واقع‌گرایی وابسته به مدل

تا قبل از ظهور فیزیک مدرن، تصور عمومی بر این بود که تمام آگاهی ما نسبت به جهان از طریق مشاهدۀ مستقیم قابل حصول است؛ یعنی اشیا همان چیزهایی است که دیده می‌شوند، و یا آن طور که از طریق حواس ما دریافت می‌شوند. اما فیزیک مدرن در توفیقی چشمگیر، بر اساس مفاهیمی نظیر عقیدۀ فاینمن که با تجارب روزمره در تضاد است، نشان داده که این طور نیست. در نتیجه، تصویر خام از واقعیت با فیزیک مدرن سازگار نیست.

[توصیه می‌شود مفهوم فضای خالی، فضای توپر و تفاوت بین جهان ظاهری و جهان علمی را در بخش «آشتی بین جهان ظاهری و علمی و دوری از خلط مقوله‌ای» مطالعه کنید].

چنین پارادوکس‌هایی نیاز به رویکردی دارد که به آن واقع‌گرایی وابسته به مدل/  Model-dependent realism می‌گویند. این رویکرد بر این اساس است که مغز ما داده‌های ورودی از حواس پنجگانه را تفسیر می‌کند و مدلی برای جهان می‌سازد. وقتی چنین مدلی در توضیح رویدادها موفق عمل کند، ما چیستی واقعیت و حقیقت مطلق را به آن مدل و اجزا و مفاهیم تشکیل‌دهندۀ آن نسبت می‌دهیم. اما ممکن است راه‌های مختلفی برای مدل‌سازی یک موقعیت فیزیکی وجود داشته باشد، که هر کدام آنها مفاهیم و عناصر بنیادین متفاوتی را به خدمت گرفته باشند. اگر دو تا از چنین نظریه‌ها یا مدل‌های فیزیکی دقیقا یک رویداد را پیش‌بینی کنند، نمی‌توان تعیین کرد که کدام یک نسبت به دیگری واقعی‌تر است؛ در عوض می‌توان از هر کدام آنها که راحت‌تر است استفاده کرد. (هاوکینک و ملودینو، ص. 9) توجه کنید که مدل در اینجا به معنای نظریه و فرضیه هم می‌تواند باشد.

ما در زندگی روزمرۀ خود نیز مدل می‌سازیم. واقع‌گرایی وابسته به مدل نه تنها در حوزه‌های علمی مطرح است، بلکه در مورد مدل‌ها یا تصویرهای ذهنی خودآگاه و ناخوداگاه ما برای تفسیر و درک دنیای روزمره نیز به کار می‌آید. هیچ راهی برای حذف مشاهده‌گر – یعنی ما – از درک جهان، که از طریق پردازش حسی و از طریق روش تفکر و استدلال ایجاد می‌شود، وجود ندارد. درک ما و در نتیجه مشاهداتی که بر اساس آنها نظریات‌مان بنا می‌شوند، مستقیم نبوده و تا حدی از طریق نوعی عدسی، یا به عبارتی ساختار تفسیری مغز ما و تصویرهای موجود در حافظه، شرایط و وضعیت ما، و شرایط محیطی شکل گرفته است.

واقع‌گرایی وابسته به مدل به شیوۀ درک ما از اشیاء مربوط می‌شود. مغز ما سیگنال‌های دریافتی از جانب دو چشم را با هم ترکیب کرده و جاهای خالی (نقطۀ کور) را بر اساس اطلاعات نقاط مجاور پر می‌کند. مغز آرایه‌ای دو بعدی از اطلاعات شبکیه را خوانده و از آن برداشتی سه بعدی ایجاد می‌کند. به بیان دیگر مغز، تصویر یا مدل ذهنی می‌سازد. مغز ما در ساختن مدل چنان خوب عمل می‌کند که اگر تصاویر با عینکی وارونه دیده شود پس از مدتی آن را به گونه‌ای تغییر داده که دوباره درست می‌بینیم. وقتی می‌گوییم "من یک صندلی می‌بینم." صرفا منظور این است که از نور پراکنده شده به وسیلۀ صندلی برای ساخت تصویر یا مدلی ذهنی از صندلی استفاده کرده‌ایم. اگر این مدل وارونه شود، خوشبختانه قبل از این که کسی تصمیم بگیرد بر روی صندلی بنشیند، مغز ما مدل را تصحیح خواهد کرد. (هاوکینک و ملودینو ، ص. 43-44)

در واقع، آنچه ادعا می‌کنیم که واقعیت است خود واقعیت نیست بلکه تصویری ذهنی یا مدلی از واقعیت است که مغز ما آن را بر اساس تجربه‌های حسی- حرکتی و شناختی ساخته است. و به همین دلیل است که تصویرها یا مدل‌های ما از واقعیت‌ها با همدیگر فرق دارد. تفاوت در درک و دریافت ما از نظریات و مدل‌های دیگران نیز به همین دلیل است. وگرنه همۀ اشیاء و چیزها باید یکسان تصویرسازی شوند. تفاوت در آنچه که در بخش‌های قبل به عنوان تاریخچۀ احتمالی سیستم و مسیرهای احتمالی گفتیم نیز به همین مربوط است؛ تاکید بر نقش مشاهده‌گر و دخالت وی در انتخاب مورد مشاهده از نظر موضوعی، زاویۀ دید، ابزارها، روش‌ها، و سایر ویژگی‌ها، و چند و چون توصیف او نیز با همین واقع‌گرایی وابسته به مدل قابل توجیه است. چرا که همۀ اینها منجر به ارائۀ تصویر، مدل، نظریه، توصیف، گزاره یا چیزی می‌شود که ما به آن واقعیت بیرونی یا ذهنی خود نسبت می‌دهیم. در هر حال، ما بر اساس مجموعۀ انتخاب‌های ارادی و غیرارادی، زاویۀ دید، مداخله و مشاهدۀ خود این تصویرها را می‌سازیم اما اغلب باور داریم که واقعیت بیرونی همین است که در ذهن ما وجود دارد و تصویر شده است.

