محمد زكريا توفيق
الحوار المتمدن-العدد: 3220 - 2010 / 12 / 19 - 06:11
المحور:
الفلسفة ,علم النفس , وعلم الاجتماع
العلوم عبارة عن فرع عقلاني من الفلسفة. ما نسميه علما، هو عبارة عن نظام معرفي يبحث في العالم الفيزيائي الخارجي ويدرس خواصه باستخدام الملاحظة المحايدة والتجربة المنهجية. بصفة عامة، العلوم تبغي المعرفة الخالصة للحقائق العامة والقوانين الأساسية التي تسير هذا الكون.
العلوم، كأداة معرفة، ليست كاملة. لكنها تعطينا من المعلومات والنتائج، ما تعجز فروع الفلسفة الأخرى عن إعطائه. العلوم هي شمعة مضيئة تنير الظلام عندما يغيب العقل وتسيطر الخرافات.
العلوم تعتمد أساسا على البرهان أو على الشواهد والبيانات. هذا لا يعني الحقيقة المؤكدة. الحقيقة المرة التي يجب أن نعرفها جميعا، هي أنه لا شئ مؤكد بالنسبة لما نعرفه. حتى العلوم الرياضية التي تعتمد على المنطق الرصين، بها تعارض منطقي. أي فرع منها لا يكون نظاما متكاملا. رجاء الرجوع إلى مقالي عن علم الرياضيات ورحلة البحث عن الحقيقة.
قاد برتراند راسل والفريد نورث وايتهد عملية تحويل الرياضيات إلى منطق. استخدما فى ذلك نظرية المجموعات. وبعد جهد متواصل استمر أكثر من عشرين عاما, نجدهما فى كتابيهما مبادئ الرياضيات, قد نجحا فى إثبات أن 1 + 1 = 2 بعد 362 صفحة من القوانين والنظريات المنطقية المعقدة.
لقد كان هذا العمل الجبار, يهدف إلى بناء نظام متكامل من الرياضيات. يمكن عن طريقه الوصول إلى كل الحقائق والنظريات الرياضية. وبذلك يمكن الإستغناء عن باقى فروع الرياضيات.
لكن بعد هذا الجهد الجبار وعلى غير المتوقع, اكتشف برتراند راسل وجود تعارض منطقي. هذا التعارض ناتج من تعريف المجموعة التى تحتوي على نفسها كعنصر من عناصرها. فمثلا, هناك مجموعة تتكون من الحروف الأبجدية. ا, ب, ت, ... ي. الحرف ب هو أحد عناصرها. فإذا أضفنا إلى هذه المجموعة عنصرا جديدا هو عبارة عن مجموعة الحروف الأبجدية نفسها, أصبحت المجموعة تحتوي على نفسها كعنصر.
أرسل برتراند راسل خطابا إلى جتلوب فريج, وكان أيضا على وشك نشر كتابا له عن الحساب مستخدما نظرية المجموعات. أوضح فيه أن إستخدام المنطق ونظرية المجموعات كأساس للرياضيات, يعتبر عملا غير مضمون وغير موثوق به. ويقود إلى تعارض لم يحدث من قبل فى الهندسة الإقليدية أو الحساب.
"إننى أريد الحقيقة المجردة التى لا تقبل الشك. بنفس الطريقة التى يطلب بها الناس الإيمان. لقد اعتقدت أن الحقيقة المجردة سوف أجدها فى علوم الرياضيات. لكنني اكتشفت أن الرياضيات مليئة بالقصور. فإذا كانت الحقيقة يمكن اكتشافها عن طريق الرياضيات, فإن ذلك سوف يكون عن طريق نوع جديد من الرياضيات. يبنى على أساس صلب.
