علم چیست؟

وب موسوی

خُب، به نظر شما علم چيست؟ عقل سليم مي‌‌‌‌گويد که شما معلم‌‌‌‌هاي علوم جواب اين سؤال را خيلي خوب مي‌دانيد. اگر هم احياناً جوابش را نمي‌‌‌‌دانيد، توي همة کتاب‌‌‌‌هاي راهنماي معلمِ کتاب‌‌‌‌هاي درسي دربارة اين مسئله به اندازة کافي بحث شده است. در اين صورت، من چي مي‌‌‌‌توانم بگويم؟
حالا که اين‌طور است، دلم مي‌‌‌‌خواهد برايتان تعريف کنم که چطور ياد گرفتم که علم چيست. چيزي را که برايتان تعريف مي‌‌‌‌کنم ممکن است کمي بچگانه به نظر برسد، چون آن را موقعي که بچه بودم ياد گرفتم و از همان اول توي خونم بود. شايد فکر کنيد مي‌‌‌‌خواهم بهتان ياد بدهم که چطور درس بدهيد؛ من اصلاً و ابداً چنين قصدي ندارم. فقط مي‌‌‌‌خواهم با گفتن اينکه چطور آن را ياد گرفتم، به شما بگويم که علم چيست.
راستش را بخواهيد، ياد دادنش کار پدرم بود و به زماني برمي‌گردد که مادرم من را حامله بود! البته اين حرف‌ها را بعداً شنيدم، چون آن موقع از صحبت‌‌‌‌هايشان بي‌خبر بودم! پدرم مي‌‌‌‌گفت: «اين بچه اگر بزرگ بشود يک دانشمند درست و حسابي مي‌‌‌‌شود!»
چطور اين حرف درست از آب درآمد؟ او هيچ‌وقت به من نگفت که بايد حتماً يک دانشمند بشوم. خودش که اصلاً دانشمند نبود؛ يک تاجر بود، مدير فروش در شرکتي که لباس‌‌‌‌هاي يک‌شکل توليد مي‌‌‌‌کرد. ولي تا دلتان بخواهد عاشق علم بود و زياد مي‌‌‌‌خواند. موقعي که خيلي کوچک بودم و هنوز توي صندلي بچه غذا مي‌‌‌‌خوردم، بعد از شام پدرم باهام بازي مي‌‌‌‌کرد. او يک عالمه کاشي‌‌‌‌هاي ريزِ کف حمام آورده بود. من آنها را روي هم مي‌‌‌‌چيدم و اين اجازه را داشتم که آخري را فشار بدهم تا ببينم چطوري همه چيز فرو مي‌‌‌‌ريزد. خُب، تا اينجا اوضاع روبه‌راه بود. بعداً بازي ما پيشرفته‌تر شد. کاشي‌‌‌‌ها رنگ و وارنگ بودند و اين‌دفعه من بايد يک کاشي سفيد، دو کاشي آبي، يک کاشي سفيد، دو کاشي آبي و همين‌طور تا آخر روي هم مي‌‌‌‌چيدم. من دوست داشتم يک کاشي آبي بگذارم، اما نمي‌‌‌‌شد؛ حتماً بايد دو تا مي‌‌‌‌گذاشتم. حالا ديگر فکر کنم متوجه کلک پنهان اين بازي شده‌‌‌‌ايد: اول بچه را گرفتار بازي مي‌‌‌‌کنيد، بعد يواش يواش چيزهايي را که ارزش آموزشي دارند بهش تزريق مي‌‌‌‌کنيد!
خُب، مادرم زن حساسي بود و متوجه اين کوشش‌‌‌‌هاي موذيانه شد و گفت: «مِل! لطفاً بگذار اگر بچة بيچاره دلش مي‌‌‌‌خواهد کاشي آبي بگذارد.» پدرم هم مي‌‌‌‌گفت:« نه! دلم مي‌‌‌‌خواهد متوجه طرح‌‌‌‌ها بشود. اين پايين‌ترين سطح رياضي است که مي‌‌‌‌توانم بهش ياد بدهم.»
اگر هدفم اين بود که بهتان بگويم «رياضي چيست؟»، تا حالا بايد گرفته باشيد: رياضي پيدا کردن طرح‌‌‌‌هاست.
