تطور النظريات

تمت كتابة هذا المقال بعد وأثناء المحادثات مع البروفيسور يوفال نيمان الذي كرس لي وقته وطرح أفكارًا مثمرة تم تضمينها، بإذنه، في هذا المقال، ولهذا السبب، شكرًا لك.

يهودا سابدارمش

الرابط المباشر لهذه الصفحة: https://www.hayadan.org.il/ideasevo.html

הקדמה

بداية نظرية التطور مع كتاب داروين "أصل الأنواع". لقد أشار فيه فقط إلى المجال الضيق للتطور البيولوجي. أظهر داروين كيف تمكنت الأنواع من خلال عملية التكيف والنضال من التغيير والتطور والوصول إلى مجموعة كبيرة ومتنوعة من الحيوانات الموجودة اليوم.
وقد جذب هذا النهج، الذي يتطور فيه الإنتاج البسيط في عملية طبيعية، انتباه العلماء الذين حاولوا معرفة ما إذا كان من الممكن إجراء عملية مماثلة لظواهر طبيعية أخرى أيضًا.
وهكذا أصبحنا على علم بأنواع جديدة من التطور مثل: تطور المادة، تطور النجوم، تطور الأكوان، التطور الاجتماعي وحتى تطور الأفكار وأكثر (يوفيل نعمان: ترتيب من العشوائية).

في هذه المقالة سوف نقوم بتحليل تطور النظريات. لكن أولاً سوف نقوم بتعريف التطور البيولوجي، وسنشرح كيف يتدفق وسنرى التشابه المفاجئ والدقيق بين هذا التطور وتطور النظريات.

التطور البيولوجي

في تعريف التطور البيولوجي نحتاج إلى مفهومين رئيسيين:
و. مخلوق حي
ب. البيئة المعينة التي يوجد فيها الكائن الحي.

تبدأ العملية التطورية عندما تحدث تغيرات في البيئة التي يوجد فيها الكائن الحي (بيئة معينة). إذا لم تكن التغييرات كبيرة، فإن الكائن الحي سوف يستمر في مسار حياته الطبيعي. ولكن إذا أريد للتغييرات أن تكون كبيرة، فلا بد أن يكون هناك تغيير كبير في الإنتاج الحيواني أيضاً.

على سبيل المثال: أ. كائن حي - في حالتنا الأرانب بيضاء اللون بشكل أساسي.
ب. البيئة المعينة هي الجبال الثلجية مع الذئاب.

في هذه الحالة، لا يكون الأرنب الأبيض مرئيًا على خلفية الثلج ويتمكن من البقاء على قيد الحياة ولا تأكله الذئاب. يتم قتل تلك الأرانب القليلة التي كانت "محظوظة بما يكفي" لتولد بألوان بنية تبرز على خلفية الثلج بشكل أساسي.

لنفترض الآن أن تغييرًا جديًا قد حدث في البيئة المعينة وأن الثلوج لا تتساقط في الجبال. الآن تبرز الأرانب البيضاء على الأرض البنية. ويتم تدميرها بسهولة. وستكون النتيجة تغييرا في الأرانب. ستعيش الأرانب البنية لفترة أطول من الأرانب البيضاء، وبالتالي ستزداد نسبة الأرانب البنية، وبالتدريج يصبح لون الأرانب بنيًا بشكل أساسي.
ثم رأينا أن تغيراً كبيراً في البيئة المعينة (كمية الثلوج)، تسبب في تغير كبير (اللون) في الإنتاج الحيواني (الأرانب).

وغني عن القول أن نسبة التغيرات تعمل أيضًا في الاتجاه المعاكس، أي من الإنتاج الحي إلى البيئة المعينة. على سبيل المثال: إذا كانت الأرانب نتيجة لأي طفرة ستكون أسرع، فلا بد أن يؤثر ذلك على خصائص الذئاب، وهذه، كما نعلم، تنتمي إلى البيئة المعيشية للأرانب. ليس من الضروري أن يكون التأثير هو سرعة الذئاب. ويمكن التعبير عنها بعامل آخر من شأنه أن يساهم في ظهورها مثل: الفتحات، اللون (الأبيض) الذي سيحصلون عليه، إلخ.

