علم چیست؟

علم (science) از کلمه لاتین «scientia» به معناى آگاهى و معرفت (knowledge) مشتق شده است. شناخت و معرفت، توصیف ها، فرضیه ها، مفاهیم، نظریه ها، اصول و دستور العمل هایى  نزدیک  به قطعیت هستند که یا صحیح و یا مفیدند. البته شناخت و معرفت محدود به این موارد نمى شود و خویش بحث مفصلى در فرزانش است. به طور کلى، ادب و معرفت، اعم از دانش است و دانش (science) در معناى اصطلاحى، تحصیل سامانه مند ادب جدید در ارتباط با طبیعت است که با روش هاى معین به دست مى آید و هدف آن پایدار کردن رابطه مقاوم بین پدیدار ها (phenomens) است. برخى فیلسوفان بین واقعیت بالفعل چیز ها در دانشمند و فهم انسان ها از آنها تفاوت قائل مى شوند.«کانت»، فیلسوف آلمانى، از دو کلمه «فنومن» (phenomen) یعنى آنچه که از طریق تجربه و حس قابل درک است و «نومن» (noumen) یعنى آنچه که از طریق تجربه قابل درک نیست براى این منظور استفاده مى کند. کانت و پیروانش، معتقد بودند که ذهن فقط مى تواند، ظواهر و پدیده ها (فنومن) را بشناسد و از شناخت نومن ها، ناتوان است. البته از دیدگاه کانت، شناخت نومن ها از طر یق عقل شدنی نیست، ولی از راه اخلاق، امکان پذیر است.برخى دانشمندان بر این ادعایند که فهمیدن و تبیین دقیق جهان با به کارگیری طریق علمى، ممکن است و روش علمى یعنى مشاهده ریزبین و آزمون نظریه ها بدست تجربه. البته آنها این ادعا را ندارند که هر چیزى را در معناى مطلق، پابرجا کردن مى کنند، بلکه تاکید دارند که طبق تجربیات و مشاهدات رایج، هر چیزى را مى توان با درجه خوبى از قطعیت، تبیین کرد.
 
تا موعد عصر روشنگرى در اروپا، کلمه دانش به معناى هر دانش منتظم به شغل مى رفت. علم معناى زیاد وسیعى داشت و گاهى برابر با «فلسفه» استفاده مى شد. در آن موعد بین «علم طبیعى» (Natural Science) و «علم اخلاقى» (Moral Science) تفاوت قائل مى شدند. علم اخلاقى شامل آن چیزى مى شد که امروزه به نام فرزانش مى شناسیم. علم در حال آماده کاربردش محدود شده است و به معناى علم طبیعى یعنى آنچه که از طریق تجربه و تماشا به دست مى آید، به کار مى رود. دانش طبیعى به «علم سخت» (hard science) و دانش سبک (soft science) تقسیم مى شود. فیزیک، شیمى، زیست شناسى، زمین شناسى، انواع علوم مشکل هستند و انسان شناسى، تاریخ، روان شناسى و جامعه شناسى به عنوان علوم سخیف خوانده مى شوند. موافقین این تقسیم بندى، استدلال مى کنند که علوم سبک از روش علمى یعنى تست و تجربه (تجربه یعنى مجموع اعمال و مداخلاتى که انسان در راستی مى کند)، استفاده نمى کنند بلکه از شواهد روایتى و تاریخى هوده مى جویند و جمع آورى اطلاعات در آنها از دقت بالایى برخوردار نیست.
 