بينما العمل نحو هذا الهدف على أشده, كنت دائما أتذكر قصة الفيل والسلحفاء. لقد صنعت فيلا تستطيع أن تعتمد عليه كل الرياضيات. لكنني وجدت أن هذا الفيل يتأرجح. لذلك سندته بسلحفاء حتى لا يسقط. لكن السلحفاء نفسها غير مستقرة مثل الفيل. وبعد أكثر من عشرين عاما من الجهد الشاق, وصلت إلى النتيجة المرة. وهي أنني لا أستطيع أن أفعل شيئا يجعل الرياضيات حقائق لا يقربها الشك."
الهدف من أي نظام في علوم الرياضيات أو المنطق، هو:
أولا، أن يكون النظام كاملا. بمعني أن كل نظرية أو مقولة، أو عكسها، يمكن إثباتها بنظريات من داخل النظام.
ثانيا، أن يكون النظام متسقا مع ذاته. بمعنى أنه ليس به تعارض داخلي، ولا يشمل نظريات تعارض نظريات أخرى.
فى صيف عام 1930م. أثبت جوديل النمساوي بالدليل القاطع, أنه لم يوجد فى الماضى أو الحاضر. ولن يوجد فى المستقبل أي برنامج أو نظام (System) كامل, يمكن إعتباره أساسا آمنا للرياضيات أو المنطق. أى أن برتراند راسل ووايتهد كانا يحاولا المستحيل.
يقول جوديل، أن الكمال لله وحده. لأن الكمال في النظم الرياضية والمنطقية معناه وجود التعارض. إذا أردنا عدم التعارض، فعلينا أن نقنع بالنظم الناقصة. هذا يفسر لنا أسباب وجود فروع كثيرة للرياضيات. كل منها نظام ناقص. يكمل بعضها البعض.
بالرغم من عدم كمال المنطق، إلا أنه يستخدم كأساس للأسلوب العلمي. المنطق يأخذ أربعة أشكال:
1- الإستدلال (Deduction)، عندما نصل إلى النتائج عن طريق مجموعة فروض. هندسة إقليدس أفضل مثال على ذلك.
2- الإستقراء (Induction)، عندما نصل إلى النتائج عن طريقة بعض الحقائق التي تستخدم كأمثلة.
3- الإحتمالات، عندما تكون لدينا قراءات وبيانات
4- المقاييس الإحصائية، الوسط الحسابي والإنحراف المعياري،...إلخ.
العلوم أيضا تستخد إلى جانب هذه الطرق، كمية كبيرة من الشك للبحث عن الخطأ في أي حجة أو مقولة. الشك هنا يسبق الإيمان.
العلوم تحاول فهم هذا الكون وفك طلاسمه. هذا ينتج عنه مشاكل تحتاج إلى حلول. الأسلوب العلمي لحل هذه المشاكل، هو الآتي:
1- الملاحظة
2- الإستدلال
3- الفروض
4- الشك
التركيز هنا على الشك، لا على التحقيق. الفروض القوية، هي التي تكون عرضة للشك أكثر من غيرها. وهذا يتحقق بطرق كثيرة.
العلوم يمكن فصلها عن أشباه العلوم، عن طريق الشك. أي فكرة أو نظرية علمية، يجب أن تكون قابلة للشك والتكذيب وإثبات عدم صحتها. إذا لم تكن قابلة للشك والتكذيب، فهي ليست نظرية علمية. التفسير العلمي للقرآن أو الإنجيل مثلا، ليس علما. لأنه لا يمكن إثبات خطئه أو صحته.
الإختزالية (Reductionism) في الماضي، كانت تعني أن أي مجموعة معقدة من الظواهر، يمكن شرحها أو تفسيرها بمصطلحات بسيطة. النظرية الذرية هي نوع من الإختزالية. لأنها تختزل الكون كله في مجموعة جزيئات بدائية، وقوانين تصف التفاعلات بينها.