تطور النظريات

كما رأينا، للتطور البيولوجي نحتاج إلى عاملين:

و. مخلوق حي.
ب. البيئة المعينة التي يعيش فيها الكائن.

ومن ناحية أخرى، سيكون لدينا عاملان متقابلان في تطور النظريات:

و. نظرية
ب. الكون الذي تنطبق عليه النظرية.

ولكي نكون على اتفاق تام مع التطور البيولوجي، يجب علينا أن نحدد العاملين المذكورين أعلاه بطريقة دقيقة ومتأنية. أحالني البروفيسور يوفال نيمان إلى الإشكاليات الناشئة عن اختيار هذين العاملين:
النظرية شيء مجرد، والكون شيء ملموس، لذلك لا يمكن مقارنة الجنس مع غير الجنس. في الحالة الكلاسيكية للتطور البيولوجي، فإن المفهومين، الكائن الحي والبيئة التي يعيش فيها المخلوق، هما أمران ملموسان. وبما أن النظرية مفهوم مجرد، فيجب علينا مقارنتها فقط بالمفهوم المجرد. وهكذا سوف نقوم بتعريف مفهوم تجريدي جديد يسمى "الكون المعروف"

التعريف: الكون المعروف – كل ما نعرفه عن الكون في لحظة معينة.

وفي هذا التعريف فإن "كل ما نعرفه" هو مفهوم للمعرفة وهو مفهوم مجرد وكذلك "نظرية" وبالتالي سيكون من الممكن المقارنة بينهما.

دعنا ننتقل إلى تعريف مصطلح "النظرية".
يجب أن تشير النظرية إلى مفهوم الكون المعروف، فلا بد أن تكون صحيحة، وبما أن هناك العديد من النظريات الصحيحة التي تفسر نفس الكون المعروف بدرجة مختلفة من التعقيد (سيتم شرحها أدناه مباشرة) فيجب أن تكون هي الأبسط أيضًا (حسب شفرة أوكام التي تقول: من بين عدة احتمالات اختر أبسطها).

وهذه النظرية ستسمى: "النظرية الناجحة" وتعريفها: النظرية التي تفسر الكون المعروف تفسيرا صحيحا وبأبسط الطرق.

أي أن العاملين الموافقين للحيوان والبيئة في النظرية البيولوجية سيكونان في حالة تطور النظريات:

و. النظرية الناجحة - أبسط نظرية صحيحة تشرح الكون المعروف.
ب. الكون المعروف – كل ما نعرفه في لحظة معينة عن الكون.

والآن سوف نتحقق من عدد النظريات الناجحة التي يمكنها تفسير كون معروف معين؟.
من السهل توضيح كيف يمكن من نظرية واحدة صحيحة إنتاج العديد من النظريات الأخرى، على سبيل المثال: لنأخذ نظرية فيها صيغة مثل: F=m*a (القوة تساوي حاصل ضرب الكتلة في التسارع) ) يبدو. ومن الممكن هنا إنتاج نظريات لا نهاية لها ستكون فيها الصيغة المذكورة أعلاه مختلفة قليلا، ولا يمكن اكتشاف التغيير إذا كان أصغر من خطأ القياس الموجود دائما في القياسات. على سبيل المثال: يمكن أن تكون النظرية التي تحتوي على 1.000001*F=m*a صحيحة إذا كان الانحراف في القياسات بالآلاف.
يستخدم البروفيسور ميلجروم من معهد وايزمان تغييرًا طفيفًا في هذه الصيغة في محاولته لشرح مشكلة المادة المفقودة في المجرات. (أنظر "ساينتفيك أمريكان"، الطبعة العبرية).

ولكننا نفترض أنه لا بد من وجود نظرية صحيحة لكل كون معروف، "ألا يمكن أن تكون هناك أكوان معروفة ليس لديها نظرية صحيحة لتفسيرها"؟ (يوفال نعيم).

وسنرى لاحقاً كيف يساعد التطور نفسه على توضيح الأمر (انظر الاستنتاجات في الجدول).