آموزشِ او برايم خيلي مؤثر بود. اولين کسب موفقيت از اين آموزش، موقعي بود که به مهد کودک رفتم. ما در مهد کودک چيزهايي را مي‌‌‌‌بافتيم. به ما مي‌گفتند کاغذهاي رنگي را مثل نوارهاي عمودي ببافيم و از بافتن آنها طرح‌‌‌‌هايي به دست بياوريم. (الان ديگر از اين کارها نمي‌کنند؛ مي‌گويند براي بچه خيلي سخت است.) معلم مهد به قدري از کار من تعجب کرد که نامه‌اي به خانه فرستاد و اعلام کرد که اين يک بچة استثنايي است، چون قبل از بافتن مي‌‌‌‌تواند تجسم کند که طرحش چه شکلي مي‌‌‌‌شود و بلد است طرح‌‌‌‌هاي پيچيده و شگفت‌انگيز درست کند! معلوم مي‌شود که بازي کاشي براي من خيلي مؤثر بود.
حالا مي‌‌‌‌خواهم دربارة تجربه‌‌‌‌هاي رياضي‌ام در نوجواني حرف بزنم. چيز ديگري که پدرم گفت و من نمي‌‌‌‌توانم آن را کامل و خوب توضيح بدهم، اين بود که نسبت محيط به قطر همة دايره‌‌‌‌ها هميشه بدون توجه به اندازة آنها مساوي است. اين نظر به عقيدة من اصلاً بديهي نبود، ولي اين نسبت يک خصوصيت جالب داشت: يک عدد خيلي جالب و عجيب و غريب به نام پي. دربارة اين عددْ معمايي وجود داشت که من در نوجواني اصلاً نمي‌‌‌‌توانستم بفهمم. اما خيلي جالب بود و به همين خاطر همه‌جا دنبال پي بودم. بعدها زماني که در مدرسه ياد گرفتم چطور مي‌‌‌‌شود اعداد کسري را به اعشاري تبديل کرد و چطور سه و يک‌هشتم برابر 3.125 ميشود، يکي از دوست‌‌‌‌هايم نوشت که اين عدد مساوي پي است، يعني نسبت محيط به قطر دايره. معلممان آن را به 3.1416 تصحيح کرد. اين قصه‌‌‌‌ها را مي‌گويم تا روي يک نکته تأکيد کنم: براي من مهم نبود که خود عدد چي هست، مهم اين بود که دربارة اين عددْ معما و شگفتي وجود داشت. بعداً وقتي توي آزمايشگاه آزمايش مي‌‌‌‌کردم ــ منظورم آزمايشگاه شخصي‌‌‌‌ام است که تويش براي خودم مي‌پلکيدم و راديو و وسايل مختلف درست مي‌‌‌‌کردم ــ يواش يواش با استفاده از کتاب‌‌‌‌ها و دستورالعمل‌‌‌‌ها کشف کردم که در الکتريسيته فرمول‌‌‌‌ها و روابطي وجود دارند که جريان، مقاومت و... را به هم ربط مي‌‌‌‌دهند. يک روز با نگاه کردن به کتاب فرمول‌‌‌‌ها، فرمولي براي بسامد يک مدار تشديدي کشف کردم که به صورت خودالقايي عمل مي‌کرد و C ظرفيت خازنِ آن بود. آن ميان، سروکلة پي هم پيدا شده بود. ولي دايره کجا بود؟ هان؟
داريد مي خنديد؟ ولي من آن موقع خيلي جدي بودم. پي يک چيزي بود که به دايره مربوط مي‌‌‌‌شد و حالا آنجا از مدار الکتريکي سر درآورده بود. شماها که داريد مي خنديد اصلاً مي‌دانيد سر و کلة پي از کجا پيدا مي شود؟!
من عاشق اين موضوع شده بودم. دنبال جواب آن مي‌‌‌‌گشتم و هميشه هم بهش فکر مي‌‌‌‌کردم. بعداً فهميدم که پيچه‌ها به شکل دايره ساخته مي‌شوند. شش ماه بعد يک کتاب پيدا کردم که خودالقاييِ پيچه‌‌‌‌هاي دايره‌‌‌‌اي و مربعي را داده بود و پي توي همة فرمول‌‌‌‌ها وجود داشت. باز فکر کردم و فهميدم که پي به پيچه‌‌‌‌هاي دايره‌‌‌‌اي مربوط نيست. حالا کمي بهتر مي‌فهممش، ولي ته دلم هنوز نمي‌دانم دايره کجاست و پي از کجا سر درآورده است.
