پیش
از شروع بحث لازم می‌دانم سه تذکر را در راستای ترسیم
چارچوب نظری مباحث بیان کنم:
1.
به رغم اینکه در نگاهی کلان تمایز و مرزهای مشخصی بین علوم مختلف مشاهده می‌شود، نگاه تاریخی و بررسی پیشرفت‌های علوم در مرزهای خود، حاکی از عدم
وجود مرزهای مشخص، ثابت، و تعریف شده بین آن‌ها و درهم‌آمیختگی و درهم‌تنیدگی دانش‌ها و شناخت‌های بشری است.
2.
هرچند خاستگاه فیزیک جدید به لحاظ جغرافیایی مغرب‌زمین بوده است، و به این اعتبار می‌توان آن را «غربی» نامید. اما غربی بودن
فیزیک نباید به معنای بیگانگی و بی‌ارتباطی آن با فرهنگ و باورهای
ما تلقی شود. هر علم و معرفتی از هر نقطه جهان که برخیزد متعلق به همه انسان‌هاست و همگی در خیر و شرّ آن سهیم‌اند. علاوه بر این، در مقطعی از تاریخ،
فرهنگ ایرانی ـ اسلامی نقشی اساسی در حفظ، انباشت و گسترش علوم و فنون مختلف از
جمله طبیعت‌شناسی و نجوم و ریاضیات داشته و
در نتیجه در شکل‌گیری علوم جدید نیز بی‌تأثیر نبوده است.
3.
نظام ارزشیابی آموزش‌وپرورش در ایران بر محور
امتحانات کتبی و در نهایت کنکور سراسری بنا شده است و طبیعی است که دبیران و
مدرسان محترم بیش از هر چیز توجه‌شان را به کارامدی در ارزشیابی‌هایی نظیر امتحان و کنکور معطوف کنند و
در نتیجه فرصت را به قدری محدود بینند که مجالی برای طرح مواردی نظیر آنچه در
ادامه اشاره خواهم کرد نیابند. اما تجربه نگارنده در مقام تعلیم‌وتعلم حاکی از آن است که با تدبیر مناسب
و هوشمندانه مدرس فیزیک می‌توان در کنار امر خطیر آماده‌سازی دانش‌آموزان برای امتحان و کنکور، افق‌هایی فراتر از متون رسمی آموزشی برای
آنان گشود و گامی فراتر از تربیت کنکوری برای آماده‌سازی آن‌ها برای ورود به دانشگاه برداشت.
از
طبیعیات تا فیزیک
فیزیک
به‌عنوان شاخه‌ای مستقل و متمایز در علوم بشری قدمت
چندانی ندارد. فرایند شکل‌گیری فیزیک در بستر تمدن جدید
غرب به برخی تحولات در کیهان‌شناسی و شناخت عالَم در ابعاد
گسترده برمی‌گردد که در سده اخیر دامنه آن
تحولات به شناخت عالَم در ابعاد ریز و اتمی نیز کشیده شده است.
پیش
از این، آن بخش از علوم و معارف بشری که می‌توان
آن را شبیه به فیزیک امروزین دانست و به رغم پیش‌فرض‌ها و مبانی و روش تحقیق متفاوتی که بر
آن حاکم بوده است برایش کارکردی شبیه به فیزیک قائل شد، با عنوان «طبیعیات» و تحت
عنوان کلی «حکمت» تعریف می‌شده است. به همین دلیل بیشتر
عالمان علوم طبیعی فیلسوفان و حکیمانی چون ارسطو و ابن‌سینا و دکارت بوده‌اند.
تأمل
در چرایی و چگونگی شکل‌گیری یک فیزیک جدید با مبانی
نظری متفاوت که موجب جدایی آن از حکمت (به معنای سنتی خود) و همچنین درک اهمیت
بازخوانی شیوه شناخت عالَم در جهان‌بینی سنتی از جمله مواردی است که
طرح آن در دوران دبیرستان می‌تواند انگیزه مطالعه تاریخ علم
را در کنار فراگیری فیزیک نوین و فعالیت‌های
پژوهشی آتی در این حیطه در مقاطع دانشگاهی فراهم سازد.