وسننتقل بعد ذلك إلى المقارنة بين التطور البيولوجي وتطور النظريات وسنرى التوافق التام بين الاثنين.

كل ما عليك فعله هو استبدال الكلمات:
مخلوق، حي، متكيف، بيئة معينة، في التطور البيولوجي،
لمطابقة الكلمات:
النظرية، الناجحة، تشرح، الكون، المعروفة، في تطور النظريات.

شرح

وسنضرب مثالاً يوضح لنا تطور النظريات خطوة بخطوة كما هو موضح في الجدول.

تم تقديم نظرية ناجحة - نظرية أرسطو التي شرحت الكون المعروف في ذلك الوقت. لقد كانت ناجحة لأنها شرحت بشكل مثالي كل ما كان معروفًا في ذلك الوقت عن الكون وعنها منذ أكثر من ألف عام!. واستند التفسير إلى "تطلعات" الأشياء المختلفة للوصول إلى تركيز نوعها". لذلك ترتفع النار إلى النجوم، وتتدفق الأنهار إلى البحار، وتسقط الحجارة على الأرض، وما إلى ذلك. وأوضحت هذه النظرية أيضًا أن الجسم الثقيل سوف يطمح للوصول إلى الأرض أكثر من الجسم الخفيف، وبالتالي فإنه سيسقط أيضًا بشكل أسرع. وطالما كان من المتفق عليه أن الكون المعروف آنذاك يتصرف بهذه الطريقة، لم ينشأ أي تناقض وكانت نظرية أرسطو ناجحة. ولكن في الكون المعروف (أرسطو) حدث تغير كبير، حيث أجرى جاليليو جاليلي تجربته الشهيرة من برج بيزا، حيث وصلت الكرتان الثقيلتان والخفيفتان اللتان ألقيتا من أعلى البرج إلى الأرض عند وفي نفس الوقت خلافا لما يترتب على نظرية أرسطو، وكما في حالة الأرانب البيضاء التي تعيش فجأة في بيئة تفتقر إلى الثلج وبالتالي يجب أن تخضع للتغيير، فإن نظرية أرسطو التي تعيش فجأة في بيئة غاليليو يجب أن تتغير أيضا، أو فالنظريات، مثل الأرانب، تدخل في مرحلة ضائقة، وتحاول إيجاد حلول للأزمة.
الآن، وبما أن نظرية أرسطو لم تتناسب مع عالم غاليليو الجديد المعروف، فقد تم استبدالها بعد بضعة عقود بنظرية نيوتن.

ومن ناحية أخرى، كما في الحالة التي يؤثر فيها التغيير في الأرانب على بيئتهم المعينة، فإن التغيير في النظرية الناجحة يمكن أن يؤثر أيضًا على الكون المعروف. على سبيل المثال: قصة اكتشاف جسيم أوميغا السالب.