آن‌وقت‌‌‌‌ها که خيلي جوان بودم ــ يادم نمي‌آيد چند سالم بود ــ واگني داشتم که يک توپ توش بود و من آن را مي‌‌‌‌کشيدم. حين کشيدن، متوجه موضوعي شدم. پيش پدرم رفتم و بهش گفتم: «وقتي واگن را مي‌کشم توپ عقب مي‌‌‌‌رود، ولي وقتي با واگن مي‌‌‌‌دوم و مي‌‌‌‌ايستم توپ جلو مي‌‌‌‌رود. چرا؟ چي جواب مي‌‌‌‌دهي؟»
گفت: «هيچ‌کي دليل اين را نمي‌‌‌‌داند، با اينکه اين يک موضوع کلي است و هميشه هم اتفاق مي‌‌‌‌افتد. هر چيزي که حرکت مي‌‌‌‌کند مي‌‌‌‌خواهد که به حرکت خودش ادامه بدهد، هر چيز ساکني هم دلش مي‌‌‌‌خواهد وضعيت خودش را حفظ کند و ساکن بماند. اگر خوب نگاه کني، مي‌‌‌‌بيني که وقتي از حالت سکون شروع به حرکت مي‌‌‌‌کني توپ عقب نمي‌‌‌‌رود، بلکه يک کمي هم جلو مي‌‌‌‌رود، ولي نه با سرعت واگن. به خاطر همين، قسمت عقب واگن به توپ مي‌‌‌‌خورد. اين اصل را اينرسي مي‌گويند.» من دويدم تا قضيه را امتحان کنم و البته توپ اصلاً عقب نمي‌‌‌‌رفت.
پدر بين «آنچه مي‌‌‌‌دانيم» و «اسمي که برايش مي‌‌‌‌گذاريم» خيلي فرق قائل بود. دربارة اسم‌‌‌‌ها و واژه‌ها يک داستان ديگر برايتان تعريف مي‌‌‌‌کنم. من با پدر روزهاي آخر هفته براي گردش به جنگل مي‌‌‌‌رفتيم و آنجا چيزهاي خيلي زيادي دربارة طبيعت ياد مي‌‌‌‌گرفتيم. دوشنبه‌‌‌‌ها، با بچه‌‌‌‌ها توي مزرعه بازي مي‌‌‌‌کرديم. يک بار پسري به من گفت: «آن پرنده را مي‌‌‌‌بيني که روي چمن‌ها نشسته است؟ اسمش چيست؟» گفتم: « هيچي ازش نمي‌‌‌‌دانم!» برگشت و گفت: «اسمش باسترک گلوقهوه‌‌‌‌اي است. پدرت بهت چيزي ياد نداده است؟»
توي دلم بهش خنديدم. پدر قبلاً بهم ياد داده بود که اسم، هيچ چيز دربارة آن پرنده به من ياد نمي‌‌‌‌دهد. او به من ياد داده بود که: «آن پرنده را مي‌‌‌‌بيني؟ اسمش باسترک گلوقهوه‌‌‌‌اي است. توي آلمان بهش هالتسِن فلوگل (Halzenflugel) مي‌‌‌‌گويند و در چين چونگ لينگ (Chun Ling). ولي اگر تو همة اسم‌‌‌‌هاي آن پرنده را هم بداني، هنوز چيز زيادي دربارة آن پرنده نمي‌‌‌‌داني. فقط مي‌‌‌‌داني که مردم آن را چي صدا مي‌‌‌‌کنند. ولي باسترک آواز مي‌‌‌‌خواند و به جوجه‌‌‌‌هايش ياد مي‌‌‌‌دهد که چطوري پرواز کنند و در تابستان کيلومترها پرواز مي‌‌‌‌کند و هيچ‌کي هم نمي‌‌‌‌داند که از کجا راهش را پيدا مي‌‌‌‌کند.» و خيلي چيزهاي مشابه اين. تفاوتي اساسي هست بين اسم يک چيز و آن چيزي که واقعاً وجود دارد.
حالا که بحث به اينجا رسيد، دلم مي‌‌‌‌خواهد يکي دو کلمه دربارة واژه‌ها و تعاريف برايتان بگويم. بنابراين، بحث را به طور موقت قطع مي‌‌‌‌کنم. ياد گرفتن واژه‌‌‌‌ها خيلي لازم است، اما اين کار علم نيست. البته منظورم اين نيست که چون علم نيست نبايد آن را ياد بدهيم. ما دربارة اينکه چه چيزي را بايد ياد بدهيم حرف نمي‌‌‌‌زنيم؛ دربارة اين بحث مي‌‌‌‌کنيم که علم چيست. اينکه بلد باشيم چطور سانتي‌گراد را به فارنهايت تبديل کنيم علم نيست. البته دانستنش خيلي لازم است، ولي دقيقاً علم نيست. براي صحبت کردن با همديگر بايد واژه داشته باشيم، کلمه بلد باشيم و درست هم همين است. ولي خوب است بدانيم که «فرق استفاده از واژه» و «علم» دقيقاً چيست. در اين صورت، مي‌‌‌‌فهميم که چه وقت ابزار علم مثل واژه‌‌‌‌ها و کلمه‌‌‌‌ها را تدريس مي‌‌‌‌کنيم و چه وقت خود علم را ياد مي‌‌‌‌دهيم.
