درآمد به منطق
فصل ۱۴-علم و فرضیه
 
قسمت۳ -  ارزیابی ایضاحات علمی
 
وبلاگ کتابصفحه کتاب  

بخش سوم:آنالوژی و علّیت

فصل چهاردهم: علم و فرضیه -- قسمت سوم- ارزیابی ایضاحات علمی

توجه: تصاویر این قسمت به‌جز یادداشت گالیله به‌وسیله برگردان‌کننده ضمیمه شده است.

۳.۱۴

 

 ارزیابی ایضاحات علمی

 

 

یک پدیده یکسان ممکن است ایضاحات علمی متفاوت به معنایی که شرح دادیم داشته باشد و درعین‌حال بعضی از آن‌ها درست نباشند. و نیز ممکن است برای بعضی پدیده‌های فیزیکی یا اقتصادی ایضاحات مغایر ارائه شود. در یک حادثه جنایی ممکن است فرض شود که مقصر الف یا ب است. ممکن است بیشتر از یک فرضیه امور واقع را تمیز و سرراست شرح دهند. چگونه در میان ایضاحات علمی جایگزین دست به انتخاب زد؟

فرض کنید همه جایگزین‌ها مربوط و نیز آزمون‌پذیرند. چگونه باید تعیین کرد کدامیک از فرضیه‌های موجود بهترین است؟ معیارهایی وجود دارد— فراتر از مربوط بودن و آزمون‌پذیری — که انتظار است فرضیه‌های قابل‌قبول با آن‌ها انطباق پذیر باشند. سه معیار اغلب در قضاوت برای شایستگی فرضیه‌های رقیب بکار می رود.

۱-  

همسازی/Compatibility با فرضیه‌های به خوبی تثبیت شده [موجه] پیشین.

  علم در پی دستیابی به یک سیستم[نظام] از فرضیه‌های ایضاحی است. یک نظام ایضاحی رضایت‌بخش نمی‌تواند شامل عناصر متناقض باشد؛ اگر چنین باشد تمام مجموعه گزاره‌ها احتمالاً نمی‌توانند درست باشند. ما به وسیله گسترش تدریجی فرضیه‌ها در پیشرفت به سمت درک بیشتر و نیز امور واقع بیشتر هستیم، لیکن هر فرضیه جدید آنچه را به میان می‌آورد باید با آن‌ها که هم‌اکنون تأییدشده‌اند همساز باشد.

گاهی این گسترش شامل فقط یک فرضیه جدید است، مانند وقتی انحرافات مدار اورانوس با فرضیه وجود بعض سیاره دیگر، کشف نشده در آن زمان، که جرم آن موجد انحرافات مدار ارانوس می‌شد ایضاح گردید. این پیش‌فرض به طور کامل با بدنه نظریه ستاره‌شناسی آن زمان سازگاری داشت. جستجو برای یک شی مرموز منجر به کشف سیاره نپتون در 1846 گردید. نظریه‌‌ی منجر به این کشف به خوبی با همه نظریه‌های مربوط به حرکت سیاره‌ای پذیرفته‌ در آن زمان می‌برازید [مطابقت می‌کرد.]

این درست است که دانش نظری به تدریج رشد می‌کند، لیکن رشد آن همیشه با افزودن فرضیه‌ها به ترتیب و یکی پس از دیگری نیست. ممکن است انبوهی از نظریه‌ها معرفی شوند؛ فرضیه‌های جدیدی که به گونه سرراست با نظریه‌های پیش‌تر ناسازگارند و بجای برازیدن با آن‌ها یکجا جایگزین آن‌ها می‌گردند. نظریه نسبیت انیشتین از این گونه بود: این موجب شکستن بسیاری پیش‌فرض‌های پیشین، نظریه گرانش نیوتن، گردید. در شاخه دیگری از فیزیک معلوم شد اتم‌های اورانیوم به طور خودکار دست‌خوش از هم پاشیدگی هستند و این امر واقع و کاملاً تأییدشده با اصل قدیمی‌تر که بر اساس آن ماده نمی‌تواند نه به وجود آید و نه از بین برود ناسازگار بود. برای حفظ یک مجموعه سازگار از فرضیه‌ها باید اصل قدیمی‌تر رها شود.