رأی
مرحوم محمدعلی فروغی در باب اهمیت حفظ میراث علمی ایرانی ـ اسلامی در کنار فراگیری
علوم نوین، برای مخاطب امروزین همچنان موجه است:
«راست
است که در چهارصد سال گذشته اروپاییان علم و حکمت را بسیار ترقی داده بلکه دیگرگون
ساخته‌اند ولیکن معارف قدیم هم یک‌سره دورانداختنی نشده و به چندین جهت ما
را به کتاب‌های پیشین نیاز است. نخست اینکه
آثار پدران ماست. دوم اینکه تاریخ علم و حکمت از آن‌ها برمی‌آید. سوم اینکه گذشته از سیر تاریخی علم
که شناختش همیشه محل حاجت است بسیاری از آن کتاب‌ها به خودی خود مورد استفاده است و
منسوخ نمی‌شود. پس تکلیف ایرانیان دانش‌دوست این است که وسایل بهره‌مندی از آن کتاب‌ها را برای همگان فراهم سازند...» (1)
همچنین
در فرآیند تدریس فیزیک دوره دبیرستان که اغلب مفاهیم فیزیک کلاسیک نیوتونی هستند،
می‌توان روش تدریس براساس روایت
تاریخ شکل‌گیری مفاهیم را به‌عنوان شیوه‌ای جدید برای آموزش فیزیک در نظر داشت.
تاریخ
علم مردم
در
نظام آموزشی و متون درسی، رویکرد غالب در روایت تاریخ علم نگاهی از بالا به پایین
و با محور قرار دادن دانشمندان به‌عنوان قهرمانان و نوآورانی بی‌همتا و بی‌بدیل است.
«تاریخ
علم مردم» نگاهی نو در روایت تاریخ علم و فناوری را پیشنهاد می‌کند که در آن به‌طور خاص جایگاهی برای توده‌های گمنام، صنعتگران و پیشه‌وران و ابزار به دستان در فرآیند شکل‌گیری و تکامل نظریه‌های تاریخ‌ساز علمی در نظر می‌گیرد. در این روایت از تاریخ علم «روش
تجربی که ویژگی علم جدید شد در اذهان چند نخبه دانشگاهی به وجود نیامد؛ در کار
روزانه هزاران صنعتگر گمنام شکل گرفت که مدام درگیر آزمون و خطا با مواد و ابزارهای
مختلف برای رسیدن به کمال در کارشان بودند...» (2) و همچنین «اگرچه خود نیوتون می‌گفت روی شانه غول‌ها نشسته که توانسته دورترها را ببیند،
واقعیت این است که او از هزاران هزار صنعتگر بی‌سواد هم سواری گرفته بود» (3)
در
میان گذاشتن تأثیر فعالیت‌های صنعتگران و پیشه‌وران در شکل‌گیری نظریه‌های علمی با دانش‌آموزان و فراگیران فیزیک، می‌تواند اذهان آنان را به درک عمیق‌تری از ارتباط میان فرمول‌های بر حسب ظاهر انتزاعی فیزیک با زندگی
روزمره و سرشت اجتماعی فیزیک جدید برساند.
فیزیک،
الهیات و فلسفه
علم
کلام یا الهیات به‌عنوان دانشی که وظیفه خود را تبیین
عقلانی اصول اعتقادی ادیان و مذاهب و دفاع منطقی از آن‌ها می‌داند، همچون دیگر معارف بشری در قبض و
بسط معرفتی و لفّ و نشر تاریخی خود، براساس نیاز و ضرورت از دیگر شاخه‌های علوم و معارف بهره‌برداری می‌کند و ممکن است از علوم تجربی و طبیعی
مانند فیزیک به‌عنوان ابزاری برای دفاع از دعاوی
مذهبی استفاده کند. از دیگرسو علوم و معارف بشری هم می‌توانند پرسش‌ها، ابهام‌ها و چالش‌هایی برای الهیات و کلام ایجاد کنند.
علوم تجربی به ویژه فیزیک در چند سده اخیر نقشآفرینی برجسته‌ای در ایجاد مسئله برای الهیات و فلسفه‌های بشری داشته است.
چهره
جدیدی که فیزیک از جهان ارائه داد موجب رنگ باختن نظام‌های مابعدالطبیعه و در پی آن بخشی از
الهیات و کلام مسیحی شد. فروپاشی نظامات مابعدالطبیعه پیشین موجب تحول در فهم دین
و تأسیس یک معرفت دینی نوین گردید.
در
دوران معاصر فیزیک کوانتومی و نسبیتی با ابهاماتی که در جهان‌شمولی اصل علیت و فروع آن (وجوب و سنخیت
علّی ـ معلولی) به وجود آورد، کلام و الهیات را با چالش‌های جدیدی مواجه ساخته است.
رابطه
جهان هستی با خداوند، معنای دخالت خداوند به‌عنوان فاعل هستی‌بخش در جهان مادی، مقایسه آغاز و انجام
هستی در فیزیک و عرفان از جمله مواردی است که در مطالعات تطبیقی فیزیک و الهیات
مطرح هستند.
مباحث
دنباله‌دار و گفت‌وگوی شکل گرفته میان علم و دین در نهایت
موجب فهم بهتر از هر یک از این دو منبع شناخت و معرفت شده است.
