ورنر هایزنبرگ: آن‌سوی مرزها: تغییر انگاره‌های فکری در سیر پیشرفت علم
Werner Heisenberg: Schritte über Grenzen: Änderungen der Denkstruktur im Fortschritt der Wissenschaft
ورنر هایزنبرگ. آن‌سوی مرزها (تغییر انگاره‌های فکری در سیر پیشرفت علم). پی‌پر، ۱۹۷۳
Werner Heisenberg: Schritte über Grenzen: Änderungen der Denkstruktur im Fortschritt der Wissenschaft
Schritte über Grenzen: gesammelte Reden und Aufsätze
PDF (eBook) نسخۀ
Werner Heisenberg Schritte über Grenzen ورنر هایزنبرگ آن سوی مرزها
ص 239
تغییر انگاره‌های فکری در سیر پیشرفت علم*
آنچه در اینجا از آن باید حرف بزنیم تغییر در انگاره‌های فکری در سیر پیشرفت علم است. این را هم باید اعتراف کنم که دراصل صورتبندی‌ای از موضوع را درنظر داشتم که کمی تندوتیزتر از آن چیزی است که حالا از آن می‌گویم. قصدم این بود تا این موضوع را برگزینم: "چگونه می‌توان انقلاب کرد؟" امّا از این بیم داشتم که آن‌وقت دیگر انتظارات شما از سخنرانی‌ام بیش از این‌ها شود، و شاید هم ترسم از این بود که مستمعین به‌غلط اینجا بیایند. این‌طور شد که با احتیاط بیشتر موضوع "تغییر انگاره‌های فکری" را به‌کار بردم. امّا شاید هم باید بپذیریم که در این صدسالۀ اخیر آن‌قدر این تغییر انگاره‌های فکری دست‌کم در تاریخ علم ما، یعنی فیزیک، ریشه‌دار است که شاید اصلاً بتوانیم از یک انقلاب یا حتّی از چندین انقلاب حرف بزنیم. و به‌این معنی: به‌جای کلمۀ "تغییر انگاره‌های فکری"، کلمۀ "انقلاب" را دراینجا به‌کار می‌بندم.
شاید بهتر باشد درآغاز به تغییر انگاره‌های فکری ازنظر تاریخی بنگریم، که از زمان نیوتون در فیزیک محقّق شده است. و این هم منطقی است تا فیزیک نیوتونی را نقطۀ شروع بدانیم، زیرا روش علم امروزی دربارۀ آزمون و تشریح دقیق پدیده‌ها و ارتباط آن‌ها بایکدیگر، اصلاً با این فیزیک درست شده و پیشرفت کرده است. در آن زمان‌ها به حرکت اجسام تحت تأثیر نیرو دل بسته بودیم. با کامیابی‌هایی که علم با فیزیک نیوتونی به آن رسیده بود، و با حجّت آشکار گزاره‌های آن در بیشتر موارد – امّا نه همیشه – این تصوّر پدیدار شد که شاید بتوان همۀ پدیده‌های فیزیکی را بر پایۀ این تصوّر فهمید. مهم‌ترین مفاهیم هم دراینجا زمان، فضا، جسم، جرم، مکان،سرعت، شتاب، و نیرو بود. نیرو هم کنشی از جسمی بر جسم دیگر بود.
زمان درازی هم توانستیم مکانیک نیوتونی را با حفظ همین نظام مفهومی گسترش چشم‌گیری بدهیم. برای مثال هیدرومکانیک از مکانیک نیوتونی به‌دست آمد، به‌طوری‌که برای این کار تنها لازم بود تا به مفهوم جسم کمی کلّی‌تر بنگریم. آب مسلّماً جسمی صلب نبود. امّا در همین‌جا هم می‌توانستیم اجزاء حجمی مایع را بازهم به معنای فیزیک نیوتونی درنظر بگیریم؛ و با همین کار هم توانستیم نمایشی ریاضی از سینماتیک و دینامیک مایعات را بیابیم که در تجربه هم استوار برجا ماند. اندک‌اندک به این فکر عادت کردیم تا در پی فهم حرکت اجسام یا کوچک‌ترین اجزاء مادّه تحت تأثیر نیرو برآییم.
درست در سدۀ نوزدهم بود که برای اوّلین بار به مرزهای چنین شیوۀ تفکّر و طرح پرسشی برخورد کردیم. این دشواری‌ها در دو جای مختلف و به دو شیوۀ کاملاً متفاوت باهم پدیدار شد. در نظریّۀ الکتریسیته مفهوم نیرو، آنچه جسمی بر جسم دیگر اعمال می‌کند، نشان از کمبود داشت. و پیشتر از همه هم فارادی بود که به این نکته اشاره کرد که اگر نیرو را تابعی از زمان و مکان بدانیم، اگر نیرو را هم‌سنگ با توزیع سرعت یا توزیع تنش در مایعی یا در جسم کشسانی بدانیم، پدیده‌های الکترکی را بهتر می‌فهمیم. به‌عبارت دیگر: اگر به مفهوم میدان نیرو گذار کنیم. این چنین گذاری از دیدگاه فیزیک نیوتونی تنها زمانی مقبول بود که فرض کنیم که در فضا مادّ‌ه‌ای به‌نام اتر، که توزیعی یکسان دارد، وجود دارد که می‌توان میدان تنشش یا واپیچشش را با میدان نیروی الکترودینامیکی یکسان دانست. امّا بدون این چنین اتر فرضی‌ای هم نمی‌توانستیم الکترودینامیک را با مجموعۀ مفاهیم نیوتونی تفسیر کنیم. پس از گذشت دهه‌ها تازه متوجّه شدیم که این اتر فرضی درواقع هم کاملاً غیرضروری بود، که این اتر اصلاً در پدیده‌ها ورود پیدا نمی‌کرد یا نباید پیدا می‌کرد، و درنتیجه درست‌تر این است که به میدان نیرو واقعیّت فیزیکی خاصّ خود را بدهیم که مستقلّ از همۀ اجسام باشد. با ورود این واقعیّت فیزیکی سرانجام هم چارچوب فیزیک نیوتونی به‌طور قطعی شکسته شد. پس باید پرسش‌های دیگری مطرح می‌کردیم، چنانچه آن‌ها را پیشتر در فیزیک قدیم مطرح می‌کردیم. به‌طور کلّی شاید بتوان گفت که تغییر در انگاره‌های فکری به‌این سبب در بیرون پدیدار می‌شود، که کلمات معنای دیگری، جز آنکه پیشتر داشتند، پیدا می‌کنند، و اینکه پرسش‌هایی هم مطرح می‌کنیم جز آنکه پیشتر مطرح می‌کردیم،