تمرین

تلاش کنید رابطۀ خود با یک واقعیت محیطی ملموس (ترجیحا در حوزۀ تخصصی و مرتبط با تجربه‌تان) را بسیار مختصر و مفید تصویرسازی کنید (و یا به عبارت دیگر، مدلی فرضی و ذهنی از آن بسازید) و استدلال نمایید که چرا این تصویر شما همۀ واقعیت یا عین آن نیست بلکه انتزاع، چکیده، یا مدلی از آن است؟

نظریۀ همه چیز

ارائۀ نظریه، مدل یا توصیفی واحد از گوناگونی‌های جهان هستی یکی از آرزوهای دانشمندان است. مسیر تکامل علم هم نشان می‌دهد که این تلاش‌ها در مواردی موفق بوده است اما هنوز نظریه‌ای ارائه نشده که همۀ نظریه‌ها را در یک نظریۀ واحد متحد کرده باشد. اینشتین چند دهه آخر عمرش را در صدد یافتن پاسخی برای وحدت‌ همۀ نظریه‌ها به نام نظریۀ میدان واحد بود که یکی از بزرگ‌ترین ناکامی‌های وی تلقی شده است. در بخش‌های قبل اشاره شده که چگونه برخی از نظریه‌ها در سطح محدودتر موفق شدند برخی از نظریه‌های کوچک‌تر را در یک نظریۀ واحد ادغام کنند. اما هنوز نظریۀ همه چیز یک خواب و خیال است. اندیشۀ نهفته در نظریۀ ام/ M از هاوکینگ برای نظریۀ همه‌چیز برای آشنایی با برخی از اهداف و کارکردهای نظریه‌سازی و محدودیت‌های آن جالب توجه است.

در تاریخ علم، زنجیره‌ای از نظریات و مدل‌های رو به بهبود را مشاهده می‌کنیم، از افلاطون گرفته تا نظریۀ کلاسیک نیوتون و در نهایت نظریه‌های جدید کوانتومی. طبیعی است از خود بپرسیم: آیا این دنباله در نهایت به نقطۀ پایانی می‌رسد؛ یعنی نظریۀ نهایی برای جهان، که همۀ نیروها را شامل شود و هر آنچه که مشاهده می‌کنیم را پیش‌بینی کند، و یا این که این روند همیشه با یافتن نظریه‌های بهتر ادامه می‌یابد، بدون آن که نظریه‌ای یافت شود که نتوان دیگر آن را بهبود بخشید. با این که هنوز جواب قطعی برای این پرسش نداریم، اما در حال حاضر، نظریه M گزینۀ مناسبی است برای نظریۀ نهایی همه چیز، البته اگر واقعا چنین نظریه‌ای وجود داشته باشد.

نظریۀ M یک نظریۀ به مفهوم معمولی آن نیست. بلکه خانواده کاملی از نظریه‌های متفاوت است که هر کدام آنها توصیف خوبی از مشاهدات را تنها در برخی از موقعیت‌های فیزیکی فراهم می‌کنند. کمی شبیه به یک نقشه است. همانطور که همه ما می‌دانیم نمی‌توان تمامی سطح کره زمین را بر روی یک نقشه نشان داد. اگر بخواهیم کره زمین را بر روی نقشه بیاوریم، باید مجموعه‌ای از نقشه‌ها را به کار گیریم که هر کدام ناحیۀ محدودی را پوشش می‌دهند. این نقشه‌ها با یکدیگر همپوشانی داشته و در این نواحی اطلاعات یکسانی را نشان می‌دهند. نظریۀ M این گونه است. ممکن است نظریه‌های مختلف خانوادۀ نظریه M خیلی متفاوت به نظر برسند، اما همۀ آنها را می‌توان به عنوان جنبه‌های مختلف همان نظریۀ اصلی دانست. آنها نسخه‌هایی از نظریه هستند که تنها در موقعیت‌های محدود کاربرد دارند. گاهی در مناطقی با همدیگر همپوشانی دارند. همانگونه که هیچ نقشۀ مسطحی نیست که نمایش مناسبی از سطح کره زمین فراهم کند، هیچ نظریۀ منفردی نیز وجود ندارد که توصیف مناسبی برای مشاهدات در تمام موقعیت‌ها باشد.

بر طبق نظریۀ M جهان ما تنها جهان موجود نیست، بلکه همانگونه که این نظریه پیش‌بینی می‌کند تعداد زیادی جهان‌های دیگر نیز هستند. این جهان‌های چندگانه به طور طبیعی از قوانین فیزیکی نتیجه می‌شوند. آنها پیش‌بینی علم هستند. هر جهانی دارای پیشینه‌های محتمل بسیار و همین طور حالات محتمل متعدد در آینده است. ... تنها تعداد کمی از این جهان‌ها به موجوداتی مثل ما امکان زندگی می‌دهند.... برای درک جهان در سطوح عمیق آن، هم باید بدانیم جهان چگونه رفتار می‌کند و هم لازم است بپرسیم جهان چرا این گونه رفتار می‌کند؟ چرا به جای هیچ، چیزی هست؟ چرا ما وجود داریم؟ چرا این قوانین و نه قوانین دیگر؟ (هاوکینگ و ملودینو، ص. 10-12)