חלק ממחקר בנושא דת ומדע בהוצאת מנוף - המשך

 

פרסום 2

פרק א: המדע הטהור

1) תהליך החקר המדעי

2) ארעיותן של תיאוריות מדעיות

3) המדע - תמונה חלקית של המציאות

תהליך החקר המדעי

המדע עוסק במציאות החיצונית אשר מורכבת מן החומר. על אף חילוקי הדעות בשאלה "מהו הסבר מדעי" ישנה הסכמה כללית שמדע מסביר תיאורים של אירועים ע"י חוקים וחוקים אלו ע"י חוקים יותר רחבים עד שמגיעים לרמה התיאורטית ביותר של התיאוריה.

במילים אחרות, המדע הוא שיטה של איסוף ידע והסקת מסקנות.

המדע באופן עקרוני הולך אחורה; מן התוצאה אל הסיבה. הסקת המסקנות נעשית ע"י התבוננות בתוצאה והסקת מסקנות על הסיבה. למשל, בעבור הסקת המסקנה כי קיים כוח המשיכה ערכו ניסיון וזרקו גוף כלשהו וראו כי הוא נפל למטה. כלומר, אנו מסיקים מסקנה שיש כח משיכה, כדי להסביר את התופעה שאנו רואים. להסבר קוראים סיבה. כשמדובר על חוקי טבע, מדובר על סיבות, על כוח שמוליד תוצאה מסויימת. לעולם אי אפשר לראות את הסיבות. ניתן רק לשער מה היתה יכולה להיות הסיבה שתגרום לתופעה מסויימת. אנו רואים שכל הגופים נופלים באותו כוון ובאותה תאוצה, ואז מתקבל על הדעת שיש סיבה משותפת מדוע כולם נופלים. אסטרונומים מסתכלים בשמים, מגלים תופעה מסויימת, ורק בשלב זה מתחילים לחשוב מה זה יכול להיות. כל הסבר אפשרי לתופעה נקרא היפותיזה, השערה.

ובכן, השלב הראשון של החקר המדעי הוא תצפיות; הסתכלות ואיסוף נתונים. השלב הזה הינו מורכב והוא מצריך ידע לאן להסתכל. החוקר, באמצעות האינטואיציה והכשרון, בוחר כוון מחשבה כלשהו לאן להסתכל. בשלב השני החוקר מנחש מה יכולה להיות הסיבה, מה יכול להסביר את הנתונים האלה, ומנסח השערה מסויימת. השלב הבא הוא אימות ההשערה. לגבי כח המשיכה למשל: אם השערת החוקר כי כח המשיכה אינו תלוי במשקל מוצדקת, אזי כל הגופים - בממדים גדולים או קטנים - יפלו בדיוק באותה תאוצה. אם ההשערה נכונה - זה מה שיקרה בניסוי, ואם ההשערה אינה נכונה, אזי יהיו הבדלים ויהיה צורך לחפש השערה אחרת.

אם כך, הניסוי נותן חיזוק להשערה. כלומר, אם ההשערה נכונה, המערכת צריכה להתנהג בניסוי בצורה מסוימת ואנשי המדע עורכים ניסויים עד שמתקבלת תחושת בטחון כי ההשערה נכונה. כאשר נראה כי ההשערה טובה דיה וכי יש בכוחה להסביר דברים ולשמש כאמצעי לתכנון מיני טכנולוגיות - אזי ישנה תיאוריה או אפילו חוק. כך, נקראו תיאוריות שונות על שם המדענים שפיתחו אותן: חוק-קפלר, חוק-יונג, חוקי ניוטון וכיו"ב.

אלא שהעובדה שנעשו עשרות אלפי ניסויים, ואלפי תחזיות וכולם התאמתו, העובדה שניבנו מאתים מכונות ושונה פני העולם עפ"י תיאוריה כלשהי - אין בכך הוכחה שהתיאוריה נכונה. לראיה, התיאוריות המקובלות על כח המשיכה, השתנו לפחות פעם אחת בצורה דראסטית, וכנראה עומדות להשתנות בקרוב שוב, כך שההסבר האמיתי הוא אחר ממה שהוצע לעיל ושרווח לאורך תקופה לא מבוטלת. בזה כל אנשי המדע תמימי דעים. למעשה ארעיותן של תיאוריות הוא אחד ממאפיני המדע:

ארעיותן של תיאוריות מדעיות

טעות גדולה מושרשת אצל רבים, כי ממצאי המדע המודרני המבוסס על ניסויים, ובמיוחד תיאוריות, הם וודאיים. לאמיתו של דבר תיאוריות, כפי שהסברנו, מראות לנו רק את הצד הנחקר ולא את האמת המקיפה של אותו נושא. זאת היא הסיבה שאפילו כללים שהיו כנכסי ברזל, משתנים במרוצת הזמן, כאשר מצליחים לחשוף יותר את הנתונים שבשדה הנחקר.