نتیجه
رویارویی نگرش فلسفی با علم به‌طور خلاصه در جملات زیر از اینشتین
بیان شده است: «نتایج پژوهش علمی اغلب سبب می‌شود که در نگرش فلسفی مربوط به مسائلی که
فراسوی میدان محدود علم قرار دارند، تغییراتی داده شود. هدف علم چیست؟ از نظریه‌ای که سعی در توضیح طبیعت دارد چه باید
خواست؟ این پرسش‌ها اگرچه از حدود علم فیزیک
تجاوز می‌کند، ولی چون این علم ماده اولیه‌ای بوده که موجب طرح آن‌ها شده است، رابطه‌ای نزدیک با فیزیک دارند». (4)
فیزیک
و فلسفه علم
«فلسفه
علم به مثابه یک رشته فلسفی مستقل، عمری کوتاه دارد. قبلاً جمیع مباحث فلسفی مربوط
به علم به استثنای آثار فرانسیس بیکن، جزئی از نظریه معرفت بود» (5) و «حوزه فلسفه
علم چنان فراخ است که از یک‌سو شامل بررسی مسائلی می‌شود که حل آن‌ها به دلیل قرابتشان با علم، هم کمکی
است به علم و هم فلسفه، و از سوی دیگر شامل مسائلی می‌شود که به دلیل نسبت بسیار نزدیکی که با
فلسفه دارند، حلشان هم به‌کار متافیزیک می‌آید، هم معرفت‌شناسی و هم فلسفه علم به معنای الاخص».
(6)
فلسفه
علم که می‌توان آن را علم‌شناسی فلسفی و تاریخی دانست در پیدایش و
گسترش خود بسیار متأثر از پیشرفت‌های فیزیک بوده است. هرچند
امروز علم‌شناسی فلسفی محدود به فیزیک نیست
و زیست‌شناسی و ریاضی و علوم اجتماعی و
انسانی را نیز در برمی‌گیرد.
مواردی
نظیر: تعریف علم، تمایز علم از شبه‌علم، روش‌های تحقیق در علم، میزان حجیت روش‌هایی نظیر استقرا در کاوش‌های علمی، وجود یا عدم وجود حقایق فارغ
از نوع نگاه انسان به آن‌ها، از جمله موارد مطرح در فلسفه
علم هستند که ارتباط تنگاتنگی با فیزیک امروزین دارند.
نگاه
به فیزیک به‌عنوان مدخلی مناسب برای ورود به
رشته فلسفه علم می‌تواند مورد توجه دبیران و دانش‌آموزان قرار بگیرد. در این صورت گامی
مهم در جهت نقشآفرینی دانش آموختگان فیزیک در مطالعات میان‌رشته‌ای برداشته شده است.
فیزیک
در رویارویی با ریاضیات و دیگر علوم تجربی
می‌توان یکی از دلایل ظهور فیزیک به‌عنوان یک دانش شاخص و تأثیرگذار را آمیختگی
آن با ریاضیات دانست. تغییر روش فیزیک‌دانان
و طبیعت‌شناسان در بررسی تغییرات 
و
تحولات عالَم و ارج نهادن به تجربه و به دنبال آن استفاده از ریاضیات و هندسه در
توصیف و تبیین وقایع مهم‌ترین عامل انتقال از طبیعیاتِ
سنتی مبتنی بر منطق و مابعدالطبیعه به فیزیک امروزین بوده است. گالیله به وضوح بر
این امر تأکید می‌کند: «ما روش برهان آوردن را از
کتاب‌های راهنمای منطق یاد نمی‌گیریم بلکه از کتاب‌هایی می‌آموزیم که آکنده از براهین باشند؛ و این‌ها هم کتاب‌های ریاضی‌اند نه منطق...» (7)
در
نتیجه فیزیک امروزین هم در پیدایش و هم در تکامل و پیشرفت خود وامدار ریاضیات است.
البته برخی معتقدند فیزیک و طبیعت‌شناسی ماقبل مدرن هم در شاخه‌هایی نظیر نجوم و اختر فیزیک که با
اعداد و ارقام سروکار داشته است، زیرمجموعه ریاضی قلمداد می‌شده و هویتی مستقل نداشته است: «در تمام
عهد باستان و دوران قرون وسطی تا زمان گالیله، نجوم را شاخه‌ای از ریاضیات، یعنی هندسه، می‌شمردند. نجوم عبارت بود از هندسه افلاک...»
