علم، سراسر ابهام است | همه در «مه‌آباد» زندگی می‌کنیم!
آیا باید ابهام را جدی بگیریم؟
آپوستولوس سیروپولوس اینگونه استدلال می‌کند که ابهام، گاهی یک فضیلت است.
بسیاری از کلمات توصیفی همانند قدبلند، زیبا، چاق و… در یک چیز مشترک هستند؛ آن‌ها معنای دقیق و معیّنی بیان نمی‌کنند.
فرض کنیم شما نیز با این سخن موافقید که اجماعی نداریم چه کسی قدبلند است و چه کسی زیباست و… . فردی را در نظر بگیرید که ۱۷۰ سانتی‌متر قد دارد. آیا می‌توان به او گفت قدبلند؟ اگر این فرد آقا باشد، قطعاً نمی‌توانیم مطمئن باشیم که او فردی قدبلند است، اما اگر خانم باشد، به خصوص اگر اهل مدیترانه باشد، او قطعاً یک فرد قدبلند محسوب می‌شود.
از‌سوی‌دیگر می‌دانیم که مثلا نقطهٔ مقابل زیبا، زشت است. اما این کاملاً درست نیست. بسیاری از مردم نه زیبا هستند و نه زشت. آن‌ها فقط افرادی معمولی هستند، همانند من و احتمالاً شما.
رنگ‌ها از این منظر بسیار جالب هستند. افراد رنگ‌ها را همانند هم درک نمی‌کنند. در نتیجه اتفاقات خارق‌العاده‌ای رخ می‌دهد. مطمعنم که این موقعیت را تجربه کرده‌اید؛ مقابل یک منظرهٔ زیبا و پررنگ و لعاب قرار گرفته‌اید و تصمیم می‌گیرید از آن عکس‌بردای کنید.
بعداً عکس‌هایی که گرفته‌اید را در رایانه و تلفن همراه خود تماشا می‌کنید و متوجه می‌شوید که رنگ‌ها آن‌گونه‌ای نیستند که انتظار داشتید. چرا اینطور است؟
قبلاً دربارهٔ اینکه چرا این اتفاق رخ می‌دهد توضیح داده‌ام؛ رنگ یک احساس ذهنی است. یعنی نمی‌توانیم رنگ را به صورت مستقیم یا عینی اندازه‌گیری یا توصیف کنیم. برای مثال کدام یک از رنگ‌های زیر از بقیه قرمزتر است؟
ممکن است برخی ادعا کنند که رنگ قرمز و رنگی که شبیه به قرمز است (مثلاً زرشکی)، هردو قرمز هستند (اینگونه نیست، به من اعتماد کنید).
ممکن است برخی دیگر ادعا کنند که قهوه‌ای تیره‌تر از آن است که قرمز باشد و رنگ مرجانی روشن، روشن‌تر از آن است که قرمز باشد. چنین نظراتی نشان می‌دهد که ما در مورد چیز‌هایی که فکر می‌کردیم کاملاً واضح هستند، اختلاف نظر داریم.
مدل‌هایی برای رنگ‌ها وجود دارد که به ما کمک می‌کنند تا رنگ‌ها را به روشی سیستماتیک توصیف کنیم. اما همچنان مشکل این است که نمی‌توان همهٔ رنگ‌ها را نام‌گذاری کرد، چون رنگ‌های مختلفی در یک طیف رنگ وجود دارد.
همچنین، وجود مدل‌های مختلف به این معنی است که بیش از یک راه واحد برای توصیف یک رنگ وجود دارد. البته که این مدل‌ها هنوز هم مفید هستند، زیرا افراد می‌توانند با کمک آن مدل‌ها، رنگ‌ها را دقیق‌تر توصیف کنند.
اما به‌طور خلاصه، در مورد رنگ، ارتفاع و سایر موارد وصفی، این دشواری وجود دارد که بگوییم یک شئ قطعاً دارای یک ویژگی خاص است. مرز این ویژگی‌ها اصلاً مشخص نیست و به بستر و دیدگاه ما بستگی دارد. به همین دلیل است که گاهی دشوار است که بگوییم یک شیء سبز روشن است یا نه.