البته مخالفین نیز ادعا دارند، علوم اجتماعى از مطالعات آمارى سامانه مندى در محیط هاى مهار شده دقیق استفاده مى کنند.برخى نیز اعتقاد دارند، ریاضى، دانش است. البته ریاضى به طور ریزبین به منطق مربوط است و دانش به معناى به کارگیری ادب تجربى نیست. ولی ریاضى زبان جهانى تمام علوم است. واژه «علم» گاهى براى پهنه هاى بین دودمان اى که حداقل در تقسیم هایى از طریق علمى کاربرد مى کنند مانند «کامپیوتر»، «کتابدارى» و... به کار مى رود.اصطلاحات «فرضیه» (hypothesis)، «مدل» (model)، «نظریه» (Theory)، «قانون» (Law)، معناى متفاوتى در علم با گفت وگو هاى روزمره ما دارند. دانشمندان از واژه «مدل» چیزى را مدنظر دارند که مى تواند پیش بینى کند و مى نا آن را با تست یا نگریستن آزمود.«فرضیه» ادعایى است که بدست آزمایش و تجربه نه به تایید کامل مى رسد و نه کاملاً رد مى شود. یک «قانون طبیعى» (Law of nature)، یک تعمیم و نتیجه گیرى کلى بر مبناى مشاهدات تجربى است.غیردانشمندان، از آنچه دانشمندان، آن را «نظریه» مى نامند، معناى درستى ندارند. معمولاً بهره‌گیری عمومى واژه «نظریه» براى بازگردانیدن به نظر هایى است که علت محکمى براى آنها نیست. ولی دانشمندان، این کلمه را براى ارجاع به عقیده هایى به کار مى برند که در آزمون هاى مکرر، سربلند بوده اند.وقتى دانشمندان از نظریه هاى «تکامل»، «الکترومغناطیس» و «نسبیت» گفتگو مى کنند، ایده هایى است که در آزمون هاى تجربى دقیق و کامیابی آمیز بوده اند. البته استثنائاتى هم وجود دارد مشابه «نظریه» (string theory) که مدلى با آینده اى روشن به عقیده مى آید اما شواهد تجربى کافى براى برترى آن بر مدل رقیب هستی ندارد.
 
نظریه هاى مفید و سودمند خاصى که در طول موعد از آزمون ها، موفق بیرون آمده اند و قدرت پیش بینى و توصیف محدوده زیاد وسیعى از پدیده ها را دارا هستند، به عنوان «قانون طبیعى» شناخته مى شوند. همانند «آب در 100 درجه سانتى گراد جوش مى آید». البته اکثر دانشمندان بر این باورند که توصیفات ما از «قوانین طبیعى» موقتى و موقت هستند و اگر شواهد جدیدى مخالف با آنها پیدا شوند، «نظریه هاى» قابل بازنگری هستند.چون دانشمندان، ادعاى معرفت مطلق ندارند و حتى در باره نظریه هاى بنیانى و پایه اى اگر داده ها و مشاهدات جدید با آنها متناقض باشند، باید کنار گذاشته شوند. قانون گرانش نیوتنى، مثال بارزى از آن است.
 
این قانون توسط آزمایش هایى که در رابطه با جنبش در سرعت هاى بالا اتمام شد، نقض شد. البته بیرون از این شرایط، قوانین نیوتن، توصیف بسیار عالى از حرکت و جاذبه دارند ولی نسبیت عام اینشتین نه تنها، تبیین تمام پدیده ها یى را که بدست قوانین نیوتن روشنگری دیتا مى شود، دربرمى گیرد، بلکه این موارد ویژه را هم به خوبى تبیین مى کند.
 
آیا ریاضیات علم است؟
برخى از متفکرین، ریاضیدان ها را دانشمند مى دانند، چون برهان هاى ریاضى را معادل با آزمایش هاى تجربى مى گیرند، ولی برخى سایر ریاضى را «علم» نمى شناسند. آنها استدلال مى کنند که نظریه ها و فرضیه هاى ریاضى قابل آزمون تجربى نیست. چه ریاضى را «علم» بدانیم یا ندانیم، نکته مهم این است که ریاضى براى «علم» ضرورى است. مشاهدات جمع آورى شده در علوم تجربى و سنجش آنها نیازمند به کارگیری ریاضیات است. حساب احتمالات و آمارگرفتن و حساب دیفرانسیل و انتگرال، شاخه هایى از ریاضیات هستند که در علوم تجربى از آنها بهره‌گیری مى شود. ریاضیات در واقع ابزارى مفید براى توصیف و شناخت دانشمند است.
 
