اصل عدم قطعيت هايزنبرگ   

 

درباره اصل عدم قطعیت هایزنبرگ

 

بسیاری از مسائل علمی وپیشرفت های مختلف به خصوص در حوزه فیزیک همیشه با خود پیامدهایی داشته اند که حوزه فلسفه نیز از این تاثیرها بی بهره نبوده است ، هرچند اذعان به اینکه آیا مثلا ً مسائلی که فیزیک با آنها دست به گریبان است سبب عواقبی در فلسفه می توانند بشوند یا نه خود بررسی مفصلی را مطلبد ولی هر چه که هست چنین تاثیراتی را در فلسفه  می توان دید .

 

یکی از این مسائل تقریبا ً قدیمی اصل عدم قطعیت ( Uncertainty ) هایزنبرگ در فیزیک کوانتومی است . این نظریه که گاه صرفاً به خاطر نام ِ خود و گاه نیز به خاطر محتوایش مسائل مختلفی را در حوزه فلسفه و به خصوص متافیزیک پدید آورده از جمله نظريه های متعددی در فیزیک است که چنین خاصیتی را دارا هستند ، همانطور که نظريه هايی از قبيل نیوتن و همچنین نظريه های نسبیت و کوانتومی و به نسبه جدیدتر نظريه های ریسمانها  ( که متضمن وجود ابعاد دیگری در جهان هستند ) و تئوری های مربوط به آغاز جهان و سیاه چاله ها و غیره چنین بوده و هستند .

 

در این نوشتار صرفا ً به مروری براصل عدم قطعیت هایزنبرگ می پردازیم تا آنچه که در فیزیک بدین نام معروف است کمی روشن تر بیان شده باشد زیرا  به واقع بسیاری از نتایجی که بعضی فیلسوفان از این تئوری صرفا ً فیزیکی ( و تئوری های مشابه ) می گیرند بیشتر از چیزی است که آن نظریات  تاب تحمل یا اصلا ً ادعایش را داشته باشند و گاه نیز بسیار بر شانه آنها سنگینی می کند .planck

 

خود نظریه کوانتومی بیشتر بر این کشف استوار است که بعضی از کمیتها که در فیزیک کلاسیک پیوسته در نظر گرفته می شدند ، در حقیقت کوانتیده یا گسسته اند . آغاز این نظریه به تعبیر نظری تابش الکترومغناطیس از یک جسم سیاه برمی گردد .البته بنيان گذار و نام دهنده آن ماکس پلانک بود که در سال ۱۹۰۰در مقاله خود به نام توجيه منحنی تابش جسم سياه نظريه کوانتومی را تدوین کرد و در ادامه در سال ۱۹۰۵ انيشتين در مقاله خود به نام توضيح پديده فوتوالکتريک اين مفهوم را هرچه بيشترتبيين کرد . هر چند که در آغاز ماکس پلانک با مخالفت های بسیاری نیز مواجه شد ولی با مقاومت و کار بر روی آن سرانجام توانست توجه دیگر دانشمندان را نیز بر حمایت از این نظریه برانگیزد .

 

به طورخلاصه ما همیشه و تنها دو نوع توصیف در مورد یک ذره مادی یا یک فوتون داریم : یکی توصیف موجی و دیگری  توصیف ذره ای ، بدین صورت که به یک ذره می توانیم هم خصوصیات مادی ( ذره ای ) نسبت دهیم مانند : اندازه حرکت و مکان و هم خصوصیات موجی مانند : طول موج وبسامد .

 

 تابش الکترومغناطیسی  هم جنبه های موجی و هم جنبه های ذره ای را نشان میدهد ( البته بر اساس اصل مکملی نیلز بوهر نه در یک آزمایش ، بلکه در هر آزمایش برای تفسیربا معنی پدیده های الکترومغناطیسی باید یا توصیف ذره ای را بر گزینیم یا توصیف موجی را ) .

 

نظریه عدم قطعیت هایزنبرگ را می توان در دو حالت زیر بیان کرد :Heisenberg

 

1)     اگر تابش الکترومغناطیسی را به زبان ذرات بیان کنیم ( یعنی توصیف ذره ای را برگزینیم ) و  مکان فوتون ( یا ذره ) را در هر لحظه با دقت کامل تعیین کنیم درآنصورت عدم قطعیت در مکان و زمان ( هر دو ) صفر می شوند اما از طرف دیگر عدم قطعیت در آنچه که به موج فوتون ( یعنی به جنبه موجی آن ) نسبت داده می شود ( مانند طول موج و بسامد ) بینهایت بزرگ است .