دومین جایی که این نارسایی تصوّر کهن نیوتونی پدیدار شد، در نظریّۀ گرما بود، درحالی‌که دشواری‌ها در اینجا بسیار ظریف‌تر بود، و کمتر از نظریّۀ الکتریسیته به‌چشم می‌آمد. درآغاز همه‌چیز خوب پیش می‌رفت. مثلاً می‌توانستیم آمار را در مورد حرکت شمار زیاد مولکول‌ها به‌کار گیریم و با این کار قانونمندی‌های نظریّۀ گرما را ازنظر پدیدارشناختی فهمیدنی کنیم. امّا همین‌که خواستیم به این کار دست بزنیم تا فرضیّۀ آنتروپی را ، که متعلّق به همین آمار بود، اثبات کنیم، متوجّه شدیم که در اینجا ناگزیریم چارچوب فیزیک نیوتونی را رها کنیم. اوّلین کسی که به این نکته با دقّت هرچه تمام‌تر پی برد، همان گیبس بود. امّا دهه‌های پی‌در‌پی هم به‌درازا کشید تا نظر گیبس از نظریّۀ گرما دست‌کم تاحدودی در کلیّت خود راهی برای خود یافت و شاید هم‌امروز هم باز برای بسیاری غریب باشد و نفهمیدنی. فهم این نظریّه امّا خواستار تغییری در انگاره‌هاست، زیرا در آن مفهوم وضع مشاهده پدیدار می‌شود، که در فیزیک نیوتونی جایی ندارد، و هم آنکه دراینجا، بی‌آنکه خود از آن آگاه باشیم، گاهی هم پرسش‌های دیگری مطرح می‌کنیم.
آن تغییرات ریشه‌داری که درواقع در مبانی فکر فیزیکی پدیدار شد، با نظریّۀ نسبیّت و نظریّۀ کوانتومی درآغاز سدۀ بیستم بر ما تحمیل شد. در نظریّۀ نسبیّت این نکته بروز کرد که اگر حرف از پدیده‌هایی باشد که در آن‌ها حرکت با سرعت‌های بسیار زیاد ورود پیدا کند، دیگر از مفهوم زمان در مکانیک نیوتونی نمی‌توان استفاده کرد. امّا از آنجایی‌که استقلال مکان و زمان ازیکدیگر، از شرایط مبنایی فکر پیشین بود، اگر می‌خواستیم روابط میان زمان و مکان را، آن‌طورکه نظریّۀ نسبیّت آن را از ما می‌خواست، بپذیریم، ناگزیر به‌تغییری در آن انگارۀ خود بودیم. مفهوم مطلق همزمانی، آن طورکه مکانیک نیوتونی آن را مسلّم فرض کرده بود، باید رها می‌شد و با مفهوم دیگری جایگزین می‌شد که وابسته به وضع حرکت مشاهده‌گر بود. آن انتقادهایی که به نظریّۀ نسبیّت مکرّر روا می‌داشتیم، آن مردود‌دانستنی که برخی از فیزیک‌دانان و فیلسوفان از سر تلخکامی به زبان می‌آوردند، همۀ آن‌ها ریشه در همین‌جا داشت. آن تغییری که در انگارۀ ما مطالبه می‌شد، برای آن‌ها به‌نطر کاری بی‌دلیل می‌آمد. امّا این را هم می‌دانیم که این انگاره امروز پیش‌شرطی بر فهم از فیزیک است.
و سرانجام آنکه در مکانیک کوانتومی بازهم خواسته‌های بیشتری داشتیم. آن تشریح عینی از طبیعت به‌معنای نیوتونی آن، که در آن به اجزاء تعیین‌کنندۀ نظام، مانند مکان، سرعت، انرژی، مقادیر معیّنی را نسبت می‌دادیم، از آن هم باید به‌سود تشریحی از اوضاع مشاهده دست می‌کشیدیم، که در آن‌ها تنها به برخی از نتایج، احتمالاتی را می‌توانستیم نسبت دهیم. آنچه دربارۀ پدیده‌های اتمی به زبان می آوریم، دراینجا دیگر جای‌شک دارد. از موج یا ذرّه می‌توان حرف زد، و درعین‌حال هم ناگزیر بودیم تا ببینیم که دراینجا اصلاً حرف از تشریحی دوگانه از پدیده‌ها نیست، بلکه حرف از تشریحی سرتاپا یکتا از آن‌هاست. معنایی که پیشتر به کلمات می‌دادیم، حالا تاحدودی رنگ‌پریده بود. این را هم می‌دانیم که حتّی فیزیک‌دانان بنامی مثل اینشتین، فون لاوئه، شرودینگر حاضر نبودند، یا در وضعی نبودند تا این تغییر را در انگاره‌های فکری خود عملی کنند.
درکلّ می‌توانیم با نگاه به گذشته بگوییم که در سدۀ ما دو انقلاب بزرگ در علم روی داده است، که بنیان‌های فیزیک را جابه‌جا کرده است و با این کار هم کلّ بنای علم را دگرگون کرده است. امّا حالاهم باید بپرسیم که چگونه این تغییرات قاطع پدیدار شده است، یا – برای آنکه آن را بهتر به زبان جامعه‌شناختی بیان کنیم، امری که آن را کاملاً هم به کژراهه می‌برد – چگونه گروه کوچکی از فیزیک‌دانان توانستند این تغییرات را به دیگران در ساختار علم و در ساختار فکر تحمیل کنند. اینکه دیگران هم درآغاز برضدّ آن از خود سرسختی نشان دادند، یا برضدّ آن ناگزیر به مقاومت شدند، چیزی است که نیاز به گفتن آن نیست. امّا در اینجا هم باید جلوی آن ایراد آشکاری را بگیرم که در اینجا جزئی از آن به‌درستی وارد است. شاید بتوان گفت که قیاس از انقلاب در علم، با انقلاب در جامعه کاملاً گمراه‌کننده باشد، زیراکه در علم تنها با درست یا نادرست سروکار داریم، درحالی‌که در جامعه با مطلوب یا کمتر‌مطلوب. این ایراد شاید بخشی از آن به‌حقّ باشد. امّا بازهم باید پذیرفت که به‌جای مفاهیم “درست" یا "نادرست" در جامعه، می‌تواند "ممکن" و "غیرممکن" بیاید، زیرا ذیل شرایط بیرونی داده‌شده‌ای، هرشکل اجتماعی‌ای نمی‌تواند به‌هیچ‌وجه ممکن باشد. امکان تاریخی هم خود معیار درستی عینی‌ای است مانند آزمون در علم. امّا هرچه هم باشد، باید از خود بپرسیم که چگونه این انقلاب‌ها واقع می‌شود.
