جاه‌طلبانه‌ترین نظریه در فیزیک بنیادی (3)

پ مرگ وجودشناسی
آیا در پیامدهای ضدواقع‌گرایانه‌ی دوگانگی راه گریزی باقی می‌ماند؟ ایراد طبیعی بر اهمیت فلسفی و اساسی مورد ادعا برای دوگانگی می‌تواند بر این نکته مبتنی باشد که دوگانگی در متن نظریه‌ی ریسمان ابداع نشده است. از زمان پی. ام. دیراک (P. M. Dirac) می‌دانستند که الکترودینامیک کوانتومی با تک‌قطبی‌های مغناطیسی، نسبت به نظریه‌ای با ثابت تزویج وارون و بارهای الکتریکی و مغناطیسی تغییریافته، دوگانه است. این پرسش مطرح می‌شود: اگر دوگانگی برای واقع‌گرایی وجودشناختی زهر است، چرا تا کنون اثر خود را در سطح الکترودینامیک کوانتومی باقی نگذاشته است. پاسخ، موجب تحقیقی مناسب در مورد اقدامات ممکن به منظور نجات واقع‌گرایی وجودشناختی می‌گردد. همان گونه که روشن خواهد شد، همه‌ی آن‌ها در نظریه‌ی ریسمان شکست می‌خورند. در مورد الکترودینامیک کوانتومی، واقع‌گرا برای مقابله با تهدید دوگانگی چند برهان در اختیار دارد. نخست، دوگانگی بیش از وجهی مشخصه از جهان، شبیه غرابتی تصادفی به نظر می‌رسد که در سناریوی نظری غیرواقع‌گرایانه‌ای پدیدار می‌گردد. هیچ کس تک‌قطبی‌های مغناطیسی را مشاهده نکرده است، و این امر مسئله را به فرضیه تبدیل می‌کند؛ و حتی اگر تک‌قطبی‌های مغناطیسی وجود داشته باشند، قرار دادن الکترومغناطیس در توصیفی کامل‌تر از نیروهای طبیعی به هر حال ساختار دوگانه را از میان خواهد برد.
همان گونه که بحث شد، وضعیت در نظریه‌ی ریسمان بسیار متفاوت است. دوگانگی دیگر «حسن تصادفی» نیست که فقط به واسطه‌ی بخت در یک سناریوی خاص پدیدار شده باشد. بلکه نشان‌دهنده‌ی وجهی اساسی از ساختار نظری پدیدارشونده است و نمی‌توان آن را نادیده گرفت. به دلیل آن که همان گونه که گفته شد پدیده‌های جدید در زیر مقیاس ریسمان به پایان می‌رسند، نمی‌توان هم انتظار داشت که پدیده‌های جدیدی بروز کنند که بتوانند روابط دوگانگی را از میان ببرند.
گزینه‌ی دومی که در سطح الکترودینامیک کوانتومی در اختیار واقع‌گرا قرار دارد، تغییر فرض وجودشناختی است. همان گونه که در بالا اشاره شد، برخی از فیلسوفان فیزیک کوانتومی ادعا می‌کنند که شیء بنیادی طبیعی نظریه‌ی میدان کوانتمی، میدان کوانتومی است که چیزی مانند احتمال تغییرات تبادل ذره را نشان می‌دهد که باید در فرآیند کوانتومی تبیین شود. فیلسوفی که میدان کوانتومی را شیء واقعی بنیادی فرض می‌کند که نظریه‌ی میدان کوانتومی آن را کشف کرده است، ذرات بنیادی منفرد را به مثابه‌ی هستومندهایی ریاضیاتی تلقی می‌کند که برای محاسبه‌ی رفتار میدان کوانتومی مطرح شده‌اند. از این دیدگاه، می‌توان نظریه‌های دوگانه را روش‌های متفاوت به منظور محاسبه‌ی رفتار شیء وجودشناختی صریح، میدان کوانتومی الکترومغناطیسی، فرض کرد. بنابراین، پدیده‌ی دوگانگی فی‌نفسه به مثابه‌ی تهدیدی برای مفهوم وجودشناختی ظاهر نمی‌شود بلکه نشانه‌ای است به نفع وجودشناختی کردن میدان به جای ذره.
رویکرد نظری میدان به تفسیر میدان کوانتومی به مثابه‌ی شیء وجودشناختی هیچ نقطه‌ی تعلقی در نظریه‌ی ریسمان ندارد. نظریه‌ی ریسمان فقط به عنوان نظریه‌ای اغتشاشی وجود دارد. به نظر می‌رسد راهی برای طرح چیزی مانند میدان کوانتومی وجود ندارد که گستره‌ی کامل مبادلات ریسمان را در بربگیرد. در پرتوی دوگانگی، این نظریه فاقد شیء وجودشناختی یکتایی است که تقریباً طبیعی به نظر آید. دلیل این امر به نکته‌ی دیگری مربوط می‌شود که دوگانگی‌های ریسمان را از سلف نظریه‌میدانی آن شدیدتر می‌سازد. بنابراین، شیء (جهان‌برگ ریسمانی 1+1 بعدی) و جا-گاه مستقل نیستند. در واقع، هندسه‌ی جهان‌برگ ریسمان به طریقی تمام اطلاعات مربوط به جا-گاه را نیز در خود دارد. این بستگی جا-گاه به هندسه‌ی ریسمان تصور این امر را دشوار می‌سازد که چگونه باید نوعی میدان کلی را در این جا-گاه قرار داد که پوشش تمام تحقق‌های ریسمان توسط آن عملاً به معنای پوشش تغییرات خود جا-گاه باشد. زمینه‌ی دوگانگی کیفیت متناقض چنین تلاشی را شفاف‌تر می‌سازد. اگر دو نظریه‌ی دوگانه با شعاع‌های بعد فشردگی متفاوت، مشابه با میدان کوانتومی در نظریه‌ی میدان، با یک شیء وجودشناختی پوشش داده شوند، بدیهی است که این شیء نمی‌تواند در فضا و زمان زندگی کند. اگر چنین بود، می‌بایست یکی از دو نسخه‌ی جا-گاهی را که نظریه‌های دوگانه مورد حمایت قرار می‌دهند انتخاب کند و به این ترتیب بر علیه دیگری تبعیض روا دارد. ممکن است اتفاقاً در زمانی نظریه‌پردازان ریسمان مبنای نظری بنیادی‌تری برای نظریه‌ی ریسمان بیابند که یکتا و غیراغتشاشی باشد و بتوان از آن هر شش نظریه‌ای را که امروزه شناخته شده است استنتاج کرد. اما نباید انتظار داشت این نظریه، نظریه‌ی اشیاء در جا-گاه باشد و بنابراین هیچ امیدی را به احیای دیدگاه وجودشناختی خارجی زنده نمی‌کند.
