آیا الکترون‌ها، سیاهچاله‌ها یا بوزون هیگز واقعا وجود دارند؟

اریک اسکری*/ ترجمه: مجید جویا: آیا شما تاکنون وسوسه شده‌‌اید که بپرسید آیا مولفه‌هایی همچون الکترون‌ها، سیاه‌چاله‌ها یا بوزون هیگز واقعا وجود دارند یا خیر؟ به عنوان یک شیمی‌دان، من درباره آنچه در حوزه کاری من واقعی و قابل اعتماد است، نگرانم. آیا این «مولفه»ها و «نظریه»‌های شیمی و مکانیک کوانتوم است که تاحد زیادی جدول تناوبی را توضیح می‌دهد؟ همچنین دلیل دیگر نگرانی من این است که تمام این مسئله مستقیما به قلب یه بحث قدیمی، مهم (و حل نشده) درباره چگونگی درنظرگرفتن کشف های علمی مربوط می‌شود.

به گزارش نیوساینتیست، دو جبهه در این بحث وجود دارد: واقع‌‌گرایی علمی و ضد واقع‌گرایی علمی. واقع‌گرایی علمی مستلزم این است که اگر علم توانسته با مفروض قرار دادن وجود مولفه‌هایی مانند الکترون به چنین پیشرفت‌های بزرگی دست یابد، در آن صورت ما باید قدم بعدی را با پذیرش اینکه آنها واقعا وجود دارند، برداریم. آن جهانی که بوسیله علم توصیف شده است، جهان واقعی است. نظریه‌های کنونی ما  به عنوان چیزی که به طور تصادفی به دست آمده، بیش از حد موفقیت‌آمیز هستند: ما به نحوی به نقشه‌های طراحی دنیا علاقه‌مند شده‌ایم.

این به مذاق هر کسی خوش نمی‌آید. ضد واقع‌گراها پیشرفتی را که به‌وسیله علم ایجاد شده، می‌پذیرند اما در مورد گام اضافی ایمان به جنبه مادی موجوداتی که خود نمی‌توانند در عمل ببینند، کم می‌آورند. افراد ضد واقع‌گرا معمولا استدلال متقابل خود را در راستای این خطوط بیان می‌دارند: بسیاری از نظریه‌های گذشته و مولفه‌های تبدیل به نظریه شده، آمده و رفته‌اند ( آیا اتر و مایه آتش را به‌خاطر نمی‌آورید)، چرا ما باید هیچ کدام از آنها را واقعی تلقی کنیم؟ این برای ما سخت است که بگوییم که چه تعداد دانشمند به هر کدام از دو اردوگاه (اعم از واقع گرا و ضد واقع‌گرا) تعلق دارند؛ به‌علاوه شما ممکن است درباره برخی از تئوری‌ها واقع‌گرا و درمورد بیشتر تئوری‌های خلاصه همچون مکانیک کوانتم ضد واقع‌گرا باشید.

ضد واقع‌گراها همچنین ادعا می‌کنند که وقتی یک مولفه یا نظریه منحصر به‌فرد تکراری می‌شود، رویکردشان آنها را در موقعیت بهتری برای سازگاری با تغییر قرار می‌دهد. آنها ادعا می‌کنند که خرج نکردن اعتقاد در یک نظریه خاص و ایمان نیاوردن به آن، به آنها اجازه می‌دهد تا با راحتی بیشتری به سمت جایگزین‌های آن حرکت کنند.

در مقابل واقع‌گراها ادعا می‌کنند یک چنین رویکردی اهانت آمیز یا حتی خطرناک است. علم پیشرفت خود را مدیون حرکت بی سروصدا در پشت سر واقعیت در مورد جهان است: اگر نظریه‌های موفق تنها جایگزین نظریه‌های موفق دیگر می‌شدند، آن پیشرفت واقعا معجزه آسا می‌بود. نگرانی آنها از این است که ضد واقع‌گرایی می‌تواند منجر به دیدگاهی شود که طی آن همه نظریه‌ها نسبی هستند؛ و به این ترتیب بتوانند بخش عمده‌ای از مفهوم پیشرفت علمی را تهدید کنند. شاید فکر کنید که این تنها مجادله‌ای بین فیلسوف‌های علم است، اما این بسیار مهم است که ببینیم دانشمندان چگونه خود را ارائه می‌کنند و چطور هر شخص دیگری وضعیت علم را به نظاره می‌نشیند.

آیا راه گریزی از این تنگنا وجود دارد؟ در سال 1989/1368، جان ورال که یک فیلسوف علم از دانشکده اقتصادی لندن بود، مقاله‌ای را تحت عنوان «واقع‌گرایی ساختاری: بهترین هردو جهان» در ژورنال Dialectica منتشر کرد. در این مقاله او شمای کلی واقع‌گرایی ساختاری را مطرح کرد، رویکردی که او ریشه آن را تا هنری پوانکاره، ریاضیدان شهیر فرانسوی ردگیری کرده بود و او را مبدع آن می‌دانست. برای ورال، زمانی که نظریه‌های علمی تغییر می‌کند، آنچه می‌ماند بیشتر از اینکه محتوی (مولفه‌ها) باشد، دربرگیرنده فرم (ساختار ریاضی) است.

یک مثال تاریخی
ورال برای در دفاع از دیدگاه خود، از مثال هایی از نظریه‌های نوری قرن نوزدهم استفاده کرد. برای مثال، در سال 1812 یک مهندس فرانسوی به نام آگوستین جین فرسنل، یک نظریه را درباره ماهیت نور مطرح کرد که پیش‌بینی‌های موفقیت آمیزی از آن حاصل شد. فرنسل براین باور بود که امواج نور به صورت اختلالی در یک محیط مکانیکی کاملا باز محسوب می‌شدند. اما نظریه تابش الکترومغناطیسی جیمز کلرک ماکسول، که در آن نور به‌عنوان اختلالی در یک میدان مغناطیسی دیده می‌شد، جای این نظریه را گرفت.

ورال و دیگران چنین استدلال می‌کنند که به‌رغم این شکست، اگر فرنسل مفهوم درستی از نور نداشت، در عوض ساختار صحیح نور را فهمیده بود، چراکه برخی از معادلات او به طور موفقی در تئوری ماکسول قرار می‌گرفتند و رفتار نور در نظریه ماکسول ا