חוקי המדע הם רק השערות, שעמדו בניסיון עד כה, אולם חולשתו זו של המדע הוא גם עיקר כוחו. המדע לכשעצמו הינו צנוע ומהימן והוא אינו מבטיח יותר משיש ביכולתו לקיים.

"כל שאנו משיגים הוא בגדר המצאה זמנית בלבד, המכסה את אותו חלק של העולם, הנמצא לפי שעה בהישג ידנו" ( י' ברונובסקי, מקורות הידיעה והדמיון, ע' 82)

כך, תורת היחסות של איינשטיין ביטלה לחלוטין את כל המכניקה הניוטונית. אמנם המשוואות הן פחות או יותר אותן משוואות, אבל המושגים של זמן ומרחב וכל המושגים שנהוג היה להשתמש בהם, כמו כח, מסה, אנרגיה - שונים לחלוטין. איינשטיין הראה שחומר ואנרגיה ניתנים להמרה הדדית, וזו היתה מהפכה עצומה! אפשר כמעט לומר שלא נשארה אבן אחת במקומה. למה העולם לא התהפך? כי המכונות המשיכו לעבוד ולאנשים נדמה שאם מכונה עובדת, כנראה שהתיאוריה עומדת על קנה.

למשל, מקסוול הסקוטי פיתח את התיאוריה שעליה מושתת מושג גלי הרדיו. על סמך תיאוריה זו ניבנו מכשירי רדיו. אלא שמאוחר יותר הראה איש מדע אחר כי התיאוריה הזאת איננה נכונה לחלוטין, ובנה תיאוריה אחרת לגמרי. לכאורה, הדבר צריך לעורר תמיהה רבה לפי שעל אף נפילת התיאוריה, מכשירי הבית עודם ממשיכים ופועלים. באופן דומה, מכונת הקיטור, אשר יצרה את המהפכה התעשייתית הראשונה, תוכננה בעיקר ע"י מהנדס צרפתי בשם קרנו. בזמן קרנו לא ידעו דבר על אנרגיה ועל חום, אלא השתמשו במונח "פלוגיסטון". התיאוריה של הפלוגיסטון כיום מעוררת גיחוך, אבל לא במונחים של אותה תקופה. תיאוריה זו שימשה בסיס לפיתוח מכונת קיטור. אולם גם כאשר התברר שזו תיאורית חסרת כל הגיון, מכונת הקיטור המשיכה לעבוד.

שורש הדבר נעוץ באשר כבר הסברנו והוא כי המדע מסיק מסקנות בכוון הפוך, מן התוצאה אל הסיבה. כלומר המדע עוסק בניחוש ולפיכך מסקנותיו אינן ודאיות. סיבה מסוימת יכולה להוליך לתוצאה, אבל יתכנו סיבות נוספות אשר יש על ידן להביא לאותה תוצאה. ואמנם, המדע משנה את התיאוריות שלו בשעה שתצפיות נוספות מוסיפות ידע אשר התיאוריה הנוכחית אינה מסוגלת להסביר אבל המכונה בכ"ז עובדת. רוצה לאמר, שהעובדה שהטכנולוגיה מצליחה, איננה מוכיחה שאנשי המדע צודקים. אולם אם הטכנולוגיה נכשלת אזי פירושו של דבר שהתיאוריה אינה מספקת.

וינרב אריה (פרופ' לפיסיקה מולקולרית ורפואית)

"אם מחר ישתנה כיוון מסלולהם של כל האלקטרונים, או מטענם החשמלי יעלם מן העולם האם זה יהיה מנוגד למדע? לא!, העולם כמובן יתהפך כתוצאה מכך והפיסיקה שלנו תוכח כמוטעית אבל לא יותר . הפיסיקה אומרת כל זמן שהעולם נוהג כפי שהוא נוהג אלה הם חוקי הטבע, אך אין זה אומר שהטבע תמיד ינהג כך" (על אמונה ומדע מחשבות IBM עמ' 41 פרופ' אריה וינרב).