راهبرد سوم برای نجات واقع‌گرایی وجودشناختی بر برهان زیر مبتنی است:
در الکترودینامیک کوانتومی، تفاوت میان نظریه‌های دوگانه فقط به تعویض ثابت تزویج ضعیف که محاسبه‌ی اغتشاشی را ممکن می‌سازد با ثابت قوی که چنین نمی‌کند منتهی می‌شود. بنابراین، فیزیکدان با انتخاب از میان صورت‌بندی طبیعی و صورت‌بندی خام غیر قابل بحثی روبرو است که شاید باید آن را به مثابه‌ی سازه‌ای مصنوعی کنار گذاشت.
امروزه نظریه‌ی ریسمان نمی‌تواند بگوید که آیا جواب‌های نهایی آن- به شرط آن که وجود داشته باشند- پارامترهای آن را به راحتی در رژیم ثابت تزویج پایین و بعد فشرده‌ی بزرگِ یکی از 5 نظریه‌ی اَبَرریسمان یا نظریه‌ی M قرار می‌دهند. ممکن است چنین باشد، اما ممکن است جواب‌ها اتفاقاً در ناحیه‌ای از فضای پارامتری قرار گرفته باشند که بدیهی است هیچ نظریه‌ای به این معنا در آن دوام نمی‌آورد. اما، حتی اگر یک نظریه‌ی مرجح وجود داشت، کنار گذاشتن ساده‌ی نظریه‌های دیگر نمی‌توانست مانند مورد نظریه‌ی میدان واقع‌گرایی را نجات دهد. نخست، برهان انتخاب طبیعی واقعاً در مورد دوگانگی T قابل کاربرد نیست. شعاع فشردگی کوچک مانند ثابت تزویج بزرگ نظریه را سرکش نمی‌سازد. بنابراین، انتخاب روایت دوگانه با شعاع بزرگ مانند قراردادی دلبخواهی به نظر می‌رسد. دوم، انتخاب هم شعاع‌های فشردگی و هم ثابت‌های تزویج ریسمان نتیجه‌ی فرآیندی دینامیکی است که خود آن را باید محاسبه کرد. بنابراین، محاسبه قبل از انتخاب نقطه‌ای معین در فضای پارامتری و در نتیجه قبل از انتخاب احتمالی اشیاء وجودشناختی قرار می‌گیرد. بنابراین، اشیاء وجودشناختی، حتی اگر کسی می‌خواست به بامعنا بودن آن‌ها در سناریوی نهایی پایبند باشد، صرفاً به مثابه‌ی محصول دینامیک پیشین و نه بازیگران پیشینی در این بازی پدیدار می‌گردید.
حاصل آن که پدیده‌ی دوگانگی یقیناً برای واقع‌گرای وجودشناختی در نظریه‌ی میدان اندکی آزاردهنده است، اما می‌تواند با آن کنار بیاید (34). اما در نظریه‌ی ریسمان تمام راهبردهای نظریه‌میدانی برای نجات واقع‌گرایی شکست می‌خورند. موضعی که اصل دوگانگی در نظریه‌ی میدان گرفته است آشکارا فهم واقع‌گرای سنتی را از اشیاء علمی به مثابه‌ی پسرعموهای کوچک‌تر اشیاء دیدنی منسوخ می‌کند. فرض‌های نظری در نظریه‌ی ریسمان معنای خود را تنها نسبت به چارچوب نظری خود می‌یابند و باید آن‌ها را به مثابه‌ی مفاهیم ریاضی بدون هیچ ادعای وجود «جسمانی» در جهان بیرونی فهمید. جهان نظریه‌ی میدان تمام پیوندهای خود را با نظریه‌های کلاسیکی در رابطه با اجسام فیزیکی قطع کرده است. وفاداری به واقع‌گرایی وجودشناختی در این زمینه‌ی تغییریافته، در برابر تغییرات بنیادی که مشخصه‌ی وضعیت جدید است، نابسنده خواهد بود. نظریه‌ی ریسمان، نظریه‌ای درباره‌ی اشیاء نادیدنی بیرونی نیست.

واقع‌گرایی ساختار منسجم
 

سه حکم متمایز درباره‌ی اثر نظریه‌ی ریسمان بر روی بحث واقع‌گرایی علمی در بخش‌های قبلی مطرح شد و اکنون باید در متن مناسب خود قرار داده شوند. نخست عدم تناسب فزاینده میان غنای ساختار نظری در نظریه‌های فیزیک مدرن و می‌نیمالیسم اثرات مستقیماً قابل مشاهده‌ی آن‌ها موضع تجربه‌گرایانه را به شدت ناپذیرفتنی می‌سازد. دوم و کاملاً همراستا با تمایل واقع‌گرایانه‌ی نکته‌ی نخست، نظریه‌ی ریسمان اصل یکتایی نظری‌ای را مطرح می‌سازد که با مبنای مفهومی تجربه‌گرایی اختلاف دارد. اما، سوم آن که تردیدهای فلسفی ناواقع‌گرای علمی درباره‌ی پایداری مبنای وجودشناختی واقع‌گرایی علمی از سوی نظریه‌ی ریسمان به حداکثر تأیید می‌شود. در حضور ریسمان‌ها، مفهوم شیء وجودشناختی بیرونی از میان می‌رود. نتیجه‌ی مشترک این سه حکم پیامی آشکار با خود دارد: نه شاخه‌های تثبیت‌شده‌ی ضدواقع‌گرایی علمی و نه صورت‌بندی وجودشناختی متعارَف واقع‌گرایی علمی با روح و محتوای فیزیک ریسمان سازگار نیستند.