بنابراین سازگاری مجموعه‌ای از نظریه‌های علمی در یک حوزه خاص به شیوه‌های گوناگون به انجام می‌رسد. جدا از آن حالت‌ها که بعضی نظریه‌های انقلابی اصول جاافتاده پیشین را بر می‌اندازند، اولین معیار برای پذیرش فرضیه جدید نگاه داشت سازگار آنچه که هست است، یعنی در مطابقت با آنچه هم اکنون دانسته است یا خردمندانه مورد باور است.

وقتی قدیم و جدید تصادم می‌کنند نظریه‌های تثبیت‌شده به سرعت در جهت آنکه درخشنده‌تر یا بیشتر مرسوم روز است کنار گذاشته نمی‌شوند. بدنه نظریه قدیمی‌تر آن گونه میزان می‌گردد تا چنانچه ممکن باشد جدیدتر را در خود جای دهد. برای تغییرات به مقیاس بزرگ مقاومت می‌شود. خود انیشتین همیشه اصرار به آن داشت که کاری وی تعدیل/modification کار نیوتن است و نه رد آن. اصل بقای ماده با جذب در اصل جامع‌تر بقای جرم-انرژی تعدیل گردید. یک نظریه تثبیت‌شده دارای پشتوانگی خود است، زیرا ایضاح انبوه قابل‌ملاحظه‌ای از داده‌ها است، بنابراین نمی‌تواند جایگاه خود را توسط بعض فرضیه جدید از دست دهد، مگر آنکه فرضیه جدید امور واقع یکسان به همان خوبی قدیمی‌تر(یا بهتر از آن) را ایضاح کند و امور واقع شناخته‌شده دیگری را نیز تبیین نماید.

همان طور که نظریه‌ها ایضاحات جامع‌تر، تبیین قابل پذیرش تر از مواجهات ما با جهان را ارائه می‌کنند علم به پیش می‌رود. .وقتی که ناسازگاری برمی‌خیزد عمر طولانی‌تر یک فرضیه به خودی خود صحت آن را نشان نمی‌دهد. اگر نظرگاه قدیمی به طور گسترده تأیید شده باشد آنگاه درست انگاشته‌ها آن را پشتیبانی خواهند کرد. وقتی نظرگاه جدیدتر رقیب نیز به تأیید گسترده رسید آن وقت صرف سن و الویت‌های دیگر مربوط نخواهند بود. در این موقع باید بر مبنای آنچه از امور واقع مشاهده‌پذیر می‌آموزیم بین رقابت کنندگان تصمیم‌گیری نماییم. دادگاه فرجام خواهی همیشه آزمون است.

۲-

توان پیش‌بینی.

همان طور که دیدیم هر فرضیه علمی باید آزمون‌پذیر باشد و آزمون‌پذیری مستلزم آن است که بعض امر یا امور واقع از آن قابل انتاج باشد. فرضیه‌های جایگزین در سرشت و دامنه پیش‌بینی‌هایشان متفاوت‌اند و ما در پی آن ایضاحات نظری هستیم که توان بیشتر در پیش‌بینی دارند. برای مثال: رفتار اجسام نزدیک سطح زمین توسط گالیله (1664-1542) با قوانین او درباره سقوط اجسام به ایضاح در آمده است. رفتار اجسام دور در منظومه شمسی نیز تقریباً همان زمان توسط یوهان کپلر (1630-1571) ستاره‌شناس آلمانی که قوانین حرکت سیاره‌ای را پیکربندی کرده بود ارائه گردید. بر اساس داده‌هایی که تیکو براهه/Tycho Brahe از دانمارک گرد آورده بود، کپلر توانست بر اساس گردش بر مدارهای بیضی  به دور خورشید حرکت سیاره‌ها را شرح دهد. گالیله یک شرح نظری توانمند از پدیده‌های گوناگون مکانیک اجرام زمینی ارائه کرد. کپلر یک شرح توانمند از مکانیک اجرام آسمانی ارائه کرد. اما این دو تبیین منفک از هم بودند. وحدت آن‌ها مورد نیاز بود و این نظریه گرانش جهانی اسحاق نیوتن و سه قانون حرکت وی بود که آن را به فرجام آورد. همه پدیده‌های ایضاحی گالیله و نیز کپلر و بسیار ایضاح امور واقع دیگر به وسیله شرح نیوتن ایضاح گردیدند.

