نقد نتایج فلسفی تئوری کوانتوم

علم معمولا با افزایش‏های تدریجی و کوچک در چارچوب مفروضات مورد قبول پیش می‏رود.گهگاه کشفیات نوین، اندیشه‏های علمی را چنان دگرگون می‏کند که معیارهای مقبول دانشمندان را منسوخ گردانیده یا مورد سؤال قرار می‏دهد و به جای آنها مقیاس‏های جدید را برقرار می‏سازد.فیزیک اتمی چنان فاصله‏ای از فیزیک کلاسیک می‏گیرد که هر چند به اندازه فاصله‏گیری علم نیوتونی و ارسطویی نیست، ولی به همان شیوه بازنگری در مفروضات و مسلمات اساسی را در زمینه نظریه‏های علمی و ماهیت جهان ایجاب کرده است.
جبری بودن پدیده‏ها:یکی از ویژگیهای بارز فیزیک قرن نوزدهم، جبری دیدن پدیده‏ها بود، بر این اساس که اوضاع آینده همه سیستمهای آن بر پایه وضع کنونی آنها قابل محاسبه است.از طرف دیگر اصالت کاهشی یا فروکاهشی بود، چه به نظر می‏آمد همه قوانین اگر نگوییم از مکانیک ذرات، لااقل از قوانین حاکم بر چند نوع از ذرات و میدانها، قابل اشتقاق است.ایده‏آل این بود که«هر چیز را در کل جهان به کلی تا حد تحولات کمی محض و رساندن آنها به چند چیز که خود آنها هرگز تحول کیفی نمی‏یابند، تقلیل دهند.» (1) بدین نحو که کارکرد هر سیستمی را می‏توان به نحوی مستوفا بر وفق قوانین حاکم بر اجزاء تشکیل دهنده آن تبیین کرد.قول لاپلاس که«همه حوادث آینده»را می‏توان با داشتن وضع و سرعت کنونی هر ذره پیش‏بینی کرد، هم اصالت تحویلی )reducyionism(و هم جبرانگارانه )determinism(است.جان کلام استدلال مکانیستی دو نکته یا دو عقیده است:1- تقسیم‏پذیری اشیاء به اجزاء 2-مکانمند و زمانمند بودن اشیاء.
فیزیک قرن نوزدهم در معرفت‏شناسی، نظرگاه اصالت واقعی خامی داشت، یعنی نظریه‏های علمی را المثنای واقعی و حقیقی و عینی جهان چنانکه هست و مستقل از روند شناخت آن می‏پنداشت، چنین تصور می‏شد که می‏توان عین معلوم(اوبژه)را از ذهن عالم (سوبژه)یعنی یک بیننده بر کنار خارجی و یک مشاهده‏گر بی‏اراده دا کرد.در توصیف جهان دانشمند آزمایشگر و استدلال‏گر، و یا وسایل پژوهشی به حساب نمی‏آمد. * به ظاهر نظریه جنبشی گازها پرده (*)دوبروی)louisvietor de broglie(در کتاب فیزیک اتمپاره‏ها می‏نویسد:«اصل موضوع این بود که می‏توان به توصیف جهان مادی‏ای پرداخت که به هیچ وجه من الوجوه دانشمند آزمایشگر و استدلال‏گر، آلات و وسایل پژوهش را که در مشاهده پدیده‏ها به کار می‏رود، به حساب نمی‏آورد.هم‏چنین تصور می‏کردند تا بی‏نهایت می‏توان خطاهای تجربی را کاهش داد و با پیشرفت مداوم سرانجام به تناظر یک به یک جهان خارجی و تصور ما از آن رسید.و چنین می‏پنداشتند که مفاهیم متعارف زمان و مکان و تداوم و مسیر اشیاء قابل اطلاق به کل جهان است.رجوع شود به:
louis de broghie,physies,trans.m.davidson cnew york,pantheon books,5591,hasper pb7,p.411.
پندار جبرانگاری را از میان برد، چرا که رفتار گازها را بر وفق احتمال وصف می‏کرد.ولی این رویه را صرفا یک وسیله تسهیل محاسبه قلمداد می‏کردند.
الف-پیدایش فیزیک کوانتوم
کشفیات جدید بین سالهای 1890 تا 1900 از قبیل کشف الکترونها، اشعه ایکس و رادیو اکتیویته، عرصه‏های پژوهشی تازه‏ای را گشودند، هر چند در وهله اول تجدید نظر در مسلمات و مقبولات و مفروضات پیشین را ایجاب نمی‏کردند.پلانک ثابت کرد که طیف تشتشع یک جسم گداخته فقط به این شرط قابل توجیه است که قبول کنیم اتمها با هر مقدار انرژی نمی‏توانند اهتراز کنند، بلکه تنها با مقادیر منفصل و گسسته از هم و معینی این کار ار انجام می‏دهند.پلانک(1947-1858)فیزیکدان آلمانی به هنگام مطالعه مسائل تشعشعات، کار خود را در مورد نظریه کوانتوم از سال 1900 شروع کرد.