بنابراین، نظریه‌ی ریسمان در بحث واقع‌گرایی موضع میانه را می‌گیرد که وضعیت عینی نظریه‌ی علمی نهایی را بدون معانی وجودشناختی تثبیت می‌کند. ضرورت این پیشنهاد را این نکته تقویت می‌کند که تمایلات واقع‌گرایانه و ضدواقع‌گرایانه‌ی فیزیک ریسمان آشکارترین بیان خود را بر مبنای یک مفهوم فیزیکی می‌یابند: مفهوم دوگانگی ریسمان. با تقلیل پنج مدل به ظاهر مستقلِ اَبَرریسمان‌ها به صورت بندی‌های متفاوت از یک طرح‌واره‌ی نظری، دوگانگی‌های ریسمان زمینه را برای یکتایی نظری فراهم می‌آورند اما هم‌زمان ضربه‌ای مرگبار به پیکر واقع‌گرایی وجودشناختی وارد می‌کنند. بنابراین موضع میانه بین واقع‌گرایی وجودشناختی و تجربه‌گرایی چونان نتیجه‌ی بلاواسطه‌ی ساختار نظری فیزیک ریسمان پدیدار می‌گردد.
افزون بر آن، برهان‌های ریسمان‌انگیخته بر له و علیه واقع‌گرایی به سرنوشت‌های متفاوت دو روایت متمایز از یک اصل فلسفی بنیادی مربوط می‌شوند: اصل کم‌دادگی. هر چند کم‌دادگی وجودشناختی در فیزیک ریسمان جایگاهی مرکزی دارد، اما کم‌دادگی علمی جایگاه پیشین خود را از دست می‌دهد. شاید در لفافه‌ی عبارات مفهوم یکتایی، این حکم دقیق‌تر بیان شود: یکتایی وجودشناختی، این مفهوم که طرح‌واره‌ی نظری یک مجموعه به طور یکتا تشخیص‌پذیر از اشیاء وجودشناختی بنیادی را در فضا و زمان مشخص می‌سازد، باید کنار گذاشته شود، اما یکتایی دوباره به شکل یکتایی نظری پدیدار می‌گردد، یعنی این مفهوم که آرایش بنیادی جهان مشاهدتی ما فقط یک نظریه‌ی علمی عمومی (هم ارز آن چه کواین «تفسیر محمول‌ها» می‌نامد) 35 را در سطح بنیادی ممکن می‌سازد.
با توجه به این که یکتایی امر واقعی، عنصر اصلی هر مفهوم واقع‌گرایانه است، تفسیر انتقال یکتایی به مثابه‌ی نشانه‌ای از انتقال از شکل وجودشناختی به شکل ساختاری واقع‌گرایی پذیرفتنی است. یک گام به عقب بازگشتن و تمایز قائل شدن میان دو مرحله از تحول کیفیت یکتایی که هر دو می‌توانند سهمی در فهم واقع‌گرایانه‌ی ساختاری داشته باشند، آموزنده است. نخست، فرض واقع‌گرایانه باید از سطح وجودشناختی به سطح ساختاری عقب‌نشینی کند، زیرا ادعاهای یکتایی به همین ترتیب عقب‌نشینی می‌کنند. هر چند دیگر نمی‌توان وجودشناسی یکتای اشیاء را در فضا و زمان نسبت داد، باز هم این حقیقت به قوت خود باقی می‌ماند که همه‌ی مجموعه‌های وجودشناختی گوناگون و تجرباً هم ارز را یک طرح‌واره‌ی نظری کلی پوشش می‌دهد. به این ترتیب، در سطح انتزاعی بالاتر که دیگر نمی‌توان نظریه‌ی علمی را بر اساس قرار دادن ساختاری خاص در جا-گاه به تصور در آورد، می‌توان ساختار یکتایی را به طور واقع‌گرایانه تشخیص داد و فهمید. این را می‌توان برای فرض نوعی واقع‌گرایی ساختاری کافی دانست. اما اگر برهان‌های دیگر از تصور واقع‌گرایانه حمایت نکنند، سطح به شدت انتزاعی را که واقعیت ساختاری در آن قرار داده می‌شود می‌توان مبنایی بحث‌برانگیز برای شکل شهوداً قانع‌کننده‌ی واقع‌گرایی دانست.
بدیهی است که یکتایی نظری از برهان یکتایی مذکور در بند آخر فراتر می‌رود و به این ترتیب عنصر مهم جدیدی را به فهم ساختاری از واقع‌گرایی اضافه می‌کند. در محیط علمی متعارَف که یکتایی نظری را نشان نمی‌دهد، باید در هر مرحله از فرآیند علمی انتظار امکان نظریه‌هایی را داشت که با دادهای تجربی موجود سازگارند اما با آن نظریه‌ی خاصی که در جهان بالفعل متحقق می‌شود متفاوتند. بنابراین، دو مسئله مطرح می‌شود. از یک سو، روشن نیست که ساختارهای علمی فعلاً انتخاب شده را چگونه می‌توان به ساختار واقعی مرتبط ساخت آن هم به طریقی که از این نکته‌ی اکیداً تجربه‌گرایانه فراتر برود که این دو از لحاظ مشاهدتی تا سطح معینی از دقت تجربی، تمیزناپذیرند (36). از سوی دیگر کشف این نکته دشوار است که ساختار تجرباً بسنده به چه معنایی واقعیت می‌یابد. مسئله‌ی اخیر در سناریویی که در آن، همان گونه که در بالا بحث شد، ساختار واقعی را نمی‌توان در فضا و زمان قرار داد، مشکل‌سازتر می‌شود.