شاید بجا باشد با تاریخچۀ نظریّۀ کوانتومی آغاز کنم که آن را ازهمه دقیق‌تر می‌شناسم. هنگامی‌که در پایان ثلث سوم سدۀ پیشین به این عقیده رسیده بودیم که هم نظریّۀ آماری حرارت را و هم تابش الکترومغناطیسی را کاملاً فهمیده‌ایم، باید هم به این نتیحه می‌رسیدیم که این کار هم برایمان مقدور خواهد بود تا قانون تابش به‌اصطلاح "جسم سیاه" را هم از آن استنتاج کنیم. امّا در همین‌جا بود که به دشواری‌های دورازانتظاری برخورد کردیم که احساس بی‌اطمینانی را برانگیخت. کاربرد آن قوانین ترمودینامیک آماری، که تاحال به آن‌ها جز اطمینان چیزی نداشتیم، بر نظریّۀ تابش به نتیجه‌ای عبث رسید که به‌هیچ‌وجه نمی‌توانست درست باشد. امّا این هم به‌هیچ‌وجه این کار را درپی نداشت تا دسته‌ای از فیزیک‌دانان اعلام خطر کنند و دگرگونی فیزیک را از همگان بخواهند. اصلاً در چنین وضعی محلّی‌ازاعراب هم در آن نبود، زیرا فیزیک‌دانان نیک‌نفس می‌دانستند که بنای فیزیک کلاسیک آن قدر استوار است، آن‌قدر با هزاران آزمون در کلّیتش در خود تنیده است، که تغییری جبری در آن تنها به تناقض می‌انجامد. پس آن کاری را کردیم که ازهمه عقلاتی‌تر بود، یعنی همان کاری را که در چنین مواردی در اوّل انجام می‌دهیم، منتظر ماندیم تا ببینیم که آیا با پیشرفت‌های بعدی دیدگاه‌هایی بروز نمی‌کند که در چارچوب فیزیک کلاسیک به راه‌حلّی برای زدودن این دشواری‌ها بینجامد. در میان این فیزیک‌دانان که به چنین مسئله‌ای می‌پرداختند، فیزیک‌دانی بود با روحیّه‌ای به‌تمام‌معنا محتاط که به انتظارکشیدن خشک‌وخالی هم رضایت نمی‌داد، بلکه عقیده داشت که همواره با تحلیل ازسر دقّت بیشتر، و بنیانی‌تر مسئله شاید بتوان به دیدگاه‌های تازه‌رسید. آن شخص ماکس پلانک بود. پلانک هم اصلاً چنین سودایی در سر نداشت تا فیزیک کلاسیک را دور ببیندارد، بلکه آشکارا می‌خواست تا آن مسئلۀ هنوزحل‌نشدۀ "جسم سیاه" را روشن کند. امّا سرانجام هم با بهت‌زدگی پی برد که برای تفسیر این تابش باید فرضیّه‌ای پیش بکشد که در چارچوب فیزیک کلاسیک نمی‌گنجید، و حتّی از دیدگاه فیزیک قدیم هم درواقع کاملاً دورازعقل به‌نظر می‌رسید. سپس کوشید تا فرضیّۀ کوانتومی‌اش را کمی ملایم‌تر کند تا تناقضات فیزیک کلاسیک کمتر عیان شود. امّا در این راه هم توفیقی نیافت.
سپس گام بعدی را برداشت، که سرآغاز انقلابی واقعی را بشارت می‌داد. اینشتین پی برده بود که آن مشخّصه‌های نظریّۀ کوانتومی پلانک، که فیریک کلاسیک را نقض می‌کرد، در پدیده‌های دیگری، مثلاً در گرمای ویژۀ اجسام صلب یا در تابش نور هم دیده می‌شد. ازاینجا به‌بعد، پای نظریّۀ کوانتومی به ساختار اتم، به شیمی، به نظریّۀ اجسام صلب کشیده شد، و هرچه بیشتر هم جاهایی را می‌یافتیم که فرضیّۀ کوانتومی به‌طور آشکار خصلتی مهم از طبیعت را تشریح می‌کرد، که تا آن روز بر ما پوشیده بود. با این فکر هم کنار آمدیم که تناقضات درونی فیزیک، که دست‌کم به‌طور موقّت هم گزیری از آن‌ها نبود، فهمی واقعی از فیزیک را غیرممکن می‌کند.
شما هم می‌دانید که سرانجام این کار چه بود. درآغاز در میانۀ سالهای بیست هم بالاخره بر ما روشن شد، که این تغییربنا، که شامل همۀ بنای فیزیک، و به‌ویژه بنیان‌های آن بود، تاچه‌حدّ ریشه‌دار بود. درست در همین زمان‌ها هم بود، که ایستادگیهای نیرومندی دربرابر آن نظریّۀ پایان‌یافته بروز کرد. تااینجا هم اصلاً نیازی نبود تا نظریّۀ کوانتومی را بهواقع جدّی بگیریم، زیراکه نظریّه هنوز گرفتار تناقضات درونی خود بود و نمی‌توانست به‌یقین هم قطعی باشد. از نیمۀ دوم سالهای بیست، نظریّه دیگر پایان‌یافته بود و بی‌ابهام. آنکه قصد فهمیدن آن را داشت، ناگزیر بود دست‌کم در رشتۀ فیزیک انگارۀ فکریاش را تغییر دهد، و هم باید پرسش‌ها و تمثیل‌های روشن دیگری جز آنچه در گذشته بود، مطرح کند. این نکته را هم می‌دانید که این امر برای بسیاری از فیزیک‌دانان بیشترین دشواری‌ها را به‌بار آورد. حتّی کسانی چون اینشتین، فون لاوئه، پلانک، و شرودینگر حاضر نبودند این وضع تازه را که پس از آن انقلاب پدیدار شده بود، چیزی قطعی بدانند. امّا بازهم باید این نکته را تأکید کنم که در هیچ‌زمانی در تاریخچۀ نظریّۀ کوانتومی هم، فیزیک‌دانی و یا دسته‌ای از فیزیک‌دانان پیدا نشد که بخواهد بنای فیزیک را سرنگون کند.