اختار البروفيسور يوفال نيمان، وهو لا يزال في إنجلترا، مهاجمة مشكلة معقدة للغاية لم يكن هناك أي إشارة إلى حل لها في ذلك الوقت، وهي مشكلة الجسيمات الأولية. أصبحت قائمة الجسيمات الأولية أطول فأطول دون ترتيب. وما بدأ عام 1911 باكتشاف البروتون، الذي أضيف إليه النيوترون عام 1932، كجسيمات موجودة في نواة الذرة، استمر مع اكتشاف الجسيمات الحاملة للغرابة، ثم مع اكتشاف الميزونات بداية من عام 1949. عام 1960، وبحلول عام XNUMX كان هناك بالفعل حوالي مائة "جسيم أولي" مختلف ولم يكن لديه أي فكرة عما إذا كان هذا هو كل شيء أو ما إذا كان هناك المزيد وما هي خصائصها.
وفي نهاية عام 1960، حدد نعمان "النظام" الكامن وراء القائمة والذي بدا محرجاً للغاية (أصبح النظام منذ ذلك الحين يسمى "الطريق الثمانية"). ولاحظ وجود فتحة فارغة ظلت بنفس الترتيب، ونشر في عام 1962 تنبؤًا بخصائص جسيم لم يتم اكتشافه بعد وأطلق عليه اسم "أوميغا ناقص" - "أوميغا" لأنه الحرف الأخير من حرف "أوميغا" الأبجدية اليونانية، و "ناقص" بسبب شحنتها الكهربائية، والتي وفقا للحساب هي شحنة الإلكترون. أعطى التنبؤ الكتلة والشحنة الكهربائية والدوران والغرابة للجسيم الذي لم يتم اكتشافه بعد.
أي أن ما قمنا به هنا هو في الواقع تمرين ذهني يتعلق بإمكانية العثور على جسيم معين. هذه التجربة الفكرية، والتي هي من الناحية النظرية، تسببت في إجراء تجربة فيزيائية فعلية، والتي تسببت بالفعل في تغير الكون المعروف آنذاك.
في الواقع، في فبراير 1964، أثناء تواجده في كاليفورنيا، أعلن مختبر بروكهافن بروكهافن التابع للجنة الطاقة الذرية الأمريكية أنه في تجربة مصممة للسماح بتكوين أوميغا ناقص، تم بالفعل إنشاءه وبنفس الخصائص المتوقعة. واليوم تحتوي معظم المسرعات على أشعة أوميغا ناقص.
كما أن نعمان هو من فك شفرة سبب الترتيب الذي وجده - وهو أمر يتنبأ بوجود 3 جسيمات فرعية (لبنات بناء أساسية) تتكون منها جميع الجسيمات الموجودة حتى ذلك الوقت، وأطلق عليها اسم كوارك (بالعبرية يقترح نعمان اسم "كورت"). إذا أطلقنا على الثلاثة "a" و"b" و"c" فإن البروتون هو "aab" والنيوترون هو "abb" والأوميغا السالب هو "gggg" وهكذا.
كما تم اقتراح التصنيف وفقًا لـ "الطريق الثماني" من قبل الفيزيائي الأمريكي م. جيلمان بعد حوالي شهرين من نيمان (لكنه حصل على جائزة نوبل عليه عام 1969). كما اقترح جيلمان وزفايج وجود الكواركات - بعد عامين من نيمان. وتم إثبات وجودها تجريبياً عام 1969. وقد حصل الفيزيائيون الثلاثة الذين قاموا بالتجربة (تايلور، فريدمان، كيندال) على جائزة نوبل عنها عام 1990.
مثال آخر: حدث مشابه حدث في الكيمياء، حيث كانت هناك عشرات العناصر دون فهم ترتيبها، حتى اقترح الكيميائي الروسي دميتري مندليف "الجدول الدوري" للعناصر الكيميائية - وهناك تم التحقق منه باكتشاف عنصر التي ملأت فتحة فارغة وساعدت على فهم بنية الذرة من حيث أن الشحنة الذرية هي عدد البروتونات والوزن الذري هو عدد البروتونات والنيوترونات معًا.

لنعود إلى جدول التطور: في القسم (ج) من التعليقات في الجدول على الجانب البيولوجي يقال: "إن العوامل التي ستحدد طبيعة الإنتاج الجديد هي طبيعة الطفرات والصدفة والتدمير والتقارب وغيرها. "إذا تمكنا من تحديد وفهم المفاهيم: الطفرات، الصدفة، التدمير، التقارب، وما إلى ذلك." في تطور النظريات، سنحصل على أداة هائلة تسمح لنا بإيجاد النظرية الناجحة الجديدة. ولكن هذا موضوع لمقالة أخرى.
وبعد ذلك، ومن خلال الاستنتاجات التي تظهر في الجدول، نقبل أن مبدأ الإنتروبيا هو الذي يضمن لنا نظرية ناجحة. لا شك أن كلمة "إنتروبيا" مشتقة من كلمة "إنسان" وهو كائن حي، فإذا كان هناك مبدأ في حالة النظريات، فلا بد أن يكون مشتقا من كلمة "نظرية" ("المبدأ النظري"؟). لكن، إذا اتفقنا على أن النظرية، مهما كانت، تنبع من كونها "شخصا"، فمن الواضح أن مبدأ الإنتروبيا هو المسؤول عن أي مبدأ نظري، وبالضرورة أيضا عن الاستنتاج:

إذا كان مبدأ الإنتروبيا يتطلب وجود كائن حي (متفوق) في التطور البيولوجي، فلابد أن تكون هناك دائما نظرية (متفوقة) ناجحة في التطور النظري!

