سنگ فیلسوفان

با هر معیار و میزان کمى شیمى بزرگترین رشته علمى دنیا محسوب مى شود. با این وجود تا همین اواخر فیلسوفان از این رشته غفلت کرده بودند. تلاش هاى زیادى براى توضیح این مسئله عجیب- غفلت از فلسفه شیمى- صورت گرفته است. برخى عدم وجود یک سئوال بزرگ در شیمى و برخى نزدیکى زیاد آن را به تکنولوژى و دلبستگى هاى تجربى شیمیدانان و بى علاقگى آنان نسبت به مسائل متافیزیکى را دلیل چشم پوشى فیلسوفان علم از این رشته علمى مى دانند، به رغم تمام این مسائل فلسفه شیمى در این سال ها رشد شتاب آلودى داشته است. در این نوشتار وضعیت گذشته و حال فلسفه شیمى مورد بررسى اجمالى قرار مى گیرد.

جنبه هاى فکرى- فلسفى شیمى از حدود ۶۰۰ تا ۳۰۰ سال قبل از میلاد در یونان باستان پایه گذارى شد. اساس علم یونانى بر یافتن اصولى بود که به وسیله آن فهم و درکى جدید از طبیعت حاصل شود. در این دوران در زمینه شیمى دو نظریه اهمیت فراوان یافته بودند: ۱- تمام مواد از چهار عنصر آب، باد، خاک و آتش تشکیل یافته اند. ۲- اتم کوچک ترین ذره سازنده مواد است.

تالس معتقد بود که آب اولین عنصر است. افلاطون که نظریه چهارعنصرى بودن طبیعت را پیشنهاد داده بود، اعتقاد داشت که اتم هاى هر عنصرى با عنصر دیگر متفاوتند و نیز باور داشت که اتم هاى یک عنصر با تغییر شکل به اتم هاى عنصر دیگر تبدیل مى شوند. ارسطو هر چند که مفهوم اتم را قبول نداشت اما به استحاله اتم ها و مواد باور داشت.

از حدود ۳۰۰ سال قبل از میلاد تا ۱۶۰۰ بعد از میلاد یعنى نزدیک به دو هزار سال کیمیاگرى که حاصل آمیزش نظرات فلسفى یونان باستان و تجارب صنعتگرى مصر و خاورمیانه باستان بود در عرصه شیمى عملى و نظرى یکه تازى مى کرد. توجه اصلى کیمیاگران به استحاله فلزات پست از قبیل آهن و مس، به فلز نجیب یعنى طلا بود. آنها به وجود یک ماده استحاله کننده خیلى قوى به نام سنگ فیلسوفان (philosopher,s stone) معتقد بودند که مقدار کمى از آن مى توانست تبدیل فلزات پست به طلا را انجام دهد. کیمیاگران مسلمان که سنگ فیلسوفان را «الاکسیر» نامیده بودند اعتقاد داشتند که الاکسیر علاوه بر تبدیل فلزات پست به طلا قادر است تمام بیمارى ها را نیز درمان کند. با یک نگاه اجمالى مى توان دید که در این دوره تقریباً دوهزارساله عملاً بحث نظرى مفیدى به شیمى اضافه نشد و حتى در اواخر این دوران دانشمندان سایر علوم به شیمیدانان به دیده حقیر مى نگریستند. (البته ناگفته نماند که این رویاى کیمیاگران در سال ۱۹۸۰ در آزمایشگاه لارنس برکلى (Lawerance-Berkeley) با صرف هزینه بسیار زیادتر از قیمت طلا با تبدیل نمونه اى از بیسموت به طلا به حقیقت پیوست.)

پایان دوره تقریباً دوهزارساله کیمیاگرى با دوره نفوذ پاراسلسوس بر شیمى همراه است. هرچند که در این زمان هنوز هم کیمیاگرى از ارج و قرب زیادى برخوردار بود. (به عنوان مثال نیوتن یکى از فیزیکدانان بزرگ طول تاریخ گفته است: زمانى را که صرف کیمیاگرى کردم بسیار بیشتر از زمانى بوده است که به فیزیک پرداخته ام.) پاراسلسوس از پدیده هاى شیمیایى براى نشان دادن فلسفه اى که اساساً به مسائل دینى مربوط مى شد، استفاده مى کرد. پاراسلسوس بر این باور بود که تمام مواد از سه عنصر نمک، گوگرد و جیوه حاصل شده اند که این سه به ترتیب نمایانگر جسم، نفس و روح بودند. براساس تعالیم پاراسلسوس مکتبى به نام شیمى طب یا کیمیاگرى طب تشکیل شد که شیمى را خدمتگزار پزشکى مى دانست.