براي آموزش من، پدرم با مفهوم انرژي ور مي‌‌‌‌رفت و کلمه را پس از اينکه ايده‌‌‌‌اي دربارة آن به دست مي‌‌‌‌آوردم به کار مي‌‌‌‌برد. کاري را که مي‌‌‌‌کرد خوب يادم هست. يک روز به من گفت: «سگ عروسکي حرکت مي‌کند، چون خورشيد مي‌‌‌‌تابد.» من جواب دادم: « نه خير هم! حرکت آن چه ربطي به تابيدن خورشيد دارد؟ سگ براي اين حرکت مي‌‌‌‌کند که من کوکش کرده‌‌‌‌ام.» پدر گفت: «... و واسة چي، دوست من، مي‌‌‌‌تواني فنرش را کوک کني؟» گفتم: «چون غذا مي‌‌‌‌خورم.» پرسيد: «چي مي‌خوري دوست من؟» جواب دادم: «گياهان را.» دوباره پرسيد: «... و گياهان چطوري رشد مي‌کنند؟» گفتم: «گياهان رشد مي‌‌‌‌کنند چون خورشيد مي‌‌‌‌تابد.»
و همين‌طور سگ. دربارة بنزين چي؟ انرژي ذخيره‌شدة خورشيد که گياهان آن را گرفته‌‌‌‌اند و توي زمين ذخيره شده است. همة مثال‌‌‌‌هاي ديگر هم به خورشيد ختم مي‌‌‌‌شود. همة چيزهايي که حرکت مي‌‌‌‌کنند، حرکتشان به خاطر تابيدن خورشيد است. همين‌طوري ارتباط يک منبع انرژي با منبع ديگر روشن مي‌‌‌‌شود و دانش‌‌‌‌آموز دقيقاً مي‌‌‌‌تواند آن را تکذيب کند: «فکر نکنم به خاطر تابيدن خورشيد باشد.» و به اين ترتيب بحث شروع مي‌شود. اين هم يک مثال از فرق بين تعريف‌ها ــ که البته لازم هستند ــ و علم است.
در پياده‌‌‌‌روي‌‌‌‌هايي که در جنگل با هم داشتيم چيزهاي زيادي ياد گرفتم. دربارة پرندگان، مثالي را پيش از اين طرح کردم، ولي باز يک مثال از پرنده‌‌‌‌هاي جنگل مي‌‌‌‌آورم. پدرم به جاي نام بردنِ آنها مي‌‌‌‌گفت: «نگاه کن! مي‌‌‌‌بيني که پرنده‌‌‌‌ها خيلي به پرهايشان نوک مي‌‌‌‌زنند. فکر مي‌‌‌‌کني براي چي به پرهايشان نوک مي‌‌‌‌زنند؟» حدس زدم که پرهايشان ژوليده شده‌‌‌‌اند و پرنده مي‌‌‌‌خواهد با اين کار آنها را مرتب کند. گفت: «خُب، فکر مي‌‌‌‌کني پرها کِي نامرتب مي‌‌‌‌شوند؟ يا چطوري ژوليده مي‌‌‌‌شوند؟» گفتم: «قبل از اينکه پرواز ‌‌‌‌کنند و اين‌طرف و آن‌طرف بروند، پرهاشان مرتب است، ولي وقتي پرواز مي‌‌‌‌کنند پرها به هم مي‌‌‌‌ريزند و ژولي‌پولي مي‌‌‌‌شوند.» گفت: «پس حدس مي‌‌‌‌زني وقتي پرنده از پرواز برگشته است بايد بيشتر به پرهايش نوک بزند تا موقعي که فقط مدتي براي خودش اين‌طرف و آن‌طرف راه رفته و آنها را مرتب کرده است. خُب بگذار ببينيم.» يک مدت نگاه کرديم و پرنده‌‌‌‌ها را پاييديم. معلوم شد که پرنده‌ها، خواه روي زمين راه بروند يا از پرواز برگشته باشند، يک‌اندازه نوک مي‌‌‌‌زنند. پس حدس من غلط بود. پدرم گفت پرنده به اين علت به پرهايش نوک مي‌‌‌‌زند که شپش دارد. پوستة کوچکي از ريشة پرِ پرنده خارج مي‌‌‌‌شود که خوراکي است و شپش آن را مي‌‌‌‌خورد. از بين پاهاي شپش مومي خارج مي‌‌‌‌شود که غذاي کرم‌هاي کوچکي است که آنجا زندگي مي‌‌‌‌کنند. اين غذا براي کرم خيلي زياد است و نمي‌‌‌‌تواند آن را خوب هضم کند. بنابراين، از بدنش مايعي بيرون مي‌‌‌‌آيد که شکر زيادي دارد و موجود خيلي کوچولويي از آن شکر تغذيه مي‌کند و...