در حال حاضر دو گونه تفکر در «علم» زیاد برجسته است:
مکتب واقع گرایى (Realism) و مکتب ابزارگرایى (Instrumentalism).
رئالیست ها معتقدند موجودیت هایى چون الکترون و ژن در عالم خارج وجود دارند و هویاتى حقیقى در این دانشمند هستند. رئالیسم علمى بر این ادعا است که مى توان نظریه هاى علمى را به شیوه معقولى تعبیر کرد، آن گونه که معرفتى در ارتباط با فرآیندها، نیروها و موجودیت هاى مشاهده ناپذیر فراهم آورد و البته ترقی علم را مستلزم این مى داند که چنین کارى اتمام شود. از سوى سایر «ابزارگرایان» بر این ادعا هستند که نظریه هاى علمى چیزى بیش از ابزارهاى استنتاج نیستند و موجودیت هایى چون الکترون و ژن در دانشمند خارج هستی ندارند بلکه ابزارهایى براى تبیین نظریه ها هستند. «ابزارگرایان»، عقلانى بودن تعبیرها و فرضیه هاى علمى را براى برگشت دادن به هویات تماشا ناپذیر واقعى، انکار مى کنند. آنها معتقدند نظریه هاى علمى، به دانشمندان این پروانه را مى دهد که در ارتباط با یک سرى از متغیرهاى مشاهده پذیر بر مبناى شناخت مجموعه دیگرى از متغیرهاى تماشا پذیر، قبل بینى کنند. برخى از دانشمندان بر این اعتقادند که اصول علمى، اصول مستحکم مقاوم شده اى هستند و کاملاً درستند و برخى سایر به کاستى هاى آن معترفند. بیشتر دانشمندان، تلقى شک آمیزى نسبت به برخى ادعاهاى جدید دارند که با چگونگی رایج معرفت علمى، منافات دارد. این پروا بدین معنا است که باید در آزمون هاى مکرر این ادعاها، ثابت شوند لغایت پذیرفته شوند.
 
برخى دیگر از دانشمندان معتقدند، اصول علمى و حتى خود «علم» ایمان و عقیده و یک دین است (علم به مثابه یک دین). این گونه دانشمندان، یک نظر دگم و جزمى دارند و هیچ منطق یا استدلالى را نمى پذیرند. دانش یا شیوه علمى، نمى تواند به عنوان باور یا عقیده اى به مثل یک نظر دینى، نگریسته شود. همه حقایق و تبیین هاى علمى، قابل آزمون هستند. گاهى فرضیه ها و نظریه هایى که بهترین، انگاشته مى شوند بدست شواهد جدید ناچیز کردن مى شوند. در واقع هر راهکار اجتماعى، مذهبى و سیاسى بر مبناى ایمان علمى، کاملاً مردود و خسارت آور است. نمونه آن همان دادگاه بازجویی عقاید کلیساى کاتولیک ایتالیا بود که بر ضد کشفیات غیرارسطویى گالیله در ارتباط با رفتار سیاره ها و گردش زمین به دور خورشید، چهره گرفت.
 
به رغم تاثیرات و نتایج قابل توجه علم، منظور علم، استجابت به هر سئوالى نیست. دانش فقط مى تواند آنچه را که متعلق به دامنه حقیقت هاى فیزیکى (آزمون هاى تجربى قابل سنجش) است، پاسخگو باشد. دانش نمى تواند در مورد دستور ها ارزشى که متعلق به حوزه منش ها و پیامدهاى یک عمل است، نظرى آشکارکردن دارد. علم نمى تواند درباره پیامدهاى آرزوها و امیال ما و این که کدام یک از آنها بهتر است، کلام بگوید. واقعیت این است که علم از چگونگى امور سئوال مى کند، مثلاً فلان شى چگونه پدید آمده و در چه اوضاع و احوالى به پیدایش رسیده است. سئوال از چرایى امور مثلاً «هدف و غایت فلان شى چیست» کار دانش نیست.
 
علم نمى تواند راستی مطلق و غیرقابل سئوال به وجود بیاورد. توجیهات و تکذیبات علمى در واقع ادعاهایى بیش نیستند و دانش شناختى نسبى یا متغیر است چون هستى و جهان، پیوسته در حال تحول است، بنابراین واقعیت ها که سوژه شناخت انسان هستند و خویش انسان نیز پیوستگی در تغییر است، در نتیجه شناخت علمى نیز امرى متغیر و نسبى خواهد بود. نکته مهم این است که این نسبیت، دلیلى بر نادرستى علم نیست. بلکه علم پیوسته، در حال کامل تر شدن است. مثلاً نظریه «اتمیک» اشاره بر این داشت که اشیا از خرده هاى «تجزیه ناپذیرى» برپایی مکشوف اند، ولی امروزه اتم هم تجزیه شده است و این تجزیه نه تنها دلیلى بر نادرستى نظریه اسبق نیست، بلکه تکامل آن را نشان مى دهد.امروز آموختن دانش به خاطر خویش علم نیست، بلکه براى بهره‌گیری آن در عمل است. به تعبیر «آگوست کنت»،«علم مایه پیش بینى مى شود و قبل بینى، موجب عمل مى شود، علمى که برآورنده نیازهاى انسان است.»
 