او مجبور شد تشعشع جسم سیاه را با به کار بردن طیف‏یاب مورد بررسی قرار دهد.با شگفتی بسیار متوجه شد که انرژی متشعشع به صورت جریانی مداوم و مستمر منتشر نمی‏شود، بلکه انتشار آن به صورت یک توده کوچک غیر مستمر و ناپیوسته به نام کوانتا)quanta(منتشر می‏شود.جریان انرژی متشعشع بسیار شبیه گلوله‏هائی است که از تفنگ خارج می‏شود نه شبیه به جریان آبی که مثلا از لوله آب‏پاش خارج می‏گردد.اینشتین تشعشع حرارتی ناپیوسته را که به صورت هسته‏های کوچک انرژی منتشر می‏شود، کوانتا نامید و آن را به عنوان سیمای اساسی جهان شناخت.
کوانتای نور که نام تئوری کوانتوم مأخوذ از آن است، از آن زمان به عنوان ذراتی با اعتبار شناخته شده که اکنون«فتون»نامیده می‏شوند.از جمله کشفیات دیگر که در پیدایش و توسعه نظریه کوانتوم مؤثر بود، کشف فتوالکتریک از طرف اینشتین بود.
اینشتین در تئوری نسبیت خود، کار تحقیقی پلانک را پذیرفت و در توصیف نور یکی از فرضیات اصلی آن را بر مبنای کوانتا قرار داد.وقتی جریانی از فتونها به صفحه‏ای فلزی برخورد می‏کند، الکترونهائی که صفحه فلزی را تشکیل می‏دهند از یکدیگر جدا می‏شوند.هر چقدر جریان فتونها قوی‏تر باشند، الکترونهای بیشتری از یکدیگر جدا می‏گردند.
نتیجه اثر فتوالکتریک که به وسیله اینشتین و دیگر فیزیکدانها تفسیر شده است، این واقعیت را نشان می‏دهد که نور از امواج ساخته نشده است.یعنی گسیل نور، که همواره موجی انگاشته شده، به صورت کوانتوم یا«بسته»های انرژی تصور می‏شود.خلاصه بجای مدل منظومه‏ای الکترونهائی که در مدارات معینی بر گرد هسته سیر می‏کنند، یک انگاره موجی پیچیده در جو اطراف هسته، برای باز نمودن طرح اتم بکار رفت.اینها و چند کشفیات دیگر همه در تکویر نظریه کوانتوم نقش بسزائی داشتند.
تئوری کوانتوم، از تئوریهای مهم فیزیک معاصر است که به نحوی تئوری تغییر یافته مکانیک کلاسیک است و از مطالعه ساختمان اتم، پدیده انتشار و جذب نور بوسیله ماده بدست آمده و شامل مکانیک قالبی هایزنبرگ، مکانیک موجی شرودینگر و تئوری انتقال جردان و دیرک می‏باشد.مکانیک موجی یک نوع دوگانگی رابین امواج و ذرات بر طبق عقیده‏ای که یک الکترون یا فتون‏quantun ot light(در بعضی از حالات به عنوان یک موج و در بعضی از حالات به عنوان ذرات ملاحظه شده، نشان می‏دهد.
ب-هایزنبرگ و اصل عدم تعیّن
هایزنبرگ در سال 1927 کوشید تا مکان و سرعت و جهت یک الکترون را مورد بررسی قرار دهد.مشکل مربوط به اندازه‏گیری خصوصیات و صفات یک الکترون این است که طول موج آن از طول موج نور معمولی کوتاه‏تر است.برای مشاهده مستقیم یک الکترون از جهت نظری، لازم است تا میکروسکپی قوی‏تر از میکروسکپ‏های زمان حال بکار بریم و در هر حال با بکار گرفتن میکروسکپی این چنین باید منبعی از نور را بکار ببریم.از طرفی قبلا متوجه شدیم که فتون‏های نور(اثر فتوالکتریک اینشتین)نظام الکترونها را بر هم می‏زند.در نتیجه با اندازه‏گیری مکان و موقعیت و سرعت یک الکترون با دو مشکل روبرو خواهیم شد:اولا نمی‏توانیم نور معمولی را بکار ببریم، زیرا الکترونها نسبت به نور معمولی از طول موج کوتاه‏تر برخوردار هستند، و بکارگیری هر نوع نور موجب بهم خوردن نظم الکترونها خواهد شد.ثانیا مجبوریم از اشعه گامای رادیوم که دارای طول موج بسیار کوتاه است، استفاده کنیم.مقیاس‏های اینها همه موجب بی‏نظمی قابل ملاحظه‏ای در کار الکترونها می‏شوند.به هر حال، هر مقیاسی را که تصور کنیم به علت بی‏نظمی که به وسیله ابزار اندازه‏گیری به وقوع می‏پیوندد، همیشه تقریبی خواهد بود.
