه نیوتن در پرسش ۱۸، ۱۹ و ۲۰ به تدریج درباره نقش و چگونگی تأثیر محیطی به نام اتر در حوزه حرارت و به ویژه نور فرضیه سازی کرده بود، در پرسش ۲۱ به سطح گسترده تر و پیچیده تری بسط می دهد.
در این پرسش برخلاف تأکیدات مکرر و صریح گذشته خود درباره ندانستن علت گرانش و اجتناب از ابداع فرضیه درباره آن، دست به یک فرضیه سازی بسیار کلان و فوق العاده جالب توجه می زند تا گرانش را تبیین و علتش را بیان کند.
این فرضیه به قدری بدیع و جالب توجه است که مهمترین بخش آن را عیناً ذکر می کنم:
پرسش ۲۱: "آیا این محیط درون اجسام چگال خورشید، ستاره ها، سیاره ها و ستاره های دنباله دار بسیار رقیق تر از فضاهای خالی آسمان میان آنها نیست؟
آیا این محیط در گذر از آنها به سمت فاصله های زیاد، مستمراً چگال تر نمی شود؟ در نتیجه سبب گرانش آن اجسام بزرگ به سوی یکدیگر و اجزای آنها به سوی خود اجسام نمی شود؟ به طوری که هر جسمی تلاش می کند از بخش های چگال تر آن محیط به سمت بخش های رقیق تر برود؟
زیرا اگر این محیط درون جرم خورشید رقیق تر از سطح آن باشد و در آنجا رقیق تر از در فاصله یک صدم اینچ از جرمش باشد و در آنجا رقیق تر از در فاصله یک پنجاهم اینچ از جرمش باشد و در آنجا رقیق تر از در مدار ساترن باشد، من هیچ دلیلی نمی بینم که چرا افزایش چگالی آن محیط باید در جایی توقف کند، و به عوض در تمام فاصله ها از خورشید به طرف ساترن و فراتر از آن تداوم نیابد .
اگر چه این افزایش چگالی می تواند در فواصل زیاد فوق العاده کند باشد، با این وضع اگر نیروی کشسان این محیط فوق العاده زیاد باشد، امکان دارد کفایت کند تا اجسام را با همه آن قدرتی که ما گرانش می خوانیم از بخش های چگال تر آن محیط به سمت بخش های رقیق تر به حرکت در آورد.
فوق العاده بزرگ بودن نیروی کشسان این محیط را می توان از سرعت ارتعاشات آن دریافت.
اگر کسی بخواهد تصور کند که اتر همانند هوای ما ممکن است حاوی ذراتی باشد که سعی می کنند از یکدیگر فاصله بگیرند(زیرا من نمی دانم اتر چیست) و ذرات آن فوق العاده کوچک تر از ذرات هواست و یا حتی کوچک تر از ذرات نور، در این صورت کوچکی فوق العاده ذرات آن می تواند به بزرگی نیرویی کمک کند که آن ذرات با آن از یکدیگر می توانند فاصله بگیرند و بدان رو آن محیط را فوق العاده رقیق تر و کشسان تر از هوا کنند. در نتیجه آن را در مقاومت برابر حرکت پرتابه ها فوق العاده ناتوان تر کند و در فشار آوردن بر اجسام درشت با تلاش برای انبساط خود فوق العاده توانمند تر کند."
پرسش ۲۲: "آیا سیارات و ستاره های دنباله دار و تمام اجسام درشت در آن محیط اتری آزادانه تر و با مقاومت کمتر از هر سیال دیگری حرکت نمی کند؟
هر سیال دیگری که همه فضا را به طور مناسبی پر می کند بدون آنکه هیچ فضای متخلخلی را باز گذارد، در نتیجه از جیوه یا طلا چگال تر است . آیا امکان ندارد که مقاومت آن به قدری کوچک باشد که غیر قابل توجه باشد؟"
پرسش ۲۳:"آیا دیدن، عمدتاً به واسطه ارتعاشات این محیط صورت نمی گیرد؟( محیط اتری ) محیطی که به واسطه پرتوهای نور در انتهای چشم تحریک شده است و از طریق رشته های مویین، صلب، سهل العبور و متحدالشکل اعصاب بصری به مکان احساس انتقال یافته است؟ و آیا شنیدن به واسطه ارتعاشات این محیط یا محیط دیگر صورت نمی پذیرد؟ محیطی که به واسطه امواج هوا در اعصاب شنوایی تحریک شده است و از طریق رشته های مویین صلب، سهل العبور و متحد الشکل اعصاب سمعی به درون مکان احساس انتقال یافته است؟"
پرسش ۲۴: "آیا حرکات حیوانی به واسطه ارتعاشات این محیط انجام نمی شود؟ محیطی که در مغز با قدرت اراده تحریک شده اند و از آنجا از طریق رشته های مویین صلب، سهل العبور و متحد الشکل اعصاب برای انقباض و انبساط آنان انتشار یافته اند؟ من تصور می کنم هر یک از رشته های اعصاب متحد الشکل است و حرکت ارتعاش کننده محیط اتری می تواند در امتداد آن رشته های مویین اعصاب از سر تا ته به طور یکنواخت و بدون انقطاع انتشار یابد"
حال که پرسش های ۱۷ تا ۲۴ را پیش رو داریم می توانیم برخی اظهار نظرهای علم شناسان حوزه نیوتنی را مورد تدقیق و ارزیابی قرار دهیم.