اما اگر توصیف فیزیکی از لحاظ نظری یکتا باشد، سازگاری همراه با صحت پیش‌مفهوم‌های بنیادی مذکور درباره‌ی ویژگی‌های نظریه‌ی علمی به شرط کافی برای وجود واقعی ساختار بنیادی تبدیل می‌شود. به محض آن که فقط یک طرح‌واره‌ی علمی سازگار عمومی باقی بماند، از آن نقطه به بعد معرفت جامع از ساختار نظری واقعی را نه فقط با آزمون تجربی که با نظریه‌پردازی محض نیز می‌توان کسب کرد. به این ترتیب، هر دو پرسش فوق‌الذکر می‌توانند پاسخ قانع‌کننده‌تری بیابند. نخست راه روشنی وجود دارد که در آن نظریه‌های علمی فعلی به ساختار واقعی مرتبط می‌شوند. ساختار واقعی تنها اصلاح عمومی و کاملاً منسجم ممکن در ساختارهای نظری محدود یا کاملاً توسعه‌نیافته‌ای است که امروزه در دسترس هستند. به این ترتیب، نظریه‌های علمی فعلی با گسترش رژیم منسجم خود به واقعیت ساختاری نزدیک می‌شوند. دوم، با کسب میزان مهمی از استقلال معرفت‌شناختی از پدیدارشناسی، ساختار نقشی را به عهده می‌گیرد که بسیار فراتر از آن می‌رود که از دیدگاه تجربه‌گرایانه پذیرفتنی است، و این امر تفسیر واقع‌گرایانه را توجیه می‌کند.
برای استفاده از یکتایی نظری به مثابه‌ی عنصر بنیادی نوع ساختاری واقع‌گرایی، این مفهوم که فیزیک ریسمان حاکی از یکتایی نظری است باید به این فرض فلسفی تبدیل شود که یکتایی نظری کیفیت ذاتی جهان ما است. پس، ساختار واقعی را می‌توان با این حقیقت تعریف کرد که ساختار علمی کلی منسجم یکتا است. موضعی را که در راستای این محورها باشد، باید «واقع‌گرایی ساختار منسجم» خواند.
بدیهی است که واقع‌گرایی ساختاری منسجم با انواع واقع‌گرایی ساختاری که وورال (1989) و لیدیمن (1998) بر مبنای محورهای برهانی کاملاً متفاوت پیشنهاد کردند، مرتبط است. وورال با ارزیابی مجدد اعتبار فرااستقرای بدبینانه به نفع واقع‌گرایی ساختاری استدلال می‌کند. او ادعا می‌کند که فرااستقرای بدبینانه پایداری بلندمدت اشیاء وجودشناختی را از میان می‌برد اما دلیلی برای تردید در پایداری ویژگی‌های ساختاری بنیادی نظریه‌های علمی فراهم نمی‌آورد (که به نظر وورال، باید در برابر تغییر نظریه دوام بیاورند). بنابراین، وورال می‌گوید که واقعیت ساختاری تمام آن چیزی است که می‌توان با تحقیق علمی کسب کرد- هر چند لزوماً تمام چیزی نیست که وجود دارد. لیدیمن در انسجام شکل معرفت‌شناختی واقع‌گرایی ساختاری وورال تردید و در مقابل روایتی وجودی (ontic) ارائه کرده است که واقعیتی فراسوی ساختار را نفی می‌کند. بدیهی است که برهان‌های مبتنی بر نظریه‌ی ریسمان که واقع‌گرایی ساختار منسجم را پیشنهاد می‌کنند بر فرااستقرای بدبینانه که براساس بخش 5 بیشتر اهمیت خود را از دست داده، مبتنی نیستند. در عوض، به طرزی بحرانی بر مرگ یکتایی وجودشناختی مبتنی هستند. هرچند فقدان یکتایی وجودشناختی در ظاهر با فرض متافیزیکی واقعیت وجودشناختی سازگار است، اما در بخش 6 ادعا شده است که عناصر اصلی مفهوم واقع‌گرایی علمی با چنین فرضی مخالفند. بنابراین، در متن بحث واقع‌گرایی علمی، نتایج ساختاری فیزیک ریسمان باید نه در سطحی معرفت‌شناختی که در سطحی وجودشناختی عمل کنند و شکلی وجودی از واقع‌گرایی ساختاری را پیشنهاد نمایند. باز هم، واقع‌گرایی ساختار منسجم در اتکای بر دستیابی معرفتی محض به واقعیت ساختاری با واقع‌گرایی ساختاری وجودی لیدیمن متفاوت است.
به همین دلیل، واقع‌گرایی ساختار منسجم می‌تواند بیش از واقع‌گرایی ساختاری در برابر پرسش از حقیقت تقریبی احکام علمی فعلی رام باشد. از آن جا که نزدیکی نظریه به ساختار درست را می‌توان با نزدیکی آن به طرح‌واره‌ی نظری کاملاً عمومی و منسجم پیمانه کرد، واقع‌گرایی ساختار منسجم می‌تواند بدون اتکا بر ادعاهای مربوط به صدق یا صدق تقریبی نظریه‌های علمی جاری مفهومی بامعنا از واقع‌گرایی ارائه کند. از نظر واقع‌گرای ساختار منسجم، ساختار یکتای منسجم وجهی مهم اما به نحوی دور از دسترس واقعیت است. هر کشف ارتباطات متقابل جدید نظری که به واسطه‌ی برهان‌های انسجام ضرور شده باشد احکام منطقاً درست جدیدی ایجاد می‌کند و بنابراین در فهم بهتر خصلت ساختار صحیح نقش دارد و به این ترتیب چیزی را درباره‌ی واقعیت آشکار می‌کند. در مورد نظریه‌ای کاملاً عمومی مانند نظریه‌ی ریسمان، به نظریه‌ی درست با کسب فهم بهتر و کامل‌تری از نظریه‌ی مورد بحث نزدیک می‌شویم. در مراحل اولیه‌ی توسعه‌ی نظریه، که نظریه‌های بنیادی دامنه‌ی محدودی داشتند، با گسترش دامنه‌ی نظریه‌ها به حقیقت نزدیک می‌شدند. البته در فیزیک بنیادی نظریه‌های مدرن می‌توانند ورودی مهمی از پدیدارشناسی به شکل کنترل‌های آزمایشی احکام علمی بر مبنای برهان‌های انسجام بگیرند و باید امیدوار بود که چنین کنند. اما پدیدارشناسی آن چیزی نیست که نظریه‌های فیزیکی بنیادی مدرن از آن سخن می‌رانند. از خطوط روی تصویر در آزمایش پراکندگی ذرات تا ساختارهای مدل استانده راهی دراز و از سقوط سیب تا اَبَرریسمان‌ها راهی درازتر در پیش است. برهان‌های انسجام که صراحتاً به این راه می‌روند کشفیات درست فیزیک مدرن هستند و واقعیت میکروفیزیکی را نشان می‌دهند که توصیف می‌شود.