(8)
همان‌طور که در ابتدای بحث تذکر داده شد
مرزهای دقیق و ثابتی میان علوم مختلف وجود ندارد. این مسئله با بررسی رابطه فیزیک
با شیمی و زیست‌شناسی در دو قرن اخیر به خوبی
مشخص می‌شود: «نزدیک‌ترین همسایه فیزیک شیمی است. درواقع از
طریق مکانیک کوانتومی است که این دو به وحدت کامل می‌رسند، اما یک صد سال پیش این دو تا
اندازه زیادی از هم جدا بودند، روش‌های تحقیق این دو علم کاملاً
متفاوت بود و مفاهیم شیمی در آن زمان مصداق مشابهی در فیزیک نداشت... برای ارائه
توصیفی کمّی از قوانین شیمی باید نظام مفاهیمی بسیار وسیع‌تر برای فیزیک اتمی صورت‌بندی کرد. سرانجام این امر در نظریه کوانتومی
که ریشه‌های آن به یک اندازه در شیمی و
فیزیک اتمی وجود داشته صورت گرفت». (9)
«رابطه
فعلی میان زیست‌شناسی از یک‌سو و فیزیک و شیمی از سوی دیگر ممکن است
خیلی شبیه رابطه شیمی و فیزیک در یک صد سال پیش باشد. روش‌های زیست‌شناسی با روش‌های فیزیک و شیمی فرق می‌کند و مفاهیم زیست‌شناختی نمونه‌ای از ویژگی‌هایی هستند که از مفاهیم علوم دقیقه کیفی‌ترند... از سوی دیگر اکثر پیشرفت‌های انجام شده در زیست‌شناسی در طول یک صد سال گذشته با به‌کار بردن فیزیک و شیمی در ارگانیسم
زنده، به دست آمده است» (10) و بدین ترتیب در چند دهه اخیر زیست‌شناسی کوانتومی و وحدت فیزیک و زیست‌شناسی به‌عنوان یکی از حیطه‌های پژوهشی مورد توجه فیزیک‌دانان و زیست‌شناسان قرار گرفته است. مسیری که هنوز
به نتیجه نهایی نرسیده است.
علوم
شناختی حیطه پژوهشی میان‌رشته‌ای نوینی است که می‌توان آن را نقطه اتصال پزشکی و روان‌شناسی و فلسفه و هوش مصنوعی دانست. گویا
در تعاریفی که برای علوم شناختی ارائه شده جایگاه مشخصی برای فیزیک در نظر گرفته
نشده است؛ اما می‌توان مدعی شد یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش روی فیزیک‌دانان در جهان نقشآفرینی در فرآیند توسعه علوم شناختی و
همچنین بازتعریف برخی مفاهیم فیزیک در سایه نتایج نظری و عملی علوم شناختی است.
آشنایی
دانش‌آموزان دبیرستانی با ماهیت
مطالعات میان‌رشته‌ای در عصر حاضر و نقش فیزیک در این میان،
می‌تواند موجب بهبود جایگاه علوم
پایه در اذهان آنان شود و حتی انگیزه لازم جهت انتخاب فیزیک به‌عنوان رشته دانشگاهی را به وجود آورد.
از
علم بومی تا علم جهانی
توسعه یافتگی و پیشرفت های علمی ـ فناوری تعداد معدودی از کشورهای
جهان ریشه در دهه‌ها تلاش و پشتکار و چشیدن طعم
جنگ ها و صلح ها و آزمون و خطای فراوان در مدیریت
اقتصادی و سیاسی و اجتماعی دارد. در این میان نقش بنیادین و محوری علوم پایه در شکل‌گیری فناوری‌های نو و در پی آن رفاه و آسایش مردمان
و افزایش قدرت سیاسی حکومت‌ها انکارناپذیر است.
به
دلایلی که طرح آن‌ها مجال دیگری می‌طلبد سرزمین و فرهنگ ایران با یک عقب‌ماندگی چند صدساله از قافله جهانی علم و
فناوری و توسعه مواجه است. هرچند جبران این فاصله صرفاً با تحولات علمی میسر نیست،
اما علوم پایه به ویژه فیزیک می‌تواند نقشی اساسی در این میان ایفا
کند.
این
مهم جز با نقشآفرینی در پیشرفت‌های جهانی فیزیک و حضور فعال در عرصه
تولید علم و دانش با معیارهای جهان‌شمول به دست نمی‌آید.
بی‌توجهی به وضعیت کنونی پیشرفت‌های علمی در جهان به بهانه‌هایی نظیر تولید علم بومی یا تمرکز بر
معضلات داخلی در فرآیند تولید علم، اشتباهی جبران‌ناپذیر است که نه‌تنها از مشکلات داخلی نمی‌کاهد بلکه بر مشکلات و عقب‌ماندگی‌های پیشین خواهد افزود.
اگر
در دوران دبیرستان توجه دانش آموزان به اهمیت علم پایه و نقش محوری آن در توسعه
کشور جلب شود گامی مؤثر در جهت ایجاد توازن در توجه به علوم و فنون زیربنایی (ریاضیات
و فیزیک و شیمی) و روبنایی (مهندسی ها و علوم پزشکی) برداشته خواهد شد.