نگاهی به فلسفه شیمی در گذر تاریخ

با هر معیار و میزان کمی شیمی بزرگترین رشته علمی دنیا محسوب می شود. با این وجود تا همین اواخر فیلسوفان از این رشته غفلت کرده بودند. تلاش های زیادی برای توضیح این مسئله عجیب- غفلت از فلسفه شیمی- صورت گرفته است. برخی عدم وجود یک سئوال بزرگ در شیمی و برخی نزدیکی زیاد آن را به تکنولوژی و دلبستگی های تجربی شیمیدانان و بی علاقگی آنان نسبت به مسائل متافیزیکی را دلیل چشم پوشی فیلسوفان علم از این رشته علمی می دانند، به رغم تمام این مسائل فلسفه شیمی در این سال ها رشد شتاب آلودی داشته است. در این نوشتار وضعیت گذشته و حال فلسفه شیمی مورد بررسی اجمالی قرار می گیرد.
جنبه های فکری- فلسفی شیمی از حدود ۶۰۰ تا ۳۰۰ سال قبل از میلاد در یونان باستان پایه گذاری شد. اساس علم یونانی بر یافتن اصولی بود که به وسیله آن فهم و درکی جدید از طبیعت حاصل شود.در این دوران در زمینه شیمی دو نظریه اهمیت فراوان یافته بودند: ۱- تمام مواد از چهار عنصر آب، باد، خاک و آتش تشکیل یافته اند. ۲- اتم کوچک ترین ذره سازنده مواد است.تالس معتقد بود که آب اولین عنصر است.افلاطون که نظریه چهارعنصری بودن طبیعت را پیشنهاد داده بود، اعتقاد داشت که اتم های هر عنصری با عنصر دیگر متفاوتند و نیز باور داشت که اتم های یک عنصر با تغییر شکل به اتم های عنصر دیگر تبدیل می شوند. ارسطو هر چند که مفهوم اتم را قبول نداشت اما به استحاله اتم ها و مواد باور داشت.از حدود ۳۰۰ سال قبل از میلاد تا ۱۶۰۰ بعد از میلاد یعنی نزدیک به دو هزار سال کیمیاگری که حاصل آمیزش نظرات فلسفی یونان باستان و تجارب صنعتگری مصر و خاورمیانه باستان بود در عرصه شیمی عملی و نظری یکه تازی می کرد. توجه اصلی کیمیاگران به استحاله فلزات پست از قبیل آهن و مس، به فلز نجیب یعنی طلا بود. آنها به وجود یک ماده استحاله کننده خیلی قوی به نام سنگ فیلسوفان (philosopher,s stone) معتقد بودند که مقدار کمی از آن می توانست تبدیل فلزات پست به طلا را انجام دهد.کیمیاگران مسلمان که سنگ فیلسوفان را «الاکسیر» نامیده بودند اعتقاد داشتند که الاکسیر علاوه بر تبدیل فلزات پست به طلا قادر است تمام بیماری ها را نیز درمان کند. با یک نگاه اجمالی می توان دید که در این دوره تقریباً دوهزارساله عملاً بحث نظری مفیدی به شیمی اضافه نشد و حتی در اواخر این دوران دانشمندان سایر علوم به شیمیدانان به دیده حقیر می نگریستند. (البته ناگفته نماند که این رویای کیمیاگران در سال ۱۹۸۰ در آزمایشگاه لارنس برکلی (Lawerance-Berkeley) با صرف هزینه بسیار زیادتر از قیمت طلا با تبدیل نمونه ای از بیسموت به طلا به حقیقت پیوست.)پایان دوره تقریباً دوهزارساله کیمیاگری با دوره نفوذ پاراسلسوس بر شیمی همراه است. هرچند که در این زمان هنوز هم کیمیاگری از ارج و قرب زیادی برخوردار بود. (به عنوان مثال نیوتن یکی از فیزیکدانان بزرگ طول تاریخ گفته است:زمانی را که صرف کیمیاگری کردم بسیار بیشتر از زمانی بوده است که به فیزیک پرداخته ام.) پاراسلسوس از پدیده های شیمیایی برای نشان دادن فلسفه ای که اساساً به مسائل دینی مربوط می شد، استفاده می کرد. پاراسلسوس بر این باور بود که تمام مواد از سه عنصر نمک، گوگرد و جیوه حاصل شده اند که این سه به ترتیب نمایانگر جسم، نفس و روح بودند. براساس تعالیم پاراسلسوس مکتبی به نام شیمی طب یا کیمیاگری طب تشکیل شد که شیمی را خدمتگزار پزشکی می دانست.