پارادوکس خرمن (پارادوکس سوریتس) که اوبولیدس اهل میلتوس در قرن چهارم پیش از میلاد معرفی کرد، یک پارادوکس معروف است که مرز ابهام مفاهیم را نشان می‌دهد. اصطلاح سوریت «sorites» از کلمهٔ یونانی سوروس «soros»، «σωρός» به معنای کپه/خرمن گرفته شده است.
این پارادوکس در ابتدا دربارهٔ یک مشت گندم بود. همه می‌دانیم که یک دانه گندم یک حرمن گندم نیست. این حرف در مورد دو یا سه دانه هم صادق است و همین‌طور در مورد سه و چهار دانه و… اما نقطه‌ای وجود دارد که تعداد دانه‌های گندم به اندازه‌ای زیاد شود که بتوان آن را خرمن نامید، هیچ توافقی وجود ندارد که این اتفاق چه زمانی رخ می‌دهد، حتی خودتان هم ممکن است از زمان آن مطمئن نباشید.
پارادوکس مشابه دیگری وجود دارد به نام پارادوکس مرد طاس. روشن است که مردی که موهای سرش پر است، طاس نیست. اگر یک تار موی سرش بریزد باز هم پر‌مو است. اگر دو، سه، چهار و… تار مو از دست بدهد باز هم او موهای سرش پرپشت است.
اما اگر خیلی مو از دست بدهد طاس می‌شود. مردی که اصلاً مو ندار طاس است. اما هیچ تعداد مشخصی تار موی ریخته شده وجود ندارد که تعیین کنندهٔ زمان طاس شدن یک مرد باشد.
به‌طور کلی، وقتی نمی‌توانیم مطمئن یا موافق باشیم که فلان شخص یا فلان چیز یک صفت خاص دارد، می‌گوییم که این صفت مبهم است. برخی می‌گویند اگر ما یک شخص یا شئ را مبهم می‌بینیم به این علت است که اطلاعات‌مان راجع‌به آن کافی نیست.
این اطلاعات مهم ما را از دسته‌بندی درست آن‌ها باز می‌دارد. این نگاهی معرفت‌شناسانه به ابهام است. برخی دیگر ادعا می‌کنند که زبانی که ما با آن صحبت می‌کنیم الکن است و چون زبان کاستی دارد، نمی‌توانیم دربارهٔ آبی بودن یا نبودن پیراهن و قدبلند بودن یا نبودن یک فرد قضاوت درستی داشته باشیم.
این نگاهی معناشناسانه به ابهام است. اما، دیدگاه سومی راجع‌به ابهام وجود دارد که براساس این دیدگاه اشیاء، اشخاص، حیوانات، گیاهان و… حقیقتاً مبهم هستند. این نگاهی هستی‌شناسانه به ابهام است.
مبهم بودن برای مکانیک کوانتوم امری است ذاتی. مکانیک کوانتوم به مطالعهٔ جهان در سطح اتمی و زیراتمی می‌پردازد. به طور خاص، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ می‌گوید: ما نمی‌توانیم هم موقعیت و هم تکانهٔ یک ذره موج را به صورت همزمان بدانیم. اگر بخواهیم یکی را با دقت توصیف کنیم، باید دیگری را نادیده بگیریم.
ابهام واقعی
برای درک نگاه هستی‌شناسانهٔ ابهام، سگ من لیندا که از نژاد پیت‌بول است را در نظر بگیرید. موی تن او دائماً می‌ریزد، اما همزمان موهای جدید هم رشد می‌کنند. به بیانی دقیق، لیندا در ساعت ۸ شب همان سگی نیست که در ساعت ۲ بعد از ظهر بود. چراکه در طی این ۶ ساعت او برخی از موهای تنش را از دست داده است و موهای جدیدی روی تنش رشد کرده است.
ممکن است که غذا بخورد یا مدفوع کرده باشد و… . ممکن است یک خوانندهٔ ریزبین به ما اعتراض کند و ادعا کند که او همان سگ است، بر اساس این ایده که سگ دومی نیست و همان سگ است.
اگر با حرف او موافق باشیم، باید بگوییم که سگ به عنوان سگ منفرد حقیقتاً یک موجودیت مبهم است. با پیروی از این ایده، باید نتیجه گرفت که فرد مسن و فرد جوان در واقع یک فرد هستند. خب از یک جهت ممکن است اینگونه باشد اما از جهات دیگر اینگونه نیست، زیرا که در طی زمان افراد همواره تغییر می‌کنند. بنابراین آن‌ها واقعاً همان شخص هستند، اما بسیار مبهم.