استدلال هایزنبرگ این است که از جهت نظری غیر ممکن است که مقیاسی در این مورد بطور دقیق بکار ببریم.بنا بر نظر او تعیین دقیق مکان و سرعت یک الکترون غیر ممکن است.حال استدلال او این است که با تعیین نسبی دقیق مکان یک الکترون در سرعت آن اختلال ایجاد می‏کنیم.برای تعیین نسبی سرعت یک الکترون مکان نامشخصی از آن را نشان می‏دهیم.هر مقیاسی با مقیاسهای دیگر در تعارض‏اند.غیر ممکن است که در یک زمان هم مقیاس نسبتا دقیقی از سرعت الکترون و هم از مکان آن که از عدم تعیّن استفاده می‏شود به دست بیاوریم.
دلیل قاطعی که از این استدلال به دست می‏آید، این است که میزانی که مقیاس‏های ما را نامشخص نشان می‏دهد، با مقدار ثابت پلانک برابر است.
بر اساس توضیحات فوق هایزنبرگ اصل عدم تعیّن )principle ot indetermenaey(یا اصل عدم قطعیت)princeple uncirtainty(را استنباط کرد.
چون متوجه شد که از جهت نظری امکان تعیین مکان و سرعت یک الکترون در یک زمان معین وجود ندارد و در یک لحظه نمی‏توانیم با استفاده از شیوه‏ای خاص مکان و سرعت یک الکترون را با مکان و سرعت آن در زمان دیگر مرتبط سازیم.در استدلال کوانتومی هر کوششی برای توصیف رفتار الکترونهای تشکیل دهنده اتم، لغو است و باید رها شود و خواص اتم به عنوان یک کل باید به مدد قوانین جدید تحلیل شود که ربطی به قوانین حاکم بر«اجزاء»جداگانه آن ندارد، و این اجزاء هویت و فردیت مستقل و مشخص نخواهند داشت.
ما بر این اساس نمی‏توانیم وقوع یک رویداد اتمی را با یقین کامل پیش‏بینی کنیم و فقط می‏توانیم بگوئیم که احتمال وقوع آن چقدر است.در نتیجه جبر و تعیّن و ضرورت در قلمرو میکروسکپی و اجزاء اتمی وجود ندارد.هایزنبرگ خود از این اصل عدم تعین سه نتیجه فلسفی گرفت:1-نفی ضرورت و جبر 2-نفی علیت 3-نفی تمایز بین عالم و معلوم یا مشاهده‏گر و امر مورد مشاهده.ادینگتون با توجه به انتفای جبر، تعین و علیت، رفتار انسان را نامعلوم و نا مشخص و غیر قابل پیش‏بینی تصور کرد و اصل عدم تعین(عدم ضرورت)را دلیل بر امکان آزادی اراده انسان دانست که به عنوان نتیجه چهارم منظور گردید.و بالأخره بر اساس اصل عدم تعین استفاده می‏شود که علم دیگر به توصیف واقعیت نمی‏پردازد، که از آثار و علائم واقعیت سخن می‏گوید و در نتیجه علم از مطالعه واقعیت به پدیدارشناسی طبیعت سوق می‏یابد و نتیجه پنجم بدست می‏آید که بالأخره این امر منجر به نفی تصور اصالت واقع خام)naive realism( می‏گردد. (2) ما در این مقاله به تحلیل خود اصل عدم تعیّن می‏پردازیم و از بیان و توضیح بقیه موارد به منظور پرهیز از اطاله سخن خودداری می‏کنیم.
فیزیک نوین به معارضه با اصالت واقع خام و اصالت تحویل برخاسته است، ولی معارضه آن با جبر انگاری بیشتر مشهود است، چه اهمیت و ارزش اصل هایزنبرگ هنوز محل تأمل و بحث است.واضح است که ادعای لاپلاس که می‏گفت همه حوادث آینده را می‏توان با شناخت وضع کنونی پیش‏بینی کرد، در نظریه کوانتوم مردود شناخته شده، چه ما نمی‏توانیم هم وضع دقیق و هم سرعت دقیق الکترون‏ها را پیش‏بینی کنیم، بلکه می‏توانیم آینده فقط احتمالات را محاسبه نماییم.هایزنبرگ این عدم قطعیت را نتیجه عدم تعین در طبیعت می‏داند.عدم قطعیت از نظر فلسفی مسائلی را مطرح می‏سازد که از جمله مسائل مورد بحث این است که قوانین دقیق و قطعی در جهان اتم حاکم نیست، یا فقط هنوز ما به کشف آن قوانین نایل نیامده‏ایم.به عبارت دیگر عدم قطعیت، ذاتا عینی است یا ذهنی؟
ج-توجیه عدم قطعیت
به این گونه پرسشها پاسخهای چندی داده شده است:
1-عدم قطعیت مربوط به جهل بشر است یعنی در طبیعت قوانینی وجود دارد که در آینده کشف خواهد شد.