برنارد کوهن در مقدمه مفصل و محققانه خود بر علم الابصار متذکر می شود که نیوتن در پرسش های ۱۷ تا ۲۴ «ماهیت اتر را مورد بحث قرار می دهد.»
به نظر می رسد چندان دشوار نباشد که با توجه به پرسش های مذکور دریابیم سخن برنارد کوهن بسیار نادقیق و مسامحه آمیز است. نیوتن در جستجوی شناخت ماهیت هستی یا پدیداری به نام اتر که در عالم خارج وجود دارد، نیست.
او خیلی ساده واژه رایجی به نام اتر را برگرفته و بی باکانه بار مفهومی رایج را بی هیچ دغدغه از آن واژه تخطئه می کند. سپس متهورانه و شجاعانه آن را موافق چهار چوب بینشی، نظری مابعدالطبیعه و الهی خود باردار و گرانبار می کند.
بنابراین مفهوم سازی و نظریه سازی تفصیلی مبتکرانه نیوتن را، بحث درباره ماهیت اتر خواندن بسیار مسامحه آمیز بلکه گمراه کننده است.
ریچارد وست فولد مورخ علم شناس و از محققان پر سابقه حوزه نیوتنی ضمن اظهار نظر درباره پرسش های ۱۷ تا ۲۴ متذکر می شود: "هیچ تردید جدی نمی توان داشت که نیوتن نیروی میان ذرات اتری را واقعیتی هستی شناختی می دانست و نه صرفاً ظواهر آن ذرات. چنانچه نیوتن می خواست علت آن نیرو را مورد بحث قرار دهد، آن را مستقیماً ناشی از آمریت خداوند می دانست."
به گمان من این سخن به نحو خارق الاجماعی هم به یک معنا سخن قابل قبولی است و هم به یک معنای دیگر سخن ناصواب و نادرست. سخن قابل قبولی است اگر آن را در پرتو جهان بینی و مجموعه نظام نیوتنی طرح کنیم. همان طوری که در مواضع متعدد در طبع های مختلف اصول و علم الابصار ملاحظه شد، نیوتن قائل به خداوند هوشمندی است که ذرات را به نحو متنوعی با هم مرتبط کرده و به نظم درآورده است.
همچنین او قائل است که نظم جهان معلول انتخاب عاملی مختار، خردمند و قادر است. نیز معتقد است نظام خورشید و سیارات فقط می تواند از تدبیر و سیطره یک موجود هوشمند و قدرتمند ناشی شود. موجودی که با وجود همیشگی و همه جایی خود استمرار و فضا را تقویم می دهد. به این ترتیب می توان قائل شد که نیوتن نیروی میان ذرات اتری را ناشی از آمریت خداوند می دانست. لیکن از منظری دیگر سخن وست فولد ناصواب می نماید. اما چرا؟
زیرا نیوتن رفتاری را به محیط اتری اش نسبت می دهد و ذرات مشکّل اِتِر را حاوی رفتاری می کند که تبیین وی هیچ نیازی به حضور و نفوذ و آمریت خداوند ندارد. دقیقاً به همین علت است که نیوتن در این تبیین بسیار ظریف و مبنایی خود، هیچ ارجاع و اشاراتی هم به فعل یا نقش خداوند نمی کند.
لوپ وله محقق فرانسوی حوزه نیوتنی معاصر سخن مشابهی درباره نیروی گرانش دارد. به نظر وی:
" نیروی گرانشی که از فاصله کنش می کند، می توانست به رغم خصلت متناقضش توسط نیوتن به کار گرفته شود. زیرا وی می توانست او را به منزله ابزاری برای فعل قانونمند خداوند در عالم ببیند. این نیرو همچنین وسیله ای صوری برای توصیف حرکت همه اجرام در عالم در صورت بندی ریاضی بسته شده ای درباره علیت در اختیار می نهاد. و منجر به نظریه جامع خودکفایی شد که نهایتاً می توانست علی رغم نیات نیوتن هیچ جایی برای دخالت نیوتن باقی نگذارد."