از نیمه دوم قرن هفدهم فلسفه مکانیکى که نیوتن مبدع آن بوده تمام سنت هاى حاکم بر علوم آن دوران بالاخص شیمى را دگرگون ساخت. تاثیر فلسفه مکانیکى بر شیمى به گونه اى بود که بیشتر شیمیدانان نیمه دوم قرن هفدهم مکانیست به شمار مى رفتند در حالى که شیمیدانان نامدار نیمه اول اکثراً پاراسلسوسى بودند. لمرى از جمله شیمیدانان برجسته مکانیست در این دوران به شمار مى رود. وى معتقد بود براى توضیح ماهیت هرچیز باید براى اجزاى آن شکل هایى قائل شویم که بتوانند براى توجیه آثارى که به بار مى آورند، پاسخگو باشند. به عنوان مثال لمرى اسیدها را مانند ذرات نوک تیز و سوزن مانند و بازها را مانند ذرات مجوف مى پنداشت و واکنش بین اسید و باز را چسبیدن این تیزه هاى اسیدى به اجسام مجوف مى دانست.

نامدارترین شیمیدان مکانیکى بدون تردید رابرت بویل است. بویل معتقد بود که ماده از انبوهى از ذرات ریز و یکسان تشکیل شده است که به هم مى پیوندند تا ذراتى بزرگتر تشکیل دهند و این ذرات به نوبه خود سبب به وجود آمدن مواد و اجسامى مى شوند که موضوع علم شیمى است. بویل تمام تفاوت بین اجسام را به تفاوت در شکل و حرکت خوشه هاى ثانویه تشکیل دهنده اجسام مى دانست. فلسفه مکانیکى در شیمى یا بهتر بگوییم شیمى مکانیکى با استفاده لاوازیه- پدر شیمى نوین- از ترازو و براندازى نظریه فلوزیستون قوام بیشترى یافت. براساس نظریه فلوزیستون تمام موادى که قابلیت سوختن دارند از ماده اى به نام فلوزیستون یا ماده آتش برخوردارند که عامل اصلى سوختن است و هنگامى که ماده اى مى سوزد فلوزیستون آن آزاد مى شود. این نظریه با انجام آزمایش هایى که در آنها وزن ماده اکسید شده از وزن ماده اولیه بیشتر مى شد از درجه اعتبار ساقط شد.

بزرگترین دستاورد فلسفه مکانیکى براى شیمى این بود که از این دوران به بعد شیمى به عنوان شاخه اى از علوم طبیعى پذیرفته شد. پیش از آن شیمى در بهترین حالت فنى در خدمت طب و در بدترین حالت هم فعالیتى رازآلود و جادوگرى محسوب مى شد.

حیات مستقل شیمى به عنوان شاخه اى از علم دیرى نپایید و بحران هاى علمى اواخر قرن نوزدهم که در نهایت به انقلاب کوانتومى اوایل قرن بیستم ختم شد و نیز توجیه و تبیین ساختار اتمى توسط فیزیکدانان بزرگ آن دوران _ یا بهتر بگوییم تمام دوران ها _ بار دیگر استقلال شیمى را مخدوش کرد. از این دوره به بعد شیمیدانان بیشتر مباحث نظرى پایه علم خود را به فیزیکدانان نظرى وانهادند، خود بیشتر به جنبه هاى علمى شیمى مشغول شدند و کم کم کار به جایى رسید که بسیارى شیمى را به عنوان شاخه اى کاربردى از فیزیک مى شناختند.در همین دوران بود که فلسفه علم، حیات و کم کم بالندگى خود را شروع کرده بود. دوران آغازین فلسفه علم به عنوان یک رشته مستقل با دوران پیشرفت طلایى فیزیک نظرى همراه بود. تا قبل از دهه ۶۰ میلادى توجه اصلى فیلسوفان علم تماماً به فیزیک نظرى معطوف بود و در این میان سایر رشته ها از جمله شیمى و زیست شناسى و حتى فیزیک عملى که قسمت عمده اشتغال علمى فیزیکدانان بود، کاملاً مغفول مانده بودند. از سوى دیگر تجربى و دستگاهى بودن علم شیمى و نداشتن پیشینه نظرى قوى به مانند علم فیزیک در ۴۰۰سال قبل مزید بر علت شد تا فلسفه مستقل شیمى تا دهه ۶۰ میلادى عملاً وجود نداشته باشد. از این دهه به بعد با انتشار چندین مقاله تلاش هاى پراکنده اى براى ایجاد فلسفه مستقل براى شیمى صورت گرفت. در این مقالات عنوان شده بود که معناى تئورى نزد شیمیدان با آنچه فیزیکدانان نظرى تصور مى کنند، متفاوت است. کالدین در سال ۱۹۵۹ گفت شیمیدانان بیشتر براى دقیق تر کردن مدل ها آزمایش مى کنند تا اینکه هدفشان آزمایش یک مدل باشد. اشتروکر (۱۹۶۷) اذعان کرد که شیمى را نمى توان کاملاً به توابع و نسبت هاى ریاضى محدود کرد، در واقع شیمى بیشتر به پدیده هایى که براى مواد اتفاق مى افتند و یا پدیده هایى که به خاطر مواد روى مى دهند، مى پردازد. این تلاش ها با توفیق چندانى همراه نبود و حتى بعضى از افرادى هم که کارشان را با فلسفه شیمى آغاز کرده بودند، در میانه راه بدون اینکه چیزى به فلسفه شیمى اضافه کنند، به سوى فلسفه علم تغییر مسیر دادند.