از نیمه دوم قرن هفدهم فلسفه مکانیکی که نیوتن مبدع آن بوده تمام سنت های حاکم بر علوم آن دوران بالاخص شیمی را دگرگون ساخت. تاثیر فلسفه مکانیکی بر شیمی به گونه ای بود که بیشتر شیمیدانان نیمه دوم قرن هفدهم مکانیست به شمار می رفتند در حالی که شیمیدانان نامدار نیمه اول اکثراً پاراسلسوسی بودند. لمری از جمله شیمیدانان برجسته مکانیست در این دوران به شمار می رود.وی معتقد بود برای توضیح ماهیت هرچیز باید برای اجزای آن شکل هایی قائل شویم که بتوانند برای توجیه آثاری که به بار می آورند، پاسخگو باشند. به عنوان مثال لمری اسیدها را مانند ذرات نوک تیز و سوزن مانند و بازها را مانند ذرات مجوف می پنداشت و واکنش بین اسید و باز را چسبیدن این تیزه های اسیدی به اجسام مجوف می دانست.
نامدارترین شیمیدان مکانیکی بدون تردید رابرت بویل است.بویل معتقد بود که ماده از انبوهی از ذرات ریز و یکسان تشکیل شده است که به هم می پیوندند تا ذراتی بزرگتر تشکیل دهند و این ذرات به نوبه خود سبب به وجود آمدن مواد و اجسامی می شوند که موضوع علم شیمی است.بویل تمام تفاوت بین اجسام را به تفاوت در شکل و حرکت خوشه های ثانویه تشکیل دهنده اجسام می دانست.فلسفه مکانیکی در شیمی یا بهتر بگوییم شیمی مکانیکی با استفاده لاوازیه- پدر شیمی نوین- از ترازو و براندازی نظریه فلوزیستون قوام بیشتری یافت. براساس نظریه فلوزیستون تمام موادی که قابلیت سوختن دارند از ماده ای به نام فلوزیستون یا ماده آتش برخوردارند که عامل اصلی سوختن است و هنگامی که ماده ای می سوزد فلوزیستون آن آزاد می شود. این نظریه با انجام آزمایش هایی که در آنها وزن ماده اکسید شده از وزن ماده اولیه بیشتر می شد از درجه اعتبار ساقط شد.بزرگترین دستاورد فلسفه مکانیکی برای شیمی این بود که از این دوران به بعد شیمی به عنوان شاخه ای از علوم طبیعی پذیرفته شد. پیش از آن شیمی در بهترین حالت فنی در خدمت طب و در بدترین حالت هم فعالیتی رازآلود و جادوگری محسوب می شد.حیات مستقل شیمی به عنوان شاخه ای از علم دیری نپایید و بحران های علمی اواخر قرن نوزدهم که در نهایت به انقلاب کوانتومی اوایل قرن بیستم ختم شد و نیز توجیه و تبیین ساختار اتمی توسط فیزیکدانان بزرگ آن دوران _ یا بهتر بگوییم تمام دوران ها _ بار دیگر استقلال شیمی را مخدوش کرد. از این دوره به بعد شیمیدانان بیشتر مباحث نظری پایه علم خود را به فیزیکدانان نظری وانهادند، خود بیشتر به جنبه های علمی شیمی مشغول شدند و کم کم کار به جایی رسید که بسیاری شیمی را به عنوان شاخه ای کاربردی از فیزیک می شناختند.در همین دوران بود که فلسفه علم، حیات و کم کم بالندگی خود را شروع کرده بود. دوران آغازین فلسفه علم به عنوان یک رشته مستقل با دوران پیشرفت طلایی فیزیک نظری همراه بود. تا قبل از دهه ۶۰ میلادی توجه اصلی فیلسوفان علم تماماً به فیزیک نظری معطوف بود و در این میان سایر رشته ها از جمله شیمی و زیست شناسی و حتی فیزیک عملی که قسمت عمده اشتغال علمی فیزیکدانان بود،کاملاً مغفول مانده بودند. از سوی دیگر تجربی و دستگاهی بودن علم شیمی و نداشتن پیشینه نظری قوی به مانند علم فیزیک در ۴۰۰سال قبل مزید بر علت شد تا فلسفه مستقل شیمی تا دهه ۶۰ میلادی عملاً وجود نداشته باشد. از این دهه به بعد با انتشار چندین مقاله تلاش های پراکنده