 

یعنی اگر توصیف ذره ای را برگزینیم و مکان فوتون را در هر لحظه ( دلخواه ) با دقت کامل بدست آوریم آنگاه هیچگونه عدم قطعیتی نداریم ( عدم قطعیت در زمان و مکان فوتون صفر می شود ) ولی در عوض توصیف موجی را کاملا از دست می دهیم و بینهایت عدم قطعیت ( عدم قطعیت کامل ) در تعیین طول موج و بسامد موج فوتون داریم .

 

2)     از طرفی دیگر بنابر عدم قطعیت : تعیین همزمان و بینهایت دقیق اندازه حرکت یک ذره یا فوتون و مکان متناظر این اندازه حرکت غیرممکن است  و همینطور تعیین همزمان و بینهایت دقیق انرژی یک فوتون و زمان خاص آن نیز غیر ممکن است .

 

   در واقع اصل عدم قطعیت بر قطعیت اندازه گیری انرژی و زمان و همچنين اندازه حرکت و مکان محدودیت اعمال می کند و همینطور به گونه ای دیگر بر استفاده همزمان ِ توصیفات ذره ای و موجی نیز محدودیت اعمال می کند .

 

 چنانچه مکان با قطعیت زیاد تعیین شود اندازه حرکت با عدم قطعیت زیاد تعیین می شود ؛ اگر اندازه حرکت با قطعیت زیاد تعیین شود الزاما ً باید مکان بسیار نامعین باشد بنابراین محال است که مسیر آینده الکترونی را که در حدود ابعاد اتمی محبوس است بتوان به تفصیل پیشگویی و دنبال کرد و قوانین حرکت نیوتن که در بدست دادن مسیرهای ذرات بزرگ مقیاس کاملا ً رضایت بخش اند ، در این جا به کار نمی آیند یا به عبارتی دیگر :

 

این را  میدانستیم که ( در مکانیک نیوتنی ) برای پیشبینی آینده یک ذره مثلا ً مکان و سرعت آینده یک ذره ، حتما ً باید علاوه بر آگاهی داشتن از نیروهای وارد برآن ، هم مکان و هم سرعت اولیه ( و یا به عبارتی دیگر هم اندازه حرکت و هم مکان ) ذره را ( همزمان )  در اختیار داشته باشیم ؛ حال مطابق با اصل عدم قطعیت ما هیچگاه نمی توانیم همزمان مکان و اندازه حرکت یک ذره را ( با قطعیت کامل ) بدانیم و نتیجه آنکه پیشگویی جزئیات مسیر آینده ذره غیر ممکن است .

 

ما صرفا ً ابزارهایی را برای پیشگویی احتمال مشاهده یک فوتون یا ذره در دست داریم نه بیشتر ( مانند شار فوتونی یا مجذور شدت میدان الکتریکی برای فوتون ها و یا تابع موج برای احتمال مشاهده یک ذره مادی ) و مطابق با عدم قطعیت وقتی طول موج ذره ( و بنابراین اندازه حرکت آن ) دقیقاً معلوم شود ، مکان آن کاملا ً نامعلوم است .

 

این کلیتی بود در مورد این نظریه ، هرچند که در ابتدا با مخالفت های بسیاری مواجه بود ( مثلا انیشتین می گفت که من باور نمی کنم که خدا برای کارهایش تاس بیاندازد و یا مثال های ذهنی شرودینگر ( گربه شرودینگر) )  ولی تاییدات زیاد آزمایشگاهی و نظری آن را به قدر کافی توانمند کرد که بتواند شارح و تبیین گر خوبی ازحرکت شناسی و غیره  درابعاد اتمی باشد .

 

بحث من در همین جا تقریبا ً تمام است و هدفم شرح کوتاهی بود از فضایی که این نظریه در آن شکل گرفت و اینکه درچه زمینه ای و به کدام منظور؛ ولی قبل از پایان بحث اشاره به بعضی از پیامدهای آن در فلسفه بد نیست .