وقتی یک امر واقع بتواند از یک فرضیه داده‌شده انتاج گردد آنگاه گفته می‌شود این امر واقع به وسیله این فرضیه ایضاح گردیده است و همچنین می‌توان گفت که به وسیله آن پیش‌بینی شده است. نظریه نیوتن توان پیش‌بینی فوق‌العاده دارد. هرچه بیشتر توان پیش‌بینی یک فرضیه‌ باشد بهتر به فهم ما از پدیده‌های مربوط یاری‌رسان است.

پیش‌تر شرح توان پیش‌بینی نظریه نسبیت عام انیشتین را آوردیم و نیز تحسینی که به آن و به آورنده آن روانه شد. هم چنین ما به شاکله گسترش نظریه وی در فرا پوشانی نیروهای طبیعی(اَبَر نیروها) اشاره کردیم و نیز به اخذ آن توسط بعضی در رهیافتی هم‌اکنون موفق و به قالب در آمده در آنچه به نظریه ریسمان موسوم است؛ و نیز بعضی پیش‌بینی‌های بسیار مورد توجه که ادعاشده از این نظریه قابل انتاج است. اگر روزی پیش‌بینی‌های آن تأیید گردد، آن وقت توان پیش‌بینی نظریه ریسمان آن را در موقعیت اول مهم در فیزیک و کیهان‌شناسی قرار خواهد داد.

اما، معیار پیش‌بینی پذیری یک سر سلبی نیز دارد. اگر فرضیه‌ آنچه را پیش‌بینی می‌کند رخ ندهد، یا با بعضی روش دیگر نشان داده شده باشد که با مشاهدات به خوبی راستی آزمایی شده ناسازگار است، آنگاه آن فرضیه باطل شده است و باید رد گردد. یک فرضیه علمی معنادار باید حداقل ابطال‌پذیر باشد (دارای ویژگی ابطال‌پذیری باشد) – یعنی باید بدانیم چه می‌شد یا ممکن است بشود که نشان دهد آن باطل است. اگر چنین مجموعه‌ای از برآمده‌های مشاهده‌پذیر وجود نداشته باشد آنگاه این ما را به سمتی می‌برد که نتیجه بگیریم فرضیه نادرست است و به طور جدی مورد شک خواهد بود وقتی توان هر پیش‌بینی هم داشته باشد.

فرض کنید ما با دو فرضیه روبرو هستیم و هر دو آن‌ها بطور کامل مجموعه‌ای از امور واقع را توضیح می‌دهند، هر دو آزمون‌پذیر هستند و نیز هر دو با بدنه نظریه‌های هم اکنون تثبیت‌شده همسازی دارند. در چنین شرایط ممکن است یک آزمون بحرانی تدوین کرد تا بتوان بین نظریه‌های رقیب گزینش کرد. اگر، در این آزمون، فرضیه اول تحت شرایط داده‌شده‌ای مستلزم رخ‌دادن یک نتیجه خاص باشد و دومی مستلزم رخ ندادن آن، آنگاه می‌توان با مشاهده حضور یا غیبت نتیجه پیش‌بینی‌شده، بین دو رقیب دست به گزینش زد.  حضور آن[نتیجه] فرضیه دومی را باطل می‌کند؛ عدم حضور آن اولی را باطل می‌کند.

آزمایشی که پیش‌تر شرح آن آمد و در آن برای آزمون نظریه نسبیت عام [خمیدگی]نور ستاره‌ای در گذر از نزدیک جرم خورشید به دقت اندازه‌گیری شد، یک آزمون بحرانی به قرار گفته شده بود. نظریه نیوتن و نظریه انیشتین نمی‌توانند هر دو صحت داشته باشد. اگر نور آن گونه که نظریه انیشتین پیش‌بینی می‌کند خم شود آنگاه نظرگاه نیوتن رد شده است. با داشتن دوربین‌های خوب و مشاهده‌کننده بسیار دقیق و یک خورشید گرفتگی که در آن سه جرم (خورشید، ماه و زمین) در یک امتداد قرار می‌گیرند این آزمایش بحرانی می‌تواند انجام پذیرد. این ماوقع‌های مطلوب نظر در 29 ماه مه سال 1919 حادث گردید. انیشتین یک شبه موج برانگیز جهانی شد.