تا این مرحله، واقع‌گرایی ساختار منسجم بر مبنای شکل ضعیف یکتایی نظری توسعه یافته است. یکتایی ساختار بدون اشاره به پیش‌بینی تجربی مورد بهره‌برداری قرار گرفته است. هر چند اگر واقع‌گرایی ساختار منسجم بر یکتایی نظری گسترده یا قوی مبتنی بود، می‌شد قدرت مفهومی آن را به شدت افزایش داد. شاید فکر کردن به این سناریوها به منظور ارزیابی چشم‌اندازهای دوررس‌تری که نوع فعلی تحلیل گشوده است جالب باشد.
یکتایی نظری گسترده توان تعیین و پیش‌بینی نظم‌های پدیدارشناختی را به طرزی یکتا از مرحله‌ی معینی به بعد به تحلیل نظری علمی می‌دهد. هرچند یکتایی نظری ضعیف استقلال ساختار واقعی را از پدیدارشناسی نشان داده است، بنابراین، گسترش آن تحقق مشاهده‌پذیر یکتای قوانین پدیدارشناختی را به ساختار واقعی نسبت می‌دهد. اما کاملاً روشن نیست که آیا این گام را می‌توان افزودن قدرت اساسی به مفهوم واقع‌گرایی ساختار منسجم دانست. از سوی دیگر، ممکن است به نظر آید اگر یکتای در سطحی به رژیم اشیاء فیزیکی مشاهده‌پذیر گسترش یابد، واقع‌گرایی مبتنی بر ساختار منسجم پذیرفتنی می‌شود، زیرا فقط این گام می‌تواند فهمی از این امر ارائه کند که چگونه واقع‌گرایی ساختار منسجم به مفاهیم شهودی واقع‌گرایی ارتباط پیدا می‌کند. از سوی دیگر، می‌توان ادعا کرد که جز شهودی فریبنده چیزی حاصل نمی‌شود، زیرا تفاوت میان ویژگی‌های موضعی و عمومی جهان در نظریه‌ی ریسمان و کیهان‌شناسی مدرن خصلت بنیادی خود را از دست می‌دهد (نگاه کنید به بخش 5). بنابراین، در سطحی بنیادی، به نظر نمی‌رسد حرکت به سوی یکتایی گسترده خصلت واقع‌گرایی ساختار منسجم را تغییر دهد.
یکتایی نظری قوی تغییری بسیار بنیادی‌تر است. این یکتایی تعین یکتای تحقق عمومی و موضعی جهان را بر مبنای برهان‌های نظری نشان می‌دهد. به محض آن که پیش‌مفهوم‌های بنیادی درباره‌ی نظریه‌سازی علمی و برخی اطلاعات پدیدارشناختی کیفی در مورد جهان ما مسلم انگاشته شد، جایی برای امکان باقی نمی‌ماند. پس بر این مبنا واقعیت را می‌توان با انسجام درونی یکی گرفت که مبنای جدید جالبی برای مفهوم واقع‌گرایی ارائه می‌کند. پرسش بررسی دقیق واقعیت، اگر مدالیته به طور کامل مستحیل شود، به پرسش محض انسجام تبدیل می‌شود. در مورد تحلیل‌شده، مدالیته به طور کامل مستحیل نمی‌شود بلکه به طرزی شدید به پذیرش پیش‌مفهوم‌ها و مشاهدات بنیادی عقب‌نشینی می‌کند. پس، واقعیت به پرسش انسجام بر مبنای هسته‌ی داده‌های مشاهدتی و اعتبار پیش‌مفهوم‌های بنیادی تبدیل می‌شود. با تحلیل و مشخص‌سازی مقدار داده‌های تجربی و خصلت بنیادی پیش‌مفهوم‌های لازم برای رسیدن به رژیم یکتایی نظری، می‌توان درک مفهوم واقعیت ساختاری را بهبود بخشید. هر چه بتوان هر دو را بیشتر به عقب برگرداند، موضع واقع‌گرا قوی‌تر می‌شود.
روشن است که حتی تحت شرط یکتایی نظری قوی، ساختار نظری وابسته به پدیدارشناسی باقی می‌ماند. همان گونه که در بالا ذکر شد، اصول فیزیکی که بنیان تکامل نظریه‌سازی را پی می‌افکنند، هنوز ریشه در مشاهده دارند. بدون مقدار معینی از داده‌های مشاهدتی درباره‌ی جهان هیچ یک از برهان‌های انسجام فیزیکی نمی‌توانند حرکت کنند. به علاوه، نظریه‌های علمی باز هم نظریه‌هایی درباره‌ی مشاهده‌پذیرها هستند. آن‌ها ویژگی‌های مشاهده‌پذیر را پیش‌بینی می‌کنند و یکتایی آن‌ها را باید نسبت به پیش‌بینی‌های مشاهدتیشان فهمید. از سوی دیگر، تحقق خاص جهان مشاهدتی در سناریوی جهان یکتای نظری قوی مانند وجه ثانویه‌ای از برهان‌های انسجام به نظر می‌رسد. به این ترتیب، ترکیبی پیچیده از وابستگی متقابل میان وجوه مشاهدتی و ساختاری واقعیت پدیدار می‌گردد که شرح آن خارج از حوصله‌ی مقاله‌ی حاضر است.