امّا حالا هم این سیر نظریّۀ کوانتومی را با دیگر انقلاب‌هایی که در تاریخ فیزیک روی داده است، مقایسه می‌کنیم. پس این پرسش را مطرح می‌کنیم که چگونه نظریّۀ نسبیّت پدید آمد؟ نقطۀ شروع آن در اینجا همان الکترودینامیک اجسام متحرّک بود. چون‌که امواج هرتس را ارتعاشات محیط فرضی اتر می‌دانسستیم – یا بنا به مجموعۀ مفاهیم نیوتونی باید آن را چنین درنظر می‌گرفتیم -، پس باید از خود سؤال می‌کردیم که چه پیش میآید اگر در تجربهای اجسامی در کار باشد که نسبت به اتر درحال حرکت باشد. دراینجا به نظرهای کاملاً مبهمی رسیدیم که حتّی به سبب پیچیدگی‌اشان نادرست به نظر می‌آمد. مسلّم است که خیلی هم گیرایی داشت تا در این باره بکاویم که چه وقت فرمول پیشنهادشده‌ای نادرست میآید و چه وقت نمی‌آید. امّا من هم می‌خواهم دراینجا از این مطلب دور بمانم و بیشتر این را یادآوری کنم که بسیاری از فیزیک‌دانان به مفهوم "حرکت نسبت به اتر" در همان زمان‌ها هم با سوء‌ظنّ می‌نگریستند، زیرا اتر را به‌هیچ‌صورت نمی‌توانستیم ببینیم. فیزیک‌دانان احساس می‌کردند که به‌نحوی در بیشه‌زاری تاریک وارد شده‌اند، و به‌همین سبب هم دلشاد بودیم که حرکت زمین نسبت به اتر را آزمایش مشهور مایکلسون بررسی کرده بود. نتیجۀ این کار هم، چنان‌که می‌دانیم این بود که در اینجا هم از اتر چیزی ندیدیم. دنبالۀ آن هم این بود که شکّی کلّی از تصوّر از اتر دامن‌گیر فیزیک‌دانان شد و هم بر محاسبات آن‌ها مبتنی بر تصوّر از اتر جایی برای تردید ماند. امّا در همان زمان هم هیچ‌دسته‌ای از فیزیک‌دانان نبود که زنگ خطری به‌صدا در بیاورد و بشارت سرنگونی فیزیک پابرجای آن‌روزی را بدهد. به‌عکس کوشیدیم تا راه‌حلّی در چارچوب همان فیزیک بیابیم و تاسرحّد امکان هم چندان تغییری در آن به‌وجود نیاوریم. ازاین‌رو لورنتس پیشنهاد کرد تا در نظام‌های مرجع متحرّک، زمان آشکار را را وارد کند، که با زمانی که در نظام مرجع ساکن اندازه‌گیری می‌شد با تبدیلات لورنتس پیوند داشت؛ و بپذیرد که در پس‌افتادگی میان تابش‌های مختلف نور این زمان آشکار تعیین‌کننده است. پس از آن اینشتین متوجّه شد که اگر این زمان آشکار تبدیلات لورنتسی را با زمان واقعی یکی بدانیم، کلّ آن تصویر بسیار ساده‌تر خواهد شد. امّا با این کار هم تبدیلات لورنتسی گزاره‌ای شد دربارۀ ساختار مکان و زمان. اگر این گزاره را درست می‌دانستیم، کلماتی مانند "مکان" و "زمان" معنای دیگری جز فیزیک نیوتونی پیدا می‌کرد. مفهوم همزمانی هم امری نسبی شده بود، و انگارۀ فکری ما در فیزیک هم، که مفاهیم "زمان" و "مکان" را پیش‌شرط می‌دانست، تغییر کرده بود. و درست دربرابر این انقلاب هم پس از آن ایستادگیهای نیرومندی بروز کرد، که بحث‌های بی‌شماری را دربارۀ نظریّۀ نسبیّت برانگیخت. امّا حالا هم فقط می‌خواهم بر این نکته تأکید کنم که این انقلاب هم در فیزیک روی داد، بی‌آنکه کسی این نیّت را داشته باشد تا بنای فیزیک کلاسیک را ویران کند یا ازریشه‌وبن آن را دگرگون کند.
اگر اندکی بیشتر به تاریخ برگردیم، به نظریّۀ ماکسول دربارۀ نظریّۀ آماری گرما، امروز دیگر چندان هم به این نکته آگاه نیستیم که در اینجا هم حرف از تغییرات بنیانی در انگارۀ فکری ما از فیزیک بود. امّا این تغییرات را هم دیگر نمی‌توانیم چندان مستقلّ از آن تغییراتی بدانیم که بعدها در نظریّۀ نسبیّت و نظریّۀ کوانتومی روی داد. معرّفی مفهوم میدان به‌دست فارادی و ماکسول را شاید بتوان اوّلین گام در این راه دانست که در اینجا میدان، واقعیّت مستقلّ خود را با حذف بعدی تصوّر از اتر یافت، و در نظریّۀ آماری گرما در شکل گیبسونی آن هم، مفهوم وضع مشاهده پیش‌‌بینی شده بود که بعدها در نظریّۀ کوانتومی اهمیّتی قطعی پیدا کرد. و برای آنکه نشان دهیم که در اینجا تغییرات مهمّی در انگارۀ فکری در فیزیک به‌وجود آمده بود، شاید بهترین راه آن باشد تا آن را از روی آن ایستادگی‌ای بشناسیم که مدّت‌ها دربرابر این نظریّه‌ها اعمال می‌شد. امّا این وجه مسئله هم موضوع صحبت بعدی ماست. در هردو مورد هم چیزی مصداق دارد که پیشتر دربارۀ نظریّۀ نسبیّت و نظریّۀ کوانتومی گفته بودیم: در هیچ‌مرحله‌ای در این سیر فیزیک هیچ‌فیزیک‌دانی سرنگونی فیزیک موجود را در سر نداشت. به‌عکس، مدّت‌های دراز امید داشتیم تا پدیده‌های تازه را در چارچوب فیزیک نیوتونی بفهمیم، و این تازه در مرحلۀ پایانی کار بود که نشانه‌های جابه‌جایی بنیان‌های فیزیک مشاهده شد.