اما به راستی چرا می توان سخن وست فولد درباره تبیین نیوتن را به دو معنای خارق الاجمالی تفسیر کرد؟
پاسخ این است که اقوال نیوتن هر دو معنا را بر می تابد و به هر دو تن می دهند.
اگر تبین تحویل گرایانه مان را عمق بیشتری بخشیم، با سوال دیگری مواجه می شویم: براستی چرا سخن یا موضع یا تبیین نیوتن درباره رفتار طبیعت را می توان به دو معنای خارق الاجمال تفسیر کرد؟
پاسخ این است که رفتار طبیعت بدان گونه که ما می بینیم هر دو تبیین الهی و غیر الهی طبیعی گرایانه را بر می تابد. به عبارت دیگر طبیعت آن چنان موضوع یا پدیدار تبیین طلبی نیست که تبیین درست را تأیید و تبیین نادرست را تکذیب کند و یکبار برای همیشه گره از راز خود گشوده، آری یا نه نهایی اش را اعلام کند. تأملات و پژوهش های موردی و موضوعی تاریخی تأیید می کند که طبیعت بسیار بسیار پیچیده تر و مرموزتر و در مقابل نظریه ها و تبیین های ما بسیار انعطاف پذیرتر، متساهل تر و صامت تر از آن است که لب بگشاید و حقیقت واقعیت خود را بازگو کند. البته می شود این ماجرا را به نحو کاملاً معکوسی نیز تبیین کرد:
" اصولاً این ما انسان ها هستیم که با توجه چهار چوب های ارزشی- مفهومی- نظری خود و تجارب نحیف، نابسامان و پراکنده خود نظریه هایی در می اندازیم و به مدد آن نظریه ها دست به مشاهده و آزمایش زده، شواهد تجربی را می سازیم. سپس پدیدارها را به مدد آن نظریه ها تبیین می کنیم.
این ما انسان ها هستیم که چنان باردار، زیاده بین و زیاده گو هستیم که اجازه و مجال تابیدن و تفهیم طبیعت را به آن نمی دهیم و تا می توانیم حرف در دهان او می گذاریم. البته حالت سومی هم وجود دارد. این که هم طبیعت آن چنان است و هم ما این چنین.
روشن است که در هر سه صورت دشواری شناخت چگونگی طبیعت همچنان پابرجا می ماند. در نتیجه شناخت تجربی ما صادق باشد یا کاذب، همواره خطا پذیر، تجدید پذیر و نقد پذیر خواهد بود. این یعنی معرفت تجربی ما بنیاناً بی قرار و غیر یقینی است.
کارل پاپر فیلسوف علم شناسی معاصر، روش شناسی و معرفت شناسی اش را بر دو رکن مبنایی سیانتیک و تجربه گرایی بنا می کند. اما به نتایجی می رسد که اگر چه منحصر به فرد نیست، لیکن وی آنها را با فصاحت چشم گیری بیان می کند:
" بنیان تجربی علم آفاقی هیچ چیز مطلقی ندارد. علم براساس مستحکمی استوار نیست. نظریه های این بنای تهور آمیز بر باتلاقی افراشته شده و همانند ساختمانی است که بر ستون هایی استوار شده که درون باتلاقی فرو رفته است.
اما نه به سوی شالوده طبیعی یا معلوم و اگر ما از فرو بردن عمیق تر ستون ها باز می ایستیم از آن رو نیست که به زمین سختی رسیده ایم. ما فقط وقتی توقف می کنیم که راضی شده باشیم ستون ها برای تحمل ساختمان دست کم اجالتاً به اندازه کافی محکم هستند."
همان طور که پیش تر ذکر شد مهم ترین رویدادی که در علم الابصار ۱۷۱۷ رخ دارد این است که نیوتن دست به یک فرضیه سازی بسیار کلان و بدیعی می زند تا گرانش را تبیین و علت آن را بیان کند. آنچه این فرضیه سازی را چشمگیر می کند این است که به رغم تصویب بر ضرورت تخلیه آسمان از هر گونه ماده ای و نیز به رغم تمسک به فلاسفه مشهور یونان و فینیقیه جهت طرح هر نوع ماده سیال در جهان و بالاخره به رغم طرح روحی بسیار لطیف به منزله علت نیروی گرانش در اصول ۱۷۱۳، نیوتن به صراحت از محیطی اتری نام برده و تبیینی کاملاً مکانیکی از گرانش ارائه می کند.
به قول صائب و سنجیده وست فولد:
نیوتن در سال های آخر عمرش (۱۷۱۷) احتیاط فلسفی رو به رشدی از خود نشان می دهد. به طوری که تا حدودی به سمت نگرش های مرسوم مکانیکی بازگشت می کند.

سخنران: سعید زیبا كلام

منبع : باشگاه اندیشه