ישנן פילוסופיות שונות של מדע אשר מנסות להסביר את תחלופת התיאוריות במדע. אולם רחבה היריעה מבכדי שנוכל להעמיק כאן בכל הפילוסופיות אשר מהן ינק המדע את אושיותיו בתקופות השונות. די בכך שנזכיר את העמדה האמפיריציסטית הטוענת כי מהפכות מדעיות נגרמות כתוצאה מכישלון התיאוריה להסביר עובדות. עמדה נוספת היא העמדה הקונבנציונליסטית הטוענת כי מהפכות מדעיות הן בסופו של דבר עניין שרירותי של שינוי הגדרות בצורה חופשית ובהתאם לצרכים ולתועלת שאנחנו מקווים להפיק משינוי זה. על אף שעמדות אלו חלוקות בינהן באשר לגורמי מהפכות מדעיות, הרי הן שותפות בהנחה כי תיאוריות מדעיות הן ברות חלוף.

בכלר זאב

"על מנת להבין פילוסופיה של מדע כלשהו המוצגת לפנינו, יש להבין בראש ובראשונה מהו הפגם שבו מאשימים את המדע, שלהגנתו יצאה פילוסופיה זו... מהו הפגם במדע תלוי, אם כן, במה שייחשב בתקופה מסוימת כמדע מושלם. מה שנחשב בתקופה מסוימת כמדע מושלם תלוי בתיאוריות שרווחות באותו זמן על טבע האדם והעולם - בקצרה, במה שאנחנו קוראים השקפת עולם שלמה" (בכלר זאב, הפילוסופיה של המדע, האוניברסיטה הפתוחה, 1985, ע 12).

"בקצרה, המדע של אריסטו, המדע של קופרניקוס, המדע של איינשטין - הם דברים שונים לחלוטין זה מזה" (בכלר, 1985, עמ 11).

אולם בכוחו של המדע טמונה גם חולשתו: הידע שלו הוא מעצם הגדרתו טנטטיווי לנצח, כפוף לתיקונים מתמידים. אין זה משנה עד כמה תיאוריה נראית משכנעת, תמיד קיימת האפשרות שממצא חדש יזעזע ואפילו יהפוך על פיה את מה שנראה כקרקע מוצקה. המסע אינו יכול להסתיים לעולם.

פרופ' סיריל דומב (פיסיקאי)

"למעשה מספקת סקירה קצרה של תולדות המדע כדי לשכנענו באופי החולף והמשתנה של התיאוריה המדעית.. התיאוריה המדעית היא מבנה זמני שנועד לדרבן התקדמות נוספת בהבנת הטבע..." (פרופ' דומב סיריל, מקור 7, ע' 28)

"אולם, בל לנו להשלות את עצמנו כי השערות אלו מקרבות אותנו לפענוח העליון של תעלומת היקום, למעשה כדאי שנשאל את עצמנו אם אמנם עשויים אנו להגיע אי פעם לידי פענוח עליון זה." (שם, ע' 29).

ינאי צבי בעבר עורך הביטאון "מחשבות" IBM)

"שום כמות של נתונים, גדולה ככל שתהיה, לא יכולה להוכיח אמיתותה של תיאוריה, כי תמיד יתכן קיומם של נתונים שאינם ידועים לנו, אשר אם יתגלו, יספקו הסבר אחר ושונה למציאות" (הדרי רמג' יונה , ראיון עם צבי ינאי בידיעות אחרונות, 8.7.88 ע' 20)

המדע בנוי על אינדוקציה. אין הוא "מוכיח" שום דבר. חוקי המדע אינם מוחלטים; הם השערות, שהתצפיות מאשרות אותן לפי שעה, עד שתבוא תצפית חדשה שתכריח את אנשי המדע לחפש השערה חדשה.

ברטלי וויליאם

"כיצד איפוא מאשרים היפותיזות או תיאוריה? ... אין לאשר אותן. אין כל דרך לאשר (כלומר להצדיק, להוכיח, לאמת, לחזק, לסבר תיאוריה כלשהי בעלת ענין כלשהו. תיאוריות אלה הינן, ונשארות לעד, בגדר השערות. אין דעה ודאית." (ברטלי וויליאם, 'הפילוסופיה של המדע במבט לאחור',"מחשבות IBM", חוברת מס' 42).