2-عدم قطعیت مربوط است به محدودیتهای درونی تجربی، چه مشاهده‏گر ناگزیر سیستمی را که تحت مشاهده خود دارد آشفته می‏سازد، و بالأخره نظریه‏های اتمی به نحو اجتناب‏ناپذیری از مفاهیم روزمره استفاده می‏کند.
خود اتم برای بشر همیشه دسترسی ناپذیر است.
3-عدم قطعیت به عدم تعیّن در خود طبیعت مربوط است.یعنی در جهان اتمی بالقوه‏گیهای بدیل یا جانشین شونده وجود دارد.
نظر اول(از نظر معرفت‏شناسی)اصالت واقعی است و(از نظر متافیزیک)جبرانگارانه است.نظر دوم پوزیتیویستی و لا ادری گرایانه است، چه ما هرگز نمی‏توانیم بدانیم اتم در فاصله بین مشاهدات چه رفتاری پیش می‏گیرد.نظر سوم، که از آن طرفداری می‏کنیم اصالت واقعی و غیر جبری است.
1-عدم قطعیت نتیجه جهل بشر است
بعضی از عدم قطعیتهای ما ممکن است نتیجه عدم معرفت ما به سیستمهائی باشد که دارای قوانین دقیق هستند، عدم قطعیت درباره وضع هوا چه بسا چیزی جز اقرار به جهل بشر در زمینه هواشناسی نیست.شخص نمی‏تواند به ضرس قاطع یکی از دو طرف سکه‏ای را قبل و یا پس از پرتاب پیش‏بینی کند، ولی شاید اگر به اندازه کافی درباره فشار پرتاب سکه و شتابی که بر آن وارد می‏آید و میزان مقاومت هوا و نظایر آن بداند، بتواند آنرا پیش‏بینی کند.عوامل متعدد و مرموز و اسرارآمیز الکترون‏ها پیش‏بینی ما را نامعلوم و نامشخص می‏کند.در این صورت عدم اطلاعات دقیق ما از ما وقع است، و از نظر عینی سیستم فیزیکی مورد نظر جبری است.در این احتمال، عدم تعیّن در اصل معرفت‏شناسی )epistemological(است نه وجود شناختی )ontopogical(، یعنی به میزان معرفت و فقدان شناخت ما منوط می‏گردد نه به چیزی در طبیعت.
برای مثال نظریه جنبشی گازها درست چنین برداشتی از احتمال داشت.قوانین آماری راجع به گروههای عظیمی از مولکولها بر پایه این تصور تکوین یافت که حرکات فرد فرد ذرات، هر چند دقیقا بر طبق قوانین مکانیکی معینی است، محاسبه‏اش دشوار است.بخت‏بندی که همانا مراد از آن تصادق و اتفاق بود، به ترکیب‏های متغیر بسیاری از نیروهای جبری مستقل نسبت داده می‏شد.
فیزیکدانانی همچون اینشتین و پلانک بر آنند که عدم قطعیت در مکانیک کوانتوم مربوط به جهل فعلی ماست.اینان معتقدند که مکانیسمای تفصیلی دون اتمی(اتمپاره)وجود دارد که اکیدا جبری و علّی هستند، یک روز قوانین این مکانیسمها یافته خواهد شد و آنگاه پیش‏بینی دقیق ممکن می‏گردد.اینشتین می‏نویسد:«موقعیت اولیه عظیم نظریه کوانتوم نمی‏تواند مرا به تصادفی محض و مانند طاس نرد بودن حرکات جهان اتمی معتقد و متقاعد گرداند.اعتقاد راسخ من این است که سرانجام بشر می‏تواند به نظریه‏ای دست یابد که‏ مصادیق عینی‏ای که بر اثر وجود قوانین با یکدیگر ارتباط یافته‏اند، احتمالات نباشد، بلکه امر و؟؟؟ قابل ادراک باشد.» (3)
اینشتین از نظر معرفت‏شناسی رئالیست بود و اعتقاد داشت که مفاهیم فیزیک باید ناظر و راجع به اشیایی باشند که قطع نظر از ذهن عالم، وجود واقعی داشته باشند و مطمئن بود طبیعت از قوانین دقیقی پیروی می‏کند که در نظریه‏های آینده بیان خواهد شد.
بسیاری از دانشمندان به چنین سخنانی با شک می‏نگرند.در فقدان هر گونه دلیل و شاهد تجربی دفاعی از جبر انگاری عمدتا دلائل و مبانی فلسفی دارد اینشتین ایمان خود را به نظم و پیش‏بینی پذیری جهان بیان کرد.یعنی دخالت دادن هر گونه عنصری ازبخت یا اتفاق، چشم‏انداز اصالت واقعی او را تیره خواهد کرد.البته در طول تاریخ علم معلوم شده است که چه بسیار عدم قطعیت‏ها ناشی از بی‏دقتی های بشر بوده است.ولی قوانین دقیقی که در گذشته کشف شده‏اند در برابر تعداد عظیمی از اتمها، حکم میانگین‏های آماری دارند و ما نمی‏توانیم لزوما درسی را که از تاریخ علم فرا گرفته‏ایم لزوما اتمهای منفرد تسری دهیم.جهان اتم خیلی متفاوت از جهان تجربه عادی می‏نماید.بهر حال بسیاری از فیزیکدانان انتظار دارند این نقائص اصلاح شود و این اصلاح نه با ردّ، بلکه با گسترش و پرورش بیشتر نظریه کوانتوم احتمال‏آمیز فعلی صورت گیرد.تا زمانی که هنوز نظریه بدیلی پدید نیامده بهتر است نظریه‏های موجود را نگهداریم.