 

همانطور که از فضای بیانی نظریه بر می آید ، ابزار بسیار خوبی است برای مقابله با دترمینیسم ، یعنی اینکه اجزائی در عالم هستند که تحت جبر خالص نیستند و کاملا غیر قابل پیشبینی هستند پس این نقضی است بر اصل موجبیت مطلق . هرچند که دیگر اشاره به آن به صراحت ذکر نمی شود ولی در درون بحث های حول و حوش دترمینیسم همیشه به عنوان راه فرار در توشه مخالفین آن نظریه وجود دارد . ( و البته از اين نظريه حتی در بحث های دينی و کلامی نيزاستفاده می شود )

 

همانطور که من در سلسله بحث ها پیرامون دترمینیسم اشاره کردم ، جبری گرایی نظریه ای هستی شناسانه است و عدم قطعیت هایزنبرگ نظریه ای صرفا ً فیزیکی . با وجود صراحت در اینکه هیچ یک از نظریات فیزیکی ( و کلا ً علمی ) قطعی نیستند و نخواهند بود ( که قبلا ً نیز پیرامون آن بحث هایی شد ) دیگر تکیه بر آن در مقبل دترمینیسم ( که با قطعیت کامل پا به میدان می گذارد ) ما را خیلی توانمندتر نمی کند .

 

به طور خلاصه باید در بکار گیری و نتیجه گیری از نظریاتی که در حوزه ای مانند فیزیک شکل می گیرند وهمچنین انعکاس آنها در حوزه هایی کاملا ً متفاوت مانند فلسفه یا دین و ...  بسیار محتاط بود ( تا از مشکلاتی که فیلسوفانی نظیر هگل و شوپنهاور و حتی دکارت ولاک و هیوم و ... و بسیاری از فیلسوفان دیگر دچار آن شدند پرهیز شود ( البته واضح است که منظور من استفاده نابجا و نابهنجار و درست تحلیل نشده یا نادرست تحلیل شده آنها است ) ،

 

 هرچند که درنهایت حوزه های مختلف علوم بشری با هم داد و ستد داشته و خواهند داشت . 

 

.......................................................... 

 ( اندکی تصحيح شد )

 

 

  

 


لینک
   Moore (3   

 

 

 

پارادکس مور ( Moore’s Paradox )    G. E. Moore

 

 

در نوشتارهای پیشین پیرامون بعضی نظرات مور در اخلاق و بحث های معرفت شناسانه او در دفاع از شعور عامه یا عقل سلیم ( Common Sense ) مروری را به انجام رساندیم  و همینطور به جدال او که با ایدئالیست ها و شکاکان درگرفته بود اشاراتی رفت وحال بد نیست که در مروری  کوتاه به کار دیگر او در معرفت شناسی نیز نگاهی بیاندازیم که به پارادکس مور معروف شده است  .(1)

 

چیزی که به نام پارادکس مور شهرت یافته است اشاره به جملاتی دارد که به نظر، پارادوکسیکال می آیند ولی این تا قبل از اظهار ( Assertion ) آن جملات است و حال پیرامون اینکه بعد ( یا حتی قبل ) از اظهار، آیا آنان به واقع حاوی پارادکس هستند یا نه نظرات متفاوتی ارائه شده است .

 

این جملات ، مرکب هستند از دو جمله ساده تر که توسط عطف ( Conjunction ) به هم وصل شده اند مانند این جمله : « باران می بارد ولی ( و) من باور ندارم که باران می بارد » ، یا می توان این جمله را اینگونه نوشت که (1) : < P & ~IBP > (2)  .  به نظر مور این جمله کاملا ً سازگار(Consistence  ) است یعنی درخود شامل تناقض نیست . این جمله امر واقع ای ( Factual ) را تصویر می کند و سپس نوع باور شخص ( اول شخص ) را به این امر بیان می دارد .

 

این جمله بر خلاف < P & ~p > که منطقا ً کاذب است ، سازگار است . در اینجا بر این تاکید می شود که تمایزی میان اظهار به طور منطقی ( Logically ) و اظهار به صورت عملی یا عمل گرایانه ( Pragmatic ) وجود دارد ، بدین معنا که نفس ِ اظهار ( Assertion ) به صورت منطقی به باور منتهی نمی شود و نشانگر اظهار باور نیست ولی به صورت پراگمتیک یا عمل گرایانه ، اظهار کردن P به معنای باور داشتن به P است ، و بدین ترتیب جملات عجیبی پدید می آیند که ساحت معرفت شناسانه دارند و به محتوای باوری ارجاع دارند که حتی برخلاف امرواقع ِ P میتواند شامل باوربه ~P باشد ، ولی در هنگام اظهار توسط اول شخص ( First Person ) چطور ؟ آیا من می توانم این جمله را اظهار کنم ( Assert ) یا بزبان آورم و دچار هیچگونه پارادکسی نیز نشوم ؟

 