الإختزالية تشبه مبدأ "شفرة آكام"، التي تقول أن أفضل الأفكار هو أبسطها. الإختزالية، تنجح في عالمنا على المستوى الكبير والأجسام الكبيرة، لكنها لا تصلح لعالم الجزيئات الصغيرة، كما يتضح من دراسة الفيزياء النظرية.
النجاح الزائد عن الحد في تطبيق الاختزالية، يعتبر خطرا كبيرا. لأن الاختزال قد يقودنا إلى تبني ما يفيد بأن كل شئ يمكن اختزاله إلى خواص مادية. الشعور والجمال والتجارب الروحية يمكن أن نختزلها أيضا إلى عوامل بيولوجية وتفاعلات كيميائية في الدماغ.
رد فعل القرن العشرين للاختزالية، هو النسبية (relativism). النسبية هنا تعني أن الحقيقة نسبية ولا توجد حقيقة مطلقة. الحقيقة تتوقف على الشخص الذي يستقبلها وكيف يتلقاها. هي تقول أيضا، أن كل وجهات النظر سليمة. الحقيقة هنا لها صور متعددة حسب المشاهد والتجربة التي يقوم بها. الضوء يكون موجات في تجربة، وكرات في تجربة أخري. العلوم الحديثة هي شئ بين الإختزالية والنسبية.
الحتمية (Determinism)، هي فلسفة تقول بأن كل شئ أو حدث له سبب. وكل سبب له نتيجة فريدة. الأسباب تحدد النتائج وتجعلها محتومة. الحتمية تعني أن كل شئ يمكن التنبؤ به متى توفرت المعلومات.
فيزياء نيوتن والفيزياء الكلاسيكية هي فيزياء حتمية. يمكن التنبؤ بمعادلاتها وأساسياتها. لا مكان للصدفة أو المفاجأة أو الإبتكار. كل شئ كما خلق له. وهذا قادنا إلى فكرة أن العالم يعمل مثل الساعة.
لكن النظريات العلمية التي تصف لنا كيف تعمل الأشياء في هذا العالم، هل هي مجرد اختراع إنساني مرتبط بوجوده، أم هي شئ مستقل عن الإنسان؟ بمعنى، هل العلوم كانت موجودة قبل أن يظهر الإنسان على سطح الكرة الأرضية؟
طبعا هذا سؤال يخص الفلسفة الميتافيزيقية. لكن يمكننا القول هنا أن هناك إجابتان على هذا السؤال. الأولي تقول بأن الرياضيات مثلا، هي مجرد تمثيل وتجريد للعالم الفيزيائي. أي أن القوانين الرياضية، تنبثق من عالم الأشياء ولا توجد إلا بوجوده.
الإجابة الثانية تقول، وهي إجابة أفلاطونية، بأننا لم نخترع القوانين الرياضية، لكننا نكتشفها فقط. عالم المثل عند أفلاطون، هو العالم الحقيقي. عالم الفيزياء الذي نعيش فيه، ما هو إلا ظلال للحقيقة، وليس الحقيقة نفسها. إننا نكتشف أن الطبيعة تتبع القوانين الرياضية بدقة شديدة. إلى الدرجة التي تجعل علوم الفيزياء تتحول إلى مجرد معادلات رياضية بحتة.
دراسة العلاقة بين الحرارة والطاقة التي يتعرض لها جسم أو نظام معين، تسمى الديناميكا الحرارية (Thermodynamic). أول قوانين الديناميكا الحرارية، هو قانون بقاء الطاقة. الطاقة لا تفني ولا تستحدث. الطاقة يمكنها أن تتغير من شكل إلى آخر، لكنها في مجموعها ثابته داخل النظام المغلق. إذا قمت بتقليب الماء مثلا، فبعض طاقة التقليب تذهب لتحريك الماء، والطاقة الباقية تذهب لرفع درجة حرارة الماء.