ای برای ایجاد فلسفه مستقل برای شیمی صورت گرفت. در این مقالات عنوان شده بود که معنای تئوری نزد شیمیدان با آنچه فیزیکدانان نظری تصور می کنند، متفاوت است. کالدین در سال ۱۹۵۹ گفت شیمیدانان بیشتر برای دقیق تر کردن مدل ها آزمایش می کنند تا اینکه هدفشان آزمایش یک مدل باشد. اشتروکر (۱۹۶۷) اذعان کرد که شیمی را نمی توان کاملاً به توابع و نسبت های ریاضی محدود کرد، در واقع شیمی بیشتر به پدیده هایی که برای مواد اتفاق می افتند و یا پدیده هایی که به خاطر مواد روی می دهند، می پردازد. این تلاش ها با توفیق چندانی همراه نبود و حتی بعضی از افرادی هم که کارشان را با فلسفه شیمی آغاز کرده بودند، در میانه راه بدون اینکه چیزی به فلسفه شیمی اضافه کنند، به سوی فلسفه علم تغییر مسیر دادند.در همین دوران فلسفه شیمی در بلوک شرق سابق (به ویژه در شوروی و آلمان شرقی) جایگاهی رفیع داشت و هرساله کتاب ها و مقاله های متعددی در این زمینه چاپ می شد. کتاب هایی به نام «مسائل فلسفی در شیمی» در بیشتر مراکز تربیت معلم و دانشکده های فنی تدریس می شد. یکی از دلایل این توجه ویژه به استفاده هگل از شیمی برای توجیه و تبیین ماتریالیسم برمی گشت. از جمله بحث های جالبی که در این زمان وجود داشت، مخالفت بسیاری از شیمیدانان بلوک شرق با نظریه رزونانس بود. زیرا نظریه رزونانس ناقض ماتریالیسم بود. (چگونه چیزی که اساس مادی ندارد، در ساختارهای مادی مولکول ها تغییراتی را سبب می شود). هرچند که بعد از مرگ استالین وضعیت کمی بهتر شد و حتی در سال ۱۹۶۱ پائولینگ به عنوان سخنران مدعو در انستیتو شیمی آلی آکادمی علوم شوروی سابق در مورد رزونانس سخنرانی کرد اما تا سال ۱۹۶۵ در کتب درسی این کشور اثری از کلمه رزونانس وجود نداشت.
اگر تلاش های پراکنده شیمیدانان غربی و تلاش های ایدئولوژیک همتایان شرقی شان در زمینه فلسفه شیمی را به حساب نیاوریم، تولد شیمی به سال ۱۹۹۴ برمی گردد. زمانی که اولین کنفرانس بین المللی فلسفه شیمی در لندن برگزار شد. یک ماه پس از کنفرانس لندن کنفرانس دیگری در زمینه فلسفه شیمی در کارلسروهه آلمان برگزار شد. در همین سال انجمن فلسفه علم آمریکا برای اولین بار در تاریخ خود سمیناری را در کنگره دوسالانه خود به فلسفه شیمی اختصاص داد. در سال ۱۹۹۵ مجله الکترونیک Hyle به عنوان یک مجله بین المللی فلسفه شیمی با سردبیری Joachim Schummer منتشر شد.این مجله از سال ۱۹۹۷ در نسخه های چاپی نیز منتشر می شود. در همین سال انجمن جهانی فلسفه شیمی تاسیس شد و سرانجام در سال ۱۹۹۹ مجله Foundations of Chemistry با سردبیری Eric .R. Scerri منتشر شد. این دو مجله هم اینک به طور منظم منتشر می شوند و در این سال ها موضوعاتی از قبیل دلایل مسکوت ماندن فلسفه شیمی، اخلاق در شیمی، زیبایی شناسی شیمی، جنبه های فلسفی نانوتکنولوژی، قانون تناوبی عناصر و... در این مجلات مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند.
در نوشتن این مقاله از مراجع زیر استفاده شده است:
۱- ریچارد وستفال، تکوین علم جدید، عبدالحسین آذرنگ و رضا رضایی، انتشارات طرح نو، ۱۳۷۹.
۲-Olah, G. A Life of Magic Chemistry.
۳-Van Brake۱,J. Foundations of Chemistry, ۱۹۹۹, ۱۱۱.
۴ - Schummer, J. Endeavour,
۲۰۰۳, ۳۷.
عضو هیات علمی دانشگاه شهید چمران

منبع : روزنامه شرق