در خاتمه، به نظر می‌سد فیزیک ریسمان موضعی را در واقع‌گرایی علمی پیشنهاد می‌کند که می‌توان آن را به دلایلی واقع‌گرایانه خواند اما از جهاتی چند با مواضع واقع‌گرایانه‌ی کلاسیکی متفاوت است. در پرتوی آن چه در بخش 3 گفته شد، می‌توان این ارزیابی را در زمینه‌ی استدلال فلسفی راستین قرار داد که اهمیت جستجو برای مواضع بینابینی میان واقعگرایی کلاسیکی و تجربه‌گرایی را نشان می‌دهد. به این ترتیب، پیام‌های فیزیک ریسمان به طرز شایان توجهی با نیازهای درونی بحث واقع‌گرایی علمی انطباق دارد و می‌تواند وجوه مهم آن بحث را در پرتوی جدیدی نمایش دهد. بنابراین، ممکن است برهان‌های فیزیکی به راستی در ارائه‌ی راه حل‌های جدید برای مسائل فلسفی قدیمی مفید باشد. از سوی دیگر، فلسفه نیز برای فیزیک بنیادی اهمیت جدیدی می‌یابد. قسمت 5-4 به این نکته اشاره کرده است که ممکن است برای کسب فهم مناسب از اهمیت و وضعیت نظریه‌ی ریسمان به منزله‌ی نظریه‌ای فیزیکی چشم‌انداز فلسفی جدیدی لازم باشد. ما نشانه‌هایی قوی از وابستگی متقابل جدید و پربار میان فیزیک بنیادی معاصر و فلسفه‌ی علم مشاهده می‌کنیم. در زمانی که هر دو عرصه به فراروی از چارچوب‌های سنتی احساس نیاز می‌کنند، روابط حسنه میان آن‌ها برقرار است.

پي نوشت ها :
 

1) مجموعه‌ی مقالات جدید و آموزنده‌ای را درباره‌ی گرانش کوانتومی می‌توان در (Callender/ Huggett )2001 یافت.
2) برخی مثال‌های نادر از تأملات فلسفی در باب نظریه‌ی ریسمان عبارت‌اند از:
Weingard (2001) , Butter_eld/Isham (2001) , Hedrich (2002) و Hedrich (2007).
3) کار استانده‌ی موضوعی در مورد نظریه‌ی ریسمان Polchinski (1998) است. کار کلاسیک قدیمی‌تر Green/Schwarz/Witten (1987) است. بیانی قابل فهم‌تر برای فیزیکدانان عمومی را می‌توان در Zwiebach (2004) یافت. بیان عامه‌فهم و آموزنده برای غیرفیزیکدانان Greene (1999) است.
4) تاریخ مفهوم ریسمان‌ها حتی به اواخر دهه‌ی 1960 می‌رسد که در زمینه‌ی دیگری مورد بحث قرار می‌گرفت.
5) دلیل این که چرا این مسئله در حضور گرانش سخت‌تر از محاسبات هسته‌ای است با این نکته ارتباط دارد که نیروی گرانشی با افزایش چگالی انرژی افزایش می‌یابد.
6) هر چند متناهی بودن نظریه‌ی ریسمان قطعاً اثبات نشده است، اما شواهد قوی نسبتاً از آن حمایت می‌کنند.
7) سناریوهای نظری ابعاد بزرگ یا تابیده‌ای وجود دارد که در آن‌ها مقیاس پلانک چهاربعدی بسیار بالایی را می‌شناسیم که مصنوع ابعادی اضافی تلقی می‌شوند که مقیاس پلانکی را که بسیار نزدیک‌تر به رژیم مشاهده‌پذیر قرار می‌گیرد «پنهان» می‌کنند. بنابراین، این امر کلاً از میان نمی‌رود که ریسمان‌ها روزی نه چندان دور بالاخره مشاهده‌پذیر خواهند شد.
8) این دو عدد، عدد پیچش تراز کلائوزا-کلاین خوانده می‌شوند.
9) طول مشخصه‌ی ریسمان طول آن را در زمانی نشان می‌دهد که برای کشش آن هیچ انرژی صرف نمی‌شود.
10) فقط احکام ریاضی حذف می‌شوند که معمولاً آن‌ها را بامعنا اما پیشینی تلقی می‌کنند.
11) فان فرااسن (1960)
12) روایت اصلی برهان در Laudan (1981) آمده است.
13) مثلاً نگاه کنید به Putnam (1975) و Boyd (1996).
14) دو محل که این روزها در آن جا آزمایش‌های برخورد با بالاترین انرژی‌ها انجام می‌شود.
15) کارهای تأسف‌آور قبلی فلسفه‌ی طبیعی در عرصه‌ی پیش‌بینی علمی مبنای این اعتقاد گسترده را فراهم آورده است که فلسفه‌ی علم باید فقط فرآیند علمی را تفسیر و از بررسی آن خودداری کند. اما فیلسوفان علمی وجود دارند که برای مشورت درباره‌ی تعریف هدف علمی از چشم‌انداز فلسفی احساس اطمینان می‌کنند (مثلاً نگاه کنید به Cartwright 1999).
16) باید بر تفاوتی مهم میان شرط‌های قبلی بر علیه اشیاء علمی نادیدنی و شرط‌های فعلی در برابر اهمیت نظریه‌ی ریسمان تأکید کرد: بر خلاف نظریه‌ی ریسمان، برهان‌های ماخ بر موضع اجماعی جامعه‌ی سنتی علمی مبتنی نبودند. در مقابل مفهومی مصنوعی از گرایش آرمانی علمی را تفسیر می‌کردند که خود موضع جدیدی بود و هرگز به طور کامل در چشم‌انداز دانشمندان منعکس نشده بود.
17) ما در مقاله‌ی حاضر از اصطلاح «گذرا» استفاده نمی‌کنیم زیرا در متن ما کمی گمراه‌کننده است. کم‌دادگی گذرا فقط نسبت به مجموعه‌ی خاصی از نظریه‌های تجرباً قابل تمیز از یکدیگر گذراست. اما فهم سنتی از پیشرفت علمی به مثابه‌ی زنجیره‌ای بی‌پایان از تغییرات تجربه‌انگیخته در نظریه نشان می‌دهد که کم‌دادگی نظریه‌سازی با داده‌های موجود به معنای وسیع‌تر گذرا نیست: برنامه‌ی متناهی برای آزمون تجربی به منظور رفع آن وجود ندارد.
