فلسفه و تاریخ علم

گربه شرودینگر در روستای آلپ باخ

نوشته شده توسط عرفان کسرایی

آغاز یک نمایش با شکوه:
در قرن نوزده میلادی نظریه های کلاسیک فیزیک بر دنیای علم مسلط بود. به بیان دیگر سه نظریه غالب در مکانیک، الکترودینامیک و ترمودینامیک. در اوایل قرن بیستم اغلب تلاش فیزیکدانان در این راستا بود که سه نظریه مکانیک و الکترودینامیک و ترمودینامیک را در قالب یک نظریه جدید فراگیر با هم ادغام کنند. در واقع انقلاب علمی در فیزیک در این دوران به واسطه همین تلاش ها بود که اتفاق افتاد. به صورت خلاصه کوشش ها برای طرح یک نظریه واحد در فیزیک کلاسیک، به نتایجی می رسید که در های جدیدیی به روی مسایل جدید در فیزیک باز می کرد. برای مثال لودویگ بولتزمان (Ludwig Boltzmann) که تلاش می کرد ترمودینامیک را با  استفاده از مکانیک آماری توضیح دهد، یا مثلا تلاش برای تلفیق نظریه های الکترودینامیک و مکانیک که در نهایت به طرح نظریه نسبیت خاص اینشتین Einstein در سال ۱۹۰۵ منجر شد.  اما تلاش برای یکپارچه سازی الکترودینامیک و ترمودینامیک، نقطه طلایی برای ظهور پرمناقشه ترین شاخه از فیزیک جدید یعنی فیزیک کوانتومی بود. به بیان دیگر ، کلید حل بسیاری از معماهای علم در فیزیک اینک در دست ماکس پلانک Max Planck بود و ابن شاخه جدید از فیزیک یعنی فیزیک کوانتومی قادر بود از پس تفسیر پدیده هایی بر آید که فیزیک کلاسیک توان توضیح آن را نداشت.

پرده دوم نمایش:
در یک گوشه دنج و دورافتاده در گورستان محلی روستای آلپ باخ (Alpbach) واقع در تریول (Tirol) اتریش، پیکر مردی آرمیده که آراء و نظریاتش، دنیای علم قرن بیستم را متحول کرده است.  پیدا کردن مزار اروین شرودینگر (Erwin Schrödinger) در این روستا کار دشواری نیست. کافیست به دنبال چند حرف یونانی ساده به شکل iħψ=Hψ بگردیم که بر تابلوی بالای سر مزار او نوشته شده است. همین چند حرف الفبای ساده یونانی، در حقیقت معادله پیچیده ای است که می توان آن را کلید فهم فیزیک جدید دانست. پشت همین معادله به ظاهر ساده، ایده ای پنهان شده که فهم دقیق آن مستلزم سالها مطالعه  در زمینه فیزیک است.

سنگ مزار شرودینگر در روستای آلپ باخ (Alpbach) در تریول (Tirol) اتریش

اروین شرودینگر بدون شک یکی از بزرگترین فیزیکدانان تمام دوران هاست. حوزه نفوذ و تاثیر فکری او به فیزیک محدود نمانده و بلکه زیست شناسی و حتی فلسفه را نیز تاحت تاثیر خود قرار داده است. جالب است بدانید که شرودینگر در سال ۱۹۱۰ تنها پس از چهار سال تحصیل در دانشگاه وین موفق به اخذ مدرک دکترا شد و در سال ۱۹۲۶ با صورتبندی مکانیک موجی به شهرت جهانی رسید . فیزیکدان مشهور ریچارد فاینمن (Richard Feynman) جایی درباره معادله مکانیک موجی شرودینگر می گوید:

این معادله از کجا می آید؟ از هیچ کجا! این معادله از روح شرودینگر بر آمده است!

شرودینگر معادله دیگری هم دارد که البته امروز به نام معادله کلاین-گوردون مشهور است. این موضوع در تاریخ علم ، نشان دهنده وسواس و احتیاط شرودینگر در انتشار یافته های خود دارد. پاول دیراک فیزیکدان بزرگ در شماره ۲۰۸ ساینتیفیک آمریکن در  یادداشتی با نام “تکامل تصویر فیزیکی از طبیعت” می نویسد:

شرودینگر قبل از آنکه معادله غیرنسبیتی مشهور خود درباره الکترون را که اکنون به نام خود او مشهور شده است بیابد، یک معادله نسبیتی مربوط به الکترون را یافت (که بعدا به معادله کلاین-گوردون نام گذاری شد). شرودینگر در آن زمان این معادله را منتشر نکرد چون به نظرش می آمد این معادله با نتایج تجربی تفسیر شده توسط نظریه پیشین همخوانی نداشت. اما این عدم هماهنگی ناشی از تفسیر اشتباه نتایج تجربی بود و نه به دلیل اشتباه بودن معادله نسبیتی.

برخی از مورخان علم معتقدند که چه بسا اگر  شرودینگر در این دوران احتیاط را کنار گذاشته و معادله جدید خود را منتشر کرده بود،  بعدها هرگز مساله معادل بودن دو سیستم مکانیک موجی (شرودینگر) و مکانیک ماتریسی (هایزنبرگ و بورن) مطرح نمی شد و فیزیک جدید به در مسیر دیگری پیش می رفت.

درباره نویسنده

عرفان کسرایی

کسرایی، عضو انجمن فلسفه علم آلمان و پژوهشگر مطالعات علم و فناوری در دانشگاه کاسل است
زمینه های پژوهشی او عبارتند از:
-فلسفه فیزیک ، منطق ریاضی و مدلسازی در ریاضیات مهندسی
-ارتباطات علم و جامعه شناسی شبه علم در ایران
-تاریخ علم (تاریخ فیزیک مدرن در قرن بیستم)

دیدگاه شما چیست