بیایید سگ و موهایش را فراموش کنیم و به‌جای آن به اجسام هندسی همانند مکعب و کُره فکر کنیم. هر کسی که هندسه آموخته باشد، ویژگی این اجسام را می‌داند.
برای مثال یک مکعب دارای شش وجه، دوازده لبه و هشت رأس است و طول تمام لبه‌ها یکسان است. حال پرسش این است: آیا در دنیای واقعی معکب وجود دارد؟ آیا در دنیایی که ما در آن زندگی می‌کنیم، اشیای هندسی واضح (بدون کاستی/غیر مبهم) وجود دارد؟
باعث تعجب است که بدانیم هیچ مکعبی در دنیای خارجی وجود ندارد، اگرچه اشیایی هستند که تقریباً نزدیک به مکعب هستند. طول لبه‌ها تقریباً یکسان است و وجه‌های روبه‌روی هم تقریبا موازی هستند. به‌طور کلی، در دنیای خارجی فقط اشیایی که تقریبا نزدیک به اشیای انتزاعی خالص هستند، وجود دارد و نه اشیایی که کاملاً همانند اشیای انتزاعی باشند.
همانطور که اشاره کردم، همه چنین باوری ندارند که اشیا مبهم باشند. در واقع، گرت ایوانز در مقالهٔ کوتاهی با نام «آیا اشیاء مبهم وجود دارند؟» استدلال کرد که اشیای مبهم وجود ندارند.
با این فرض شروع می‌کند که یک شیء (مثلاً شیء الف) هنگامی مبهم است که یک شیء دیگری که مبهم نیست (مثلاً شیء ب) وجود داشته باشد. به‌طوری که ما نمی‌توانیم بگوییم «الف= ب» دقیقاً درست است یا نه. چنین سخنان مبهمی را می‌توان نامعین نامید. یک نسخهٔ ساده شده از استدلال ایوانز به شرح زیر است:
۱ـ عبارت الف = ب نامعین است.
۲ـ از اینجا می‌توان نتیجه گرفت که ب به‌طور نامعین مساوی با الف است.
۳ـ عبارت الف= الف کاملاً مشخص است.
۴ـ از اینجا می‌توان نتیجه گرفت که الف به‌طور نامعین مساوی با الف نیست.
۵ـ از جمله‌های دوم و چهارم می‌توان نتیجه گرفت که الف کاملاً مساوی با ب نیست.
گزارهٔ پنجم نشان می‌دهد که ظاهراً هیچ چیز مبهمی وجود ندارد، زیرا اثبات کرد که می‌توان صراحتاً گفت الف با ب مساوی نیست. اما به نظر من حتی اگر استدلال ایوانز معتبر هم باشد، وجود اشیای مبهم را رد نمی‌کند.
مثلاً اصل موضوعه در نظریهٔ مجموعه‌ها بیان می‌کند که اگر عناصر دو مجموعه یکسان باشند، آن دو مجموعه با هم برابرند. شونسوکه یاتابه و هیرویوکی اینائوکا در «دربارهٔ شیء مبهم ایوانز از دیدگاه نظریهٔ مجموعه‌ها»، مطرح کردند که اگر الف را یک اصل موضوعه در نظر نگیریم، الف یک شیء مبهم است.
نکتهٔ جالب این است که اصل امتداد برای رسمیت بخشیدن به ریاضیات اهمیت ندارد. یعنی می‌توانیم در یک جهان ریاضی اشیاء مبهم داشته باشیم، در‌حالی‌که هنوز استدلال ایوانز را بپذیریم.
البته می‌توان استدلال ایوانز را با ذکر این نکته که با اشیاء مبهم در محیطی سروکار دارد که تنها دو مقدار صدق را مجاز می‌داند، رد کنیم. اما این کار یک فرآیند پیچیده است.