18) سه برهانی که در این جا ارائه می‌شوند آن چه را در فیزیک ریسمان می‌توان «معرفت مشترک» خواند، بازتولید می‌کنند. یافتن جایگاهی کلاسیکی برای هر یک از این سه برهان دشوار است. ترکیبی از هر سه را می‌توان در فصل اول Polchinski (1998) و Polchinski (1999) یافت. برهان عدم انتخاب و برهان انسجام مفهومی در Greene (1999) آمده است (مثلاً نگاه کنید به فصل 1).
19) نکته‌ی اخیر ناشی از خصلت عمومی نظریه است که لزوماً و در عین حال فیزیکی را پوشش می‌دهد که دستگاه تجربی را توصیف می‌کند.
20) اگر چند می‌نیموم موضعی پتانسیل در ترازهای انرژی مختلف وجود داشته باشد، می‌توان انتظار داشت که سرانجام با تونل‌زنی کوانتومی به می‌نیموم پایین‌تر دست یافته شود. اما، بسته به اندازه‌ی سد پتانسیل و اختلاف انرژی میان حالت‌های پایه، زمانی که می‌توان به طور آماری انتظار داشت که این تونل‌زنی کوانتومی روی دهد، ممکن است بسیار زیاد باشد، حتی بزرگ‌تر از سن کنونی عالم. بنابراین، ممکن است ما در چنین حالت فراپایداری از عالم زندگی کنیم.
21) البته این امر در مورد فهم کانونی از فیزیک کوانتومی مصداق دارد. نظریه‌های تعینی پارامتر پنهان باید یک مسیر یکتا را به سوی حالت پایه‌ی از پیش تعیین‌شده معین سازند.
22) مفاهیمی که به تورم ابدی و مدل‌های چندجهانی می‌پردازند جهانی را که ما در آن زندگی می‌کنیم در طرح‌واره‌ی زمینه‌ای بزرگ‌تری در خود دارند.
23) در این جا «دارای توان پیش بینی به شدت بالا» تقریباً به معنای آن است که تعداد حالت‌های ممکن فیزیکی نظریه کم‌تر از تعداد مقادیر ممکن مشاهده‌پذیری است که می‌توان آن را، در درون حدودی منطقی، با اندازه‌گیری دقیق تمیز داد.
24) مثلاً نگاه کنید به Norton (1993)، Norton (1994) و Worrall (2000).
25) طبیعی است که همیشه یک آرمانی‌سازی فرآیند بالفعل وجود داشته، اما دست کم تقریباً به آن چه در عمل روی می‌داده نزدیک بوده است.
26) همان گونه که دیدیم، در حال حاضر این تنها راهی است که به روی فیزیکدانان باز است.
27) توجه داشته باشید که تفسیر اورت به تنهایی یکتایی نظری را نشان نمی‌دهد، زیرا آزادی انتخاب نظریه را از میان بر نمی‌دارد.
28) مثلاً نگاه کنید به d'Espagnat (1989).
29) برای تفسیر کانونی اما باز هم واقع‌گرایانه از مکانیک کوانتومی مثلاً نگاه کنید به Redhead (1987) و Redhead (1995). به عنوان مثالی از روحیه‌ی قطعاً واقع‌گرایانه در بسیاری از کتاب‌های استانده‌ی مکانیک کوانتومی، نگاه کنید به Messiah (1969) فصل 4-4-1.
30) به عنوان تأملات درباره‌ی پیوند میان انقباض تابع موج و گرانش از سوی آر. پنروز صورت‌بندی شده است. در این مقاله دیگر به پرسش از عدم عینیت راستین فیزیک کوانتومی نخواهیم پرداخت. تا کنون نظریه‌ی ریسمان سخن جدیدی برای گفتن درباره‌ی انقباض تابع موج نداشته است.
31) البته هنوز باید به این پرسش پاسخ داد که «آیا نظریه‌های علمی محدودی که در اختیار ما هستند می‌توانند این وجودشناسی واقعی را بشناسند؟»
32) فیلسوفانی مانند دامت، در عمل، واقع‌گرایی را به مثابه‌ی موضعی تعریف می‌کنند که امکان این نوع حکم را فراهم می‌آورد (Dummett 1991).
33) البته گاهی راه‌های بدیلی برای بیان یک نظریه‌ی فیزیکی وجود دارد. مکانیک کوانتومی را می‌توان در تصویر هایزنبرگ یا تصویر شرودینگر صورت‌بندی کرد و نظریه‌ی میدان کوانتومی را می‌توان در صورت‌بندی میدان یا در صورت‌بندی انتگرال مسیر قرار داد. اما این صورت‌بندی‌ها را عموماً صورت‌بندی‌های ریاضی بدیل تلقی می‌کنند که از نظر تفسیر وجودشناختی تفاوتی ندارند.
34) از دیدگاه نظریه‌ریسمانی، البته دوگانگی الکترومغناطیسی دیراک از وضعیت آتی خبر می‌دهد و مثال خوبی است از این که آن چه در نظریه‌ی ریسمان کاملاً پدیدار می‌شود، ریشه در مفاهیم قبلی فیزیکی دارد.
35) نگاه کنید به بخش 6-2.
36) این مسئله به عنوان مثال در Psillos (1999) در متن واقع‌گرایی ساختاری مورد بحث قرار گرفته است. از آن جا که چنین نیست که تمام جنبه‌های یک نظریه‌ی علمی به طور کامل به نظریه‌ی جانشین آن منتقل شوند (اگر چنین بود به معنای هم‌ارزی تجربی دو نظریه بود)، واقع‌گرایی ساختاری باید بر این ادعای بجا مبتنی باشد که می‌توان انتظار داشت ساختارهای نظریه‌های علمی فعلی شبیه به ساختار واقعی باشد. بر مبنای این ادعای شباهت می‌توان انتظار داشت که احکام ساختاری نظریه‌های فعلی تقریباً درست باشند. اما فهم این نکته دشوار است که شباهت میان ساختارها را چگونه می‌توان تعریف کرد.