תולדות המדע זרועות השערות כאלה שנעזבו, אף כי בזמנן נחשבו כחוקים מוחלטים - תורת אריסטו-תלמי פינתה מקום לתורת קופרניקוס - ניוטון; ואף זו פינתה מקום עתה לתורת איינשטין. יהיה זה אך סביר להניח כי אף תורתו של איינשטיין לא תעמוד לנצח.

המדע - תמונה חלקית של המציאות

במסגרת הגדרת תחום המדע הוסבר כי המדע מחפש את החוקיות בתופעות . תפקיד המדע לבדוק באופן אינדוקטיבי את תופעות הטבע, ולהסביר כיצד הן מופיעות ולא מדוע הן מופיעות כך. אולם כל כמה שלא יעשו נסויים, הסבר זה יהיה רק חלק קטן של המציאות.

איש המדע לעולם רואה תמונה חלקית של המציאות לפי שהוא מבקש לתאר רק את המציאות שנתפסת באמצעות חושיו. חושים אלו הינם חלון צר מאוד, שדרכו אנו מסתכלים על העולם. לראיה, אנו נעדרים את יכולתו של העטלף לפעול במרחב ללא חוש הראיה כפי שאנו מכירים אותו, כמו כן אין ביכולתנו לקלוט את אשר שומע העטלף או הכלב או הדולפין. אמנם מכשירים שונים משפרים את יכולת הקליטה שלנו אולם אין בידינו די מידע בכדי לקבוע כי מכשירים אלו מאפשרים בידינו לקלוט את כל המציאות.

פרופ' אלכסנדר

".. אילו נועדו חושנו להעניק לנו תמונה שלמה של העולם, היינו כורעים תחת הנטל מכל מקום הינו זקוקים למה שאנשי המחשב מכנים "כושר אכסון" הרבה יותר מכפי שיש לנו" (ברונובסקי יעקב, מקורות הידיעה והדימיון, ע' 152).

פלנק מקס (זוכה פרס נובל לפיסיקה 1918)

"המדע אינו יכול לפתור את התעלומה האחרונה של הטבע וזה בגלל היותנו גם אנו, בסופו של דבר, חלק מהטבע ; ולכן חלק של אותה תעלומה שאנו מנסים לפתור" (PLANCK, WHERE IS (SCIENCE GOING, 1932, P. 217

מקס פלנק, פיזיקאי שהתפרסם בזכות עבודותיו בנושא הגרעין, ותרם תרומה חשובה מאוד לפיתוח של פצצת האטום, הסביר כי כאשר אדם מתבונן וחוקר את הטבע, הוא תמיד מבודד חלק קטן, מסתכל על חלק מסויים בלבד. היות ואדם קוטע את היקום, לעולם לא ניתן לדעת את האמת על היקום. תמונה חלקית לעולם לא תהא נכונה בתכלית

אדינגטון ארתור סטנלי

(אסטרונום, מהוגי תורת המבנה הפנימי של הכוכבים)

"המדע הפיסיקלי כאילו תופס חלק של ריאליות, העומד ברשות עצמו תוך התקדמות בכיוונו אגב ניתוק ואדישות כלפי מה שהקול הפנימי בקרבנו מכריז עליו כריאליות גבוהה יותר. עיננו צרה בעצמאות כזו. אנו חסרי מנוחה משום שקיים כאילו עולם עצמי אשר בו נעשה אלוקים להשערה בלתי דרושה" (EDDINGTON, The Neture of the Physical World Cambridge 1929 )

היות וכך, המדע, בעצם שיטתו, מגביל את עצמו לתופעות ברות מדידה וכל תופעה אשר אינה עומדת בקריטריון זה, אינה שייכת למציאות המדעית. גלילאו (מאה ה - 17), אשר חולל את המהפיכה במדעי הטבע המדוייקים וההולכים בעקבותיו, קבעו להם זאת כיסוד ראשון. גם ניוטון (1727-1642) אשר ניסח את חוקי כוח המשיכה, כתוצאה מניסויו, הסתפק בביאור העובדות כיצד הגופים מתנהגים בתנועתם, בעוד שהוא נמנע מלענות אל השאלה: "מפני מה הם מתנהגים כך?" כי בעיה זו אין ביכולת המדע לפתור.