2-عدم قطعیت ناشی از محدودیت‏های تجربی
بسیاری از فیزیکدانان بر این عقیده‏اند که عدم قطعیت محصول جهل موقت مانیست، بلکه ناشی از محدودیت‏های تجربی معرفت بشری است که همواره ما را از دانستن اینکه رویدادهای قلمرو اتم جبری و متعیّن‏اند یا نه، باز می‏دارد.نخستین روایت از این ؟؟؟مدعی است که این دشواری، مربوط به تجربه است.عدم قطعیت با آغاز و در طی روند مشاهده، رخ می‏نماید.فرض کنید می‏خواهیم یک الکترون تنها را مشاهده کنیم.برای این کار باید بر آن نور بتابانیم یا به تعبیر دیگر آن را با کونتوم نور بمباران کنیم، این عمل ناگزیر وضعیتی را که می‏خواهیم مشاهده کنیم، بر هم می‏زند.اولا نمی‏توانیم نور معمولی را بکار ببریم، زیرا الکترونها نسبت به نور معمولی از طول موج کمتری برخوردار هستند.استفاده از کوانتای نور با طول موج کوتاهتر اجازه تعیین محل دقیق‏تری از موضع الکترون‏ها را به ما می‏دهد، معمولا از اشعه گامای رادیوم که دارای طول موج بسیار کوتاه است استفاده می‏کنند، ولی چنین کوانتای نور با طول موج بسیار کوتاه انرژی شدیدتر دارد و اغتشاش بیشتری در الکترون ایجاد می‏کند.
اینها همه بر بی‏نظمی قابل ملاحظه‏ای در کار الکترونها رهنمون می‏شوند، بهر حال هر مقیاسی را که تصور کنیم به علت بی‏نظمی که به وسیله ابزار اندازه‏گیری به وقوع می‏پیوندد همیشه تقریبی خواهد شد.مشکل هایزنبرگ مربوط به همین مسأله است.بر هم زدن یا ایجاد اختلال در سیستم اجتناب ناپذیر است، چه حداقل باید همکنشی‏ای بین مشاهده‏گر و مورد مشاهده صورت گیرد.مراد از«مشاهده‏گر»در اینجا همانا روند تجربی و جریان مشاهده است، نه یک ذهن عالم.به عبارت دیگر سخن در عمل اندازه‏گیری است نه عمل ادراک ولی خودبخود بعدا به عمل ادراک و معرفت بشری تسری پیدا کرده است.
هر چند این تعبیر در مورد بسیاری از تجربه‏ها و آزمایش‏ها صادق است، ولی از توجیه عدم قطعیت به هنگامی که هیچ چیز باعث اختلال یا اغتشاش در سیستم نمی‏شود، ناتوان است.مثلا پیش‏بینی ناپذیری زمانی که در آن یک اتم رادیو اکتیو خودبخود تجربه می‏شود، یا زمانی که یک اتم تنها در حالت برانگیخته از مدار خود به در می‏رود کاملا جدا از هر گونه جریان اندازه‏گیری است.یک سیستم ممکن است که یک نوع از دقت را از دست بدهد و نوع دیگر را بدست آورد.حتی در فیزیک کلاسیک اختلالاتی بوده که رفعشان ممکن نبود.ولی به حساب آوردنشان، یعنی در نظر گرفتن سیستم بدون آنها امکان داشته است(مثلا در اندازه‏گیری ظرفیت حرارت یک شئ خیلی کوچک، می‏توان تأثیر اختلال‏انگیز دماسنج را محاسبه کرد.)
پیش‏بینی ناپذیری حوزه اتم یک حصیصه بارز مکانیک کوانتوم است که اصل هایزنبرگ از اصول موضوعه آن بدون توجیه به اختلالاتی که مشاهده‏گر به بار می‏آورد، برمی‏آید.