کتابنامه
- Bell, J. S. Beables in Quantum Field Theory. In Healey, B. J./Peats, F. D., editors: Quantum Implications. Essays in Honour of David Bohm. London: Routledge, 1987, pp. 227_234
- Bohm, D. A Suggested Interpretation of the Quantum Theory in Terms of "Hidden" Variables. Physical Review 85 (1952) , pp. 166_193
- Boyd, R. Approximate Truth and Philosophical Method. In Papineau, D., editor: The Philosophy of Science. Oxford: Oxford University Press, 1996, pp. 215_255
- Butterfield, J./Isham, C. Spacetime and the Philosophical Challenge of Quantum Gravity. In Callender, C./Huggett, N., editors: Physics meets Philosophy at the Planck Scale. Cambridge: Cambridge University Press, 2001, pp. 33_89
- Callender, C./Huggett, N. Physics Meets Philosophy at the Planck Scale. Cambridge: Cambridge University Press, 2001
- Cartwright, N. The Dappled World - A Study of the Boundaries of Science. Cambridge: Cambridge University Press, 1999
- Dawid, R. Underdetermination and Theory Succession from the Perspective of String Theory. Philosophy of Science 73/3 (2006) , pp. 298_322
- Dawid, R. Scienti_c Prediction and the Underdetermination of Scienti_c Theory Building. 2007, forthcoming d'Espagnat, B. Reality and the Physicist. Cambridge: Cambridge University Press, 1989
- Douglas, M. The Statistics of String/M Theory Vacua. JHEP 0305:046 (2003) , pp. 1_61
- Dummett, M. The Logical Basis of Metaphysics. London: Duckworth, 1991 23
- Everett, H. The Theory of the Universal Wave Function. Ph.D thesis, Princeton University, 1957, reprinted in B. S. DeWitt and N. Graham (eds.), The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics, Princeton: Princeton University Press (1973) , pp. 1_140
- Green, M. B./Schwarz, J. H./Witten, E. Superstring Theory. Cambridge: Cambridge University Press, 1987
Greene, B. The Elegant Universe. New York: W. W. Norton, 1999
- Hedrich, R. Anforderungen an eine physikalische Fundamentaltheorie. Journal for General Philosophy of Science 33/1 (2002) , pp. 23_60
- Hedrich, R. Von der Physik zur Metaphysik. Frankfurt: Ontos, 2007
- Kuhn, T. S. The Structure of Scienti_c Revolutions. Chicago: University of Chicago Press, 1962
- Ladyman, J. What is Structural Realism? Studies in History and Philosophy of Science 29 (1998) , pp. 409_424
- Laudan, L. A Confutation of Convergent Realism. Philosophy of Science 48 (1981) , pp. 19_48
- Lyre, H./Eynck, T. O. Curve it, Gauge it, or Leave it? Practical Underdetermination in Gravitational Theories. Journal for General Philosophy of Science 34/2 (2003) , pp. 277_303
- Messiah, A. Mechanique Quantique. Paris: Dunod, 1969
- Norton, J. D. The Determination of Theory by Evidence: The Case for Quantum Discontinuity. Synthese 97 (1993) , pp. 1_31
- Norton, J. D. Science and Certainty. Synthese 99 (1994) , pp. 3_22
- Poincaré, H. La Science et l'Hypothése. Paris: Flammarion, 1902
- Polchinski, J. String Theory. Cambridge: Cambridge University Press, 1998
- Polchinski, J. Quantum Gravity at the Planck Length. International Journal of Modern Physics A14 (1999) , pp. 2633_2658
- Psillos, S. Scienti_c Realism _ How Science Tracks Truth. London: Routledge, 1999
- Putnam, H. What is Mathematical Truth? Historia Mathematica 2 (1975) , pp. 529_543, reprinted in H. Putnam, Mathematics, Matter and Method.
- Philosophical Papers Volume 1. Cambridge: Cambridge University Press (1975) , pp. 60_78
- Quine, W. V. On the Reasons for Indeterminacy of Translation. The Journal of Philosophy 67 (1970) , pp. 178_183
- Quine, W. V. On Empirically Equivalent Systems of the World. Erkenntnis 9 (1975) , pp. 313_328
- Redhead, M. Incompleteness, Nonlocality and Realism. Oxford: Oxford University Press, 1987
- Redhead, M. From Physics to Metaphysics. Cambridge: Cambridge University Press, 1995
- Sklar, L. Methodological Conservativism. Philosophical Review 84 (1975) , pp. 374_400
- Stanford, K. Refusing the Devil's Bargain: What Kind of Underdetermination
- Should We Take Seriously? Philosophy of Science (Proceedings) 68 (2001) , pp. 1_12
- Susskind, L. The Anthropic Landscape of String Theory. In Carr, B., editor:
- Universe or Multiverse? Cambridge: Cambridge University Press, 2007, pp. 247_266
- van Fraassen, B. The Scienti_c Image. Oxford: Clarendon Press, 1980
- Weingard, R. A Philosopher's Look at String Theory. In Callender, C./Huggett, N., editors: Physics meets Philosophy at the Planck Scale. Cambridge: Cambridge University Press, 2001, pp. 138_151
- Witten, E. Re_ections on the Fate of Spacetime. In Callender, C./Huggett,
- N., editors: Physics meets Philosophy at the Planck Scale. Cambridge: Cambridge University Press, 2001, pp. 125_137
- Worrall, J. Structural Realism: The Best of Both Worlds? Dialectica 43/1-2 (1989) , pp. 99_124
- Worrall, J. The Scope, Limits, and Distinctiveness of the Method of 'Deduction from the Phenomena': Some Lessons from Newton's 'Demonstrations' in Optics. The British Journal for the Philosophy of Science 51 (2000) , pp. 45_80
- Zwiebach, B. A First Course in String Theory. Cambridge: Cambridge University Press, 2004
سایت باشگاه اندیشه، 17/12/۱۳۸۷
/ع