منطق عملى یا شناخت طریق هاى علوم در روبرو کَرویز قیاسى یا صورى به کار گرفته مى شود. در منطق قیاسى که به نام منطق ارسطویى، صورى و نظرى هم خوانده مى شود، از صورت «فکر» بحث مى شود و توجهى به مطابقت فکر با عالم بیرون ندارد ولی منطق عملى برخلاف کَرویز قیاسى، دانش مطابقت فکر با دانشمند بیرون است.
 
«فرانسیس بیکن» فیلسوف انگلیسى براى نخستین بار در کتاب خود با نام «ارگانون جدید»، که نام آن اقتباس از کتاب ارسطو با نام «ارگانون» یا ارغنون است، روش هاى پژوهش را باره بررسى قرار عدل و «جان استوارت میل» نیز به دنبال او در کتاب منطق خود بحث درباره طریق هاى تجربى را گسترش داد. البته برخى بر این باورند که سخن از «استقرا» (induction) و کَرویز عملى را نخستین بار «روگر بیکن»، (در قرن سیزدهم میلادى) به شغل برد. کَرویز عملى، مطالعه روش هاى مختلفى است که محققین آنها را در تحقیقات علمى به پیشه مى برند و «روش» (Method)،مجموع وسایل و راه هایى است که رسیدن به هدفى را صاف مى سازد. هر دانشى براى خویش موضوع، دست موزه و روشى دارد. اگر علم به معناى اصطلاحى آن را در نظر بگیریم، موضوعش، طبیعت بى جان و شناخت خواص طبیعت جاندار است و افزار آن، عمدتاً حواس ظاهرى و روش آن، بررسى و مطالعه از راه مشاهده و آزمایش است.
 
«روش علمى» (Scientific method)؛ به توالى یا مجموعه اى از مراحل و فرایندها گفته مى شود که به پیشه گرفتن آنها، پژوهنده را به شناخت علمى مى رساند. برخى بر این ادعا هستند که شیوه علمى، متمایزکننده علم از دیگر دانش هاى عقلانى چون فلسفه و الهیات است و تحصیل و فراگیرى معرفت علمى با آن امکانپذیر است. برخى نیز معتقدند که هیچ طریق مشخصه اى براى علم، وجود ندارد و حتى گمان کردن معلوم کردن رویکردهاى موثر و قابل اعتماد را در علم منتفى مى دانند. در صورتى که روشى براى علم قائل باشیم، اجماعى براى چگونگى آن هستی ندارد و اختلافات شدیدى، بین فیلسوفان، تاریخدان ها، جامعه شناسان و حتى دانشمندان، مبنى بر این که چه فرایندهایى واقعاً علم را مشخص مى کنند، وجود دارد. آنچه مشخص است، چگونگى عمل دانشمندان یعنى طراحى آزمایشات و توصیه نظریه و برگزیدن یکى از آنها از یک انتظام علمى مثلاً زیست شناسى به انتظام علمى دیگرى مثلاً فیزیک و از یک جهان به دانشمند سایر و حتى از یک بررسى علمى به تحقیق دیگرى توسط همان دانشمند، متفاوت است. سئوال چگونگى عملکرد دانش و عالمان، سئوال مهمى است و چگونگى شناخت دانش از غیر دانش با همه تلاش هاى سپریدن شده همچنان ناگشودنی است.
 