3-عدم قطعیت ناشی از محدودیتهای مفهومی اجتناب ناپذیر ماست
نظر دیگر این است که عدم قطعیت را به محدودیتهای مفهومی اجتناب ناپذیر نسبت می‏دهد.در اینجا انسان به عنوان اندیشنده و داننده-و نه آزماینده-منشأ مشکل است.این نظر بر آن است که مفاهیم تعبیرگر از تجربه متعارف روزمره اخذ شده و سپس برای تنظیم مدلهای نظری جهان اتم بکاررفته است.«فنون و ایستاخر»می‏گوید:«ما خودمان صور قابل درک چیزهای واقعی را از طریق تجربه یا آزمایش خویش آفریده‏ایم.» (4)
ما با انتخاب موقعیت‏های آزمایشی تصمیم می‏گیریم که یک الکترون در کدام یک از طرحهای مفهومی(موجی یا ذره‏ای، وضع مشخص یا سرعت مشخص)خود را بر ما جلوه‏گر می‏سازد.به ویژه ساخت جهان اتمی به نحوی است که ما باید یا توصیف علّی(با توابع احتمالی که جبر انگارانه در کار آورده‏ایم)و یا توصیف زمانی-مکانی را انتخاب کنیم و هر دو را در آن واحد نمی‏توانیم بکار ببریم.محققانی که از این زاویه می‏نگرند معمولا برداشتی پوزیتیویستی از علم دارند توابع احتمال، ابزارهای محاسباتی مفیدی برای همارایی مشاهدات اند، نه نشان دهنده جهان واقعی.«بور»معتقد بود این دو، توصیفی از یک واقعیت اتمی هستند که در مقاصد مختلف بکار می‏روند.
این تعبیر لا ادری گرایانه است.یعنی در این مورد که آیا خود اتم، که ما هرگز نمی‏توانیم آن را بشناسیم، متعیّن است یا نا متعیّن.هر چند یک محقق در شرح آن ممکن است به دلیلی جانب یکی از دو طرف را بگیرد.
4-عدم قطعیت به عنوان عدم تعین در خود طبیعت هایزنبرگ
از آراء و نظریات سه گانه، نظر اول این عقیده اساسی را ابراز می‏کرد که طبیعت از قوانین جبرانگارانه پیروی می‏کند و هر گونه عدم قطعیتی را به جهل موقت و فعل بشری نسبت می‏دهد.نظر دوم عدم قطعیت را به محدودیت‏های تجربی معرفت بشری باز می‏گرداند و نظر سوم عدم قطعیت را به محدودیت‏های اجتناب ناپذیر مفهومی نسبت می‏داد که همواره ما را از شناخت آنچه واقعیت اتم هست باز می‏دارد.
نظریه چهارم این است که عدم تعیّن یک ویژگی عینی از طبیعت است و نه ناشی از محدودیت دانش بشری.طرفداران این نظریه بر آنند که چون نظریه کوانتوم با هزاران بار آزمایش آزموده شده است، باید نظیر سایر نظریه‏های مقبول پذیرفته شود و تصویری که از جهان می‏دهد به عنوان یک تصویر اطمینان بخش تلقی گردد.چنین نظر گاهی با اصالت واقع انتقادی که ما طرفدار آنیم و با نظریه‏های علمی که نشانگر طبیعت ولی نشانگر محدود و ناکامل طبیعت هستند، *همآهنگ می‏نماید.این محدودیت‏ها به ما نشان می‏دهد که حقایق قلمرو اتم از نوعی بس متفاوت با اشیاء و اعیان تجربه روزمره‏اند، ولی این سخن به آن معنا نیست که آنها کمتر واقعی‏اند به جای این اندیشه که الکترون یک وضع و یک سرعت دقیق‏ و معینی دارد که بر ما پوشیده است، باید نتیجه بگیریم که الکترون از آن نوع چیزهایی نیست که اصولا چنین خواصی داشته باشد.
«مارگنائو» (5) معتقد است که عدم قطعیت در نقص اندازه‏گیری‏های ما نهفته نیست، نه در قدرت دانایی بشر، بلکه منشأش در خود طبیعت است.هیچ پیوند و ربط علّی دقیق بین رویدادهای مشاهده پذیر مشهود نیست، چه اندازه گیری صرفا عبارت است از بیرون کشیدن یکی از احتمالات بسیار از بطن توزیع احتمالاتی موجود، عمل اندازه گیری نوعی دخالت انسان در حالت یک سیستم فیزیکی است و نتیجه‏اش همانا آفرینش موقعیتی است از موقعیتهای ممکن، یعنی به تحقق پیوستن یک امکان.از این نظرگاه«تأثیر مشاهده‏گر»همانا بر هم زدن یک ارزش دقیق نیست، بلکه به تحقق واداشتن یکی از بالقوه‏گیهای متعدد موجود است.فعالیت مشاهده‏گر جزوی از سرگذشت رویداد اتمی می‏گردد.ولی این یک سر گذشت عینی است و حتی اتمی که خودبخود تجزیه می‏گردد، برای خود سرگذشتی دارد.
هایزنبرگ در همین زمینه می‏نویسد:«گذر از«امکان» به«فعل»در طی عمل مشاهده انجام می‏گیرد.» (6)
بعضی از محققان از رویدادهای اتمی به عنوان امری نامعلل)uncause(یعنی بی‏علت سخن می‏گویند، چه اکیدا پدیده‏های اتمی جبری و متعیّن نیست و غیر قابل پیش‏بینی می‏باشد.بر این اساس «نامعلل»دلالت دارد بر اینکه آینده از نو فرا می‏آید (کل یوم هو فی شأن)و ربطی ضروری به سوابقش ندارد، ولی قضیه از این قرار نیست چه امکانات یا احتمالات در هر لحظه‏ای بطور دقیق بدون شک و شبهه از توابع موجی لحظات بیشتر نشأت می‏یابند.