۳-

سادگی/Simplicity.

ممکن است دو فرضیه رقیب به طور معادل با نظریه‌های اثبات‌شده به خوبی مطابقت کنند و نیز ممکن است توان پیش‌بینی تقریباً معادل داشته باشند. در چنین شرایط احتمالاً ما جانب آن از این دو را که ساده‌تر است خواهیم گرفت. کشمکش بین نظریه‌های حرکت اجسام سماوی بطلمیوسی (زمین-مرکزی) و کوپرنیکی (خورشید-مرکزی) شبیه همین بود. هر دو با نظریه‌های پیشین مطابقت داشتند و توان پیش‌بینی حرکات اجسام سماوی تقریباً معادل داشتند. هردو فرضیه بر دستگاه خام‌دستانه (که اکنون می‌دانیم بر خطا بودند) و دایره‌های فرضی بردایره‌ای/epicycles (حرکت دایره‌های کوچک‌تر بر مدار محیط دایره‌های بزرگ‌تر دیگر) برای توضیح برخی مشاهدات به خوبی تثبیت‌شده تکیه کرده بودند. اما دستگاه کوپرنیکی بر تعداد بسیار کمتری از چنین دایره‌های بردایره‌‌ای تکیه داشت و بنابراین بسیار ساده‌تر بود. این سادگی بیشتر به مقدار زیاد در پذیرش آن توسط ستاره‌شناسان بعدی سهم داشت.

به نظر می‌آید سادگی باید یک معیار "طبیعی" برای فراخوانی و رجوع به آن باشد. در زندگی معمول نیز این گونه است که ما تمایل به پذیرش ساده‌ترین نظریه‌ای داریم که با همه امور واقع جور در آید. مثلاً ممکن است دو نظریه در باره یک جنایت در یک محکمه ارائه شود؛ رأیی که داده می‌شود— شاید این‌گونه نیز باید باشد— در جهت فرضیه‌ای خواهد بود که ساده‌تر و به عبارتی طبیعی‌تر است.

"سادگی"، اما، یک اندیشه حیله‌گر نیز هست. اینکه یکی از نظریه‌های رقیب مستلزم تعداد کمتری عناصر دردسر آور باشد (مانند دوایر بردایره‌ای در حالت ستاره‌شناسی کوپرنیکی) از موارد نادر است. یکی از دو نظریه می‌تواند از دیگری به روش‌های مختلف ساده‌تر باشد. یکی ممکن است بر تعداد کمتری از فقرات موجود تکیه کرده باشد و حال آنکه دیگر بر معادلات ریاضی ساده‌تر تکیه داشته باشد. حتی "طبیعی بودن" نیز می‌تواند فریبنده باشد. بسیاری "طبیعی"تر می‌دانند که معتقد باشند از اینکه به نظر نمی‌رسد زمین حرکت کند، واقعاً نیز حرکت نکند. درس آموخته به ما اینجا این که سادگی معیاری است که پیکربندی آن سخت است و نیز همیشه آسان نیست تا بکار برده شود.

پیشرفت در دانش هرگز آسان نیست و به ندرت سرراست است. هیچ کس چنین نمی‌انگارد که صرفاً با کار زدن هفت مرحله روش فرضیه‌نگاری-استنتاجی/hypothetico-deductive method (که شرح آن در قسمت 2 آمد) به برخ مسائل حل آن‌ها را بیابد. فرضیه‌های ایضاحی صحیح اغلب غامض و ممکن است نیاز به کار توان‌فرسای ماشین‌کاری نظری/ theoretical machinery [استفاده از ماشین برای پژوهش‌های نظری] داشته باشد. تدبیر برای به فرجام رسانی یک نظریه احتمالاً درست می‌تواند فوق‌العاده مشکل باشد. این روند اغلب علاوه بر مشاهدات و اندازه‌گیری‌های پرزحمت و فارغ از جنبه‌های مکانیکی نیازمند به ژرف‌اندیشی و تجسم خلاقانه است.