امّا حالا هم چندکلمه‌ای دربارۀ آن ایستادگیهای نیرومند بگوییم که با هرتغییری در انگاره‌های فکری مخالف بود. آنکه در علم کار می‌کند، به این کار عادت دارد تا سرتاسر عمر هم با رویدادهای تازه یا تفسیرهای نو از پدیده‌ها آشنا شود، یا شاید اصلاً آن‌ها را خود کشف کند. چنین کسی این آمادگی را هم دارد تا فکرش را به مضمون‌های تازه آکنده کند. چنین کسی اصلاً هم جانب احتیاط را به‌معنای معمول آن نمی‌گیرد تا بخواهد به عادت‌های دیرین خود پای‌بند بماند. و درست به‌همین دلیل است که سیر پیشرفت علم عموماً بدون ایستادگیهای به‌تمام‌معنا نیرومند و نزاع‌های بزرگ طی شده است. امّا همین وضع طور دیگری است ، اگر بروز دسته‌ای از پدیده‌های تازه بخواهد تغییراتی به انگارۀ فکری ما تحمیل کند. در اینجا حتّی فیزیک‌دانان صاحب‌نام هم دشواری‌های زیاد دارند، زیرا مطالبۀ تغییر انگارۀ فکری می‌تواند این احساس را بیدار کند که دیگر زیر پایمان خالی شده است. عالمی که سال‌ها در دوران جوانی‌اش با انگارۀ فکری‌ای که بدان خو کرده است، به کامیابی‌هایی در علم رسیده است، دیگر نمی‌تواند حاضر باشد به‌دلیل برخی از تجربه‌های تازه به‌آسانی انگارۀ فکریاش را تغییر دهد. در بهترین صورت هم شاید پس از سال‌ها کشمکش فکری با اوضاع تازه، تغییری در آگاهی او پیدار شود تا راه را بر آن شیوۀ تازۀ فکری بگشاید. گمان می‌کنم که دشواری در این راه را هم نباید دست‌کم گرفت. آنکه آن نومید‌ی‌ای را آزموده است که در علم مردان زیرک و آشتی‌جوی در برابر خواستۀ تغییر انگارۀ فکری از خود نشان داده‌اند، آن کس به‌عکس درواقع هم شگفت‌زده می‌شود که چنین انقلاب‌هایی در علم اصلاً پدیدار شده باشد.
امّا این انقلاب‌ها اصلاً چگونه پدیدار شده است؟ نزدیک‌ترین پاسخ، امّا شاید هم پاسخی نامربوط این باشد: چون در علم "درست" و "نادرست" داریم، و چون تصوّرات تازه هم درست است و تصوّرات کهن نادرست. این پاسخ پیش‌شرطش این است که در علم همواره آنچه درست است راه را بر خود می‌گشاید. امّا این حرف هم اصلاً بجا نیست. برای مثال تصوّر درست از منظومۀ سیّارات خورشیدمرکز، که آریستارخورس بنیان نهاده بود، به‌سود نظر زمین‌مرکز بطلمیوس رها شد، درحالی‌که این نظر نادرست بود. آنچه‌که بازهم مسلّماً نامربوط است، دلیل دیگری است که بر کامیابی انقلاب‌ها اقامه می‌کنیم: انقلاب‌ها راه خود را می یابد، چون فیزیک‌دانان از روی میل به مرجعیّت شخصیّت بزرگ انقلابی‌ای مانند اینشتین می‌گروند. از این موضوع هم به‌یقین نمی‌تواند حرفی در میان باشد، چون ایستادگیهای درونی دربرابر تغییری در انگاره‌های فکری نیرومندتر از آن است تا بتوان با مرجعیّت یک فرد بر آن‌ها چیره شد. دلیل درست آن این است: چون کسانی که در علم دست‌اندرکارند متوجّه می‌شوند که با انگاره‌های فکری نو به کامیابی‌های بزرگ‌تری در علم می‌رسند تا با انگاره‌های قدیم؛ و هم آنکه آن انگارۀ نو ثمربخشی خود را احراز می‌کند. آنکه یک‌بار عزم کرده باشد تا به علم بپردازد، آن کس اگر پا در راه‌های تازه بگذارد، چون به این کار هم رغبت دارد، آن کس بیشتر پیشرفت می‌کند. و این کار هم رضایت‌خاطر او را فراهم نمی‌کند تا بازهم آنچه را کهن است و مکرّر گفته شده است، تکرار کند. به‌همین سبب هم دل به طرح پرسش‌هایی می‌بندد که در آنجا مثلاً "کاری می‌شود کرد"، که در آنجا او چشم‌اندازی از کاری ثمربخش را پیش رو دارد. درست به‌همین شیوه نظریّۀ نسبیّت و نظریّۀ کوانتومی راهی برای خود باز کرد. و مسلّماً با این کار هم معیار ارزشی‌ای در بالاترین سطح مطرح می شود، و ما هم هرگز نمی‌توانیم به‌طور مطلق یقین داشته باشیم که سرانجام آنچه درست است همواره راهی برای خود می‌یابد. آن مثال مشهوری که نقیض آن را نشان می‌دهد، بازهم همان نجوم بطلمیوسی است. امّا در اینجا هم درهمه‌حال نیروهایی دست‌اندرکار است که شاید توانمندتر از آن ایستادگیهای درونی ما برضدّ تغییری در انگاره‌های ما باشد.