علم نادقیق
تا اینجا، بحث در مورد ابهام مرا وادار می‌کند که این سوال را از خود بپرسم: اگر ابهام یک هنجار است، پس چرا علم ظاهراً این واقعیت مهم را نادیده می‌گیرد؟
به نظر می‌رسد که افراد احترام زیادی برای اشیای دقیق قائل هستد و هر چیزی که اینگونه نباشد باعث رنجش خاطر ما می‌شود.
با توجه به گزیدهٔ زیر از زندگی مارسلوس که بخشی از کتاب «حیات مردان نامی» اثر پلوتارک (حدود ۱۰۰ پس از میلاد) است، می‌بینیم که افلاطون دقیقاً به همین دلیل با دایره‌هایی که برای ترسیم آن‌ها نیاز به ابزار مکانیکی است، مخالف بود:
«هنر مکانیک، که امروزه بسیار مورد ستایش و توجه است، در ابتدا توسط اودوکسیوس و آرکیاتاس ابداع شد. آن‌ها هندسه را با ظرافت‌های خاص خود تکمیل کردند. برای مسائلی که نمی‌توان با کلمات و نمودار‌ها اثبات کرد، پشتیبانی از طریق تصاویر مکانیکی که برای حواس قابل درک بود، ارائه دادند.
اما افلاطون از این موضوع خشمگین شد و به شدت به آن‌ها به عنوان ویران‌کنندگان کمال خالص هندسه اعتراض کرد، زیرا این کار هندسه را از مفاهیم مجرد و انتزاعی دور کرده و به امور حسی کشانیده و همچنین از ابزار‌هایی استفاده کرد که نیازمند کار دستی و سطحی بودند.
به همین دلیل، مکانیک به‌طور کامل از هندسه جدا شد و مدت‌ها فیلسوفان نادیده‌اش گرفتند و جزو هنر‌های نظامی تلقی گردید».
در علوم فیزیکی، گاهی ابهام خیلی غیرمنتظره در محاسبات ظاهر می‌شود. آن زمانی که مهندسان اولین کامپیوتر‌ها را ساختند، باید راهی برای نمایش اطلاعات پیدا می‌کردند. رمزگذاری ده‌ها کاراکتر و نماد بسیار دشوار است، چراکه برای نشان دادن هر کاراکتر حالت‌های فیزیکی متمایز زیادی نیاز است. اما هر کاراکتر را می‌توان با یک عدد از طریق نگاشت نشان داد. یعنی می‌توانیم جدولی بسازیم که در آن کاراکتر‌ها با اعداد صحیح متولی نگاشت می‌شوند.
مثلاً الف، ۱ و ب، ۲ و… . سیستم اعشاری از ده رقم برای رمزگذاری استفاده می‌کند، بنابراین برای نشان دادن این ده رقم به ده حالت فیزیکی مختلف نیاز داریم. اما سیستم اعشاری تنها سیستم شماره‌گذاری نیست. ساده‌ترین سسیستم اعداد دوتایی است که فقط از صفر و یک استفاده می‌کند.
رمزگذاری صفر و یکی در یک سیستم فیزیکی تقریباً آسان است. می‌توان از جریان‌های الکتریکی برای نمایش دو عدد استفاده کرد. دانشمندانی که اولین کامپیوتر‌ها را ساختند، هنگامی که جریان الکتریکی از سیم عبور می‌کرد، آن را به عنوان عدد یک در نظر می‌گرفتند و هنگامی که جریان الکتریکی در سیم وجود نداشت آن را به عنوان عدد صفر در نظر می‌گرفتند.
اما چگونه باید تشخیص داد که در طول یک سیم، جریان الکتریکی، جریان دارد یا نه؟ اختلاف ولتاژ بین دو نقطه مدار را اندازه گیری می‌کنیم. به‌طور مشخص، اگر ولتاژ در یک بخش معین از مدار، مثلاً ۳.۵ ولت باشد، اینگونه فرض می‌گرفتند که به معنای عدد یک است. اما اگر ولتاژ در همان بخش از مدار، مثلا ۰.۳ ولت باشد، اینگونه فرض می‌گرفتند که به معنای عدد صفر است.
مشکل این است که والتاژ همیشه بر روی ۳.۵ یا ۰.۳ ولت ثابت نیست. نوسانات ولتاژ ممکن است به دلیل وجود اتصالات سست و پوسیده بر روی خطوط برق، یا به دلیل آب‌و‌هوای بد یا گرمای شدید و… اتفاق بیفتد. بنابراین، فاکتور‌های زیادی وجود دارد که موجب نوسانات ولتاژ شود، پس اندازه‌گیری‌ها همیشه کاملاً دقیق نیست.