وقتی به طور گسترده عقیده به این است که فرضیه ایضاح یک پدیده مورد پرسش است، آنگاه یک جایگزین ممکن است آن را با یک مانع بسیار بلند روبرو کند. محتمل است فرضیه جدید با ریشخند و خواری روبرو گردد. احتمال بسیار است که فرضیه جدید با نظریه پذیرفته‌شده قبلی ناسازگار باشد، و البته همیشه این نظرگاه تثبیت شده است که دست بالا را خواهد داشت. یک آزمایش نهایی از آن قسم که شرح آن پیش‌تر در باره نظریه نسبیت عام آمد فقط در نادر شرایط ممکن است.

فیزیک معاصر با یک ناسازی عمده و دقیقاً از این‌گونه روبرو است. بین دو از نیرومندترین نظریه‌‌ی عام آن یک ناسازی آشکار وجود دارد که در حال حاضر نمی‌تواند گشوده شود. نظریه عام نسبیت به خوبی تثبیت شده است. از قوانین آن (شرح گرانش و اینکه چگونه گرانش فضا و زمان را شکل می‌دهد) آشکارا و لاجرم نتیجه می‌شود که برخی ستاره‌های بسیار بزرگ در حال از هم پاشیدگی "سیاه‌چاله‌هایی" را شکل می‌دهند که برای فرار از آن نیاز به سرعت بیش از سرعت نور است که این غیرممکن است. قوانین مکانیک کوانتومی نیز به خوبی تأیید شده است و این قوانین مستلزم آن هستند که (اطلاعات یک سیستم فیزیکی) هرگز نمی‌تواند برای همیشه از بین برود، حتی: اگر درون سیاه‌چاله‌ها کشیده شوند. بنابراین یا بعضی خصوصیات فضا و زمان وجود دارد که هنوز ناشناخته است و می‌تواند بقای این اطلاعات را تبیین کند یا برخی نا قانونی/lawlessness [یک نا قانونی یک کیفیت قصور در مطابقت با قانونی است. مثلاً کیفیت تصادفی بودن] در فیزیک برای فقدان دائمی آن اطلاعات وجود دارد. یکی از این دو نظریه نیازمند یک اصلاحیه است، اما هنوز نمی‌دانیم کدام یک و هنوز نیز ابزار مناسب برای ایجاد آزمایشی که توان تصمیم‌گیری را به ما دهد در اختیار نداریم [*].

[*]-
یک آزمایش فرضی پیشنهاد شده است: یک جلد از دانشنامه بریتانیکا را درون یک سیاهچاله بیندازید. آیا اطلاعات آن برای همیشه از بین خواهد رفت؟ آیا چنین فقدان کاملی ممکن است؟ بر سر نتیجه، یک شرط‌بندی خوشدلانه اما جدی بین دو فیزیکدان ممتاز از انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا (Caltech) برگزار شد. پروفسور کیپ تورن/Kip Thorne روی نسبیت شرط‌بندی کرد، کسی که معادلات وی فضا و زمان را شرح می‌دهد و پیش‌بینی بر ویژگی منحصربه‌فرد سیاهچاله‌ها مبنی بر عدم امکان بازیابی می‌کرد. پروفسور جان پرسیکل/John Preskill روی مکانیک کوانتم شرط‌بندی کرد؛ کسی که معادلات وی توصیف دقیق از زندگی ذرات کوچک است و این پیش‌بینی که اطلاعات هرگز ممکن نیست به طور کامل ازدست‌داده شود. مبلغ شرط یک مجموعه از دانشنامه بود. بعید است که نتیجه به این زودی‌ها بیاید. همکار به همان اندازه ممتاز آنها پروفسور استفن هاوکینگ از دانشگاه کمبریج که در اصل در شرط‌بندی حضور داشت گفت: "به نظر من این می‌تواند به هر یک از این دو منجر شود." هاوکینگ و نه تورن در 2004 شرط را واگذار کرد. [25 سپتامبر 2004، Science News]

در مواجه با چنین برخوردها ما بنای خود را بر کار زدن معیار برای یک ایضاح خوب که پیش‌تر به میان آوردیم می‌گذاریم: کدامیک از نظریه‌های رقیب ساده‌تر است؟ کدامیک از آن دو همسازی بیشتر با فرضیه‌های تثبیت‌شده پیشین دارند؟ و سرانجام و بالاتر از همه کدامیک از آن‌ها بیشتر ایضاحی هستند یا  توان پیش‌بینی بیشتر دارند؟ تا زمانی که جواب‌های صریح برای این پرسش‌ها نباشد به احتمال بیش این چالش فکری حل نشده باقی خواهد ماند.