دوباره هم از مرحلۀ پایانی انقلابی در علم به مرحلۀ آغازین آن باز می‌گردیم. با مثال‌هایی که تاحال برشمردم، گمان می‌کنم بتوانیم این نکته را ببینیم که در طول تاریخ هرگز این خواسته پدیدار نشده است تا بنای فیزیک را ازبنیان دگرگون کنیم. و همواره هم بیشتر این‌طور بوده است که مسئلۀ خیلی خاصّی، در چارچوب معیّن مضیقی، پدیدار شده است که راه‌حلّی در چارچوب سنّتی بر آن نبود. انقلاب را دراینجا آن پژوهشگرانی به ثمر می‌رسانند که می‌کوشند همین مسئلۀ خاص را بهواقع حلّ کنند، امّا راغب‌اند تا در علم موجود زمان خود هم تاسرحدّ ممکن چیز زیادی را تغییر ندهند. و درست همین بی‌رغبتی به تغییر زیاد هم این نکته را روشن می‌کند که مواجهه با چیز نو همان مواجهه با امر مقیّد است؛ که تغییر در انگارۀ فکری از پدیده‌ها را طبیعت خود بر ما تحمیل می‌کند و نه این‌یاآن مرجعیّت در علم در میان انسان‌ها.
و دراینجا می‌پرسیم که آیا مجازیم این تحلیل را به دیگر انقلاب‌هایی تسرّی دهیم که مثلاً در هنر یا در جامعه پدیدار شده است؟ امّا حالا هم که به پایان حرف‌هایم رسیده‌ام به پرسشی باز می‌گردم که درآغاز مطرح کردم: "چگونه انقلاب می‌کنیم؟" و من هم مایلم لحظه‌ای برای امتحان بپذیرم، بی‌آنکه بخواهم با موّرخین وارد بحث شوم، که این پاسخ در همۀ حوزه‌ها درعین‌حال مصداق دارد. پس جواب این خواهد بود: با این کار که بکوشیم تاحدّممکن تغییر اندکی بدهیم. اگر مثلاً قبول کنیم که جایی مسئله‌ای هست، که در چارجوب سنّتی تن به‌حل‌شدن نمی‌دهد، به‌نظر می‌رسد که آن‌وقت باید همۀ نیروها را بر حلّ همین یک مسئله متمرکز کنیم، بی‌آنکه بخواهیم عجالتاً در سر سودای تغییرات دیگری را در دیگر حوزه‌ها بپرورانیم. و پس از آن – دست‌کم در علم – بیشترین احتمال وجود دارد تا از این راه، تاجایی‌که ضرورتی بر این مبانی نو وجود داشته باشد، انقلابی اصیل روی دهد. امّا ما هم درست همین پیش‌شرط را قرار داده بودیم، و بدون این ضرورت هم کاملاً به‌یقین هیچ‌چیزی روی نمی‌دهد که با انقلاب قیاس شود. من هم می‌خواهم دراینجا به مورّخینی که در میان شما هستند، فکرکردن به این مسئله را واگذار کنم که آیا آن پاسخی که بیان کردیم در تاریخ هم مصداق دارد. امّا برای آنکه مثالی هم بتوانم دربارۀ این نظر بیاورم، نهضت اصلاح دین به‌دست لوتر را ذکر می‌کنم. نیاز به اصلاح دین را همان زمان‌ها، هم او و هم دیگران احساس کرده بودند، بی‌آنکه درآغاز تبعاتی به‌بار آورده باشد. پس از این بود که لوتر متوجّه شد که با تجارت آمرزش‌نامه‌ها، اعتقادات دینی مردم سرسری گرفته شده بود، و به‌همین سبب هم کاملاً به‌نظرش ضروری می‌آمد تا آن را چاره کند. او اصلاً هم غرضش این نبود تا دین را تغییر دهد یا در کلیسا شکافی به‌وجود آورد. لوتر درآغاز همۀ توانش را به‌کار گرفت تا همین یک مسئلۀ تجارت آمرزش‌نامه‌ها را حلّ کند، امّا در پی آن نهضت اصلاح دین آمد، که آشکارا ازنطر تاریخی اجتناب‌پذیر نبود.
امّا چرا این کار نادرست است که مطالبۀ سرنگونی همۀ وضع موجود را بکنیم, گرچه بازهم در پی آن انقلابی روی می‌دهد؟ پاسخ از همان‌چه گفتیم تقریباً به‌خودی‌خود بر میآید: زیرا با این کار خطری را به‌جان می‌خریم، تا در آنجایی هم نسنجیده خواهان تغییری شویم که قوانین طبیعت در همۀ زمان‌ها در همان جا هرتغییری را غیرممکن کرده است. در علم فقط خیال‌پردازان و دیوانگان، مانند آن مبدعین ماشین حرکت دائمی‌اند، که می‌کوشند قوانین استوار طبیعت را سهل‌وساده نادیده بگیرند، و از این کوشش‌ها هم مسلّماً چیزی عاید نمی شود. تنها آنکه می‌کوشد تاحدّامکان کمتر تغییری بدهد، کامیاب می شود، زیراکه هم او آن قیود را آشکار می‌کند؛ و آن تغییرات کوچکی که او سرانجام ضروری می‌پندارد، انگارۀ فکری ما را شاید طی سال‌ها یا دهه‌ها وادار به تغییر کند، یعنی بنیان‌ها را جابه‌جا کند.
من این تحلیل از سیر تاریخی فیزیک را برایتان نفل کردم، چون بیم دارم که آن کلمۀ باب روز، "انقلاب"، بتواند ما را به کژراهه‌های زیادی بکشاند؛ و برای احتراز از آن کژراهه‌ها شاید تفکّر به تاریخچۀ فیزیک جدید کمکی باشد. امّا همان‌طورکه گفتم، این کار را به شما واگذار می‌کنم تا دراین‌باره بیندیشید که قیاس از انقلاب در علم را تاکجا با انقلاب در جامعه می‌توان پیش برد؛ این چنین قیاسی همیشه هم نیمه‌ای از آن درست است، امّا آن را هم اینجا پیش کشیدیم تا به فکرکردن ترغیب کند.
* سخنرانی ایرادشده در مجمع دانشمندان آلمان در مونیخ در سال 1969.