چيزي که گفتم درست نيست، ولي روح مطلب درست است. در اين مورد، من اولين چيزي که دربارة انگل‌‌‌‌ها ياد گرفتم اين بود که يکي از آنها روي يکي ديگر زندگي مي‌‌‌‌کند. دوم اينکه هر جايي توي دنيا منبعي از چيزي وجود دارد که قابل خوردن است و مي‌‌‌‌تواند باعث ادامة زندگي شود. يعني موجود زنده‌اي پيدا مي‌‌‌‌شود که از آن استفاده کند و هر چيز کوچکي که باقي مي‌‌‌‌ماند يک موجود ديگر آن را مي‌‌‌‌خورد.
نتيجة اين مشاهده، حتي اگر به نتيجه‌گيري درست و حسابي هم نرسد، گنجينه‌اي از طلاست! باور کنيد که نتيجة بسيار جالبي است.
فکر کنم خيلي مهم است ــ دست کم از نظر من ــ که اگر مي‌‌‌‌خواهيد به مردم ديدن و آزمايش کردن را ياد بدهيد، بهشان نشان بدهيد که از اين کارها چيز قابل توجهي بيرون مي‌‌‌‌آيد. آن موقع بود که ياد گرفتم علم چيست. علمْ حوصله بود؛ علمْ شکيبايي بود. اگر نگاه مي‌‌‌‌کرديد و مواظب بوديد، توجه مي‌‌‌‌کرديد و حواستان جمع بود، چيز خوبي گيرتان مي‌‌‌‌آمد ــ اگرچه نه هميشه.
توي جنگل چيزهاي ديگري هم ياد گرفتم. ما به جنگل مي‌‌‌‌رفتيم، چيزهاي زيادي مي‌‌‌‌ديديم و درباره‌‌‌‌شان با هم حرف مي‌‌‌‌زديم. راجع به گياهان، مبارزة آنها براي نور، اينکه چگونه تلاش مي‌‌‌‌کنند تا ارتفاع بيشتري بالا بروند و مشکل بالا بردن آب به ارتفاع بيش از 10 تا 12 متر را حل کنند، گياهان کوچکي که دنبال نور کمي بودند و اينکه نور چطور از آن بالا به لاي برگ‌‌‌‌ها نفود مي‌کرد...
يک روز بعد از ديدن همة اينها، پدرم دوباره مرا به جنگل برد و به من گفت: «در تمام مدتي که به جنگل نگاه مي‌‌‌‌کرديم، فقط نصف آن چيزي را که اتفاق مي‌‌‌‌افتاد مي‌‌‌‌ديديم. دقيقاً نصف!» گفتم: «منظورت چيست؟» گفت: «ما فقط مي‌‌‌‌ديديم که چيزها چگونه رشد مي‌‌‌‌کنند. ولي براي هر رشد بايد به همان اندازه مرگ و فروپاشي هم وجود داشته باشد، وگرنه مواد هميشه مصرف مي‌‌‌‌شوند. درخت‌‌‌‌هاي خشک‌شده با تمام موادي که از هوا، زمين و جاهاي ديگر گرفته‌اند، آنجا افتاده‌اند. اگر اين مواد به هوا يا زمين برنگردند هيچ چيز جديد ديگري به وجود نمي‌‌‌‌آيد، چون موادّ لازم وجود ندارند. به همين علت، بايد به همان اندازه، فروپاشي هم وجود داشته باشد.»
از آن به بعد ما در گردش‌‌‌‌هايمان در جنگل کُنده‌‌‌‌هاي پوسيده را