اصل تناظر

یک نکته‌ی مهمی که هر دانشمندی به خصوص فیزیکدانان در مسیر علمی خودشان بایستی به آن توجه داشته باشند این است که هیچوقت نباید آن تصویر کلی یا big picture را از دست بدهند. بدین معنا که یک دانشمند نباید آنقدر درگیر جزئیات شود که فراموش کند که اساسا از آغاز مسیر تلاش علمی‌اش، به دنبال شناخت جهان بوده است نه صرفا تولید یک سری روابط ریاضی و توسعه‌ی آن‌ها بدون توجه به جهان و واقعیت آن. یا به عبارت دیگر، دانشمند باید از فیلسوف درونش مراقبت کند، فیلسوفی که می‌خواهد جهان را بشناسد و این نظریات و این روابط ریاضی صرفا برای او ابزاری‌ست که جهان را بهتر بشناسد. از همین بابت شما می‌بینید که فیزیکدانان بزرگ در نهایت از دل نظریات خود، یک شناخت و درک فلسفی از جهان ارائه می‌دهند و به نوعی فیزیکدانان بزرگ، ذاتا فیلسوف نیز هستند. شما می‌بینید که این فیزیکدانان در پس نظریات خود در نهایت می‌پرسند که این نظریه‌ی من چه ارتباطی با جهان دارد و آیا شهودی در پس آن هست یا نه؟

تمامی این جزئیات علمی بایستی در آن تصویر کلی، معنای خاصی را به ما ارائه دهد. اجازه دهید با یک مثال این موضوع را بررسی کنیم.

در اوایل قرن بیستم، فیزیک اتمی در یک آشفتگی به سر می‌برد. نتایج آزمایشات تصویری به نظر انکارناپذیر از اتم ارائه می‌داد: ذرات باردار الکتریکی کوچکی به اسم الکترون که به طور مداوم در دایره‌هایی به دور هسته با بار مخالف و فوق‌العاده چگال در حال حرکت هستند. این مدلی بود که رادرفورد به ما از اتم داده بود و با آزمایشات نیز همخوانی داشت. با این حال، این تصویر از نظر قوانین شناخته شده فیزیک کلاسیک غیرممکن بود، چرا که فیزیک کلاسیک پیش‌بینی می‌کرد چنین الکترون‌های در حال گردشی باید انرژی به صورت امواج الکترومغناطیس از خود تابش کنند و با از دست دادن انرژی، به صورت مارپیچ به درون هسته سقوط کنند. با این حال، اتم‌ها به تدریج انرژی خود را از دست نمی‌دهند و فرو نمی‌پاشند.

ما که داریم می‌بینیم جهان اطراف ما در حال فروپاشی نیست و نمی‌توانیم این موضوع را انکار کنیم. حالا اینجا نیلز بور که یکی از فیزیکدانان بزرگ تاریخ فیزیک بود و شم فلسفی نیز داشت، “استدلال کرد” یعنی “فلسفه ورزید” و گفت که هر نظریه جدید باید کاری بیش از توصیف صحیح پدیده‌های اتمی انجام دهد، باید برای پدیده‌های متعارف در ابعاد بزرگ نیز قابل اجرا باشد، به گونه‌ای که فیزیک قدیمی را بازتولید کند. به این ادعای فلسفی نیلز بور اصل تناظر یا correspondence principle می‌گویند.

اصل تناظر، نوعی راهنمای فلسفی برای انتخاب نظریه‌های جدید در فیزیک است. این اصل به ما می‌گوید که نظریه‌ی جدید بایستی تمام پدیده‌هایی را که نظریه‌ی قبلی برای آنها معتبر بوده است، توضیح دهد و نباید با نظریه‌ی قبلی در تضاد باشد. محض مثال اگر شما روی یک ذره‌ی کوانتومی آزمایشاتی انجام می‌دهید و مثلا تکانه را برای آن ذره اندازه گیری می‌کنید، بایستی میانگین نتایج آزمایشات شما همان میزانی را نشان دهد که محاسبات کلاسیکی نشان می‌داد (قضیه‌ی ارنفست). اگر این میانگین هیچ ربطی به دنیای کلاسیک که ما در آن زندگی می‌کنیم نداشته باشد، پس یک جای این نظریه می‌لنگد که البته می‌دانیم چنین نیست. یا مثلا اگر نسبیت روابطی دارد که ویژگی‌های اجرام در سرعت‌های بسیار بالا را نشان می‌دهد، بایستی این روابط در سرعت‌های پایین به روابط کلاسیک نیوتنی تقلیل یابد. می‌بینید که اصل تناظری که نیلز بور آن را ارائه داد، یک اصل کاملا فلسفی‌ست. و نیلز بور نیز به نوعی یک فیلسوف است.

– ابا اباد