أي أن وجود نظرية ناجحة لأي كون معروف سيكون مشروطا بأمرين:

1. هل مبدأ الإنتروبيا موجود بالفعل؟
2. إمكانية التحول بين التطور البيولوجي وتطور النظريات. توضيح: حتى لو حدث مثل هذا التحول في المراحل الأولى، فهذا لا يعني بالضرورة أنه سيستمر في المراحل التالية أيضًا (مشكلة ديفيد يوم الاستقراء).

وهنا لا بد من الانتباه إلى اختلافات كبيرة بين منهج الفيلسوف كارل بوبر ومذهبه في التكذيب فيما يتعلق بالنظريات الصحيحة (انظر يوفال نعمان، الترتيب من العشوائية) والمنهج في هذا المقال.

وشدد بوبر على الرأي القائل بأنه حتى لو عدنا وأثبتنا في العديد من التجارب أن نظرية معينة تصمد بشكل جيد، فمن غير الممكن أبدًا إثبات صحتها. ثم إن واحدة من إخفاقاتها (في تجربة) تكفي لدحضها!

النهج في هذه المقالة يدعي خلاف ذلك:

و. وأي نظرية ناجحة تشرح الكون المعروف في وقته هي نظرية ناجحة بل ومثالية لوقتها. ليس من المفترض ولا تستطيع أن تثبت صحتها فيما يتعلق بما هو غير معروف في عصرها! ولا توجد نظرية في عصرها أكمل منها. أن يأتي كمثال ومطالبة في زمن نيوتن بمعرفة كيف سيتشكل الكون المعروف في القرن العشرين، بعد تجربة ميكلسون-مورلي وتطويع نظرية ناجحة لها، هو أمر يقترب من النبوة وليس العلم.
ب. حتى لو جاء في زمن نيوتن، بأعجوبة، شخص ما (نبي؟) وأخبر الجميع بعجائب النظرية النسبية، فلن يقبله أحد. صحيح أن هذه نظرية صحيحة (كغيرها الكثير!)، لكنها لم تكن أبسطها، وبالتالي لم يكن من الممكن قبولها بسبب مبدأ "شفرة أوكام".
ثالث. منهج بوبر في التجارب هو أن هدفها هو دحض النظرية الموجودة، والمنهج في هذه المقالة هو أن الغرض من التجارب هو تغيير الكون المعروف. وهذا فرق جوهري! فقط إذا كان التغيير كبيرًا، فسوف يتطلب ذلك تغييرًا في النظرية الناجحة الحالية.
رابع. إن مرحلة تفنيد بوبر حادة وفورية، ويكفي في نظره فشل واحد للنظرية (في التجربة) لدحضها!. لكن في الواقع ليس هذا هو الحال!، فالافتراض على أي نظرية موجودة أنه سيتم العثور على تفسيرات تلو تفسيرات لتفسير القياس الإشكالي. على سبيل المثال: قياس سرعة الحركة في المجرات الحلزونية هو في الواقع قياس من المفترض أن يدحض نظرية الجاذبية الموجودة اليوم، لكن النظرية الموجودة، مع السهولة المميزة للنظريات المتعثرة، تنص على أن كتلة المجرات الحلزونية هي أكبر بعشر أو مائة مرة، وأفضل العلماء يبحثون عن هذه الكتلة المفقودة، ولكن ليس بنجاح كبير!
ال. ورغم أن مرحلة الشدة التي تمر بها النظرية الناجحة القائمة هي الإشارة الأولى إلى ضرورة استبدالها، فلا ننسى أن تفسيرات النظرية الناجحة قد تكون صحيحة وبسيطة (ناجحة)، وكافية لاستمرار وجود النظرية الناجحة. على سبيل المثال: من الممكن أن تكون الكتلة في المجرات الحلزونية أكبر.
و. وبحسب بوبر، فإن عدم صحة النظرية هو سبب الرغبة في استبدالها، لكننا نرى أن النظرية يمكن أن تجد لنا دائما تفسيرات، فما هو السبب الذي سيدفعنا إلى استبدال النظرية؟ والجواب هو: التعقيد الذي تتعرض له! لأنه لكي تكون النظرية ناجحة لا بد من توفر شيئين، الصحة والبساطة. فالنظرية المعقدة لن تلبي مبدأ البساطة المطلوب منها بحسب "شفرة أوكام"!