* * * *
ورنر هایزنبرگ: آن‌سوی مرزها (فهرست مطالب نسخۀ فارسی)
(شماره‌ها به نسخۀ آلمانی برمی‌گردد. به رنگ آبی: موجود بودن نسخۀ فارسی )
پیشگفتار: ص ۷
بخش اوّل: شخصیّت‌ها
• کارهای علمی آلبرت اینشتین: ص ۱۳
• کشف پلانک و پرسش‌های اساسی نظریّۀ اتمی: ص ۲۰
• نگرش فلسفی ولفگانگ پاؤلی: ص ۴۳
• خاطره‌هایی از نیلس بور از سالهای ۱۹۲۲ تا ۱۹۲۷: ص ۴۳
بخش دوم: فیزیک در حوزۀ گسترده‌تر
• مفهوم “نظریّۀ پایان‌یافته” در علم جدید: ص ۷۳؛ بنگرید به: ورنر هایزنبرگ: مفهوم نظریّۀ کامل http://www.najafizadeh.ir/?p=2339
• سخنرانی در جشن صدمین سال دبیرستان ماکس در مونیخ در تاریخ سیزدهم ژوئیّۀ ۱۹۴۹: ص ۸۱
• فهم از طبیعت در فیزیک امروزی: ص ۹۵
• فیزیک اتمی و قانون علیّت: ص ۱۱۴
• سخنرانی در جشن هشت‌صدمین سال شهر مونیخ (۱۹۵۸): ص ۱۲۸
• علم و فنّاوری در رویدادهای سیاسی زمان ما: ص ۱۴۷
• انتزاع در علوم جدید: ص ۱۵۱
• وظایف و مسائل امروزی در پیش‌برد پژوهش‌های علمی در آلمان: ص ۱۷۱
قانون طبیعت و ساختار مادّه: ص ۱۸۷
• طبیعت از نگاه گوته و دنیای علم و فنّاوری: ص ۲۰۷
• گرایش به انتزاع در هنر و علم جدید: ص ۲۲۷؛ بنگرید به: http://www.najafizadeh.ir/?p=2509?hlsrchورنر هایزنبرگ گرایش به انتزاع در هنر و علم جدید=
• تغییر انگاره‌های فکری در سیر پیشرفت علم: ص ۲۳۹
• مفهوم زیبایی در علوم دقیق: ص ۲۵۲؛ بنگرید به: http://www.najafizadeh.ir/?p=2485?hlsrch =ورنر هایزنبرگ مفهوم زیبایی در علوم دقیق
• آیا فیزیک به پایان کار خود رسیده است؟: ص ۲۷۰
• علم در مدارس عالی امروزی: ص ۲۷۸
حقیقت علمی و حقیقت دینی: (سخنرانی ورنر هایزنبرگ در فرهنگستان کاتولیک باواریا، به هنگام دریافت جایزۀ رومانو گواردینی، در بیست‌وسوّم مارس ۱۹۷۳) ص ۲۹۹؛
اعلام: ص ۳۱۶
Werner Heisenberg: Schritte über Grenzen: Inhaltsverzeichnis
ورنر هایزنبرگ: آن‌سوی مرزها (فهرست مطالب نسخۀ آلمانی)
Vorwort 7
I Persönlichkeiten
• Albert Einsteins wissenschaftliches Werk 13
• Die Plancksche Entdeckung und die philosophischen Grundfragen der Atomlehre 20
• Wolfgang Paulis philosophische Auffassungen 43
• Erinnerungen an Niels Bohr aus den Jahren 1922-1927 52
II Physik im weiteren Bereich
• Der Begriff „abgeschlossene Theorie“ in der modernen Naturwissenschaft 73
• Rede zur 100-Jahr-Feier des Max-Gymnasium in München am 13.7.1949 81
• Das Naturbild der heutigen Physik 95
• Atomforschung und Kausalgesetz 114
• Festrede zur 800-Jahr-Feier der Stadt München (1958) 128
• Naturwissenschaft und Technik im politischen Geschehen unserer Zeit 147
• Die Abstraktion in der modernen Naturwissenschaft 151
• Heutige Aufgaben und Probleme bei der Förderung wissenschaftlicher
• Forschung in Deutschland 171
• Das Naturgesetz und die Struktur der Materie 187
• Das Naturbild Goethes und die technisch-naturwissenschaftliche Welt 207
• Die Tendenz zur Abstraktion in moderner Kunst und Wissenschaft 227
• Änderungen der Denkstruktur im Fortschritt der Wissenschaft 239
• Die Bedeutung des Schönen in der exakten Naturwissenschaft 252
• Abschluss der Physik? 270
• Naturwissenschaft in der heutigen Hochschule 278
• Naturwissenschaftliche und religiöse Wahrheit 299
Personenregister 316
Anders, Günther 234
Archimedes 271
Aristarchos von Samos 248
Aristoteles 29, 35, 115, 161,256—259,267, 300, 309,
Ascoli, R. 36
Bach, Johann Sebastian 92, 235
Bayer, Adolph von 133
Beethoven, Ludwig van 13
Bellarmin, Roberto 308
Bessikovic 6o
Bismarck, Otto, Fürst von 292 f.
Bjerrum, Niels 68.
Böhme, Jakob 47
Bohr, Harald 60 f.
Bohr, Niels 24, 29, 31 33, 48 f., 52—70,101, 119 f.
Boltzmann, Ludwig 74, 118, 136
Born, Max 29, 56, 61, 66, 68
Bothe, Walter 65
Boyle, Robert 117
Brecht, Bertolt 312
Broglie, Louis—Victor de 29, 61, 68,76
Brown, Robert 13
Buber, Martin 169
Burckhardt, Carl Jacob 146 f., 292
Caccini, Tommaso 307
Cäsar, Gaius Julius 91
Cartesius, siehe Descartes
Carus, Carl Gustav 158
Castelli, Benedetto 307
Chiewitz, O. 68
Columbus siehe Kolumbus
Compton, Arthur Holly 56
Corinth, Lovis 143
Crick, Francis H. 223
Darwin, Charles 50, 157
Demokrit 22 f., 31, 88 f., 99, I 16, 187 f.,19o—192,194, 197, 200, 203, 255
Descartes, René (Cartesius) 29 f., 89,111
Dirac, Paul A. M. 29, 35 f., 38, 61, 66,68
Dostojewski, Fjodor Michailowitsch 299, 305 f.