از سوی دیگر هم نمی‏توان در اینجا از علت یا علت‏مندی مطلق یا پیوند ضروری سخن گفت، چه گذشته مجموعه‏ای از احتمالات را به آینده فرا می‏فرستد، * (7) فقط یکی از بالقوه‏های متعدد می‏تواند متحقق شود.شاید چنین ربطی را بین رویدادها، یعنی ربطی که یک سلسله از امکانات و نه یک رویداد جزئی خاص متعین می‏گردد، بتوان نوع ضعیفی از علیت نامید تا از ربط الزامی که نوع شدید علیت است متمایز باشد. (8) اگر این تعبیر درست باشد عدم تعین، یک واقعیت وجودی است.هایزنبرگ این را«بازگشت مفهوم بالقوه بودن)potentiality(» می‏نامد.
در قرون وسطی، مفهوم بالقوه بودن به تمایل یک چیز در سیر معین‏اش اطلاق می‏شد.هایزنبرگ شیوه ارسطوئی را در توصیف بالقوه بودن به معنای کشش در جهت نیل به یک غایت در آینده، نمی‏پذیرد(ما الیه الحرکه و ما لاجله الحرکه)، بلکه می‏گوید احتمالات فیزیک نوین اشاره بر گرایشی در طبیعت دارد که شامل یک سلسله امکانات است.این التقاط و اختلاط از بالقوه‏گیها و امکان ارسطویی و علیت نیوتونی به شیوه‏ای متمایز است که با هر دوی آنها فرق دارد.آینده صرفا«نامعلوم»نیست، بلکه «نامتعین»هم هست راه آن هم کاملا«هموار»نیست، چه حال تعیین کننده سلسله امکانات آینده است.
رایشنباخ می‏گوید این امر تعدیل در منطق دو ارزشی قدیمی را ایجاب می‏کند(که در آن یک قضیه عملا یا صادق است یا کاذب، هر چند علم ما به آن قطعی نباشد.)و به جای آن باید به فکر منطق سه ارزشی بود که در آن هر چه قطعی نیست«نامتعین»است و لذا نه صادق است نه کاذب.اگر بدینسان عدم تعیّن خاصه طبیعت باشد، راه برای بیش از یک علی البدل و یا شق دیگر باز می‏شود و مجال برای تازگیهای پیش‏بینی ناپذیر فراهم می‏آید.
زمان دارای تاریخمندی و تکرار ناپذیری یگانه‏ای است.جهان اگر هم به وضع سابقش باز گردد به گونه گذشته سیرش را تکرار نمی‏کند و به قول عرفا «لا تکرار فی التجلی»تجلی حق تکرر ندارد.چه (*)قابل ذکر است که وایتهد فیلسوف در کتاب process and reality در مورد پدیده‏های فیزیکی معتقد است که هر پدیده مجموعه‏ای از روابط است و هر شئ متضمن تاریخچه‏ای از روابط گذشته و حال است... در هر نقطه‏ای یک رویداد متفاوت از میان امکانات متعدد می‏تواند متحقق شود، امکان و صیرورت امری عینی است نه صرفا ذهنی.
نتیجه
نظریه کوانتوم اهمیت معتنابهی از نظر معرفت‏شناسی دارد، ولی هیچ توجیهی برای پوزیتیویسم یا ایده‏آلیسم متافیزیکی بدست نمی‏آید.