ووجه البروفيسور يوفال نعمان المؤلف إلى مقال كتبه ينظر إلى التطور بطريقة أكثر شمولا بحيث تكون نظرية تفنيد كارل بوبر، التي تحتل مكانة مرموقة في عالم الفلسفة العلمية، صحيحة، ولا تتعارض حتى مع النظرية عملية تطورية. في هذه المقالة، ينظر البروفيسور يوفال نيمان إلى التطور باعتباره نظامًا جزئيًا لفضاء الفرص لظواهر مختلفة، كما أن التطور نفسه هو أيضًا نظام لفرص بقاء الكائنات الحية. المقالة باللغة الإنجليزية وتتطلب معرفة علمية ورياضية. يشير المؤلف إلى القراء المهتمين.

לסיכום

ليس من المؤكد أن تشارلز داروين نفسه، عندما نشر "أصل الأنواع"، كان بإمكانه أن يفترض القدرة النظرية الهائلة الكامنة في التطور في أي مجال. يمكنك بسهولة إظهار استخدام التطور في أي موضوع يتم تطويره، على سبيل المثال الفن. أو التطور في الرسم، التطور في السينما، المسرح. وبالمناسبة، هل يمكن أن نقول إن المسرح اليوناني فشل، (كاذب حسب بوبر) لأنه لم يستفد من الوسائل التي تظهر في المسارح الأكثر حداثة (إلكترونية؟) المستخدمة اليوم، أم أنه كان مثاليا لزمانه؟ ، كما يعتقد مؤلف هذا المقال؟
نتحدث اليوم عن التطورات من أي نوع، بدءاً من التطورات الاجتماعية وانتهاءً بتطورات الأكوان. لكن بالطبع، لأن النظريات، مهما كانت، هي أساس كل تطور علمي، فإن تطور النظريات هو العامل الرئيسي في العلم.
إن التوافق الرائع بين التطور البيولوجي وتطور النظريات، عندما يتشابك كلاهما مع مبدأ الإنتروبيا، يعطي مساحة وفكرًا لمزيد من التطورات من معرفتنا بما نعرفه عن مفهوم "الحياة".
إن تحليل مفاهيم مثل: الطفرات والفناء والتقارب وغيرها فيما يتعلق بتطور النظريات، سيعطينا أداة مهمة فيما يتعلق بكيفية الحصول على نظريات جديدة ناجحة.

التعليقات: البريد الإلكتروني sevdermish@surfree.net.il هاتف 9505072-09، 570989-052.

فهرس

يوفال المخلص، أمر من العشوائية،
المجموعة المتحدة (1999)،

يوفال نيمان فيزياء القرن العشرين
وزارة الدفاع (1984).

يوفال نعمان، من الجسيم إلى الكون، سبعون عامًا من الفيزياء في إسرائيل (1998-1928)
الأكاديمية الوطنية الإسرائيلية للعلوم.

عزيزي شوشاني، أفكار عن الواقع
جامعة الإذاعة تي (1999)،

الإنترنت، www.shmone.co.il
تسفي ياناي، الإبداع الأعمى، مقال للأستاذ أهارون كانترويتز.

موردخاي ميلجروم، المادة المظلمة في ضوء جديد
ساينتفيك أمريكان، الطبعة العبرية، عدد ديسمبر 2002

يوفال نعمان، استكمال النموذج للنظرية التطورية المعممة مع التطبيق على نظرية المعرفة

الجمعية الفلكية الإسرائيلية
تركيز علماء الطبيعة والتطور
يدان وفيه مجموعة مقالات يهودا سفيردارميش

https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~784327886~~~60&SiteName=hayadan