در همین دوران فلسفه شیمى در بلوک شرق سابق (به ویژه در شوروى و آلمان شرقى) جایگاهى رفیع داشت و هرساله کتاب ها و مقاله هاى متعددى در این زمینه چاپ مى شد. کتاب هایى به نام «مسائل فلسفى در شیمى» در بیشتر مراکز تربیت معلم و دانشکده هاى فنى تدریس مى شد. یکى از دلایل این توجه ویژه به استفاده هگل از شیمى براى توجیه و تبیین ماتریالیسم برمى گشت. از جمله بحث هاى جالبى که در این زمان وجود داشت، مخالفت بسیارى از شیمیدانان بلوک شرق با نظریه رزونانس بود. زیرا نظریه رزونانس ناقض ماتریالیسم بود. (چگونه چیزى که اساس مادى ندارد، در ساختارهاى مادى مولکول ها تغییراتى را سبب مى شود). هرچند که بعد از مرگ استالین وضعیت کمى بهتر شد و حتى در سال ۱۹۶۱ پائولینگ به عنوان سخنران مدعو در انستیتو شیمى آلى آکادمى علوم شوروى سابق در مورد رزونانس سخنرانى کرد اما تا سال ۱۹۶۵ در کتب درسى این کشور اثرى از کلمه رزونانس وجود نداشت.

اگر تلاش هاى پراکنده شیمیدانان غربى و تلاش هاى ایدئولوژیک همتایان شرقى شان در زمینه فلسفه شیمى را به حساب نیاوریم، تولد شیمى به سال ۱۹۹۴ برمى گردد. زمانى که اولین کنفرانس بین المللى فلسفه شیمى در لندن برگزار شد. یک ماه پس از کنفرانس لندن کنفرانس دیگرى در زمینه فلسفه شیمى در کارلسروهه آلمان برگزار شد. در همین سال انجمن فلسفه علم آمریکا براى اولین بار در تاریخ خود سمینارى را در کنگره دوسالانه خود به فلسفه شیمى اختصاص داد. در سال ۱۹۹۵ مجله الکترونیک Hyle به عنوان یک مجله بین المللى فلسفه شیمى با سردبیرى Joachim Schummer منتشر شد. این مجله از سال ۱۹۹۷ در نسخه هاى چاپى نیز منتشر مى شود. در همین سال انجمن جهانى فلسفه شیمى تاسیس شد و سرانجام در سال ۱۹۹۹ مجله Foundations of Chemistry با سردبیرى Eric .R. Scerri منتشر شد. این دو مجله هم اینک به طور منظم منتشر مى شوند و در این سال ها موضوعاتى از قبیل دلایل مسکوت ماندن فلسفه شیمى، اخلاق در شیمى، زیبایى شناسى شیمى، جنبه هاى فلسفى نانوتکنولوژى، قانون تناوبى عناصر و… در این مجلات مورد بحث و بررسى قرار گرفته اند.

 

در نوشتن این مقاله از مراجع زیر استفاده شده است:

۱- ریچارد وستفال، تکوین علم جدید، عبدالحسین آذرنگ و رضا رضایى، انتشارات طرح نو، ۱۳۷۹.

۲-Olah, G. A Life of Magic Chemistry.

۳-Van Brake1,J. Foundations of Chemistry, 1999, 111.

۴ – Schummer, J. Endeavour,

2003, 37.

 

*عضو هیات علمى دانشگاه شهید چمران

روزنامه  شرق

نویسنده : بابک مختاری

 

 

مطالب مرتبط