یک مضمون مکرر همانا درگیر شدن و مدخلیت مشاهده‏گر در نتایج مشاهده است.پی بردن به مدخلیت مشاهده‏گر در هنگام کسب معرف یکی از ویژگیهای فیزیک اتمی است.در فیزیک کلاسیک، امکان رسم خط قاطع بین عین معلوم و ذهن عالم وجود داشت.انسان ناظری بود که یک جهان مستقل خارجی را توصیف می‏کرد.امروز به گفته مارگنائو «واقعیت جدید این است که جست و جوی حقیقت، حقیقت را تعدیل می‏کند و داننده بر دانسته اثر می‏گذارد و دانش نیز نظر نیست، بلکه عمل است.در معرفت‏شناسی بر اساس تئوری کوانتوم امروز تمایز کامل بین ناظر و منظور بکلی از میان رفته است، دیگر بر این اساس کیفیات اولیه:جرم، طول و سرعت که خواص عینی جهانی مستقل از داننده بود، معلوم شد که همین خواص که تصور می‏شد جزء سرشت خود اعیان است، بستگی به رابطه یا نسبت بین واقع و مشاهده‏گر دارد.علم از همنوائی بین طبیعت و ما برمی‏خیزد.ما دسترسی به اشیاء چنانکه جدا از پژوهش ما یعنی«فی نفسه»هستند، نداریم.هیچ جدا انگاری بین ذهن عالم و عین معلوم، ممکن نیست.» (9)
به قول حکمای اسلامی پدیده‏های عینی همه معلوم بالعرض و تصورات و مفاهیم معلوم بالذات هستند.«هنسون»بر آن است که نه تنها همه داده‏ها را گرانبار از نظر می‏داند، بلکه همه خواص هم منوط به مشاهده‏گر هستند. (10)
البته همانطور که اشارت رفت گفتیم که دخالت یا درگیر شدن مشاهده‏گر ناظر به روندهای مشاهده و تجربه است نه حالات ذهنی.در واقع درست است که ما با همکنشیها و روابط سر و کار داریم نه با اشیاء محض و مستقل، ولی مسلم است که پژوهش ما به کمک ابزارهای فیزیکی است.ابزارهای اندازه‏گیری و ردیابی است که بر اندازه گیریهای حاصله اثر می‏گذارد، نه مشاهده‏گر به عنوان یک موجود انسانی.به علاوه پی بردن و به حساب آوردن سهم ذهن در مورد داده‏ها نباید به غفلت از خود عین و واقع منجر شود.اهیمت و اولویت عمده فیزیک در هیچگونه پرده برداشتنش از ماهیت اساسی واقعیت نیست، بلکه در پی بردن به محدودیت‏های علم است، به عبارت دیگر تصویری است از محدودیت قلمرو دانش بشری، دانشمند امروزی آگاه است که هر نظریه‏ای جزئی‏نگر، مستعجل و ناکامل است.آنچه از فیزیک نوین استفاده می‏شود و باید از آن انتظار داشت، ایفای نقشی معین و یاری دادن فروتنانه‏ای است در نگاه به طبیعت.
نه فیزیک کهن، نه فیزیک نوین، نه هیچ علم تخصص یافته‏ای نمی‏تواند چنانکه باید و شاید بر همه جوانب تجربه انسان بنگرد:
چو هست مطلق آید در اشارت
به لفظ من کند از وی عبارت
حقیقت کز تعین شد معین
تو او را در عبارت گفته‏ای من
در این خانه یکی شد جمع افراد چو واحد سازی اندر عین اعداد
«شبستری» یک نظریه آن چنانکه در فلسفه اصالت واقع خام می‏پندارند، دیگر بازنمود و نشانگر حقیقی واقعیت تصور نمی‏شود، زیرا پیوند بین نظریه و آزمایش غیر مستقیم است.اگر علم فی الواقع گزینشگر و مفاهیمش محدود است، کوشش در جهت بنای یک متافیزیک ایده‏آلیسم بر فیزیک نوین، همانقدر مشکوک است که بنای متافیزیک ماتریالیسم بر فیزیک کلاسیک. مقصود هایزنبرگ از عدم تعین در مورد داده‏های عینی و خارجی موجود در طبیعت است یعنی عدم تعیّن عینی و خارجی موجود در طبیعت، نه عدم قطعیت ذهنی مربوط به جهل بشر ازادی انسان و عدم تعین در سطوح کاملا متفاوتی رخ می‏نمایند.
عدم تعیّن در سطح زیر اتمی ربطی به مسأله اراده آزاد ندارد.از طرفی چون عدم تعین خلاف اصالت تحویل‏پذیری و تقلیل‏پذیری است، نمی‏توان این مسأله را به تمام جهان اکبر تعمیم داد.باید گفت عدم تعین حاصل از تئوری کوانتوم تنها نتیجه این دانش بشری است و نمی‏توانیم این اصل حاصله در دنیای بی‏نهایت کوچک را به کل عالم و یا قلمرو دانش‏های دیگر بشری به همین نسبت تعمیم دهیم.
زیرا این اصل خود عدم تعین است، چگونه می‏توان با تعین و قطعیت این اصل عدم تعین را به تمام موارد تعمیم دهیم.ولی باز از نظر فلسفی می‏توان گفت علم به عدم تعین خود می‏تواند یقینی باشد، همانطور که علم احتمالی و ظنی ما نیز به امور خود در عین حال در این مورد علم یقینی است.
از این رهگذر چنین استنباط می‏شود که در هر دو قلمرو جهان کوچک و جهان بزرگ دریچه ابداع و امکان بر روی جهان باز است.با این حساب فیزیک فقط سهم اندکی در تصویر جامع واقعیت ایفاء می‏کند.فیزیک دیگر شاهدی که دست‏آموز اصالت تحویل و جبرانگاری باشد، نیست.این حداکثر انتظاری است که می‏توان از دانشی داشت که اشیاء بی‏جان را در نازل‏ترین سطح وجود مطالعه می‏کند.
دل گر چه در این بادیه بسیار شتافت
یک موی ندانست ولی موی شکافت
اندر دل من هزار خورشید بتافت
آخر به کمال ذره‏ای راه نیافت
«ابن سینا»