برخى از متفکرین یک طریق علمى آرمانى را براى دانش معرفى کرده اند که به بحث و بررسى آن مى پردازیم. اجزاى ضرورى روش علمى به صورت سنتى و آرمانى شامل «مشاهده»، «طرح فرضیه»، «آزمون فرضیه»، «نتیجه گیرى»، «صورتبندى یک فرضیه جدید»، «تکرار» و در پایان کشف قانون و تنظیم نظریه است. البته اعمال توصیف شده فوق کل آنچه که دانشمندان سپریدن مى دهند نیست و دقیقاً همه دانشمندان بر این اسلوب عمل نمى کنند. روش ساده شده علمى بدین صورت، بیشتر براى تعلیم و تدریس به شغل مى رود. علم یک فعالیت اجتماعى است یعنى نظریه اى را که یک عالم توصیه مى کند نمى تواند مورد قبول واقع شود مگر آنکه نظریه اش از راه انتشار مقاله یا کتاب، براى دیگران شناسانده شود و به طور جدى نقد شود لغایت در پایان به وسیله جامعه علمى پذیرفته شود.
 
معمولاً، اکثر متفکرین شروع روش علمى را با تجربه مقدماتى و مشاهده مى دانند. وقتى مسئله اى باره پروا پژوهش گرى قرار گرفت، در گویه آن به مطالعه و پژوهش مى پردازد. در نهایت، مشاهدات اتمام شده و تجربه هاى به دست آمده منجر به ابداع فرضیه مى شود. این منظر تجربه گرایى در دانش است، از این دیدگاه فرآیند علمى با مشاهده پیش درآمد مى شود. مثلاً دانشمندى با نگریستن چندین بار جوشیدن آب در 100 درجه سانتى گراد این نتیجه کلى را مى گیرد که «آب در 100 درجه سانتى گراد به جوش مى آید»، این پیشه یعنى رسیدن از مشاهدات جزیى به یک «قانون طبیعى»، از لحاظ منطقى پذیرفتنى نیست. چون استبعادى ندارد که تماشا بعدى تغییر ناپذیر کند، این قانون نادرست است. «مشکل استقرا» از سررسید «هیوم» لغایت امروز همواره باعث تشویش تجربه گرایان بوده است. «استقرا» رسیدن از بررسى هاى جزیى به نتیجه کلى است. فیلسوفان تجربه گرا بر این ادعایند که دانشمندان از لحاظ منطقى نمى توانند دریابند که عالم واقعاً چگونه است. آنها هدف سعی هاى علمى را تثبیت «قوانین طبیعت» مى دانند که به کمک آنها مى توان وقایع آینده را قبل بینى کرد.
 
اما به علت «مشکل استقرا» (problem of induction)، این پیش بینى ها هیچ گاه از قطعیت برخوردار نیستند. از سوى دیگر قبل بینى وقایع آینده که مبتنى بر تجارب گذشته است، این اصل را مسلم دانسته است که آینده همانند ماضی است. ولی موافقین تجربه گرایى به هیچگونه نمى توانند اعتقاد به این ریشه-بن-بیخ را توجیه کنند. درست از آب درآمدن قبل بینى هایمان در گذشته به این نتیجه نمى رسد که در آینده هم چنین خواهد بود چون این نتیجه همان اصل را قبل فرض گرفته است که مى خواهیم آن را مقاوم کنیم. «کارل پوپر» نیز این ادعا را که دانش از راه نگریستن به سوى نظریه پیش مى رود مورد تاختن قرار داد، از عقیده او چیزى به عنوان مشاهده محض که مستقل از نظریه باشد، وجود ندارد. «پوپر» در کتاب حدس ها و ناچیز کردن ها مى نویسد: «این نظر باطلى است که ما مى توانیم صرفاً از تماشا محض و فارغ از هر نوع نظریه ابتدا کنیم. این شغل وصف الحال آن مردى است که زندگى خویش را وقف علوم طبیعى کرد. او از هر چه که مى توانست مشاهده کند یادداشت برداشت و مجموعه مشاهدات بى ارزش خویش را براى انجمن سلطنتى به میراث گذاشت الی از آن به عنوان شواهد و قراین استقرایى بهره‌گیری کنند.» از نظر پوپر، نگریستن همیشه انتخابى است و به یک عین ویژه احتیاج دارد مثلاً به وظیفه اى مشخص یا به یک تعلق خاطر و یا به یک مسئله. از دیدگاه او، نخستین گام در پروسه علمى تماشا نیست، بلکه ابداع فرضیه اى است که احتمالاً بعداً به کمک مشاهدات و تجربیات نقادانه، آن را به آزمون گذاشت.

منبع:  https://iliadmag.com/fa/magazine/science/p/7422-علم-چیست-بخش-اول