به طور خلاصه، درست است که رایانه‌ها قرار است که دستگاه‌های دقیقی باشند، اما براساس منابع انرژی غیر دقیق کار می‌کنند، پس طبیعتاً مبهم هستند. طبیعی است که مخترعین کامپیوتر قصد داشتند که کمیت‌های دقیق را اندازه‌گیری کنند.
بنابراین هر کاری که از دستشان برمی‌آمد کردند تا از عدم دقّتی که وجود داشت خلاص شوند. با‌این‌حال روش‌های محاسباتی مدرن نشان می‌دهد که پذیرش ابهام به عنوان یک فاکتور می‌تواند منجر به نتایج بهتر و عملکرد روان‌تر سیستم نسبت به روش‌هایی شود که به طور کامل آن را نادیده می‌گیرند.
به دلیل همه‌گیری کرونا، مردم اطلاعات زیادی در مورد ویروس‌ها، باکتری‌ها و تمام موجودات زندهٔ کوچک به دست آوردند. اختلاف نظر جامعهٔ علمی در مورد اینکه ویروس‌ها واقعاً موجودات زنده هستند یا نه، برای مردم تعجب‌انگیز بود.
مبهم بودن برای مکانیک کوانتوم امری است ذاتی. مکانیک کوانتوم به مطالعهٔ جهان در سطح اتمی و زیراتمی می‌پردازد. به طور خاص، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ می‌گوید: ما نمی‌توانیم هم موقعیت و هم تکانهٔ یک ذره موج را به صورت همزمان بدانیم.
اگر بخواهیم یکی را با دقت توصیف کنیم، باید دیگری را نادیده بگیریم. علاوه‌بر این، در مدرسه آموخته‌ایم که اتم‌ها دارای هسته‌ای هستند که از کره‌های کوچکی به نام پروتون و نوترون ساخته شده است و کره‌های کوچک دیگری به نام الکترون به دور هسته می‌چرخند. اگر نگوییم این تصور از اتم کاملاً اشتباه است، باید بگوییم که این تصور بسیار ساده است.
درواقع، هر الکترون، پروتون یا نوتورون بیشتر شبیه توده‌ای از احتمالات است و ما هیچ راهی برای پیش‌بینی دقیق موقعیت آن‌ها نداریم. پس موقعیت الکترون در اطراف یک اتم مفهومی مبهم است. همچنین باید اضافه کنیم که الکترون‌ها و به طور کلی ذرات بنیادین کره نیستند، شکل آن‌ها درواقع نامشخص است.
همچنین به ما آموخته‌اند که سیارات، قمرها و ستارگان کره‌های کاملی نیستند. بنابراین قوانین فیزیک که حرکت این اجسام را توصیف می‌کنند تقریبی (یعنی مبهم) هستند. و این یعنی ما با اجرام هندسی کامل سروکار نداریم. شاید کسی بپرسد: اگر هیچ چیز دقیقی در اخترفیزیک وجود ندارد، پس چگونه می‌توانیم کاوشگر‌ها را به سیارات، قمرها و سیارک‌های دور درست بفرستیم و اطلاعات مهمی در مورد این دنیاها به دست بیاوریم؟
در ابتدا باید به خاطر داشته باشیم که شکست‌های زیادی رخ داده است. بسیاری از کاوشگر‌ها به طرز وحشتناکی شکست خورده‌اند (به وسیلهٔ حادثه یا حتی ناپدید شدن کامل). البته کاوشگرانی هم بودند که مأموریت خود را با موفقیت انجام داده‌اند.
اما، در مقایسه با یک دنباله‌دار یا یک سیارهٔ کوچ همانند پلوتون، یک کاوشگر یک جسم بسیار کوچک است. پس مسیر کاوشگر را می‌توان با تکیه بر چند فرض محاسبه کرد. اگر خوش‌شانس باشیم و همه چیز خوب پیش برود، کاوشگر به مقصد می‌رسد.