پاسخ به این سوالات تا حدی به این وابسته است که گزاره P چگونه در نظر گرفته شود و یا به عبارتی ، اینکه ما نظرمان نسبت به اظهار کردن یک گزاره چگونه است ؛ آیا اظهار P همان اظهار IBP است ؟ ، آیا اظهار گزاره P نشان دهنده یا تصویرگر امرواقع است ؟ ، آیا با اظهار P ما دست به اشاره یا ارجاع به امری ( یا امر صادقی ) در جهان خارج می زنیم ؟ یا اصلا ً آیا ما میتوانیم چنین محتوای باوری را یا چنین باوری به شکل جمله 1 داشته باشیم ؟  . این سوالات از جمله مسائلی است پیرامون این بحث کلی تر که محتوای باور( Belief Content ) و حالات ذهنی ( Mental States ) چگونه اند و رابطه آنها با اظهار و همینطور در رابطه ای دیگر با جهان واقع چگونه است ؟  که پاسخ  به آنها از کارهای اساسی و مورد کندوکاش فلسفه ذهن و حتی علوم شناختی است و بسیاری نظرات مختلف وهمینطور مسائل بغرنجی پیرامون آن شکل گرفته است .

 

بعلاوه باید میان جمله بالا ( جمله 1 )  و دو جمله زیر تمایز قائل شوید :

 

2) < P & IB~P >

3) < P & ~SBP > ( به معنای : She ( or He ) Believes P ) یا اظهار سوم شخصی .

 

در این دو جمله ، جمله 3  بیانی است که از سوم شخص می آید و در این حال اظهار آن به نظر شامل پارادکس نیست ، ولی در جمله دوم اینگونه است زیرا من برخلاف امر واقع P یعنی بر باورداشتن به ~P صحه می گذارم وآنرا اظهار میکنم ، که آشکارا تناقض دارد .

 

اما بالاخره جمله 1 سازگار است یا نه ؟ یعنی آیا اظهار P مستلزم بروز تناقض با ~IBP است ؟

 

در اینجا نظرات متفاوتی در رابطه با آن بیان شده است ، مثلا ً گروهی اظهار آن را به لحاظ گفتاری ناسازگار می دانند ( مانند ویتگنشتاین) ، زیرا ویتگنشتاین اظهار P را همان IBP می داند که در این صورت به وضوح به تناقض منطقی ( Logically Contradiction  ) میرسیم یعنی : < IBP & ~IBP >

 

توجه داشته باشید که هر کدام از جملات واقع در جمله مرکب عطفی ِ (1) به خودی خود مشکل ساز نیستند یعنی P و ~IBP به طور جداگانه . P یک گزاره اتمیک است که یا بیانگر امری واقع ( یا امر واقع صادقی ) است یا نه که در هر صورت بررسی صدق و کذب آن به طور منفرد احتمالا ً قابل بررسی است (3) و همینطور ~IBP  نیز به تنهایی مشکل ساز نیست زیرا توسط گزاره ای به محتوای باوری اشاره می شود که در این حال به خودی خود اظهار یک باور مشکلی ایجاد نمی کند ( می توان اظهار یک باور یا یک محتوای باور را ( همیشه ) به طور منفرد صادق پنداشت ) (4)  ولی وقتی به صورت عطفی کنار هم می نشینند به نظر حاوی پارادکس هستند یعنی اگر P نظر به امر واقع ای دارد و صادق است پس احتمالا ً باید ~IBP کاذب باشد ولی انگار که اینگونه نیست زیرا می توانم ( به گونه ای ) به امری در جهان واقع هنوز باور داشته باشم ( یا نداشته باشم ) .

 

ولی می توان در مورد عملگر B نیز صحبت کرد ، یا به عبارتی به زعم شومیکر: " اگر X به p باور دارد آنگاه X باور دارد که به P باور دارد " ( یا باوری درباره باور به P دارد) که می توان آن را اینگونه نوشت : XBPàXBBP    

 

حال عملگر B را در نظر آورید وقتیکه بر جمله (1) عمل می کند :

 

B < P & ~IBP > à < BP & BBP & B~BP >

 

به روشنی معلوم است که این جمله حاوی تناقض است و این بدین معنی است که باور به باور ( یا باور مرتبه دوم ) چگونه است ؟ آیا من می توانم به باور به اینکه چنین نیست که بیرون باران می آید باور( باوری صادق ) داشته باشم ؟ ، اینجا به نظر پارادکس رخ می دهد .