القانون الثاني للديناميكا الحرارية، هو من أهم القوانين الفيزيائية، في مرتبة أعمال شكسبير في الأدب. يقول: أنه داخل النظام الحراري المغلق، "الأنتروبيا" تزداد مع الزمن. أجسام السيارات تصدأ، الأشجار الميته تتحلل، البيوت تنهار وتسقط. شرف البنت مثل عود الكبريت، يشتعل مرة واحدة. كل هذه أمثلة توضح ماذا نعني بالأنتروبيا. الأنتروبيا مقياس للإنتقال من النظام إلى الفوضي.
أنتروبيا العالم كله، تزداد مع مرور الزمن. النجوم سوف تستهلك مابداخلها من وقود ذري، الحضارات سوف تموت عندما تنقطع عنها الطاقة. ثم يحدث التوازن داخل النظام.
القانون الثالث في الديناميكا الحرارية، يقول أن النظام الحراري يصل إلى أقل حالات طاقته عندما يصل إلى درجة حرارة تبلغ (-273) درجة مئوية بالتقريب.
إذا قامت الثلاجة بعمل مكعبات ثلج، فالحرار التي تلقيها الثلاجة في الحجرة، تزيد من أنتروبيا الحجرة، بالرغم من أن مكعبات الثلج، تقل بها الأنتروبيا. لكن محصلة البيت، وهو هنا يمثل النظام المقفل، سوف تزداد. هذا ما نعني بأن الأنتروبيا دائما في الزيادة بالنسبة للنظام المقفل.
هل الأنتروبيا مقصورة على الحرارة؟ لا. انتقال المعلومات في الأسلاك أو عبر الأقمار الصناعية أو عبر الأجيال، تتعرض هي الأخري للأنتروبيا بسبب الضوضاء أو النسيان أو التعصب وغيرها من الأسباب.
بالنسبة لعالم الأشياء الكبيرة، الزمن نراه دائما يسير إلى الأمام . وذاكرتنا تعي الماضي وليس المستقبل. كل قوانين نيوتن تتعامل مع الزمن والأحداث على أنها تحدث في إتجاهين، لا إتجاه واحد. التصادم يبدو واحدا، إلى الأمام أو الخلف. صندوق مليئ بالغازات يتبع قوانين نيوتن ولا يسير الزمن داخله في إتجاه واحد. الذرات لا تهرم ولا تتغير في المستقبل. ومع هذا، يمكن للذرات أن تستمر في الحركة العشوائية لكي تكون تجمعات مختلفة، مثل الإستمرار في تفنيط مجموعة كروت الكوتشينة تعطينا تسلسلات معينة.
الشجرة عندما تكبر، والبيضة عندما تنكسر، هذه أحداث لا يمكن عكسها وإرجاعها للوراء. الزمن يسير مثل السهم، في إتجاه واحد. الأنتروبيا والزمن الذي يسير في إتجاه واحد لهما علاقة وثيقة. بسبب الأنتروبيا، الزمن لعالم الأشياء الكبيرة، لا يرجع إلى الوراء. لكن بالنسبة لعالم جزيئات الذرة، فالزمن يمكن أن يرجع للوراء.
الجزيئات الصغير للذرة، مثل الإلكترونات والبروتونات هي أشياء لها مفاهيم غير حتمية في الفيزياء الحديثة. هذا يعني أنها أشياء توجد كاحتمالات لا كأشياء حقيقية. أشياء ربما تكون أو ربما تحصل. هذا مفهوم يختلف عن فيزياء نيوتن. هنا عدم تأكد وعدم حتمية واحتمالية، كلها خواص مبنية بين طيات نسيج هذا العالم الذي العجيب الذي نحاول فهمه.
#محمد_زكريا_توفيق (هاشتاغ)
كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية
على الانترنت؟
|
ارسل هذا الموضوع الى صديق
|
حفظ - ورد
|
بحث
|
إضافة إلى المفضلة
|
للاتصال بالكاتب-ة
اليوتيوب
لينكدإن
تيلكرام
تمبلر
بلوكر
الموبايل