Dschuang Dsi 105, 108
Dürer, Albrecht 128
Ehrenfest, Paul 69
Einstein, Albert 13-19, 25, 27, 32, 34,68f.,75,119,124f.,164, 200, 213, 242, 244—246,248
Euklid 17, 85f.,156
Faraday, Michael 58, 78, 164 f., 240,247s 173
Fischer, Hans I 33
Fludd, Robert 46
Foster, J. S. 62
Fraunhofer, Joseph von 133
Freyer, Hans 93
Galilei, Galileo 39, 96, 195, 202, 210f.,259, 199—301, 307—311, 313
Galvani, Luigi 164, 273
Gassendi, Pierre 89
Geiger, Hans 6;
George, Stefan 138, 145
Gibbs, Josiah Willard 58, 118, 241, 247,271
Goethe, Johann Wolfgang Von 153,157 f.,167, 207—226, 228 f., 252, 311
Guardini, Romano 299 f., 305 fi
Gürsey, F. 37, 4o
Hahn, Otto 12;
Hardy, Godfrey Harold 60 f.
Haydn, Joseph 92
Hegel, Georg Wilhelm Friedrich 202
Heigel, Karl Theodor, Ritrer von
Heisenberg, Annie 65
Heisenberg, August 63, 252 f.
Heller, Erich 217
Heraklit 34, 189
Herglotz, Gustav 143
Hertz, Heinrich 245, 273
Hilbert, David 35, 40, 156
Hölderlin, Friedrich 92
Humboldt,, Wilhelm von 280 f., 296 f.
Huxley, Aldous 216, 289,198
Huygens, Christiaan 16
Ibsen, Henrik 138
Jaspers, Karl 208
Jolly, Philip von 270
Jordan, Pascual 29, 61, 66, m
Jung, Carl Gustav 45, 50, 264, 266 f.
Kamlah, Wilhelm 97
Kandinsky, Wassily 138, 142
Kant, Immanuel 3c, 49, 115, 222
Keller, Gottfried 134 l., 138
Kepler,_lohanncs 42, 44—46, 73, 96, 144,259, 264—268, 300 f., 311, 313
Kerner, Justinus 134
Klein, Oskar 68
Kleist, Heinrich von 92
Kolumbus, Chrisroph 93
Kopernikus,Nikolaus 4;,1l2,266f.,300 f., 307—309, 311 f,
Karlel, F. 36
Kotzebue, August von 292
Kramers, Hendrik Antony 52—5 8, 60f.,65, 68
Kronecker. Leopold 253
Laplace, Pierre Simon, Marquis de 74,115
Laue, Max von 242, 245
Lee, Tsuang-Dao 36
Leonardo da Vinci (Lionardo) 13
Leukipp 88, 116, 187 f., 19o—192, 197
Liebig, Justus von 133, 136
Lionardo siehe Leonardo da Vinci
Lorentz, Hendrik Anroon 14, 4o, 68,201, 246
Lorenz, Konrad 79
Lorini 307
Ludwig 1., Kénig von Bayern I41
Ludwig 11., Kénig von Bayern 136,14
Luther, Martin 250
Maar 62
Mach, Ernst 3o
Mackc, Augusr 138
Mao Tsetung 28
Marc, Franz 138,142
Marx, Karl 94
Maximilian 11., König von Bayern 133,136, 141
Maxwell, James Clerk 74f.,77,164f.246 f.
Mendel, Gregor 158
Michelson, Albert Abraham i4, 146
Miller, Oskar von 134
Miller, Heinrich 36
Mozart, Wolfgang Amadeus 92 f., 128
Müller, Friedrich von 137
Newton, lsaac 15,20,24,39,41,73~78,86, 96—98,109f., 115, 118f., 125,162f.,165,195f., 207, 2105f., 213,215—218, 239-141, 24 3—247, 260,262 f.. 267'. 271—273, 275;,300f.
Nietzsche, Friedrich 167, 254, 2.98
Nostradamus (Michel de Notredame) 212
Ohm, Georg Simon 136
Oncken. Hermann I36
Parmenides 22, 190, 254
Paul V., Paps: (Camillo Borghese) 308
Pauli,WoIfgang 35, 37,46,43—51, 53,67—69, 73, 264—266, 268, 313
Paur, H. 91
Phidias 92
Planck, Max 16, 20—42, 63 f., 68, 90,118 f., 136, 244 f., 267 f., 170, 275, 282
Plato 22-24, 34,37, 39, 42, 45-47,50, 87f., 187f..192—194, 200, 203,205, 220f‘, 224 f., 25 5—259, 264. 267 f.,300, 306, 309
Plotin 45, 253, 269
Portmann, Adolf 265
Proklos, Diadochos 45, 164
Ptolemäus, Claudius 162, 248 f., 301,311
Pythagoras 85f, 255, 257—259
Raman, Chandrasekhara Venkata 57
Riehl, Wilhelm Heinrich von x36
Riemann, Bernhard I7
Riezler, Sigmund, Ritter von
Rockefeller, John Davison 56
Röntgen, Wilhelm Conrad 136
Roosevelt, Franklin Delano 18
Rosseland, Svein s4
Rousseau,]ean-Jacques 232
Russell, Bertrand 156
Rutherford, Ernest, Lord Rutherford of
Nelson 33,119
Saint-Exupéry, Antoine de 150, 236
Sand, Karl Ludwig 192
Sauerbruch, Ferdinand 137
Schelling. Friedrich Wilhelm Joseph von 136
Schiller, Friedrich von 92., 220, 222,225. 229
Schrödinger, Erwin 19, 61—65. 68, 74,241, 145
Schubert, Franz 220
Slater, J. C. 65
Smoluchowski, Marian von 13
Sokrates 187. 202—204
Sommerfeld, Arnold 51f., 87, x 19,136 C, 143 f.
Steinheil, Carl August von 133, I36
Sybel, Heinrich von 136
Thales von Milet 22,, 189, 254, 256
Thiersch, Friedrich Wilhelm I36
Urban VIII‘, Papst (Maffeo Barbarin) 308
Urey, Harold Clayton 34
Volta, Alessandro, Graf 98, 164, 273
Voßler, Karl 136
Wagner. Richard 136
Watson, James Dewey 123
Weber, Joe 285
Wedekind, Friedrich 138
Weizsäcker, Carl Friedrich von 31
Wieland, Heinrich 133
Wien, Wilhelm 63,136
Willstätter, Richard 133
Wölfflin, Heinrich 136
Wolff, Ch. 85
Xenophon 91
Yang, Chen-Ning 36
Zelter, Karl Friedrich 211, 2.15
Zenon der Ältere: I 54
Related Link: http://www.najafizadeh.ir/?p=2152?hlsrch=ورنر هایزنبرگ آن سوی مرزها