البته در تاریخ پیشرفت علم پیش می‌آید که چنین ناسازی‌ها به سرانجام رسیده باشد. راهی برای نشان دادن روش‌های علم و نمونه آوردن برای کار زدن معیارهای شرح داده‌شده در اینجا بهتر از باز وصف تأیید مشاهدات گالیله در باره خورشید مرکزی منظومه شمسی نیست- و نیز شرح نتایج حاصل از جایگزین شدن آن بر زمین مرکزی که به عنوان درست برای بیش از هزار سال پذیرفته شده بود.

تا اوایل سال‌های 1600، قرن هفدهم، حرکت سیارات در پس‌زمینه ستاره‌های ثابت آن گونه با دقت بررسی شده بود که حرکات ظاهری آن‌ها به طور دقیق قابل پیش‌بینی بود. در باره ماه نیز بسیار مطالعه شده بود و متکلمین[مسیحی] را عقیده به این بود که آن یک کره کاملاً مسطح است و به این باور که اجرام سماوی که در شکل و حرکت بی‌نقص‌اند، بر دایره‌های کامل به دور زمین به عنوان مرکز عالم مخلوق در گردش‌اند. در سال 1609 گالیله یک تلسکوپ با بزرگ نمانی 20 برابر ساخت و قرار بود عمده استفاده آن در سفرهای دریایی باشد، یا یک دوربین کوچک که می‌توانست مصارف نظامی نیز داشته باشد. با این ابزار و از قرار به تصادف در ژانویه 1610 به آسمان نگاه کرد. در هفتم آن برج وی آغاز به نوشتن نامه‌ای کرد و در آن گزارش مشروح مشاهدات خود را از ماه و سایر اجرام ارائه کرد. او نوشت:

من با یکی از تلسکوپ‌هایم ... صورت ماه را مشاهده کردم و می‌توانستم آنرا بسیار از نزدیک ببینم. . .. آنچه آنجا هست را می‌توان با تمایز بسیار تشخیص داد و در واقع دید که ماه هرگز دارای سطح مسطح و هموار نیست آن‌گونه که بسیاری از مردم در باره آن و بسیاری اجرام سماوی دیگر باور دارند، بلکه برعکس غیر مسطح و دارای پستی و بلندی است. کوتاه سخن، نشان داده می‌شود که عقل سلیم جز این نتیجه نمی‌گیرد که آنجا فراوان بلندی و پستی شبیه کوه‌ها و دره‌های سطح زمین ولی بسیار بیشتر از آن گسترده شده است [3].

[3]-

این نامه که تاریخ 7 ژانویه 1610  را دارد، ظاهراً طی یک دوره چند روزه نوشته شده است. بحث با جزئیات در باره این یادداشت و نیز یادداشت‌های دیگر گالیله در آن روزهای سرنوشت‌ساز را می توانید در:

1-Jean Meeus, “Galileo’s First Records of Jupiter’s Satellites,” Sky and Telescope , February 1964;

2-Stillman Drake, “ Galileo’s First Telescopic Observations,” Journal of the History of Astronomy,1976, p. 153;

3- Dale P. Cruikshank and David Morrison, “ The Galilean Satellites of Jupiter,” Scientific American, May 1976.

بیابید.

 

یک فتوکپی از دست نوشت گالیله به ایتالیایی را ی‌توانید در شکل 1 ببینید. با سپاس از حسن نیت کتابخانه دانشگاه میشیگان، آن آربور، که این کار را در اتاق کتب و نسخ خطی گرانبهای خود میسر ساختند.