 

من می توانم به P باور نداشته باشم ( حال اینکه باورP بر حسب مطابقت با امر واقع صادق یا کاذب باشد ) ولی به باور به باور نداشتن P دیگر اینگونه نیست و کاملا ً ذهنی و درون ذهنی (Internal ) است ؛ من نمی توانم به باور کاذب خود باور ( باوری صادق ) داشته باشم ( یا به قول شومیکر ترکیب عطفی باور من به باور داشتن P و باور به نقیض باورP ( باور نداشتن P ) حاوی تناقض است ) .

 

 گروهی دیگرنه تنها مشکل را اظهار نمی دانند بلکه اصلا ً بر این باورند که این جملات را ( کل جمله را ) نمی توانیم باور کنیم ( باور به کل ِ چنین جمله ای ممکن نیست )  و گروهی دیگر بر عدم توانایی ما به باور معقول به چنین جملاتی تاکید می کنند .

 

این خلاصه ای از پارادکس مور بود که هنوزهم فیلسوفانی درحال تدقیق و شرح و بسط آن هستند. البته بحث های زیادی پیرامون آن شکل می گیرد مثلا ً بحث افعال گفتاری ( Speech acts )  نقش مهمی را در تحلیل اینگونه جملات ایفا می کند ، اینکه با گفتن بعضی جملات فعلی به انجام می رسد یا کاری صورت می گیرد ، مانند گفتن اینکه « هوا گرم است » بدین منظور که کسی که کنار پنجره است آن را باز کند . در این زمینه آوستین کارهای بسیار مهم و مفصلی انجام داده است .

 

چیز دیگری که در تحلیل این جملات مهم است قصد بیان کننده است یا معنایی است که متکلم قصد می کند ( Speaker Meaning ) ، دراین زمینه گرایس ارتباط (Communication  ) یا قصد همراه با ارتباط را میان گوینده و شنونده برای رخ دادن معنی لازم می داند . در ادامه  بحث ارجاع و مفهوم و مصداق ( در مورد شرایط صدق باورها ) و همچنین بحث بازنمایی نیز به صورت جدی مطرح می شوند . در ضمن پای مبحث معرفت درونی یا حضوری ( Self-Knowledge ) با توجه به اینکه اظهار آن جملات توسط اول شخص انجام می گیرد به میان کشیده می شود .

 

پس همانطور که می بینید حوزه ها و مباحث مختلفی از فلسفه و زبان باید مورد استفاده و دقت قرار بگبرند تا بتوان تحلیلی مناسب از این پارادکس ها بدست آورد هرچند که هنوز هم به توافقی که مورد قبول همه فیلسوفان باشد نرسیده اند و مقالات مختلفی هر ساله در این زمینه به چاپ می رسد .

 

-------------------------------------------------------

 

پانوشت ها :

 

(1)     قطعاتی از این نوشته که صرفا ً مروری است بر پارادکس مذکور،  برگرفته از حافظه نه چندان به کار و بعضی دستنوشته های مانده از کلاس دکتر وحید دستجردی در مرکز IPM است .

(2)     IBP : I Believe P

(3)     گزاره P در نظر پوزیتیویستها قابل تحقیق است و یا در نظر ویتگنشتاین ( در نظریه تصویری خود ) بازنما ای از امر واقع ممکن یا در صورت صادق بودن امر واقع صادقی است و یا به نظر فرگه در صورت رجوع و مشخص کردن مصداق ( و یا مفهوم ) آن می توان درباره شروط صدق آن سخن گفت و یا در نهایت به هر طریقی قابل صدق و کذب خواهد بود .

(4)     در اینجا ممکن است تز کل گرایانه کواین ( و دوئم ) مشکل ساز شود زیرا به نظر آنها هیچ گزاره ای را نمی توان به صورت منفرد بررسی کرد و تنها این کار را میتوان در مجموعه ای از گزاره ها انجام داد ولی از طرفی کواین راه دیگری ری نیز باز می کند بدین مضمون که من می توانم با تغییرات مناسبی در سیستم و شبکه باورهای خود هر گزاره دلخواهی را ثابت نگه دارم ( به نوشتارهای کل گرایی در بحث از نظر کواین در کل گرایی در همین وبلاگ رجوع شود) . در مورد باور ولی میتوان یک باور ( یا یک محتوای باور ) را در هر صورتی صادق دانست زیرا باور به خودی خود قابل کذب نیست یعنی اینکه من به چیزی باور دارم خود چیز صادقی است .

 

 

----------------------------------------------------------

 

 

  

 

  

 


لینک