اما واضح است ما در مورد یک علم قطعی و واضح صحبت نمی‌کنیم که همه چیز در آن سرراست باشد و هیچ پدیدهٔ غیر منتظره‌ای رخ ندهد. علم واقعی تصدیق می‌کند که جهان؛ مبهم، غیردقیق و غیرقابل پیش‌بینی است.
در سال ۲۰۰۲ نوبل اقتصاد به طور مشترک به دانیل کاهنمن و ورنون اسمیت رسید. در سال ۲۰۱۶ مقاله‌ای به نویسندگی دانیل کاهنمن، اندرو روزنفیلد، لینیا گاندی و تام بلیزر در مجلهٔ کسب و کار هاروارد منتشر شد. نویسندگان مقاله اینگونه توضیح دادند:
«تصمیم‌گیری انسان‌ها به شدت غیرقابل اعتماد است. قضاوت آن‌ها غالباً تحت‌تأثیر عوامل مختلف و نامربوطی همچون؛ خلق‌و‌خو، گرسنگی و آب و هوا است. ما اینگونه فرصت‌های تغییرپذیری قضاوت‌ها را نویز می‌نامیم».
آنچه کاهنمن و همکارانش آن را نویز نامیده‌اند، یکی از مظاهر ابهام است. کاهنمن از این مورد استفاده کرد تا این ایده را مطرح کند؛ اشتباهات در انتشار اطلاعات ناشی از محیط ابهام‌انگیزی است که اطلاعات در آن جریان دارد.
به دلیل همه‌گیری کرونا، مردم اطلاعات زیادی در مورد ویروس‌ها، باکتری‌ها و تمام موجودات زندهٔ کوچک به دست آوردند. اختلاف نظر جامعهٔ علمی در مورد اینکه ویروس‌ها واقعاً موجودات زنده هستند یا نه، برای مردم تعجب‌انگیز بود. به نظر می‌رسد که می‌توان گفت ویروس‌ها فقط تا حدی موجود زنده هستند. همین گفته، ویروس‌ها را به طور خودکار میان موجودیت‌های مبهم طبقه بندی می‌کند.
علوم زیست‌شناسی پر است از ابهام. حتی تعریف «گونه» این عدم قطعیت را منعکس می‌کند. به طور معمول، یک گونه به عنوان بزرگ‌ترین گروه از موجودات با ویژگی‌های مشترک و قابلیت آمیختگی، تعریف می‌شود. این تعریف مبهم از گونه، حتی کسی را که زیست‌شناس نیست هم به این نتیجه می‌رساند که برخی از افراد یک گونه همزمان می‌توانند عضو گونهٔ دیگر هم باشند.
آیا انسان نئاندرتال و انسان امروزی جزو یک گونه هستند؟ به نظر پاسخ ما این است که آن‌ها تفاوت دارند، با این حال این دو در گذشته باهم آمیخته بودند. بنابراین مفهوم گونه یک مفهوم علمی مبهم دیگر است.
اگر ابهام به سطح ویروس‌ها برسد، یعنی جایی که موضوع علم شیمی است، طبیعتاً سوال بعدی این است که آیا خود شیمی هم مبهم است؟ شیمی پری بیوتیک به مطالعهٔ فرایند‌های شیمایی می‌پردازد که منجر به پیدایش اولین موجودات زنده شده است. مشکل عمده این است که هیچ تعریف پذیرفته شده و جهانی از جاندار زنده وجود ندارد. این دقیقاً شبیه به همان ابهامی است که در مورد ویروس‌ها دیدیم.
علی رغم وجود تمام این ابهامات، پزشکان و زیست‌شناسان هنوز کار‌های شگفت‌انگیزی انجام می‌دهند. همانطور که ممکن است فیزیک‌دانان چیستی مکان و زمان را کاملاً درک نکنند اما این مسئله آن‌ها را از دستيابی به اکتشافات جدید در فیزیک باز نمی‌دارد.
نمونه‌های بی‌شماری از ابهام را در علوم می‌توان نشان داد. اما من فقط خواستم تأکید کنم که در علم هم ابهام وجود دارد و در بسیاری از موارد نادیده گرفته شده است. فکر می‌کنم که این رویکرد به مذاق‌مان خوش نیاید؛ باید ابهامات را بپذیریم تا روند کارها را بهتر درک کنیم.