برای رهایی فرضیه‌ کره کامل بودن ماه و حفظ انسجام وصف کلامی مسیحی از اجرام سماوی که کامل بودن آن‌ها یکی از عناصر آن بود، بعداً بعضی آن را نقد کردند و این فرضیه— خلق‌الساعه‌ای و جسارت‌آمیز— را پیش نهادند که طبق آن، حفره‌ها و بی‌نظمی‌های به نظر رسیده در سطح ماه در واقع پر شده از یک ماده آسمانی بی‌نقص و بلوری است و بنابراین توسط تلسکوپ گالیله غیرقابل دیدن است.

فراتر از ماه توسط گالیله مشاهده شده بود. نامه وی ادامه می‌یابد.

بعلاوه مشاهدات ماه . . . بسیاری ستارگان ثابت با تلسکوپ دیده شدند که[در غیراین صورت] دیده نمی‌شدند؛ و همین امشب مشتری را همراه با سه ستاره ثابت رویت کردم و همه آن‌ها با توجه به کوچک بودنشان [تنها با چشم] قابل دیدن نبودند؛  هیئت آن‌ها در این برگه آمده است [4]:

[3]-

 این که گالیله این نامه را در 7 ژانویه 1610 آغاز کرد روشن است؛ اما در باره روزهای دقیق آن ماه که وی آنرا با نمودار و یادداشت‌ها ادامه داده است میان محققان اختلاف است.

در اینجا گالیله یک طرح ساده که آن را در شکل ۱ می‌توانید ببینید کشید و در آن سه ستاره را در یک خط مستقیم نشان داد؛ دو تا از آن‌ها در شرق و یکی دیگر در غرب مشتری مستقرند؛ او گزارش کرد آن‌ها بیشتر از یک درجه طول جغرافیایی فاصله نمی‌گیرند، لیکن چون وی در آن زمان تصور می‌کرد آن‌ها ستاره‌های ثابت هستند، فاصله آن‌ها از مشتری و از یکدیگر با تقریب زیاد نشان داده‌شده‌اند.

در روز بعد، 8 ژانویه 1610، "باید دید چه شده است،" اتفاق افتاد تا بار دیگر مشتری را مشاهده کند؛ خوشبختانه موقعیت‌های آن "ستاره‌های ثابت" یادداشت شده بود. نامه‌اش نفرستاده ماند؛ در انتهای برگه وی این یادداشت را نوشت:

در هشتم به قرار: [در اینجا وی یک طرح‌ کشید که در آن سه ستاره اکنون نزدیک به هم و تقریباً با فاصله یکسان از یک دیگر قرار دارند، و هر سه نیز در غرب مشتری!]

با توجه به اینکه برای او در آن موقع شک جدی در ثابت بودن ستاره‌های جدید کشف‌شده نبود، این مسئله برای گالیله یک مشکل نظری ایجاد می‌کرد. بنابراین پیدا شدن آن‌ها در طرف دیگر مشتری به حساب حرکت مشتری گذاشته شد. در همان هشتم یادداشت زیر را نیز اضافه کرد.

بنابراین، این [حرکت مشتری] مستقیم و نه قهقرایی [از شرق به غرب] است.

اگر در هشتم مشتری در شرق هر سه ستاره بود و روز قبل از آن در غرب دو تا از آن‌ها، بنابراین مشتری باید حرکت کرده باشد، یک تغییر مکان که خلاف محاسبات ستاره‌شناسی قابل اعتماد بود؛ می‌توان بی‌قراری گالیله را در انتظار برای رصد در شبی که می‌آمد را تصور کرد، آیا مشاهدات مستقیم و محاسباتش به همین گونه به شدت ناسازگار باقی خواهد ماند؟ در 9 ژانویه آسمان برای مشاهده بسیار ابری بود، اما می‌توانست در شب بعد محاسبات خود را پی‌گیری و الگوی جدید را ثبت کند. در 11 ژانویه یک الگوی همسان مشاهده شد و بعداً گالیله برای این شب چنین نوشت:

نزدیک‌ترین ستاره به مشتری اندازه‌ای نصف بقیه داشت و بسیار نزدیک به بقیه، حال آنکه در بقیه شب‌ها همه این سه ستاره‌هایی را که گفتم هم‌اندازه و به فاصله‌های یکسان از همدیگر ظاهر می‌شدند.

در 12 ژانویه، از قرار مشتری به غرب منتقل شده بود و دو از "ستاره‌های" جدید مجدد در شرق این سیاره مشاهده می‌شدند! آشکار بود که چیزی دراین‌باره باید گفته می‌شد. مطابق نظریه‌ها و عقاید پذیرفته ممکن بود با اطمینان یک پیش‌بینی استخراج شود، یعنی یک استنتاج در رابطه با حرکات مشتری و آن این‌ که –

دست نوشت گالیله

عکسی از نامه گالیله که در 7 ژانویه 1910 آغازشده و در آن برای اولین بار مشاهدات به‌یادماندنی از چهار قمر اصلی مشتری ثبت گردیده و نتیجه آن تأیید ایضاح کوپرنیکی اجرام سماوی است. خود نامه به همراه یک تلسکوپ که گالیله قصد هدیه دادن آن را داشت به دوک ونیز فرستاده شد. در پیش‌نویس نامه که از قضا نزد وی ماند گالیله یادداشت‌های بسیار مهم از مشاهدات خود را ثبت کرده است که در نیمه پایین برگه آمده است.

 

اگر این سه ستاره جدید ثابت بودند و مشاهدات گالیله دقیق بود – چنین چیزی رخ نمی‌داد. یک فرد می‌تواند باور به ثابت بودن آن سه ستاره را با دوباره‌سازی کل مجموعه محاسبات ستاره‌شناسی برای خود حفظ کند، اما این‌ها برای به چالش کشیدن دقت مشاهدات گالیله مورد شک جدی نبودند– و این چیزی بود که بعضی از منتقدان وی بعداً به فکر آن افتادند و تلسکوپ وی را یک ابزار شیطانی دانستند. خود گالیله شکی به آنچه دیده بود نداشت و به سرعت دریافت که جوهر اصلی فرضیه‌های پذیرفته‌شده، با وجود جزمیت معارضان عصر وی، می‌باید رها شوند. یادداشت او در مشاهده یازدهم ادامه می‌یابد:

..... از آن به نظر می‌رسد سه ستاره‌ی در حال حرکت و غیرقابل دیدن تا این زمان در اطراف مشتری وجود دارد.

وی سپس نوشت، و این سه ستاره در حال حرکت،

. . . دور مشتری می‌چرخند همانگونه که ناهید و تیر گرد خورشید می‌چرخند.

مشاهدات شب‌های بعدی این نتیجه انقلابی را تأیید کرد، آن گونه که این‌ها به همراه مشاهدات پیشین وی از ماه شک و تردید جدی بر آن وصف اجسام سماوی افکند که جزمی و قطعی برای قرن‌ها  مورد تاکید بود.

در 13 ژانویه 1610 "ستاره" چهارمی را نیز مشاهده کرد و چنین بود که دیگر چهار قمر اصلی مشتری کشف شده بودند. این مشاهدات تأیید بسیار قوی برای فرضیه کوپرنیکی بود— ایضاحی بر اجرام سماوی که وفق آن با دکترین متکلمین[مسیحی] در زمان گالیله بسیار دشوار می‌نمود.  از آن موقع تاکنون تعداد زیادی ماه برای مشتری کشف شده است، اما این چهار قمر— گانیمِد/Ganymede، آیو/IO، اروپا / Europa و کالیستو/Callisto به مناسبت وی "اقمار گالیله‌ای" نامیده می‌شوند. در یک شب صاف وقتی مشتری در آسمان دیده می‌شود می‌توان فقط با یک دوربین دوچشمی گردش اقمار گالیله‌ای گرد سیاره را به آسانی تصدیق کرد.

موقعیت فرجامی وصف کوپرنیکی منظومه شمسی تنها به سادگی بسیار آن وابسته نیست بلکه به صحت آن، بازنمود بدنه بسیار گسترده‌تر از امور واقع که توانا به ایضاح آن‌هاست، و استنتاج پیش‌بینی‌های فراوان از نظریه که خیلی زود فراتر از شک معقول تأیید گردیدند، نیز وایسته است.

 


 


ابطال‌پذیری
آزمایش بحرانی